基于OBE理念与思想政治教育融合的教学改革研究

作者: 郑文斌 刘冰 凤雷

[摘 要] 实践教学是高等教育教学中的重要组成部分,对于创新和创业模式发展具有积极的推广和普及作用,基于课程的理论教学与实验教学现状,结合建设世界一流大学和世界一流学科的目标,以因材施教、OBE教育理念为依据,以学生为中心,以教学成果为导向,通过持续性的改进将产学研教与思想政治教育相融合,使得学生可以更好地全面掌握和理解知识,树立正确的“三观”,提升学生的综合素质,提升学生思想品德教育成果,探索符合人才培养要求的教学改革模式。

[关键词] OBE理念;实践教学改革;产学研教;课程思政

[基金项目] 2022年度黑龙江省教育科学规划重点课题“产学研教与课程思政融合下的电子类实践课程的教学改革研究”(GJB1422053);2021年度黑龙江省教育科学规划重点课题“利用大数据分析提高医学基础教育思政引导精准度的研究”(GJB1421288)

[作者简介] 郑文斌(1984—),男,黑龙江哈尔滨人,工学博士,哈尔滨工业大学电子与信息工程学院讲师,主要从事人工智能、大数据分析等研究;刘 冰(1982—),男,黑龙江哈尔滨人,工学博士,哈尔滨工业大学电子与信息工程学院副教授,主要从事计算视觉、嵌入式人工智能等研究;凤 雷(1978—),男,黑龙江哈尔滨人,工学博士,哈尔滨工业大学电子与信息工程学院副教授(通信作者),主要从事自动测试技术等研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)15-0057-04 [收稿日期] 2023-03-25

引言

随着经济的飞速发展,我国高等教育也随之蓬勃发展。目前,逐步提出以教学质量为核心的发展方略,不仅仅培养出数量庞大的具有本科学历的知识型人才群体,同时要保证教学质量,不要滥竽充数,尤其是着重培养具备将理论应用于实际的应用型复合人才。但是,传统的教学模式仅仅是将知识传授给学生,即灌输型教学,这种教学模式以教师为中心,以传授知识为目的,更加关注对于理论知识的理解。尤其是高考之前,很多学生经受了多年的文理科知识的熏陶、庞大考卷的训练、题海战术的围攻,教师和学生沟通较少,学生对知识仅仅是知其然而不知其所以然,缺乏进一步探索的动力和兴趣。同时,由于考核的方式单一,无法连贯性考查学生对知识体系的掌握,学生为了分数而学习,为了毕业而毕业。这样无法满足社会用人单位的需求,因此需要从根本上进行改革,从教学模式上进行创新和改进[1]。

成果导向教育(Outcome-based Education)简称OBE,代表在教育教学过程中一切的教学行为活动都以学生实现预期学习出成果来开展,这些教学活动可以包含教学设计、课程设置以及教学的实施过程等。同时要求教师必须对学生的学习成果负责,核心理念可以理解为以学生为中心,以学习成果为导向的持续改进,在教学过程中对教学要求从重视资源的投入改为对学生整体的学习成果的重视[2-3]。

课程思政不是一种特定的课程,而是一种教育教学的理念和思路。它的本质是使得大学所有课程都具备双重能力:一方面传授知识,培养个人能力;一方面传播思想,完成政治教育,具备培养大学生“三观”的作用。课程思政建设的重点是坚定大学生的理想信念,以爱党、爱国家、爱人民为主线,进行政治认同、文化素养、爱国情怀、道德修养等多种因素融合的课程内容建设。要持续学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,以其引导大学生了解世情国情党情民情,巩固“三个认同”,坚定“四个自信”,进一步培育和践行社会主义核心价值观,提高学生的爱国、敬业、爱岗、爱家情怀,不断追求国家的强大和富强、社会的民主与和谐、文明的前进和进步、人民的自由和平等、法制的公正和公平等。作为教师,希望学生在学习的过程中获得什么,为什么要获得这些,如何才能省时省力省心地获得这些成果,如何判定他们已经得到了想要的成果呢?以上这些问题总结起来可以是“学生是中心”“成果是导向”“持续性改进”“思想积极向上”等,那么可见OBE理念是符合产学研教与思政融合的初衷的[4]。

