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科學理念融入校園
教學中,筆者曾有意識地對美國的基礎教育進行了大概的研究:美國視導和課程研究協會所提出的現代小學的六項任務,可以概括為:身體、心理、科學、社會、民主、創造。科學教育的份量一目了然。從這項研究可知,科學很重要!基于這種認識,為尋找校園發展新的增長點,作為校長,筆者結合自身學科特長與優勢,著力打造“科學”特色的校園。
在科學的理念下,筆者創立科學小組,并親自帶領教師、科學小組的孩子們通過立介紹牌、掛苗木簡介等形式,將校園西側近200米的綠色植物帶,打造為“嘉小科學植物園”,又通過增加浮游生物、移栽水生植物等方式,將行政樓下的假山小池塘打造為“模擬濕地生態系統”。用科學的眼光來詮釋校園的綠色,讓孩子們了解每一棵樹、每一株花的特點與意義,把科學課堂搬到校園里。
近幾年,本校還建立六要素校園氣象站,每天孩子們分四組對校園微環境的氣溫、氣壓、雨量、濕度、風向、風速進行觀測,并對社會公布。本校還建立了校園光伏發電站,倡導綠色能源,享受綠色生活。
“科學”軟環境的建設
本校除了校園環境融入科學,更重要的是在軟環境的建設上。作為合肥市小學科學名師工作室掛牌名師,筆者還潛心教學與教研。從2007年11月起,筆者結合小學科學課程標準,致力于《小學階段開展青少年科技實踐活動的策略研究》,通過8年的潛心教學與教研,漸漸摸索出了一整套成熟的開展青少年科技實踐活動的經驗與做法,從起步研究到現在的8年中,筆者邊研究邊實踐,組織學生開展青少年科技實踐活動,連續參加了第23屆、24屆、25屆、26屆、27屆、28屆、29屆青少年科技創新大賽,共獲得四屆全國二等獎,連續兩屆獲得全國一等獎。這在安徽省是排在第一位的。
在教學中,筆者帶領科學及綜合實踐的教師鼓勵學生大膽猜想,對同一問題的結果作多種假設,培養學生制定行動計劃、收集第一手材料以及在觀察、測量、實驗、記錄、統計與做統計圖表的過程中養成良好的科學習慣,鼓勵學生“大膽的假設,小心的求證”,在課外有計劃地指導學生利用課余、節假日開展課外科普閱讀活動;組織學生觀察、調查、采訪,寫日記等;最后,再回到課堂上,教師組織學生把走向社會大課堂中調查得來的資料作較詳細的交流,以語言、文字、統計圖表、圖畫等方式來表達,和大家一起分享自己的研究成果。分享時,允許孩子們再一次動手動腦,張揚學生的個性,放飛他們想象的翅膀。這種教學模式,使得孩子們對科學有了深刻的領悟。
筆者還與教師們、孩子們經常性地組織開展各種科技實踐活動。在課外科學實踐中,從設計、找材料、動手做、到驗證、討論總結、提高改進等過程,都由學生獨立完成。這樣的活動,充分發揮了孩子們的自主性。本校先后開展了《十五里河環保調查》《機場驅鳥研究》《巢湖濕地調查與研究》等,課外科學實踐活動已成為學生探究的新舞臺。在指導教師的帶領下,他們像科學家一樣去發現問題、觀察現象、尋求答案。既鍛煉了動手實踐能力,又感受了科技實踐活動的魅力。通過這樣的活動,孩子們的綜合素質得到了較大提高。本校常規性的科學活動,有效地彌補了課堂演示實驗和學生實驗的不足,給學生提供了更廣、更大的獲得直接經驗的空間,孩子在玩中學、在學中玩,既豐富了他們的課余生活,又培養了孩子們的科學志趣。
把科普教育納入學校整體工作中
青少年科技創新輔導工作很辛苦。要做好此項工作,作為一名校領導必須充分認識到科技創新教育的重要意義,把科普教育作為學校實施素質教育的一項重要內容來抓,納入學校整體工作之中。同時,做好學校的科普教育、科技創新工作,需要專業知識和興趣。目前,本校是聞名省內外的科技教育特色示范校,也是合肥市素質教育示范校。
作為一名校長,在認真做好學校管理、融合好學校文化、提高學科教學質量外,抽出時間投入地做一做科學,深入地想一想科技創新,的確是一件很有意思、很有成就感的事情。筆者創設的這種改革小課堂(教學方法創新)、開辟大課堂(開展校外實踐活動)的課程教法,又是科學的“小學科”,凸現“大教育”的有力實證。
結束語
(一)盲目性。主要表現就是對幼兒園教育科學研究認識不到位,在教育體制的作用下,不同地區的幼兒園進行著不同層次的教育,但是由于對科學研究的價值認識不夠,而產生了一種功利,把教育科研作為幼兒園應付上級評估的擋箭牌。“科研熱”成了一個標桿,造成一些學校在未弄清教育科研實質的情況下就盲目地追求,操作實施和組織管理把握不準,只注重成果,而忽視了過程。
(二)不確定性。幼兒園科學教育的目標應培養幼兒全面的、初步的科學素質,運用科學知識和科學方法創造性地解決問題。幼兒學習是以直接經驗為主,而很多幼兒園的教育無法激發幼兒的好奇心,無法培養幼兒熱愛科學的情感,很多孩子對科學知識表現出來的只是暫時的興趣,知識量低。
(三)方式落后。幼兒在傳統常識教育教學中對科學知識處于接受性學習,幼兒是在“聽”科學和“做”科學,教學中沒有充分體現幼兒的主體性,科學知識不是通過自身的探索性操作得來的.發現科學,進而幼兒也不具備解決問題的能力。科學教育是要實現以運用“以實踐為基礎,以經驗為依托,以理論為指導”的三結合研究策略,把教育科學研究和平時的教研活動結合在一起,以科研促教研,這正是幼兒園教育科學研究的方向。
(四)忽視了非正規科學教育活動。正規教育是根據幼兒科學教育的目標和內容有計劃的選擇主題,是在老師的指導下開展活動的,而非正規教育活動是利用一些基礎設施內開展的科學教育活動。隨著對科學教育活動認識的不斷深入,很多幼兒園還沒有意識到了非正規教育活動對幼兒創造能力和良好個性品質培養的積極意義,正規活動和非正規活動在課程中無法站在同一起跑線上。
二、構建幼兒園科學教育活動的教學策略
(一)教會幼兒認識科學。
1.創造科學教育的空間。環境是人們進行交流的客觀存在的外部條件,過去以往的觀點認為幼兒園環境是單方面單調的環境,現在的幼兒園環境是可以用來進行幼兒教育的環境,有利于讓幼兒對身邊的事物充滿好奇,特別是對培養幼兒認知意識的最好的課堂和材料。在科學實踐活動中,要在幼兒自主探索的基礎上,從多方面給孩子營造比較寬松的氛圍,在幼兒科學實踐活動中,要求需要幼兒與同伴相互配合和共同探索來完成,教師要明確交流、合作的方法,逐步擺脫自我中心的不良行為習慣,教會他們如何調整自己的情緒和行為,根據他們自身的經驗以及與同伴間人際交互的作用,自主的選擇他所喜愛和感興趣的操作材料,鼓勵幼兒自定規則,通過自主活動來獲得獨立、愉悅的體驗,有效地調動他們參與活動的積極性。讓孩子們在游玩過程中,認識物體每個部位不同的作用,講述它的用途,使孩子們從小樹立愛科學的意識。如:通過講述跟蟲子有關的故事,引導孩子們多個小時觀察一只蟲子,這在無意中就培養了孩子專注的態度。同時,教導孩子把抓到的昆蟲拿回家和家長一起制作昆蟲標本或吊飾,把完成的作品展示出來,促進孩子和家長的交流。
