无机材料物理性能课程的思政育人实践探索
——以景德镇陶瓷大学材料类专业为例
2022-03-16董伟霞白明敏包启富
董伟霞,白明敏,包启富
(景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,江西景德镇343001)
教书育人的主渠道在于课堂教学,以专业课程为载体开展德育工作,已经发展成为新时期高校思想政治文化教育工作落实实效的一个重要途径[1-3]。课程思政不仅是思想政治理论课的任务,是各类专业课程需要共同协作的任务之一。一般情况下,高校学生的专业知识和技能主要是通过专业核心课程所获得。然而,专业核心课程只注重传授专业知识和实践技能,可能忽略了对学生思想素质和道德修养的教育。
作为材料科学与工程各专业的一门重要核心课程,如何将课程思政润物细无声地融入无机材料物理性能核心课程中,培养德才兼备的人才以满足新时期中国特色社会主义对材料学专业人才之需求就显得尤为重要。
一、课程简介与功能定位
(一)课程性质定位
无机材料物理性能课程系统地阐述了无机材料性能如力学、热学、光学、导电性、介电性和磁性及其与结构的关系和相应原理,提出改善其性能措施和测定方法。为无机材料测试技术、陶瓷工艺学等专业核心课程打好基础。
(二)知识目标定位
1.了解无机非金属材料力学、光学、热学、电学和磁学性能及其与结构的关系和相应原理;
2.针对各种性能与结构之间的变化规律及其相互制约因素,提出改善其性能措施,为研发新材料及新工艺和性能提供理论基础;
3.熟悉各种性能的测试方法。
(三)能力目标定位
1.独立获取知识的能力——通过学习,使学生能够独立自主学习,获得新知识,不断拓展知识面。
2.分析问题和解决问题的能力——通过到工厂参观学习,对材料存在的问题能够运用所学无机材料物理性能知识去分析和解决,从而培养学生新材料开发能力。
3. 提高自主创新意识和实践能力——通过课堂教学、项目研讨等环节让学生对无机材料主要物理性能的相关原理及微观机制有较全面的认识,并掌握重要物理参数的基本物理意义及其与材料组成、结构之间的关系与影响因素;培养大学生的创新意识和解决各种复杂工程问题的能力。
(四)创新教育定位
无机材料物理性能属于理论专业核心课程,涉及材料性能的基本原理及其测试方法对于探索新材料的开发具有重要意义。该课程对于培养学生创新意识有着重要作用,因此在教学中要注重创新教育,启发学生的创新意识。
(五)情感价值观目标
以“育人为本,德育为先”为教学目标,培养广大学生正确的理念和社会主义核心价值观;让我们的大学生必须具有诚实守信的职业道德、“工匠精神”的责任心和职业态度,敢于创新、不怕吃苦的职业精神;激发学生热爱专业和自主学习意识。
二、无机材料物理性能课程目前所存在的问题
(一)核心价值观与专业融合重要性认识不足
无机材料物理性能课程是为了培养从事于陶瓷行业的创新应用型人才,是一门重要的专业核心课程。作为本专业核心课程,重点讲授材料-结构- 性能相关方面的知识和材料理论基础,学生实际操作能力也作为课程重点培养目标,而忽略了对学生的思想素质和品德教育。因此,如何将课程思政教育与日常教学相融合,如何能够“润物细无声”地将社会主义核心价值观和传统文化思想精髓融入该课程中,显然是需要教师花费大量时间和精力去探究的。然而,面对繁重的教学和科研任务,专业教师在开展“课程思政”有心无力,课程思政达不到应有效果。
(二)立德育人考核情况难以量化
目前,各高校在职称评定等方面都是以论文、项目、专利和教学工作量为抓手来考核教师,未将教师立德育人考核量化,也并未将其纳入考核高校教师的评价体系中。究其原因主要是缺少其专业课程体系相应的评价标准及指标体系,难以量化立德育人情况。因此,高校教师为应对目前的考核体系,就会避重就轻,从而忽视立德育人的根本任务。 因此,如何将两者相结合是值得探索的一个重要课题。
