中学生生物学复杂问题解决能力测评指标体系的构建

复杂问题解决能力是核心素养的重要组成部分,培养学生的生物学复杂问题解决能力是中学生物学教育的目标之一。生物学复杂问题解决能力包括问题表征、知识运用、科学推理、方案设计和元认知五个要素。针对每个能力要素,可以构建由19个指标构成的测评指标体系。依据规范的测试工具开发流程,编制中学生生物学复杂问题解决能力纸笔测试工具。利用该工具对来自9所学校的886名初二和高二学生进行测试,结果显示测试工具具有良好的信效度,反映出测评指标体系中的能力要素设定合理,具体的指标能够用于指导开发测评工具,具有适切性和可操作性。

基于GAI的逆向工程教学思维在人机协作中的应用研究--以编程教育为例

大模型为学习者提供跨模态的学习资源,同时也为创新人机协同教学模式提出了更高要求。研究引入了逆向工程教学思维,分析了其在流程与机理上与生成式人工智能的相契互补性,并基于自主开发的逆向工程编程学习平台,开展了探索性编程教学实验。通过LDA主题词抽取和人机协作感知因子分析,研究挖掘出该模式下人机协作五类行为和情感取向。此外,问卷结果显示学习者在此教学模式下表现出较高的感知偶然性、人机协作感知以及持续学习意愿,但人机信任度处于中位水平。结合主题词分析,研究也提出未来人机协作的优化方向:通过逆向工程引领人机协作,降维拆解复杂问题;构建多智能体生态,提高多人-多机群体协作效能;塑造新型人机劳动关系,发展新智生产力。研究为未来人工智能协作学习提供了理论依据和数据参考,也提出了未来研究进一步改进的思路和方法。

面向复杂工程问题解决能力培养的环境专业基础课程教学探索

专业基础课是专业学习的基石,但常因注重专业基础知识的传授,而忽视了对学生综合素质和能力的培养,显得繁琐枯燥、脱离实际。本文以“环境监测”课程为例,探索了多元化教学方法在环境专业基础课中的设计与应用。在教学过程中,启发式教学综合运用多种现代化工具,引导学生建立系统清晰的知识框架;案例式教学融入科研项目案例和课程思政,解决授课内容与工程实践的脱节问题;探究式教学将授课内容与热点前沿、时政方针相结合,提升学生的综合素质和科创思维。这一“与时俱进、产教融合、课程思政”的教学思路,旨在培养学生面向复杂工程问题的解决能力,提升学生的主观能动性和专业认同感,为相关专业课程的教学改革提供借鉴和参考。

计算机网络一流课程实验教学体系优化设计与实践

针对计算机网络实验教学存在的不足,设计了专业性实验、进阶性实验和综合创新性实验“三阶”式的课程实验教学体系,提升教学内容“两性一度”,实验内容全面支撑解决复杂工程问题能力的培养目标。通过渐进式实验教学组织和多维立体综合评价的教学实践,证明新实验教学体系对提升学生解决复杂工程问题的能力具有良好的促进作用。

面向解决复杂工程问题能力培养的五阶教学模式创新与实践——以化工原理课程为例

化工原理是化工类专业的平台课程,是学生从理科思维向工科思维转变的关键课程。传统的化工原理课堂教学活动固化,考核方式单一,教学内容与工程实际严重脱节,无法匹配解决复杂工程问题能力培养的目标。对此,文章提出将解决复杂工程问题的能力拆解成多种高阶能力与素质,构建五阶教学模式,并设计与拆解目标相匹配的结构化教学活动和多维度考核评价方式,以保证目标、活动、评价之间的一致性。教学实践表明,五阶教学模式有助于提高学生解决复杂工程问题的能力。

“赛教融合”培养学生复杂工程问题解决能力研究与实践——以车辆工程为例

着力提升学生复杂工程问题解决能力是我国本科教学自工程教育开始专业认证工作以来最核心的培养目标。文章通过提出“赛教融合”人才培养教学体系,给出“赛教融合”课程体系改革培养学生复杂工程问题解决能力的理论及方法,同时对“赛教融合”教学改革培养学生复杂工程问题解决能力的模式进行实践与探索。专业建设、人才培养和学科竞赛等方面的成果表明,“赛教融合”培养模式下,大学生实践动手能力和创新创业能力明显增强。