2.重視環境和材料的作用。創設幼兒學科學的環境以保證幼兒在與客觀環境的接觸,并從中探索和發現規律,讓他們從智力發展的角度學習新的事物和新的物品,通過幼兒手的動作和操作來認識事物,利用語言來表現他們的思想感情,并根據自我的多種需要進行科學活動。同時也可以通過游戲使得幼兒在不斷綜合中達到對環境的完全適應,有助于教師通過科學游戲活動在理論上進行不斷探索。
(二)教會幼兒感知科學
1.運用隨機教育的教學方式。隨機進行科學教育,需要利用多種途徑啟發誘導進行交流。鼓勵幼兒多嘗試,多探究,教師要善于挖掘一日生活中的科學素材并適時教育,讓幼兒體驗科學就在我們的身邊,是人類的好朋友。
2.實現“小課堂”科學教育與社會“大課堂”科學教育的結合。幼兒的科學教育在融入社會和大自然中后,就得到了第一手感性資料,如:帶孩子去世紀廣場、公園,讓他們感受城市的繁榮與大自然的美麗,使孩子們感知生活的變化和現代科技的發展。或者是到帶領孩子去市場買菜、買水果等生活化教學,能有效地完成科學實踐活動的教育任務,為新穎的實踐教學活動提供了更為廣闊的研究空間。
三、教會幼兒運用科學
1.提高教師自身科學素質,教師應成為幼兒學習的支持者、合作者、引導者。在開展幼兒科學教育活動中,教師的思想影響著幼兒的發展,教師必須在嚴謹的科學教育活動中正確教育幼兒,不斷提高自身的信息資源能力和科學的啟蒙意識和能力,教師應有的科學態度:鼓勵幼兒大膽嘗試,從不同的角度促進幼兒全方面的發展。科學教育活動中鼓勵幼兒思考自然界事物之間的關系和聯系,并用多種方法加深對事物的理解。
關鍵詞:科學教育;實踐;探索;機器人;創新
一、引言
科學教育的推進,已成為世界各國教育理念中的核心,這要求我們必須要建立一個新的教育理念。學校是培養高素質的創造性人才的搖籃,所以我們要從中學生著手,帶領他們探尋未知世界,培養他們的創新理念,提高它們的科學素養。作為學校科技輔導員我一直從事青少年機器人競賽項目的研究,機器人科學教育正是給學生提供了親歷探索未知奧秘的機會,讓他們參與整個過程,從觀察到提問、想象,從學習到自己動手、團隊合作,體驗探索科學的發展歷程,領悟探索科學的初步的科學知識和能力,為使他們成為具有優秀科學素養的學生打下良好的鋪墊。
二、機器人科學教育的發展歷程與現狀
人類對機器人的幻想和追求已經有了5000多年的歷史。從古代的木牛流馬到現代的只能家居機器人,這些都充分說明了我國古代勞動人民的聰明智慧。
到了現代,機器人由于電的出現,電子技術的發展,計算機的出現和廣泛使用,便進入了一個新的階段。1962年在美國,第一臺具有現代意義的機器人問世了,人類開始正式研發機器人輔助人類工作。
從20世紀80年代開始,我國著手這一領域。我國一開始只是知識跟蹤國際先進機器人技術,而今日,我國在機器人技術方面已經取得了很大的成就。我國目前擁有機器人4000臺左右,這與發達國家還有一定的距離。為了跟緊科技的步伐,機器人科學教育必須從中小學生抓起,并且希望能夠得以廣發普及。
三、機器人科學教育存在的問題
1.機器人科學教育的普及性問題。
目前,一方面,機器人科技教育活動只是深入在一些專門的領域,而被中學生關注較少,即使有些學校已經涉及了機器人科學教育的活動與實踐,也只是面向一些少數的精英學生。另一發面,師資力量薄弱,硬件設施還不齊全,而且學校往往更加在乎的是在比賽中是否可以獲獎,能獲得什么獎項,并不是來吸引更多的中學生來參與機器人科技教育的實踐中來,這便使得在組織普及活動這一方面產生了較為嚴重的漏洞。
2.機器人科學教育的精神性問題。
在一些學校的機器人科技教育的實踐中,我們只是一味地向學生灌輸科學技術,而忽視了科技教育思想的滲透,這樣會導致培養出來的學生既缺乏了科學精神,又缺乏了人文精神,雖然有可能知識與表現非常突出,但是意識與精神相對薄弱。
3.機器人科學教育的實踐性問題。
因為受到了各種競賽指揮棒的影響,所以在機器人科學教育實踐活動中,教師過分重視和著力訓練的是學生的應賽能力,而不是引導中學生運用在科技教育中學到的技能去做什么,忽視了學生的創造力的培養,導致中學生在完成任務方面都可以熟練的按時完成,但只是作品的質量沒有辦法保證,缺乏科技創新想法,出現了明顯的“不敢想”,“不敢做”的現象。所以,作為教師要更多的去鼓勵中學生發揚自己的想法,自行搜集材料,自己創作作品。可能起初效果并不是非常令人滿意,但我深信只要堅持,一定能見到意想不到效果,因為這才是讓中學生深入學習和實踐機器人科學教育的目的。
四、機器人科學教育的實施
就機器人科學教育的發展現狀和新的趨勢而言,我們要想高效的大力宣傳和提倡,要想探索出科學的活動與實踐途徑,我們必須要廣泛普及,不能在任何一個環節的細節上有絲毫馬虎。
1.在學校中成立專門的機器人科學教育組織,并開設相關課程。為了將機器人科學教育更好地落實,學校中成立的相關組織必須采取有力度的宣傳,要用合理的方法引起中學生的興趣,而不是生拉硬拽。而在課程的開設方面,需將其分為核心技術課程與拓展應用課程兩部分,其中核心課程技術課程是要小到以市內開展的機器人科技競賽活動為基礎,大到以全國乃至全世界的機器人科學技術為核心進行架構,拓展應用課程則需與科技理論相結合,最后能在在實際中得以應用。
2.機器人科學教育實踐形式需要更進一步的完善。目前,機器人教育科學實踐活動更多是以競賽的形式來開展的,當科技創新實踐活動與競爭掛鉤時,初衷和結果就會變味,而且迫使受益的人群更多的是少數精英學生。所以我們除了舉行機器人科技競賽以外,還要多組織各個學校之間的交流,讓學生們談一下自己對科技的理解與心得,從而增進學生團隊合作意識,提高科學知識,提升學生的科學素養。
3.在各個省市多成立一下機器人俱樂部,搭建機器人科學教育資源共享平臺,因為合作往往會讓事情事半功倍。通過俱樂部開展一些關于創新理念的機器人研制和競賽活動,普及機器人科學知識,掌握科學知識和科學方法,培養科學精神和科學思想,鼓勵更多、更廣的人群參與到科技活動中。
五、總結
中學生時期是學習和價值觀塑造的關鍵時期,將機器人科學教育深入在中學生時期,是為了讓他們更早的了解并熟悉科技創新理念。首先,讓中學生對科技創新有一個認知,并慢慢深入了解。接著,引導中學生對機器人科學教育始終保持一顆好奇心,并希望他們能將自己的興趣愛好轉移到機器人科學上來。然后,帶領中學生從學習升華到自己能夠提出更多的原創理論,做出更多的原創發現,為將來打下重要的基礎。最后,培養中學生將來能夠成為一個具有科學素養的人,跟上世界科技發展的腳步,并尋找新方向,在科技領域實現跨越,邁向新的高度。科學技術具有世界性、時代性,所以發展科學技術必須具有全球視野,把握時代脈搏,期待我國勇于突破,攻堅克難,創造出引領全球潮流的科技成果。
