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工程教育的教材建设探索

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摘要:

分析了现行教材编写中存在的主要问题,从教材内容、教材规划和立项、教材表现形式、教材质量评价等方面,提出了教材建设的思路和策略,以期编写出优秀的教材,提高学生的工程素质和实践能力。

关键词:

工程教育,教材建设,多样化教学

“华盛顿协议”中明确了国际认可的工程教育专业认证的三个教育理念[1],即以学生为中心、实行以结果为导向的教学设计、整个教育过程具备持续改进。在美国,工程教育的质量和水平是直接提升到国家安全的高度。在欧洲,政府一直在努力构建工程教育质量保障体系[2]。因此,在中国,如何提高工科学生的创新能力和工程实践能力是迫在眉睫的。在人才培养过程中,教材是实现教学内容和体现教学方法的载体,是实现知识、能力与素质的载体。因此,本文对现行教材编写中存在的主要问题、教材建设思路和策略进行了探讨。

1现有教材中存在的主要问题

1)重理论、轻实际应用。受分科教育、技能型教育的影响,多数教材强调知识的传承和理论的系统性与完善性。在教材中强调知识的记忆和公式推导的复现。其主要原因是现行教材脱离了学习是为实践服务的核心思想,忽视了培养学生分析与解决实际工程问题的能力,忽视了培养学生科学思维和创新动手的能力。

2)缺乏与时俱进的先进内容。一本优秀教材是参编教师的教学经验和科学研究成果的总结。然而,在目前的教材编写中,教材之间相互摘抄现象十分严重;教材编写仅对编者有职称上的要求,而对教学经验没有要求。一旦这类缺乏科学性、学术性、前沿性的教材进入课堂后,会给学生知识体系的构建和创新能力的培养造成一定的阻碍。

3)知识内涵与学缘关系不清。现行教材中,知识面相对较窄,内容雷同问题较为突出。最新研究成果在教材中占比重较低,因此,教材除基础理论外的知识点更新速度慢,难以适应目前工程教育越来越高的要求。同时,有的教材过分强调内容的系统性和完整性,忽略了与前续课程、后继课程之间的联系。例如《水工建筑物》中的“重力坝可靠度设计原理简介”这部分内容,在学生的前续课程《钢筋混凝土结构》课中已经对可靠度的基本理论和结构设计方法进行了讲解。

4)表现形式单一。在知识信息时代,纸质教材已经不能满足学生对知识信息的需求。编写一本优秀教材,从立项、编写到正式出版,一般需要2年~3年左右的时间。而对计算机之类的部分工科教材来说,学科的知识更新周期也就一两年。在经过两三年的编写出版过程之后,教材刚出版就有可能被淘汰了。

5)教材评价、选用机制不完善。合理的教材评价、选用机制是保证优秀教材进入课堂的关键环节。教材评价是让学生和老师对使用的教材进行效果评价,然后基于评价结果选用教材。但目前普遍的现象是管理者、老师和学生在对教材进行评价时抱着走过场的态度,导致评价结果的真实性、可靠性不强,致使评价结果失去了其应有的价值。有时,仅凭任课教师个人选定版本,没有经过课程负责人、学院教学委员会审核就进入课堂,从而导致学生的知识体系难以更新。

2教材建设思路

工程教育的认识、教师的职责、科研工作经验的积累是实现教学目标的基础。对学生进行工程素质和工程能力的培养,包括基本理论、基本技术及其综合应用能力、技术创新意识的培养。在教材编写时,要把培养学生的工程素质和工程能力作为核心,并贯穿于教学全过程。

1)教材内容与实际工程相结合。教材中的案例分析应该直接来源于工程实践的简化,在工程案例总展示各知识点的应用,以加深学生对理论体系的掌握及其应用。这样,无论是学生在课堂上学习,还是在课外自学,都能在一定程度上培养学生独立发现问题、解决问题的能力。此外,在习题中,应提供具有一定工程背景的题目。通过做作业,督促学生通过独立思考或团队协作去综合运用所学的知识点完成训练。

