于耀光 張小雨 崔清
摘? 要:材料類通識(shí)課程是理工類及綜合性高等學(xué)校通識(shí)課程體系中的重要組成,對(duì)材料類通識(shí)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果的探討有助于提升該類課程的教學(xué)質(zhì)量,是一項(xiàng)有意義的教學(xué)活動(dòng)。該文以無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程的課程建設(shè)和教學(xué)改革為例,剖析傳統(tǒng)功能材料通識(shí)課程課堂的教學(xué)特點(diǎn)和存在的問(wèn)題,介紹無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程建設(shè)過(guò)程中注重思政內(nèi)容的思想性引領(lǐng),兼顧通識(shí)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和趣味性,以成果和學(xué)習(xí)興趣牽引學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的教學(xué)實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:通識(shí)課程;功能材料;教學(xué)改革;課程思政;教學(xué)內(nèi)容
中圖分類號(hào):G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2023)11-0009-04
Abstract: The materials liberal education courses are important components of the liberal education system not only in science and engineering colleges and universities, but also in comprehensive colleges and universities. The discussion on the teaching content, teaching methods and teaching effectiveness of materials-based liberal education courses is helpful to improve the teaching quality of these courses. It is a meaningful teaching activity. Firstly, taking the curriculum construction and teaching reform of the ubiquitous functional materials liberal education course as an example, this paper analyzes the teaching characteristics and existing problems of the traditional functional materials liberal education courses. Secondly, this paper emphasizes that the construction process of the ubiquitous functional materials liberal education course should focus on the ideological guidance of the ideological and political content. Moreover, this paper argues that the materials-based liberal education course should take into account the systematicity and interestingness of the teaching content, and the teaching practice of internal driving force of learning should be drawn by the outcome and learning interest.
Keywords: liberal education courses; functional materials; teaching reform; ideological and political courses; content of courses
