新工科背景下基于OBE理念的“高速公路隧道工程”课程教学分析
作者:冯 超
发布时间:2024-09-19 09:55:44 来源:陕西教育·高教
[摘 要]本文从新工科背景下OBE理念对“高速公路隧道工程”课程教学的影响入手,探讨新工科背景下“高速公路隧道工程”课程的挑战与机遇,并提出基于OBE理念改造“高速公路隧道工程”课程的实施策略,以期为新工科背景下的工程教育改革提供借鉴,在培养学生能力的同时,使学生更好地理解课程所学知识,提升工程实践能力,培养出具有创新意识的专业人才。
[关键词]新工科 OBE理念 高速公路隧道工程 课程教学
课题项目:《装配化无土桩板路基施工与应用技术研究》,项目编号:22-46K。
引 言
在新工科背景下,专业培养目标、毕业要求、课程体系以及教学模式都发生了根本性的变化,以往的教学方法和模式已不能满足培养新时代人才的要求,在这种情况下,基于OBE理念的教学改革势在必行。“高速公路隧道工程”课程是公路工程专业开设的一门实践性强、难度较大的专业核心课,同时也是一门综合性、理论性和实践性都较强的专业基础课程。通过该课程的学习,可以使学生了解隧道工程的基本概念、基础理论和知识体系,掌握隧道结构设计与施工技术及工程实践经验。
新工科背景下OBE理念对“高速公路隧道工程”课程教学的影响
新工科教育推动创新创业教育与专业教育紧密结合,注重培养工科学生设计思维、工程思维、批判性思维和数字化思维,提升创新精神、创业意识和创新创业能力。OBE(Outcome-Based Education)理念,强调教学目标的实现,同样在此过程中发挥了重要影响。第一,OBE理念对实践性教学的强调,极大增强了“高速公路隧道工程”课程的实用性。通过实践性的教学方式,学生能够深入了解隧道工程的实际操作流程和具体技术,增强了他们的应用能力。这对于学生在未来的职业生涯中,具有无可估量的价值。第二,OBE理念对课程结构的优化,使“高速公路隧道工程”课程更加紧凑和连贯。在OBE的指导下,课程内容可以更加精准地配合学生的学习目标,使他们能够更系统地掌握整个领域的知识和技能。这种系统化的学习方式,有助于提高学生的学习效率和效果。第三,OBE理念的学生中心理念,激发了学生的学习主动性。在“高速公路隧道工程”课程中,学生在主动参与和探索的过程中,对知识和技能的掌握更加深入,对所学知识的理解和应用也得到了提升。第四,OBE理念引入的多元化评价方式,提供了更为全面的评估视角。这种评价方式不仅关注学生的知识掌握情况,也重视他们的实践操作能力和解决问题的能力。这有助于全面提升学生的综合素质,帮助学生更好地适应未来的工作环境。第五,OBE理念强调教学内容与社会实际需求的紧密联系。在“高速公路隧道工程”课程中,通过引入行业案例,与行业专家合作,使学生的知识和技能可以更好地服务行业和社会,为学生开启职业生涯打下坚实的基础。新工科背景下的OBE理念不仅改变了“高速公路隧道工程”课程的教学模式,也极大地促进了学生的学习和发展,提升了课程的教学质量。
新工科背景下“高速公路隧道工程”课程的挑战与机遇
1.教学资源的有限性和优化问题
在新工科的背景下,“高速公路隧道工程”课程的教学资源有限性确实带来了一定的挑战,但这也引起了相关高校的深入思考和行动:如何优化有限的资源,实现教学目标的最大化。首先,教学资源的有限性不仅包括物质资源的稀缺,如教学设备、实验材料等,也包括非物质资源的紧张,如教师的时间和精力、课程内容的更新等。在物质资源方面,高校可以通过引入新型教学技术,如虚拟现实(VR)和增强现实(AR),来模拟真实的工程环境和场景,让学生在有限的资源下获取丰富的实践体验。在非物质资源方面,教师可以利用线上平台,如大规模在线开放课程(MOOCs),将优质的课程内容和教学方法分享给更多的学生,提高教学资源的使用效率。