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新工科创客空间 学习“创客”理念 重构工科专业实践教育系统

[2018年12月05日 12:15] 来源: 中国大学教学 编辑:小编 点击量:0
导读:李博张茂雨摘要:在新工科大布景下,运用型本科院校的转型展开现已刻不容缓,对人才培育的才能要求提出了更高的规范。经过对土木匠程专业实践教育系统的研讨探究,论述了国内同类院校土木匠程专业实践教育的问题、学习模型的更新、实践课程系统的优化,以及实践渠道的建造等。关键词:新工科;运用型;实践教育;土木匠程;

李博 张茂雨

摘 要:在新工科大布景下,运用型本科院校的转型展开现已刻不容缓,对人才培育的才能要求提出了更高的规范。经过对土木匠程专业实践教育系统的研讨探究,论述了国内同类院校土木匠程专业实践教育的问题、学习模型的更新、实践课程系统的优化,以及实践渠道的建造等。

关键词:新工科;运用型;实践教育;土木匠程;工程教育

跟着全球技能革命浪潮的敏捷鼓起,以新技能、新业态、新产业、新办法为特色的新经济蓬勃展开,亟须展开“新工科”建造,来支撑新经济展开的人才需求。在新形势下,对工科人才的培養提出了更高的规范——培育一大批工程实践才能强、立异才能强、具有世界竞争力的高本质复合型“新工科”人才。因而,对专业实践教育系统的变革现已势在必行。

一、实践教育环节的短少

经过对各兄弟院校的调研和笔者团队多年的教育经历,对当时土木匠程专业实践教育系统的问题有了较为深化的知道,归纳起来首要有如下几点短少。

(1)学生工程思想和立异才能培育短少。大都运用型本科院校都存在这样的共性问题:人才培育方针是清晰的,但实践课程的学分占比短少,教育内容更新滞后;大都实践环节以演示类或许仿照类为主,学生墨守成规,对学生工程思想和立异才能的培育协助不大,人才培育的方针难以完成。

(2)课程分裂,学生短少归纳运用才能培

养。实践教育内容仅按课程要求进行规划,没有考虑前后课程之间的有机集成,导致常识点的运用只限于某一门课程,短少课程之间或学科之间的穿插交融,很难将系统的概念输送给学生,导致学生在常识的归纳运用才能方面比较弱。

(3)短少完成立异主意的实践渠道。大都院校的实践渠道和教育内容没有与时俱进。以土木匠程资料试验课为例,均以演示性或许仿照性的试验为主,规划性和归纳性的试验触及较少。教育办法、教育内容、查核办法都难以促进学生自主探究和立异。

一起,很大一部分高校教师的实践水平没能与社会出产实践同步进步,学生得不到愈加全面深化的实践才能练习,导致学生的立异思想得不到激起。因而怎么让高校现有的师资满意社会不断展开的需求,也是亟待处理的问题之一。

二、学习模型的更新与创客运动的鼓起

那怎么执行实践教育的变革呢?世界闻名教育学家和心理学家Bloom在1956年提出了常识学习的六个阶段的金字塔结构(下图a)。跟着年代的变迁和社会的展开,对金字塔模型进行了修正(下图b)[1],把成果性的名词变成正在进行的时态。能够看出,他把成果式的学习变成了进程式的学习或许叫体会式的学习,这也是当下干流的学习理论。一起,经过比照发现,学习模型的终究一步“点评(evaluation)”被提前到第五步,而在顶端添加了“发明(creating)”。这也进一步看出,对学生的培育提出了更高的要求。而这种按部就班的学习模型恰恰为咱们工科专业实践课程“转型晋级”指引了方向。

而最近开端鼓起的创客运动,其“创客”正是以个人规划、个人制造为中心,以立异为理念的人,一起又是一群据守立异、继续实践、乐于共享并且寻求美好生活的一群人。美国作为创客文明的发源地,显现出强壮的工业规划和立异才能,而这种才能与教育理念中对“创客”的培育密切相关。美国的大学有林林总总的创客工作室,为学生供给各种规划制造渠道[2],

