邊文莉,沈陸娟,蔡建平

(浙江水利水電?？茖W(xué)校 基礎(chǔ)部,浙江 杭州 310018)

21世紀(jì)科技日新月異,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,市場需求不斷變化,導(dǎo)致人才供需結(jié)構(gòu)、社會就業(yè)模式等都發(fā)生重大變化?，F(xiàn)代企業(yè)對高技能人才的需求不斷增加,也對高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式提出了新的要求。除專業(yè)技術(shù)知識外,職業(yè)能力和態(tài)度、團(tuán)隊(duì)工作和交流能力、批判性思維能力、綜合思考解決問題的意識能力等軟能力都成為企業(yè)考量員工的新標(biāo)準(zhǔn)。可見,高等職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)對技師的能力要求之間還存在認(rèn)知上的差距,迫切需要尋求合適的工程教學(xué)模式,并基于此,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)知識和軟能力,利于其職業(yè)生涯的發(fā)展。

一、對CDIO工程教學(xué)模式的認(rèn)識

CDIO教學(xué)模式是由美國的麻省理工學(xué)院、瑞典查爾摩斯工業(yè)大學(xué)、瑞典林雪平大學(xué)、瑞典的皇家理工學(xué)院四所大學(xué)共同創(chuàng)立的工程教育改革模式[1],是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)、運(yùn)作(Operate)四個(gè)單詞的縮寫,體現(xiàn)了杜威的“做中學(xué)”思想和基于項(xiàng)目的教育與學(xué)習(xí)(PBL)理念。CDIO教學(xué)模式終極目標(biāo)是為學(xué)生提供一種在實(shí)際系統(tǒng)背景下,體驗(yàn)產(chǎn)品構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行的全過程,使學(xué)生能夠掌握深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識,領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的運(yùn)行,理解工程技術(shù)的研究與發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響,在一定程度上較好地解決工程教育中理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題。我國清華大學(xué)工業(yè)工程系,汕頭大學(xué)等高校最早加入了CDIO全球工程教育改革組織,正式采納該組織以CDIO四階段的工程內(nèi)容為學(xué)生能力培養(yǎng)的目標(biāo),并以層次化的架構(gòu)來組織師生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。目前國內(nèi)已有57所高校在機(jī)械類、電氣類等專業(yè)開展工程教育模式試點(diǎn)[2]。國內(nèi)個(gè)別高職高專學(xué)校也進(jìn)行了CDIO教學(xué)模式的嘗試,如浙江水利水電?？茖W(xué)校倡導(dǎo)了SWH-CDIO教學(xué)模式,體現(xiàn)水利行業(yè)特色下的工程教育,培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)核心能力,開發(fā)軟能力,造就復(fù)合型技能人才;蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院形成了具有其自身特色的TCDIO課程體系,注重“硬技能”和“軟技能”的共同培養(yǎng),這些院校發(fā)起研究和實(shí)施以來取得了一些成果。

二、軟能力的培養(yǎng)

人才培養(yǎng)目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的兩種能力,即“軟能力”和“硬能力”。硬能力一般指的是學(xué)生的知識、經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)技能等比較容易評估的素質(zhì),而軟能力概念的提出源自國外,Boyatzis(1982)and Stevens and Campion(1994)認(rèn)為,軟能力包括四個(gè)組成部分:組織能力、交流能力、管理能力、認(rèn)識能力。

《中國就業(yè)戰(zhàn)略報(bào)告2008-2010》指出,軟能力可分為三個(gè)層次,即應(yīng)用層、修煉層、天賦層。應(yīng)用層軟能力包括團(tuán)隊(duì)意識、溝通能力、人際能力、分析能力等。修煉層軟能力是通過長期積累和修煉形成的心理能力,包括自信心、責(zé)任心、成就動(dòng)機(jī)、服務(wù)意識、抗壓能力等。天賦層軟能力是基于先天生理差異而形成的一些深層次的技能,如直覺、美感、個(gè)性特質(zhì)、性格等[3]。