三、无机材料物理性能专业课的思政育人实践
为培养学生具有较强的专业技能和良好的职业道德,需探索开展如何润物细无声地将社会主义核心价值观与专业知识相结合的实践路径。
(一)打造课程思政师资队伍
师资队伍建设对课程思政建设质量有着十分重要的作用。培养教师的育人意识、提升教师的育人能力就显得格外重要。目前,各高校展开了课程思政改革,景德镇陶瓷大学和材料学院经常组织和要求老师参加线上和线下培训,并要求老师撰写心得体会,以此提高老师的课程思政意识。本课程小组建立了Q Q 群、微信群,老师经常会在群里交流自己对课程思政的心得体会,以达到共同学习之目的。本课程组每周定期召开相关会议进一步交流和探讨。同时本课程组在一流专业建设和课程思政建设资金支持下,选派专职任课老师到校外进行课程思政建设的调研和参与相关信息化专业的教学、“金课”和慕课建设学习,并将所获得的最新动态以PPT 形式向课程组人员汇报,让每位老师都能及时更新教育理念,获得最新教学动态,极大地提高了该课程教师的教学水平。
本课题组成员获得了江西省教学讲课竞赛三等奖,并获得了校级精品课程建设项目和江西省、校级思政示范课程等荣誉称号,其授课质量为优秀,深受同学们喜爱。
(二) 以工程教育专业认证和国家一流建设为标准,探索无机材料物理性能课程思政元素的融入点和途径
好的课程建设会充分发挥课程思政功能,因此就必须结合其课程性质和特点,以工程教育专业认证及国家一流课程建设标准为基础,探索一种思政教育元素无缝融入专业核心课程教学的途径就显得尤为重要。工程教育认证中的十二条标准诸如职业道德规范、个体与团队之间的联系、沟通能力、工程与社会、环保及经济之间的可持续发展、科技创新能力、研究实践能力、终身学习能力等都正好与社会主义核心价值观中敬业、诚信、友善、和谐、爱国等相对应,这为无机材料物理性能课程思政建设提供了大量思政元素。课程组以学生为中心,通过逆向设计,将敬业、诚信、友善、和谐、爱国等思政元素融入各个教学环节,使学生体会到课程的魅力所在。通过课程让学生对中国文化有了进一步认识,领悟“工匠精神”,更好地实现课程思政功能。本文选取无机材料物理性能第七章“电学性能——铁电材料”的教学为例,阐述无机材料物理性能课程思政元素的融入点和途径。
课程导入——提出问题:播放视频:关于疫情期间,大量人群迅速通过方便而精准的测温安检门,是用什么材料所制成的?从中学到了什么?
指导教学——新知学习:测温安检门中有热成像装置,这个摄像头中使用了具有铁电性的热释电传感器,这种传感器对温度变化敏感,并在不同的温度下释放出不同量的电荷,那么在我们通过这个摄像头的时候,传感器会自动接受到来自人体释放出的紫外线辐射,并转化成微弱电压的光谱,经安装于探头内部的场效应管被放大后送至外部。同时,如果人体的体温超过37.3,警报器就会响起,从而把发烧的人拦下。
思政融入——思政成效:向学生传达全国人民在党的领导下,众志成城抗击疫情的团结精神、奉献精神、必胜精神。通过铁电材料制成的测温安检门不仅大大提高了检测结果,而且便利了人们的出行等案例,以此提高作为材料人的使命感和责任感,立志通过专业知识学习报效社会。
课程小结——知识总结:对知识点进行总结归纳。
课后思考——知识拓展:布置课后讨论题来拓展知识的运用。
1.思政元素融入材料类学生的授课情况分析
