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面向新工科的电路在线开放课程群建设及应用分析
发布日期:2017-08-03   浏览次数:33
核心提示:新经济的快速发展对高等工程教育的人才培养质量提出了更高的要求,需要高校布局新工科建设,探索更加多样化的教学模式,培养更多高素质人才。
 一、新经济、新工科建设简述及高等工程教育存在的问题

当前,世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行,国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“一带一路”等重大战略,以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展。人才是发展壮大新经济的首要资源。工程教育与产业发展紧密联系的,相互支撑。新经济对我国的高等工程教育提出了新的要求。

我国拥有世界上最大规模的工程教育,培养了大批的工程科技人才,为国家现代化建设强有力的支撑,但仍存在着诸多问题:第一,过分关注“小”学科发展和专业课程建设,专业划分较细,使得学生的知识面过窄,知识体系不合理;对“大”工程观念培养不足,使得学生缺乏工程及工程问题基本认知,发现、解决工程实际问题的能力较弱,工程人才的工程科技素养有待提高。第二,过于强调记忆理解,对学生创新思维培育及创新能力训练缺乏,不注重对毕业生终生学习愿望和能力的培养等。上述两个桎梏,导致我国高等工程教育培养了大批没有工匠精神的匠人,而对于急需的两方面人才,即拔尖创新帅才和富有工匠精神将(或匠)才,则付之阙如,现有高等工程教育与新经济发展脱节。

“新工科”是基于国家战略发展新需求、经济发展新形势而提出的我国工程教育改革方向,其主要目标是工程实践能力和创新能力强的高素质复合型人才。近日,教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》,新工科建设工作正式启动。新工科,既是大学转型升级的重大战略机遇,也是提升科技工作者工程科学素养的重大战略举措。

为了推进“新工科”的建设与发展,深化高等工程教育改革,如何通过课程教学内容和教学方法的改革,积极探索实施工程教育人才培养的“新模式”——新内容和新方法,提升高等工程教育人才培养质量,服务新兴产业和新经济发展的需要,是目前迫切需要解决的问题。

二、电路在线开放课程群的建设目标及作用

1.      以在线开放课程建设及运行为抓手,提升人才的工程科学素养

作为“互联网+”环境下的一种新型的教育资源,在线开放课程有助于实现优质教学资源共享、促进教育公平。它的“开放”“共享”理念正在突破传统教育观念的束缚,让学生在传统课堂学习之外,依据自己的兴趣方及需要便地选择授课教师和课程,有助于打破学科专业的壁垒,使学生进行广泛的学习和探索,扩充自己的知识面和技能。

另一方面,在线开放课程拓宽了时间和空间的限制,学生可以随时随地的进行学习,在此基础上也兼顾了社会学习者利用互联网在线学习,激发了学习的自主性,也培养了他们自主学习能力和终身学习的习惯。同时也吻合了工程教育专业认证中提到的“以学生为中心,以培养目标和毕业要求为导向,持续改进”的工程教育理念。

此外,就大工程观而言,关键是培养学生具有解决复杂工程问题的意识。复杂工程问题的解决往往需要多学科知识的交叉融合。在线开放课程的教学内容一般是以知识点为基本单元,学生可以根据解决问题的需要,自主选择学习路径,决定各知识点的学习顺序和时间,建立不同领域各知识点之间的联系。这种利用在线开放课程主动学习、善于关联的过程,既培养了学生解决复杂工程问题的意识,也提高了学生各个方面的素质[1]

2.      以翻转课堂和混合式学习为引擎,提升高等工程教育对新经济的支撑能力

目前,以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济的蓬勃发展,对工程人才培养提出了新的更高的要求,迫切需要新型工科人才支撑。需要高等工程教育培养更多具有创新能力、实践应用能力和跨界整合能力强的工程科技人才。

这要求高校加快建设新工科,在“卓越工程师教育培养计划”已取得的工程教育改革成果的基础上,按照新的建设思路和新的工程教育改革内涵,强势打造“卓越计划”的升级版(也称2.0版),持续深化工程教育改革。

基于在线开放课程资源实施的翻转课堂和混合式教学是一种新型的教学模式,其中涉及的基于项目式的学习,强调将科学和工程实践中经常面临的实际问题引入课堂教学,充分地训练了学生的创新能力和实践应用能力。同时这一过程中所体现的CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)工程教育理念,非常有利于对于培养拥有跨学科能力、多学科背景、丰富的实践经验、前瞻性视角、创新精神和跨界整合能力的新一代工程人才。

同时,基于在线开放课程资源实施的翻转课堂和混合式教学是一种以学生为中心的工程教育模式,可以及时将产业和技术的最新发展、行业对人才培养的最新要求引入教学过程,更新教学内容和课程体系[2],这利于提升学生的工程意识、实践能力、创新精神和工匠精神,建立完善高校与行业企业、科研院所协同育人机制,形成工程教育与产业共同发展、共同提升水平的良好局面[3];使得教学过程充分立足于“新工科”之“新”,加快培养当前新经济发展急需和引领未来技术和产业发展的人才。

1.      以电路课程教学改革为突破,撬动传统工科专业改造升级

新工科的建设内容很重要的一个方面是要推动传统工科专业的改革创新,探索符合工程教育规律和时代特征的人才培养方法,加快培养当前新经济发展急需的人才。对于工科优势高校来说,建设重点在于提升学生的创新能力,大力培养工程科技创新和产业创新人。综合性高校应大力培养科学基础后、工程能力强、综合素质高的人才,对催生新技术和孕育新产业发挥引领作用。地方高校应重点培养工程实践能力强、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才,服务区域经济发展和产业转型升级[2]

电路是电气、电子信息类专业学生必修的一门基础课程,也是电类专业学生接触工程教育的一门启蒙课,具有承上启下的作用。电路课程可以有意识地训练学生的工程实践能力、构建紧跟技术前沿的厚实理论基础,为培养新兴(创新型卓越)工程科技人才奠定一个良好的基础。

因此,将在线开放课程的建设与应用、基于在线开放课程资源实施的翻转课堂和混合式教学落实到电路课程,通过电路课程教学改革,建设一批面向新工科的电路在线开放示范课程,对于加快可以加快传统工科专业改造升级具有十分重要作用。

 
 
 
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