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关键词:通信工程;CDIO;教学改革
1.GDIO工程教育模式
麻省理工学院和瑞典皇家工学院等4所大学经过4年的探索研究,创立了CDIOT_程教育理念,这是一种国际工程教育改革新模式。CDIO分别代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),其目标是把学生培养成工程基础知识扎实,个人创新和实践能力突出,具有较强团队协作精神和工程系统能力的国际工程人才。CDIOT程教育模式制定了充分细化的标准大纲,为工程教育改革提供了明确的指引方向。
2.通信工程专业教育现状
近年来,我国的通信产业发展迅速,促进了高校通信工程专业的快速发展。据不完全统计,在我国各层次高校中,开办通信工程这一专业的多达255所。然而我国的通信专业人才培养存在不少问题。
2.1固定单一的人才培养方案,陈旧的知识体系
通信行业是一个日新月异的行业,每天都有新的技术和新的理论知识涌现出来,这对通信工程专业的教学是很大的挑战,需要根据行业需要不断更新现有知识体系,调整人才培养方案。而我国的通信专业教育中,受限于固定的人才培养方案和有限的教学成本,教师往往使用陈旧的教学资料和教学仪器,难以与业界保持一致的知识体系更新,这在专业课的教学中更加突出。例如,现代交换技术这门课程的教学过程中,多数学校仍选用10前出版的陈旧教材,讲授落后的电路交换技术,使用陈旧的程控交换实验箱等,学生无法从这门课程的学习中获得最新的交换技术相关知识,与通信行业的技术发展要求脱节。
2.2重视理论教育,轻视实践和创新能力培养
通信行业中,存在人才缺口大和毕业生就业满意度低的矛盾。(1)通信行业对毕业生的工程实训能力有较高要求,特别是一些高新产业,如通信软件行业,既要求从业人员精通移动通信和互联网技术相关理论知识,又要求掌握移动通信软件开发技术。(2)我国的高等教育系统偏于理论,学校重视学术能力培养要忽视学生实践能力训练,培养出的毕业生容易出现眼高手低的毛病,导致大量的毕业生达不到用人单位的要求,通信软件人才缺口已达百万级别。这一问题出现的根本原因是学校教育重视理论基础知识讲解,轻视实践教学和学生创新能力的提高,使得毕业生在工程动手能力方面无法满足业界要求。
2.3强调个人学术能力而忽视团队协作精神
近年来,通信行业的组织架构从传统的三角形等级结构逐步向灵活的相互沟通结构转变。三角形等级结构分为一般员工层、管理层和经营者三层。而灵活的相互沟通结构以团队结构为核心,通过跨部门协作实现整体效益最大化。而实际教学中,学生几乎没有受到项目和团队工作的训练,导致学生的团队合作意识淡薄,不能很好的以团队方式解决问题,适应通信行业以团队协作为核心的组织架构。
3.基于GDIO模式的通信专业教学改革
CDIO培养大纲着重学生的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面,适合通信工程专业教学过程各个环节的改革。本文以CDIO理念为基础,研究通信工程专业实用型人才培养模式,主要的研究内容体现在以下3个方面。
3.1制定适应产业需求的人才培养方案
人才培养方案不是制定者的主观愿望,需要适应社会的客观需要,只有立足于工程实践需求,才能制定出有效的基于CDIO的人才培养方案。通过向企业调研,以企业需求为导向,制定人才培养方案的基本架构,指导课程体系设计。通信工程企业要求毕业生既要熟练掌握通信系统和信息处理等方面的基础理论知识,又要具备相关专业科学研究和工程设计的能力,成为与企业“短过渡甚至无过渡”的通信工程技术人才。为实现这一目标,基于CDIO的通信人才培养方案在课程设置上需强调理论和实践并重,开设设计性、综合性的实验,突出实践环节。以移动通信技术这门课程为例,理论和实践学时采用“1:1”配置方案,实践环节教学既可以借助试验箱和仿真软件模拟移动通信场景,帮助学生理解移动通信系统运行原理,也可以引导学生参与户外移动网络信号测试,并且通过校企合作,参观移动设备维护管理和移动通信网络布设方案等。
3.2提高教师的工程实践教学能力
