高等教育教材建设如何服务高校创新人才培养
2024-11-22沈靖
摘 要:无论是开辟新行业,还是新技术应用于传统行业,都离不开创新人才的智慧投入和劳动付出。同样,行业要走高质量发展道路,创新人才的培养是重中之重。高等教育是创新人才培养的主力军,其中高等教育教材是高等教育的系统化知识载体。因此,针对目前高等教育教材建设在辅助高校创新人才培养过程中存在的问题和痛点,笔者依据纺织类教材建设的经验,提出高等教育的教材建设应注重实践、转向新形态、树立思政标杆、促进交叉学科融合、重视国内外前沿科研成果等推荐措施,希望为高等教育教材更好地服务高校创新人才培养提供一些思考和启发。
关键词:教材建设 教材出版 高校人才培养
创新是新质生产力的显著特点,是推动行业高质量发展的核心动力,是行业人才教育和培养的重要方向。[1]同时,高素质人才是行业实现创新的智慧载体和重要资源,高等教育是人才培养的重要阶段,而高等教育如何将学生向创新方面培养,是一个需要持久关注的问题。教材作为高等教育的系统化知识载体,需要在这个过程中不断配合高等教育完善对创新人才的培养,为行业的创新发展输送高素质人才服务。[2]
一、教材建设的现状分析
如今,很多高校已经开始向创新式教育转型,教学模式发生了质的变化。不少教学模式已摆脱单纯的知识传授,转为以任务式、课程思政等形式培养具备综合素质的创新型人才。[3]然而,我们需要注意到教材作为辅助教学的重要工具,其建设却存在滞后的问题,给学生带来的创新性思考和启发有所缺乏,不足以支撑创新式教育的转型,主要体现在以下几方面。
一是教材在内容设计上缺乏实践环节。实践是创新的源泉和动力,而传统的教学和教材以教师为主导,注重知识的传授和技能的训练,课堂教学较为严肃,学生通常处于被动学习的状态,或对书本知识进行死记硬背。实践环节的缺乏导致学生实践经验匮乏和创新能力较弱。
二是教材内容陈旧。一方面,教材中列入的研究成果相对滞后,可能是几年前的研究进展,尤其是对发展比较快的行业而言,其滞后性更为显著;另一方面,交叉学科迅速发展,传统的单一学科框架和纲要存在学科视角不全面的弊端,进而影响教材内容更新的速度和深度。[4]陈旧的知识,不仅有碍于学生获取新知识,而且一定程度上制约了学生创新能力的发展。
三是教材对知识呈现的形式单一。传统纸质教材是单一的静态知识呈现,仅以图文叙述为主,缺乏互动元素,且承载知识的容量有限。往往为了将知识讲解得尽可能全面系统,教材就会过于厚重,进而不能满足学生的个性化学习需求,而且学生难以区分重点,学习难度较大。因此,单一的呈现形式容易限制学生对知识的全面理解和深入研究,而且容易导致学生思维固化、缺乏拓展思考和创新的能力。[5]
二、教材建设过程中的痛点分析
在创新人才的需求下,高等教育和教材也在积极变革,在推动变革的过程中,面临着诸多的挑战和痛点,主要存在以下几方面亟需解决的痛点问题。
第一,学生缺乏主动性。在传统教育模式和教材的影响下,学生习惯于被迫接受知识,而不是主动学习和探索。这种“被迫接受”的思维方式也给教育、教材改革带来挑战,因此,在教材改革创新时,应采用有实质性的措施方法,积极调动学生学习和开展创新实践的主动性。
第二,理论与实践脱节。传统的教育和教材与理论脱节是普遍存在的问题,例如,过于注重理论化,未与实际问题相结合;理论过于简化或陈旧,与最新研究发展脱节;知识过于抽象,未结合具体实践场景。因此,高等教育教材建设时应强化实践教学内容,促进理论与实践的深度融合,为创新人才的培养奠定基础。
第三,交叉学科发展不足。随着现代科学技术的迅速发展,尖端、前沿的研究突破了单一学科的限制,实现了深度交叉融合。然而,交叉学科出现时间短、学科归属不明确、师资力量薄弱等,导致交叉学科的教材数量较少、内容不完善,进而难以满足交叉学科教学的需求。作为辅助教学和人才培养的重要手段,高等教育的教材也不应局限于单一学科,应注重交叉学科的教材建设,培养具备交叉学科融合能力的复合型创新人才。
