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摘要:为满足北京市高端技能人才高通培养试验项目的需要,结合学生的实际情况,设计、开发出创新课程《揭秘超导技术》,让学生体验最新前沿科学技术应用的魅力,旨在培养学生的创新能力和实践能力。
关键词:创新课程;《揭秘超导技术》;实施
北京市于2015年开始实施高端技术技能人才贯通培养试验项目,作为首批贯通培养改革试点院校,北京电子科技职业学院与北京市第三十五中学、市属本科院校如北方工业大学、北京信息科技大学等,以及国外应用技术大学深度合作,培养七年制高端技术技能人才。两年来,近2000名优秀的初中毕业生进入北京电子科技职业学院学习,成为贯通培养项目的学生。学校深化改革,强化内涵建设,突出人才培养质量,开辟了高端技术技能人才贯通培养的新通道。
学生进入高端技术技能人才贯通培养项目,将首先进行为期两年的基础课程学习,按照教育部关于高中教育阶段教学大纲的要求和北京示范高中优质课程标准,以科学基础、人文素养、艺术修养培养为主线,树立职业理想和目标,夯实文化素质基础,拓展国际文化视野,培养个性发展和职业兴趣。创新课程就是在这个阶段开出的,旨在面向创意、面向制作、面向竞赛,面向发明。要集聚校内外创新要素与优质资源,以培养创新能力和实践能力为核心,以前沿科技为载体,以校企合作为路径,走出去,给学生打开一扇窗,让学生体验最新前沿科学技术应用的魅力,开阔视野,激发创新兴趣,建立创新自信,培养学生的创新能力和动手实践能力。下面就以《揭秘超导技术》课程为例,介绍我们创新课程的开发实施过程。
超导现象是指某种材料在低于某一温度(称为超导转变温度Tc)时,电阻变为零的现象。由于冷却条件容易达到和冷却成本较低,高温超导(HTSC)具有实际应用价值。超导体不仅具有优异的导电性,且还具有特殊的抗磁性。在保持外界条件不变隋况下,超导材料中的电流几乎可以不发生衰减。使用超导材料绕制的线圈产生更强的磁场可以产生磁悬浮,这种现象使得磁悬浮火车成为可能。超导技术的应用还包括生物医学(核磁共振)、能源(可控热核聚变、无损耗输电)、信息通信等领域。
1课程主要内容
通过参观科技馆、企业考察来体验超导技术,请企业专家讲解超导技术最新动态,展示趣味性的八个超导实验;学生在教师指导下自己动手组装实验装置,进行实验操作,观察、记录实验现象并录制实验小视频,撰写实验报告;通过企业需求调查和实际操作,对现有实验装置进行评价,对于明确的问题采取头脑风暴方式研究解决方案或提出创意;校企双方教师带领学生开展创意的解决方案,通过展示、对比、评价等方式评定方案的价值和实用性,学校、企业、学生三方可分享创新成果。
2合作企业
北京英纳超导技术有限公司的核心技术来自韩征和博士(获教育部颁发的“长江学者”称号,系国家“十五”863计划高温超导专家组组长)。公司汇集一批留学海外归来的尖端学者和管理团队。基于多年不断的努力,英纳公司已经成为国内高温超导行业顶尖的企业之一,生产的高温超导线材产品的综合性能位于世界前两名。英纳公司先后获得国家级和北京市的科技进步奖,并被授予北京市高温超导技术重点实验室。合作形式如下:
1)提供与学校要求相符合的课程相关实验教材;
2)提供实验室整体设计、装修方案;
3)为教师提供培训课程;
4)指派企业工程师参与创新课程:授课、解决方案及评价;
5)提供超导演示实验的设备;
6)提供学生参观企业的机会。
3课程目标
