“新工科”背景下课程思政教学改革
——以“塑料制品与模具设计”为例
2023-01-15尚蒙娅彭进程文喜林浩伟王顺李金玲
尚蒙娅,彭进,程文喜,林浩伟,王顺,李金玲
(河南工业大学材料科学与工程学院,河南郑州 450001)
在“新工科”建设背景下,我国高等工程教育改革发展已经站在新的历史起点。新时代的课程思政要做好思政要素挖掘和融合、师德师风建设、时代新人培养等工作,高校的工科专业要逐渐树立起价值塑造、知识传授和能力培养“三位一体”的教学目标,切实提高课程育人的能力,全面发挥课堂教学的育人主渠道作用,使思想政治教育贯穿人才培养全过程。
1 课程思政的目标
“塑料制品与模具设计”是讲授塑料制品设计原则、注塑模具结构分析与设计基本原理的课程,综合培养学生运用高分子材料专业知识和工程基础知识的能力和基本的研究分析能力,为塑料制品企业培养既懂设计又能在生产中调整工艺或改良设计解决产品缺陷的复合型人才,符合学校的定位和专业培养要求。该课程是高分子材料与工程专业的核心课程,本校该专业2018年通过工程教育认证,定位高素质应用型人才培养。本课程采用“线上+线下”混合式教学模式,坚持“以学生全面发展为中心”的教育理念,致力于改善学生就学体验,培养学生自主学习的能力。为了贯彻落实全国和全省高校思想政治工作会议精神,实现全程育人、全方位育人和全员育人的大思政格局[1-2],本课程坚持立德树人,深入挖掘蕴含在“塑料制品与模具设计”课程中的思政教育资源和育人元素,结合课程本身的知识点,在知识传授中融入价值引领,通过适当的教学设计与教学方法,将思政元素充分融入本课程的教学过程中,构建全方位的课程思政体系。
例如,通过对国际先进模具和相关成果进行讲解、介绍,将学科发展与社会主义建设进程相结合,培养学生在模具设计方面的工匠精神。模具工业对国家高端制造业领域具有重要作用,而我国经历了从一穷二白到世界第一的发展历程,已经在模具技术行业取得了巨大成就,使同学们拥有科技自信。结合课程内容引入相关科学故事、实际应用和时政热点,增进课堂互动,活跃课堂氛围,以此培育学生的科研精神和学术兴趣。在授课过程中,通过讨论式、任务驱动式等教学手段,完成课程知识点的综合应用,注重与其他学科的渗透交叉,培养学生知识迁移与转化能力。通过课后大型作业,提高学生的实践能力,养成知行合一的科学实践观,引导学生将自己的职业梦想与国家前途、民族命运紧密结合,将个人价值与服务祖国相统一[3-5]。
2 课程思政的实施路径
2.1 教学方法和策略的改革
2016年以前,本课程采用“板书+ppt”的方式全线下教学,存在抽象枯燥、难教难学的问题。基于这样的学情,我们结合时代背景和OBE教学理念,转变教学观念,以学生为中心,以目标为导向,坚持立德树人,重新设立该门课程的教学目标,突出课程的高阶性、创新性和挑战度。以课程教学目标为主线,创设新形态的教学环境,着重培养学生的沟通能力和合作意识。用信息化手段进行教学辅助,设计匹配、可行的教学设计与教案,培养学生解决复杂问题的高阶思维和工程能力。同时,深度挖掘思政元素,在课程中有机融入课程思政内容,为课程思政提供更多的施展空间,注重学生的实践能力和人文素质的培养,打造有温度的课堂。2017年,我们开始利用“雨课堂”平台进行辅助教学,实行“线上+线下”混合式教学,通过平台推送预习作业、预习课件,同时在微信平台上与学生进行互动和反馈,及时了解学生的预习情况,进而调整、优化和丰富后续教学内容。2020年开始在超星“学习通”SPOC平台精心打造课程门户,目前已自建微视频72个,相应试题340个,任务点91个,学习资源丰富,能够充分保障学生的线上学习和个性化学习,上学期累计访问量近60万次,自我学习效果显著。
经过多年的持续改革,本课程目前的教学方法坚持以问题为中心,以活动为载体,以网络教学工具为手段。专业知识内容部分以塑料制件设计和注塑成型模具为核心,通过对专业知识的深度加工,使同学们能够将塑料成型工艺和各种塑料制品通过塑料模具建立对应关系,进而在解决塑料制品设计方案的具体工程问题中,能够根据用户需求选取适当的原材料与合理的工艺参数,设计解决方案。教学活动部分坚持专业知识深度和广度相结合、形象思维和抽象思维相结合、课堂教学和多网络平台相结合,通过基于真实案例的教学策略设计,学生能够尽早面对真实问题去学习、去应用、去关联,不断扩展头脑中的知识框架,从而更容易进入深层学习,努力实现知识、能力、素质的协调发展,为后继课程的学习和专业训练奠定坚实基础。除教材内容以外,不断更新塑料制品和注塑模具的最新进展,增加与专业相关的工程复杂问题解决方案,扩展课程的广度和深度,促进学生独立思考、创新思维能力的培养。为了提高同学们跨专业学习的能力,本课程融合模具CAD、材料力学、流体力学和高分子材料成型工艺学等跨学科知识点,引导同学们建立多学科思维,提高课程的高阶性和挑战度。