该课程讲授时间为大三第一学期,学生们对于课程讲授方式都已清楚,如果按照传统的课程知识体系讲解,学生对于枯燥无味的专业知识点不感兴趣,没有主动学习意愿,就会导致对知识点掌握不透彻,从而缺少主动思考和开拓创新意识。因此,为提升学生的主动思考和开拓创新意识,并润物细无声地融入课程思政元素,我们课程组老师通过类似上述第七章电学性能案例分析法在讲解知识点的同时将案例视频及以上问题,发布给学生。由学生自由分组进行预习。在预习过程中,每组同学需要围绕问题完成相关资料搜集、共同讨论分析并写出自己的心得体会。通过案例分析,让学生不仅了解了专业知识点,而且思政元素的融入,培养了学生的科学精神(理性思维、批判和质疑、勇于创新),使得学生能够学会学习(乐学善学、勤于自主反思、信息意识)和健康生活(珍惜生命、健全人格、自我监督和管理),增强责任感和创新意识。
2.思政元素融入教学内容,提升教育成效
无机材料物理性能课程中蕴含着丰富的德育素材。如在上述铁电材料的教学案例中,课堂上,首先由学生进行案例分析,教师在此过程中观察、记录所有学生的表现,就学生讨论分析时的语言表达、逻辑思维、团队协作进行考评。通过查阅资料,学生都能了解测温器中所用到最关键的材料是铁电性的热释电传感器,而且也体会到材料人与抗击疫情的医护者一样伟大,正是由于该热释电传感器的发明,不仅大大提高了检测结果,而且便利了人们出行。由此,引导学生作为材料人的使命感和责任感,同时,也让学生们切实认识到课堂中学到的知识具有很强的实用性,以此增加学生对无机材料物理性能课程的兴趣以及对专业学习的热爱。
又如在讲解力学部分,列举了应县木塔建筑例子,经过千余年的风吹雨林仍屹立不倒,归结于建设者们应用斗拱连接,使梁柱间的连接、力的传递和分配恰到好处,以此培养学生的工匠精神和民族自信心。同时以一些因力学、热学、电学原理设计不当或考虑不全面而引发灾难事故的反面例子为切入点,培养学生的责任意识和良好的职业素养。如电瓷漏导所带来的伤亡,如上海静安区火灾由于外墙采用的保温材料存在多种弊端,激发同学们研制新型的、满足防火要求的防火保温材料;又如煤矿瓦斯爆炸,采用气敏传感器件就能及时检查到瓦斯浓度发出警报,从而挽救众多家庭。通过栩栩如生的案例教学,培养学生的责任感和职业道德,让学生具有正确的社会主义核心价值观,为中国特色社会主义建设贡献自己的力量。
在介绍不同科学家发明的公式及其原理时,通过重点讲述科学家的忘我、不怕困难等精神,让学生们树立排除万难、为实现自己远大理想而拼搏奋斗的坚定信念。如科学家钱学森不怕困难,发奋图强,为中国成功研发“两弹一星”无私奉献的科学精神;郭永怀科学家为研发新型核武器出差途中,因飞机失事而牺牲时仍紧紧抱着装有绝密资料的公文包,以防丢失。科学家们不懈努力研发新材料的案例,让学生真正感受到他们的爱国主义情怀和严谨的科学精神。
3. 思政元素融入教学方法和手段方面的探索改革
在课堂教学方法上,教师必须坚持“以学生为中心”的教学思想。课程组采用多媒体与板书有机结合的教学手段,利用“学习通”或线上“慕课”等智慧化教学工具提供和补充思政教学素材。如根据每章思政元素知识点发布学习任务,观看思政元素教学视频,完成专业知识与思政元素相结合的作业,提出思政问题由学生进行讨论等。一方面,学生可提前在“学习通”等线上平台预习新专业知识和思政知识;另一方面,通过线上交流、作业批改等,能够随时掌握学生的学习情况;针对存在问题,教师能够及时对教学方法或手段进行调整,从而保证学生的学习效果。
以上述铁电材料的教学为例,上课前,在线上教学平台布置观看“众志成城抗击疫情”视频任务;课堂上,由学生以组为单位(每组3-5 名同学)进行案例分析,教师纠偏并查漏补缺;接着由其他同学进行提问和补充。整个教学过程中,以学生为中心,教师认真听取,并在学生讲完之后对其准备的内容做出评价。尤其是纠正学生讲解过程中出现的知识错误、逻辑错漏,并补充相应的背景知识,从而既培养学生独立思考的能力,也进一步提高作为材料人的使命感和责任感,立志通过专业知识学习报效社会。
4.思政元素融入教学模式方面的探索改革
