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研究測繪工程專(zhuān)業(yè)流程化項目構建及方法論文
摘要：以測繪工程專(zhuān)業(yè)為研究對象, 提出概念設計、物理實(shí)現、平臺打造、評價(jià)體系“四維一體”的流程化項目構建思路與方法:1.將專(zhuān)業(yè)課程按照邏輯劃分課程群, 運用工程項目教學(xué)法 (PBL) 對課程群進(jìn)行概念設計, 構建流程化項目;2.在設計環(huán)節與真實(shí)教學(xué)環(huán)節之間進(jìn)行映射, 提出了流程化項目由設計到物理實(shí)現的轉換方法;3.圍繞物理實(shí)現過(guò)程中的資源問(wèn)題, 提出了實(shí)踐教學(xué)平臺構建思路;4.建立“四三四”多維度評價(jià)體系。為理順測繪工程專(zhuān)業(yè)課程間的邏輯關(guān)系, 打通課程之間的壁壘, 傳輸連貫性的知識鏈提供了思路與方法。
關(guān)鍵詞：流程化項目; 評價(jià)體系; 工程項目教學(xué)法;
Abstract：Taking surveying and mapping major as research object, "four-in-one integrity" idea and method streamline project including conceptual design, physical implementation, platform building, and evaluation system is proposed. 1. Specialized courses are divided into curriculum groups in logical order, and Project-Based Learning (PBL) is used to the conceptual design of curriculum groups and constructs streamline projects. 2. A mapping between the design and the real teaching segment is constructed and the transformation method from design to physical realization is proposed. 3. Based on the resource problem in the process of physical realization, the author puts forward the idea of constructing practical teaching platform. 4. The "four-three-four" multi-dimensional evaluation system is established. The paper provides idea and method for rationalizing the logical relation between the courses of surveying and mapping major, breaking the barrier between courses and transferring the consistent knowledge chain.
Keyword：streamline Project; evaluation system; Project-Based Learning;
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展, 高等教育的地位和作用與以前相比發(fā)生了重大變化, 不再只培養“精英”, 而是面向社會(huì )的各行各業(yè), 培養應用型專(zhuān)門(mén)人才。同時(shí), 由于社會(huì )分工越來(lái)越細, 新的職業(yè)不斷涌現, 任何學(xué)�；驅�(zhuān)業(yè)都不可能培養全才, 對人才的需求更趨于一專(zhuān)多能應用型[1]�？梢�(jiàn), 培養應用型人才是高等教育從精英教育階段向大眾教育階段發(fā)展的必然產(chǎn)物, 也是經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的必然要求[2]。應用型人才是指熟練掌握社會(huì )生產(chǎn)或社會(huì )活動(dòng)一線(xiàn)的基礎知識和基本技能, 并將其應用于所從事的專(zhuān)業(yè)社會(huì )實(shí)踐的一種專(zhuān)門(mén)人才類(lèi)型[3]。應用型人才可分為三類(lèi):工程應用型人才、技術(shù)應用型人才和技能應用型人才。其中, 工程應用型人才是將科學(xué)原理轉化成可以直接運用于社會(huì )實(shí)踐的工程設計、工作規劃、運行決策等的人才[1]。而培養工程應用型人才是占中國絕大多數的地方本科院校的歷史使命和目標。