CDIO相比以理论知识为主要教学内容的传统教学方式,更加重视以项目为主体的实践教学,这对教师的工程实践教学能力提出了更高的要求。目前,国内通信工程专业有意识的朝着产、学、研的方向发展,通过校企项目开发合作,提升教师工程能力。但是,现有的校企合作模式主要存在2方面的问题:(1)教师在项目开发过程中主要承担理论研究工作,工程实现则交由企业完成,这种合作模式无法有效提升教师的实践能力。(2)教师和企业在合作过程中受限于工作地点和时间,并未充分交流,无法掌握最新的行业信息和需求,基本处于单打独斗的状态,校企双方都从各自的角度理解项目,最终不能跟上技术创新的步伐,导致大量项目最终的成果有限。
要解决上述问题可从3方面着手改进这种合作模式:(1)加强专业教师关于CDIO培养模式的教育,定期组织高水平的通信企业技术人员讲座,组织教师参观企业,掌握最新的技术创新方向和需求。(2)教师以理论指导实践,切实参与校企合作项目的工程实现部分,掌握和提升实践开发能力。(3)在校企合作项目开发期间,安排教师回归企业,与企业合作人员同工同酬,真正做到“合作开发”。通过增强教师与产业互动,提升教师的工程开发能力,为培养基于CDIO教育模式的工程应用型人才打下良好的师资基础。
3.3以项目驱动的实践教学改革
【关键词】工学结合 学前儿童艺术教育 课程改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)08C-0065-03
自国务院《关于大力发展职业教育的决定》提出“大力推行工学结合、校企合作的培养模式”以来,我国各高等职业院校以工学结合培养模式为基础进行了积极有效的探索和实践,“工学结合”成为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,这是高等职业教育理念的重大变革。学前儿童艺术教育课程作为高职高专学前教育专业一门专业必修课,对提高学生的实践教育教学能力起着重要作用。将工学结合的模式融入学前儿童艺术教育课程改革,符合高职高专学生的学习特点,有利于学生岗位职业能力的培养及可持续发展能力的培养。
一、高专学前儿童艺术教育课程教学现状分析
(一)目标定位不清楚
高职高专学前儿童艺术教育的最终目的是要学生掌握幼儿园艺术教育活动的设计和实施能力,反思我们使用过的相关教材,总感觉存在着培养目标定位不清的问题,这个问题导致课程设置和教学内容、方法分不出层次:大专是本科的“压缩版”,中职是大专的“压缩版”。课程内容过于“理论化”,忽视教育技能和实践能力的培养,同时又把教育技能狭隘地理解为艺术技能,而真正在教育实践中需要用的、用得着的教育知识和能力反而被弱化。
(二)学生学习特点未把握
高职高专学前教育专业学生入学时录取分数线相对较低,文化课基础差,底子薄,而在音乐、美术方面的技能基础几乎为零,入学后学生不仅要学文化课,还要训练学习歌唱、乐理、舞蹈、绘画等方面的基本功,学前儿童艺术教育一般开设在大二上学期,学生学习这门课程必备的音乐、美术方面的技能课未完全开设完,学起来有些丈二和尚摸不着头脑。在学习过程中,他们创新精神少,模仿能力强;逻辑思维差,形象思维能力强;不擅深入思考,喜欢动手操作。可见,教师不仅仅要传授知识,还面临着打基础、提兴趣、教方法、培养能力的多重任务。
二、课程教学改革可带来的成效
与传统授课方式相比,将工学结合的理念运用于学前儿童艺术教育课程教学,将收到诸多成效,学生在学习态度、教学活动设计和组织能力、合作能力、自学能力等方面都能取得明显进步,具体表现为:
(一)促进学生课堂表现的积极性
每个任务的资讯阶段大多是在课堂上进行,资讯阶段一开始就让学生明确自己的任务,给出本次任务的合格标准,学生在课堂上的学习便有了明确的目标,表现得更加专注、积极。甚至有的学生向先上课的班级打听上课内容和任务要求,提前查阅资料做好准备。
(二)活动设计组织能力增强,专业技能得到锻炼
采用学习情境和任务驱动的方式,大大增加了学生实际参与教学活动设计和组织的机会,在每个任务的检查评估环节,要求每个任务更换不同的学生轮流担任试教或表演任务,同时教师和其他同学点评,给出改进建议,并要求在下一个任务中改进提高,这样一个螺旋式循环的过程,让每位学生都有了实践锻炼的机会,语言表达能力、表现力、组织能力等都在原有基础上得到不同程度的提高。
(三)具备团队精神,合作能力提高