以解决复杂工程问题能力培养为目标的综合实践课程群建设——以“大型火电机组热控系统设计及实现”为例

"卓越计划"在工程教育改革上负有重任,本科工程教育的基本定位是培养学生解决复杂工程问题的能力。本文结合某校能源电力特色背景,在自动化专业卓越工程师班的大四阶段,开设"大型火电机组热控系统设计及实现"综合实践课程群。课程群依托"激励式600 MW超临界仿真系统"进行,从教学内容、教学方法及考核环节等方面,围绕"解决复杂工程问题的能力培养",进行了一系列改革与实践。

以解决复杂工程问题能力为导向的测绘工程专业实践课程体系构建

培养学生解决复杂工程问题能力是工程教育认证和高等工程教育发展面临的重要挑战。结合工程教育认证理念,通过对当前高等教育和高等工程教育的新形势、新要求阐述,分析了复杂测绘工程问题的特征;根据学校办学定位与特色,设置了测绘工程专业培养目标,提出了基于实践教学能力的毕业要求;通过绘制实践教学-能力培养路线图,构建了支撑复杂工程问题能力培养的实践教学课程体系;通过课程中对学生层次化、模块化能力培养,保证了解决复杂工程问题培养目标达成,可为测绘工程及相关专业的人才培养方案修订与实践教学课程设置提供借鉴。

以解决复杂工程问题能力培养为导向构建递进式多级创新实践教学体系

针对工程教育专业认证和行业对学生“解决复杂工程问题能力”的急迫需求,提出构建递进式多级创新实践教学体系,将培养目标分层递进、实践与理论交替攀升、实践教学方式大胆改革,实践平台多维搭建,实践教学效果多元评价,激发了学生的参与主动性,提升了学生解决复杂工程问题的实践能力。

解决复杂工程问题能力培养的PLC课程实践教学方法探索

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是机电类专业实践性较强的专业基础课程。在实践教学中为达到解决复杂工程问题能力培养的目标,在实验室配套建设与规划的基础上,提出建设PLC实践教学体系,探索互动式实践教学模式,采用组态软件强化学生学习兴趣。体系化、层次化、互动式的实践教学环节可有效提高学生学习的积极性、主动性、创造性,形成教与学的相互促进、相生相长的良性循环。

产学合作协同育人背景下运动控制系统实践教学改革探索

高校为适应社会经济与科技发展对解决复杂工程问题能力的人才需求,对实践教学提出了新的要求。运动控制系统是电气工程专业综合性、实践性强的核心课程,有利于培养学生解决复杂工程问题的能力。以新工科倡导的创新型、综合型工程教育理念为核心,以产学合作协同育人项目为依托,改革实践教学内容、方法,以适应当前行业技术发展要求。在配置虚拟仿真与硬件实验系统相结合的快速控制原型运动平台基础上,提出采用分学科实验解析方法进行实践教学,并匹配渐进式、分层式的实践教学模式,以达到综合设计与运用的目的,形成体系化的解决复杂工程问题能力的实践教学方案。

工科大学生科学计算能力培养的思考

随着科学计算在各个工程的广泛应用,对工科学生来说,掌握科学计算技能也成为他们是否能适应今后工作环境的必备条件.因而大学数学课程也应该将数学软件、数学建模与数学课程优化整合,从而提高大学生科学计算能力和综合运用数学解决实际问题的能力,培养学生的科学思维素质,为工科大学培养合格的应用型人才提供新的思路.

工科生复杂工程问题解决能力量表的编制与初步应用

现代工程特性决定了复杂工程问题解决能力成为新工科教育的核心目标。然而,如何理解和评估复杂工程问题解决能力,则成为新工科教育实践中重要而紧迫的问题。研究旨在开发适用于工科本科生复杂工程问题解决能力的量表。文章在构建复杂工程问题解决能力框架的基础上,编制了《复杂工程问题解决能力量表》(SCEPSA),通过工科教师和学生咨谈对其进行调试。探索性因素分析结果表明,复杂工程问题解决能力是由方案研制、启发式策略和方案实施构成的“三因素结构”,可通过27个项目予以测量;二阶验证性因素分析结果支持了这一结构。该量表具有较高的可靠性和有效性,为工科本科生复杂工程问题解决能力的培养、评估及相关研究提供了可供参考的标准和工具。