軟能力與硬能力不同,需要靠長期的領(lǐng)會,通過自身不斷實(shí)踐習(xí)得,是一種潛意識,也是一種習(xí)慣養(yǎng)成,并不只依賴教育或告知,被動(dòng)接受就可獲得。為此,“學(xué)生軟能力導(dǎo)論”課程作為先導(dǎo)課,讓學(xué)生認(rèn)識和理解軟能力的內(nèi)涵以及重要性是完全必要的,且是至關(guān)重要的,但僅僅靠一門課程培養(yǎng)和造就學(xué)生的軟能力還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。培養(yǎng)學(xué)生的軟能力是項(xiàng)系統(tǒng)工程,不僅是整個(gè)在校受教育過程中每個(gè)教育工作者都要有培養(yǎng)學(xué)生軟能力的意識,同時(shí)還需在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透學(xué)生軟能力的培養(yǎng),甚至可擴(kuò)展至終身教育的范疇,伴隨其職業(yè)生涯發(fā)展的一生。

培養(yǎng)大學(xué)生的軟能力,使其通過較長時(shí)間的努力獲得提高,需講究方式方法,遵循其教育教學(xué)原則:引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定理想信念、幫助學(xué)生改進(jìn)思維方式、創(chuàng)造豐富的便利條件、改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法,在理論課堂上,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,展開討論,如何解決矛盾,掌握傾聽,述說技巧,交流、演講技巧等。建立良好的激勵(lì)機(jī)制,建立科學(xué)的心理危機(jī)預(yù)警干涉機(jī)制。

三、CDIO教學(xué)模式下軟能力的培養(yǎng)

CDIO教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過四環(huán)節(jié)的教學(xué),主動(dòng)獲取知識,注重知識和能力的關(guān)聯(lián),突出培養(yǎng)學(xué)生的硬能力和軟能力。在課程開發(fā)中,借鑒基于問題的課程開發(fā)模式,設(shè)計(jì)工作過程系統(tǒng)化的集成課程(或稱一體化課程),強(qiáng)調(diào)圍繞學(xué)科組織教學(xué),將技能與項(xiàng)目相互交織于學(xué)科間;課程組織方面,以學(xué)生的能力習(xí)得規(guī)律、職業(yè)發(fā)展規(guī)律為依據(jù),以CDIO項(xiàng)目為整個(gè)教學(xué)過程的載體,突出模塊化組合設(shè)計(jì)、分學(xué)段精心安排、項(xiàng)目化案例化教學(xué)實(shí)施、小組合作團(tuán)隊(duì)完成等特點(diǎn),展現(xiàn)了其不可替代的工程教育獨(dú)特優(yōu)勢。

國外很多國家都通過該模式完成其教學(xué)目標(biāo),如新加坡理工學(xué)院工程教育中非常強(qiáng)調(diào)的軟體就是我國所倡導(dǎo)的軟能力,在CDIO教學(xué)模式中廣泛體現(xiàn)。例如,CDIO設(shè)計(jì)課程中有一堂化學(xué)測量課,教師讓學(xué)生組合模擬工地上實(shí)測情況,用對講機(jī)相互進(jìn)行測量情況交流。在教學(xué)過程中,教師設(shè)計(jì)讓一個(gè)學(xué)生的測量位置位于對講機(jī)的盲點(diǎn),學(xué)生在面對這種情況時(shí),會出現(xiàn)各種不同的應(yīng)對處理,教師再加以引導(dǎo),讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷理解團(tuán)隊(duì)合作的重要性,以及如何進(jìn)行有效的交流而不是抱怨,以此培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力[4]。

四、CDIO教學(xué)模式下軟能力的培養(yǎng)——以高數(shù)教學(xué)為例

高等數(shù)學(xué)是工科院校學(xué)生的一門公共基礎(chǔ)課,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是知識的系統(tǒng)性,邏輯的嚴(yán)密性,計(jì)算的準(zhǔn)確性,結(jié)論的反思性。在CDIO教學(xué)模式下,倡導(dǎo)學(xué)生軟能力的培養(yǎng),高等數(shù)學(xué)的內(nèi)涵也發(fā)生了根本的變化,突出數(shù)學(xué)的實(shí)踐性和應(yīng)用性,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,提高職業(yè)核心競爭能力。CDIO課程體系凸現(xiàn)了“項(xiàng)目制”為主線、“模塊化”課程教學(xué)、“學(xué)段制”實(shí)施、“柔性化”管理和“情境化”教學(xué)這些特點(diǎn)[5],為此,對高等數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了全面改革,結(jié)合CDIO課程的特點(diǎn),四個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié),進(jìn)行如下構(gòu)思。