任务的完成以“班级”为单位进行,任务的成绩也以“班级”的形式展现,上课时每个“班级”座位集中在一起,前面摆放学生自己制作的班牌……如果说这些只是从“形式”上体现团队合作的话,那么学生的任务记录能真实地体现他们团队合作的实际行动,“班级”成员之间的合作将经历一个由最初不团结到开始分工到最后默契合作的逐渐磨合的过程,学生的团队精神和合作能力都将得到提升。
三、高专学前儿童艺术教育课程教学改革的思路与设计
(一)明晰本门课程的核心职业能力
要将工学结合的理念运用于学前儿童艺术教育课程教学当中,最基本也是最关键的前提是要先根据工作岗位的任务明确本门课程的目标,即要先对“幼儿园教师”进行岗位任务分析,再进一步分析本门课程上了之后能够实现学生哪一项或哪几项核心职业能力,最后进一步分解核心职业能力。具体到学前儿童艺术教育课程的核心职业能力的分析见图1:
(二)重构课程结构框架
学前儿童艺术教育课程包括音乐和美术两个领域,音乐领域一般有歌唱、韵律、打击乐、音乐欣赏等内容,美术领域包含绘画、手工和美术欣赏三大方面内容。当前幼儿园实际所用教材多以整合课程为主,根据本门课程特点和幼儿园实际,可将本门课程分解为三个学习领域和八个学习情境,领域和学习情境之间是并列关系。进一步设计若干个子学习情境,子学习情境的设计从简单到复杂,难度逐渐增大。每一个子学习情境都包含资讯、计划、实施、检查和评价这样一个完整的学习过程,资讯指学生查阅相关资料、教师讲解或学生自学有关知识点,计划指学生根据学习情景中的任务进行内容的选择、教案的设计等,实施包括材料的准备和制作、教学活动的组织实施,检查是教师检查学生任务的完成情况,一般多包含在实施中,评价包括教师评价、学生自评和团队互评。课程结构设计框架见图2:
(三)根据培养目标和教学重点重组教材,设计子学习情境和教学内容
核心职业能力的培养需要具体实施在教学当中。如表1所示,每一个学习情境都设有具体的子学习情境和相应的教学载体,子学习情境的创设从易到难,尽可能遵循学生的认知规律和幼儿园教师从新手教师到成熟型教师进而成长为专家型教师的职业成长规律,所用教学载体多为现行幼儿园实际使用教材中的内容和本门课程中较为经典的素材。对于学生的能力要求分解渗透在学习子情境中,其中最基本的能力(如教案设计)在各子情境中重复训练并不断提高,同时又渐进地增加新的能力要求(比如说课、反思),欲做到以基本能力为主线,有重复有变化有提高,满足不同能力水平学生的学习要求。
(四)以能力考查为主,重新确定考核模式
课程的考核模式对课程的学习起着直接的导向作用,教师怎么考学生就会怎么学。长期以来,学前儿童艺术教育课程的考核是采用期末考查的方式进行,考查内容不外乎写教案、试教、评课和一些理论的开卷测试,不管内容怎么变,都是老师在考学生,考核最终以学习结果为主,属于单一的教师评价。当然这些考查是必要的,但是存在一定不足,比如有些学生平时上课不认真,考查时准备一下就能考出好成绩;有些学生由于表现力差,平时学得很认真,却不能得到理想分数;大部分学生没有或只有一次展现自己的机会。课程结构重组必然要求改变考核方法。子情境中学生需要完成各种任务,这些任务通常由团队合作完成,其中大部分过程需要学生利用课后时间自觉完成,相应的考核方式应由教师管理为主改为学生自我管理与教师管理相结合;由以前的考核学生学习个体变成个体考核和团队考核相结合;由传统的考核最终学习结果转变为考核学习过程为主;考核形式由单一的教师评价改革为教师评价、学生自评、团队互评相结合,秉承激励为主的原则,采取动态的形成性考核,主要考查学生的职业能力、方法能力、合作能力和态度。以过程为对象的形成性考核能有效克服环境、运气、个人喜好、学生个体差异等因素对考查的干扰,使考核更客观、公正,并能及时反馈给学生,使学生有机会改进、提高。
关键词:通信工程;CDIO教育理念;人才培养;实践教学
作者简介:韦江华(1982-),男,广西柳州人,广西工学院计算机学院,助理实验师;周坚和(1975-),男,广东潮阳人,广西工学院计算机学院,讲师。(广西?柳州?545006)
基金项目:本文系2012年新世纪广西高等教育教改工程项目“CDIO工程教育模式在地方高校通信工程专业中的应用与实践”(项目编号:2012JGB182)、2010年广西工学院教学改革立项项目(项目编号:J1004)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0104-02
