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基于EIP-CDIO教育理念下《大学化学》课程教学改革研究

所属分类:教育论文 阅读次 时间:2021-09-28 10:11

本文摘要:[摘要]针对现阶段农林院校非化学专业学生教育现状,本文以学生职业道德素质(EIP)提升为前提,借助CDIO工程教育理念,对《大学化学》课程体系进行改革,同时提出相应的课程改革分析质量评价体系,重视学生职业道德素质提升的同时,团队协作与创新能力等CDIO工

  [摘要]针对现阶段农林院校非化学专业学生教育现状,本文以学生职业道德素质(EIP)提升为前提,借助CDIO工程教育理念,对《大学化学》课程体系进行改革,同时提出相应的课程改革分析质量评价体系,重视学生职业道德素质提升的同时,团队协作与创新能力等CDIO工程能力的培养是教改及其质量评价体系的重中之重。以推进我校复合型应用人才培养模式改革,提高我校复合型应用人才培养质量。

  [关键词]职业道德素质;CDIO;大学化学;课程改革;质量评价体系

大学化学

  1前言

  农林院校工科专业以培养从事农林工程技术及其相关生产技能创新、团队协作能力等方面的工程技术人才为目标。《大学化学》作为农林院校工科类专业学生的一门必修基础课,教授方式方法做到与时俱进,为此,《大学化学》变传统的板书教学模式为先进的教学手段(多媒体教学、翻转课堂、微课、慕课等作为全新的技术),显著提高教学效率和质量。

  但当前《大学化学》教学体系中工程教育方面存在诸多缺陷:(1)学生职业道德教育的重要性未引起广泛关注。(2)重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神。人才培养与社会需求脱节,学生缺乏工程意识,即缺乏现代社会要求的设计、施工、监理、运行管理、设备开发、市场营销等综合应用能力。(3)学生缺乏创新意识,创新能力不足。

  大学论文大学化学教学问题及对策

  因此,为培养与国际接轨,且适应现代企业需要的综合性、实用性、复合型人才,这对农林院校工科高等教育的人才培养模式提出了新的要求和挑战。早在2000年,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国团队经过探索研究,创立了CDIO(Conceive–Design–Implement–Operate,构思–设计–实施–运行)工程教育理念。CDIO以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的与课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养了工程毕业生四方面的能力,即个人的工程基础知识、个人学习能力、人际团队能力和工程系统调控能力等[1]。

  我国在职业化和职业道德方面教育的欠缺,汕头大学工学院提出了全新的EIP-CDIO培养模式,EIP(Ethics,Integrity,Professionalism)是指讲道德、讲诚信和职业化,EIP-CDIO就是注重职业道德与诚信、与构思-设计-实现-运作进行有机结合、以培养高级工程专业人才为目标的高等工程教育新模式。EIP-CDIO要突出两个主要方面:工程创新能力、人文素质和职业道德标准的新型工程技术人才。 山西农业大学在内的农林院校非化学类工科专业主要培养从事工程设计、技术开发、生产管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。

  山西农业大学通过学习汕头大学等EIP-CDIO工程教学模式与理念,借鉴国内外CDIO教学改革经验,以山西农业大学《大学化学》课程设置为依托,针对我校不同的非化学化工专业的特点,从化学知识与专业应用结合的角度出发,对人才的培育目标、课程体系、培养计划、教学方法及教学评价体系等方面探索适用于非化学化工专业《大学化学》课程的教学体系进行了全面改革。

  2以EIP教学理念为基础,注重学生的职业道德素质教育

  传统的课程体系只注重学生的文化课理论教育,而轻视学生的职业道德素质教育。以培养具备优秀职业道德、正直、富有责任感的工程师为目标的EIP高等工程教育新培养模式[2],成为农林院校工科专业《大学化学》课程改革必不可少的重要环节。在《大学化学》课程改革中,为使EIP培养模式与课程教学有机相结合,具体思路与目标如下:

  (1)为培养适应经济和社会发展需要的高职业素质的人才,在《大学化学》教学过程中,引入提升学生职业道德素质教育的环节,强调做人与做事相结合,做人通过做事体现,做事通过做人保证,并在培养过程中注重人文精神的熏陶,从而培养出具备优秀的职业道德的工程师。(2)《大学化学》课堂教学过程中,通过开展分组讨论、问卷调查、调查报告、情景模拟等形式,强化学生职业道德素质观念(职业诚信、职业责任感等)的提升。

  3基于CDIO理念的教学体系的改革

  以学生职业道德素质教育为提前,根据CDIO大纲及相关标准,明确培养目标[3-4],按照项目的规模和范围对农林院校工科非化学专业《大学化学》课程体系的探索,结合其相关专业课基础知识,将《大学化学》理论教学体系分为基础知识积累和学习创新能力培养阶段,实践教学课程体系分为团队协作和调控阶段,将构思、设计、实现和运作理念融会贯通于《大学化学》理论与实践教学系统中。基础知识积累阶段,即构思阶段。通过查阅大量文献及相关市场调研,明确市场需求,依托化学经典理论,对《大学化学》理论课程讲授的具体内容进行随机修订,使学生深切体会到学以致用,同时用以促学,学用相长。

  学习创新能力培养阶段,即设计阶段。增强农林院校工科本专业学生在主修课程和学习、理解能力的同时,将《大学化学》课程内增强课程能力和理解而设的相关内容;基于工科制图专业课(如《工程制图》、《机械制图》等),将《大学化学》课程中的反应器图及其设计过程等与其制图技能相结合,二者相辅相成,逐步构建以学习创新能力培养为主导,知识、能力和素质培养一体化的课程教学新体系。

  团队协作阶段,即实现阶段。该阶段的工作主要包括原材料的处理、目标产品的化学合成或提取、产品的粗分离及单体的制备、产品成分的分析与检测等。该阶段重点培养学生的综合创新能力和团队协作能力。教师适当引导,给学生充足协调、探索与创新空间。调控阶段,即运作阶段。该阶段的工作主要引导学生对运行结果进行检验、总结、反思、改进再生产,培养学生发现问题并解决问题的能力及创新能力,提高应用型人才[5-7]培养质量。

  4教学内容改革

  4.1理论教学方面

  基于学生职业道德素质教育,以CDIO教学理念,理清《大学化学》的教学内容及各章间的联系,使学生能在大学化学学习期间掌握发现问题、分析问题、解决问题、团队合作及交流沟通等能力。根据CDIO理念,我们探索并建立《大学化学》课程核心内容与专业课程群。

  教师采用基于CDIO项目和项目中的关键问题的教学方法。教师在讲授《大学化学》课程各章节内容的过程中,首先引导学生提出问题,然后教师将该问题与学科知识点相联系,从而激发学生的求知欲和解决问题的兴趣。同时以这些问题为突破口,让学生通过查阅相关文献,分析得出规律性结论,从而掌握对应知识点。在老师进一步启发下,将课本理论知识与实践相关联,解释生产生活中的一些现象或实际问题。在此过程中,学生不仅学到了《大学化学》课本上的基础理论知识,而且还能培养学生善于思考提出问题、应用知识解决实际问题的能力及创新能力。

  基于教师采用CDIO中的关键问题的教学方法,在课堂上教师针对课本基本理论知识点引导学生提出问题,鼓励学生多种途径查阅相关文献资料,通过讨论、分析、归纳、总结等方式获得结论,最终提高了学生自主地、协作地、创新地解决问题的能力。

  基于CDIO教学的培养目标,实验教学的组织形式采用以学生为主体,以学生职业素质提升为根本,学生全程参与实验教学全过程,包括实验设计(实验原理、实验装置的改进及其装置图的绘制、实验步骤等)、实验装置安装、实验数据记录及分析和得出实验结论等。在此过程中,与传统实验教学相比较,学生间的合作交流成为实验过程中最显著的教学方式,从而提高学生的综合能力,即动手能力、科研能力和创新能力等,使学生真正成为实验教学及科研的主人。