當前, 我國高等工程應用型人才的培養尚沒(méi)有建立一套完整的體系, 應用型人才培養特色不明顯, 主要原因是:1培養方向不明確:針對專(zhuān)業(yè)方向的模塊課, 專(zhuān)業(yè)方向不明確, 專(zhuān)業(yè)特色不強, 通過(guò)四年培養出來(lái)的學(xué)生往往“學(xué)的用不上, 用的沒(méi)學(xué)到”[4], 所開(kāi)設的課程多而不專(zhuān), 講而不透, 與社會(huì )真正需求的工程型人才還具有很大的差距。2.在開(kāi)設的課程中, 純理論性的課程較多, 而實(shí)用性、實(shí)踐性課程嚴重不足, 在培養的各個(gè)環(huán)節中, 實(shí)踐能力的培養成為最薄弱的一環(huán), 造成“高文憑低水平”現象[4]。3.工程教育與和行業(yè)脫節、缺乏行業(yè)引導和支持, 培養模式單一, 工程實(shí)踐環(huán)節欠缺, 專(zhuān)業(yè)教師普遍缺乏工程經(jīng)歷, 工科畢業(yè)生的工程實(shí)踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng )新能力普遍不足, 不能完全適應行業(yè)發(fā)展的要求[5]。4.科技的迅猛發(fā)展使得社會(huì )對工程人才的知識、能力、素質(zhì)方面的要素、結構和質(zhì)量也提出了更高要求, 從而也對高校培養人才的工程創(chuàng )新能力提出了更高要求。因此, 為強特色、提質(zhì)量, 應用型高校改革的重點(diǎn)應是通過(guò)構建合適的應用型高等工程教學(xué)體系來(lái)加強工程實(shí)踐教育, 從而提高工程教育質(zhì)量。
一、PBL的研究現狀與問(wèn)題
基于工程項目教學(xué)法 (Project-Based Learning, PBL) 是一種以實(shí)踐為導向, 以任務(wù)為驅動(dòng)的教學(xué)模式, 是指師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)或多個(gè)完整的“項目”而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。它萌芽于歐洲的教育思想, 并成為一種重要的理論思潮[6]。在PBL中, 教學(xué)項目的設計是整個(gè)教學(xué)的關(guān)鍵。項目的設計可分為若干個(gè)相互獨立又相互聯(lián)系的子項目, 子項目之間在內容和教學(xué)要求上相互銜接, 逐漸深入。當前, 國內外已經(jīng)開(kāi)展了大量的基于工程項目教學(xué)法的研究。袁少強等[6]開(kāi)展了基于工程項目教學(xué)法的控制實(shí)驗平臺建設;劉艷艷等[7]將項目教學(xué)法應用到線(xiàn)性代數課程教學(xué)中;智躍勝[8]簡(jiǎn)析了項目教學(xué)法在中職計算機教學(xué)中的作用;王威[9]、劉志宏[10]、關(guān)紹云[11]、岳紅[12]分別對項目教學(xué)法在《軟件工程》、《C語(yǔ)言》、《計算機公共基礎課》、《單片機教學(xué)》等課程中的應用做了研究。國外學(xué)者同樣開(kāi)展了大量的針對某些課程的工程項目教學(xué)法研究[13,14,15]。
然而, 采用工程項目教學(xué)法針對教學(xué)體系的研究還比較少。就現有的項目化教學(xué)法研究與實(shí)踐而言, 還存在以下問(wèn)題:1.當前大多數的研究是針對某一門(mén)課或某個(gè)專(zhuān)題開(kāi)展的, 課程之間的沒(méi)有鏈接起來(lái), 缺乏課程鏈級的綜合性項目。2.教學(xué)內容多停留在第一課堂, 沒(méi)有考慮工程實(shí)踐教育的主戰場(chǎng)———第二課堂 (學(xué)科競賽、大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃項目、畢業(yè)設計 (論文) 以及教師與企業(yè)的科研 (或生產(chǎn)) 項目等) , 缺乏第一課堂與第二課堂融會(huì )貫通的綜合性項目。因此, 需要通盤(pán)考慮一個(gè)專(zhuān)業(yè)的多門(mén)課程之間的邏輯關(guān)系, 將項目教學(xué)法引入到專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的建設上來(lái), 研究基于流程化項目的工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的構建, 即研究如何將工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程裝配成綜合性項目, 以期實(shí)現課程間的貫通, 提升課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量, 以適應新形勢下高等工程應用型人才的培養目標。
測繪工程專(zhuān)業(yè)是工程性很強的一個(gè)工科專(zhuān)業(yè)。要求學(xué)生掌握空間信息獲取、處理、分析、表達、應用的基本原理與技術(shù)。隨著(zhù)地理空間信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展, 測繪科學(xué)的工程技術(shù)體系、研究領(lǐng)域和科學(xué)目標正在發(fā)生著(zhù)深刻的變化, 尤其是大數據、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)等新興技術(shù)的出現, 使得測繪的發(fā)展邁向一個(gè)新高度。鑒于測繪工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)以及課程之間的強邏輯性, 本文以測繪工程專(zhuān)業(yè)為例, 探索構建測繪工程專(zhuān)業(yè)流程化項目的思路與方法。