随着3G、云计算、物联网和移动互联网等领域的发展,以信息技术和计算机技术为代表的高科技发展迅速,通信行业是目前最具有活力的产业之一。通信行业作为国民经济的基础性、战略性、先导性产业。通信业的发展与经济发展息息相关。通信技术应用的日趋广泛和信息化社会的逐渐发展势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。工信部日前的2011年通信业统计公报显示,去年全年行业增速为10%,超过同期GDP 9.2%的增幅,实现了4年来的首次赶超。[1]企业发展拉动人才需求,2012年通信行业的人才争夺战也将随之而来。通信工程作为理工院校的热门专业之一,目前社会对通信类专业人才需求的增加,各大中专院校新增通信类专业或对已有通信类专业进行扩招,通信工程专业类毕业生的就业形势依然不容乐观。目前高校面临巨大的就业竞争压力和社会又迫切需要通信类专业优秀人才的新局面。当前社会对通信工程专业毕业生的需求增加,而相当一部分通信工程专业毕业的大学生就业困难或是从事了非通信行业的工作,原因有:本科生在专业能力上很难做到一毕业就能符合企业的用人要求,专业知识不够扎实,与企业技术需求有一些差距。对于这一问题,下面引入CDIO理念对通信工程人才培养实践教学进行探讨。
一、CDIO教育理念介绍[2]
CDIO工程教育模式已为教育界、产业界所瞩目,自2000年由美国麻省理工学院以及其他世界著名工科大学发起研究和实施CDIO工程教育模式以来,成果非常显著。CDIO是英文Conceive(构思)、Design(设计)、Implement(实现)、Operate(操作)的缩写,代表了工程系统的全生命周期。
CDIO工程教育模式让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲要求以综合的培养方式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力达到预定目标。采取模块化的课程设置、集成化的大纲设计和一体化的教学实施将相关课程有机联系起来,做到知识、能力、素质三位一体。将学生的工程教育置于现代工程背景下,从构想开始,到设计,到实现和最后的操作运行,完整的过程使学生充分得到体验,并主动获取知识,应用知识解决实际问题以及培养学生个人能力、人际团队能力和工程系统能力。
二、基于CDIO工程教育模式依据学生思路与兴趣构建学习目标与方向
1.依据学生兴趣对学习方向的选择[3]
实现通信的设计即可成为学生研究与学习的方向。通信工程结合了电子、计算机专业两门学科兼有的特点,以现代的声、光、电技术为硬件基础,辅以相应软件和网络达到信息交流目的。以电子技术、信号与系统、现代通信原理等理论为基础,学习和掌握各种数据、文字、语音、图像等处理、传输和交换技术,电子信息产品的开发、生产、检测技术、通信设备的安装、使用和维护技术。通信系统作为一个实际系统,是为了满足社会与个人的需求而产生的,目的就是传送消息(数据、语音和图像等)。在多种通信技术方向的选择下,依据学生的思路与兴趣选择实践学习方向,兴趣可激发学生的积极性、创造性。由老师提出实践方向让学生选择,到学生自身想法与老师提出实践方向相结合,再到学生自主寻找实践方向。在实践教学指导过程中,针对学生一直以来的经验和学习兴趣,调动学生的学习主动性,学生通过这种学习经验完成学习,通过认知获取知识,建立自身的学习模式,这样的学习过程才是主动、积极、富有个性和创造力的。
2.学生大胆的创新精神
先掌握理论知识与基本技能,让学生依据自己的想法与兴趣,结合当前通信技术大胆创新设计,不局限于课本教材内容,将当前的教学实验或课外实践的通信技术应用于现代社会,通过老师的指引将学生所产生的一些可行性通信设计与创意进行合理的时间规划,或可组建团队和兴趣小组,增强学生之间的协作、更深层次的师生交流。研究人才培养的实践教学改革,在当代研究的教育理论和质量管理理论研究成果的基础上,加入创新的改革探索思路,寻求创新实验教学改革的途径。
三、基于CDIO工程教育模式的设计思考
1.实践方式影响学生的设计理念
