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(一)畢業生外語及軟件技能需求應對國際化與專業化,作者調研了畢業生需要達到的英語水平和計算機操作水平。占比61.54%的企業要求畢業生的英語水平達到CET4;同時,也有將近18%的企業認為還需要專業英語的配合,尤其是多種專業性軟件的操作都需要良好的專業外語基礎。專業軟件的能力需求有明顯的多樣化和專業性趨勢,一家企業往往需要畢業生掌握多種軟件。因此,課程體系中的專業培養要加強專業軟件的教學與實踐,特別是培養學生的自學能力,因為軟件的升級與創新周期越來越短,培養計劃中不可能涵蓋企業要求的每種軟件。
(二)專業知識需求由調研可知企業對IE畢業生的專業知識需求具有集中性的特點,第一,南京工業大學畢業生從事的崗位集中,主要集中在生產計劃、物流管理、質量管理和供應鏈管理四個方向;第二,企業對一些特定崗位人才的需求集中,如對物流管理崗位有需求的企業占據了92%。圖2則直觀體現了現代企業對工業工程人才專業知識的需求具有前瞻性與延伸性的特點,其中“法律”“二外”“國際貿易”“國際金融“”機械工程”占據領先位置。因此工業工程專業應培養的是具有多種知識技能的復合式人才。
二、工業工程課程體系的優化路徑
目前南京工業大學工業工程專業的課程知識結構設置為通識教育、學科基礎課、專業基礎課和專業課四大類。對比專業培養計劃與調研后企業的人才需求發現:第一,專業課學時只占總學時的15%;第二,實踐環節比例不到10%;第三,知識面不夠寬泛。這些都使得IE畢業生難以適應當今社會對于工業工程人才的需求。
(一)優化課程體系設計1.專業方向的優化。根據企業對工業工程人才的期望,以及國內工業工程專業發展的要求,將專業方向增至四個,分別是:A1.工業工程物流與供應鏈方向。A2.工業工程生產與運作管理方向。目標:致力于工業或服務領域的系統分析、設計、優化和管理創新工作,最終成為行業優秀的工業工程師或物流工程師。B1.工業工程(主)+某工程專業。目標:掌握工業工程學科的基本理論知識和系統管理的分析方法和技術,并對某工程專業(化工、生工、土木、電子通信、安全)感興趣,致力于該行業的系統設計和管理創新工作,成為行業優秀的工程師或管理者。B2.工業工程+某工程專業(主)。目標:系統地學習并掌握某一工程專業(化工、生工、土木、電子通信、安全)的基礎知識,并對管理領域感興趣,能夠基本掌握工業工程學科的基本理論知識和系統管理的分析方法和技術,并熟悉經濟學科的基本理論與方法。未來可從事某一行業的管理工作,成為該行業優秀的管理者。2.專業課程的優化。優化后的專業課程模塊劃分成六個知識領域,包括自然科學類、工程基礎類、經濟類、管理類、信息技術類以及專業綜合實踐。其優勢在于可以使學生清楚地了解自身所學的知識領域,并在必修課程的基礎上自由搭配相關領域的課程,方便學生對相關領域知識的拓展學習,既體現了課程安排所學知識的連續性和拓展性,又使得學生在課程的選擇上具有較強的主動性。B1方向和B2方向的專業課程則依據主專業的不同選取六大知識領域,合理安排主專業課程與六大知識領域必修與選修課程的銜接。3.實踐環節的優化。IE是一個面向企業和組織,集工程、管理、經濟等學科為一體的復合型專業。實踐能力與動手能力既是重要環節,也是薄弱環節,并且在學校這個單一環境中進行是相當困難的。因此要解決這一難題,必須注重與市場接軌,加大實踐環節的比重,并采取“實驗”“軟件實訓”“課程設計”“模擬競賽”“企業實習”“社會實踐”等多種手段結合的形式加強學生的競爭力。調整后的實踐環節課時安排達到40%,所占總學時的比例超過原先一倍多。
