何秦川
(成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院,四川 成都 610059)
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的誕生,雨課堂、微課、中國大學(xué)MOOC、超星學(xué)習(xí)通等教學(xué)APP 和教學(xué)平臺(tái)爭相涌現(xiàn),有效突破了課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間限制,優(yōu)化了教學(xué)資源的合理分配。隨之而來的“翻轉(zhuǎn)課堂”理念也正在指導(dǎo)著教學(xué)模式逐步實(shí)現(xiàn)從“教”到“學(xué)”的轉(zhuǎn)變,這與一直以來課程改革的初衷不謀而合。黃文寧等[1]、李艷霞等[2]、趙海峰[3]、石冬梅等[4]以及趙玉琴[5]等學(xué)者分別就“互聯(lián)網(wǎng)+”下高等數(shù)學(xué)的教改、“互聯(lián)網(wǎng)+”下材料科學(xué)基礎(chǔ)的教改、學(xué)校信息化建設(shè)下的教改、現(xiàn)階段玻璃工藝學(xué)的教改、“互聯(lián)網(wǎng)+”下高職思政課的教改等教學(xué)改革問題進(jìn)行了深入探索實(shí)踐,并提出了思考和總結(jié)。
傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢下“玻璃工藝學(xué)”的教學(xué)要求,深化“玻璃工藝學(xué)”課程教學(xué)改革迫在眉睫,“玻璃工藝學(xué)”在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代也進(jìn)行了一系列改革實(shí)踐并思考總結(jié)了改進(jìn)方案。
“玻璃工藝學(xué)”是成都理工大學(xué)材料科學(xué)與工程本科專業(yè)無機(jī)非金屬材料方向的主要專業(yè)課之一。其教學(xué)目標(biāo)是通過對本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能對玻璃的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)間的關(guān)系及玻璃的基本理論和各種工藝因素間的內(nèi)在聯(lián)系有一個(gè)較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),同時(shí)對玻璃的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)工藝原理、工藝因素有較全面的了解,訓(xùn)練學(xué)生能夠進(jìn)行材料或部件的成分、結(jié)構(gòu)的制備工藝設(shè)計(jì),培養(yǎng)將理論知識(shí)與實(shí)際工程問題直接聯(lián)系起來的能力,為今后從事生產(chǎn)與科研奠定基礎(chǔ)。
“玻璃工藝學(xué)”要求學(xué)生對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和“材料物理化學(xué)”等先修課程的基礎(chǔ)知識(shí)有較好的掌握,該課程理論性強(qiáng),概念抽象,與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密。然而同學(xué)們的基礎(chǔ)和能力有一定的差異,部分同學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,對抽象的概念理解力不夠,大多數(shù)同學(xué)又都缺乏工程實(shí)踐,這些情況都造成了這門課極難被掌握。而本門課在長期的傳統(tǒng)教學(xué)過程中一直采取以教師為主體,學(xué)生被動(dòng)接收的教學(xué)模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式忽視了學(xué)生間的差異,也造成學(xué)生養(yǎng)成了被動(dòng)接受知識(shí)灌輸?shù)乃季S習(xí)慣,其單一的課堂教學(xué)方式也容易使學(xué)生產(chǎn)生疲乏心理,所以在長期的傳統(tǒng)滿堂灌式的教學(xué)實(shí)踐中一些問題也逐漸顯露出來并亟待解決,主要表現(xiàn)為:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在缺乏興趣,積極性、主動(dòng)性差等弊端[6];此外,學(xué)生主動(dòng)思考的能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力普遍存在鈍化的趨勢。為了解決這個(gè)問題,深化“玻璃工藝學(xué)”課程教學(xué)改革已刻不容緩。教學(xué)改革中一直倡導(dǎo)從以“教”為主到以“學(xué)”為主的教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下,海量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源亟待合理利用,為了使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式緊跟時(shí)代步伐,依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念,是本課程教學(xué)改革和實(shí)踐的核心思想和指導(dǎo)原則。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下,新材料和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),在海量的資訊中,既要與時(shí)俱進(jìn),又要系統(tǒng)把握,這要求授課教師就對課程的整體框架了然于胸??傮w而言,《玻璃工藝學(xué)》教材的知識(shí)框架是以玻璃工藝原理及玻璃工藝過程為邏輯主線,這條主線串聯(lián)了玻璃的結(jié)構(gòu)、形成與規(guī)律、分相與析晶、原料與配料、玻璃的熔制、成形、熱處理、缺陷及其控制等教學(xué)內(nèi)容。具體涉及每一章,授課教師既需要抓住章節(jié)的共性,又需要針對課程內(nèi)容進(jìn)行重新梳理,協(xié)調(diào)好專業(yè)思維模式的重點(diǎn)性和連貫性。也要注重強(qiáng)化對工程實(shí)踐問題的學(xué)習(xí),為將來的科研或生產(chǎn)做好銜接和過渡。[7]