(一)柔性化管理,學(xué)生自主選課,課程合理布局,模塊化教學(xué)

根據(jù)課程建設(shè)的理念和CDIO課程“柔性化”管理的特點(diǎn),采取學(xué)生自主選課組織形式,學(xué)生通過各種途徑,了解授課教師的特點(diǎn),針對自己進(jìn)行學(xué)情分析,選擇適合自己的教師進(jìn)行授課,突破了專業(yè)的限制,利于不同專業(yè)學(xué)生進(jìn)行交流與合作。

為了達(dá)到學(xué)生按需學(xué)習(xí)且學(xué)有所用,按專業(yè)采用分層次模塊化教學(xué),分基礎(chǔ)模塊,微積分內(nèi)容,約45學(xué)時(shí);專業(yè)選修模塊,工程數(shù)學(xué)內(nèi)容(涵蓋線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、微分方程、拉氏變換等子模塊),約45學(xué)時(shí),公共選修模塊(主要是數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn),32學(xué)時(shí)理論和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),針對自考和微積分競賽而形成的強(qiáng)化數(shù)學(xué)內(nèi)容),由此,組合形成了三種類型的數(shù)學(xué)課程(高等數(shù)學(xué)A、高等數(shù)學(xué)B、高等數(shù)學(xué)C),專業(yè)不同,內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)均不同,這是新的課程結(jié)構(gòu)體系(如圖1)。作為設(shè)計(jì)課程條件,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)制定了相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)實(shí)施策略,建立一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的教學(xué)模式。

圖1 課程結(jié)構(gòu)體系

(二)高等數(shù)學(xué)教學(xué)營造真實(shí)的教學(xué)情境,培養(yǎng)學(xué)生軟能力

設(shè)計(jì)教育產(chǎn)品是產(chǎn)品開發(fā)的過程,假如學(xué)生具有良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,并投入足夠的精力來學(xué)習(xí),是可達(dá)到理想目標(biāo)的,但恰恰學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力,處于被動(dòng)學(xué)習(xí),另外也被動(dòng)地受到同學(xué)和老師的影響,所以設(shè)計(jì)高等數(shù)學(xué)課程時(shí),宗旨都在于群體或個(gè)人能力的培養(yǎng),而不是僅僅傳授幾千年延續(xù)下來單一的數(shù)學(xué)知識[6]。由此,精心設(shè)計(jì)了高等數(shù)學(xué)能力訓(xùn)練體系,通過案例教學(xué)和問題情境教學(xué)等方法,培養(yǎng)學(xué)生的硬能力和軟能力,以適應(yīng)與之相對應(yīng)的課程體系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

案例是課程的教學(xué)載體,是理論研究或工程管理等領(lǐng)域已有的成果,其承載知識、技能與素養(yǎng)的學(xué)習(xí),是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的前提,是培養(yǎng)高技能人才的重要基礎(chǔ)[7]。按照“案例引入→啟發(fā)討論→數(shù)學(xué)知識鏈接→能力訓(xùn)練”方式進(jìn)行案例教學(xué)。利用專業(yè)方面涉及的生動(dòng)案例,創(chuàng)設(shè)問題情境,積極發(fā)動(dòng)學(xué)生加入教學(xué)過程中,充分利用每個(gè)學(xué)生的能力,把他們都認(rèn)為有能力有責(zé)任的學(xué)習(xí)主體,教師在實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過程中,致力開發(fā)學(xué)生的素質(zhì)和潛力,在運(yùn)行的過程中激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)發(fā)掘新知識,通過小組合作,讓學(xué)生彼此間能更有效的傳達(dá)知識,學(xué)習(xí)成果反映在教學(xué)過程中而不是總結(jié)性評價(jià)上,增加了學(xué)生的自信心,突出其成就動(dòng)機(jī)。