一起还供给全面的创客教育课程系统。而国内的创客工作室更多的是依托社会资源,比方深圳的柴火创客空间、上海的新车间,并没有充沛运用高校资源去建造。尤其是运用技能型大学,这方面的建造深度不行,且短少系统、优质的创客类实践课程。真实的创客应该具有以下几种才能:根本东西的运用、资料归纳运

用、根本物理和化学常识的运用、几许和制图常识的运用,并终究构成强壮的立异才能。当下的工科类大学生,应该成为创客运动的主体和活跃的推动者。土木匠程专业是一个运用性很强的专业,对各方面的常识才能均有比较高的要求,但往往短少常识的归纳运用才能和表达才能的练习。创客及创客空间的培育恰恰重在这些才能的开发。因而,创客的理念与“新工科”的人才才能要求相吻合,又是双创交融的教育变革方向,让专业教育与立异创业教育深度交融,为运用型本科的转型展开供给了一条途径。

依据新工科“北京攻略”,依据Bloom新的学习模型,学习创客理念,笔者就本校土木匠程专业,探究运用技能型和立异创业型耦合的人才培育办法,提出了“4+创”的实践课程系统。重视学生理论学习与实践练习充沛结合、仿照式学习与立异练习结合,建立多样化的实践与立异渠道,完成专业教育、立异创业教育与个性化培育的有用交融。

三、实践课程系统的优化和重构

(1)优化实践类课程系统,强化进程式教与学。实践课程系统的建造是完成运用技能型人才培育方针的关键问题之一。因而在实践课程系统优化时应做到三个交融:思想的交融——

具有能规划、会立异、有构思的才能;常识架构的交融——充沛交融专业才能,表现资料、机械、力学等方面归纳常识的运用,进步学生处理复杂问题的才能;技能的交融——具有根本东西的娴熟运用、焊接和资料加工等才能。

依据新时期对工科专业的要求[3],不少校园企图对土木匠程专业进行进程式课程系统的调整,将过去涣散的、依据学科方针设置的实践课程和教育内容从头进行整理,依照人才培育方针和规范要求以及工程出产完成进程之间的联络进行整合,构成了系统的有层次的融常识教育、才能练习和本质培育为一体的螺旋递进的实践教育课程系统[4]。在总结国表里的运用型大学的课程系统变革的经历教训后,笔者以为应该强化进程式的教与学,以Bloom新的学习模型来辅导实践类课程的重构和优化。

依据Bloom新的学习模型,对土木匠程专业实践教育系统进行了系统的调整,依据低层次的“回忆&了解”到高层次的“发明”的要求,对每一学期实践课程的要求提出了不同的规范,并对教师教育进程和学生学习进程提出了更高的规范。不只仅只重视成果,经过对学生的引导,愈加重视进程化的练习与点评,进步学生自学才能和处理问题的才能。一起对独立的实践课程也从低层次的单纯“回忆&了解”到高层次的“点评和发明”展开课程优化规划。

(2)以才能为中心,加强课程之间的常识贯穿。统筹课程的系统性,并对常识点进行重构和优化,将感性知道与理性思想结合,在充沛进步感性知道的前提下,强化理性思想的练习。经过调整实践课程的内容和教育办法,将过去涣散的、依据学科方针设置的演示性实践向归纳常识运用的实践改变。

这儿笔者以第四学期的一门实践课程为例,对工程制图、资料力学及结构剖析的课程进行重构和拓宽,在2015级的培育方案中称之为

“归纳技能实训(1)”。工程制图是一门需求较强空间幻想和剖析才能的实践类课程,是工科专业的必修课程之一,而资料力学及结构剖析是学生有必要娴熟把握的专业课程。为了更好地查验学生把握程度,笔者将我国传统的木作技能(即技能)引进工程制图的教育中去,用木作技能将制图和结构剖析交融在一起。课程中首要介绍了孔明锁和四脚八叉凳,让学生依据其特色,自行规划并制造三视图和轴视图,然后运用Sap等软件剖析凳子的受力特性,并对结构进行力学剖析(理论)和评论。一起,让学生亲自动手将什物做出来,并投入运用。

