摘 要:發(fā)展新質生產力的核心之一,就是推動新材料、新能源、民用航空等戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展,而上述產業(yè)的進步離不開材料技術進步。材料專業(yè)大學生是推動上述產業(yè)和新質生產力發(fā)展的主力軍,因此如何在新時代背景下助力學生全面發(fā)展,促進學生成長、成才,是材料領域高等教育工作者急需思考的問題?!安牧峡茖W基礎”作為材料學科重要的專業(yè)基礎課程,遵循“以立德樹人為根本,培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀律的材料專業(yè)人才”的育人理念,明確培養(yǎng)目標,注重實踐和應用,結合產業(yè)需求,將前沿科學研究成果和工程實際應用案例融入教學過程中,全面提升人才培養(yǎng)與經濟社會需求的契合度,為祖國培育大批可適應新質生產力高速發(fā)展需求的應用型材料專業(yè)人才。
關鍵詞:新質生產力;材料科學基礎;課程改革;應用型人才
中圖分類號:TQ" 文獻標識碼:A
2024年政府工作報告中提出,將“大力推進現(xiàn)代化產業(yè)體系建設,加快發(fā)展新質生產力”列為首要任務。高校作為科技、人才和創(chuàng)新的核心匯聚點,是落實推進新質生產力的重要平臺。其肩負輸送人才資源重任,因此如何為祖國培養(yǎng)出所需的有情懷、勇?lián)?、高素質、肯奮斗的創(chuàng)新型人才隊伍,是每一位高等院校專任教師值得深思的問題[13]。對于教育改革而言,新質生產力為高等教育的改革與發(fā)展指明方向,推動課程教學理念、目標、內容、方式、評價等全方位變革,為教學質量提升提供強大動力。在專業(yè)知識教學中,新質生產力促進教育資源共享,推動教學方式變革,為培養(yǎng)適應新質生產力發(fā)展要求的高技能、高素質人才提供支持。
1 發(fā)展新質生產力視域下“材料科學基礎”課程改革的重要意義
新材料的研發(fā)、材料科技的進步與國防、工業(yè)、民生各領域的發(fā)展密切相關,因此培養(yǎng)新時代所需的材料類科技人才迫在眉睫[4]。西安航空學院是一所根植航空、面向航空、服務航空的應用型本科院校,就材料工程學院而言,其專業(yè)設置和研究方向均具有鮮明的航空特色。具體研究方向包括輕質鎂/鈦材料、吸波隱身材料、復合材料和新能源材料等。上述科學技術研究的進步都離不開扎實的理論基礎,而“材料科學基礎”課程是材料類學生的重要專業(yè)基礎課程,夯實理論基礎對于推進科技進步、發(fā)展新質生產力尤其重要。
該課程涵蓋知識點繁多,兼具基礎性和時效性。如何引導學生樂學、喜學、善學,將書本理論知識與“時事政治、科技發(fā)展、生產實際”緊密聯(lián)系,建立正確的專業(yè)課程學習思維體系,學以致用,是目前該課程亟待解決的難題。筆者認為,在新時代背景下,專業(yè)課程教學過程中,新質生產力為專業(yè)課程教學改革提供強大動力,它促使高等教育課程教學理念、目標、內容、方式和評價等全方位的創(chuàng)新性變革,促使教師優(yōu)化教學資源,激發(fā)創(chuàng)新思維。同時,新質生產力助力高等教育課程教學改革在目標、方法、內容和評估等多維度實現(xiàn)模式創(chuàng)新與質量提升,確定與分解契合新質生產力理念的教學目標,結合西安航空學院航空背景特色,圍繞前沿產業(yè)和增長引擎,充分配置和整合教學環(huán)境與資源,創(chuàng)新課程設計和教學方法,完善教學評估,培養(yǎng)出滿足我國新質生產力發(fā)展所需要的材料工作者。
2 發(fā)展新質生產力視域下“材料科學基礎”課程人才培養(yǎng)目標的重構
在發(fā)展新質生產力的宏大視域下,專業(yè)課程的人才培養(yǎng)目標重構直接關聯(lián)所培育專業(yè)學生的未來發(fā)展?!安牧峡茖W基礎”課程的培養(yǎng)目標是夯實學生材料科學基礎專業(yè)知識,強化學生工程實踐能力,致力培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和獨立思考能力,鼓勵學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,培養(yǎng)在多學科交叉融合背景下具備全面素質的優(yōu)秀人才,提升學生自主學習和應變水平,具有主動探索和解決問題的習慣;培養(yǎng)適應現(xiàn)代化發(fā)展需求的人才,緊跟科技和社會的發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學生終身學習意識和自主學習能力,適應現(xiàn)代社會發(fā)展的需要和職業(yè)崗位的要求。
3 發(fā)展新質生產力視域下“材料科學基礎”課程教學方法的創(chuàng)新
