耿慧遠(yuǎn) 孫湛 秦少華 何鵬
摘? 要:新工科建設(shè)與課程思政展現(xiàn)出密切的內(nèi)在一致性,新工科為課程思政提供全新的平臺(tái),而課程思政則為新工科提供具有戰(zhàn)略性指導(dǎo)意義的方針。然而,新工科的蓬勃發(fā)展也對(duì)課程思政提出嶄新的挑戰(zhàn),尤其是在如何實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科整合、統(tǒng)一知識(shí)傳授和價(jià)值觀引領(lǐng)等方面,成為當(dāng)前新工科背景下高校教師迫切需要解決的問題。以金屬非平衡凝固新工科課程為例,該文引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法,通過思政案例的開發(fā)和話語(yǔ)表達(dá)兩個(gè)方面,論證如何以思政案例為媒介,確保課程思政更好地融入新工科建設(shè)。設(shè)計(jì)個(gè)人和小組項(xiàng)目案例,涵蓋課程核心知識(shí)點(diǎn)與思政要素,旨在通過案例引導(dǎo)學(xué)生深度思考。同時(shí),進(jìn)行跨學(xué)科整合,將工程和人文社科內(nèi)容有機(jī)融入項(xiàng)目中。強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,通過項(xiàng)目的討論和考核引導(dǎo)學(xué)生形成積極的價(jià)值觀。通過這一互動(dòng)式、富有趣味性的課堂實(shí)踐,使得原本晦澀難懂的課程知識(shí)煥發(fā)生機(jī),同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)以及“為誰(shuí)學(xué)、怎么學(xué)”等問題的自主思考。這樣的教學(xué)方法旨在切實(shí)貫徹立德樹人的根本任務(wù),使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)科的同時(shí)培養(yǎng)出更為全面的素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:課程思政;語(yǔ)話表達(dá);新工科;項(xiàng)目式學(xué)習(xí);金屬非平衡凝固
中圖分類號(hào):G641? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2024)13-0032-05
Abstract: The construction of emerging engineering education and ideological and political education in courses exhibit a close inherent consistency. The emerging engineering education provides a fresh platform for ideological and political education, while ideological and political education, in turn, offers strategic guidance for the development of emerging engineering education. However, the vigorous development of emerging engineering education also poses novel challenges for ideological and political education, especially in areas such as achieving interdisciplinary integration, unifying knowledge impartation, and guiding values. These challenges are urgent issues that university teachers need to address in the current context of emerging engineering education. Taking the example of the course Non-Equilibrium Solidification of Metals, this paper introduces a project-based learning approach. Through the development of ideological and political cases and discourse expression, it argues how ideological and political cases can serve as a medium to ensure the better integration of ideological and political education into the construction of emerging engineering education. The design of individual and group project cases encompasses core course knowledge points and ideological and political elements, with the aim of guiding students in deep thinking through these cases. Simultaneously, interdisciplinary integration is pursued by organically incorporating engineering and humanities and social science content into the projects. Emphasis is placed on teamwork, and through project discussions and assessments, students are guided to form positive values. This interactive and engaging classroom practice revitalizes the originally complex and obscure course knowledge, while also inspiring students to engage in independent reflection on professional knowledge and questions related to "why learn" and "how to learn". This teaching method aims to effectively implement the fundamental task of moral education and character development, fostering students with more comprehensive qualities while pursuing their professional disciplines.
