導(dǎo)語：先進(jìn)功能材料課程教學(xué)改革探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:新工科建設(shè)是目前各高校學(xué)科建設(shè)的重點(diǎn)，要求能夠通過新教學(xué)模式、新教學(xué)體系、新培養(yǎng)方案等系統(tǒng)性探索和建設(shè)，真正達(dá)到為國家現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力、高素質(zhì)復(fù)合、可持續(xù)型專業(yè)人才。本文以青海大學(xué)《先進(jìn)功能材料》課程為例，探討了該課程為滿足新工科建設(shè)所做的教學(xué)改革探索。

關(guān)鍵詞:新工科;教學(xué)模式;多元化考核

自2017年2月以來，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，各高校為契合新工科培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的目標(biāo)，制定和修改相關(guān)措施和培養(yǎng)方案，切實助力中國高等教育的發(fā)展。新工科建設(shè)的關(guān)鍵任務(wù)就是創(chuàng)新教學(xué)方式與技術(shù)，重塑人才培養(yǎng)質(zhì)量關(guān);2018年，陳寶生部長提出“以本為本，四個回歸”的教育理念，明確指出加快建設(shè)高水平本科教育，全面提高人才培養(yǎng)能力，要把本科教育放到人才培養(yǎng)的核心地位，基礎(chǔ)地位;2020年青海省委、省政府印發(fā)《青海省加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化三年行動指南(2020-2022年)》，堅持扎根青海大地辦教育，為青海省高等教育現(xiàn)代化建設(shè)指明方向;這些文件都為新工科的建設(shè)提供詳實的理論指導(dǎo)。新工科建設(shè)著重在“新”，要運(yùn)用新機(jī)制、新模式、新手段激發(fā)教育活力，全面提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，造就民族復(fù)興的時代接班人。本文以《先進(jìn)功能材料》課程為例，探討了新工科建設(shè)背景下課程教學(xué)模式和教學(xué)方法改革和建設(shè)的舉措。

一、改革的必要性

《先進(jìn)功能材料》課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)大三的一門專業(yè)選修課，其教學(xué)目的是通過對典型功能材料如儲氫材料、形狀記憶合計、梯度功能材料、超導(dǎo)材料等課程內(nèi)容講解，讓學(xué)生掌握功能材料的工作原理和應(yīng)用前景，是對前期所學(xué)材料基礎(chǔ)課程如《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《無機(jī)材料物理性能》《固體物理》等先修課程的綜合應(yīng)用，拓展學(xué)生對功能材料的認(rèn)識，為以后工作、學(xué)習(xí)及畢業(yè)論文提供必要的知識和方法;此外，隨著青海省“一優(yōu)兩高”戰(zhàn)略的提出，以新材料、新技術(shù)為突破口，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是必由之路，而青海省以能源產(chǎn)業(yè)、鹽湖化工作為未來主要的發(fā)展方向，這些都與功能材料密切相關(guān)。隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展，多學(xué)科交叉融合的知識體系已經(jīng)成為功能材料主要特征，這對學(xué)生知識體系儲備也提出了更高的要求，要求能夠運(yùn)用所學(xué)的知識積極參與國家大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)的活動中，因此通過《先進(jìn)功能材料》課程學(xué)習(xí)，結(jié)合青海省產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局，能夠為培養(yǎng)符合地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才提供理論基礎(chǔ)。然而目前開設(shè)的《先進(jìn)功能材料》課程在教學(xué)方法、教學(xué)理念上還存在一定的問題，不能滿足新時代教育和新工科建設(shè)對于人才培養(yǎng)的要求，主要表現(xiàn)在以下方面:(一)教學(xué)模式略顯單調(diào)。目前《先進(jìn)功能材料》課程和其他大部分課程一樣，主要采用教師講述與多媒體配合教學(xué)的方式，但多媒體教學(xué)融入深度不夠，沒有充分發(fā)揮線上、線下教學(xué)的優(yōu)勢。在授課過程中，學(xué)生沒有充分參與到課堂教學(xué)活動中來，對于知識體系掌握不是很好。如何通過新教學(xué)模式改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是提高教學(xué)效果的必由之路。(二)課程評價機(jī)制單一。《先進(jìn)功能材料》課程的考核主要是平時成績和期末考試成績，考核主要以知識記憶為主，考核方式單一，無法真正理解學(xué)生對《先進(jìn)功能材料》課程知識的掌握程度，而且整個評價機(jī)制過程沒有過程考核評價，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，以應(yīng)付理論考試為主，不滿足新工科對于具有創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)要求。(三)課程思政融合不足。新工科建設(shè)的內(nèi)涵是立德樹人，要通過春風(fēng)化雨、潤物無聲的方式將歷史唯物主義、馬克思主義認(rèn)識論和社會主義核心價值觀融入到學(xué)生到思想中，引導(dǎo)大學(xué)生樹立正確的時代責(zé)任和歷史使命。然而在本門授課過程中，過多注重于教學(xué)內(nèi)容的講述，缺乏思政案例的融入，特別是能夠引起學(xué)生共鳴的有效思政案例。