主要任務是使學生掌握化工生產過程中涉及的主要化工單元操作的基本概念、典型設備的構造、基本操作原理等知識并能夠進行單元操作過程的工藝計算。實驗教學環節的基本任務是使學生了解各化工單元操作原理、流程,使學生掌握典型化工設備的特點、性能和基本操作,加深對化工原理基本理論、基本知識的理解。化工原理課程設計是繼化工原理理論教學和實驗教學之后安排的一個總結性、綜合性的實踐教學環節。通過該實踐環節的訓練使學生能綜合運用化工原理的基本理論知識以及先修的物理化學、機械制圖、化工制圖等課程理論在規定的時間內完成給定的化工設計任務,即設計出符合一定生產要求的化工單元操作工藝及設備。通過化工原理課程設計讓學生了解化工設計的基本內容,掌握化工設計的一般步驟和方法,重點培養學生的工程意識和分析、解決工程實際設計問題的能力。課程設計不同于一般的課程作業,需要學生根據設計任務,確定自己的設計方案,查取資料、搜集數據,進行工藝過程和設備的計算,并對自己的選擇和計算結果進行論證和核算。整個設計過程對提高學生工程意識及獨立工作能力有很大作用。然而筆者在自身教學實踐指導中發現,目前化工原理課程設計在教學設計中仍存在一些不足,這些不足在一定程度上影響了其教學質量。在此,筆者結合自身實踐分析一下化工原理課程設計在教學中存在的問題,并針對這些問題探討一下具體的改進方法。
二、課程開設時間不當導致學生對課程設計認識不足
化工原理理論課程是化學工程與工藝專業學生在大學期間主修的第一門化工專業基礎課,是工程性較強的一門課程。而化工原理課程設計隸屬于工程設計課程,很多學校通常在化工原理理論課程結束后開設,時間為兩周。雖然學生在學習了化工原理理論課程后基本掌握了常見的化工單元操作的基本原理和典型設備的結構和計算,但學生對工藝和設備的認識還是比較膚淺的,大多數學生仍停留在書本知識的理性認識上,對工程的內容了解甚少,不具備工程觀點。因此學生拿到設計任務后,認為課程設計跟平時的課程作業沒什么兩樣,直接按照《設計指導書》中的例題進行依葫蘆畫瓢,也不管是否適合自己的體系,設計出的設備不合理、不規范。為了讓學生對課程設計有一個充分的認識,筆者認為化工原理課程設計教學環節應安排在大三下學期期末,并與化工設備課程設計同步進行。因為在此之前,學生除修完化工原理理論課程外,還修完多門化工專業課程,如化工分離工程、化工設備機械基礎、化工工藝學等。經過多門專業課程的學習,學生對工藝和設備的認識已經比較深刻,對工程內容的了解也比較多,已具備基本的工程觀點,以至于拿到設計任務后不會像以前那樣盲目無措。
三、設計過程安排不合理,使學生在設計過程中收獲甚少
隨著軍隊院校教育轉型的深入,越來越多的教員開始嘗試由原來的“講座式”教學轉變為“引導式”,開始強調學員是學習的主體,學習的過程是學員主動探索、發現問題、意義建構的過程。然而教學模式的轉變不能僅僅局限于形式,更重要的是教師自身的角色定位和職能轉變。教師固有的教學理念、思維方式、行為習慣在短時間內無法完全轉變,教學改革困難重重。沒有長效的支撐工具,教學改革的課堂效果依舊不佳。為了應對各種考試,教員更多關注的是課堂中及課后的補漏,這樣的教學改革依然未擺脫傳統教學模式的干擾。
2基于導學案的翻轉課堂教學設計