Keywords: ideological and political education; discourse expression; emerging engineering education; project-based learning; Non-Equilibrium solidification of Metals
新工科和課程思政建設(shè)是近年來(lái)我國(guó)高等教育領(lǐng)域備受關(guān)注的兩個(gè)重要舉措。2017年《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》吹響了新工科建設(shè)的號(hào)角,強(qiáng)調(diào)以立德樹人為引領(lǐng),培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型的卓越人才。2020年教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》強(qiáng)調(diào)將價(jià)值觀塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)融為一體,以幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。而2020年教育部辦公廳制定的《未來(lái)技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南(試行)》將未來(lái)技術(shù)學(xué)院定義為新工科建設(shè)的“再深化、再拓展、再突破、再出發(fā)”,并指出創(chuàng)新人才的培養(yǎng)應(yīng)該“堅(jiān)持知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一,培養(yǎng)學(xué)生追求真理、勇攀高峰的科學(xué)精神,堅(jiān)定服務(wù)國(guó)家、造福人類的責(zé)任感、使命感。”我們可以清晰看出新工科建設(shè)和課程思政在一致性和邏輯契合性方面呈現(xiàn)高度的統(tǒng)一。以“新的工科專業(yè)、工科的新要求”為內(nèi)涵的新工科建設(shè)為課程思政提供了創(chuàng)新的平臺(tái)[1],而課程思政為新工科指出了戰(zhàn)略性的指導(dǎo)方針。同時(shí)也應(yīng)該看到,新工科建設(shè)的發(fā)展也對(duì)課程思政提出了新的挑戰(zhàn),如何整合課程資源以涵蓋工程、技術(shù)和人文元素,如何提高教師素質(zhì)要求以及評(píng)價(jià)體系的不完善等都成為新工科背景下高校教師們亟需解決的問題[2-4]。
當(dāng)前,新工科的課程思政研究主要聚焦于兩個(gè)主要方向。首先,理論研究更注重宏觀層面,如天津大學(xué)的賈啟君研究員[5]從新工科課程思政建設(shè)的角度出發(fā),對(duì)課程思政建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)施體系、評(píng)價(jià)機(jī)制等進(jìn)行了深入探討。南京工業(yè)大學(xué)王軼卿、張翔[6]認(rèn)為在新工科建設(shè)框架下實(shí)施課程思政改革需要構(gòu)建新工科建設(shè)的中國(guó)理論體系,賦予新工科建設(shè)“中國(guó)特色”。而河海大學(xué)的吳寶海等[7]學(xué)者提出高校工科院系應(yīng)以課程思政為起點(diǎn),從人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)引領(lǐng)、黨建引領(lǐng)的師德師風(fēng)建設(shè)等多個(gè)層面入手,大力培養(yǎng)具備思想、情懷和專業(yè)實(shí)力的新工科人才。其次,更多的研究關(guān)注于具體某門課程的思政建設(shè),側(cè)重于思政案例的詳細(xì)梳理。例如,北京林業(yè)大學(xué)的段瑞楓等[4]學(xué)者針對(duì)新工科建設(shè),探索了數(shù)字通信課程中的思政教育融入方法。他們從教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課程、教學(xué)模式以及學(xué)術(shù)前沿介紹等方面提出了“4個(gè)思政融合”的理念,并在實(shí)施過程中采用“3個(gè)思政帶入”的方法,詳細(xì)介紹了思政教育在整個(gè)教學(xué)過程中的實(shí)施方案。另外,哈爾濱工業(yè)大學(xué)的黃永江等[3]學(xué)者結(jié)合新工科教育理念,通過深度挖掘非晶合金課程中蘊(yùn)含的思政元素,將課程思政貫穿于教學(xué)全過程。通過不斷優(yōu)化教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì),提高了該課程的授課效果,加強(qiáng)了學(xué)生的科研素養(yǎng),真實(shí)地實(shí)現(xiàn)了立德樹人的根本任務(wù)。這些研究為新工科的課程思政建設(shè)提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
本文以金屬非平衡凝固新工科課程為范例,引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法,從思政案例的開發(fā)和話語(yǔ)表達(dá)兩個(gè)方面,系統(tǒng)論證如何以思政案例為媒介,確保課程思政更為深入融入新工科建設(shè)。在具體實(shí)施中,我們分別設(shè)計(jì)了面向個(gè)人和小組的項(xiàng)目案例,以確保項(xiàng)目涵蓋課程的核心知識(shí)點(diǎn),并巧妙地貫穿其中思政要素的線索。項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于跨學(xué)科的整合,我們?cè)陧?xiàng)目中引入了工程和人文社科的內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生全面思考問題的能力。在實(shí)施過程中,我們強(qiáng)調(diào)了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。通過讓學(xué)生參與項(xiàng)目的討論和考核,我們不僅培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,還在項(xiàng)目中注入了價(jià)值觀的引領(lǐng)。