一、课程现状及问题分析

在创新创业课程建设过程中,不局限于电气、能源、土木、机械等专业课程,在课程体系中主要起到穿针引线、承上启下的串联作用。在教学模式方面,本课程属于理论与实际结合的课程,采用理论与实验相结合的项目化教学模式,但即便如此,在课程教学实施过程中仍存在一些问题。

(一)思想政治教育工作落后

本课程侧重学生的学习能力、个人素养的培养,对学生的思想政治动态关注不足,没有起到和思想政治理论课同向同行的作用。作为一项重要的教育理念,课程思政的最终目的是“育人”。在各类专业课程中,“育才”作为主要目的,而“育人”反而成为“退而求其次”的事,失去了课程思政的效果。因此,在常规基础课程教学中兼顾学生的品德培养,这才能达到课程思政的真正目的。课程思政是“三全育人”综合改革中至关重要的一环,集战略性、全局性、系统性于一体。这就要求不断探索解决“培养什么人、如何培养人、为谁培养人”的根本问题,各专业类课程教育教学是课程思政建设的基本载体,必须深入梳理和准确把握各专业类课程教育教学,有机结合其不同的思维方法和价值理念,深入挖掘和充分利用其中的课程思政元素和资源,作为课程设置、教学大纲核准和教案评价的重要内容,落实到课程目标设计、教学大纲修订、教案课件编写各方面,贯穿于课堂授课、教学研讨、实验实训等各环节,要不断探索和拓展各专业类课程的教育教学与课程思政建设的方法和途径,达到立德树人、铸魂育人的实际效果。

(二)课程学时不足

课程内容分别按照理论部分和实验部分两部分完成授课,没有充分考虑学生的需求,而是直接按照课程本身的内容进行授课,每个任务目标与支撑毕业要求的课程目标对应性不够明确,缺乏可量化的指标,任务完成标准不够明确。课程内容较多,而课时又比较紧张,学生对课程系统的内容只能是“填鸭式”的被动接受,很难有充足的时间消化吸收。

(三)教学方法与教学模式需要改进

教学方法相对因循守旧,教学模式相对老套传统,需要因地制宜地进行改进和调整,可以从多方面引入新型的教学方法,将传统方法与现代方法相结合,引入线上教学、虚拟教学、翻转平台的方法等。层次化地逐步推进知识的学习,并增加教师和学生的互动机会和时间,线上线下结合推动学生去努力思考,达到将知识融会贯通的目的。

二、基于OBE理念的思政融合教学改革

以OBE教育理念的核心准则“以学生为中心”“成果导向”“持续改进”为指导思想,从实验教学目标、实验内容、实验教学方法、实验考核方式、评价反馈体系等方面对创新课程实验进行改革。

(一)实验课程的教学目标与思政融合

根据创新创业课程的培养目标,同时根据OBE的核心理念,改进教学目标要“以成果为导向”“以学生为中心”。参照课程的教学大纲,制定课程实验教学目标,这里需要重点关注在达到学习目标的同时引入思想政治理论的目标,也就是能力目标和素质目标。能力目标包括学习的目的与学习的最终效果等,即培养学生独立分析和解决实际问题的能力,帮助学生树立严谨认真的科学作风;素质目标注重培养学生的自主学习能力、诚心的学习态度,以及积极的创新意识等,从而使学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

(二)实验课的教学内容与课程思政相融合

需要根据课程内容挖掘思政元素,一方面强调动手能力的培养,一方面强调政治思想的武装,真正做到育人育才。以课程中的部分内容引入思政元素为例,说明教学内容与思想政治教育融合的方式。

以教学中关于课程概况的讲述为例,除了知识本身以外,需要挖掘学生勇于探索的思政元素。以马可尼对无线通信做出的开创性贡献为例,引导学生认识到兴趣是学好知识的重要动力和源泉,教育学生勇于探索不怕失败。

以实践课程中的电路搭建过程需要的各种电子元器件的选用为例,引导学生理解团结协作的作用,单个阻容无法实现电路的功能,只有和其他元器件组成功能复杂的电路才能实现需要的功能。人类的学习和研究也是如此,只有拥有团结协作的精神,才能充分发挥团队的聪明才智,创造出更大的成果。