本课程是学校与高温超导材料应用研究处于国内领先地位的科技公司合作开发,所有实验项目均是该领域的实际应用项目,學生通过参观科技馆、专家讲座、演示实验、亲手组装实验装置、观察记录实验现象、找出实验装置可以改进之处,提出创新方案并实施这样由浅入深、层层递进的教学实践项目,不仅可以学习了解新科技一超导技术,还能应用新科技,引起学生对科学、技术领域的兴趣,激发创新思维,并体验如何把创意转化为实践的过程。学生亲身参与每个实践项目,充分体验了新科技带给人类的益处;与企业工程师充分学习交流、可以更早建立职业人概念;通过分工与合作、头脑风暴、反复讨论与修改的过程实现自己的新奇创意,可以达到彰显学生的个性,启发学生创新思维,增强学生创新能力的目的。
4课程实施
1)超导技术新体验(4课时):通过参观科技馆、企业考察体验新科技。
2)学习新科技(10课时):演示7个超导实验,了解学习超导技术。
3)创新创意实践(16课时):选取三个实验装置进行组装、实验、记录;对实验装置进行评价,找出问题;头脑风暴方式提出解决方案和创意并实施。
4)创新成果展示(实践周):改进实验装置的设计方案、撰写技术论文或说明书、总结创新课程实践过程。
5创新成果展示与深化
创新实践阶段完成后,组织创新成果展示,让学生充分展示项目成果,展示成功或总结经验与教训,完成自我认识和提高,帮助学生提高创新和项目实践的素质。同时要邀请企业与指导教师共同评估有前景的项目,进行深化和完善,形成研究报告、论文、专利、软件著作权、作品和产品等成果。针对优秀创意创新项目教师进一步指导,尝试成果转化和社会服务。
6结论
通过两轮课程方案的实施,已经初步达到当初定下的课程目标,并取得了一定的成果。学生对实验装置的不足之处提出了改进创意、初步确定了改进实验装置的设计方案、完成了设计小论文或设计说明书、分析了失败的创新案例,其中优秀的创新方案正在申请实用新型专利。以上充分说明我们的课程开发还是比较成功的,当然也存在不足之处,有待在今后的实施过程中总结、改进。
关键词:创新课程;《揭秘超导技术》;实施
北京市于2015年开始实施高端技术技能人才贯通培养试验项目,作为首批贯通培养改革试点院校,北京电子科技职业学院与北京市第三十五中学、市属本科院校如北方工业大学、北京信息科技大学等,以及国外应用技术大学深度合作,培养七年制高端技术技能人才。两年来,近2000名优秀的初中毕业生进入北京电子科技职业学院学习,成为贯通培养项目的学生。学校深化改革,强化内涵建设,突出人才培养质量,开辟了高端技术技能人才贯通培养的新通道。
学生进入高端技术技能人才贯通培养项目,将首先进行为期两年的基础课程学习,按照教育部关于高中教育阶段教学大纲的要求和北京示范高中优质课程标准,以科学基础、人文素养、艺术修养培养为主线,树立职业理想和目标,夯实文化素质基础,拓展国际文化视野,培养个性发展和职业兴趣。创新课程就是在这个阶段开出的,旨在面向创意、面向制作、面向竞赛,面向发明。要集聚校内外创新要素与优质资源,以培养创新能力和实践能力为核心,以前沿科技为载体,以校企合作为路径,走出去,给学生打开一扇窗,让学生体验最新前沿科学技术应用的魅力,开阔视野,激发创新兴趣,建立创新自信,培养学生的创新能力和动手实践能力。下面就以《揭秘超导技术》课程为例,介绍我们创新课程的开发实施过程。
超导现象是指某种材料在低于某一温度(称为超导转变温度Tc)时,电阻变为零的现象。由于冷却条件容易达到和冷却成本较低,高温超导(HTSC)具有实际应用价值。超导体不仅具有优异的导电性,且还具有特殊的抗磁性。在保持外界条件不变隋况下,超导材料中的电流几乎可以不发生衰减。使用超导材料绕制的线圈产生更强的磁场可以产生磁悬浮,这种现象使得磁悬浮火车成为可能。超导技术的应用还包括生物医学(核磁共振)、能源(可控热核聚变、无损耗输电)、信息通信等领域。