為提高學(xué)生的興趣,對適合多媒體教學(xué)的內(nèi)容,進(jìn)行多媒體教學(xué),多媒體技術(shù)支持下的課堂教學(xué)能提高學(xué)生的理解能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的意識與興趣;增加課堂上的教學(xué)信息量,提高課堂教學(xué)效率;使抽象的數(shù)學(xué)教學(xué)過程變得生動(dòng)活潑;能夠培養(yǎng)學(xué)生注重并致力于解決問題的學(xué)習(xí)方式等益處。同時(shí)靈活運(yùn)用情境認(rèn)知教學(xué)、啟發(fā)討論式、探究式教學(xué)等模式,革新傳統(tǒng)教學(xué)方式,作為主模式的有益輔助,為各個(gè)任課教師靈活掌握。

(三)推行項(xiàng)目教學(xué)法,確保理實(shí)結(jié)合模式的實(shí)施

一體化課程,圍繞學(xué)科知識構(gòu)架課程計(jì)劃,并與能力及項(xiàng)目相互交叉,突破傳統(tǒng)課程的弊端,建立主題內(nèi)容間的聯(lián)系或?qū)W科間的聯(lián)系,如圖2[1]所示。

一體化課程以具體的項(xiàng)目為載體,以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為平臺,達(dá)到聯(lián)系實(shí)際、注重應(yīng)用的教學(xué)目的,其核心是培養(yǎng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力,其最佳途徑是數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)。在數(shù)學(xué)課上適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)加入各領(lǐng)域數(shù)學(xué)小模型的講解,把數(shù)學(xué)與工程實(shí)際、社會現(xiàn)象等多方面、多角度的聯(lián)系,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)與科學(xué),數(shù)學(xué)與社會的全方位的密切聯(lián)系,讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與研究最終將服務(wù)于實(shí)踐、解決實(shí)際問題。在實(shí)驗(yàn)課中,由教師于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室中給予學(xué)生適當(dāng)指導(dǎo),對一些數(shù)學(xué)小模型,讓學(xué)生自己提出問題,給出假設(shè),建立模型,借助數(shù)學(xué)軟件求解模型,并對問題給出合理的答案和解釋,在此過程中培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和動(dòng)力,提高分折和解決實(shí)際問題的能力,高職數(shù)學(xué)的教學(xué)就是以此為目的來培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力和創(chuàng)新能力,搭建學(xué)習(xí)專業(yè)知識的平臺。

(四)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)采用“學(xué)段制”,開展項(xiàng)目匯報(bào)活動(dòng),采取小組合作方式實(shí)訓(xùn)

CDIO課程結(jié)構(gòu)可選擇如下幾種:(1)方塊型結(jié)構(gòu):一個(gè)教師負(fù)責(zé)一門整合后的課程,或兩個(gè)及以上教師以密切合作的關(guān)系共同授課,使各分配到的內(nèi)容和時(shí)間結(jié)合于一個(gè)課程中;(2)連接或合并型結(jié)構(gòu):在每個(gè)學(xué)期開始時(shí)兩個(gè)教師各自獨(dú)立教學(xué),過一段時(shí)間后再將兩門課程合并起來,并繼續(xù)教學(xué)工作(如圖3)[1]。這是兩種最適合開展CDIO教學(xué)的結(jié)構(gòu),其余還有順序型、總線型、同步型結(jié)構(gòu)等。

圖2 一體化課程

圖3 課程結(jié)構(gòu)