傳統教學過程通常包括知識傳授和知識內化兩個階段[1]。其中知識傳授通過教師在課堂中的講授來完成,知識內化則需要學員在課后通過作業、練習來完成。我們認為,近期興起的翻轉課堂教學模式可以適應軍校學員的學習方式,滿足計算機公共課程的教學需求。翻轉課堂教學將這兩個階段的任務從時間、空間進行了顛倒。知識的傳授由學員課前借助于各種形式的教學資源來完成;課堂中老師則關注學生對知識的理解、內化,師生之間通過交互共同完成這一目標。教學過程的顛倒使得其中的各個環節也隨之發生變化。筆者借鑒其他研究者的教學模式[2-6],結合軍校教學的實際情況,考慮軍校學員的學習特點,構建了針對軍校學員的翻轉課堂教學設計模型。該模型依照教學活動的發生時序,按課前、課中、課后3個階段進行教學活動設計,如圖1所示。
2.1課前階段教學設計
傳統教學的課前準備,一般就是要求學員預習,為課堂中的講授奠定基礎。在翻轉課堂中,課前階段對知識傳授所需要達到的水平提出了更高的要求——要超過傳統課堂中集中講授的教學效果,才可以進入到知識內化階段。為了保證這一目標的達成,教員在課前承擔的任務較傳統課堂而言,可謂是顛覆性的。教員需在課前投入大量精力,提供豐富的教學資源有效地支撐學員的課前學習。教員需要設計完善的學習支架材料,如課程組在計算機公共課程教學中設計制作了《學員基本學情登記表》《課堂導學案材料》《學習團隊信息表》《學員自我評價量表》《學員反思表》《學員過程性評價量規》等教學資料及配套軟件,分別應用在獲取學員學情背景、課前自學、團隊學習等環節。針對軍校學員的翻轉課堂,教員除完成一般翻轉課堂中的微視頻設計制作外,考慮到軍校學員學習時間、空間上的限制,專門設計了導學案,既采用了翻轉教室的理念,又解決了軍校學員利用網絡不夠便捷的現實。具體內容為:利用5~10分鐘時間不等的微視頻,將一次課內容中的重難點問題加以描述解釋,深入剖析重要的知識點,而導學案的支架作用則體現在對整體知識框架的把握上。教員利用導學案明確學習目標,在學習導航中通過提出問題,作為銜接各知識點的線索,并且設置學習疑惑環節,教員通過學員填寫的內容可以準確地了解學員在課前學習中遇到的主要困難,提前為課堂中的解惑答疑作準備。以網絡技術與應用課程為例,課程圍繞營區網絡建設案例設計教學,導學案用于幫助學員掌握案例教學方法的特點,具備實現該案例的能力。在導學案中首先給出案例教學的整體思路、每一章節中與案例教學相關的知識點、每次課前學員需要學習的內容和需要掌握的知識;給出檢查學員知識掌握程度的問題和實驗,以便及時了解學員的知識掌握程度和案例教學中需要改進的地方,給出學員完成物理交換機和服務器配置的方法和思路以及團隊合作方式。有了精心設計的微視頻和導學案作為學習支架,學員通過觀看微視頻、填寫導學案來完成傳統課堂中知識傳授這一過程,同時將疑難問題記錄下來,帶入課堂中,促進知識的內化,最終達成知識的重新建構,使得問題得到圓滿解決。
2.2課堂教學活動設計
在翻轉課堂中,教員依據學員在課前導學案中記錄的疑惑,運用各種教學方法進行教學活動設計促進學員的成長和發展。具體可劃分為以下3個階段:1)確定問題。學員在課前已經完成了知識傳授階段的任務,教員可以通過查閱導學案,直接了解學員在課前學習中產生的困惑以及遇到的問題,在課堂教學活動之前對這些問題進行歸納分析,確定幾類問題,以這些問題作為下一步分小組合作探究的依據。2)合作探究。教員確定問題后,學員分小組開展合作探究。每組圍繞某一主題展開研討,在這個過程中,學員可以和同伴討論課前在導學案中記錄的問題,或者圍繞教員提出的問題發表自己的觀點。