以实践课程中的石英晶体振荡器选用为例,融入讲解国产芯片的发展现状,中国不再是那个百废待兴且贫穷落后的国家,而是一个经济总量世界第二,高速创新发展的国家,地位举足轻重,以此提升学生的民族自信[5]。

以实践课程中观察高频信号的反射与振铃现象为例,引导学生认识到只有树立正确的科学观和价值观,才能正确地理解科学的知识,只有完成正确的匹配,才能使信号正确地传输等。

(三)实验教学模式与教学方法的改革

在教学模式上,通过课堂理论教学、实验虚拟仿真、课后调研报告的综合教学,以保证达到预期实验教学目标。

1.课堂教学。在课堂上讲授理论知识的同时有针对性地讲解一些实验所涉及的理论基础、安排与应用、实验相关的问题,引导学生把理论与实际结合起来。这里主要通过讲授,将刻苦钻研、团结协作的科学精神融入课程学习,可以直观地让学生理解,并在解释专业知识的同时,教会学生做人做事的道理。

2.虚拟仿真。将Comsol Multiphysics物理仿真软件引入实验教学中,学生设计完微流控芯片后,先在计算机上进行虚拟仿真。这一方面可以验证芯片设计的正确性;另一方面可以看到仿真结果及仿真过程中出现的各种问题。通过不断地进行仿真实验发现问题从而面对问题、解决问题。这里引导学生认识仿真实验和真实的双面性,使学生尊重科学、敬重科学,从理论入手仿真实验后再用实际验证。

3.教学方法。教师应以课堂教学学习结果为导向,安排相应的实验内容,不拘泥于实验指导书,也不受限于硬件实验或者软件实验,可以将两者结合起来。应当以实验项目教学目标为基础,将实验分为基础、验证和设计三个阶段,根据每个阶段的目标,安排学生的课堂学习。

在问题讨论阶段,不直接讲述知识本身,而是通过抛出知识的起源、发展历史、发展过程中最重要的理论突破等,给学生启发、思考和阅读的时间,并让学生讨论,得出知识理论体系的发展贡献,引出关键知识点,在让学生了解和理解知识的同时,帮助学生树立正确的科学观。

在课堂教学内容展开的过程中,通过翻转课堂的手段让学生主动探索专业知识背后蕴含的科学原理,把决定权从老师转到学生的手里,让学生自主安排学习节奏。同时,融入了思政元素的知识和自然生活更加紧密地融合,学生对知识的欲望和兴趣更加大,可以主动打破课堂的时间和空间限制,从而利用专业知识去解决科学和自然问题。

除了课堂知识、实践等内容,也要鼓励学生学以致用和创新,可以将课堂上掌握的知识应用到居家的装修工作中:知道如何计算线径,从而正确地完成水电工程;知道如何计算电流,从而选择合适的空调等;通过对人工智能和电控内容的了解,从而对创新型的智能家居进行搭建和改造。学以致用是真正意义上的掌握了知识。

(四)考核方式的改革

1.实验报告。考核学生的实验报告撰写是否符合规范、实验内容是否完整、芯片设计内容是否正确、实验数据处理是否正确,占总成绩的20%。这里一定要让学生分析实验数据并对误差进行系统分析,要引导学生分析实验误差的原因,以此告诉学生,实验和理论犹如现实和理想,总有差距,要想让理想与现实更加接近,必须付出足够的努力才能获得。

2.研究报告及演讲。OBE教学理念重视过程考核,结合本学科的特点,希望通过课上、课下、理论、实验相互对照印证,再利用多学科交叉的特点,学生之间互相启发,擦出科学的火花。

通过让学生在课后与不同专业的学生结合成小组的形式,根据课上学到的理论知识,根据自己调研的前沿文献,结合专业特点进行一项科研成果或者新技术、新方法、新理念等与课程内容相关的报告,最后以演讲的形式汇报,并提交纸质专业报告。留给学生想象和思考的空间,使其综合运用学到的知识,甚至还可以去联想新知识、新技术,这就极大地开阔了学生的思维。同时,鼓励学生挖掘在专业知识学习过程中自己思想的变化与变革,通过自我剖析,进一步提升自己的思想站位和意识形态。

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