導(dǎo)語(yǔ)：先進(jìn)功能材料課程教學(xué)改革探索一文來(lái)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(guò)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(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)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(lái)，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(lái)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(shí)助力中國(guó)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(zhǎng)提出“以本為本，四個(gè)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(dòng)指南(2020-2022年)》，堅(jiān)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(shí)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(shí)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(guò)對(duì)典型功能材料如儲(chǔ)氫材料、形狀記憶合計(jì)、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(duì)前期所學(xué)材料基礎(chǔ)課程如《材料科學(xué)基礎(chǔ)》《無(wú)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(duì)功能材料的認(rèn)識(shí)，為以后工作、學(xué)習(xí)及畢業(yè)論文提供必要的知識(shí)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(jí)，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(lái)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(shí)體系已經(jīng)成為功能材料主要特征，這對(duì)學(xué)生知識(shí)體系儲(chǔ)備也提出了更高的要求，要求能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)積極參與國(guó)家大眾創(chuàng)新、萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)的活動(dòng)中，因此通過(guò)《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?yàn)榕囵B(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(kāi)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(wèn)題，不能滿足新時(shí)代教育和新工科建設(shè)對(duì)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(méi)有充分發(fā)揮線上、線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。在授課過(guò)程中，學(xué)生沒(méi)有充分參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，對(duì)于知識(shí)體系掌握不是很好。如何通過(guò)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(píng)價(jià)機(jī)制單一?！断冗M(jìn)功能材料》課程的考核主要是平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)，考核主要以知識(shí)記憶為主，考核方式單一，無(wú)法真正理解學(xué)生對(duì)《先進(jìn)功能材料》課程知識(shí)的掌握程度，而且整個(gè)評(píng)價(jià)機(jī)制過(guò)程沒(méi)有過(guò)程考核評(píng)價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，以應(yīng)付理論考試為主，不滿足新工科對(duì)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(guò)春風(fēng)化雨、潤(rùn)物無(wú)聲的方式將歷史唯物主義、馬克思主義認(rèn)識(shí)論和社會(huì)主義核心價(jià)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(shí)代責(zé)任和歷史使命。然而在本門授課過(guò)程中，過(guò)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(shí)，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(wèn)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(lái)，隨著新工科建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，PBL和CBL在教學(xué)過(guò)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(guò)程中，我們也采用了PBL和CBL的教學(xué)模式。為此，通過(guò)對(duì)教學(xué)大綱的重新修訂，增加一定學(xué)時(shí)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(gè)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(wèn)題，比如鋰電池的工作原理、測(cè)試方法、目前研究熱點(diǎn)、固態(tài)電解質(zhì)等等問(wèn)題，讓學(xué)生根據(jù)問(wèn)題有針對(duì)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(huì)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(cè)試結(jié)果。通過(guò)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(guò)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(duì)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(guò)程，把材料專業(yè)相關(guān)知識(shí)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(shí)的目的。此外，為使學(xué)生充分利用碎片化時(shí)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(tái)，利用在線平臺(tái)完成課程預(yù)習(xí)、在線測(cè)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(jiàn)，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)?；瘧?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(duì)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(ài)國(guó)主義為根本準(zhǔn)則，必須學(xué)習(xí)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想。