時(shí)間:2023-05-09 09:00:59
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]一篇自動(dòng)化儀表課程思政探索范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
根據(jù)洛陽理工學(xué)院“行業(yè)性、地方性、應(yīng)用型”辦學(xué)定位,自動(dòng)化專業(yè)以培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義事業(yè)合格建設(shè)者和可靠接班人為總目標(biāo),不僅要具備解決自動(dòng)化領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力,亦須具備社會(huì)主義核心價(jià)值觀和良好的思想道德修養(yǎng)。“自動(dòng)化儀表”是自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)特色課程,該課程立足應(yīng)用型人才培養(yǎng),突出應(yīng)用性和針對(duì)性,堅(jiān)持實(shí)踐能力培養(yǎng)的原則。在傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)中,“自動(dòng)化儀表”課堂著重于各類檢測(cè)儀表結(jié)構(gòu)和工作原理的講授,缺乏對(duì)學(xué)生思想道德素養(yǎng)和價(jià)值觀的必要引導(dǎo)。為滿足國(guó)家“三全育人”的要求,明確“培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人”這一根本問題[3],“自動(dòng)化儀表”課程的思政建設(shè)十分必要。
一、課程存在的問題及改革的理念
“自動(dòng)化儀表”課程具有較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性,存在內(nèi)容多、知識(shí)面廣、教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)、教學(xué)手段和考核形式單一、實(shí)驗(yàn)流于形式等問題。課程改革要解決的重點(diǎn)問題有以下幾點(diǎn)。1.解決以教為中心,專業(yè)知識(shí)滿堂灌,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式。單向性的知識(shí)傳遞方式無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。2.重視知識(shí)傳授,輕視能力培養(yǎng),忽略價(jià)值塑造,沒有深入挖掘蘊(yùn)含于課程的思政元素,思政元素與課程內(nèi)容沒有實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思想道德素養(yǎng)發(fā)揮的作用不明顯。3.理論與實(shí)踐難以深度融合。理論課與實(shí)驗(yàn)課的結(jié)合表層化、異步化,導(dǎo)致學(xué)生不能將所學(xué)理論應(yīng)用于工程實(shí)踐,不能很好地根據(jù)實(shí)際要求設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng),難以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。針對(duì)課程改革要解決的重點(diǎn)問題,秉承“立德樹人、學(xué)生中心、應(yīng)用為本、持續(xù)改進(jìn)”的理念,通過優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、混合教學(xué)形態(tài)、有機(jī)融入思政元素、構(gòu)建多層次遞階式實(shí)踐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)德育引領(lǐng)、能力培養(yǎng)與教學(xué)過程的充分融合。課程改革的思路有以下幾點(diǎn)。1.革新教學(xué)理念,樹立以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育理念,采用基于BOPPPS模型的線上線下混合式教學(xué),通過導(dǎo)言、前測(cè)、目標(biāo)、參與式學(xué)習(xí)、后測(cè)、總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié),形成學(xué)生參與和反饋的完整閉環(huán)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,BOPPPS模型強(qiáng)調(diào)學(xué)生全過程參與式學(xué)習(xí),這與“以學(xué)生為中心”的OBE理念是一脈相承的[4]。通過設(shè)計(jì)多種互動(dòng)性質(zhì)的參與式教學(xué)方法與學(xué)習(xí)策略,如案例教學(xué)、分組討論、項(xiàng)目教學(xué)、實(shí)物演示等,構(gòu)建師生學(xué)習(xí)共同體,營(yíng)造自主、合作和探究式學(xué)習(xí)環(huán)境。促進(jìn)慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、智慧教室、互動(dòng)軟件等現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合,開展線上線下、課內(nèi)課外一體化的混合式教學(xué),從而改變傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)方式。2.為落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),在課程教學(xué)大綱中將思政元素融入具體章節(jié),設(shè)計(jì)思政案例集。通過課堂滲透、線上資源、項(xiàng)目教學(xué)、案例討論、師德師風(fēng)示范引領(lǐng)等多種形式,潤(rùn)物無聲地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和家國(guó)情懷。3.構(gòu)建基于虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系,形成“虛擬仿真+實(shí)驗(yàn)+項(xiàng)目+科技競(jìng)賽”的多層次遞階式實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生開展小組合作探究式學(xué)習(xí),主動(dòng)思考、討論、質(zhì)疑、探究、實(shí)踐,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、工程應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
二、課程內(nèi)容的思政元素設(shè)計(jì)
