[摘 要]隨著新時(shí)期流程工業(yè)的不斷發(fā)展,過(guò)程系統(tǒng)原理課程的教學(xué)亟須與時(shí)俱進(jìn)。在傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí),應(yīng)融合課程思政內(nèi)容,賦予專(zhuān)業(yè)課程更為豐富的精神內(nèi)涵,以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。文章圍繞過(guò)程系統(tǒng)原理課程,從教學(xué)方式和教學(xué)方法兩個(gè)維度進(jìn)行課程思政融合的改革探索,提出構(gòu)建課程知識(shí)圖譜、影音流媒體教學(xué)、方案評(píng)選、走出課堂等教學(xué)改革方案,倡導(dǎo)教師從教學(xué)主導(dǎo)者向?qū)W習(xí)介導(dǎo)者角色轉(zhuǎn)換,通過(guò)在工程教育過(guò)程中結(jié)合學(xué)科前沿知識(shí)和社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題,講好中國(guó)故事,加強(qiáng)師生互動(dòng),進(jìn)而提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
[關(guān)鍵詞]過(guò)程系統(tǒng)原理;課程思政;教學(xué)改革
[中圖分類(lèi)號(hào)]G641[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437(2024)10-0109-04
習(xí)近平總書(shū)記在2016年全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上明確指出了思想政治工作在高等教育中的重要性。在工科專(zhuān)業(yè)課程思政建設(shè)中,高校既要堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)知識(shí)的傳授,又要堅(jiān)定立德樹(shù)人的價(jià)值導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相統(tǒng)一,以及知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值引領(lǐng)相融合,培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人[1]。工科高等院校專(zhuān)業(yè)課程教育獨(dú)具特色,它融合了專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用能力的提升、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的強(qiáng)化等方面[2]。在這個(gè)過(guò)程中,課程思政發(fā)揮著獨(dú)特的價(jià)值引領(lǐng)作用。將課程思政內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)教學(xué)相融合時(shí),應(yīng)采用潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的方式,避免生搬硬套,更不能為了思政而思政[3]。這種融合的目的并非用德育教育代替專(zhuān)業(yè)教育,而是在確保專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,充分提煉專(zhuān)業(yè)課程中的德育元素,將理想信念教育和人文教育融入專(zhuān)業(yè)知識(shí)講授中,從而提升專(zhuān)業(yè)課程的人文內(nèi)涵[4]。筆者認(rèn)為,課程思政與專(zhuān)業(yè)教育相輔相成。通過(guò)適當(dāng)引入德育因素,不僅可以提升學(xué)生的人文素養(yǎng)和家國(guó)情懷,還能賦予專(zhuān)業(yè)課程更為豐富的精神內(nèi)涵,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和向上的動(dòng)力。
過(guò)程系統(tǒng)原理是面向工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,每年都吸引大量學(xué)生選修,在教學(xué)體系建設(shè)中占據(jù)重要地位。由于課程的理論內(nèi)容相對(duì)專(zhuān)業(yè)且深?yuàn)W,直接講解可能會(huì)顯得枯燥、難懂。此外,這門(mén)課程所涉及的傳熱、傳質(zhì)、流體流動(dòng)等原理,實(shí)際上與我們的日常生活息息相關(guān),蘊(yùn)含著豐富的思政教育元素。如果教師能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與日常生活中的實(shí)例巧妙結(jié)合,提煉出有效的德育元素,必將大大提高教學(xué)效果。因此,傳統(tǒng)的理論傳授方法已不能適應(yīng)新時(shí)期過(guò)程系統(tǒng)原理課程的教學(xué)要求,有必要從教學(xué)方式和教學(xué)方法兩個(gè)角度出發(fā),對(duì)過(guò)程系統(tǒng)原理課程進(jìn)行改革,以推進(jìn)其教學(xué)中的思政融合。
一、授課方式從教師主導(dǎo)向介導(dǎo)轉(zhuǎn)變
兩千多年前的古希臘哲學(xué)家柏拉圖認(rèn)為,教育的目的是培養(yǎng)靈魂的美德。在傳統(tǒng)教育過(guò)程中,教師通常是主導(dǎo)者,負(fù)責(zé)知識(shí)傳授、規(guī)范學(xué)生行為和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和教育理念的逐步演變,傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)[5]?,F(xiàn)代教育理念更傾向于倡導(dǎo)教師角色從教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻閷?dǎo)者[6]。主導(dǎo)者與介導(dǎo)者雖一字之差,但內(nèi)涵迥異。作為主導(dǎo)者的教師在課堂中發(fā)揮著主導(dǎo)作用,通過(guò)發(fā)表言論、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、管理學(xué)生行為等方式,主導(dǎo)課堂討論與活動(dòng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師的權(quán)威和學(xué)生的被動(dòng)接受,往往忽視了學(xué)生的個(gè)體差異和主動(dòng)思考的能力。而作為介導(dǎo)者的教師,他們更加關(guān)注學(xué)生的需求和興趣,以學(xué)生為中心,提供必要的指導(dǎo)和支持,幫助學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)和發(fā)展各項(xiàng)能力。