參考文獻:
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一、更新教學觀念是前提
教學觀念是教學行為的靈魂。教學觀念直接左右著教師的教學行為。高中地理課堂教學改革的啟動與實施,首先必須從更新教學觀念入手。高中地理新課程理念為:培養未來公民必備的地理素養,滿足學生不同的地理學習需要,重視對地理問題的探究,強調信息技術在地理學習中的應用,注重學習過程的評價和學習結果評價等。這就要求教師改變傳統地理教學觀,不再重知識輕能力,重理論輕實踐,重結論輕過程,重教師的主導作用輕學生的主體地位,不再造成學生被動地接受知識,缺乏能力的培養,忽視個性的發展,阻礙素質的全面提高,不再出現高分低能的狀況。我們要通過學習、實踐、反思、交流等方式樹立新的教學觀念。
(1)全面發展的教學觀。要注重知識和技能、過程和方法、情感―態度―價值觀三維目標的整合,克服以知識為本的傳統教學觀。以往的教學以傳授知識為中心,因而備課的重點往往放在知識的獲得與技能的訓練上。在新課程的課堂教學中,備課的重點應轉移到學生的發展上來,教師不僅要考慮課堂上讓學生學什么,怎樣學,而且要考慮這樣的學習對學生的發展確有什么作用,時時把學生的需要放在首位。如對教材的處理能否吸引學生學習?問題的設計能否激活學生的思維?教學方式是否有利于學生主動探究?教學過程有沒有給學生留下足夠的自主活動的時間和空間?因此,教學的重點要由重知識傳授向重學生的能力發展轉變。學生學習,既是學習和掌握知識和技能的過程,又是升華情感、態度、價值觀,促進身心發展的過程。
(2)師生互動的教學觀。課堂教學是教師的教和學生的學的統一體,在教學中師生交往、交流和互動是高中地理教學必須踐行的理念。
(3)注重過程的教學觀。要讓學生在研究、思考、探究問題和科學實踐中獲得知識。
(4)以人為本的教學觀。關注學生的全面發展,充分體現對學生的人文關懷,特別尊重學生的人格,從學生的發展著眼,真正在備課的每一個環節都想著學生的發展,想著為學生的健康成長服務,使課堂教學在真情的涌動中回歸教育的真實,回歸生命發展的自然。總之,更新教學觀念為新課改的課堂教學創造了前提條件,掃清了思想障礙。
二、改變教學方式是關鍵
教學方式的優劣是課堂教學改革成敗的關鍵環節,改變教學方式就是要徹底改變“滿堂灌”、“一言堂”的教學方式,教師要努力創設民主、平等的教學氛圍,大力實施啟發式和討論式等符合課改精神與要求的教學方式。教師作為教學過程的組織者、引導者和合作者,要面向全體學生,了解和研究每一個學生的需要及其發展的可能性,注重個別指導,盡可能地滿足學生的不同需要。要充分把握學生是學習的主體,教學方式的設計要為學生在教學過程中的自主選擇和主動探究創造良好的條件。近年來,北京市中學地理教研人員和許多中學地理骨干教師,認真學習素質教育的基本理論,并在教學實踐中大膽實驗,尤其在中學地理課堂教學中構建了多種以學生為主體,真正有利于學生主動學習的課堂教學模式。如啟發式教學模式:啟發學生感知地理事物的分布、地理景觀等感性知識,理解地理的基本原理和規律等理性知識,跨越時空的限制,將地理知識濃縮在有限的課堂中體驗模式;實踐式教學模式:將地理理論知識與實際生活相聯系,從實踐中獲得知識,培養技能和能力及情感態度和價值觀,并將知識、技能、能力及情感、態度和價值觀應用于實踐,通過地理觀察觀測、地理制作、地理調查、地理實驗來引入;體驗式教學模式:地理年代的久遠及空間的宏大與學生有限的感知是相矛盾的。地理學習僅在課堂內是遠遠不夠的,為了讓學生更深刻地感受地理事物的美感及人與自然的協調統一的關系,進而理解可持續發展的思想和觀念,獲得相應的技能和能力,成為具有可持續發展行為的新一代公民,應讓學生走入自然,走入社會,走入自然與社會的情境與場景中去,進行體驗式學習、角色扮演、正反方辯論、當小老師等;問題解決式教學模式:問題解決學習是高層次的探究和研究式的學習,可以充分發揮學生的主動性、參與性;范例式教學模式:在地理學習中,借助一些可持續發展的典型案例,對其進行剖析和研究,得出地理規律和原理,認識可持續發展的重要意義。范例研究聯結了:“是什么”“為什么”和“怎么辦”,使學生不僅理解地理學的基本事實、基本原理和規律,而且找到應該“怎么辦”的方法和途徑,進而體現地理教學的實用性和教育性。教師要努力創設民主的、平等的教學氛圍。高中地理課堂教學的改革,如果不改變舊的、落后的、低效的教學方式,那么,這種改革就只能成為一句空話。
關鍵詞 職業資格認證 設施農業科學與工程 實踐教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2017.01.047
Exploration of Practical Teaching of Agricultural Facility Science and
Engineering Professional Qualification Promotion
FAN Jingjing, ZHANG Baoren, CAO Hui
(Biological and Agricultural Engineering College of Weifang University, Weifang, Shandong 261061)
Abstract In the background of the China higher stratification education, how to training applied talents combined with local advantages is important and difficult for local college. Practical teaching is the key of cultivate applied talents. In this paper the basic ideas and practices of professional qualification promotion practical teaching of of Weifang University agricultural facility science and engineering were analyzed and described.