三、教材建设中存在的问题及其解决办法
针对目前教材建设在辅助高校创新人才培养过程中存在的问题和痛点,并依据笔者在纺织类教材建设中的经验,本文提出以下措施来促进高等教育的教材建设:高等教育的教材应注重实践,如通过任务式教材编写模式辅助教学转型;通过新形态教材的建设,培养学生的开拓性思维;通过树立思政标杆,培养学生的行业热情,提高学生的综合素质;通过对交叉学科教材的建设,促进交叉学科发展,培养复合型人才;重视国内外前沿科研成果的再现,培养学生的系统性创新思维。
1.注重实践,采用任务式教材编写模式
新兴的任务式教学是一种以学生为中心的教学,通过设计与学生生活经验相关的任务来促进学习,调动学生主动学习的积极性,注重实践能力、实际应用能力、创新能力的培养。为顺应“任务式”教学的需要,教材也应以“任务式”的体例来编写,然而目前的“任务式”教材却存在换汤不换药的问题,如仅是将传统教材的“章节式”改成“任务式”,内容和教材设计未发生实质性改革,又如仍是过于注重知识或技能的传授,没有为培养创新思维而精心设计“任务”。笔者认为,教材在“章节式”转变成“任务式”的过程中,首先应以实践创新为指导进行任务和项目的设置;其次应将大篇幅的文本内容进行精简,突出高等教育中实践和创新的重要性。
以笔者所在的出版社为例,纺织行业较为典型的纤维材料是“丝纤维”。学生需要掌握丝纤维的分类,以及各种类型丝纤维的形态结构、物理性能、化学性能、生产制备、改性方法及应用特征等知识。以往的教材主要以图文的形式来讲述,学生通常靠死记硬背来掌握各种丝纤维材料的知识,不仅难度大,而且枯燥。如今,新型的任务式教材就要以学生自主学习为中心,教材编写时可以设计与丝纤维相关的实践操作任务,如“丝纤维的分类”这一知识点,引导学生从生活中寻找丝纤维,区分不同类别的丝织品,并总结不同丝织品的特点。尤其是目前市场上有很多新型的丝纤维,如物理改性的丝纤维和化学改性的丝纤维,这些新型丝纤维的性能与传统丝纤维的性能差别很大,由此可以引起学生对新型丝纤维开发等科学研究的兴趣。市场调研、总结归纳、发展趋势分析等一系列“任务”,可以培养学生在实践探索中的创新思维。此外,以学生主动学习为主,文字知识讲解为辅,可以大幅减少文本量,降低学生阅读的压力,同时可为创新实践提供更大的空间。
精心设计的任务式教材可以让学生积极地参与到教学中来,将知识点融入任务当中,在任务进行过程中使学生掌握知识,同时培养学生实践探索的能力,具有启发科研创新的作用。
2.转向新形态教材建设
目前教学上普遍存在教学课时少而教学内容多的矛盾。一方面,老师只能侧重于讲解核心内容;另一方面,老师讲解和学生理解不深入,进而使教学质量受损。与此相对应的教材也存在同样的矛盾。要想将知识点讲得全面且透彻,就会导致教材过于厚重,学生难以区分重点,并且学习难度大。因此,可对教材中知识载体形式进行改革,推荐的方式是在章节后增加拓展阅读部分,即建设新形态教材。
拓展阅读的形式多样,笔者认为可以重点选用以下三种形式。一是列举推荐的文献,学生自主进行文献学习。其优点是文献对某一知识点的讲解更为前沿和严谨,通过精读已发表的科研成果,可以精准地培养学生的科研创新思维。二是将更多与本教材相关的知识点文本内容制作成数字资源,以二维码的形式呈现在书上,学生通过扫描二维码直接进行学习。其优点是数字资源与本教材一脉相承,关联性更强,有助于学生进行知识的深耕,为进一步的科研创新提供扎实的理论基础。三是充分利用微课堂等视频资源,学生可以进行课前课后的自学。其优点是可以大幅减轻线下课堂教学压力,课堂上老师可以将时间分配给重要的知识点,通过微课堂进行其余知识点的补充讲解,这样师生可以有更多时间开展充分的课堂讨论,有助于学生创新能力的培养。