一? 金屬非平衡凝固課程概況
金屬非平衡凝固課程聚焦于金屬在非平衡狀態(tài)下的凝固行為,是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程。該課程在金屬3D打印、表面加工以及高性能材料制備等技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,涉及的產(chǎn)品包括分布式輸電系統(tǒng)中使用的非晶電機(jī)、大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的硬盤存儲(chǔ)器,以及電動(dòng)車中大量使用的非晶電動(dòng)機(jī)等[8-13]。金屬非平衡凝固在多個(gè)領(lǐng)域中展現(xiàn)出重要用途,因此,金屬非平衡凝固課程在新工科課程建設(shè)中扮演著重要的基礎(chǔ)角色,為機(jī)械、電子、材料和能源等學(xué)科提供有力支撐。
作為材料加工工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)課,金屬非平衡凝固課程涵蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。例如,課程介紹了近平衡條件下溶質(zhì)在溶液和固相中分布的夏爾公式,以及成分過冷對(duì)凝固時(shí)結(jié)晶形態(tài)的影響等。這些內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科知識(shí)。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅獲取了關(guān)于金屬非平衡凝固的理論知識(shí),還培養(yǎng)了在多學(xué)科交叉領(lǐng)域中思考問題的能力,為未來(lái)在相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
然而,傳統(tǒng)的金屬非平衡凝固課程大綱和教學(xué)設(shè)計(jì)中思政元素分散,缺乏系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)。因此,在新工科建設(shè)框架下,以金屬非平衡凝固課程為例,實(shí)施課程思政改革,并實(shí)現(xiàn)思政元素與學(xué)科知識(shí)的有機(jī)結(jié)合,產(chǎn)生一加一大于二的加成效應(yīng)具有重要的意義。我們認(rèn)為,在這樣的課程中,既要引入課程思政,又要實(shí)現(xiàn)新工科課程理念的建設(shè),激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程的濃厚興趣?;陧?xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式顯然是一個(gè)具有前景的解決方案,實(shí)踐的結(jié)果證實(shí)了這一設(shè)想。
二? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的思政融入
(一)? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的流程設(shè)計(jì)
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(Project-based Learning)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,教師在提供關(guān)鍵知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建初步的學(xué)習(xí)框架和開展討論,引導(dǎo)學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)合作解決開放性問題的經(jīng)歷來(lái)學(xué)習(xí)。在金屬非平衡凝固課程中,采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式有助于將思政元素融入教學(xué)過程中,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和思政意識(shí)。
首先,通過設(shè)計(jì)具體的項(xiàng)目,確保項(xiàng)目具有一定的復(fù)雜性和真實(shí)性,涵蓋金屬非平衡凝固課程的核心概念和知識(shí)點(diǎn)。這樣,學(xué)生可以將理論和知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中,促使他們?cè)诮鉀Q問題的過程中主動(dòng)思考與發(fā)現(xiàn)。其次,進(jìn)行跨學(xué)科的整合,確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)涉及多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域,包括工程和人文社科等,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。在項(xiàng)目中引入思政要素的線索,鼓勵(lì)學(xué)生在解決問題的過程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并思考與思政相關(guān)的議題,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)思政元素的有機(jī)引入。再次,強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作,鼓勵(lì)學(xué)生組成小組進(jìn)行合作。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力,強(qiáng)調(diào)了集體協(xié)作的重要性,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。