Keywords professional qualification; Agricultural Facility Science and Engineering; practical teaching
在我國,高等教育是學校教育制度體系,而職業資格認證是職業教育制度體系,兩種制度體系在教育的許多方面都有區別,①而將職業資格認證與高等教育銜接的研究多集中在高等職業教育,針對應用型本科如何引入職業資格的認證研究少有報道。現階段我國高等教育正由精英化向大眾化發展,而應用型大學正是大眾化教育辦學多樣化的一個具體表現。要落實“應用型大學”的辦學定位,完成高素|應用型人才培養目標,提高實踐教學質量尤為重要。要想突出理論知識的應用性,必須培養學生的實踐能力、動手能力和創造能力。②
山東是設施農業大省,而濰坊是設施農業的發源地,設施種植、設施養殖水平全國領先,有著明顯的地方優勢和特色。濰坊學院設施農業科學與工程專業作為一個應用性極強的新興專業,如何以該專業為試點將職業資格認證標準與應用型人才培養實踐教學體系有效整合在一起,優化應用型人才培養模式,以適應職業對高素質應用型人才的需求,完成由傳統的單向人才輸送向現代雙向互動人才培養的轉變,提升地方應用型本科院校專業建設水平都具有重要的理論意義和實踐價值。
1 明確設施農業人才需求標準,確定職業資格認證推動模式
首先對“兩區一圈一帶”周邊城市的企事業單位、行業協會、人力資源管理部門及設施農業科學與工程專業畢業生進行了調研,了解了設施農業相關行業人才需求類型、職業用工標準,職業認證標準;調查畢業生的就業狀況、職業要求、知識結構、專業技能、工作滿意度及其對學校教學的信息反饋,多方面搜集有關資料并對調查的結果進行分析研究。確定了職業資格認證推動型設施農業專業技能培養模式目標(見表1)。
表1 職業資格認證推動模式
2 構建職業資格認證推動型“一體兩翼”式實踐教學體系
圍繞應用型人才培養目標,根據社會職業崗位對設施農業人才需求,積極與相關企業合作,構建了以職業能力培養為中心的職業資格認證推動型實踐教學體系。該體系是以學生的動手能力培養為中心,將專業知識和技能綜合成專業基礎理論、專業理論課和實踐技能課三大模塊。以實踐教學為線索,通過校內實踐、企業實踐、職業資格證考取最終將這三個模塊串接起來,最終構建了以技能應用能力與綜合技能培養為主體、以基本技能培養和獲取職業資格證書為兩翼的“一體兩翼”式實踐教學體系(圖1)。
圖1 職業資格認證推動型“一體兩翼”式實踐教學體系
3 整合實踐教學能力模塊,篩選職業標準實訓項目
為了達到所確定的職業資格認證推動型的實踐教學目標,首先將專業實踐按能力要求從低到高整合為基本技能、專業技能和綜合技能三大模塊。再根據每個模塊的培養目標確定實踐課程,并制定每一門實踐課程的教學大綱,編寫實踐指導書。最后根據課程或專業的要求篩選職業標準的實訓項目。篩選和設計實訓項目應側重于職業標準要求,并與自動化控制、物聯網、土木工程等學科發展相結合。將實訓項目分成基本技能訓練項目、專業技能訓練項目和綜合訓練項目三大類。基本、專業技能訓練項目應強調規范操作,同時更加注重動手能力、觀察能力、工作作風和工作方法科學性的培養;綜合訓練項目要求完成一項成果,譬如一項發明專利、一個新工藝設計、一個品種、一項服務或一個策劃等。強調突破低層次、機械重復、僅限于感性認識和動作技能的模式,重點培養學生在生產實際中的技術應用能力和創新能力(如圖2所示)。
圖2 職業資格認證推動型實踐教學內容
4 實施教師職業資格認證,打造“雙師、雙棲”型師資隊伍
根據教師的專業方向,安排參加職業資格培訓與考試,并且相關職業資格證。同時要求引進的青年教師到企業掛職鍛煉,更新知識結構,增加實踐經驗。鼓勵教師和企業聯合開發新品種、新技術,實現科技成果轉化,并及時將科研成果轉化為課程教學資源。聘請國內外本行業優秀人才到學校兼職授課,突出應用型教學的前沿性、新穎性和現實性。在此基礎上組建了教學團隊、學術團隊和學科梯隊,全面提高教師的職業綜合素質,形成了一支視野開闊、思維敏銳、思想活躍、了解社會需求、實踐經驗豐富的“雙棲、雙創”型師資隊伍。
5 實行學生考核“三證制”,構建科學實踐技能評價體系
畢業生除了獲得學歷學位證書以外,還需取得相關的職業資格證書。將國家職業資格認證標準與實踐技能評價相結合,注重過程考核和能力考核;建立了職業技能與能力評價體系,如制定了科學的評價標準,推動實踐教學改革。采取科學的評價方式,提高專業技能培養的效率、針對性和適應性。在實踐教學改革中,各種實訓或課程采取開放式、多元化的評價方式。譬如依照國家職業標準,將主干課程化分為若干教學模塊,按模塊進行理論教學和實訓的考評,把技能鑒定的一次性考評轉變為動態的多次模塊考評。逐步建立起與職業標準相銜接的專業實踐和畢業實習成績以及用人單位反饋意見三者相結合的人才評價機制。
基金項目:山東省本科高校教學改革研究項目(2015177)《依托區域優勢,構建多元化實踐教學新體系,培養設施農業科學與工程專業特色應用型人才》。濰坊學院教學改革研究項目《職業資格認證推動型設施農業科與工程專業實踐教學改革研究》、《依托區域優勢(201536),《建立多元化實踐教學基地,培養高素質特色應用型人才》(201546)
注釋
關鍵詞:跨學科;交叉學科;協同教學;交叉學習
文章編號:1672-5913(2013)01-0003-03
中圖分類號:G642
1 背景
1989年,美國學者舒梅克(Shoemaker)在跨學科學習基本定義的基礎上提出了跨學科教學的定義:教學將跨越學科界限,把課程的各個方面組合在一起,建立有意義的聯系,從而使學生在廣闊的領域中學習。跨學科教育是社會發展的需要,聯合國教科文組織曾指出,高等教育日益國際化是學習和研究的全球性特征的一種反映,應通過新的教育和教學方法,使學生學會在多元文化環境和國際環境中獨立思考和協同工作。
國外跨學科教學改革起步較早,發展較快。近年來,美國大學普遍設置跨人文與自然科學、人文與社會科學、人文與技術科學等新學科與綜合課程,如斯坦福大學的“多學科教學與研究”(Multidisciplinary Teaching and Research)行動等。英國利茲大學在理科、藝術與社會科學、現代語言等學科領域設置各種結合課程,其中理科設置70多門;牛津大學現有30%以上課程都是由兩種以上科目結合而成,諸如“哲學與數學”、“經濟學與工程科學”、“生理學與哲學”等。