習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想對(duì)人的全面發(fā)展作出生動(dòng)詮釋,習(xí)近平總書(shū)記在《之江新語(yǔ)》中闡述:“人,本質(zhì)上就是文化的人,而不是‘物化的人;是能動(dòng)的、全面的人,而不是僵化的、‘單向度的人。[1]”全面提升國(guó)民素質(zhì)是踐行習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的重要組成部分。2021年6月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要(2021—2035年)》指出,“科學(xué)素質(zhì)是國(guó)民素質(zhì)的重要組成部分,是社會(huì)文明進(jìn)步的基礎(chǔ)”,“深化科普供給側(cè)改革,提高供給效能”。高校作為知識(shí)和技術(shù)創(chuàng)新的重要場(chǎng)所,既要培養(yǎng)拔尖型高水平人才,也要肩負(fù)起提升國(guó)民科學(xué)素質(zhì)的重任。高校的通識(shí)教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生“融會(huì)貫通”不同學(xué)科的知識(shí),能夠與不同文化、不同專業(yè)背景的人進(jìn)行溝通合作,還著力培養(yǎng)學(xué)生“博聞強(qiáng)識(shí)”,對(duì)實(shí)際問(wèn)題的關(guān)注、理解與洞察的能力[2]。中山大學(xué)通過(guò)“推金課,治水課”構(gòu)建了完善的本科教學(xué)體系,在深圳校區(qū)努力培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、技藝精湛的拔尖型新工科人才和醫(yī)術(shù)高超的高水平醫(yī)師。新工科和醫(yī)科實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程中必然面臨處理人與自然的關(guān)系、人與他人的關(guān)系和人與自我的關(guān)系,因此加強(qiáng)通識(shí)課程建設(shè)成效是培養(yǎng)優(yōu)秀新工科和醫(yī)科人才的內(nèi)稟要求[3]。無(wú)處不在的功能材料是在中山大學(xué)深圳校區(qū)開(kāi)設(shè)的一門(mén)通識(shí)類公選課,課程面向中山大學(xué)在深圳校區(qū)培養(yǎng)的新工科及醫(yī)科專業(yè)本科生,主要介紹金屬功能材料、無(wú)機(jī)功能材料和有機(jī)功能材料的發(fā)展歷程、制備表征方法及性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文以中山大學(xué)深圳校區(qū)無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程教學(xué)改革探索為例,對(duì)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題、成因及解決對(duì)策進(jìn)行探討,為面向新工科和醫(yī)科專業(yè)類本科生的通識(shí)類課程建設(shè)提供建設(shè)性的建議(圖1)。
一? 傳統(tǒng)功能材料類通識(shí)課程課堂教學(xué)的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題
功能材料是通過(guò)科學(xué)研究和技術(shù)轉(zhuǎn)化開(kāi)發(fā)出的具有特定功能的物質(zhì)材料,功能材料的發(fā)展推動(dòng)了人類科技的不斷進(jìn)步。在工科和醫(yī)科領(lǐng)域,新型功能材料的出現(xiàn)往往會(huì)催生新型的工程器械和醫(yī)療裝備,能夠?qū)こ虒?shí)施和診療方式產(chǎn)生變革性影響。但在傳統(tǒng)的通識(shí)課程課堂教學(xué)組織方式下,存在著學(xué)生選課重“分?jǐn)?shù)效能”、課堂學(xué)習(xí)參與度低及教學(xué)效果不明顯等問(wèn)題,具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
(一)? 課堂教學(xué)效果與通識(shí)課程存亡的“零和博弈”
自2009年以來(lái),中山大學(xué)一直推行通識(shí)教育核心課程計(jì)劃,為保證教學(xué)質(zhì)量,每學(xué)期所有通識(shí)課程(含過(guò)往已開(kāi)設(shè)的課程)開(kāi)課前學(xué)校將嚴(yán)格組織評(píng)審,評(píng)審不通過(guò)將不予開(kāi)課。2010年學(xué)校頒布的《中山大學(xué)普通本科生修讀公共選修課程(通識(shí)教育課程)暫行管理辦法》要求全校文理工科全日制普通本科生須在本科階段修滿通識(shí)教學(xué)課程16學(xué)分[4]。自2021年起中山大學(xué)按照大類培養(yǎng)方案招收本科生,2021級(jí)大類方案中要求通識(shí)教學(xué)課程8學(xué)分(其中包含2分藝術(shù)類通識(shí)課)。在通識(shí)課程學(xué)分縮減的背景下,一方面,通識(shí)課程成績(jī)?cè)趯W(xué)生總成績(jī)中的占比降低,部分學(xué)生將投入精力與所能獲得的分?jǐn)?shù)的比例(即“分?jǐn)?shù)效能”)作為選課的主要考量;另一方面,教師開(kāi)設(shè)通識(shí)課程存在選課人數(shù)的閾值(選課超過(guò)15人才能開(kāi)課),教師需要吸引足夠人數(shù)的學(xué)生選課才能保證通識(shí)課程順利開(kāi)課。在學(xué)校嚴(yán)格審核教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生選課重“分?jǐn)?shù)效能”的雙重影響下,部分通識(shí)課程出現(xiàn)課堂教學(xué)效果下降的現(xiàn)象,課堂教學(xué)效果與通識(shí)課程存亡的“零和博弈”現(xiàn)象由此產(chǎn)生[5]。雖然在學(xué)校強(qiáng)力推行“推金課,治水課”政策后上述現(xiàn)象已得到一定程度的緩解,但仍需通過(guò)有效的通識(shí)課程教學(xué)改革探索從根本上消除課堂教學(xué)效果與通識(shí)課程存亡的“零和博弈”。