其次,面对教学资源的有限性,智能化管理成为一种有效的解决策略。比如,教师可以利用人工智能(AI)技术,构建智能推荐系统,根据学生的学习需求和进度,精准推荐最适合的学习资源,以实现教学资源的个性化利用。基于AI的数据分析和预测,也能帮助教师更精准地规划和分配教学资源,提高教学效果。最后,面对教学资源的有限性,更重要的是激发学生的自主学习能力和创新精神。教师可以设计一些开放性的课程项目,鼓励学生自主寻找和利用资源,解决实际问题。这不仅能让学生在实践中深化理解,也能帮助他们发展创新思维和解决问题的能力。
2.教师队伍的专业性和实践性挑战
首先,从专业性角度看,科技日新月异,工程技术更新换代速度加快,使得教师们面临严峻的专业知识更新问题。由于教师需要教授的知识不仅包括基础理论,还涉及最新的工程技术和实践应用,这就对教师的专业素养提出了更高要求。教师需要适应新工科背景下多元化的教学技巧和方法,满足不同学生的学习需求,而这又对教师的专业教学能力形成了挑战。其次,实践性的挑战也不容忽视。由于“高速公路隧道工程”课程实践性的特点,教师不仅要具备理论知识,更要有丰富的工程实践经验和实际操作能力。然而,在传统教育模式中,教师可能更多地关注理论教学,而实践教学和现场经验相对匮乏。这意味着,如果要提供真实、有效的实践指导,教师需要有更深的工程实践理解和更丰富的实战经验。最后,专业性和实践性的挑战又常常相互交织,形成一个复杂的挑战网络。例如,为了提升专业性,教师需要投入大量时间和精力研究最新的工程技术和理论,这可能会挤占他们获取和提升实践经验的时间。反之,如果过于强调实践,又可能影响到教师理论学习和研究的时间,影响教师队伍整体的专业性。新工科背景下,教师队伍在专业性和实践性方面面临的挑战多样且复杂,需要教师深入理解和关注。
3.提高学生学习参与度的难题
首先,“高速公路隧道工程”课程的内容深、广且复杂,涉及多个学科领域的知识,对学生的理解力和把握力提出了较高的要求。工科教育中常见的“以理论教学为主,实践教学为辅”的教学模式,可能导致学生在理论学习上花费大量时间,而忽视了实践的重要性。这样不仅使学生的实践能力得不到有效提升,也容易使学生对课程产生厌倦心理,降低他们学习的参与度。其次,由于新工科倡导的是以结果为导向的教育(Outcome-Based Education,OBE),这就要求学生对课程的学习结果有明确的认知。然而,在实际教学过程中,可能受教学资源的限制、教学方式的单一或者评价机制的不完善的影响,导致学生对学习目标理解不清晰,不能有效投入到学习中,这也给学生提高学习参与度带来了挑战。再次,“高速公路隧道工程”课程的专业性强,需要学生有一定的数学和物理基础,而一部分学生的基础知识薄弱,可能会影响他们对课程的理解和接受,进而影响其学习参与度。最后,由于工科教育的特性,学生需要能够自我驱动,进行主动学习,这又对学生的学习态度、学习动力以及自我管理能力提出了较高要求。如果缺乏上述能力,也可能降低学生的学习参与度。
4.教学评价体系改革的困境
首先,教师需要审视当前的评价体系是否能够准确、全面地评估学生的各项技能。过去单纯依赖考试分数的评价体系已无法满足现代社会对工程人才综合技能评价考核的要求,如解决问题的能力、团队协作能力等。这些技能的评估往往较为主观,难以量化,对如何在教学评价体系中反映出这些技能的培养效果,教师还需要进行不断的分析探索。其次,OBE理念的推行,给教学评价体系改革带来新的要求。教师需要对学生的学习成果进行评估,而非单纯关注学习过程。然而,学习成果的评估需要建立一套合理的评价标准和详细的操作流程,而这些问题在当前仍未得到有效解决。再次,如何设立全面公正的评估指标,也是教学评价体系改革中的一个难题。除了考试成绩,教师还需要关注学生在课堂参与度、团队合作、项目完成等方面的表现。而如何量化这些非考试的指标,如何在评价中保持公正,这都是教师当前面临的重要挑战。最后,教学评价体系的改革面临着师生认识上的挑战。教育评价体系的改革涉及学校的教学质量,关系到学生的升学与就业,影响老师的教学成绩。因此,改革势必会面临来自多方面的阻力。