  5建立非化学专业《大学化学》课程改革分析

  质量评价体系在CDIO模式下,以提升学生职业道德素质教育为基础,明确《大学化学》课程改革是持续改进的过程。对于在CDIO模式下的《大学化学》课程质量评价体系,首先,建立课程质量评价方案;其次,确定课程质量评价标准;再有,建立课程质量监控机制;最后,建立课程质量评价体系。

  5.1课程质量评价方案

  5.1.1《大学化学》理论课主要课程目标掌握《大学化学》课程中的化学热力学基础、化学动力学基础、化学平衡、溶液及电化学等章节的基础知识,包括基本概念、基本理论、符号意义、基本公式等;通过文献研究等手段了解各章节中涉及到的学科前沿知识及在人类生活生产过程中的应用等。《大学化学》理论课考核环节:学生问卷自评、作业、课堂出勤、课堂讨论、文献查阅、文献翻译汇总等。

  5.1.2《大学化学》实验课主要课程目标能够依据教师引导得到实验原理等、制图软件绘制协作或自行设计实验仪器、熟悉掌握数据处理软件的使用、了解实验数据验证方法、通过讨论及科学分析实验数据获得有效实验结论。《大学化学》实验课考核环节:实验装置图的绘制、实验操作、数据处理、实验报告、学生问卷自评等。

  5.2课程质量评价标准

  《大学化学》课程评价标准包括:课程教学过程符合CDIO运行模式;代课教师和实验教师亲自指导学生,保证每位学生都有导师指导其理论及实验课的学习与正常运行;学生参与代课教师的科研项目;教学过程中,3~4人一组,充分体现课堂主体学生间的团队协作关系;教学过程包括调研、分析讨论、设计、软件及实验设备的使用、数据分析所获得的结论等过程。

  5.3课程质量监控机制

  《大学化学》课程监控机制包括:课程教学内容由山西农业大学基础部无机化学教研室教师共同讨论研究设置,如重点讨论或引出的科学问题等;部级督导组老师参与课程的具体教学过程,发现不妥之处及时修正;邀请同行评价教学过程;修订课程教学大纲,教学课件等必备教学文件;撰写课程教学改革成果等。《大学化学》课程评价体系包括:问题分析、文献查阅数量、学习工具、团队协作、资料或数据分析汇总、实验报告、改进方案、平时作业、出勤次数、期末考试成绩等。

  6结语

  以学生职业道德素质提升为前提,基于CDIO模式下的《大学化学》课程体系进行改革,同时提出课程改革分析质量评价体系,体现山西农业大学基础部致力于培养具有高职业道德素质、创新能力、团队协作能力等复合型应用人才。今后,将CDIO模式延伸到本部学生的毕业设计等包含创新科研实践活动中,进一步加强复合型应用人才培养,推进我校复合型应用人才培养模式改革,提高我校复合型应用人才培养质量。

  参考文献

  [1]姚运金,徐菲菲,何兵.基于CDIO模式的化工原理课程的教学改革[J].广州化工,2012,40(12):189-190.

  [2]杨洋,高倩.融入EIP-CDIO理念的单片机教学改革方法探索[J].漯河职业技术学院学报,2013,12(15):116-118.

  [3]吕海霞,李宁慧,陈明杰,等.CDIO模式下生物与化工专业实验课群改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(10):207-210.

  [4]姚运金,徐川,杨保俊,等.基于CDIO工程教育理念的化学工程与工艺专业培养模式研究与探索[J].化工高等教育,2014,136:18-22.

  [5]陈凌.应用型本科高校大学化学教学改革研究[J].广东化工,2018,46(16):166-167,176.

  [6]李兆,曹静,王永锋,等.应用型本科院校大学化学教学改革研究[J].广东化工,2018,45(383):119,121.

  [7]王维,房冉冉,张可.应用型大学材料专业大学化学教学改革初探[J].山东化工,2018,47(4):115,118.

  作者:芦晓芳,刘俊芳,成小芳,高春艳,杨美红,赵晋忠*,宋兵泽

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