近十年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了顯著發(fā)展,社會(huì)生活的方方面面發(fā)生了深刻變革。人工智能、先進(jìn)控制技術(shù)等新興技術(shù)的涌現(xiàn)使得工業(yè)產(chǎn)品的迭代周期不斷縮短,市場(chǎng)收入效益也在持續(xù)提高[7]。然而,過(guò)程系統(tǒng)原理課程的教學(xué)模式并未同步發(fā)生顯著變化,仍主要停留在理論講解與習(xí)題訓(xùn)練的層面,導(dǎo)致學(xué)生難以理解生產(chǎn)過(guò)程,造成教學(xué)與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象。筆者通過(guò)深入生產(chǎn)一線(xiàn)進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代流程工業(yè)對(duì)于人才需求和工程師的培養(yǎng)已發(fā)生了質(zhì)的變化,具有實(shí)際動(dòng)手能力,能夠解決工程實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用型人才更受企業(yè)的青睞[8]。新一代的工程師不僅需要熟知產(chǎn)品和生產(chǎn)流程,還需要掌握管理與營(yíng)銷(xiāo)知識(shí),成長(zhǎng)為具有較高綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才。作為培養(yǎng)過(guò)程系統(tǒng)工程師的課程,過(guò)程系統(tǒng)原理除傳授傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)外,更應(yīng)注重塑造學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí),課程的教學(xué)方式也需與時(shí)俱進(jìn),以適應(yīng)新時(shí)期工程師能力培養(yǎng)的要求。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐體會(huì),筆者認(rèn)為在過(guò)程系統(tǒng)原理課程教學(xué)過(guò)程中可從以下幾個(gè)方面入手。
(一)通過(guò)知識(shí)圖譜訓(xùn)練學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力
過(guò)程系統(tǒng)原理課程的教學(xué)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在理論知識(shí)繁雜且知識(shí)體系相對(duì)分散。例如,教材內(nèi)容涵蓋流體流動(dòng)、傳熱、精餾三個(gè)部分,其中僅流體流動(dòng)這一部分就涉及流體粘度、連續(xù)性方程、層流、湍流、局部阻力系數(shù)、雷諾應(yīng)力、伯努利方程、范寧方程等概念。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,筆者通過(guò)采用五個(gè)維度的知識(shí)圖譜,將原本碎片化的知識(shí)點(diǎn)整合成一個(gè)結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源與實(shí)際問(wèn)題緊密關(guān)聯(lián),幫助學(xué)生更好地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。這五個(gè)維度的知識(shí)圖譜如下:(1)差異化的學(xué)習(xí)。眾所周知,不同班級(jí)的學(xué)生甚至同一班級(jí)的不同學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度存在差異性。因此,對(duì)于掌握較快的學(xué)生,可以提供更寬泛的閱讀建議;對(duì)于掌握較慢的學(xué)生,可以設(shè)置多次課堂提問(wèn)環(huán)節(jié),幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。(2)面向問(wèn)題的學(xué)習(xí)模式。將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源與實(shí)際問(wèn)題緊密關(guān)聯(lián),使學(xué)生能夠通過(guò)瀏覽知識(shí)圖譜理解相關(guān)知識(shí)、概念和它們之間的關(guān)系,從而找到解決問(wèn)題的途徑。例如,在講授流體力學(xué)的伯努利方程時(shí),以海上輪船的相撞事故為例,闡述流速與壓力的關(guān)系。(3)知識(shí)可視化。通過(guò)知識(shí)圖譜將知識(shí)可視化展示,可以幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系。知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)和邊界,有利于學(xué)生了解知識(shí)之間的聯(lián)系和層次,從而形成更全面的知識(shí)認(rèn)知。(4)動(dòng)態(tài)評(píng)估與反饋。通過(guò)將知識(shí)圖譜應(yīng)用于學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)估和反饋過(guò)程中,考查學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和表現(xiàn),生成動(dòng)態(tài)評(píng)估指標(biāo)和結(jié)果,并提供針對(duì)性的建議,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。(5)教學(xué)資源管理。通過(guò)知識(shí)圖譜管理和組織教學(xué)資源,將不同類(lèi)型的教學(xué)資源與知識(shí)圖譜中的相關(guān)節(jié)點(diǎn)和概念進(jìn)行關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)和高效利用。
