徐京城 王玉嫻 盧杰
摘 要:文章從思想政治理論教育與專業(yè)課程教育相結(jié)合的角度出發(fā),結(jié)合材料計算與模擬專業(yè)課程的特點,通過案例教學方式對思想政治與專業(yè)相結(jié)合的教育模式進行了初步嘗試,發(fā)現(xiàn)三條與專業(yè)課程內(nèi)容聯(lián)系緊密的思想政治理論或名句,并將其貫穿到課程教學環(huán)節(jié)中。
習近平總書記在全國高校思想政治工作會議強調(diào),高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題。要堅持把思想政治工作貫穿教育教學全過程,努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展的新局面。
2011年美國提出材料基因組(MGI)計劃,計算工具、實驗工具和數(shù)字化數(shù)據(jù)庫是材料基因組計劃中三個重要的核心組成部分。2012年中國香山召開中國版的MGI會議,上海、北京等地先后成立材料基因組計劃相關(guān)的研究組織。由此可見,材料計算模擬已經(jīng)在現(xiàn)代材料科學領(lǐng)域的發(fā)展中占有重要的學術(shù)地位。
我們在材料計算與模擬課程教學活動中,通過小而具體的案例教學,探索思想政治教育在專業(yè)課程中的有效結(jié)合方式,探索思想政治與專業(yè)課程相輔相成的教學模式。
材料計算與模擬課程是面向材料科學類專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)課程。課程具有多學科交叉、理論與實踐操作相結(jié)合、課程內(nèi)容涵蓋領(lǐng)域面廣等特點,考慮到專業(yè)課程教學內(nèi)容與思想政治理論課程教學內(nèi)容的顯著差異,我們提出在材料計算與模擬課程的教學活動中通過小而具體的案例將思想政治理論體現(xiàn)出來。
(1) 理論聯(lián)系實際。涉及計算機相關(guān)應(yīng)用的專業(yè)課程通常均采用理論與實踐相結(jié)合的教學模式,在上機實踐過程中穿插理論內(nèi)容的講解,重點在于培養(yǎng)學生對實際工程問題中涉及材料計算模擬部分動手解決的能力。例如,計算擴散系數(shù)的案例教學,先告訴學生擴散系數(shù)計算的實際意義是表征小分子或介質(zhì)在材料中運動的快慢程度,進而可以表示腐蝕的快慢程度或穿過某種材料的速度快慢,這就與防腐或面料設(shè)計中的實際問題聯(lián)系起來了。雖然課堂上并沒有專門講授思想政治理論方面的內(nèi)容,但理論聯(lián)系實際的思想已經(jīng)通過專業(yè)理論內(nèi)容的傳授和實際問題的動手實踐潛移默化地影響學生的世界觀、人生觀和價值觀。
(2)“沒有調(diào)查就沒有發(fā)言權(quán)”和“實事求是”。材料計算與模擬課程是典型的理工科專業(yè)課程,其計算結(jié)論是建立在合理準確的計算數(shù)據(jù)和正確的推導計算基礎(chǔ)上的。例如,在無機晶體結(jié)構(gòu)彈性模量的計算模擬案例教學中,學生不能簡單地從晶體結(jié)構(gòu)包含的元素種類來判斷彈性模量的大小,而是需要在通過一系列嚴謹?shù)挠嬎愫蟛拍軘喽ㄆ鋸椥阅A康臄?shù)值。在此類案例教學中逐漸培養(yǎng)學生在解決工程問題中實事求是的認真態(tài)度和價值觀。
(3)與時俱進。材料計算與模擬課程涉及的材料領(lǐng)域非常寬泛,其中不乏材料科學領(lǐng)域的研究熱點和前沿。因此,不斷更新和豐富相關(guān)教學案例是體現(xiàn)與時俱進精神的一個重要方面。從最新的材料計算模擬相關(guān)文獻中提取主要內(nèi)容和結(jié)論,重點在于摘取文獻中解決問題的新思路和新方法,保持教學內(nèi)容的先進性。
與時俱進還在于教學方式方法的與時俱進。慕課、微課等教學模式的出現(xiàn)是互聯(lián)網(wǎng)、教育、學生個性化發(fā)展等諸多因素共同作用的產(chǎn)物,而材料計算與模擬等計算機相關(guān)課程涉及很多計算機實際操作的內(nèi)容,可以有效利用慕課、微課等新手段,將常用的重要操作步驟以視頻形式記錄下來供學生課后進一步學習。
與時俱進還包括宏觀問題的新思路、新想法。近些年來,橫掃圍棋界的Alpha Go無疑使機器學習及深度學習的概念迅速進入人們的視野中。機器學習可通過計算機自主學習并建立數(shù)據(jù)與目標參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),可在諸多領(lǐng)域大展身手。從與時俱進的角度出發(fā),應(yīng)該也有必要通過小案例的講解或練習讓學生了解這種新的材料研究方法。
總之,在全國思想政治教育與專業(yè)課程教學相結(jié)合的大背景下,本課程通過案例教學潛移默化地將思想政治理論傳授給新時代的大學生。我們相信,堅持以人為本、以工程教育作為最終目標,堅持改進教學環(huán)節(jié)中的每個細節(jié),材料計算與模擬課程的教學就會不斷前行。
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