(二)? 學(xué)生課程投入程度與授課內(nèi)容深度的“針?shù)h相對(duì)”
功能材料涉及繁雜的物理、化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)原理,理論知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐高度結(jié)合,不同專業(yè)背景的學(xué)生對(duì)功能材料原理知識(shí)點(diǎn)的理解能力和對(duì)功能材料性能應(yīng)用的了解程度存在較大差異。如果理論內(nèi)容涉及過(guò)多,學(xué)生會(huì)因?yàn)閷W(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同和前續(xù)課程差異對(duì)課程的投入程度下降,導(dǎo)致“教師在講臺(tái)賣力推公式,學(xué)生卻低頭沉浸玩手機(jī)”現(xiàn)象的出現(xiàn)。然而如果一味降低課程授課內(nèi)容的深度,僅僅講授各種功能材料在國(guó)土防衛(wèi)、航空航天、國(guó)民經(jīng)濟(jì)及日常生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例,難免落入“教師講案例,學(xué)生聽(tīng)故事”的初級(jí)課程建設(shè)層次,課程的授課內(nèi)容無(wú)法達(dá)到一定深度,學(xué)生會(huì)因功能材料性能基礎(chǔ)原理知識(shí)的缺失無(wú)法與所學(xué)專業(yè)知識(shí)產(chǎn)生共鳴,以致很難實(shí)現(xiàn)“融會(huì)貫通,博聞強(qiáng)識(shí)”的通識(shí)教育理念[6]。因此,如何通過(guò)有限的課堂教學(xué)時(shí)間讓學(xué)生掌握不同種類功能材料與應(yīng)用性能相關(guān)的基礎(chǔ)原理,啟迪不同專業(yè)背景學(xué)生基于所學(xué)專業(yè)知識(shí)和功能材料的性質(zhì)進(jìn)行創(chuàng)新性思維,并能在未來(lái)學(xué)術(shù)研究或工作實(shí)踐過(guò)程中對(duì)功能材料進(jìn)行創(chuàng)新性的應(yīng)用,使課程建設(shè)朝著緩解直至最終消除學(xué)生課程投入程度與授課內(nèi)容深度的“針?shù)h相對(duì)”現(xiàn)象的方向發(fā)展,也是無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程在教學(xué)改革探索中思考的主要問(wèn)題。
(三)? 教學(xué)效果顯效遲緩與成果導(dǎo)向需求迫切的“兩難境地”
在專業(yè)課學(xué)習(xí)過(guò)程中,根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)建立的課程體系具有知識(shí)連貫性,前續(xù)課程良好的教學(xué)效果能夠在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中得到直接體現(xiàn)。以中山大學(xué)材料學(xué)院材料類本科生為例,材料科學(xué)基礎(chǔ)課程成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生在材料表征技術(shù)、科研訓(xùn)練及畢業(yè)設(shè)計(jì)等培養(yǎng)過(guò)程中的學(xué)業(yè)表現(xiàn)均高于同年級(jí)平均水平,這類學(xué)生也更容易通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等活動(dòng)產(chǎn)出科研成果,從而進(jìn)入“成績(jī)高→成果好→愛(ài)學(xué)習(xí)→成績(jī)高”的正反饋循環(huán)。相比于專業(yè)課程,學(xué)生選修通識(shí)課程通常以“分?jǐn)?shù)”為導(dǎo)向,教學(xué)效果在學(xué)生課程結(jié)束時(shí)的主要體現(xiàn)是高分,較難進(jìn)入基于成果激勵(lì)學(xué)習(xí)動(dòng)力的前述正反饋循環(huán)過(guò)程。此外,以獲得“高分”為目標(biāo)的通識(shí)課程學(xué)習(xí)僅能增長(zhǎng)一些“科普”知識(shí),與傳統(tǒng)意義上的全校選修課達(dá)到的教學(xué)效果并無(wú)二致[7]。因此,如何將功能材料通識(shí)課程的教學(xué)效果在基于成果導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)下有效呈現(xiàn)在對(duì)新工科及醫(yī)科類本科生的培養(yǎng)成效上,是無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程建設(shè)過(guò)程中探索的主要方向。