仍以“丝纤维”为例,如物理改性的丝纤维和化学改性的丝纤维会呈现出比普通丝纤维更为优异的性能,这是目前科研的热点,然而改性原理和实验方法多种多样,在纸质教材中很难细致且全面地讲解。因此,可以采用在章节后增加拓展阅读的新形式来解决这一问题。首先,可以采用在章节后列举推荐文献的方式,学生可以系统地学习各种改性丝纤维的改性原理、实验材料和工具、实验设计、结果分析、研究不足以及潜在研究等,如此可以培养学生的科研创新思维。其次,可以将正文中没有介绍但比较系统的知识点制作成数字资源,如新型的纤维改性原理和方法、前沿的改性应用等。这一部分内容不是学生必须要掌握的,但却是学生拓展知识面、了解发展趋势并在未来开展创新研究的基石。最后,教材编写者也可以采用讲座等微课堂形式,系统介绍其所在课题组的研究成果。因为通常教材编写者都是专业带头人,其所在课题组对这一方向的研究已较为深入。在讲座中,老师对这一领域进行系统而全面的介绍,激发学生对科研的思考和热情。
通过更为灵活、多样的拓展阅读形式,不仅可以弥补纸质教材内容不全面的弊端,而且可以更为系统地呈现科研前沿和趋势。笔者相信,拓展阅读形式将会成为学生掌握科研方法、锻炼科研思维、激发创新源泉的重要方式。
3.树立思政标杆,培养行业热情
课程思政是高等教育中的一个重要组成部分,在教学中融入课程思政已成为当今教学的必需,但理工科专业课的课程思政建设依然是一大难点,可谓是课程思政体系建设的“最后一公里”。对于理工科教材而言,通过思政元素培养创新能力是其基本功能。例如,教材中可以采用拓展阅读等形式介绍各学科中重要的科学家,正是他们的爱岗敬业、不畏艰难、敢于创新等品格,才使其不断发明创造,谱写行业发展的新篇章。其中不乏发人深省的故事。教材编著者可以通过介绍这些科学家的事迹,让学生感受科学家们的精神和情怀,提升学生的科研创新素质。除了科学家精神外,大国工匠精神也是创新发展的关键性精神支撑。工匠精神中的勤学苦练、精益求精、深入钻研是创新能力发展的关键因素,学生领悟和传承工匠精神将为行业带来创新活力。
在上述的“丝纤维”领域,代表性人物是苏州丝绸博物馆创始人、宋锦织造技艺国家级传承人钱小萍老师。她致力于宋锦的抢救、传承和创新。钱老师成立了“苏州钱小萍古丝绸复制研究所”以及“钱小萍宋锦大师工作室”,亲自授课、现场演示,将工匠精神传递给一批又一批丝织技艺研究者。以钱老师为代表的宋锦技艺大师们对宋锦纹样、工艺等不断开展创新研究,才使得宋锦在北京APEC会议、G20杭州峰会等会议上崭露头角,并受到世界各地人民的喜爱。除传统织造技艺的创新外,钱老师还参与了中国第一代人造血管(20世纪50年代末)和中国第二代人造血管(1973年)的研制,她将“传统”的织物设计技艺应用于新型医用材料的研究当中,并获得国家发明三等奖。钱老师是名副其实的创新型工匠,学生通过阅读这类思政人物的奋斗与创新史,有助于学生创新素质的培养。
对于理工科专业课教材,将思政元素嵌入纸质教材中,不仅可以培养学生的工匠精神、敬业精神和创新精神,而且可增加图书的可读性,还能提升学生对行业的认可度和归属感。
4.促进交叉学科融合
就笔者所在的纺织行业而言,交叉学科融合的教材是急缺的,主要是因为交叉学科形成的时间较短并且发展迅速。这导致教材编著者对跨学科知识了解不够深入,很难编写出一部好的交叉学科教材。为解决此问题,出版社的策划编辑应引导和鼓励编著者在传统教材中增加跨学科的内容。如果独自编写难度较大,可邀请跨专业的老师参与教材编写。一方面,跨专业老师的参编可确保跨专业内容的准确性和前沿性;另一方面,在编写过程中,编著者之间可进行深入的交流,如此不仅有助于交叉学科教学内容的优化,还能激发创新思路。
