以一流专业建设为导向的一流课程建设与实践
——以“船舶与海洋工程制图II”课程为例
2022-03-16袁培银
赵 珂,赵 藤,袁培银,雷 林
(重庆交通大学航运与船舶工程学院,重庆 400074)
为深入落实全国教育大会和《加快推进教育现代化实施方案(2018—2022年)》精神,全面落实立德树人的根本任务,切实提升人才培养质量,教育部于2019年启动了一流本科专业建设“双万计划”,提出在2019年到2021年期间建设1万个左右国家级一流本科专业点与1万个左右省级一流本科专业点的任务[1]。人才培养的核心要素是课程,课程质量直接决定人才培养质量,建设一流专业离不开教学质量的提升、教学手段的创新和教学成果的加强。在此背景下,教育部同时启动了一流本科课程一流本科课程“双万计划”,计划通过三年左右时间,建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程[2]。
重庆交通大学船舶与海洋工程专业是国家级一流本科专业建设点,以海洋强国战略为己任,为国家培养船舶与海洋工程高层次专业人才。“船舶与海洋工程制图 II”是船舶与海洋工程专业核心课程,主要涉及船体结构的基本概念和典型船体图纸的识读与绘制,是后续众多专业课程的基础。然而,该课程内容对空间想象能力、逻辑思维能力的要求较高,但目前学习资料极其有限,学生的学习难度较大。因此,近年来,课题组以一流专业建设为导向,以一流课程建设为目标,以立德树人为根本任务,围绕“船舶与海洋工程制图II”开展了一系列课程建设与改革,对新形势下船舶与海洋工程专业建设和人才培养起到了重要的推动作用。
1 “船舶与海洋工程制图II”课程特点
1.1 教学资源匮乏,课堂教学依赖性强
国内关于“船舶与海洋工程制图II”课程的可用教学资源少,尤其是线上教学资源基本处于空白状态。而该课程的知识特点导致学生单纯依靠教材是很难完全掌握的,过去主要依靠教师在课堂上引导、讲解,学生自主学习的愿望和能力受到了极大的限制。
1.2 工程结构普及性低,空间性强
船舶与海洋工程结构相比许多其他结构如汽车、飞机、房屋等而言,其普及性较低,相当一部分学生在学习课程之前对于船舶的认识仅仅停留在电视网络视频和图片,并没有乘坐和近距离观察过,缺乏对船的基本认识。而船体结构又十分复杂,学生很难在没有见到实物的情况下理解其结构形式和空间分布,更谈不上清楚地区分各部分结构特征、连接形式以及深入理解船体制图的基本原理和船体图纸的形成方法了。
1.3 课程知识点多,知识结构复杂
“船舶与海洋工程制图II”课程的主要任务是全面介绍船舶的基本概念,结构特征,船体制图的基本规定、原理和方法,涉及众多专业概念和知识点。许多知识点之间从表面看来并没有很强的逻辑联系,过去学生往往依靠死记硬背去记忆,缺乏深入的理解,导致学习效果不甚理想。
1.4 课程工程性强,专业思政特征显著
“船舶与海洋工程制图II”课程不仅要求学生掌握船体图纸的绘制方法,还要求学生具备熟练绘制船体图纸的能力,如何引导学生将复杂的理论知识用于实践,综合运用专业知识解决工程问题的能力,培养其创新探索的科研品质是对该课程教学提出的要求。此外,课程对应的船舶与海洋工程专业毕业生大多就职于国有大型船企、军工研究所等单位等与国家战略发展、国防建设息息相关的单位,势必需要具有比其他行业人员更为过硬的政治素养、人生观价值观和奉献精神。
2 “船舶与海洋工程制图II”课程建设思路和举措
根据课程特点,教学团队确立了“船舶与海洋工程制图II”课程建设的总体思路和教学实践中的具体举措。
2.1 创新教学理念,智育与德育并举
创立“以学生为中心,以创新为助力”的教学理念,将理论教学与创新实践结合,充分挖掘学科竞赛、创新创业项目、模型设计制作等科创实践活动对理论学习的助推作用,充分调动学生的创造力,提升学生的学习热情,培养其自主学习能力和理论与实践结合的能力,实现理论指导实践,实践强化理论的教学效果。
依据教学理念,拟定了智育与德育相结合的培养目标,设置知识、能力和价值三个子目标。知识目标是指具有船舶的基本概念,熟悉民用船舶各部分结构,掌握典型船舶的结构特征,掌握船体制图的基本规定、原理、识读和绘制方法。能力目标要求学生具备准确辨识各种船舶结构、熟练识读船体设计图样的能力;具备按照国家标准和行业规范,熟练运用计算机辅助绘图软件开展船体制图的能力。价值目标是旨在将立德树人贯彻到课程教学全过程,通过课程思政建设,引导学生树立专业使命感和社会责任感,坚定爱国主义情怀和民族自豪感。形成绿色发展的环保理念,具备创新意识、实践能力、协作精神和不畏艰难的科研品质。
2.2 改进教学模式,拓展育人维度
运用信息化手段,梳理知识特征,确立线上线下混合式教学的实施方案。通过课前导学、线上学习、课堂讲解、线上线下深度讨论、课后实践等方式,实现了“线上”“线下”双平台的合理利用、有机混合,将育人维度从传统的课堂教学单一维度拓展到了“课前—课中—课后”三个维度。