二? 無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程教學(xué)探索與實(shí)踐
無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程通過(guò)介紹新材料的功能和性質(zhì)架起物理、化學(xué)等學(xué)科基本原理與材料實(shí)際應(yīng)用之間的橋梁,授課過(guò)程中一方面避免單純講授基本原理中晦澀枯燥的定理公式、推導(dǎo)過(guò)程“勸退”跨專業(yè)學(xué)生,另一方面通過(guò)讓學(xué)生了解功能材料的前沿發(fā)展啟迪創(chuàng)新性思維,豐富實(shí)踐過(guò)程中基于先進(jìn)功能材料進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的手段。在無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程內(nèi)容建設(shè)和教學(xué)方法探索過(guò)程中,堅(jiān)持“思政為骨,通識(shí)為筋,成果為肌”的課程建設(shè)思路,綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法為學(xué)生塑造核心價(jià)值觀、拓展前沿知識(shí)面和牽引學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,使新工科和醫(yī)科類本科生能夠在以成果導(dǎo)向教育(Outcome based education,OBE)理念指導(dǎo)下的培養(yǎng)過(guò)程中“明志向、強(qiáng)基礎(chǔ)、結(jié)碩果”,課程建設(shè)和教學(xué)方法探索主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)。
(一)? 思政為骨,凝神聚氣,塑造社會(huì)主義核心價(jià)值觀
筆者在探索無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程建設(shè)與教學(xué)改革過(guò)程中深切體會(huì)到,前述功能材料通識(shí)課程課堂教學(xué)過(guò)程中暴露的三方面問(wèn)題的根源都是思想問(wèn)題。教師需要在滿足功能材料通識(shí)課程知識(shí)廣度和啟發(fā)性的基礎(chǔ)上,幫助學(xué)生樹(shù)立更為遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo),擺脫修讀通識(shí)課程單純追求高分?jǐn)?shù)的誤區(qū)。強(qiáng)化授課過(guò)程中的思政元素,聯(lián)系材料領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的有效途徑。中山大學(xué)十分重視學(xué)生思政教育,以2021級(jí)計(jì)算機(jī)大類招收的990名本科生為例,學(xué)生大一學(xué)年集中培養(yǎng)期間需要修讀習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想概論等合計(jì)9學(xué)分的思政課程,學(xué)生完成思政系列課程學(xué)習(xí)后會(huì)系統(tǒng)性地掌握新時(shí)期社會(huì)發(fā)展方向、國(guó)家建設(shè)目標(biāo)等方面的內(nèi)容。無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程的思政內(nèi)容在中山大學(xué)前續(xù)思政課程授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上,避免生搬硬套學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)的思政理論,而是根據(jù)當(dāng)前信息傳播特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,緊密融合“卡脖子”材料-熱點(diǎn)時(shí)事-思政元素,建立思政案例庫(kù),在學(xué)生逐漸明確學(xué)習(xí)目標(biāo)的過(guò)程中“凝神聚氣”,鼓勵(lì)學(xué)生投身國(guó)家建設(shè)需要的行業(yè),在建設(shè)國(guó)家過(guò)程中達(dá)到自我實(shí)現(xiàn)的人格需求。目前,無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在每次授課環(huán)節(jié)(2學(xué)時(shí))中引入課程思政內(nèi)容。