最后,在項(xiàng)目進(jìn)行中設(shè)立明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),及時(shí)給予學(xué)生反饋。通過對(duì)項(xiàng)目過程和最終成果的評(píng)價(jià),不僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)術(shù)表現(xiàn),還注重評(píng)估學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新思維和思政方面的發(fā)展。這樣的評(píng)價(jià)機(jī)制有助于全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)情況,為他們?cè)谖磥?lái)的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯中提供有力支持。
(二)? 課程思政融入的理念與原則
一個(gè)重要的問題是:我們希望向?qū)W生傳遞什么樣的理念呢?我們認(rèn)為這些理念應(yīng)該包括以下四個(gè)方面。
首先,弘揚(yáng)愛國(guó)精神,喚起學(xué)生內(nèi)心深處的愛國(guó)之情。引導(dǎo)學(xué)生將個(gè)人的“小我”融入到祖國(guó)的“大我”、人民的“大我”之中,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感,從而弘揚(yáng)愛國(guó)主義精神,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。其次,崇尚專業(yè)精神,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到專業(yè)所能貢獻(xiàn)的獨(dú)特價(jià)值。通過了解與國(guó)外整體方向的差距,我們旨在激發(fā)學(xué)生為服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略而奮發(fā)向前的雄心壯志,加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的骨氣和志氣。再次,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,同時(shí)賦予他們更具創(chuàng)新思維的能力。這不僅僅是關(guān)于知識(shí)的傳授,更是為了引導(dǎo)學(xué)生在思考和解決問題時(shí)保持科學(xué)、開放的態(tài)度。最后,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神,并且在團(tuán)隊(duì)合作中表現(xiàn)出色。在面對(duì)新的工作和挑戰(zhàn)時(shí),學(xué)生需要能夠融入團(tuán)隊(duì),共同努力,達(dá)成更為遠(yuǎn)大的目標(biāo)。
通過對(duì)這四個(gè)方面理念的引導(dǎo),我們相信可以培養(yǎng)學(xué)生追求真理、勇攀高峰的科學(xué)精神,樹立服務(wù)國(guó)家、造福人類的使命感和革命感。
三? 課程思政建設(shè)的實(shí)踐
(一)? 課程思政案例的開發(fā)與構(gòu)建
思政案例是課程思政的教育教學(xué)載體,從內(nèi)容上看,應(yīng)包含思政元素和專業(yè)知識(shí)兩個(gè)耦合共進(jìn)的要素,共同完成知識(shí)傳授和價(jià)值引導(dǎo)的目標(biāo)。其中,思政元素是蘊(yùn)含于專業(yè)知識(shí)體系中的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵,一般而言,思政元素從專業(yè)、國(guó)家、文化等多個(gè)角度進(jìn)行深度的挖掘和提煉。
在介紹凝固科學(xué)的發(fā)展史時(shí),我們回顧了殷商時(shí)代的大方鼎,三星堆的青銅面具以及戰(zhàn)國(guó)編鐘等歷史文物。這些文物不僅是中華文明的杰出代表,更突顯了我國(guó)勞動(dòng)人民在3 000多年前就已經(jīng)掌握了精湛的金屬凝固技術(shù)。通過對(duì)這些古代金屬凝固工藝的深入了解,我們可以激發(fā)學(xué)生對(duì)中華文化的自信,讓他們認(rèn)識(shí)到我們擁有源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的技術(shù)傳統(tǒng)。同時(shí),我們將目光轉(zhuǎn)向當(dāng)代,強(qiáng)調(diào)我國(guó)為金屬凝固方面的大國(guó)。比如我們制造的世界上最大的液壓機(jī)、最大的鑄鋼件、最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂等。這些先進(jìn)技術(shù)的成功應(yīng)用展示了我國(guó)在當(dāng)代工業(yè)領(lǐng)域的卓越成就。通過這些案例,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情,宣揚(yáng)文化自信與制度自信。這種歷史與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合為學(xué)生提供了更加全面深刻的認(rèn)識(shí),讓他們更有信心面對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)。
