基于工程教育认证理念的“金课”建设探索与实践论文

2024-09-29 11:57:07 来源: 作者:dingchenxi
摘要:工程教育专业认证和“金课”建设是高等教育高质量发展的必然要求,两者相辅相成、互相促进。
摘要:工程教育专业认证和“金课”建设是高等教育高质量发展的必然要求,两者相辅相成、互相促进。文章以攀枝花学院环境工程专业核心课程水污染控制工程为例,探究教学方式方法新模式,深度融合工程认证,打造“金课”,培养高质量应用型人才。
关键词:工程认证;“金课”;水污染控制工程
0引言
工程教育专业认证又称国际工程联盟,源于《华盛顿协议》(Washington Accord,WA),是目前国际上最通用、最具权威性的工程类教育学位互认协议,旨在通过多方认可的工程教育、人才培养的认证结果,实现工程学位的互认,致力于提高技术人员的跨国、跨地区流动。2016年6月2日,中国正式成为国际工程教育互认协议《华盛顿协议》会员国之一,我国工程教育认证质量体系因此得到全世界的认可[1-2]。
工程教育专业认证理念的核心是以学生为中心、以成果为导向,通过质量的持续改进,不断修订培养目标、细化毕业要求、改革课程体系、优化教学方式与教学内容[1-2]。中华人民共和国教育部要求各地高校贯彻落实这一理念,推动一流课程和一流专业建设,推动高校的高质量发展。“金课”是推进高等教育内涵式发展的重要抓手,其突出特点是“两性一度”,即高阶性、创新性、挑战度[3-4]。因此,“金课”建设与工程教育专业认证相辅相成、互相促进。
攀枝花学院为地方高校,水污染控制工程作为环境工程专业的核心课程,正在朝着工程认证和“金课”的方向不断进行改革和实践,并已取得一定成效。
1课程前期建设成效
水污染控制工程作为环境工程专业的核心课程,共56个学时、3.5学分(6个自学学时),主要培养学生对污水处理工程基础理论的理解、掌握和分析运用能力,初步具备进行污水处理的科学研究能力;基本掌握污水的物理处理、化学处理、物理化学处理和生物处理的理论和设计原理,能合理正确选择污水处理工艺并进行工程设计。课程开设在第五学期,授课人数237人,其中2018级授课人数101人,2019级授课人数51人,2020级授课人数85人。经过多年的教学实践,课程的相关资源积累比较丰富。水污染控制工程共9章内容,涉及污水处理的物理方法、化学方法、物理化学方法和生物方法,含配套PPT(27个)、章节小测(5个)、视频及动画(12个,时长26分50秒)、话题讨论(10个)、课堂讨论、拓展资料及学生参与创新创业项目发表文章(关于“吸附”和“高级氧化”共6篇,2篇中文核心,4篇SCI)、个性化作业(单元知识点归纳总结)等模块。水污染控制工程课程线上资源借助“学习通”平台供校内学生使用,虽已取得较为明显的成效,但仍需改进,尤其是教学方式方法的革新、思政元素的有机融合、创新创业产教融合等方面需进一步完善,从而打造“金课”,深度融合工程认证,培养高质量应用型人才。
2基于工程认证持续改进
2.1重构教学目标,革新教学方法
按照“金课”两性一度的要求,课程教学融入“BOPPPS教学结构”和“对分课堂”[5-6],以学生为中心,切实提高学习效果。首先,改变课程的评价侧重点,变总结性评价方式为形成性评价方式,变以知识为主的评价内容为以思维、过程为主的评价内容,变以教师为评价主体为以教师和学生为评价主体,以对标“金课”的挑战度;其次,以教学大纲为依据,按照“BOPPPS教学结构”要求重新撰写教学目标,以对标“金课”的创新性;最后,以“对分课堂”的理念设计教学内容及流程,即新课内容由老师讲授内容框架及重、难点并给出个性化作业,课外由学生理解吸收,隔堂(单元结束)再由学生讨论分享、老师答疑总结,从而实现学生的个性化学习吸收,以对标“金课”的高阶性。通过线上、线下的课程设计和引导,使学生积极参与到学习中来,成为学习的参与者、主导者,让学生在学习的过程中自主地忙起来,成为教学的中心。“金课”的“高阶性、创新性、挑战度”同时对标工程认证的核心理念“以学生为中心”和“质量的持续改进”。
以污水的物理处理“沉淀的基础理论”为例,将教学目标“掌握沉淀的基本原理”具体化为“能够独立区分水中悬浮颗粒的受力情况,正确推导出球形颗粒自由沉淀的速度公式;能够应用该公式对沉砂池、沉淀池、气浮池的分离效果进行分析,并提出改善措施。”通过行为动词使学习目标具体明确且可观察、可衡量,而不仅仅是学习内容的了解、理解、掌握等,从而使学生在课堂教学结束后明白该知道什么、能做什么、有什么样的态度和价值观。整个教学过程以多媒体课件为主,结合动画演示和板书讲授,同时充分利用“学习通”的课前(预习、前测、留言)、课上(签到、抢答、选人、主题讨论、随堂练习、评分、问卷等)及课后(作业、单元测试、拓展学习等)各种功能,及时掌握学生课前预习及前测情况,课堂互动参与情况,课后内化吸收情况。基于课堂讲授这种被动学习(听讲、阅读、视听)的留存率(图1)低[7]、课堂沉闷等弊端,课上实践“对分课堂”。