在各組分開討論期間,小組中的每個學員都應積極地參與其中,發表觀點想法,通過交流、協作共同完成學習目標。每一個小組在合作探究階段都會遇到不同的問題,在各個小組研討中,教員要把握方向,隨時關注各個小組的學習動態,對每個小組提供有針對性的、個性化的指導。在整個過程中,教員與學員之間始終保持積極有效的互動,通過教員與學員、學員與學員之間的交流、反饋,指導學員合作探究來構建、完善自身的知識體系。教員及時地對學員的探究活動進行評價,最終完成教學目標。導學案將成為師生交互過程中的有力工具,幫助建立師生之間的對話。在課堂中,有各小組成員與“導學案”的對話、小組成員間的交流,小組間的對話和師生間的溝通。這樣一來,課堂就成了師生有效溝通交流的場所,教員也會逐漸成為與學生互動交流的親切伙伴,建立起和諧的師生關系。3)結果展示與交流。經過組內的合作探究以后,小組必須進行總結梳理,將組內的收獲通過某種形式展示出來,這一過程實際上也是鞏固自己薄弱環節,強化重難點知識的過程。各小組將自己遇到的問題以及解決的過程、思路和其他小組進行交流、展示,分享收獲。之后,教員集中各個小組共性問題、疑難問題以及教學目標中的重難點,結合導學案統一講授,最后宏觀性地梳理整節課的知識體系脈絡,讓學員對本課內容形成整體理解,幫助學員將之前零散的知識串聯起來。此時,導學案就是一個有效的工具,學員依據導學案的記錄,可以更為清晰地看到自己的整個學習過程,也便于對這一次課進行總結。
2.3課后拓展學習活動的設計
計算機公共課程教學授課對象涉及面廣,學員水平差異尤為明顯。對于計算機能力較強的學員,可以探究導學案中設定的難度較高的課后拓展學習活動,同時學習翻轉教學平臺上提供的、有利于拓展視野的教學資源。實踐環節是最容易體現學員水平參差不齊的一環,可以為計算機能力薄弱的學員提供更為詳細的微視頻,學員可以在實踐環節中隨時查看學習,以彌補理論課堂的不足,減輕教員指導壓力,提高學員的實踐效果。
2.4評價與反饋
高效的課堂離不開合理的評價方式,及時有效的評價反饋對學員進一步的學習具有良好的促進作用,這也是翻轉課堂教學設計中不可忽略的部分。我們在計算機基礎課程實踐中,以多渠道、多樣化的評價方式為學員提供了有效的評價反饋。(1)課堂中教員實時評價。根據計算機課程特點,教員帶領學員一起使用VBA開發了基于Excel的課堂實時評價軟件,軟件能夠實現對學員的實時評價記錄,評價結果記錄在《學員過程性評價登記表》中,學員可實時查看到自己的日常表現評價。(2)個人反思與自評。學員通過學習支架材料中的《個人反思表》和《課程自我評價量規》進行反思和自我評價,從學員個人的角度對自己在學習中的表現和取得的結果進行定性與定量評價,讓學員認識自己、改進自己。(3)作品展示,學員互評。計算機課程作業多為實踐性內容,我們建立了課程成果網絡展廳,將學員完成的作業、小組作品在網絡展廳中進行展出,這給學員帶來了“面子”上的壓力,學員會更加認真地完成學習任務,同時還在教員的引導下開展競賽,實現學員之間的互評。(4)教員綜合評價。在小組匯報、學員互評后,教員對學員進行綜合性的評價。
3結語
(一)共享優質教學資源,推廣課程建設成果
成本會計共享資源的建設,目的是給學生提供豐富的、共享性的學習資料,不斷拓展課內的學習空間,以完善的教學課件、仿真的實訓票據、環境和實訓素材培養學生自主學習、動手操作的能力,養成成本會計崗位核算素質,滿足學生個性化學習和終生學習的需要。