通過介紹冬奧會(huì)火炬的3D打印技術(shù),我們深入了解了由哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院蘇彥慶教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的創(chuàng)新過程,為學(xué)生提供了一個(gè)鮮活的案例,引導(dǎo)他們發(fā)揚(yáng)科學(xué)精神,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。另一方面,我們結(jié)合稀土永磁材料的發(fā)明過程,引導(dǎo)學(xué)生深入了解科學(xué)創(chuàng)新的歷程。通過這個(gè)案例,學(xué)生可以了解科學(xué)家在解決實(shí)際問題中所面臨的困難和挑戰(zhàn),同時(shí)感受到科學(xué)研究對(duì)社會(huì)的積極影響,從而激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的濃厚興趣。同時(shí),我們?cè)谏婕爸忻蕾Q(mào)易戰(zhàn)時(shí),通過探討被“卡脖子”的先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),向?qū)W生解釋我們?yōu)楹螘?huì)陷入這一困境,具體“卡脖子”的原因等。這不僅引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揚(yáng)專業(yè)精神,更讓他們認(rèn)識(shí)到技術(shù)創(chuàng)新在國(guó)家安全和國(guó)家戰(zhàn)略中的關(guān)鍵作用。學(xué)生在服務(wù)于國(guó)家戰(zhàn)略的過程中,既能找到專業(yè)的發(fā)展方向,也能為國(guó)家解決現(xiàn)實(shí)問題貢獻(xiàn)力量。
(二)? 課程思政案例的語(yǔ)話表達(dá)
專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)踐和思想政治教育從根本上而言是一種價(jià)值傳播和勸導(dǎo)行為,因此,思政案例的話語(yǔ)表達(dá)將直接影響到學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的接受程度和對(duì)教師傳導(dǎo)價(jià)值觀的認(rèn)同程度。在課程思政的實(shí)踐中,語(yǔ)話表達(dá)方式的選擇至關(guān)重要,不同的表達(dá)風(fēng)格能夠傳達(dá)截然不同的信息和態(tài)度。在新工科課程思政建設(shè)中,將政治話語(yǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)術(shù)話語(yǔ),采用敘事語(yǔ)匯,是一個(gè)行之有效的方法,有助于更好地引導(dǎo)學(xué)生理解和認(rèn)同思政內(nèi)容。
在介紹快速凝固的應(yīng)用過程中,我們選取了稀土永磁材料這一具體例子,突顯了快速凝固技術(shù)在稀土永磁材料的發(fā)明過程中的重要作用。在拓展內(nèi)容時(shí),我們注重事實(shí)本身,強(qiáng)調(diào)我國(guó)在這一領(lǐng)域所取得的顯著成就。通過講述我國(guó)在20世紀(jì)90年代統(tǒng)籌布局,引進(jìn)當(dāng)時(shí)國(guó)際最新技術(shù)等,經(jīng)過政府、產(chǎn)業(yè)界和科研人員30年來(lái)的努力,使我國(guó)的稀土永磁產(chǎn)銷量達(dá)到了全球的80%。這種學(xué)術(shù)話語(yǔ)的敘事方式不僅突顯了事實(shí)的客觀性,同時(shí)將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了技術(shù)和創(chuàng)新,使學(xué)生更容易理解和接受。通過這樣的敘事方式,學(xué)生能夠清晰地了解我國(guó)社會(huì)主義制度的優(yōu)越性、人民的勤勞智慧以及科學(xué)家的創(chuàng)新精神等方面的信息。
(三)? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的思政融入
在金屬非平衡凝固課程教學(xué)中項(xiàng)目式學(xué)習(xí)分為兩種。
第一種是以單個(gè)學(xué)生為單位的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。在這一項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,我們?cè)O(shè)定了主題為“金屬凝固與社會(huì)”。這個(gè)主題的設(shè)定旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)金屬凝固技術(shù)及其與社會(huì)的關(guān)系的深入思考。首先,關(guān)注金屬凝固的技術(shù)方面,學(xué)生可以選擇某一具體的金屬非平衡凝固方式,如動(dòng)力學(xué)的快速凝固、深過冷快速凝固或大溫度梯度定向凝固等。在這一階段,學(xué)生需要深入了解所選擇技術(shù)的來(lái)龍去脈、技術(shù)原理等方面的知識(shí),為他們的項(xiàng)目提供技術(shù)基礎(chǔ)。其次,關(guān)注與社會(huì)的關(guān)系,學(xué)生需要深入分析所選技術(shù)在社會(huì)中的具體影響,重點(diǎn)關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)對(duì)中國(guó)社會(huì)所帶來(lái)的成就等方面。這樣的設(shè)計(jì)使得學(xué)生在調(diào)研和匯報(bào)項(xiàng)目時(shí),自然而然地引入了國(guó)家在這方面的成就,從而達(dá)到了讓學(xué)生自發(fā)挖掘思政元素的目的。這樣的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生更深入地了解技術(shù)原理,還通過關(guān)注社會(huì)影響,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與國(guó)家成就相聯(lián)系,達(dá)到了思政教育的目標(biāo)。
第二種是以小組為單位的項(xiàng)目式學(xué)習(xí),主題為“我要穿越——從石器時(shí)代到青銅時(shí)代”(如圖1所示)。這個(gè)主題將學(xué)生們帶入了一個(gè)充滿創(chuàng)造性和挑戰(zhàn)性的歷險(xiǎn)之旅,激發(fā)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。