以無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程“高溫合金”部分的思政內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)為例,從情懷和實(shí)效兩個(gè)方面塑造學(xué)生愛(ài)國(guó)、敬業(yè)的社會(huì)主義核心價(jià)值觀。高溫合金是航空航天、能源動(dòng)力及化工生產(chǎn)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備的核心材料,卻長(zhǎng)期被美歐等發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施技術(shù)封鎖及產(chǎn)品禁運(yùn)。2021年3月,習(xí)近平總書(shū)記在《求是》雜志撰文指出,實(shí)踐反復(fù)告訴我們,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買不來(lái)、討不來(lái)的。2020年9月,習(xí)近平總書(shū)記在科學(xué)家座談會(huì)上的講話中強(qiáng)調(diào):“希望廣大科學(xué)家和科技工作者肩負(fù)起歷史責(zé)任,堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍。”課堂講授過(guò)程中,以我國(guó)高溫合金領(lǐng)域的奠基人師昌緒為例,培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。師昌緒突破了歐美在鐵基、鎳基高溫合金領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)的封鎖,為我國(guó)在高溫合金領(lǐng)域的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn),其在20世紀(jì)50年代由美學(xué)成回國(guó),其在婉拒導(dǎo)師科恩教授的挽留時(shí)說(shuō)道:“我是中國(guó)人,中國(guó)需要我,而美國(guó)并不缺少我這樣的人?!绷硪环矫妫蜻x修課程的新工科及醫(yī)科類本科生就業(yè)后未必從事材料研發(fā)領(lǐng)域的工作,課堂講授過(guò)程中還應(yīng)從實(shí)效的角度出發(fā),鼓勵(lì)學(xué)生在未來(lái)科研和工作中支持國(guó)產(chǎn)材料,從自己專業(yè)角度運(yùn)用國(guó)產(chǎn)材料并朝實(shí)際應(yīng)用的方向努力,這樣既能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,還能憑借需求升級(jí)拉動(dòng)國(guó)產(chǎn)材料技術(shù)迭代。
(二)? 通識(shí)為筋,博聞強(qiáng)識(shí),拓展前沿知識(shí)面
無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中根據(jù)通識(shí)課程的特點(diǎn),既重視課程知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)性,避免學(xué)生對(duì)不同種類功能材料“走馬觀花”式的學(xué)習(xí),還重視課程的趣味性,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而提升對(duì)前沿知識(shí)的接受度。在知識(shí)系統(tǒng)性方面,課程金屬材料部分以材料力學(xué)性質(zhì)為介紹金屬功能材料的主線,通過(guò)材料對(duì)不同力學(xué)性質(zhì)的側(cè)重點(diǎn)介紹高溫合金、彈性合金和形狀記憶合金等金屬材料的發(fā)展與應(yīng)用;無(wú)機(jī)非金屬材料部分以當(dāng)前“卡脖子”的芯片制造技術(shù)中材料科學(xué)問(wèn)題為主線,系統(tǒng)介紹無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件工作原理、制程工藝及所需的各種基礎(chǔ)材料制備技術(shù);有機(jī)材料部分以顯示技術(shù)為主線,從傳統(tǒng)-現(xiàn)代造紙技術(shù)、電子顯示技術(shù)切入,系統(tǒng)介紹聚合物材料的催化合成過(guò)程、液晶分子及有機(jī)發(fā)光材料的作用機(jī)制方面的內(nèi)容。以上內(nèi)容主要從介紹材料發(fā)展歷程進(jìn)一步過(guò)渡到當(dāng)前正在應(yīng)用的主流材料的性能,并通過(guò)互動(dòng)式探討引出未來(lái)應(yīng)用需求下的材料發(fā)展方向。通過(guò)讓學(xué)生掌握不同材料的發(fā)展歷程與現(xiàn)階段的材料性能,啟發(fā)學(xué)生基于通識(shí)內(nèi)容拉動(dòng)對(duì)未來(lái)所需材料性能的創(chuàng)新性思維,并在課堂互動(dòng)式討論過(guò)程中鞏固通識(shí)內(nèi)容,強(qiáng)化創(chuàng)新性思維方式,從而達(dá)到基于通識(shí)拉動(dòng)創(chuàng)新進(jìn)而拓展學(xué)生前沿知識(shí)面的教學(xué)目的。