筆者通過(guò)差異化學(xué)習(xí)、問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)、知識(shí)可視化、動(dòng)態(tài)評(píng)估與反饋以及教學(xué)資源管理等五個(gè)維度的知識(shí)圖譜,為學(xué)生提供互動(dòng)性更強(qiáng)、效率更高的教學(xué)支持,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和課堂參與度,取得良好的教學(xué)效果。
(二)通過(guò)公開(kāi)評(píng)選的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情
大學(xué)生的思維活躍度與接受能力正處于黃金時(shí)期,對(duì)傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式表示抗拒,導(dǎo)致教學(xué)效果不盡如人意。特別是一些工科學(xué)生,由于缺乏對(duì)生產(chǎn)一線(xiàn)的直接接觸,常常面臨理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題。為了幫助學(xué)生更好地理解并運(yùn)用知識(shí),教師可以在課堂教學(xué)中引入競(jìng)爭(zhēng)評(píng)比的方式。例如,教師可以圍繞離心泵、換熱器、吸收塔、精餾塔等過(guò)程設(shè)備類(lèi)型,組織方案評(píng)選活動(dòng)。學(xué)生分組進(jìn)行討論,通過(guò)查找資料確定合適的生產(chǎn)路線(xiàn),并進(jìn)行可行性論證。最終,教師對(duì)不同方案進(jìn)行總結(jié)和分析,幫助學(xué)生形成正確的工程思維。這種教學(xué)方式不僅可以提升學(xué)生的文獻(xiàn)整理能力,還有助于培養(yǎng)他們的工程視野和商業(yè)思維。在實(shí)踐中,學(xué)生的反饋積極,學(xué)習(xí)成績(jī)也有所提高。
二、通過(guò)思政融合講好中國(guó)故事
過(guò)程系統(tǒng)原理是一門(mén)理論聯(lián)系實(shí)際的課程,其中涉及的傳熱、傳質(zhì)、流體流動(dòng)等知識(shí)與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān),蘊(yùn)含著豐富的思政教育元素。教師要善于發(fā)掘理論知識(shí)點(diǎn)與思政內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,找準(zhǔn)切入點(diǎn),將思政教育融入過(guò)程系統(tǒng)原理課程的教學(xué)之中。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中蘊(yùn)含著豐富的人文精神和科技內(nèi)涵,比如“鯀禹治水”的故事不僅揭示了流體流動(dòng)與水力輸送的基本原理,也體現(xiàn)了中華民族對(duì)人與自然和諧共生關(guān)系的思考。此外,我國(guó)實(shí)施的一系列有關(guān)國(guó)計(jì)民生的重大項(xiàng)目,如南水北調(diào)、西氣東輸?shù)?,都與過(guò)程系統(tǒng)原理的實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)。教師若能將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與學(xué)科前沿知識(shí)、社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題相結(jié)合,進(jìn)行深入挖掘和整理,便能夠使其成為過(guò)程系統(tǒng)原理課程的優(yōu)質(zhì)思政教育素材,為知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)增添人文因素,進(jìn)而升華課堂教學(xué)的效果。
經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐與總結(jié),筆者認(rèn)為通過(guò)思政融合講好中國(guó)故事需注意以下要點(diǎn):
(一)通過(guò)生動(dòng)的影音材料激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力
科技的進(jìn)步極大地豐富了教學(xué)手段的多樣性,教師可以挑選不同題材和風(fēng)格的影音材料,使書(shū)本知識(shí)“活”起來(lái),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,豐富他們的想象力和創(chuàng)造力。在觀看影音材料之前或之后,教師可以通過(guò)提出一些開(kāi)放性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度進(jìn)行討論和思考,激發(fā)他們的創(chuàng)造熱情。以精餾分離原理為例,教師可以結(jié)合我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的煤制乙二醇項(xiàng)目講述科研人員的鉆研精神,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)發(fā)能夠研究。此外,教學(xué)中還可以設(shè)計(jì)一些項(xiàng)目或任務(wù),讓學(xué)生自主選擇合適的影音材料,進(jìn)行深入的研究和創(chuàng)作。這種開(kāi)放式的學(xué)習(xí)方式,能夠鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮個(gè)人的創(chuàng)造力和想象力。在培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)方面,筆者特別注重運(yùn)用多媒體教學(xué)工具。通過(guò)播放具體案例的視頻,引導(dǎo)學(xué)生分析技術(shù)秘密與職業(yè)經(jīng)理人跳槽之間的關(guān)系,從而明確知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)在社會(huì)生產(chǎn)中的重要作用,這一教學(xué)方法深受學(xué)生歡迎??偟膩?lái)說(shuō),通過(guò)靈活生動(dòng)的影音材料激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,關(guān)鍵在于注重材料的多樣性、教學(xué)過(guò)程的互動(dòng)性以及學(xué)生的自主性,并在教學(xué)中給予學(xué)生充分的支持和鼓勵(lì),創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境。