二、基于PBL的測繪工程專(zhuān)業(yè)流程化項目的構建思路
探索測繪工程應用型人才培養新模式, 需要到測繪相關(guān)企業(yè)、公司的公司去調研, 了解他們對人才的需求, 并以這種需要為外因驅動(dòng), 以提升高校教師和學(xué)生的工程實(shí)踐能力為內因驅動(dòng), 通過(guò)對測繪專(zhuān)業(yè)系列課程的梳理, 理清多門(mén)課程間的邏輯關(guān)系, 并將它們的內容 (實(shí)踐) 裝配成流水線(xiàn), 形成流程化綜合項目。進(jìn)一步以流程化項目為中心, 組織項目化教學(xué)資源體系, 打造實(shí)踐教學(xué)平臺和構建人才培養評價(jià)體系, 從而構建一套適應于工程應用型人才的流程化項目教學(xué)體系。整個(gè)構建流程思路如圖1所示。
從流程圖可以看出, 整個(gè)構建思路分為四個(gè)部分:
(一) 流程化項目的概念設計
以空間數據的獲取、處理、存儲、分析、表達、應用為主線(xiàn), 分析數據從采集到使用各個(gè)環(huán)節所需的知識和技能。理清測繪專(zhuān)業(yè)課程體系中各門(mén)課程在流程化項目教學(xué)體系中的邏輯關(guān)系, 從而凝練可以貫穿工程應用型人才培養的流程化項目, 以完成專(zhuān)業(yè)課程體系的分類(lèi)和教學(xué)內容的確立。在此基礎上, 建立實(shí)踐性教學(xué)體系, 完成流程化實(shí)踐教學(xué)的設計。
(二) 流程化項目的物理實(shí)現
分析流程化項目設計中各個(gè)環(huán)節對應的人力資源和設備資源, 將每個(gè)環(huán)節分解為多個(gè)任務(wù), 落實(shí)任務(wù)和資源間的對應關(guān)系, 實(shí)現項目設計環(huán)節到真實(shí)教學(xué)環(huán)節的轉換。具體表現在:高校與企業(yè)合作, 實(shí)現人力資源和設備資源的共享和優(yōu)勢互補, 提升教師工程實(shí)踐素質(zhì), 利用雙方的資源, 開(kāi)展項目導向、任務(wù)驅動(dòng)和案例教學(xué)的流程化項目課程教學(xué), 包括項目化教學(xué)法的研究, 項目化教學(xué)課程 (包括網(wǎng)絡(luò )課程) 的開(kāi)發(fā)等, 使流程化項目教學(xué)體系在真實(shí)的教學(xué)中得以實(shí)現。
(三) 流程化項目實(shí)踐教學(xué)平臺的打造
1.為保障流程化項目教學(xué)體系的順利開(kāi)展, 探討現有實(shí)驗、實(shí)訓平臺、實(shí)踐教學(xué)基地的整合方法, 為教師和學(xué)生搭建項目各環(huán)節教學(xué)所需的教學(xué)平臺。
2.研究校企雙方深度融合的長(cháng)效機制, 提高教師和學(xué)生工程實(shí)訓的深度和廣度以及作為企業(yè)“準員工”的角色。
3.研究柔性實(shí)驗室管理制度, 讓學(xué)生有更多機會(huì )使用實(shí)驗設備, 打破第一課堂為主, 第二課堂為輔的傳統教學(xué)局面, 貫通流程化項目教學(xué)體系最后一公里, 使學(xué)生的實(shí)踐能力得到全方位的提升。
(四) 人才評價(jià)體系的建立
研究不同主體、不同流程環(huán)節、不同階段的人才培養評價(jià)標準, 建立多維度人才培養評價(jià)體系。
三、測繪工程專(zhuān)業(yè)流程化項目的構建方法
針對上述的每一部分, 提出以下構建方法:
(一) 流程化項目教學(xué)體系概念設計的方法
1.調研測繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)的人才市場(chǎng)需求, 具體可通過(guò)測繪行業(yè)問(wèn)卷調查等手段, 收集測繪行業(yè)對各類(lèi)型、各層次人才需求, 分析需求特征, 確定專(zhuān)業(yè)培養目標。以需求為驅動(dòng), 評估當前測繪工程專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設課程的現狀、問(wèn)題, 確立人才培養目標。
2.根據人才需求, 采用倒逼機制, 確立某類(lèi)人才應具備的知識和技能, 并進(jìn)一步倒推獲取相應知識和技能所需的流程化項目, 進(jìn)而分析構建該項目所需的課程及它們之間的邏輯關(guān)系, 組建課程群。
3.將流程化項目分解成多個(gè)環(huán)節, 組織每個(gè)環(huán)節的理論內容與實(shí)踐項目, 設計流水線(xiàn)實(shí)踐教學(xué)流程。擬定課程與環(huán)節知識點(diǎn)相互銜接方案, 并在教學(xué)過(guò)程中明確各知識點(diǎn)在不同課程之間的地位與關(guān)系;使得課程群的實(shí)踐內容按照一條承上啟下的主線(xiàn)有機地聯(lián)系起來(lái), 如圖2所示。