基于OBE理念的水污染控制工程实验课程现状及改革探究

《水污染控制工程》是环境科学与工程专业的重要基础课程,实验课程是该课题体系的重要组成部分,是实践型环境工程人才培养的关键环节,但在以往的教学中,存在实验课程教学效果不理想、教学理念陈旧等诸多问题,文章基于OBE理念对传统教学模式进行改革探究,将以"教师讲课为主"的常规教学范式转换为"以学生为中心"的探索创新模式,在教育教学的过程中更加注重学习产出及对学生创新实践能力的提升,培养学生"解决复杂环境工程问题能力"。

基于提高解决复杂工程问题能力的近代测试与表征技术教学改革与实践

结合近代测试与表征技术的课程内容特征及课程能力培养目标,着力改善目前教学中存在的问题,本着以学生为中心的理念,为了切实提高学生解决复杂工程问题的能力,分别从优化教学内容、探索课堂教学新模式、充分利用多媒体技术和现代化教学资源、理论与实践相结合等四个方面进行了教学改革探索,实践表明这些举措有效地促进了学生从“被动学、盲目学、机械用”到“愿意学、导向学、灵活用”的学情改善,有助于学生准确掌握多种测试表征方法的功能和局限性,并选择合适的近代测试与表征技术来分析高分子材料领域的工程案例问题,为后续的毕业设计课题、学习深造和工作做好知识及能力的准备。

复杂问题解决能力的概念、影响因素及培养策略

复杂问题解决是指问题解决者与动态的任务环境之间成功交互的过程。随着现代社会对非常规工作需求的增加,复杂问题解决能力已成为胜任未来工作的关键能力之一。研究者将复杂问题解决的过程分解为知识获得和知识应用两个阶段,并据此开发了模拟微观世界和多项复杂系统,用以评估个体的复杂问题解决能力。综合该领域已有的研究成果,认知能力、元认知能力、动机和情绪等心理因素均在复杂问题解决过程中发挥重要作用,影响复杂问题解决的质量。因此,复杂问题解决能力的培养应以相关认知能力和元认知能力的发展为目标,引导学生在不同问题情境中习得一般性问题解决知识,根据真实问题设计教学活动,提升教师知识和技能,此外,还需要重视非认知因素的作用。未来研究应考虑教育实践的需要,继续探索复杂问题解决能力的结构,完善测量工具,关注干预研究。

基于案例教学的石油工程“岩石力学”课程典型案例设计实践

本文从培养石油工程专业学生"解决复杂工程问题能力"的背景下出发,以石油工程专业"岩石力学"课程为例,围绕岩石强度、岩石变形与破、应力加载方式三个方面的知识点,从工程实际问题出发,设计了典型教学案例,以期能够为案例教学实践提供一些思路。

解决复杂安全工程问题能力培养的线上线下混合式教学评价体系研究与实践

解决复杂安全工程问题能力培养及评价方法随着信息化技术的发展而改变。基于课程、知识结构、能力“逆向设计”和“正向实施”的混合式教学模式下,“虚实结合”的课程考核方式从理论、实验、设计、实习四类课程进行重构,“线上线下”安全知识结构建构效果从基础知识点、安全系统思维、操作技能、实践应用四项进行评价,安全工程问题解决能力培养成效从发现隐患能力、安全风险分析能力、方案设计能力、提出安全对策能力四个模块进行综合评估,三位一体共同构成解决复杂安全工程问题能力培养达成情况的线上线下混合式教学评价体系。实例应用结果表明:被评价班级的同学在后续学习和工作中应该强化理论课程(平均得分为77.27分)的学习、基础知识点(平均得分为79.21分)的积累和发现隐患能力(平均得分为79.88分)的训练,这也为教学评价体系的持续改进提供支撑。

工科课程思政建设及其作用研究——聚焦工科学生复杂工程问题解决能力的培养

新形势下高等教育改革势在必行。以课程思政建设为手段,提升工科学生复杂工程问题的综合解决能力是实现三全育人目标的新思路之一。文章在开展计算机图形学课程思政建设教学实践的基础上,探讨一般化的工科课程思政建设方案;并结合课程思政的实施体会,总结其对于学生能力培养的作用;为开展工科课程思政建设提供借鉴。

基于复杂问题解决能力培养的药剂学教学改革

为满足制药行业对具有解决复杂问题能力和工程实践能力的人才的迫切需求,结合药剂学科发展前沿及我国制药行业发展趋势,从药剂学教学内容更新和教学方法改进两方面进行了初步探索,将药物制剂研发及生产实际问题融入药剂学教学内容,辅以多种教学方法,为培养具有严谨科研作风、创新精神和工程实践能力的科研人才及工程技术人才积累经验。