二、課程教學(xué)改革的初步探索

(一)新教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)方法的主體是教師，根據(jù)教學(xué)大綱的要求，按部就班給學(xué)生講解專業(yè)知識，其弊端就是學(xué)生參與度不夠，難以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式聯(lián)合案例教學(xué)法(PBL、CBL)就能夠很好地解決傳統(tǒng)教學(xué)法的弊端，增加學(xué)生在課堂上的參與度。近年來，隨著新工科建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，PBL和CBL在教學(xué)過程中取得了較為理想的應(yīng)用效果。因此在《先進(jìn)功能材料》課程教學(xué)過程中，我們也采用了PBL和CBL的教學(xué)模式。為此，通過對教學(xué)大綱的重新修訂，增加一定學(xué)時的討論課，選擇學(xué)生比較感興趣的幾種功能材料進(jìn)行分組學(xué)習(xí)討論。選取鋰離子電池、超疏水材料、自愈合材料等典型功能材料的應(yīng)用案例，4—5人為一個自學(xué)小組，依據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容，給學(xué)生提前預(yù)留相關(guān)的問題，比如鋰電池的工作原理、測試方法、目前研究熱點(diǎn)、固態(tài)電解質(zhì)等等問題，讓學(xué)生根據(jù)問題有針對性的進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)閱讀。為了避免學(xué)生僅僅閱讀中文文獻(xiàn)而不看英文文獻(xiàn)的現(xiàn)象，教師會推薦一篇相關(guān)功能材料的英文SCI，要求學(xué)生課后閱讀SCI文獻(xiàn)，能夠了解SCI文章中的主要內(nèi)容，包括此文章的創(chuàng)新性、材料的制備方法、表征手段和測試結(jié)果。通過文獻(xiàn)調(diào)研和SCI閱讀進(jìn)行PPT的制作和課堂講解。一方面，學(xué)生通過在課前文獻(xiàn)調(diào)研，提高了查閱文獻(xiàn)的能力，并能夠提前對相關(guān)功能材料的發(fā)展、原理和應(yīng)用有初步了解;另一方面，英文SCI的閱讀，能夠直觀了解到具體材料的合成、制備、表征及應(yīng)用過程，把材料專業(yè)相關(guān)知識進(jìn)行綜合應(yīng)用，以達(dá)到真正理解和掌握功能材料學(xué)科知識的目的。此外，為使學(xué)生充分利用碎片化時間自由學(xué)習(xí)，我們也正在積極應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用在線平臺完成課程預(yù)習(xí)、在線測試、答疑討論等，充分建立線上、線下教學(xué)模式。(二)思政教育的積極融合。當(dāng)前大學(xué)生思想活躍有主見，但普遍心智尚未完全成熟，容易情緒化，隨著互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模化應(yīng)用，各種不同的思想在網(wǎng)絡(luò)上傳播，而大學(xué)生又缺乏有效的辨別手段，容易被一些不良思想受到影響。特別是對青海大學(xué)的學(xué)生，青海大學(xué)少數(shù)民族學(xué)生較多，部分同學(xué)具有宗教信仰，雖然學(xué)生具有宗教信仰的自由，但是必須以愛國主義為根本準(zhǔn)則，必須學(xué)習(xí)新時代中國特色社會主義思想。因此在授課過程中，要積極融合思政教育，讓學(xué)生增加愛國情懷與民族自豪感?！断冗M(jìn)功能材料》中蘊(yùn)含了大量的愛國主義素材，例如以熱播的《大國重器》紀(jì)錄片為例，主要講述了我國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域取得的重大突破和重大成就，由此引入到在這些大國重器中所用到具體的功能材料。另外在講授每一節(jié)具體功能材料課程中，要積極引導(dǎo)學(xué)生了解我國科學(xué)家在這個領(lǐng)域取得的成就，學(xué)習(xí)榜樣的作用。除此之外，雖然目前有些功能材料發(fā)展較為緩慢，在民用領(lǐng)域沒有利用起來，但是要看到功能材料的發(fā)展前景，這就包含了辯證唯物主義的思想;在制備過程中眾多影響因素都會對功能材料的性能產(chǎn)生影響，要學(xué)生們通過科學(xué)分析計算，了解主要影響因素，這就包含量主要矛盾和次要矛盾的思想。通過多樣形式思政教育融合，為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)“又紅又?！钡慕ㄔO(shè)者和接班人，也能夠把學(xué)生們的思想統(tǒng)一起來，為青海省的穩(wěn)定和發(fā)展提供支撐。(三)多元化考核評價。為了避免傳統(tǒng)考核方式出現(xiàn)的應(yīng)付期末考試而突擊學(xué)習(xí)，沒有真正掌握知識的現(xiàn)象，有必要增加多元化考核評價，降低期末考試在整個考核評價機(jī)制中所占的比例。通過設(shè)置和增大課堂互動、臨時小測試、小組討論的分值比例，切實提高學(xué)生在課堂生的參與度和對知識掌握程度，目前《先進(jìn)功能材料》課程主要通過以下途徑進(jìn)行多元化考核:1．課堂互動課堂互動是檢測教學(xué)效果或質(zhì)量的直觀手段，良好的課堂互動能夠讓學(xué)生主動參與到課程中來，反過來也能夠增加教師講解授課的熱情，課堂互動也成為教學(xué)督導(dǎo)對教師授課效果的重要評價指標(biāo)之一。