以本课程为例,设置56个理论教学学时和32个实践教学学时,其中56个理论课时拆分为40个线下课堂教学和16个线上教学课时。在教学组织上,按照课前、课中、课后三个阶段组织开展。课前,教师通过在线教学平台布置学习任务,设置讨论话题,组织学生完成线上学习、测试和讨论。课后本着“以实践为基础,以创新为助力”的实践教学理念,设置上机实验、创新实践、知识拓展三个环节,上机实验要求学生在老师的指导下,独立完成典型船体图纸绘制。知识拓展环节利用线上教学平台,通过视频、新闻、文献等方式,及时向学生展示学科专业最新发展成果和教改教研成果。同时定期邀请行业专家学者以线上采访的方式向学生介绍先进科研成果,使学生了解行业前沿动态,开拓视野,提升学习热情和信心。
2.3 实现教学资源立体化,实现教学资源与教学模式匹配
围绕混合式教学,建立线上、线下、虚实结合的立体化教学资源,兼顾学术性和科普性。
以本课程为例,线上教学资源包括理论教学视频及配套PPT、知识拓展资源、线上习题库、虚拟教具库。理论教学视频由课程组自行录制,虚拟教具库利用AUTOCAD软件建立三维模型,包括节点模型、整船三维模型、船体舱段模型、船体图线模型、舱口围板模型等,学生可通过学习通平台下载。线下教学资源主要是实体教具建设,以教材配套图纸为参考,设计制作实体教具,用于线下课堂教学实践。
2.4 强调价值引领,思政教育与理论教学同步提升
船舶与海洋工程专业本身就具有思想政治教育的基本属性和先天优势。在教学中,注重因课制宜地开展课程思政,挖掘与学科背景相关的思政案例,探究理论知识点和思政案例的内在关联,有机地将思政元素潜移默化地融入授课内容,将专业知识与人才教育融合,帮助学生建立学习信心、树立成长目标、找准奋斗方向。
以本课程为例,思政案例均选择与学科背景和专业贴近的内容。例如在讲到船型分类中的水下潜器时,引入我国载人深潜器的耐压球壳的研制过程,强化学生的开创意识和科研精神。在讲到油船结构特征时,通过希腊油轮“威望”号事故引起学生警惕,不负责任地一味只关注经济利益,不注重生态环保,将酿成大祸,在学生心中建立起生态环保教育的职业理念,树立良好的行为习惯和职业道德。在船体结构的舱壁结构一节中,通过引入水密舱壁这种中国古代造船技术的伟大发明对世界造船工业的贡献,树立学生的民族自豪感和自信心,鼓励学生在工作科研中要多思考,多创新。
思政教学方创新与理论教学方法创新同步,注重线上与线下结合,理论实践结合,课前课中课外结合。运用信息化的教学手段,借助线上教学平台,建立思政教育的网上信息资源窗口,建立思政资源库,上传行业相关纪录片、人物传记、文献资料等,供学生课外观看。在LNG船结构的讲解中,通过课堂上对“大鹏昊”LNG船的设计研发背后故事的讲解和学生课前对学习通《大国重器》纪录片的观看,展示了中国造船人勇于突破困境、不断探索的科研精神和为了国家的发展牺牲小我的民族责任感。
2.5 丰富教学评价手段,体现人才培养目标
本课程的评价涉及知识、能力和价值三个层面,强调过程性评价与终结性评价结合,线上和线下评价相结合。
对于知识层面,主要考查学生对知识的掌握与熟练程度,分为平时成绩和期末成绩两部分,平时成绩通过课后作业、期中测试、线上学习成果、课堂教学出勤率等指标强调过程性,期末成绩通过卷面强调知识掌握程度。其中,线上学习成果的评价设置两个评价指标,即线上学习完成度、线上学习活跃度。线上学习完成度依据学习通平台后台学生学习记录,线上讨论话题回答的深度、广度和准确度等,着重考查学生是否按要求完成线上学习内容,是否具有发现问题、思考问题、解决问题的能力。线上学习活跃度依据学习通平台讨论区和平时发言的积极程度,考查学生学习过程的参与度,激发学习积极性。
对于能力层面,主要考查学生对知识的综合运用能力和图纸绘制的能力,主要依据上机实验成果,设置绘图成果和绘图水平两个评价指标。绘图成果根据学生绘制的典型船体图纸,检测学生对船体图纸绘制方法的掌握程度,判断其是否具备根据国家及行业标准绘制典型船体图纸的能力。绘图水平通过上机随堂小测试,考查学生对计算机绘图软件的掌握熟练度。
对于价值层面,主要对课程思政教育效果进行评价。由于思想政治教育不是简单的知识传授,它触及的不是学生的认知结构,而是评价结构。因此,对于思政教学评价的指标和侧重点,根据不同价值育人目标和性质设置不同的评价方式,要更多的强调过程性。
3 结语
“船舶与海洋工程制图II”课程以一流专业建设为导向,以一流课程建设为目标进行了线上线下混合式教学改革,兼具科学性、实用性与创新性,体现了学生的学习主体地位和理论与实践的相互促进作用,实现了课堂教学与现实平台的深度融合与衔自然衔接,教具使用起到了良好的辅助教学效果。课程改革实施后,学生自主学习意愿和课堂参与度提升,师生互动增加,学习效果提高,相比改革前,结课考试80分以上比例提升四个百分点。学生实践创造力显著增强,专业认知提升,以往大二阶段学生参与专业学科竞赛比例较低,经过课程改革,学科竞赛、创新项目的参与比例超过了50%,学生对课程改革的接受度和满意度较高。