(二)深化成本會計教學改革,推動教育信息化發展
通過課程資源建設,能夠進一步深化工學結合人才培養模式,促進企業參與的積極性,推進課程開發的順利進行。同時利用網絡信息技術,整合并共享各種教學資源,是實現優質教學資源的校際間的共享,提高教學效率和人才培養質量。
(三)搭建校企合作的橋梁
從畢業生走向工作崗位的年度起,對從事成本會計相關崗位的畢業生進行培養,同時開展崗位能力調查問卷、企業票據樣本、就業需求信息等工作,逐步開展各角度的合作,搭建校企合作的橋梁。通過資源平臺可以了解行業、企業對成本會計職業崗位以及人才培養目標和能力要求。
二、成本會計課程資源共享建設的設計思路
成本會計課程共享資源建設是圍繞專業建設、課程教學、學生自學、校企共享等具體應用目的,來確定課程共享教學資源建設的內容,并與專業建設和課程教學結合緊密,滿足教學、自學及企業會計業務提高等需求。該課程為資源共享型的課程,不再是以展示為主的優質課和精品課,而是讓企業、學校、學生、教師都參與課程建設,分享課程建設成果的課程資源。分成三個子板塊,按照教師交流板塊、學生學習板塊、社會學習者三個子板塊,作為三類用戶的學習入口,區分不同用戶的需求開放不同的網絡資源。企業專家以教師的身份參與課程的建設和人才評價。
通過詳細的、深度的企業調研,確定成本會計工作崗位的工作任務、能力標準和工作流程,嚴格按照企業成本會計工作崗位標準和成本會計核算工作流程進行成本會計課程資源設計。把成本會計崗位的成本核算任務,作為成本會計課程學習領域開發的基礎,通過企業調研,不斷地歸納、統計與分析整理,提煉成本會計的崗位典型工作任務和通用工作流程;以完成成本會計崗位任務要求的崗位能力和素質確定課程目標,整合成本會計課程的教學內容,同時融入職業資格考試(初級會計師)內容。
設計拓展學習性的工作任務,把現場的實際核算轉變為學習任務,并通過運用真實的成本核算背景資料,滲透企業文化,引入成本會計職業標準,有針對性地訓練和培養學生的職業素質。
三、成本會計課程資源共享建設內容
遵循系統設計、校企合作、共建共享、開放管理的設計理念,按照《精品資源共享課建設工作實施辦法》的要求,堅持“以學生、教師、企業成本會計、社會學習者四者的學習需求為根本出發點,以整體頂層設計為引領,以網絡信息技術為工具”的建設思路,通過校企合作的方式,完成基本資源和拓展資源兩大部分資源的建設。
成本會計基本資源包括課程介紹、教學標準、教學課件、習題、課程教學錄像等資源的建設。在此基礎上,建設完成成本會計案例、成本核算專題講座、實訓素材資源、成本會計前沿資訊、試題庫、在線自測的自動抽題自動評分軟件、畢業生及在校學生信息反饋庫等拓展資源。
機械工程控制基礎課程是一門基于復變函數、微積分、力學、電工學定律等諸多數理知識、存在許多理論推導和計算公式的專業基礎課程。課程理論性強,系統性強,抽象難懂。本課程課時少,根據專業的不同,只有30~45學時,但課程覆蓋面非常廣,內容繁多,教學內容很難深入,部分前期基礎課程沒有開設,缺乏支撐,教與學都十分困難。教學內容涉及眾多的控制數理公式的推導、相對實際問題存在著很多簡化,與實際問題有時差異大,造成學生學習興趣不夠,對本課程的重要性認識不夠,難以激發學生的學習熱情,影響教學效果。該課程理論性強,怎么樣與實踐緊密結合,使學生更好更深入掌握本課程的教學內容,一直是本課程教學中重點需要考慮的問題。課程教學改革前我們一直采用傳統的課堂教學加一、兩次實驗課的方式進行,怎樣在此基礎上對實踐環節進行調整,更好地加深學生對課程內容的理解,提高學生解決實際問題的能力,是課程教學改革的重點之一。基于機械工程控制基礎課程的教學現況和特點,我們嘗試從教學內容改革、教學方法改革和考核模式三方面進行課程改革,取得了預期的教學效果。