跨學科教育有不同的形式和內涵,從專業角度來說,設置跨學科專業,建立輔修、雙學位制度;從課程教學角度來說,開設包含跨學科內容的新課程;從學生角度來說,課程的受眾跨學科化,便于進行交叉融合。
在設置新的交叉學科專業時要淡化專業界限。2000年美國聯邦政府頒布的專業目錄,增設交叉專業,有25個學科群設置了跨學科專業,用以培養跨學科專業人才。中國教育部也于2010年開始修訂專業目錄,強調兼顧新興學科、交叉學科的專業設置。目前進行跨學科專業培養研究的文獻包括工程管理類專業、工業設計類專業等。
在跨學科課程改革方面,密歇根大學提出跨學科協同教學,采用“課程合作”模式和“集合式課程”模式。前者由具有相關經驗的教師共同設計、講授;后者則是2~3門相關主題的獨立課程被安排同步講授。這種理念很務實,相對容易實施,但需要解決教學資源、信息和經驗、激勵機制、行政管理和學生專業背景等帶來的問題。也有學校開設了新的跨學科課程,如軟件知識產權管理、計算思維和網絡、群體與市場課程等。
學生交叉學習也是跨學科教學的重要方式。提出指導本科生“多學科聯合畢業設計”的方法,通過將計算機專業和非計算機專業的學生組成課題小組,制定相關題目,共同完成設計,達到培養學生跨學科綜合能力的目標。在電子商務課程教學中,學生來自網絡、經濟、網絡營銷與廣告、信息安全、在線支付、電子獲批、法律、公共管理和在線出版等專業背景,他們在課程學習和項目實施中實現了跨學科交流。底特律大學組織工程系和護理系的學生,聯合為殘障人士設計城市輔助設施,并從中相互學習。則嘗試面向計算機工程和計算機科學的同學同班開設數據庫系統課程。
本文在2012年7月下旬北京大學李曉明教授主持的“跨學科課程(網絡、群體與市場)培訓班”背景下,總結合肥工業大學計算機與信息學院在跨學科教學方面進行的實踐,包括學科大類培養模式、教改實驗班探索、數字媒體方向建設等,并對如何進一步推動跨學科教學進行了構想,包括“網絡、群體與市場”這門跨學科課程的開設計劃,以及如何推動跨學科選課等。在此基礎上,希望能將李曉明教授的跨學科課程在我校落實,將其跨學科理念在我校發揚光大。
2 跨學科教學實踐
合肥工業大學計算機與信息學院在跨學科教育方面已有一些初步實踐,包括學科大類培養、創新班設置、數字媒體方向建設、學院平臺課建設等方面。
2.1學科大類培養
合肥工業大學于2012年啟動宣城校區招生工作,開設5個系,采用2+2培養模式,即2年統一培養,2年專業培養。以信息工程系為例,設置計算機科學與技術、物聯網工程、電子信息科學與技術、電子科學與技術、光信息科學與技術、自動化、測控技術與儀器等7個計算機與信息類專業。在前面4個學期,系里所有學生在同一平臺上課,強調專業大類培養,形成較寬的學科基礎和跨學科背景。2年后,開始分流,進入專業課程學習階段。盡管上述改革剛剛開始,但在此模式下,學生之間知識交叉會自然形成,跨學科優勢將凸顯。
2.2教改實驗班
合肥工業大學于2010年成立電氣信息類教改實驗班,依托計算機與信息學院管理。實驗班的專業方向為電氣信息類,學生由學校2010級各理工類專業的50名同學組成,是學校本科人才培養的示范區和先導區,旨在培養基礎寬厚的跨學科人才。教改實驗班同樣采用2+2培養模式,前2年實行跨學科的特殊培養計劃,2年后自由選擇專業。目前該班同學已經分散到電子信息工程、通信工程、自動化、電氣自動化、計算機、信息安全等專業進行專業學習,但該班級建制仍然保留,希望能夠保留跨學科交流的環境。
2.3數字媒體方向
計算機科學與技術專業的發展使得學科方向越來越豐富。在“寬口徑”、“重基礎”原則的指導下,我們于2008年修訂教學計劃時設置以下4個模塊方向:數字媒體方向、軟件方向、嵌入式系統方向和網絡方向。每個方向由4門選修課程和1門方向綜合設計課組成。
數字媒體是一個學科交叉方向,合肥工業大學采用計算機與信息學院與建筑與藝術學院聯合培養模式。在4門理論課程中,數字媒體藝術概論課程由建筑與藝術學院承擔,其他3門由計算機與信息學院老師承擔;在方向綜合設計實踐環節中,需要按組完成項目,我們采用4+2方式來組隊,即4名計算機專業同學加上2名廣告學同學,如表1所示。項目中大體按照技術、藝術方面進行分工,如完成游戲類項目,計算機專業學生負責編程實現,而廣告學的同學負責文案設計和藝術指導,同學之間通過討論等環節實現跨學科交流。
3 跨學科教學構想
3.1網絡、群體與市場跨學科課程
2012年7月22-28日,由李曉明老師主講的“跨學科課程(網絡、群體與市場)培訓班”在北京舉行。本次培訓班由教育部計算機專業教指委、計算機學會教育專委會、高等學校計算機教育研究會三家聯合發起,納入教育部“2012高等學校青年骨干教師高級研修班”。筆者有幸參加這次跨學科培訓班,主要想學習跨學科教學模式和方法。關于本次培訓班,個人一些總結如下:
1)聽到很多學科之外的很多東西,學到了知識,還學到了跨學科教學方法,如面對不同專業的學生該如何講清楚同一個知識點,如何深入淺出地用計算機思維和理論來解釋其他領域的問題和現象等。
2)培訓班學員來自不同專業和領域,與數學、管理和計算機等專業的學員一起交流、學習,本身也是“跨學科”協作的一部分。
3)計算機學科和社會學科結合很自然,因為我們對社會現象耳熟能詳,對很多東西有直觀的感受,這樣經過理論分析的結果都能接受。這次“跨學科”培訓的選題非常好,也容易推廣。
正因為如此,我們計劃將這門課程帶到合肥工業大學,進行跨學科教學方面的嘗試。北京培訓結束后,我們于8月召集相關教師組織了一次教學討論沙龍,決定開設“網絡、群體與市場”課程。因為是第一次開設這門跨學科課程,我們計劃采用四步策略,如表2所示。其中,第一步課程研討班已經開始,學院3名教師已經試講部分課程。而最終我們希望本課程與國外同類課程實現同步授課,達到課程國際化的目的。
3.2跨學科選課政策
為了推動跨學科教育,合肥工業大學在2011年教學計劃中實行個性化學分,以推動跨學科選課。設置的個性化學分有6個,必須通過選擇外專業課程來獲得。通過此方式,一方面讓學生選擇自己喜歡的外專業課程,另一方面可促進課程受眾的跨學科化。這樣的政策易于實施,不用大動干戈即可實現跨學科教學。
1.1實踐教學體系改革的總體思路