(二)通過(guò)走出課堂強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)
過(guò)程系統(tǒng)原理課程涉及很多工程知識(shí),通過(guò)走出課堂,前往能源、電力等流程工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和科研院所進(jìn)行實(shí)地考察和調(diào)研,學(xué)生能夠直觀地了解企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況,從而深化對(duì)理論知識(shí)的理解與掌握。學(xué)生只有走出課堂,深入生產(chǎn)環(huán)節(jié)的情境中,才能真正理解企業(yè)的實(shí)際需求,發(fā)現(xiàn)企業(yè)面臨的問(wèn)題,從而明確自己的職業(yè)發(fā)展方向。為講解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,筆者曾帶領(lǐng)學(xué)生前往某石化企業(yè),對(duì)低壓羰基合成丁辛醇車(chē)間、低壓高密度聚乙烯車(chē)間、重油加氫裂化車(chē)間進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。在調(diào)研過(guò)程中,學(xué)生親身體驗(yàn)了工業(yè)生產(chǎn)的神奇與奧妙,樹(shù)立了全流程的生產(chǎn)意識(shí),并提高了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
三、結(jié)語(yǔ)
課程思政是一種重要的教育教學(xué)理念,它直接關(guān)系到教育的立德樹(shù)人根本任務(wù)。筆者通過(guò)過(guò)程系統(tǒng)原理課程教學(xué)活動(dòng),對(duì)思政融合下的專(zhuān)業(yè)課程教育改革進(jìn)行初步探索。該課程改革順應(yīng)了新時(shí)期流程工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)在要求,對(duì)于提高學(xué)生的職業(yè)能力具有顯著作用。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)避免“照本宣科”,而應(yīng)有針對(duì)性地構(gòu)建課程知識(shí)圖譜,以深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。借助影音流媒體逼真的視聽(tīng)效果,幫助學(xué)生更好地了解過(guò)程裝備的復(fù)雜結(jié)構(gòu);同時(shí),通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)評(píng)比的方式加強(qiáng)師生互動(dòng),通過(guò)走出課堂增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在此過(guò)程中,教師需要實(shí)現(xiàn)從教育主導(dǎo)者向介導(dǎo)者的角色轉(zhuǎn)換,針對(duì)大學(xué)生階段學(xué)生的心理特征進(jìn)行有效引導(dǎo),合理設(shè)計(jì)教學(xué)方案,創(chuàng)新教學(xué)方式方法,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)寓教于學(xué)的效果。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 王飛,劉勝輝,崔玉祥.工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下的地方工科院校新工科建設(shè)的思考[J].高教學(xué)刊,2021(3):63-66.
[2] 劉偉玲,周?chē)唛?,?新工科背景下測(cè)控專(zhuān)業(yè)“工學(xué)并舉”實(shí)踐教學(xué)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制構(gòu)建:以河北工業(yè)大學(xué)為例[J].大學(xué)教育,2023(2):66-70.
[3] 王強(qiáng),陳新兵,鄧字巍.高校有機(jī)化學(xué)課程思政教學(xué)實(shí)踐[J].大學(xué)教育,2023(2):30-32.
[4] 周暉,郭慧.將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入普通生態(tài)學(xué)教學(xué)[J].大學(xué)教育,2023(2):36-38.
[5] 薛永超,曹仁義,李俊鍵,等.新工科背景下石油工程專(zhuān)業(yè)課程思政建設(shè)初探[J].大學(xué)教育,2023(2):24-26.
[6] 劉靜,張楠,于棋,等.應(yīng)用型高校工科專(zhuān)業(yè)課程思政建設(shè)的實(shí)踐研究[J].大學(xué)教育,2023(2):18-20.
[7] 朱明,馬正飛.借助人工智能實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用數(shù)學(xué)中的學(xué)習(xí)價(jià)值創(chuàng)造[J].教育教學(xué)論壇,2020(36):159-161.
[8] 朱明.化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新思考[J].化工高等教育,2020,37(4):80-83.
[責(zé)任編輯:梁金鳳]