首先,學(xué)生們“穿越”到石器時(shí)代,成為一個(gè)部落的領(lǐng)導(dǎo)者,需要帶領(lǐng)這個(gè)部落以最快速度進(jìn)化到青銅時(shí)代。穿越的地點(diǎn)是個(gè)性化的選擇,這為學(xué)生提供了更多的創(chuàng)造空間,使整個(gè)項(xiàng)目更具有趣味性。
在技術(shù)進(jìn)化的路線選擇上,學(xué)生們需要精心策劃,考慮到各個(gè)時(shí)期的資源、環(huán)境以及部落的需求。這要求他們不僅了解不同時(shí)代的技術(shù)發(fā)展,還需要綜合考慮各種因素,做出最為合理和可行的決策。
最后,通過所有同學(xué)的投票方式?jīng)Q定哪一組的進(jìn)化方式最為優(yōu)秀,這為整個(gè)項(xiàng)目增加了一層競(jìng)爭(zhēng)的元素。同學(xué)們將不僅僅關(guān)注自己小組的表現(xiàn),還會(huì)在其他小組的方案中找靈感,促使更多地思考和深入研究。
這里我們舉兩個(gè)具體的例子,其中一組同學(xué)在“穿越”過程中有一個(gè)思考,他們認(rèn)為“穿越者最重要的不是直接發(fā)展技術(shù),而是帶去發(fā)展技術(shù)的種子。穿越者首先應(yīng)該解決的是科學(xué)方法論,否則再多的技術(shù)能夠得到結(jié)果也不過是另外一種形式的陷入停滯的科技。最重要的是體系和科學(xué)的研究精神,即使從初級(jí)技術(shù)發(fā)展,只要有科學(xué)研究精神,時(shí)間可以彌補(bǔ)一切的技術(shù)差距”。這樣的感悟不就是科學(xué)精神的萌芽嗎!另外一組同學(xué)對(duì)穿越地點(diǎn)進(jìn)行了深入的考察,最終選擇決定在遼西地區(qū)進(jìn)行他們的穿越,為此他們?nèi)ゲ殚喠舜罅康奈墨I(xiàn)以及考古的發(fā)現(xiàn)。通過這樣的方式,使學(xué)生們得以了解我國(guó)古代這么璀璨的文明是怎么來(lái)的,對(duì)于我們的文化自信、制度自信,也就同時(shí)植入了意識(shí)當(dāng)中。
(四)? 課程考核中的思政融入
除了學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)之外,課程的考核結(jié)果也是學(xué)生比較重視的環(huán)節(jié)之一,也是課程思政應(yīng)當(dāng)融入也可以融入一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。我們鼓勵(lì)學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)心得、對(duì)專業(yè)的感悟以及金屬凝固技術(shù)對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響等在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和課程的最終報(bào)告中進(jìn)行總結(jié)。最終報(bào)告的撰寫,既是對(duì)學(xué)術(shù)成果的總結(jié),也是對(duì)思政元素的應(yīng)用。學(xué)生通過總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)感悟以及對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考,自然而然地將課程思政的核心觀念融入到自己的思考中。這種方式不僅能夠提高學(xué)生對(duì)課程的深度理解,也有助于培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。
綜上所述,金屬非平衡凝固課程中的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)及相應(yīng)的課程思政建設(shè)的流程可以歸納為圖2所示。
四? 課程思政建設(shè)的初步成效
將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與課程思政有機(jī)融合取得了顯著的效果。從學(xué)生的反饋和發(fā)展方向來(lái)看,這種改革帶來(lái)的積極影響是顯而易見的。我們分別對(duì)課程思政改革前哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2019級(jí)、2020級(jí)學(xué)生(共25人),以及課程思政改革后2021級(jí)、2022級(jí)學(xué)生(共36人)進(jìn)行了問卷調(diào)查,問題是:你是否認(rèn)為本門課程對(duì)于培養(yǎng)自己的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)有幫助?共發(fā)出61份問卷,收回有效問卷61份。
圖3給出了問卷調(diào)查的結(jié)果。由圖3可知,課程思政的融入極大地提升了學(xué)生對(duì)于金屬非平衡凝固的課程認(rèn)可程度,認(rèn)為課程對(duì)自己有幫助的學(xué)生占比提高了約50%,而認(rèn)為課程對(duì)自己幫助不大的學(xué)生占比僅為之前的1/2。
學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)同感和學(xué)習(xí)體驗(yàn)明顯提升。調(diào)查結(jié)果顯示,學(xué)生認(rèn)為這門課程對(duì)自己非常有幫助的比例從課程思政改革前的20%多提升到了將近40%。這表明學(xué)生更深刻地體驗(yàn)到課程的實(shí)際價(jià)值,提高了他們對(duì)課程的認(rèn)同度。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)金屬非平衡凝固學(xué)科產(chǎn)生了濃厚的興趣,并有更多的學(xué)生選擇在課題組深造,部分同學(xué)取得了碩士學(xué)位,并有同學(xué)繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。這表明項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和課程思政的融合激發(fā)了學(xué)生的學(xué)術(shù)熱情和進(jìn)取心。總體而言,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和課程思政的結(jié)合為金屬非平衡凝固課程注入了新鮮的活力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣和對(duì)課程的參與度。