根據(jù)洛陽理工學(xué)院辦學(xué)定位及自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案,結(jié)合學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)與社會(huì)發(fā)展需求,“自動(dòng)化儀表”課程以四大過程參數(shù)(溫度、壓力、流量、液位)、氣體及機(jī)械量等參數(shù)檢測(cè)為知識(shí)線組織教學(xué),同時(shí)貫穿思政線和創(chuàng)新線兩條輔助線。將思政元素融入課程教學(xué),厚植學(xué)生的愛國(guó)主義情懷,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、工匠精神和創(chuàng)新意識(shí)。從尋找新原理、采用新工藝或探索新功能等開展基礎(chǔ)理論創(chuàng)新。將來自學(xué)科競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)景的實(shí)際工程應(yīng)用案例引入教學(xué),強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐高度融合的高階性。通過開展自動(dòng)化儀表相關(guān)前沿技術(shù)交流,拓展課程的廣度和深度。思政元素融入教學(xué)的具體措施如下。
(一)重置教學(xué)大綱,樹立德育目標(biāo)在課程教學(xué)大綱中體現(xiàn)思政育人的觀念,按照“反向設(shè)計(jì),正向?qū)嵤钡墓こ探逃J?,確定知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)和德育目標(biāo)三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)[5],使其能有效支撐培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成及畢業(yè)要求。知識(shí)目標(biāo):通過文獻(xiàn)檢索與自主學(xué)習(xí),熟悉各種儀表的相關(guān)技術(shù)規(guī)范與選型標(biāo)準(zhǔn),掌握各類檢測(cè)儀表的工作原理,能合理選擇并正確使用各類檢測(cè)儀表(支撐畢業(yè)要求2.3)。技能目標(biāo):根據(jù)現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)的要求,能利用Pro-teus、AltiumDesigner、虛擬仿真等軟件設(shè)計(jì)現(xiàn)代測(cè)量系統(tǒng),能夠分析系統(tǒng)調(diào)試數(shù)據(jù)并得出結(jié)論;在設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)出創(chuàng)新性和嚴(yán)謹(jǐn)性,具備工程師責(zé)任感(支撐畢業(yè)要求5.2)。德育目標(biāo):通過檢測(cè)儀表的典型應(yīng)用及實(shí)際工程案例分析討論其在環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展方面的重要意義;培養(yǎng)學(xué)生工程倫理意識(shí)、創(chuàng)新精神及綠色環(huán)保意識(shí)(支撐畢業(yè)要求7.1)。以德育目標(biāo)為導(dǎo)向,在教學(xué)過程中充分梳理課程各章節(jié)內(nèi)容,結(jié)合課程專業(yè)知識(shí)點(diǎn),深入挖掘德育要素,凝練典型思政案例,形成思政案例資源庫(kù),潤(rùn)物無聲地融入課程教學(xué)過程。本課程教學(xué)內(nèi)容、思政結(jié)合點(diǎn)及德育目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。
(二)采用線上線下混合式教學(xué)模式利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建全方位的線上線下教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué),使課程思政與專業(yè)知識(shí)同向同行。本課程線上教學(xué)資源為課程團(tuán)隊(duì)在洛陽理工學(xué)院慕課平臺(tái)建設(shè)的“自動(dòng)化儀表”課程。在傳統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)視頻基礎(chǔ)上,上線了一系列以建材、電力行業(yè)應(yīng)用為背景的特色案例資源庫(kù),如水泥廠回轉(zhuǎn)窯無線測(cè)溫系統(tǒng)、渦街流量計(jì)在蒸汽貿(mào)易結(jié)算中的應(yīng)用等,提升學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)服務(wù)行業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)的能力。將建立的思政案例庫(kù)上線至學(xué)習(xí)通平臺(tái)。同時(shí),錄制并上線多個(gè)思政專題視頻,如結(jié)合氣體檢測(cè)和水泥廠行業(yè)背景,凝練出思政專題“雙碳行動(dòng)、共護(hù)家園”,培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)。此外,還上線了課前導(dǎo)學(xué)自測(cè)、隨堂練習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)及思維導(dǎo)圖等測(cè)試資源,所有資源均在持續(xù)更新。學(xué)生通過豐富的教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)及課程思政在課堂教學(xué)外的延續(xù)。
(三)融入偉人事跡,弘揚(yáng)工匠精神專業(yè)課程是專業(yè)科學(xué)領(lǐng)域無數(shù)科學(xué)家經(jīng)過長(zhǎng)年累月的科學(xué)探索得到的成果,因此,可在教學(xué)過程中融入偉人事跡,通過偉人的示范作用引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。如教師在講授渦街流量計(jì)的工作原理時(shí),可以引入科學(xué)大家馮卡門和錢學(xué)森,講述錢學(xué)森“五年歸國(guó)路,十年兩彈成”的故事:沖破重重阻撓,毅然回到祖國(guó)的懷抱,使我國(guó)導(dǎo)彈、原子彈的發(fā)射至少向前推進(jìn)了20年,從而培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國(guó)、崇尚科學(xué)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)目茖W(xué)精神和家國(guó)情懷。在講授液位傳感器時(shí)中引入大國(guó)工匠———中鐵裝備李剛的事跡,他能在幾萬根電線里蒙眼作業(yè),生產(chǎn)出世界第一的液位傳感器,使我國(guó)盾構(gòu)行業(yè)打破國(guó)外長(zhǎng)達(dá)百年技術(shù)封鎖的故事,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技創(chuàng)新的不易,做到不怕困難、積極探索、勇于創(chuàng)新[6]。