4.環(huán)節之間的設計:參照流水線(xiàn)作業(yè)模式, 前一項環(huán)節未做或不合格, 下一環(huán)節無(wú)法進(jìn)行, 前一環(huán)節的輸出是后一個(gè)環(huán)節的輸入, 全部環(huán)節完成并達到合格標準后流程結束。
5.每個(gè)環(huán)節又分解出多個(gè)工作任務(wù) (如圖2下半部分) , 組織設計教學(xué)情境, 以模擬生產(chǎn)的形式實(shí)施教學(xué)。對不同的任務(wù)采用邊講邊練、先講再練、先練再講、理論與實(shí)踐相配合的“三滲透一配合”的方法。使學(xué)生在項目實(shí)施過(guò)程中完成知識的學(xué)習和技能訓練, 針對學(xué)習情境中的任務(wù)完成情況, 結合項目任務(wù)書(shū)對學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)考核與評價(jià)。
(二) 流程化項目教學(xué)體系物理實(shí)現的方法
1.分析流程化項目設計中各個(gè)環(huán)節所需的人力資源和設備資源, 梳理已有的相關(guān)資源, 對資源進(jìn)行對比, 查漏補缺, 通過(guò)招聘 (購買(mǎi)) 或與企業(yè)聯(lián)合的方式完善人力 (設備) 資源。
2.建設面向工程能力培養的項目化教學(xué)資源體系。研究實(shí)際項目向教學(xué)案例的轉換方法, 研發(fā)項目化教學(xué)法, 建立項目化教學(xué)案例庫;與企業(yè)合作開(kāi)發(fā)體現任務(wù)驅動(dòng)、項目導向和案例教學(xué)的專(zhuān)業(yè)課程, 開(kāi)發(fā)項目化教學(xué)課程;建立項目化教學(xué)自主網(wǎng)絡(luò )站, 明確各項目的環(huán)節、成果形式等, 推送項目學(xué)習資料, 打造項目化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺。
通過(guò)上述措施, 打造了一套完整的項目化教學(xué)資源體系, 使得前面的流程化教學(xué)體系設計在真實(shí)的教學(xué)中得以實(shí)現。
(三) 構建實(shí)踐教學(xué)平臺的方法
1.整合實(shí)踐教學(xué)平臺:分析現有實(shí)驗、實(shí)訓平臺等實(shí)踐教學(xué)資源的現狀, 將它們按照流程化項目教學(xué)內容進(jìn)行整合, 為學(xué)生提供一個(gè)可培養工程綜合實(shí)踐能力的流程化項目實(shí)踐教學(xué)平臺。
2.挖掘校企雙方深度融合的長(cháng)效機制:根據測繪行業(yè)的特點(diǎn)來(lái)夯實(shí)校企合作基礎, 其根本途徑是尋找校企合作的共贏(yíng)點(diǎn)、建立雙方深度融合長(cháng)效機制, 提高教師和學(xué)生參與企業(yè)的深入度, 使高校與企業(yè)真正實(shí)現人/物的共享, 實(shí)現校企的高度融合。
3.引入柔性實(shí)驗室管理制度:建立更加柔性的實(shí)驗室開(kāi)放及預約制度, 使學(xué)生能夠更加靈活的進(jìn)行自主化的實(shí)驗、實(shí)訓, 打通第一課堂和第二課堂的壁壘, 全方位的提升學(xué)生的實(shí)踐能力。
(四) 多維度人才評價(jià)體系建立
設計多維度的人才評價(jià)體系, 建立“四三四”評價(jià)體系, 即四類(lèi)主體三個(gè)階段四個(gè)環(huán)節的構想, 具體來(lái)說(shuō)就是學(xué)生、教師、學(xué)校和社會(huì )四類(lèi)主體參與人才質(zhì)量評價(jià);評價(jià)過(guò)程貫穿了學(xué)生的學(xué)習階段、畢業(yè)階段、工作階段, 涉及第一課堂環(huán)節、第二課堂環(huán)節、畢業(yè)環(huán)節、社會(huì )環(huán)節四個(gè)環(huán)節, 全面評價(jià)畢業(yè)生是否達成培養目標。采用現代信息手段 (微信、QQ等) 、問(wèn)卷調查等方式構建多維度人才培養評價(jià)體系。
四、結束語(yǔ)
本文以測繪工程專(zhuān)業(yè)為例, 提出了構建流程化項目教學(xué)體系的思路與方法。該思路分為四個(gè)前后連貫的部分, 主要用于理順測繪工程專(zhuān)業(yè)課程間的邏輯關(guān)系, 打通課程之間的壁壘, 使得學(xué)生掌握的知識不再碎片化, 而是連貫性的知識鏈, 提升了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養。通過(guò)流程化項目教學(xué)體系構建, 可以推動(dòng)教學(xué)體系的項目化、實(shí)踐化, 進(jìn)而實(shí)現畢業(yè)生與企事業(yè)單位、公司等人才需求部門(mén)的快速接軌, 推動(dòng)測繪工程專(zhuān)業(yè)的發(fā)展, 提升畢業(yè)生的質(zhì)量。另外, 該思路不僅僅適用于測繪工程專(zhuān)業(yè), 它同樣適用于其它工科專(zhuān)業(yè), 對于推動(dòng)工科院校的教學(xué)改革具有借鑒作用。
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