針對(duì)本科生的通識(shí)教育通常旨在塑造其基本學(xué)科素養(yǎng),同時(shí)能夠?yàn)閷W(xué)生未來(lái)的發(fā)展拓寬選擇面。以本課程面向的新工科和醫(yī)科各專業(yè)的學(xué)生為例,他們很少涉及金屬功能材料類的課程,對(duì)特殊功能合金的知識(shí)了解不多,然而金屬功能材料的發(fā)展對(duì)國(guó)防、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面的發(fā)展至關(guān)重要。無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程對(duì)其中如形狀記憶合金及磁性材料等的介紹,化解其作用原理中記憶效應(yīng)及磁學(xué)理論部分晦澀的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)推導(dǎo),將此類金屬功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀展現(xiàn)給非材料類專業(yè)學(xué)生,拓展了學(xué)生對(duì)金屬功能材料領(lǐng)域前沿知識(shí)的視野。在一次隨堂測(cè)驗(yàn)中,一名醫(yī)科專業(yè)的學(xué)生結(jié)合課程所學(xué)的記憶合金知識(shí)和醫(yī)科學(xué)生扎實(shí)的素描繪畫(huà)技能,設(shè)計(jì)繪制了一幅基于形狀記憶合金材料制作的用于賽車防護(hù)性座椅的素描圖,給筆者在留下了深刻的印象。在課程趣味性方面,無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程從“關(guān)系”的角度著手,借助“父母-朋友”關(guān)系的角度吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以父母關(guān)系為例,筆者在與本科學(xué)生的日常交流過(guò)程中了解到,當(dāng)前的大學(xué)生與父母的共同話題不多。因此在有機(jī)材料部分聚合物合成及聚合物半透膜性質(zhì)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)中,通過(guò)以目前很多家庭都具備的反滲透凈水器為例,基于半透膜滲透壓的原理介紹反滲透過(guò)程濃縮水和純水兩部分液路,讓學(xué)生了解反滲透凈水器需選擇純水出水比例高,且日常維護(hù)需定期沖洗濃縮水一側(cè)的液路避免滋生細(xì)菌,進(jìn)而將課程學(xué)習(xí)到的通識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生與父母間的話題,使學(xué)生在與父母的溝通中強(qiáng)化對(duì)通識(shí)知識(shí)的理解并能傳播科普性的通識(shí)內(nèi)容。
(三)? 成果為肌,興趣導(dǎo)向,牽引學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力
無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中堅(jiān)持以興趣為導(dǎo)向拉動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。然而在科技快速發(fā)展和物質(zhì)極大豐富的今天,學(xué)生接觸各種傳統(tǒng)功能材料的應(yīng)用和通過(guò)新媒體了解先進(jìn)材料原理的機(jī)會(huì)大幅增多,如何在此基礎(chǔ)上繼續(xù)保持學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中的注意力,構(gòu)建興趣點(diǎn)是無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程建設(shè)過(guò)程中著力解決的問(wèn)題。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中,無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程不拘泥于理論課形式的課堂面授,通過(guò)將當(dāng)前國(guó)際國(guó)內(nèi)的熱點(diǎn)時(shí)事與先進(jìn)功能材料的具體應(yīng)用聯(lián)系起來(lái),建立“需求源于生活,辦法源于知識(shí)”的興趣導(dǎo)向。
在本課程的“形狀記憶合金”和“半導(dǎo)體光催化材料”教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,以當(dāng)前各國(guó)在碳中和發(fā)展趨勢(shì)下迫切尋求替代傳統(tǒng)化石能源的新能源背景下,首先在設(shè)置課堂討論環(huán)節(jié),讓學(xué)生結(jié)合當(dāng)堂所學(xué)內(nèi)容思考如何應(yīng)用形狀記憶合金和半導(dǎo)體光催化技術(shù)替代傳統(tǒng)化石燃料,為使所有學(xué)生都充分討論,設(shè)置課堂互動(dòng)成績(jī)(占總成績(jī)20%)。隨后通過(guò)自制教具讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐新能源的轉(zhuǎn)化過(guò)程,包括以形狀記憶合金為主要部件,將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能的演示裝置;以半導(dǎo)體光催化材料為主要媒介,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的演示裝置。