(四)虛實(shí)結(jié)合的多層次遞階式實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建了基于虛實(shí)結(jié)合的多層次遞階式實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),通過虛擬仿真、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目教學(xué)及學(xué)科競(jìng)賽等多種手段[7],使課程目標(biāo)達(dá)成兼具挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性,驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行探索創(chuàng)新。學(xué)生可利用Labview、Proteus或圖形組態(tài)控制虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證性、創(chuàng)新性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間空間限制,學(xué)生可以在任意合適的時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,將實(shí)驗(yàn)細(xì)分為驗(yàn)證型、綜合型和創(chuàng)新型三種,綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)可在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合創(chuàng)新或者跨學(xué)科重新設(shè)計(jì),如結(jié)合自動(dòng)控制原理知識(shí)設(shè)計(jì)熱電偶的PID溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉融合的能力及創(chuàng)新思維。項(xiàng)目教學(xué)以任務(wù)為主線,學(xué)生為主體,旨在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及工程實(shí)踐能力。選拔學(xué)生參加挑戰(zhàn)杯、智能汽車競(jìng)賽等各類學(xué)科競(jìng)賽,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)與方法
遵循工程教育認(rèn)證“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念,引入多元化的教學(xué)方法和手段,以啟迪互動(dòng)的形式提升學(xué)生課堂參與感和認(rèn)同感,打造高效BOPPPS課堂。主要的教學(xué)方法如下。
(一)案例引導(dǎo)法課程教學(xué)以實(shí)際應(yīng)用中的典型傳感器檢測(cè)系統(tǒng)為主線,引出教學(xué)知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行理論知識(shí)講授,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行分析、研究和討論。例如在介紹輻射式測(cè)溫儀表時(shí),結(jié)合新冠感染疫情引入“紅外測(cè)溫儀是如何測(cè)量體溫的”問題。首先激發(fā)學(xué)生的興趣,然后實(shí)物演示紅外測(cè)溫儀的實(shí)際測(cè)溫操作,引出紅外測(cè)溫的工作原理、結(jié)構(gòu)和測(cè)量電路,并讓學(xué)生思考如何正確使用并設(shè)計(jì)紅外測(cè)溫儀。此外,進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生拓展思維,討論輻射式測(cè)溫儀表和接觸式測(cè)溫儀表的區(qū)別與具體的應(yīng)用場(chǎng)合。
(二)項(xiàng)目教學(xué)法項(xiàng)目教學(xué)貫穿課程教學(xué)的全過程,以學(xué)生自主探索實(shí)踐為導(dǎo)向。項(xiàng)目全部來源于生產(chǎn)實(shí)際,結(jié)合電廠、水泥廠等行業(yè)背景,提取電廠主蒸汽溫度檢測(cè)、水泥廠氣體監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目,確保項(xiàng)目從實(shí)踐中來,到實(shí)踐中去。項(xiàng)目教學(xué)按照實(shí)際控制系統(tǒng)開發(fā)過程———控制方案、儀表選擇、軟硬件開發(fā)、系統(tǒng)調(diào)試來組織教學(xué),通過課堂互動(dòng)、小組討論、課后協(xié)作來推動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)施[8],從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。根據(jù)學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)及教師點(diǎn)評(píng)的方式給出考核結(jié)果,考核內(nèi)容主要包括系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)、仿真和調(diào)試結(jié)果、答辯情況及項(xiàng)目報(bào)告。
(三)實(shí)驗(yàn)法安排簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)進(jìn)課堂,滿足學(xué)生動(dòng)手操作的愿望。例如在講授熱敏電阻溫度傳感器時(shí),通過實(shí)物演示法讓學(xué)生了解熱敏電阻外觀,討論熱敏電阻的工作原理和分類。然后隨機(jī)選取2種不同外形的熱敏電阻,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方法區(qū)分NTC和PTC熱敏電阻,學(xué)生經(jīng)過思考和分組討論得出:可以通過加熱熱敏電阻,利用萬用表觀察電阻的變化情況進(jìn)行區(qū)分NTC和PTC。實(shí)驗(yàn)法能讓學(xué)生更好地參與到課堂教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)融合,改善教學(xué)效果。
四、結(jié)論
為落實(shí)立德樹人成效,滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo),筆者分析了“自動(dòng)化儀表”課程存在的問題,秉承“立德樹人、學(xué)生中心、應(yīng)用為本、持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念,通過多樣化的教學(xué)改革,積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí),使學(xué)生能積極主動(dòng)地參與到課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。課程育人的達(dá)成度較高,教學(xué)效果較顯著,學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力也得到了較明顯提升,從而真正實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授三位一體的高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。
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作者:王燕 武超 伊竟廣 單位:洛陽理工學(xué)院