傳統(tǒng)通過問答形式顯然不利用調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和了解學(xué)生對知識的掌握程度，而借助于“雨課堂”的現(xiàn)場測試是一個很好的手段，在相關(guān)知識體系講授完成后，可以通過“雨課堂”及時相關(guān)測試題，每個學(xué)生通過手機(jī)進(jìn)行作答，以及時了解學(xué)生是否真正掌握相關(guān)學(xué)科知識。另一個途徑就是通過多名學(xué)生對同一個問題進(jìn)行探討式問答，特別是課前預(yù)留的思考題，通過探討式回答能夠看出學(xué)生在課后是否認(rèn)真完成文獻(xiàn)閱讀。當(dāng)然，對于在課堂上表現(xiàn)好的同學(xué)，都應(yīng)該增加一定的平時成績，雖然這部分的操作略微帶有一定的教師主觀性，但確實能夠引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動中來。2．小組討論小組討論是教學(xué)模式改革中增加討論課的具體操作，以討論課小組PPT的制作效果和講課質(zhì)量作為參考，教師給小組每名主講同學(xué)進(jìn)行賦分，而主講同學(xué)可以給小組其他同學(xué)賦分，賦分的依據(jù)是其對PPT制備和文獻(xiàn)調(diào)研所做的貢獻(xiàn)。為了拓展學(xué)生知識面，通常一個題目是由兩組同學(xué)分別完成，而講完的一組需要接受第二組同學(xué)的提問，兩組相互交替進(jìn)行，一方面能夠彌補(bǔ)單一組講解內(nèi)容調(diào)閱不夠充分的問題，另一方面相互提問也能夠了解本小組在課后有沒有投入時間和精力進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研和閱讀。這種討論課需要學(xué)生在課后付出一定的努力，也對學(xué)生的自覺性和主動性提出要求。通過實踐確實能夠發(fā)現(xiàn)，在每節(jié)討論課下課之后和老師交流的學(xué)生增多，這也能夠說明學(xué)生在調(diào)研過程中，確實進(jìn)行思考，能夠達(dá)到培養(yǎng)效果，滿足新工科建設(shè)的要求。3．臨時小測試在之前授課過程中發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)在聽課的過程中沒有做筆記的習(xí)慣，而不做筆記的同學(xué)期末考試的成績往往不理想，其根本原因在于課程內(nèi)容較多，如果課堂上不做記錄，考試復(fù)習(xí)就不知道復(fù)習(xí)的方向，抓不住課程重難點(diǎn)。為了解決這個問題，除了要嚴(yán)格要求學(xué)生在上課時做筆記，而且課程結(jié)束后筆記也作為考評的一部分。除此之外，在每一次講課之前利用5—10分鐘做一次隨機(jī)課堂小測試，測試的內(nèi)容是上一次課講授的內(nèi)容，測試目的一方面是了解學(xué)生對之前知識的掌握程度，另一方面，臨時小測試能夠讓學(xué)生思想瞬間緊張起來，認(rèn)真對待上課，最后課堂小測試也間接起到考勤的作用，避免課堂點(diǎn)名浪費(fèi)時間的問題。(四)積極引導(dǎo)參與創(chuàng)新實踐《先進(jìn)功能材料》。涵蓋的知識面比較廣，通過課堂知識的學(xué)習(xí)和掌握，學(xué)生能夠利用所學(xué)知識，積極參與到教師的課題中，把所學(xué)的知識應(yīng)用到具體的實驗過程中，同時在實驗過程發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象反過來促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的消化吸收。隨著國家大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)戰(zhàn)略的提出，積極引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識應(yīng)用起來顯得尤為重要。創(chuàng)新實踐滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才對知識和動手能力的要求，符合新工科教育改革的內(nèi)涵要求。另外，也要求學(xué)生積極參加“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”等各種各樣的比賽中去，提倡學(xué)以致用。當(dāng)然創(chuàng)新實踐的評價暫時不能夠在當(dāng)下體現(xiàn)效果，但是這和思政教育一樣，需要一定的時間才能慢慢顯示出來，特別是積極參與創(chuàng)新實踐的同學(xué)在以后研究生復(fù)試中或自主開展創(chuàng)業(yè)活動中具有一定的幫助作用，這也是新工科建設(shè)對于教學(xué)的具體要求，能夠為未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的工程實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型“新工科”人才起到引領(lǐng)作用。

三、結(jié)語

面對新工科背景下對《先進(jìn)功能材料》課程的教學(xué)，必須從教學(xué)模式、思政融合、創(chuàng)新實踐、考核評價等方面進(jìn)行改革，以支撐和帶動青海省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展為目標(biāo)，以立德樹人為引領(lǐng)，以提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力為改革的出發(fā)點(diǎn)和核心點(diǎn)，履行好高等教育的根本任務(wù)。

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作者:望紅玉 王自潔 單位:青海大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院