鑒于此,數(shù)學(xué)建模課程采用方塊型結(jié)構(gòu),即一門將數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、工程等專業(yè)整合后的課程由兩個(gè)及以上的教師以密切合作的關(guān)系共同授課。為了便于學(xué)期培訓(xùn)的實(shí)施,以學(xué)段作為教學(xué)的組織單元,每個(gè)學(xué)段七周,一學(xué)期有兩個(gè)學(xué)段,并在各學(xué)段結(jié)束后安排一周進(jìn)行學(xué)段總結(jié)性評價(jià)和項(xiàng)目報(bào)告。第一學(xué)段主要是結(jié)合多媒體技術(shù)進(jìn)行模型理論教學(xué),奠定學(xué)生的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和開闊視野,通識類教學(xué)后,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)模型的概況和發(fā)展、特點(diǎn)和解決途徑。第二學(xué)段則選拔學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和建模實(shí)訓(xùn),先進(jìn)行軟件培訓(xùn),再給出具體項(xiàng)目,要求學(xué)生三人一組合作完成模型的建立,最后要求學(xué)生寫出模型報(bào)告,并進(jìn)行論述與答辯。通過項(xiàng)目的建模、報(bào)告、提交整個(gè)過程,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識,創(chuàng)新性地解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生知識與能力的關(guān)聯(lián)能力。同時(shí)讓學(xué)生從數(shù)學(xué)建模實(shí)訓(xùn)的過程中,提高合作與交流能力,體會協(xié)作精神、團(tuán)隊(duì)精神在職業(yè)生涯中的重要性。

(五)重視教學(xué)資源建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

分析學(xué)生的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)對教師的依賴性減弱,對數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的興趣減弱,自我意識不斷增強(qiáng),出現(xiàn)逆反的學(xué)習(xí)習(xí)慣,部分學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)還存在焦慮心理,但獲取知識的手段豐富。由此,在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),更注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí),教學(xué)資源建設(shè)必不可少。美國邁阿密-戴德學(xué)院(Miami Dade College)是一所在集成教育(STEM)方面成績出色的社區(qū)學(xué)院,其倡導(dǎo)的實(shí)時(shí)教學(xué)(Just-in-time Teaching)、基于問題的教學(xué)等都體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的重要性[8],其借助網(wǎng)絡(luò)平臺的良好生生、師生課外互動(dòng),以問題為載體并借助數(shù)學(xué)軟件、媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)的課堂教學(xué)模式,都成功的培養(yǎng)了學(xué)生的主人翁心態(tài),突出了成就感,起到激勵(lì)作用。一以貫之,引導(dǎo)學(xué)生通過親身經(jīng)歷,動(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)手參與數(shù)學(xué)活動(dòng),發(fā)揮主觀能動(dòng)性,主動(dòng)探索新知,引導(dǎo)學(xué)生分組討論,合作交流,共同探討問題,引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、提出問題,提供開放作業(yè)供課外探究,闡述觀點(diǎn)。當(dāng)然,教學(xué)資源還包括教材、教學(xué)參考資料、試題庫、精品課程網(wǎng)站、上網(wǎng)課程網(wǎng)站等,需要有條不紊地開展建設(shè)。

五、結(jié)語

CDIO教學(xué)模式下學(xué)生軟能力的培養(yǎng),是一個(gè)全新的教學(xué)理論,特別是高等數(shù)學(xué)教學(xué)對學(xué)生的軟能力培養(yǎng)更是一個(gè)新課題,我們只是在這方面進(jìn)行了一些探索性的研究。一個(gè)人的職業(yè)生涯發(fā)展主要取決于個(gè)體的軟能力。在當(dāng)前就業(yè)壓力日益增大的情況下,高校如何培養(yǎng)軟、硬能力都過硬的學(xué)生,是擺在學(xué)校及教育工作者面前的嚴(yán)峻課題[9]。目前從試點(diǎn)情況看,理論與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合、集中與分組討論進(jìn)行高等數(shù)學(xué)教學(xué),取得了明顯的成果。以學(xué)生未來工作和專業(yè)課學(xué)習(xí)需求為主線,淡化原有的數(shù)學(xué)體系,以專業(yè)案例為背景,引入問題情境,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)需求的“零”對接,加強(qiáng)專業(yè)的針對性,實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)教授不同教學(xué)內(nèi)容,不同的學(xué)生通過不同途徑達(dá)到學(xué)習(xí)目的,突出過程性評價(jià)的重要性。進(jìn)一步提高學(xué)生用數(shù)學(xué)思想和方法解決較難的實(shí)際問題、熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的能力,搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力,交流與合作的能力,同時(shí)培養(yǎng)他們吃苦耐芳,磨礪堅(jiān)強(qiáng)的意志,樹立克服困難的信心、樂于探索、勤于動(dòng)手、分工合作,充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神,這些都是我們力圖要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

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