二、教學內容改革
現在使用教材是楊叔子主編的《機械工程控制基礎》,教材內容系統性強、內容詳實,但本學院該課程課時相對少,且本院機械類專業以應用型專業為主,所以必須結合專業特點,與機械工程領域實際問題緊密結合,對教學內容進行優化、簡化和整合。將復變函數和拉普拉斯變換等課程需要的主要數理內容整合到教學內容中,簡化了部分原理和公式的詳細敘述和推導,并刪除了拓展性的可自學的狀態空間模型、高階系統的時間響應分析、非線性系統初步、線性離散系統初步和系統辨識初步部分,收集補充拓展了應用實例的內容以及關聯領域最新研究進展。根據課程和專業特點,重新設計了機械工程控制基礎課程以下五個方面的教學內容:1.機械工程控制基礎概述,主要介紹機械工程控制論、機械控制系統分類、模型、特點、要求、由來和發展、發展趨勢以及與機械制造及其自動化和機械電子工程專業的結合及應用。2.機械工程控制系統的數學模型,主要講述拉普拉斯變換、系統的微分方程數學模型、系統的傳遞函數和方框圖及其在實際機械工程實際問題中的應用。3.機械工程控制系統的時間響應分析。主要講述時間相應及其組成、典型輸入信號、一階系統和二階系統時間響應分析及其在實際機械工程實際問題中的應用。4.機械工程控制系統的頻率特性分析。主要講述頻率特性組成及圖示方法、頻率特性的特征量、頻率特性分析及其在實際機械工程實際問題中的應用。5.機械工程控制系統的穩定性。主要講述系統穩定性特性、Routh穩定判據、Nyquist穩定判據、Bode穩定判據及其在實際機械工程實際問題中的應用。在每一章節中,我們都增加了機械工程領域內實際的控制問題實例,并使用Matlab軟件進行仿真,擴充教學信息,提高學生的學習興趣。
三、教學方法改革
在教學方法上,我們圍繞應用型機械工程專業的特點,重視實踐活動,理論緊密聯系實踐環節,提出了新的教學方法和教學模式。1.以機械工程控制系統為中心主線,運用實例引出教學內容。整個課程教學以一個典型的復雜機械工程控制系統實例為主線,導出講述系統的數學模型建立、傳遞函數、時間響應分析、頻率響應分析等內容,理論與實踐相結合,可以使教學過程思路清晰,學生理解直觀具體,有助于提升學生的學習興趣。2.多媒體技術廣泛應用。重新制作多媒體課件,增加具體實例控制系統的視頻、動畫等多媒體資源,可使課堂教學更為生動;在課件中增加自學課堂部分,包含課程背景知識、前面刪除的課堂不進行的教材拓展內容、基礎數理知識和例題解析,學生可以自主學習;課件增加自我測試部分,學生可以自主測試,診斷學習中的問題并改進。3.增加Matlab仿真環節。將Matlab及其提供的Simulink仿真軟件應用到教學中去,可以使公式推導、概念講述更為生動。仿真平臺可更改系統的各項參數進行演示,可對實驗環節進行有效補充。既可降低教學成本,又可讓學生自己進行實驗設計奠定基礎。4.實驗環節教學方法改革。實驗環節由教師演示向學生自主設計實驗環節轉變,增加學生自主設計開放實驗環節,教師對學生選題進行指導,選擇實際的機械工程控制系統問題作為實驗主題,由學生獨立提前設計方案,實驗課上進行實驗驗證和修正的方式來進行。
四、考核方法改革