因此在授課過(guò)程中，要積極融合思政教育，讓學(xué)生增加愛(ài)國(guó)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(ài)國(guó)主義素材，例如以熱播的《大國(guó)重器》紀(jì)錄片為例，主要講述了我國(guó)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(guó)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(guó)科學(xué)家在這個(gè)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(méi)有利用起來(lái)，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(guò)程中眾多影響因素都會(huì)對(duì)功能材料的性能產(chǎn)生影響，要學(xué)生們通過(guò)科學(xué)分析計(jì)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(guò)多樣形式思政教育融合，為國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)“又紅又專”的建設(shè)者和接班人，也能夠把學(xué)生們的思想統(tǒng)一起來(lái)，為青海省的穩(wěn)定和發(fā)展提供支撐。(三)多元化考核評(píng)價(jià)。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(méi)有真正掌握知識(shí)的現(xiàn)象，有必要增加多元化考核評(píng)價(jià)，降低期末考試在整個(gè)考核評(píng)價(jià)機(jī)制中所占的比例。通過(guò)設(shè)置和增大課堂互動(dòng)、臨時(shí)小測(cè)試、小組討論的分值比例，切實(shí)提高學(xué)生在課堂生的參與度和對(duì)知識(shí)掌握程度，目前《先進(jìn)功能材料》課程主要通過(guò)以下途徑進(jìn)行多元化考核:1．課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)是檢測(cè)教學(xué)效果或質(zhì)量的直觀手段，良好的課堂互動(dòng)能夠讓學(xué)生主動(dòng)參與到課程中來(lái)，反過(guò)來(lái)也能夠增加教師講解授課的熱情，課堂互動(dòng)也成為教學(xué)督導(dǎo)對(duì)教師授課效果的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。傳統(tǒng)通過(guò)問(wèn)答形式顯然不利用調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，而借助于“雨課堂”的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是一個(gè)很好的手段，在相關(guān)知識(shí)體系講授完成后，可以通過(guò)“雨課堂”及時(shí)相關(guān)測(cè)試題，每個(gè)學(xué)生通過(guò)手機(jī)進(jìn)行作答，以及時(shí)了解學(xué)生是否真正掌握相關(guān)學(xué)科知識(shí)。另一個(gè)途徑就是通過(guò)多名學(xué)生對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探討式問(wèn)答，特別是課前預(yù)留的思考題，通過(guò)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(duì)于在課堂上表現(xiàn)好的同學(xué)，都應(yīng)該增加一定的平時(shí)成績(jī)，雖然這部分的操作略微帶有一定的教師主觀性，但確實(shí)能夠引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。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(duì)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(shí)面，通常一個(gè)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(wèn)，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(wèn)題，另一方面相互提問(wèn)也能夠了解本小組在課后有沒(méi)有投入時(shí)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(duì)學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)性提出要求。通過(guò)實(shí)踐確實(shí)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(shuō)明學(xué)生在調(diào)研過(guò)程中，確實(shí)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(shí)小測(cè)試在之前授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)在聽(tīng)課的過(guò)程中沒(méi)有做筆記的習(xí)慣，而不做筆記的同學(xué)期末考試的成績(jī)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(gè)問(wèn)題，除了要嚴(yán)格要求學(xué)生在上課時(shí)做筆記，而且課程結(jié)束后筆記也作為考評(píng)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(cè)試，測(cè)試的內(nèi)容是上一次課講授的內(nèi)容，測(cè)試目的一方面是了解學(xué)生對(duì)之前知識(shí)的掌握程度，另一方面，臨時(shí)小測(cè)試能夠讓學(xué)生思想瞬間緊張起來(lái)，認(rèn)真對(duì)待上課，最后課堂小測(cè)試也間接起到考勤的作用，避免課堂點(diǎn)名浪費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。(四)積極引導(dǎo)參與創(chuàng)新實(shí)踐《先進(jìn)功能材料》。涵蓋的知識(shí)面比較廣，通過(guò)課堂知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，學(xué)生能夠利用所學(xué)知識(shí)，積極參與到教師的課題中，把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的消化吸收。隨著國(guó)家大眾創(chuàng)新、萬(wàn)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(shí)應(yīng)用起來(lái)顯得尤為重要。創(chuàng)新實(shí)踐滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才對(duì)知識(shí)和動(dòng)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(shí)踐的評(píng)價(jià)暫時(shí)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(shí)間才能慢慢顯示出來(lái)，特別是積極參與創(chuàng)新實(shí)踐的同學(xué)在以后研究生復(fù)試中或自主開(kāi)展創(chuàng)業(yè)活動(dòng)中具有一定的幫助作用，這也是新工科建設(shè)對(duì)于教學(xué)的具體要求，能夠?yàn)槲磥?lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的工程實(shí)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(yǔ)

面對(duì)新工科背景下對(duì)《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(shí)踐、考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革，以支撐和帶動(dòng)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(shí)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