对于教师来说,新的评价体系可能会打破他们多年形成的教学习惯,如何让他们接受并积极参与到新的评价体系实施中来是一大挑战。对于学生来说,新的评价体系可能会改变他们的学习方式,也可能会改变他们对学习的认知,这同样需要时间来接受和适应。对于学校管理层来说,他们需要解决新评价体系可能带来的各种问题,如评价效率、公平性等,以确保改革的顺利推行。如何让全校理解、接受新的评价体系,甚至参与到改革的过程中来,这也是当前面临的一项艰巨的任务。
基于OBE理念改造“高速公路隧道工程”课程的实施策略
1.教学资源整合与智能化管理
在新工科背景下,基于OBE理念改造“高速公路隧道工程”课程教学,教师需要充分发挥教学资源的整合和智能化管理的作用。首先,教学资源的整合是重要一环。校园内的图书、实验室设备,校外的网络资源和企业合作资源等都是教学资源的重要组成部分。特别是对于“高速公路隧道工程”这类课程,实践性资源的整合显得尤为关键。我们通过校企合作的方式,允许学生接触实际的工程项目,参与到实践中去,旨在培养他们的实践能力和工程意识。其次,智能化管理是实现教学资源高效利用的重要途径。教师应充分利用现代信息技术,实现教学资源的智能化管理。例如,教师可以建立一个云端的教学资源库,这不仅可以为教师和学生提供随时随地获取教学资源的便利,而且还能让教师通过智能化的数据分析,针对每个学生的学习进度和兴趣,进行个性化的学习资源推荐。教师还可以开发一系列的智能化教学工具,如在线考试、自动批改等,不但可以大大提高教学效率,而且可以减轻教师的工作负担。最后,教学资源的整合和智能化管理还需依赖于师生的积极参与。教学资源的整合与智能化管理并不仅仅是技术层面的问题,更需要师生的积极参与和配合。教师们需要定期更新和优化教学资源,以满足教学需求的变化;学生们则需要主动使用和反馈教学资源的使用效果,以促进教学资源的持续优化。这样才能确保教学资源的整合与智能化管理在基于OBE理念的“高速公路隧道工程”课程改革中真正发挥出它们的价值。
2.教师能力提升与行业交流
教师能力的提升是改造“高速公路隧道工程”课程教学的核心驱动力。教师不再仅仅是知识的传授者,他们也需要成为学生学习的引导者,帮助学生建立起主动学习、探索式学习的学习模式。这对教师的能力提出了新的要求。首先,为提升教师的专业知识储备,可以定期组织教师进行专业知识培训,包括但不仅限于新技术、新理论的学习。此外,实施校企合作,让教师进入企业,对接实际工程项目,可以让教师了解行业最新发展和需求,提高教学内容的实践性和时效性。其次,关于教师教学方法的提升,可以引入现代教学理念和方法,如翻转课堂、在线混合教学等,并定期对教师进行这方面的培训。同时,建立教师教学研究小组,鼓励教师间进行教学经验和技巧的交流分享,帮助教师不断提升教学能力。最后,帮助教师提升心理学知识,可以组织专门的心理学讲座或培训,讲授学生的心理特性、学习习惯等知识。让教师学习如何进行个性化教学,更好地进行因材施教,以提升学生的学习效率和兴趣。行业深度交流,则是教师获取最新技术知识,了解行业动态的重要途径。教师通过参与行业会议、技术研讨、工程实践等活动,可以了解行业最前沿的技术动态,再反馈到教学中,使课程内容与时俱进,更具实践性。定期邀请行业专家和企业优秀者来校举办讲座,他们的经验和观点可以启发教师和学生,拓宽他们的视野,增强他们对专业的理解和认知。
3.激励机制与多元互动教学