在課時(shí)有限的情況下,教師對授課內(nèi)容應(yīng)該有重點(diǎn)的把握和適當(dāng)?shù)娜∩醄8]。一方面,課程重點(diǎn)內(nèi)容的講解上要突出玻璃工藝原理及玻璃工藝過程的邏輯主線,比如在“玻璃的熱處理”這一章中要把握“玻璃的應(yīng)力——退火本質(zhì)——工藝過程”這樣的思維模式,具體來說就是首先抓住暫時(shí)應(yīng)力和永久應(yīng)力內(nèi)容,其次理解玻璃退火過程的實(shí)質(zhì)就是減小或消除應(yīng)力并防止新的應(yīng)力產(chǎn)生。最后可以據(jù)此制定玻璃退火工藝過程的四階段:加熱、保溫、慢冷及快冷。另一方面,可以把“玻璃工藝的節(jié)能與環(huán)?!钡葴\顯易懂且開放性較大的內(nèi)容設(shè)置為自學(xué)內(nèi)容,或讓學(xué)生自行調(diào)研完成調(diào)研報(bào)告[9]。
教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以現(xiàn)有教材內(nèi)容為基礎(chǔ),但也要注意在教學(xué)內(nèi)容上不斷創(chuàng)新,增加學(xué)習(xí)的高階性。授課教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科發(fā)展方向調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,并結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)老師的研究成果,緊跟時(shí)代前沿的理論與技術(shù)。比如教材內(nèi)容涉及的玻璃如窗玻璃、器皿玻璃、瓶罐玻璃、平板玻璃等主要為傳統(tǒng)玻璃。為了豐富課堂內(nèi)容,充分利用時(shí)代背景下海量的多元數(shù)據(jù)信息,我們也適量加大了對新型玻璃品種和最新科技成果的介紹,以此拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。比如我們進(jìn)行了“5G時(shí)代新機(jī)遇——玻纖復(fù)合材料在5G新材料當(dāng)中的應(yīng)用”和“新型透聲玻璃開拓玻璃應(yīng)用新領(lǐng)域”兩場課堂講座,也通過微信平臺(tái)向同學(xué)們推薦學(xué)科相關(guān)線上講座、學(xué)術(shù)論文,有效利用課外時(shí)間擴(kuò)展學(xué)科內(nèi)容,解決課內(nèi)學(xué)時(shí)有限的矛盾,得到了正向反饋。此外,隨著材料學(xué)的發(fā)展,以往廣泛認(rèn)可的學(xué)說理論可能被現(xiàn)今科研成果驗(yàn)證出局限性,這就需要授課教師分享科學(xué)界有關(guān)領(lǐng)域最新或最廣泛認(rèn)可的研究成果,以期培養(yǎng)學(xué)生的批判思維,將課程深度進(jìn)一步拓展。
探索線上與線下結(jié)合的授課模式,實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)創(chuàng)新。目前高校的課堂教學(xué)模式普遍是播放幻燈片+教師講授,這樣一成不變的授課方式容易讓學(xué)生產(chǎn)生思維惰性,削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們嘗試任務(wù)驅(qū)動(dòng)+翻轉(zhuǎn)課堂的授課理念,依托雨課堂、微課、中國大學(xué)MOOC、超星學(xué)習(xí)通等教學(xué)APP來提高學(xué)生的參與度,更好地理解與掌握重、難點(diǎn)知識(shí),取得了較好的成果。授課教師在課堂開始前將課件和基礎(chǔ)理論微視頻上傳到學(xué)習(xí)通平臺(tái),供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。特別是開放性較大的教學(xué)內(nèi)容或者相關(guān)科研熱點(diǎn),可以采用讓同學(xué)們自主調(diào)研和文獻(xiàn)檢索的方式,在之后進(jìn)行課堂的專題分享,以此提高同學(xué)們的教學(xué)參與熱情,充分解放同學(xué)們的思維力和創(chuàng)造力。
充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),采取多元化的教學(xué)方法。授課教師在基礎(chǔ)理論部分傾向于用多媒體展示,而在實(shí)踐性較強(qiáng)的工程應(yīng)用部分,比如原料與配料、玻璃的熔制、成形和熱處理等內(nèi)容,涉及玻璃生產(chǎn)工藝過程,這些部分與生產(chǎn)實(shí)際關(guān)聯(lián)性大,可以采取播放生產(chǎn)視頻的方式,合理利用多媒體教學(xué),可以輕松調(diào)動(dòng)學(xué)生的多感官參與教學(xué)活動(dòng),高效地化解了教學(xué)中的重、難點(diǎn),增強(qiáng)了教學(xué)效果。對于課程知識(shí)的鞏固和拓展,我們也鼓勵(lì)同學(xué)們積極在雨課堂、中國大學(xué)MOOC[10-11]、學(xué)堂在線等線上學(xué)習(xí)平臺(tái)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí),延伸課堂的時(shí)間和空間,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。此外,對于課堂教學(xué)外輔助教學(xué)資源的使用,我們也鼓勵(lì)學(xué)生在小木蟲等科研論壇上下載共享資源,與其他科研人員共同探討科研問題。
在課程教學(xué)中,配套實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是本科教育重要環(huán)節(jié)?!安AЧに噷W(xué)”有配套實(shí)驗(yàn)課程如工藝課程設(shè)計(jì)、材料顯微組織與性能綜合實(shí)驗(yàn)、材料設(shè)計(jì)與制備綜合實(shí)驗(yàn)等,配套實(shí)驗(yàn)課程中都有玻璃工藝學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。此外,生產(chǎn)實(shí)習(xí)與“玻璃工藝學(xué)”等課程密切相關(guān),也是真正讓學(xué)生投身實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié)。