具体来说,教师课前发布预习任务,学生以线上SPOC平台微视频、微课件自主学习为主,完成预习作业,教师进行人性化的导学和督促,并根据学习效果及时调整授课的重难点。课中,以学生为中心,精心组织线下课堂,辅助以线上签到、抢答、课堂作业、课堂讨论等灵活多样的情景式互动教学,以问题为驱动,完成知识的内化,使学生完成沉浸式的学习和全方位的提升,并有机融合课程思政,将知识与育人相结合。例如,通过介绍高质量的型芯型腔材料及抛光技术、微注塑、精密注塑等行业先进技术,以及国内外旗舰企业在模具材料方面的卓越贡献,引导学生使用所学的专业知识解决工程实际问题,培养同学们的大国情怀、强国意识和民族自信,使其成为具有高尚道德情操和社会责任感的工科一流专业人才。在课后,一方面是线下大型作业、思维导图等具有挑战度的问题,例如,我们以塑料管套为例子,全程案例引导,任务驱动,通过完成成型零部件尺寸计算、型腔数计算和排位等,让学生更容易理解注塑模具结构,能进行简单注塑模具的设计。这样的PBL小组任务不仅培养了学生合作学习与表达能力,还能使同学们具备创新意识,树立批判性思维,拥有为国家制造高质、高效、高精模具成型零件的社会责任感意识。另一方面,通过线上章节测验,测试学生对知识的理解程度和运用知识的能力,检验学习成果,便于学生进行总结提高,巩固已学知识,督促同学们进行持续的学习,实现高阶的学习目标。
2.2 考核方式的优化
基于OBE理念,对课程考核方式进行优化,增加过程性考核的环节和比重,注重过程评价,强调形成性评价,注重是否实现学习目标;将课程考核分散在课程进度的各个阶段,重视学生对课程的理解以及解决问题的综合能力培养,同时设置生生互评,使同学们在学习过程中有获得感。
其中过程考核占30%,主要包括微视频学习、课堂互动、课后作业、思维导图、主题讨论、章节测验和PBL任务等环节,全面考查学生对课程知识的理解和掌握程度、学习态度,以及对课程知识的简单应用能力。其中PBL任务强调小组合作,并以“工匠精神”激励学生在大型作业中精益求精、追求卓越,充分发挥学生的主动性和创造性,提高学生的实践能力和综合素质。章节考试占20%,主要考查学生对基本知识掌握的程度,重点考核学生对塑料制品设计和注塑模具设计基本原理和方法的掌握程度。章节考试采用线上考核方式,为单项和多项选择题。期末考试占50%,主要考查学生对专业基础知识的掌握程度,重点考核注塑模具理论知识的应用能力,以及解决塑料制品成型相关复杂工程问题的能力。期末考试采用书面闭卷形式,主要题型包括填空题、选择题、简答题、看图问答题、分析计算题和综合应用题等。这种新形态的学习评价体系,将学生的有效互动、专业能力均纳入考核评价体系,全面而细致,便于教师及时掌握学生的学习情况,及时调整教学进度,强化过程性学习,提升学习效果。
2.3 课程思政的持续改进
为了对课程进行持续改进,我们建立了完善的评价与反馈体系,根据反馈对课程进行优化和调整。通过问卷调查,大多数同学认为该门课程内容讲授清楚,重点、难点突出,易于理解;绝大多数学生认为教师为鼓励学生积极参与设计了多样的教学活动(如小组讨论、案例分析等),课程中有丰富的思政元素;认为“该门课程在线学习过程中,我的疑问可以得到及时的答疑和指导”的,达到100%;总体来说,对该课程满意和很满意的,超过96%。为了进一步在潜移默化中完成思政教育,教师要结合多样化的教学手法,继续紧密围绕课程主线全方位展开课程思政,进一步提升课堂参与度和教学效果。教师要实时关注时政热点,找到时政和专业知识的交叉点,持续关注国际最新模具进展,在课堂上灵活融入,提升学生专业创新意识的同时,增强其对社会发展的使命感和责任感。
3 结束语
高校教育肩负着育人使命、文明使命和发展使命,通过多途径全面实现课程思政是每一个工科人都要努力去探究和践行的课题。专业教师在课堂上的教学是“传道、授业、解惑”的过程,教师要带领学生从多角度出发,遨游整个知识的海洋,而不是使自己的课堂成为“知识的孤岛”。教师还要引导同学们在不同的角色中转换,使学生打破固定思维,不断完善自己看待世界、思考问题的方式,促进教书育人相统一和教学相长,从而教师和学生都能够做社会主义核心价值观的坚定信仰者、积极传播者和模范践行者。