一方面为了激发学生的学习积极性和主动性,教师需要建立一个有效的激励机制。这个激励机制可以是课程评分中一部分成绩的提升,也可以是对学生在课堂上的活跃参与给予一定的学分奖励。具体来说,教师可以设定一系列的课堂活动,比如小组讨论、案例分析、模拟实践等,学生在这些活动中的表现将影响他们的课程成绩。这样,学生在参与课堂活动的同时,也在为自己的学习成绩作贡献,进而提高了他们学习的积极性。另一方面,多元互动教学的实施策略则是通过多样化的教学方法和手段,创造丰富的学习环境,让学生能够在互动中提高自己的学习能力和技能。具体而言,首先,教师可以将学生分成小组,让他们在课堂上进行讨论和合作。可以给每个小组分配一个特定的课题或问题,鼓励他们共同研究和解决。通过小组合作,学生可以分享知识、交流意见、共同解决问题,培养学生的团队合作和沟通能力。其次,教师可以引入真实的案例研究和实践项目,让学生通过调查、分析和解决实际问题的过程来学习。可以要求学生运用所学知识和技能参与到实际的工程项目中,让学生在这个过程中获得实践经验和技能锻炼。再次,通过角色扮演和模拟演练的方式,让学生在模拟的情境中进行角色切换和实际操作,培养他们的决策能力和解决问题的能力。可以设计模拟工程项目的场景,让学生担任不同的职责和角色,进行团队合作和决策。最后,教师可以利用现代技术工具和在线平台,如虚拟实验室、在线讨论论坛、协作文档等,促进学生之间的互动和合作。学生可以通过在线平台分享资源、讨论问题,进行远程合作,增强互动和学习效果。
4.多元化与全方位的评价体系
在基于OBE理念改造“高速公路隧道工程”课程的实施过程中,构建一个多元化与全方位的评价体系至关重要。这样的评价体系能够更准确地评估学生的学习成果和综合能力,同时激励学生积极参与学习并提升自主学习能力。首先,评价体系应多元化,综合考查学生的不同维度表现。传统的评价方式主要侧重知识的记忆与应用,但在新工科背景下,教师应更加注重学生的实践能力、创新思维、团队合作能力等综合素质。因此,评价体系应包括不同形式的评估方法,如考试、课程作业、实验报告、项目展示等,旨在全面了解学生的学习情况与发展能力。其次,评价体系应注重个性化评价,关注每个学生的特点和潜能。每个学生都有自己的学习风格和优势,教师应该根据个体差异设计灵活的评价方式,更好地发现和培养学生的特长和潜能。个性化评价可以采用学生自主拟定学习目标、个人学习档案记录、学习反思与展示等方式,鼓励学生根据自身情况进行自主学习规划和目标制定。再次,评价体系应重视实践能力和项目成果的评估。在“高速公路隧道工程”课程中,学生的实践能力和项目成果对于综合评价至关重要。因此,评价体系可以包括实验报告、设计方案、项目成果展示等,通过对学生实际操作和项目表现的评估,全面了解他们在实践环节中的表现和能力。最后,评价体系应注重及时反馈和指导。学生需要及时了解自己的学习成绩和表现,以便及时调整学习策略。因此,评价体系应提供有效的反馈机制,包括定期成绩反馈、个性化建议和学习指导等,帮助学生认识到自身的优势和改进空间,促进他们进一步成长。
结 语
在新工科背景下,基于OBE理念改造“高速公路隧道工程”课程所面临的挑战是不可忽视的,它需要各高校教师在教学过程中不断地摸索与完善,并采取有效措施更好地应对这些挑战,为课程的实施与发展奠定坚实基础。教师应深入理解和掌握OBE理念,明确和匹配课程目标,结合教学方法和评价方式,保障教学资源和支持体系,从而为课程的实施与发展奠定基础。在今后的教学过程中,专业课程教学体系要以培养学生的综合素质为目标,以增强学生的创新意识和实践能力为目的,提高学生的综合竞争力,为他们以后从事相关工程建设工作打下牢固的基础。
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(冯超:陕西交通职业技术学院)