實(shí)驗(yàn)課程改革的重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),綜合運(yùn)用玻璃工藝學(xué)相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)習(xí)相關(guān)實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),使理論和實(shí)踐密切結(jié)合,使知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深和擴(kuò)展,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。對照往年實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn),我們嘗試將演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)等逐步取消,轉(zhuǎn)而更注重實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性。這就要求學(xué)生分組或獨(dú)自完成查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)配方、分析缺陷、檢驗(yàn)性能等整個(gè)玻璃生產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)并形成可行性報(bào)告書,在報(bào)告書得到指導(dǎo)老師認(rèn)可的情況下,就可以利用本專業(yè)提供的實(shí)驗(yàn)條件和平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,也強(qiáng)化了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí),提高了實(shí)驗(yàn)操作技能,也培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
我們也提倡將配套實(shí)驗(yàn)結(jié)合授課教師的科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競賽項(xiàng)目,科技立項(xiàng)及其他競賽。這些競賽項(xiàng)目一般要求學(xué)生能夠基于專業(yè)知識(shí),解決復(fù)雜工程問題,對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維,提升實(shí)驗(yàn)操作技能,提高綜合分析解決問題的能力等都意義重大。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師必須和企業(yè)高級技師協(xié)商好考察過程中的重點(diǎn),方便學(xué)生將課堂上的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐充分結(jié)合,有針對性地提升學(xué)生的實(shí)踐能力。加強(qiáng)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐的建設(shè),有助于培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、職業(yè)能力較強(qiáng)的復(fù)合型人才。
充分利用互聯(lián)網(wǎng)科技的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,建立“過程性考核+期末考試”的考核評價(jià)體系對“玻璃工藝學(xué)”的課程改革極其關(guān)鍵。傳統(tǒng)教學(xué)模式下的過程性考核僅僅通過考勤和作業(yè)來計(jì)分,這種“大鍋飯”式的評價(jià)方式顯然不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和獨(dú)立思考能力。而我們的過程性考核具有“多元化任務(wù)式”的特征,能更好地對每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)能力進(jìn)行考核,包括課堂互動(dòng)表現(xiàn)、課堂測驗(yàn)、在線學(xué)習(xí)時(shí)長、出勤率、作業(yè)質(zhì)量等。比如在課中通過超星學(xué)習(xí)通小程序發(fā)布自測題和討論題,教師通過學(xué)習(xí)通手機(jī)終端了解學(xué)生的正確率和活躍度,并對其進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)測驗(yàn)評分。
其次,在課程結(jié)束以后,“玻璃工藝學(xué)”教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求達(dá)到與否都會(huì)由教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行審核,教學(xué)團(tuán)隊(duì)客觀分析各指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度,客觀評價(jià)課程質(zhì)量,并形成改進(jìn)方案,向?qū)W院教學(xué)指導(dǎo)組傳達(dá)。最后授課教師結(jié)合各方面反饋意見,對“玻璃工藝學(xué)”課程進(jìn)行進(jìn)一步的改革。
“互聯(lián)網(wǎng)+”的授課理念和思路被引入“玻璃工藝學(xué)”的課程教學(xué)之中,在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程配套實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐、課程評價(jià)體系等方面做了一些改革實(shí)踐并提出了思考和改進(jìn)方案。通過“翻轉(zhuǎn)課堂”等理念,促進(jìn)以“教”為主逐步向以“學(xué)”為主的教學(xué)價(jià)值取向轉(zhuǎn)變,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,課程教學(xué)質(zhì)量的提升。同時(shí),希望“互聯(lián)網(wǎng)+”理念在其他課程中的應(yīng)用或深化改革過程中能提供一定的借鑒意義。