2)教材内容具有开放性、前沿性、丰富性。中国工程院院士左铁镛教授认为:“工程教育要建立大工程的概念,引导受教育者正确认识和对待专业技术、人与自然的关系、人与社会的关系以及自身发展、社会发展等问题。”因此,教材中的知识点应该包含专业知识的基本理论体系、实验实践内容和关于经济、管理、环境等非技术内容,以全面培养学生的大工程素养。本学科最新的科研成果、先进的教育理念、人才培养方案都要融入教材编写中,同时引进国外优秀原版教材,形成教材编写中“百家争鸣”“百花齐放”景象,使学生在学习过程中接触到不同风格的学术流派,从而培养学生创新性思维。

3)教材内容的主体性。教材不应该只是专业知识理论体系的载体,应该是激发、引导学生学习兴趣、培养学生工程能力的主体,应该是注重知识的传递、科学方法的培养、科学精神的传播。通过不断更新教材知识点,将学科前沿贯穿到整个教学过程中,让学生了解学科发展的脉络,激发学生对科技的兴趣,引导感受大工程理念的形成过程与实用价值,充分发挥学生的主观能动性,使学生成为知识发现过程的积极参与者。

3教材建设策略

1)完善教材规划立项机制。教材的规划和立项是教材建设的关键环节之一。应由教育主管部门、出版社、高校共同根据学科发展和市场规律,科学制定教材规划。同时,在全国范围内,按学科建立教材评审专家库,对教材立项申请进行盲审,从而保证学科的权威性和立项的公正性。

2)完善教材内容体系。教材应具有开放性、前沿性和多样性。整本教材由大量的知识点构成,这些知识点是一个个相对完整和开放的个体。它们所形成的整体,既要淡化知识的系统性,又要增加知识的综合性、前沿性和实践性。同时,根据学科培养目标,将各知识点按内容深浅、难易进行组合,适当划分层次,以满足多样化教学需求。

3)完善教材的表现形式。教材的表现形式应从纸质教材延伸到电子教材,从一本教材发展到系列教材。实现以纸质教材为基础,向多种教学媒体为代表的系列出版物的转变,以满足多样化教学需求。例如,推进集资源发布、学习管理、开放网络资源共享于一体的课程开发模式慕课MOOC。

4)完善教材质量评价选用机制。教材质量评价能及时对选用教材进行质量跟踪调查、信息反馈。其关键在于评价与选用机制的坚持和落实,需要掌握教师、学生对教材质量的反映,及时反馈,系统分析,才能确保优秀教材脱颖而出。一本优秀的教材,体系应该是具有明显创新,内容应该引入新的科研成果及最新文献。教材内容具有高度的可靠性和准确性,理论阐述严谨、正确,同时能体现该学科的知识结构。教材中的理论阐述、案例分析、实验内容和习题,都直接来源于工程实践,实现知识点与工程案例的衔接,培养学生分析和解决问题的能力。

4结语

新形势下的教材建设要与工程教育要求相适应,正确处理好知识、工程应用和创新素质三者之间的关系,体现工程教育的精神和要求。针对现行教材编写中存在的重理论轻实际应用、知识内涵与学缘关系、表现形式等主要问题,提出了在教材编写时的思路和策略,要把培养学生的工程素质和工程能力作为核心,并贯穿于教学全过程,工程教育的认识、教师的职责、科研工作经验的积累是编写一本好教材的基础。

参考文献:

[1]中国工程教育专业认证协会秘书处.工程教育认证工作指南[Z].2015.

[2]郭春生,孙曜.面向高等工程教育的教材建设探索[J].当代教育论坛,2010(1):98-99.

[3]刘元朋.工科创新型专业课程教材编写思路探索[J].中国电力教育,2012(28):94-95.

[4]尹必峰,汪洋,王国林.专业课程与教材中学生工程能力培养的实践[J].中国电力教育,2011(23):89-90.

作者:傅蜀燕 黄海燕 单位:云南农业大学水利学院

工程教育的教材建设探索责任编辑:杨雪    阅读:人次