新型實驗教學示范中心的實踐教學體系思路是“以學生為本,以培養動手能力強、富于創新精神的工程應用型人才為目標”,以“基礎牢、有創新、重應用”為基本原則,以“實驗技能與創新能力相結合,實驗教學與科研相結合,就業創業與工程實踐相結合”為主要措施,構建一個較完整的科學合理的實踐教學體系。
1.2多層次、開放式實踐教學體系構建的硬件條件
自2005年“本科教學水平評估”和2007年“食品科學省級實驗教學示范中心”建設以來,本校食品科學實驗示范中心的硬件設備已進入國內同行業前列,除了擁有“高效液相色譜儀”、“氣相色譜儀”、“質構儀”等國內先進的檢測設備以外,還擁有純凈水生產線、果蔬汁(碳酸飲料)生產線、啤酒生產線、果酒生產線、香腸生產線、液態乳生產線、奶油生產線、發酵乳生產線、奶酪生產線、冰淇淋生產線、制米生產線、制油生產線、醬及醬油生產線、白酒生產線、面點生產線、分離提取生產線、微波熟化生產線和果蔬速凍等20條中試生產線,具有高新設備單元教學車間、鍋爐房、冷庫、原料和成品倉庫以等基礎設施。該中心除滿足實驗教學的需要外,還承擔與之相關的科研項目產品的研制、開發和中試生產,使之成為兼具教學、科研和生產多功能于一體的綜合性新型校內實踐基地,為學生提供一個真實的工程實踐環境。
1.3多層次、開放式實踐教學體系的構建
本中心現已經形成的多層次、開放式實踐教學體系包括:食品基礎層實驗、綜合設計層實驗、應用創新層實驗、研發創業層實踐活動等4個層次(見圖1),該實踐教學體系體現了層次性、關聯性、系統性、學生實踐訓練的循序漸進性。通過實踐,培養出了具有扎實專業知識、富于開拓創新意識和就業創業能力強的食品科學與工程的專業人才。
1.3.1食品基礎層實驗由食品類專業基礎課,如食品化學、食品分析、食品生物化學和食品微生物學等實驗構成。采取精選實驗內容,讓學生掌握試劑配制、常規分析及常用儀器設備的使用與調試等主要內容,要求達到正確操作、規范使用、實驗結果準確的目的,重點培養和強化學生食品基本技能和科研素質的基本素質。
1.3.2綜合設計層實驗綜合設計型實驗是指學生利用多門課程或多個原理及概念,通過一種或多種實驗方法實現教師給定的實驗目的的實驗項目。其中包括了綜合性實驗和設計性實驗,通過獨立開設的以產品生產及檢測為主要內容的課程實習、食品企業及檢測機構的頂崗實習(專業實習),提高學生的工程素質,重點培養學生綜合設計實驗的能力,并能夠運用理論知識進行分析和解決部分生產實際問題。
1.3.3應用創新層實驗由食品技能訓練、SRTP研究項目(studentresearchtrainingprogram,SRTP)、新產品開發創意等構成。學生根據教師的科研項目,自主選擇教師或科研團隊,或學生自己組成科研興趣小組,在教師指導下,參加科技創新活動等實踐教學環節,這樣可以激發學生的探索興趣和創新激情,充分挖掘和發揮學生的創造力。同時,將學生的部分特色科研創新實驗內容引入實驗教學項目,增開一些代表學科先進研究水平和前瞻性的實驗。在實際操作中,將實驗內容豐富、連續性強、難度較大的實驗,融合在既相對獨立又相互關聯的實驗中。例如黑加侖果酒果醋的開發實驗,不僅需要學生掌握多種微生物的培養技術,還要掌握果汁酶解以及果酒果醋的釀造工藝,這樣將上一次的實驗結果,作為下一次實驗的材料,將實驗內容變成前后關聯的一個有機整體。
1.3.4研發創業層實踐本層實驗主要為大四學生設計,利用校企合作基地,通過深入食品工廠進行實踐,全面了解食品單元操作、工藝流程、過程控制等現代化食品生產的過程。通過校企合作聯盟以及產學研創業實踐平臺,促進學生主動參與,主動實踐,主動探索,主動創造,時刻緊跟市場和食品行業的變化與需求,將學生個體的創新創業潛能充分引發出來,為創業做好準備。
1.4多層次、開放式實踐教學體系的實施
1.4.1完善實驗室管理制度通過制定實驗中心管理規范、實驗室開放制度、儀器設備材料管理制度、實驗室安全環保制度、實驗經費管理辦法、儀器設備管理辦法等各項規章制度,實現管理的規范化、制度化和科學化。
1.4.2分類實施根據實驗室功能的不同,將常規教學實驗室與開放實驗室分開。對于驗證性實驗項目的教學,仍按照傳統的教學方式進行;對于參與老師科研課題、自選創新性課題、開展綜合性、設計性實驗和創新性實驗的本科生,可以預約儀器與設備、預約實驗時間地點、預約學習實驗項目等各種不同的方法手段,滿足不同層次學生利用該實驗中心的需要。
1.4.3實驗教學與科研緊密結合把科研引入實驗教學,將科研中有利于培養學生創新能力、協作精神和科學精神的部分轉化為實驗教學內容,及時合理地轉化為專業實驗教學項目的內容。以黑龍江省科技攻關項目——黑龍江特色蕓豆深加工關鍵技術研究與產品開發為例。其中,蕓豆方便休閑食品(風味蕓豆沙、五香蕓豆罐頭、速溶蕓豆粉)開發、活性組分(α-淀粉酶抑制劑、紅色素)提取分離、蕓豆蛋白粉及活性肽研究等項目,就是在開放實驗室中成功轉為學生的創新訓練項目。
2新實踐教學體系的實施效果
2.1提高了教育教學與科學研究水平
近5年來,在構建和實施新型實踐教學體系的過程中,本實驗教學示范中心先后承擔實驗教學類研究課題20余項,其中,省級教育教學改革與實踐項目12項,校級教學研究課題8項;食品科學與工程專業教師不斷探索實驗教學改革,促進實驗課程建設,截至目前,已經建設了1門省級精品課、4門校級精品課;自主設計與制作了專業實驗教學軟件5項;在國內外期刊中發表食品專業類教學改革論文近50篇;出版教材、編著39部;有2人被評為校級教學名師,食品科學教學團隊被評為校級優秀教學團隊。在食品開發、農畜副產品加工利用、食品安全關鍵技術、功能性發酵食品技術以及農畜產品有效成分分離純化技術及裝備研制等方面,獲得了具有自主知識產權的科研成果80余項,其中國家級、省部級及廳局級獲獎成果25項,獲得了以模擬移動床精細分離功能保健成分技術為代表的專利近20項;在《FoodScienceandBiotechnology》、《FoodControl》、《農業工程學報》、《微生物學報》等國內外學術期刊發表食品業方面的科學研究論文300余篇,其中,SCI、EI收錄32篇;承擔廳局級以上科研項目70余項,其中科技部科技支撐計劃4項、星火計劃1項、科技人員服務企業項目2項、科技成果轉化項目3項、國家自然基金8項、省部級課題21項、廳局級課題35項。
2.2提高了學生的科研水平和實踐能力