以“丝纤维”与生物医学的融合为例,蚕丝具有无毒、生物相容性、生物可降解性等良好的生物学属性,因此蚕丝在生物医学领域的研究广泛。很多高校在本科阶段就开设有“生物医用纺织品”课程,生物医用蚕丝材料在研究生阶段和科研性企事业单位也占据重要的地位。因此,培养纺织工程与生物医学交叉融合的复合型创新人才是紧迫且重要的教学任务。而生物医学的知识范围广泛、理解难度也较大,对于纺织专业的教材编著者来说具有一定的挑战性。因此,在组稿过程中可邀请生物医学专业的老师参与编写并对书稿进行审稿。在编写过程中,编著者应合理搭建教材大纲,把控教材中生物医学知识的广度和深度。以蚕丝蛋白用于修复组织支架这一章节为例,韧带、肌腱、骨骼的结构、特性、功能机制以及蚕丝蛋白材料应用于人体后的术后评估方法和指标,都是交叉学科复合型人才需要掌握的基本知识。可见,交叉学科教材编写时会面临知识内容范围过于广泛的问题,因此,建议编著者将核心的或普适性的内容呈现在纸质书稿上,而细化的、未经时间验证的内容可以采用上文所述的几种拓展阅读形式放置于章节后,以此可以解决交叉学科知识内容范围广、难度大的问题。通过高等教育教材的交叉融合促进纺织学科与生物医学领域的交叉融合,也将给人类带来疾病治疗的更优方案。
高等教育的教材建设应当将不同学科、行业和领域融合起来,将更广泛的知识和技能建立有机联系,以支持专业人才进行创新创造,形成新质生产力,进而促进传统行业的转型升级。
5.重视国内外前沿科研成果
将国内外的前沿科研成果融入教学当中,可以使学生更好地了解学科前沿,培养学生的科学意识,激发学生的研究兴趣和创新思维。然而,在教材中呈现科研成果时,除存在列入书中的科研成果相对滞后外,还存在科研成果比较片面的问题,例如,只列出编著者所熟知研究团队的研究成果,或只列出国内最新研究成果而忽略国际上的最新研究成果;编著者未对目前报道的科研成果进行甄别,对学生和生产实践产生误导;仅对国内外前沿科技成果进行简单罗列,而未提炼、归纳总结。因此,图书策划编辑应向编著者提出明确的要求,确保书中呈现的科研成果具有前沿性、全面性、可靠性和系统性。
仍以纺织行业的“丝纤维的改性”为例,如果编著者停留在几年前的研究成果,会使得改性方法和用途与现实情况有很大差别;如果仅包含国内的研究成果,会导致前沿性不足,无法与国际上的改性原理和方法接轨;如果编著者未对研究成果进行甄别,可能会使教材掺杂一些改性不合理的案例,进而给学生和生产实践带来困扰;如果编著者仅将数十种改性丝纤维的实验制备、结构分析、性能分析等进行简单罗列,其出版价值和意义则较低,很难达到启发科研创新的作用。因此,在教材中呈现科研成果时,首先,涵盖最新的丝纤维改性原理、方法和应用,体现前沿性;其次,改性方法和应用应包含国内外最新研究成果,且尽量全面;再次,指出目前研究存在的不足、未来发展的方向甚至是潜在的风险,如接枝共聚改性纤维结构的稳定性、成分的安全性,尽量确保在生产实践上的可靠性;最后,编著者应将数十种改性丝纤维根据改性原理、方法或用途进行分类,提高教材的系统性。
国内外前沿科研成果是知识传递和启发科研的重要媒介,其传播的前沿技术和最新科研成果能激发学生的探索欲并且启发其创新思想。因此,出版社应严格把关,确保教材中呈现的科研成果具有前沿性、全面性、可靠性和系统性,为高等教育做好知识服务。
综上所述,高等教育作为人才培养的核心力量,其教育模式与手段正逐步向培养复合型创新人才转型。相应地,作为知识传播与人才培育的重要媒介,高等教育教材的建设亦需紧跟时代步伐,强调实践性、新形态、思政融合、跨学科整合以及吸纳国内外最新科研成果,从而与高等教育的创新发展趋势保持同步。
(作者单位系中国纺织出版社)