查询问卷显现,72%的学生以为这门课达到了预期作用,对常识的归纳运用才能明显进步,尤其是制图才能、对资料特性的了解和结构剖析才能的交融。并且学生问卷显现这门归纳实训课程有用进步了学生处理问题的才能,将趣味性和常识性较好地交融,改进了“90后”学生的学习质量,并对将来进一步的学习和进修供给了活跃的协助。而在这门课程中进步了根本东西的运用才能、资料归纳运用的才能、根本物理化学常识运用的才能、几许和制图常识运用才能,这也恰恰是创客所要具有的根本本质[5]。

(3)打造集规划、制造和立异三位一体的实践渠道,完成专业教育与个性化教育交融。取消了部分传统的演示性试验室,以虚拟仿真类试验室来替代。依托校园各类科技立异渠道和要点试验室,打造集规划、制造和立异为一体的实训室,以多种查核办法培育学生立异才能和实践才能。比方混凝土工艺试验室,让学生去“玩”混凝土,在混凝土抗压试验中,没有给出合作比,也没有给出规划强度,让学生经过所学混凝土及其制备常识,规划合作比并维护,终究经过竞赛的办法给出点评,即抗压强度计算值的凹凸判定成果,这样就促进学生从被迫的学习转为自动的考虑和实践。对学生的混凝土合作比常识、混凝土的制造工艺、归纳运用才能、立异才能等进行了多重查核。一起在这个实践渠道上开发了学生的实践才能练习方案项目,即混凝土类家具结构规划和制造工艺,作为对学有余力的学生实践与立异练习的渠道。相似的实践渠道還有交融土木匠程资料和结构判定加固两门课程的高性能复合资料实践渠道,交融工程力学类、结构规划类课程的工程结构立异实践渠道,交融工程制图、结构规划、施工技能和工程概预算的BIM实践渠道,交融工程制图、3D打印和CNC制造的可视化实践渠道,终究打造交融讲堂、实训中心、一线工程实践的混合型学习渠道。

四、与创业教育的交融:活跃探究师生共创办法

经过专业教育和立异创业教育的深度交融,在笔者地点学院展开了“4+创”的立异创业教育办法。即四年的惯例专业教育,在不添加学生额定学业担负的前提下,针对全员学生,恰当融入立异创业类实务课程,在学生承受归纳类专业实践练习的一起,经过讲堂、实践渠道、创客空间等多种办法,遍及学生立异创业的根本常识和才能,培育学生立异才能、创业认识和创业精神。并在此基础上,选拔有创业爱好和潜力的学生进入创业学院和师生共创渠道。创业学院担任学生的创业理论教育和创业体会教育。师生共创渠道(众创空间)担任学生的创业实践教育,比方木匠坊,现已成功发明了杰出的社会效益和经济效益,近年来接待了多家高校和创业学院的调查沟通。

工科专业的实践教育系统的变革有必要从简略的仿照性实践向归纳性实践改变。实践教育应愈加重视常识的归纳运用,并在实践进程中进行立异。关于运用型本科院校,应结合本身校园的特色和区域性优势,对实践教育系统进行有步骤、有层次的重构和优化,以学生才能的培育为中心,从低年级课程到高年级课程逐渐进行教育内容规划和教育安排优化,充沛发挥校表里实践渠道的功用,充沛运用现代教育手法,全面进步实践教育环节的内在和质量。

参考文献:

[1] Anderson, L.W. and Krathwohl, D. R. A Taxonomy for learning, teaching, and assessing: a revision of Blooms taxonomy of educational objectives[M]. New York: Longman, 2000.

[2] 王志强,李菲,卓泽林. 美国高校创客教育与STEM教育的交融、理念、途径、启示[J]. 复旦教育论坛,2016,14(4):101-107.

[3] 克劳雷,等. 从头知道工程教育——世界CDIO培育办法与办法[M]. 顾佩华,沈民奋,陆小华,译. 北京:高等教育出版社,2009.

[4] 张茂雨,李博,朱云辉,等. 运用技能型本科高校土木匠程专业SCCIM-CDIO人才培育办法探究[J]. 我国大学教育,2016(12):52-55.

[5] 王佑镁. 当时我国高校创客教育实践的理性知道总述[J]. 现代远程教育研讨,2014(4):20-31.

[赞助项目:浙江省2016年高等教育教育变革项目“创客教育在运用型本科中的探究与实践研讨”(jg20160260)]

[责任编辑:余大品]

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