在實施多層次實踐教學體系的過程中,食品科學與工程專業本科生在食品類核心期刊上發表學術論文40余篇;承擔各級創新創業訓練項目20余項;在中國各種食品類的專業競賽中獲得了多項獎勵。食品科學與工程專業畢業生就業率在全校一直保持前列,一次性就業率達到了95.3%。特別是對大學生科技成果突出的優秀人才,在研究生招生工作中采取免試錄取或優先推薦就業等政策。畢業生在實驗操作中所培養起來的扎實的專業知識與技能、勤奮的工作態度、富于合作與創新精神等綜合素質,得到了用人單位的好評。
2.3服務社會的能力大幅度提高
本實驗教學示范中心在構建多層次實踐教學體系的過程中,投入了大量的人力、物力和財力,設計和購買了大批先進的儀器設備和生產線,這為充分發揮食品科學與工程專業的技術與設備等資源優勢,為社會提供技術服務提供了物質條件,非常有利于教師與企業的深入合作。教師帶領部分學生與省內部分企業(如完達山乳業有限公司、北大荒肉業有限公司、龍江明珠酒業有限公司等多家企業)、科研機構(如黑龍江省科學院大慶分院、黑龍江省農科院大慶分院)聯合開展實驗研究和提供相關技術服務。同時,與大慶市營養協會、大慶市勞動技能培訓基地等單位聯合進有關營養師、檢驗師等職業認證的培訓工作,收到了非常好的效果。
3結束語
高等工科教育是工程技術人員培養的主渠道,同時也在為工程科學技術的發展源源不斷地提供著新鮮活力與生力軍。高等工科教育對工程技術人員的知識、能力、素質的形成起著主要作用,特別是對創新精神與創新能力的培養有決定性的影響。世界各國,特別是工業發達國家都在大力推進工科教育的改革與發展,力爭培養出更高質量的人才,以保持在競爭中的有利地位。
一 國外高等工科教育的現狀與特點
1 實踐型工科教育
國外工科教育的產生是工業文明發展到一定程度的結果。18世紀,在英國以紡織機的革新、蒸汽機的發明與應用為代表,揭開了工業革命的序幕,隨后歐美各國相繼發生了工業革命,開創了工程技術的新時代。機器的廣泛應用和生產的規模化,促進了社會對工程技術人才的需求,使工科教育開始發展起來。具有現代意義的工科教育最先產生于工業起步較早的西歐,為適應公路建設的需要,1747年法國創辦了國立橋梁公路工作學校。該校按照冬天在校學習理論、夏天到現場實習的方式組織教學,這種理論與實踐相結合的教學形式為稍后建立的工程專業學校所效法。因而,該校被譽為世界上第一所正規的工程學校。
實踐型工科教育必然要將實踐作為教育的首要目的,也就是說這種教育的產生來自于實踐的需求,而興辦教育的最根本目的就是為了滿足工程技術的實踐,因此在這種教育體制下,實踐才是檢驗教育成敗的唯一標準。這就是實踐型工科教育的最大特點。因此,也可以將這種大學稱為實踐型大學。
2 模式型工科教育
美國的工科教育一開始是以法國的專業學校(主要是多科技術學校)模式為樣板建立起來的。在美國建國以后,為了發展制造業、公共工程和軍事防御工程,在19世紀初誕生了第一批工程院校。1862年的《莫里爾法案》使得一批“贈地學院”得以建立。莫里爾法案還規定了新成立的學院必須講授與農業和機械工藝有關的知識,從而確立了工科教育在大學教育中的地位,使工程技術人才培養走向規范化,培養的工程技術人才數量也持續增加。目前,美國已經成為世界上公認的工科教育較發達的國家,工程職業已經成為美國的第二大職業。這種工科教育模式一直持續到上世紀80年代。
模式型工科教育的最大特點就是將實踐內容抽象為理論,在這種教育下傳統的實踐消失了,取而代之則是實驗與實習環節的強化。因此,也可以將這種大學稱為理論型大學。
3 回歸實踐型工科教育
上世紀80年代中期以來,美國國內經濟和產業結構的轉變,工業界在錄用人員專業和方向上的變化,使工科教育面臨嚴峻的挑戰。美國麻省理工學院所倡導的“回歸工程”運動,在世界范圍內掀起了工科教育改革的浪潮。“回歸工程”從過分重視工程科學轉變到更多重視工程系統及其背景;注重工程實踐能力的培養;強調應用“整合”或“集成”的思想,重建課程內容和結構;學會學習和終身教育。根據“回歸工程”運動的精神,工科教育應該更加重視工程的系統性及其實踐特征,要求對工科教育的內容重新進行調整和綜合,重視對工程人才實踐能力的培養。
在“回歸工程”觀的指導下,美國的高等工科教育重新調整了培養目標,提出要培養3種人才:工程科學研究型人才、工程技術人才和具有工程背景的其它領域人才,并提出科學與工程并重。
從世界工科教育的改革趨勢來看,西方發達國家都已經把工科教育改革的重點放在培養學生的創新精神和實踐能力上。美國在20世紀80年代強調實踐能力、思維能力、觀察能力的培養,將一名現代工程師應具備的能力與素質歸納成6個方面:(1)正確判斷和解決工程實際問題;(2)具有很好的交流能力、合作精神以及一定的商業和行政領導能力;(3)懂得如何去設計和開發復雜的技術系統;(4)了解工程與社會間的復雜關系;(5)勝任跨學科的合作;(6)養成終生學習的能力與習慣,以適應和勝任多變的職業領域等。日本提出要培養在復雜技術社會里承擔領導重任所必需的想象力和批判思維能力;德國提出要培養開拓進取和敢于冒險的能力。由此可見,在重視加強數學、科學基礎的前提下,當前工科教育更強調的是工程實踐能力、創新能力、表達交流溝通能力和終生學習能力等。
這種工科教育的調整顯然是經過了對實踐型工科教育的優點和理論型工科教育的缺陷的反思,是一種取長補短的做法,這種回歸工程實際的做法也是美國工科教育上百年來得以長盛不衰的最根本原因。
二、我國工科實踐教育的現狀及問題
1 傳統的工科實踐教育
我國的工科實踐教育最初的形式其實已經存在數千年,就是我國傳統的手工藝傳授方式,即師傅帶徒弟的方式。在這種方式下師傅的經驗和意識或者說師傅的已有技能是需要徒弟優先繼承的,而這種技能或者說經驗和意識則是很多代人的實踐結果。從這個方面來看,也可以把這種傳授教育稱之為實踐積累教育,這也是我國出現“趙州橋”“龍門石窟”“都江堰”“卯榫結構”等著名古代建筑的原因,而現代的碩士和博士實行的導師制培養也和這種傳統手工藝傳授的方式有驚人的一致性。
2 現行的工科實踐教育
我國現行的工科實踐教育模式來自前蘇聯,而前蘇聯的實踐教育模式也屬于模式型工科教育模式,更加注重理論的教育。其主要弊端是典型的實踐缺乏,能力缺失。這個問題也是存在已久,在招生規模急速擴大后學生實踐的機會就更少了,再加上人為地切斷了工科院校與產業之間已經存在幾十年的緊密聯系,使產業、企業原來提供的實踐機會不復存在。另一方面,由于強調科學導向,對工科教育所必不可少的實踐環節的認識也很模糊,有的學校以模擬、虛擬化、演示觀摩來代替實踐環節,使學生解決實際問題的能力嚴重缺失。