1课程主要内容
通过参观科技馆、企业考察来体验超导技术,请企业专家讲解超导技术最新动态,展示趣味性的八个超导实验;学生在教师指导下自己动手组装实验装置,进行实验操作,观察、记录实验现象并录制实验小视频,撰写实验报告;通过企业需求调查和实际操作,对现有实验装置进行评价,对于明确的问题采取头脑风暴方式研究解决方案或提出创意;校企双方教师带领学生开展创意的解决方案,通过展示、对比、评价等方式评定方案的价值和实用性,学校、企业、学生三方可分享创新成果。
2合作企业
北京英纳超导技术有限公司的核心技术来自韩征和博士(获教育部颁发的“长江学者”称号,系国家“十五”863计划高温超导专家组组长)。公司汇集一批留学海外归来的尖端学者和管理团队。基于多年不断的努力,英纳公司已经成为国内高温超导行业顶尖的企业之一,生产的高温超导线材产品的综合性能位于世界前两名。英纳公司先后获得国家级和北京市的科技进步奖,并被授予北京市高温超导技术重点实验室。合作形式如下:
1)提供与学校要求相符合的课程相关实验教材;
2)提供实验室整体设计、装修方案;
3)为教师提供培训课程;
4)指派企业工程师参与创新课程:授课、解决方案及评价;
5)提供超导演示实验的设备;
6)提供学生参观企业的机会。
3课程目标
本课程是学校与高温超导材料应用研究处于国内领先地位的科技公司合作开发,所有实验项目均是该领域的实际应用项目,學生通过参观科技馆、专家讲座、演示实验、亲手组装实验装置、观察记录实验现象、找出实验装置可以改进之处,提出创新方案并实施这样由浅入深、层层递进的教学实践项目,不仅可以学习了解新科技一超导技术,还能应用新科技,引起学生对科学、技术领域的兴趣,激发创新思维,并体验如何把创意转化为实践的过程。学生亲身参与每个实践项目,充分体验了新科技带给人类的益处;与企业工程师充分学习交流、可以更早建立职业人概念;通过分工与合作、头脑风暴、反复讨论与修改的过程实现自己的新奇创意,可以达到彰显学生的个性,启发学生创新思维,增强学生创新能力的目的。
4课程实施
1)超导技术新体验(4课时):通过参观科技馆、企业考察体验新科技。
2)学习新科技(10课时):演示7个超导实验,了解学习超导技术。
3)创新创意实践(16课时):选取三个实验装置进行组装、实验、记录;对实验装置进行评价,找出问题;头脑风暴方式提出解决方案和创意并实施。
4)创新成果展示(实践周):改进实验装置的设计方案、撰写技术论文或说明书、总结创新课程实践过程。
5创新成果展示与深化
创新实践阶段完成后,组织创新成果展示,让学生充分展示项目成果,展示成功或总结经验与教训,完成自我认识和提高,帮助学生提高创新和项目实践的素质。同时要邀请企业与指导教师共同评估有前景的项目,进行深化和完善,形成研究报告、论文、专利、软件著作权、作品和产品等成果。针对优秀创意创新项目教师进一步指导,尝试成果转化和社会服务。
6结论
通过两轮课程方案的实施,已经初步达到当初定下的课程目标,并取得了一定的成果。学生对实验装置的不足之处提出了改进创意、初步确定了改进实验装置的设计方案、完成了设计小论文或设计说明书、分析了失败的创新案例,其中优秀的创新方案正在申请实用新型专利。以上充分说明我们的课程开发还是比较成功的,当然也存在不足之处,有待在今后的实施过程中总结、改进。