目前大多数高校都已经发现过于侧重理论教学会带来一些无法符合企业用人要求的问题,包括理论知识的学习达到一定要求后而实践动手能力和设计创新意识欠缺,存在处理实践能力不强、自主创新意识薄弱和实践动手能力不够,缺乏这些能力的毕业生给社会带来就业压力,毕业生的能力不足直接关系到国家整体科技人才的实力和水平。加强大学生综合素质、培养学生的实践能力和创新精神是目前解决的问题。各高校已通过加大对实践教学方面的投资,使得各专业实践教学环节有很大的改善空间。首先学生知道学了通信工程专业知识以后了解自己能做什么,缺乏对通信专业实践的接触也会缺少设计想法,会产生对加强实践学习错误的理解。应该通过实践去实现自己的创新设计而不是等待老师安排整个实践教学。学生需要一种思想上的解放,让学生知道创新设计不是困难的事情。每个人都能够创新设计。
2.重视学生的创新思路
学生创新设计思路的过程优于学生实现预期设计结果的过程。[4]根据规划好的目标任务,提出新的构想、新颖的思路和设计、开发意识,从而创造性地解决问题;独立思考、敢于标新立异,解决在设计中突遇的新问题意识、设计过程中产生的问题、如何处理;高度的责任感和敬业精神,勇于开拓的精神,对新事物强烈的好奇心以及勇于进取的品质。在开展活动时所需要的实践设计技能有助于学生实践设计能力的提高。有针对性地举办通信电子设计大赛之类的活动对学生的设计能力是一种很好的锻炼,并鼓励学生参与各类科技创新培训和科技创新比赛。
目前大多数高校的教育、教学条件下,学生被动接受老师的教学,对知识内容机械记忆,对概念浅层的理解以及对简单实验应用,这类方式不利于学生思路的创新,也不利于学生实践能力的培养,很多内容脱离学生生活实际。当面对就业等这类真实生活情境时,所学书本知识不能直接帮助学生有效地应对这类真实生活情境,因此新的学习方式必须具有开放性、探索性、实践性等特点。引入CDIO工程教育理念进行探索,将学生的工程教育置于现代工程背景下,由兴趣和创意产生想法以后,按照规划完成自己的设计,这样不是特定的知识内容,学习方式由被动化为主动,学习过程不局限在某个课堂、某个教室,让学生结合所学的知识结合实践,走出课堂,走向社会,由机械记忆的学习到自己动脑思考和实践,让学生在自己动脑思考与实践中学会学习,从而获得当前信息时代所需要的实践能力和创新思路。在研究如何让学生更主动、效率更高的学习中,通过某个自己选定设计的实验,让学生直接感受、经历知识发现的过程,渐渐培养成一种主动学习和获得知识的良好习惯,思路得到创新,实践能力实实在在地得到锻炼和提高。
四、CDIO工程教育模式实验室建设[5]
1.规划实验室布局
通信工程专业的实验设备有着它的特殊性,实验的设备即软件与硬件结合,通过更新软件即可完成软件部分的升级。但电子通信硬件发展比较快,实验设备不仅昂贵而且容易损坏,要满足学生对通信实践教学的要求,得选择好目前满足市场需要和具有代表性发展方向的实验器材,还需足够大的实验场地,合理的规划实验室的布局。学生实践的培养需要有专业基础的实验、专业特色的实验和专业综合实验,相当于循序渐进的各环节实验,能为学生在今后的学习和工作中从事科学研究、科技创新奠定坚实的基础。
2.开放性实验室
为了可以将课内实验教学与课外创新实践更好地结合,学生如果有足够的能力,将学生研究方向做成一个项目,最好是组成一个团队去做项目,增设开放性实验室,给这类拔尖学生提供一个实践平台。实验室时间上的开放可以使学生自主安排实验,调动积极性。实验仪器上的合理开放可以使学生利用实验仪器开展创新性实验计划项目创造条件,养成主动获取知识的习惯。比如在实验中碰到问题,团队中解决问题或是独立思考,学会团队分析或自住分析、排除。
五、结语
高等教育的根本任务是人才培养,要坚持把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点,全面贯彻党的教育方针,实行教学、科研、生产三结合,为社会提供形式多样的教育服务。CDIO工程教育模式引入高校实践教学是一种先进的理念,是对高校实践教学的一种可持续研究,对于高校实践队伍的建设、实践教学改革以及实验设施建设都具有非常好的参考价值,对培养学生的实践能力、创新能力、沟通能力和团队协作能力有着巨大的帮助,通过此类模式能培养出符合企业要求的高级人才。
参考文献:
[1]三大业务促电信业增速超GDP行业两大隐忧[EB/OL]..
[2]王亚良,张烨,陈勇,等.基于CDIO的实验项目开发与实践[J].实验技术与管理,2010,27(2):119-121.
[3]张凤娥,薛建飞,李定龙,等.CDIO工程人才培养模式的研究[J].实验技术与管理,2010,27(12):8-10.
[4]王玉忠.面向全面工程教育的CDIO教育探讨[J].中国电力教育,