基于OBE教学理念的工业物联网课程人才培养模式研究
党的二十大报告强调科教兴国战略,并将科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略摆在一起,将教育、科技、人才整合到一起进行系统谋划,共同服务于创新型国家建设。报告提出,要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国。为了顺应这一战略目标,培养应用型高校创新人才,在工业物联网领域,本课题提出了OBE(Outcome based education,OBE又称为成果导向教育、能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育。OBE教育理念是一种以成果为目标导向,以学生为本,采用逆向思维的方式进行的课程体系的建设理念,是一种先进的教育理念)教学理念下的工业物联网课程人才培养模式探究,实现“育人”与“育才”相统一的教育目标。
工业物联网技术结合了传感器、设备、网络和云计算等技术,实现对工业环境中设备、机器和系统的连接、监测、控制和优化。本校开设的《工业物联网技术与实践》课程是一门集合物联网关键技术、综合应用案例以及物联网实验于一体的理论与实践相结合的一体化实践教学课程。学生学习工业物联网技术具有重要意义,不仅可以提升未来的职业竞争力,还可以促进个人的创新发展,培养团队协作能力、创新能力和实践能力等综合素质。
1 工业物联网教学目标
《工业物联网技术与实践》课程围绕高素质复合型工程技术人才培养目标,按照OBE理念以成果目标为导向,以学生为本,反向设计教学目标,借助大数据、云计算等新兴前沿技术对课程知识体系进行科学逻辑拆分和重构,从知识目标、能力目标和价值目标三个维度制定了相关教学目标,从而将此前单一的理论知识传授转变为知识、技能与价值三者相统一的全面化高素质创新型人才培育。
2 工业物联网教学模式
工业物联网这门技术是采用基于OBE理念的“学生中心、产出导向、持续改进”的教学方式,将创新思维和科教兴国的思政要点融入其中,结合课程特点,将“知识传授、能力培养、价值塑造”三者进行相互融合,充分发挥学生的主动性、积极性,在寓教于乐的过程中培养学生的创新意识和思维逻辑能力。该课程在具体的实施过程中为了突出重点、条理清晰,注重互动和交流,最大限度的调动学生参与课题的积极性和主动性,设计了课前回顾、情景导入、理论讲解等几个环节。概括来说,可以分为课前、课中和课后三个步骤来讲。
2.1 课前预习阶段
授课教师会根据此次课程的教学目标和教学内容发布任务,学生可通过雨课堂或者其他教学平台提前预习课程内容,通过交流讨论或者查阅资料等方式,找到疑难问题并整理记录下来,也可以将问题发送到班级钉钉答疑群里,以便在课堂上针对性的讲解。
2.2 课中授课阶段
授课教师会根据学生的预习结果有针对性的进行知识精讲,结合具体案例,分析工业物联网技术在该案例场景中的应用。接着引导学生按照项目需求,选择合适的通信协议及云平台技术等技术,设计系体架构及开发流程。最后学生分组讨论,发表自己的观点及看法,互动点评,最终找到解决问题的方案,与此同时也提高了学生的团队协作意识和沟通能力。在整个授课过程中,教师会始终坚持“学生为中心”的理念,通过采用项目式教学法、翻转课堂等方式来引导学生主动思考,将传统课堂教师单向输出学生被动接受的模式彻底转变启迪智慧、思维碰撞的知识殿堂,培养学生的创新思维。
2.3 课后巩固复习阶段
教师会根据课堂实际效果布置适量的课后作业,如案例分析报告、实训报告等,巩固学生所学知识。然后根据学生的反馈来检验学生对课程内容的掌握程度和应用能力,进而有针对性的因材施教,改善课堂效果。教师也会根据学生反馈及时更新优化课程安排,课程组教师会定期进行课程探讨、集体备课,突破教学盲点,进行持续改进。
3 工业物联网教学内容
《工业物联网技术与实践》是一门新兴的专业课程,也是一门多学科交叉融合的课程,它涉及自动化、通信、计算机以及管理科学等领域。工业物联网技术是以传感器技术为基础,将智能化技术应用在具体工业场景中,从而提高制造效率,改善产品质量,降低成本和能耗,是理论与实践相结合且工程应用性强的学科。学习工业物联网技术需要深入研究传感器技术、通信技术以及云计算技术或大数据分析技术等某一领域,这就要求学生需要掌握多个学科的基础知识,学习计算机网络和互联网技术,会使用编程语言和开发工具进行程序开发,另外将传感器采集的数据上传到云平台,从而能够远程控制物联网设备。
在开展具体授课计划前,授课教师根据自身对该领域多年的科研成果和经验,综合分析该课程内各个核心模块的机理关系和体系架构,借助科学辩证唯物主义理论,深入挖掘相关思政元素,润物细无声的融入到课程内容中,学生在学习新知识的同时,也被潜移默化的进行了思政教育。
4 工业物联网课程多元化评价体系
工业物联网技术与实践这门课程的评价方式采用多样性的评价方式,主要体现在评价目的的发展性,评价主体的多元化,评价方法的多样化。
以对学生主体的评价为例,可以分为学生的自我自评,小组互评,教师评价及家长评价,评价的内容包括学生的情感态度,比如课堂上的积极性、主动性以及课堂表现;学生的合作交流,主要体现在小组团队协作能力,能否帮助他人或者提出创新性的见解;学生的学习技能,动手实操的能力以及自主学习的能力;学生的实践活动和学生的成果展示等。
对教师的评价主要体现在教学设计的能力,驾驭课堂的能力,教授引领的能力等。
对课堂教学的评价主要体现在能否促进学生个性发展,知识与情感目标的达成,创新思维能力的培养以及认知质量的锻炼等几个方面。针对实践教学的评价,需要改变传统的终结性成绩评价方式,采用多样化的考核方式,如面试、作品展示、小组讨论等,全面了解和评估学生的实践能力和综合素质。在实践教学过程中建立有效的反馈机制,及时了解和掌握学生的学习情况,例如可以开展定期的座谈会或问卷调查等反馈活动,以及提供腾讯或钉钉辅导答疑平台等方式,及时帮助并指导学生,从而提高学生的创新思维实践能力。
5 结语
综上所述,作为新一代信息技术与工业深度融合的产物,工业物联网技术在智能制造业领域具有至关重要的作用,不仅可以提高生产效率,而且在逐步地改变着未来人们的生活方式。而为了将工业物联网技术的快速发展及应用,则需要将OBE 理念贯穿到课堂教学的整个过程,并且围绕产教融合去推动人才培养,进而达到强化人才培养效果的目标。这就需要高校教师深入贯彻落实OBE理念和课程思政育人思想理念,推动工科专业的应用型高技术人才培养,为当前我国“新工科”机械类专业课程的教学改革与建设提供思路借鉴。
文章来源: 《造纸信息》 https://www.zzqklm.com/w/kj/27563.html
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