三 解決工科實踐教育欠缺的對策
解決工科實踐教育欠缺的對策總結起來就是:重視工科實踐教育,讓實踐教學回歸課堂。具體有以下幾方面的措施:
1 認清人才規律和社會需求
我國處于工業化中期,在國民經濟中制造業占有最大比重,同時重要的國情之一是農村人口仍占大多數。在這種情況下,人才結構只能是金字塔型的,需要大批在一線工作的勞動者。社會的進步并不在于減少一線勞動者,使之都變成科學家、工程師,而是要提高廣大勞動者的技術水平,包括一線勞動者和中高層人員的水平。也就是說我國現階段培養學生的最根本目的就是為了滿足社會發展的需求。
2 加大對實踐環節的投入
事實上,讓學生掌握解決工程實際問題的方法遠比在課堂上學到更多的知識重要,而解決工程實際問題要遵循著“實
際問題一資料檢索――具體分析――方案比較――實驗/實踐――結論”這樣的過程,而這一過程僅僅依靠課堂教學是不能實現的。對于培養工科應用型專業人才而言,學生所積累的知識只有在工程實踐中加以應用才能得到消化和吸收。這一過程更多地要依賴工程實踐教學環節來完成。
其實無論是實踐還是實習環節,都需要有充足的材料和儀器才能實現,我們可以通過產學研相結合來轉嫁實踐的材料以及器械等資料的購置費。
3 實現產學研有機結合
工科教育的基本特點就是實踐教育。我國在“”前產學研結合還是做得相當不錯的。“”后由于大量引進國外技術,企業對與學校和科研單位結合興趣不大。由于市場經濟概念逐漸深入人心,企業認為人才可以直接從市場上獲取,沒有必要與學校建立密切關系,因此產學研結合逐漸陷入困境,當然,部分行業院校與所屬的產業還保留了一定程度的聯系。但近期的改革中,不少工科院校與產業部門的關系從行政上被切斷,產學研結合由此遇到了更加嚴重的困難。從學校這方面來說,如何設計實踐課程,使學生到企業去能幫助企業創造價值而不是“添亂”,這是個需要嚴肅對待的問題。現在一些好的職業學校在這方面取得了可觀的成績,值得其他學校(包括本科學校)借鑒。更重要的是,產業方面要理解培養人才是全社會的責任,而不單純是學校的任務。如果缺少產業合作,學生的實踐能力欠缺,企業也找不到可用的人才,這是全社會的損失。
四 結束語
工程實踐是人們綜合運用科學理論和技術手段去改造客觀世界工程的實踐活動,是一種極具創造性的活動。工科院校學生的創新能力表現在面對實際工程問題,能用創新思維去分析和解決問題,這就需要具有很強的實際操作能力、工程設計能力、綜合應用能力、科學研究能力、獨立分析問題和解決問題的能力,而這些能力的培養以及獲得主要來源于實踐。工程實踐是工科教育的主要組成部分和基本屬性。學生只有在不斷的實踐中進行嘗試、摸索、研究和創新,才能不斷提高今后解決實際工程問題的能力。因此,實現素質教育,培養學生的工程工作和創新能力,除了需要學生具有開放型思維和科學精神外,讓實踐教學重新回到課堂也同樣重要和急迫。
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一、 教學過程的設計應該具有開放性
課堂教學蘊含著巨大的生命活力,而在傳統的課堂教學中教師把教學過程當作一種理想狀態來設計,不允許出現任何偏差,上課是執行教案的過程,教師的任務就是努力引導學生,直至得出預定答案,我們稱之為“預設性強”。而教師這時的介入與指導對學生來說是沒有意義和幫助的。新課改給我們的教學帶來了新的一些情況,比如:教學在一定的情景中展開,學生會提出許多教師意想不到的問題,教學過程中也會出現許多難以預料的情況,這就需要教師能夠根據學生的實際情況、教學活動中發生的事件,有效地推動學生的科學探究活動,創造性地駕馭課堂;教師必須隨著情景的變化,改變自己的知識和教學方式以適應學生的學習,以“教案”為代表的教學設計文本已經有了他的開放性,不是最后的貫徹計劃,而是要根據課堂情景進行調整,導致調整的最重要的因素是上課時學生的反應;教學活動中更多的是觀察學生在教學活動中的動態、所反映出的行為、思維。我想,這就是所謂的“課堂動態生成”,就是指在教師與學生、學生與學生合作、對話、碰撞的課堂中,現時生成的超出教師預設方案之外的新問題、新情況。它隨著教學環境、學習主體、學習方式的變化而變化,根據教師的不同處理而呈現出不同的價值,使課堂呈現出動態變化、生機勃勃的新特點。在這種開放式的教學中,教師的介入才會顯得那么的重要,那么的精彩。
二、假設環節應該關注的是學生背后的思考
假設是科學教學中比較強調的一個環節,學生在興趣的驅動下,往往會就教師給出的探究問題提出許多的假設。老師在這個時候,是不宜于對這些假設進行評判的,因為如果是表揚學生的某個想法,就可能引起其他學生因仿效而限制了思維的廣度。而學生的一些有誤的觀點,則反映了他們固有的錯誤認識,這些錯誤的認識往往很頑固,需要在后面的驗證環節中用事實來摧毀,這是教師簡單的指正所無法完成的。那么,在這個環節中,教師做不做指導呢?有不少教師的確什么也不做,只是在一旁聆聽這些觀點,并尊重學生的意見。其實,這樣做是遠遠不夠的。在這里,教師還應充分關注學生假設背后的思想,“你是怎么想的?”——讓學生說說自己是如何想到這個假設的,區別假設與普通意義上的猜猜,還可以讓學生說出解決問題的方法,說明自己是怎么想到要這樣解決。這樣,老師就能夠真實地了解學生的思路,為后面的指導提供保證。更為重要的是,讓學生談出自己假設背后的想法,其實是教師提供學生的一個梳理思路,完善假設的機會,將后面的探究活動引向一個明確的方向。
三、實驗驗證的過程需要教師的詢問
在實驗驗證的環節,教師的介入和指導是為了引導學生深入思考,而不是包辦代替地接告訴學生該怎么做。教師可以采用直接提問的方式引起學生對某些問題的關注。在出現問題時,用提問幫助學生找到問題所在;也可以在發現學生出現有價值的思想時,用提問引發學生的深入探究。教師并不需要和學生一起動手完成某個實驗,他們要做的應該是在適當的時機以機智的提問將學生的探究活動引向深入。更重要的是,我們必須清楚地意識到:在實驗驗證過程中學生的感受比實驗的成敗更加需要教師的關注,學生往往比較關注實驗的結果與自己的預測是否吻合,而忽略實驗的準確性和真實性,這時教師的作用在于讓學生明白實驗失敗同樣會帶來重要的收獲,在科學課上,需要注重的不是對錯,而是事實。
四、討論交流要在師生互動中提升價值