课堂上老师主要讲解沉淀的4种类型和沉淀池的4种用法,通过悬浮颗粒受力分析推导自由沉淀速度公式,通过理想沉淀池结构及自由沉降轨迹的讲解和演示阐释沉淀池工作原理,最后对沉淀的基础理论进行总结,给出隔堂讨论题目“结合沉淀的基础理论,从原理、功能、结构、设计等方面分析讨论沉砂池、沉淀池、气浮池三种构筑物的相似之处和不同之处”;要求:分组并完成作业,每人至少提出3个问题供隔堂讨论;隔堂讨论:组内讨论每位同学提出的问题,组间讨论小组内不能解决的问题,同学自主分享、讨论收获,共性问题由老师集中解答、总结。隔堂讨论为学生留有足够的时间进行课下内化吸收,再通过课上讨论使学生主动参与学习,通过团队合作化解大部分疑难问题,而老师也能从学生身上学到更多的授课思维和角度,达到教学相长的效果。每一单元学习结束,通过“学习通”发布调查问卷(匿名),结合学生反馈和合理性意见,反思总结、持续改进。
2.2融入思政元素,厚植工程伦理价值观
课程思政建设是落实立德树人根本任务的重要举措,是回答“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的具体行动,在高校推进理工科专业课程思政是培养新时代建设者和接班人的必然要求。水污染控制工程课程在现有资源基础上,进一步围绕“做人做事的基本道理、社会主义核心价值观、实现民族复兴的理想和责任”,深度发掘思政元素,形成课程思政案例,激发学生学习兴趣的同时,厚植工程伦理价值观。水污染控制工程课程内容及相应的思政元素如表1所示。
以“污水水质及出路”章节为例,有机融入思政元素进行课程设计。导入部分以2022年8月“四川向全省人民发出的节水倡议”为切入点,引导同学们结合暑期切身体会谈谈对水资源及其重要性的认识、日常生活是否有节水意识、日常生活中都有哪些节水妙招。经过开放式话题讨论,使节水意识和生态保护意识深入人心。讲到污水的物理性指标“色、味、嗅”等感官指标时,给出图片对比(绿水青山VS污水横流),引导学生代入式感受,并联想相应的古典诗词,深入体会绿水青山的美学价值,厚植人文情怀。讲到污水出路“水环境质量标准、污水排放标准”时,引导学生代入式思考,作为“环境人”以后很可能从事环境执法或制定污染物排放标准等工作,当面对权钱色诱惑时如何处理,从而使学生坚守职业道德底线,树立不唯上、不唯利,维护“环境人”尊严的职业价值观。
2.3融入行业生产及污染控制,助力创新创业
水污染控制工程是实用性和实践性很强的课程,作用在于减少或控制生产生活中产生的水污染,为净水作贡献。课程建设前期已鼓励学生申报4项与水污染控制有关的大学生创新创业项目,如表2所示,项目均进展顺利,发表相关论文6篇,如表3所示,其中,关于污水的物理化学处理“吸附”1篇(SCI),化学处理“高级氧化”5篇(2篇中文核心,3篇SCI)。将所学理论知识用于实践并收获成果,学生的专业认同感、价值感和自豪感进一步提升。
为了进一步加强产教融合,让更多的学生参与其中,让更多的技术服务企业,有必要让学生更多地了解服务对象。因此,水污染控制工程课程设计中将有意识地融入行业生产案例,如图2所示,着重了解行业生产工艺和产污环节,引导学生开放式探讨,提出多途径解决方案,进行方案比选论证,制定最终实施方案,开展实验研究。通过产学研结合,进一步开拓第二课堂,让学生切实成为学习的主体,从实际生产生活中发现问题,通过查阅资料、小组讨论探讨解决方案,通过实验研究解决问题,并以专利、文章、项目形式呈现成果,切身体会学以致用的成就感。水污染控制工程融入行业生产及污染控制,助力创新创业,既对标“金课”的“高阶性、创新性、挑战度”,又对标工程认证“以学生为中心”“以成果为导向”和“质量的持续改进”的核心理念,是今后课程改革的主要方向之一。
3结语
进入新时代,内涵式发展已成为高等教育发展的新阶段,以学生为中心、持续改进教学质量是教育发展的新趋势。水污染控制工程课程在教学目标和教学方式、思政育人、产教融合等方面进一步探索实践课程改革,持续提高教学质量,培养工程学位互认的应用型人才。但线上辅助教学资源还有待进一步扩充,如增加单个知识点讲解视频、污水处理技术原理动画演示、典型污水处理工艺动态流程等,方便学生课前预习、课后巩固,感性认知污水处理并加深理解。对于采用何种具体可行的方式让更多的学生参与产教融合值得进一步思考探索。
参考文献:
[1]于金林.工程教育专业认证背景下地方大学工科专业课程改革研究[D].大庆:东北石油大学,2021.
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[4]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.
[5]冯瑞玲,董俊,张鸿儒,等.基于BOPPPS和“对分”的混合式课堂实践及成效[J].教育教学论坛,2020(3):3-6.
[6]冯瑞玲,刘建坤,沈宇鹏,等.“对分课堂”在《路基工程》理论教学中的实践与思考[J].教育教学论坛,2016(46):107-109.
[7]向少华.基本乐理翻转课堂教学的探索与实践——基于学习金字塔理论的小组任务驱动学习[J].当代音乐,2021(8):38-40.