從而使學(xué)生在“討論-思考-實(shí)踐”過(guò)程中產(chǎn)生以興趣為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。同時(shí)以學(xué)生為中心作為核心教育理念,就要做到保障所有學(xué)生的能力得到鍛煉,防止只重視培養(yǎng)少數(shù)拔尖人才而忽略全體學(xué)生的發(fā)展,因此便要做到加強(qiáng)每一位學(xué)生的課堂參與感;以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為教育導(dǎo)向,要求學(xué)生不僅學(xué)會(huì)“吸收”與“消化”,更要學(xué)會(huì)“轉(zhuǎn)化”與“升華”;持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)要求教師及時(shí)關(guān)注課堂動(dòng)態(tài)、及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,循序漸進(jìn),依據(jù)學(xué)生特點(diǎn)引導(dǎo)其個(gè)人發(fā)展的同時(shí),促進(jìn)良性競(jìng)爭(zhēng)以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。另一方面,通過(guò)課程學(xué)習(xí)及課堂討論環(huán)節(jié)增進(jìn)跨專業(yè)學(xué)生的相互了解,鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生結(jié)成興趣小組,依托“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”等平臺(tái),瞄準(zhǔn)新工科專業(yè)間及新工科與醫(yī)科專業(yè)間學(xué)科交叉碰撞出的新需求,憑借不同功能材料的性質(zhì),運(yùn)用創(chuàng)新性的思維嘗試解決新需求。這種以成果為牽引的學(xué)習(xí)模式能夠極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,并能夠?qū)⑼ㄗR(shí)教育的教學(xué)效果通過(guò)學(xué)術(shù)競(jìng)賽的形式展現(xiàn)出來(lái),從而將OBE教育理念有機(jī)融入無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程建設(shè)中。
三? 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程開(kāi)課以來(lái),學(xué)生選課率(選修人數(shù)/選修上限)每學(xué)期均在80%以上,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情較高。課程建設(shè)注重思政內(nèi)容的思想性引領(lǐng),兼顧通識(shí)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和趣味性,以成果和學(xué)習(xí)興趣牽引學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,取得了良好的教學(xué)效果。與此同時(shí),必須深刻地認(rèn)識(shí)到教學(xué)相長(zhǎng)是一個(gè)必要但長(zhǎng)期的過(guò)程,然而學(xué)生僅有一次修讀該門(mén)課程的機(jī)會(huì)。因此,課程建設(shè)中教學(xué)改革的內(nèi)容需要“小步快跑”,教師需要準(zhǔn)確把握教學(xué)方法和教學(xué)技術(shù)發(fā)展的方向,快速掌握最新的教學(xué)方法和教學(xué)技術(shù),穩(wěn)步推進(jìn)教師教學(xué)方法和教學(xué)技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。下一步,無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程將進(jìn)一步豐富課程思政案例庫(kù),保持授課內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),拓展學(xué)生產(chǎn)出成果的平臺(tái),不斷提升課程教學(xué)質(zhì)量與培養(yǎng)成效,以期為材料類乃至新工科類通識(shí)課程建設(shè)提供參考案例。
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基金項(xiàng)目:廣東省高等教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“《無(wú)處不在的功能材料》通識(shí)課程教學(xué)方法改革”(粵教高函〔2023〕4號(hào));中山大學(xué)2021年度本科教學(xué)質(zhì)量工程一院一課項(xiàng)目“無(wú)處不在的功能材料通識(shí)課程教學(xué)方法改革”(中山大學(xué)教務(wù)〔2021〕93號(hào))
第一作者簡(jiǎn)介:于耀光(1985-),男,漢族,黑龍江齊齊哈爾人,工學(xué)博士,副教授。研究方向?yàn)楣怆姶呋牧显谛履茉搭I(lǐng)域的應(yīng)用。