五? 結(jié)束語(yǔ)
本文以金屬非平衡凝固這一典型新工科課程為例,基于理工科教育教學(xué)實(shí)踐,將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)引入課程思政建設(shè)。主要從思政案例的開發(fā)和話語(yǔ)表達(dá)兩個(gè)方面論證了如何通過不同形式的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)手段,更好地將課程思政融入新工科建設(shè)中。在設(shè)計(jì)個(gè)人和小組項(xiàng)目案例時(shí),全面涵蓋了課程核心知識(shí)點(diǎn)與思政要素,旨在通過案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考。同時(shí),進(jìn)行了跨學(xué)科整合,將工程和人文社科內(nèi)容有機(jī)融入項(xiàng)目中。強(qiáng)調(diào)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作,通過項(xiàng)目的討論和考核,引導(dǎo)學(xué)生形成積極的價(jià)值觀。本文確立了一個(gè)具體、可操作、具有輻射推廣價(jià)值的新工科課程思政建設(shè)途徑,具備較強(qiáng)的可行性。對(duì)于教師而言,該途徑不僅能夠結(jié)合個(gè)人授課特點(diǎn)進(jìn)行拓展和豐富,還能夠通過學(xué)生反饋直觀地檢驗(yàn)教學(xué)改革效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究,2017(3):1-6.
[2] 張玉宏,蔣玉英,侯惠芳.可持續(xù)發(fā)展的思政工科課程探索與實(shí)踐——以機(jī)器學(xué)習(xí)課程為例[J].計(jì)算機(jī)教育,2021(11):93-96.
[3] 黃永江,李雋,劉鋼.新工科背景下“非晶合金”課程思政建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇,2023(26):165-168.
[4] 段瑞楓,趙洪博,趙嶺,等.新工科背景下數(shù)字通信課程思政的融入與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊,2022,21(12):226-231.
[5] 賈啟君.新工科課程思政建設(shè)的實(shí)踐邏輯[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2021(5):50-53.
[6] 王軼卿,張翔.新工科建設(shè)中實(shí)施課程思政的理論與實(shí)踐[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2020(6):59-62.
[7] 吳寶海,沈揚(yáng),徐冉.高校新工科課程思政建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].學(xué)校黨建與思想教育,2020(21):61-62.
[8] 陳光,傅恒志.非平衡凝固新型金屬材料[M].北京:科學(xué)出版社,2004:1-19.
[9] LAVERNIA E J , SRIVATSAN T S. The rapid solidification processing of materials: science, principles, technology, advances, and applications[J]. Journal of Materials Science, 2010(45):287-325.
[10] RYUSUKE H, DAICHI A. Impacts of amorphous metal-based transformers on energy efficiency and environment[J]. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2008, 320(20):2451-2456.
[11] ANDREW H. The basics of amorphous-iron motors[J]. Machine Design, 2022:38-42.
[12] SAGAWA M, FUJIMURA S, TOGAWA N, et al. New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe[J]. Journal of Applied Physics, 1984, 55 (6): 2083-2087.
[13] CROAT J J, HERBST J F, LEE R W, et al. Pr-Fe and Nd-Fe-based materials: A new class of high-performance permanent magnets[J].Journal of Applied Physics,1984,5(6):2078-2082.
基金項(xiàng)目:黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“新工科背景下《金屬非平衡凝固》課程思政建設(shè)研究與實(shí)踐”(SJGY20210264)
第一作者簡(jiǎn)介:耿慧遠(yuǎn)(1978-),男,漢族,河南許昌人,博士,副研究員,博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)闊犭姴牧霞捌骷?/p>
*通信作者:何鵬(1974-),男,漢族,黑龍江哈爾濱人,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)殁F焊、微連接及可靠性基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用技術(shù)。