根据教学内容的特点,不再只采用任课老师向学生讲解课程的内容和知识点,而是让学生参与到学习过程中,通过案例分析法来提高其学习效果。在整个教学过程中,教师组织学生在课前预习,通过查阅资料完成相关资料搜集,共同讨论分析心得体会。课堂上教师根据学生学情表现,引导学生树立正确的思想观和价值观。为进一步拓宽所学专业知识点,课后,让学生们进行一次小组讨论式、探究性的学习。同时,布置一些思政方面的要求,如每个领域的杰出科学家精神,并对思政方面进行讨论和反思。
授课方式由学生组成小组,查阅文献资料做成PPT 后,让每个小组派代表在课堂讲解专业知识点,并对其思政内容方面进行归纳和总结。教师针对问题进行指导,根据指导意见进行修改。通过这种教学模式,不仅使学生具有独立思考和分析解决问题的能力,培养了学生的自主学习意识,同时也提高了学生的团队合作与交流沟通能力,而且能够全面、深刻地培养学生坚持不懈、务实求真的职业品德和高度的家国情怀。
通过对教师授课现状进行分析,并对其教学内容、手段和方式进行改革,极大地提升了我校学生的自主学习积极性和解决各类复杂工程问题的能力,获得了多项高校大学生自主创新创业项目、“挑战杯”和“创青春”等金奖,学生成绩显著提升。
四、教学效果及其反思
(一)案例开展的意义和价值
通过案例教学,使学生真正体会到材料科学家的工匠精神、严谨的科学精神和爱国精神等,从而将课程思政融入了无机材料物理性能专业核心课程,以此培养出德才兼备的创新应用型材料技术人才。
(二)主要成效和特色
自课程建设以来,极大地提高了课程组教师的教学水平,尤其是青年教师通过将思政与课程体系相结合,获得了江西省教育厅组织的青年教师讲课比赛三等奖,相关课题组教师在无机材料物理性能授课评价为良好以上,并获得了同学和督导的一致好评。许多学生发微信、Q Q 和写信表达了对无机材料物理性能课程思政的喜爱,他们提及以前上专业理论课根本不知道学习理论基础知识有多重要,然而,通过上无机材料物理性能思政课程,使他们真正感受到了作为一名材料科学家的重要性和对职业的自豪感与成就感,也知道了学习该门课的重要性。通过近三年班级课程成绩发现,其成绩逐年提高,由64.5 分提高到了72 分。同学们主动学习明显增强,课前课后都会与老师交流提问,并积极参与科研活动和专业竞赛活动,如国家级、省级创新创业项目从8项增加到15 项,并获得了“挑战杯”和“创青春”等金奖。显然,在专业课程中融入思政元素极大地提升了学生的学习积极性和解决复杂工程问题能力。该课程先后获得校级、省级思政示范课程等荣誉称号,目前着手打造省级和国家级“一流”精品课程。
(三)教学反思
由于每个学生的学习情况不一样,因此仍然必须对不同特点的学生的教育手段和内容进一步完善和改进,因材施教,激发学生的学习积极性和能动性;针对课程所学时间不足以组织开展各种教学活动,因此我们需要结合当前教学活动进一步完善和建设网络平台,凸显课程思政元素,使之贯穿整个教学活动;课程质量和成绩评定体系尚未完全摆脱传统评价模式,需要进一步探索思政内容考核可衡量化体系和特点;为培养学生的创新意识,课堂模式创新仍需进一步探索。
五、结语
立德树人是高校应当严格遵循的一项基本原则。专业核心课程是培训专业技术性专业人才的重要课程体系之一,应更多地将中国特色社会主义核心价值观教育理念融入专业课程的整个教学过程中,才能真正培养出德才兼备、创新型应用类专门人才。无机材料物理性能课程组以工程教育专业认证的标准和毕业要求为指导,提出了强化教师队伍的建设、探索无机材料物理性能专业课程中对思政科技元素融入特征的基本理论要求与实践路线,并对案例研究开展的重要意义与价值、主要成效及特色进行了归纳总结。在后期课程思政建设中,要始终把立德树人理念贯穿到整个实践教学过程中,不断地探索、总结出各种课程中思政要素的融合点与路线。