高校作為為企業(yè)、社會和市場輸送從業(yè)者和勞動者的核心樞紐,伴隨終端要求的提高,課程教學方法勢必相應改變[56]。圍繞西安航空學院材料工程學院的“材料科學基礎”課程建設,強化“以教為先”,以培養(yǎng)面向工程應用的創(chuàng)新型人才為導向,以國家急需產業(yè)需求為背景,全面加強教學資源體系化建設,采用多種課程教育教學方法,實現(xiàn)提高人才培養(yǎng)整體效能。形成以“思政融通、創(chuàng)新驅動、理實結合”為主線的教學思路,從思想意識、科學素養(yǎng)和行動能力等多角度,以“交互式、體驗式、啟發(fā)式和互動式”等途徑,將新質生產力的內涵潤物細無聲巧妙與專業(yè)基礎理論結合,該課程總體創(chuàng)新思路如圖1所示。
3.1 思政融通
發(fā)展新質生產力需要一大批有國家意識和責任感的人才。在課堂教學中將價值塑造和知識傳授相結合,是打造“三全”育人格局的重要舉措[7]。思政融通不僅能豐富教學的深度和廣度,提升教學質量,而且實例講授是引導學生思考社會問題,幫助學生樹立正確世界觀、人生觀、價值觀,讓學生深刻認識到個人發(fā)展與國際利益緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)新精神和社會責任感,激發(fā)學生的愛國情懷。圍繞能源汽車、商業(yè)航天和低空經濟等新興產業(yè)和未來增長點,選擇具有時代特性、學科特點和專業(yè)特色的生產生活案例、材料前沿成果和社會熱點話題,建立課程思政案例庫。
例如,在講授相圖中的單組元相圖時,以H2O相圖為例,在課前導入時,引入三個具有趣味性、時代性的例子——生活在高原上的邊防戰(zhàn)士做飯使用高壓鍋、航天英雄景海鵬順利返航和奧運健兒曲春雨獲得冬奧會首枚金牌,啟發(fā)學生思考與H2O的關聯(lián)點,體現(xiàn)課堂的“趣味性”;課后學生自發(fā)組建學習小組,調研我國第一口高壓鍋的研發(fā)、“飛天”宇航服的發(fā)明、黑龍冰刀的研制等背后的故事。在該知識點的教學環(huán)節(jié)設計中,實現(xiàn)了理論與實際結合,幫助學生明晰了知識的應用場景,使學生思維步步緊跟教學內容,最終達到靈活運用所學理論知識解決工程實踐問題的目的;同時思政案例與時俱進,將民族自豪、航天精神、拼搏奮斗、大國工匠等色彩鮮明的思政元素有機融入課堂教學中,充分調動了學生的主動性和求知欲,增強專業(yè)的認同感和自豪感,培養(yǎng)學生不僅具有扎實的專業(yè)知識和技能,還具有良好的思想政治素質和崇高的社會責任感,能夠在畢業(yè)后為國家的經濟發(fā)展、科技創(chuàng)新、文化繁榮等方面做出貢獻。
3.2 創(chuàng)新驅動
創(chuàng)新是新質生產力發(fā)展的核心。在“材料科學基礎”課程教學過程中強調對學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng),鼓勵學生敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念,勇于探索未知領域,激發(fā)學生創(chuàng)新意識。專業(yè)課程教育的基礎是掌握專業(yè)知識和夯實學識功底,提供足夠且必要的知識儲備;同時培育學生創(chuàng)新思維,激發(fā)創(chuàng)造能力,在實踐中不斷引導學生提升個人能力和素質,是適應新質生產力發(fā)展要求,成長為堪當民族復興重任的時代新人的必然要求。
創(chuàng)新驅動的主要形式包括:質疑激趣法和自主探究法。質疑激趣法即鼓勵學生自主提問,及時給予鼓勵和夸贊,學生在享受成功的同時,便于調動其對學習的積極態(tài)度和主動行為,更能激發(fā)學習的興趣和樂趣;自主探究法即設置開放課題,讓學生結合自己的興趣愛好自主探索。重點聚焦航空航天、新材料、新能源等高端戰(zhàn)略產業(yè)領域,圍繞社會熱點,如新能源汽車、星際火箭發(fā)射等,以特定情境的創(chuàng)設引發(fā)學生對材料科技的深度思考。以個人/小組內/小組間多種形式,圍繞教師設定的與教學內容密切相關的既定問題相互探討,教師最后進行針對性的點撥和總結,引導學生在自主探索中鞏固所學基礎知識。
3.3 理實結合
新質生產力是推動全球產業(yè)格局變革和經濟高質量發(fā)展的關鍵,因此對各類兼具理論和實踐能力的人才需求更加旺盛。在高等教育材料專業(yè)人才培養(yǎng)過程中,需要在理論課程教學過程中,注重學用結合、學思結合、學創(chuàng)結合,幫助學生更好地理解基礎知識,鼓勵學生參與形式多樣、豐富多彩的各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動和極具影響力的“中國國際大學生創(chuàng)新大賽”以及各類專業(yè)性強的學科競賽(例如鑄造大賽、熱處理大賽、復合材料設計大賽)等,以及涵蓋隱身材料、抗氧化材料、耐磨損涂層、鋰離子電池等各類具有鮮明“行業(yè)性、地方性、應用性”的縱橫向科研課題。幫助學生在實踐操作中,跳出傳統(tǒng)課堂單一記憶、淺層模仿的模式化學習定式,步入分析、運用、綜合、評價的深層學習層面,完善了材料科學的基礎知識構架;同時在案例講解與分析、問題調研與研討、動手實踐與演練等多種實操環(huán)節(jié)中深化理論理解,同時培養(yǎng)團隊合作與溝通能力,提高突發(fā)事件應變和決策的能力,真正做到學以致用。
4 發(fā)展新質生產力視域下“材料科學基礎”課程完善考核評價體系
為全面推動發(fā)展新質生產力,“材料科學基礎”專業(yè)課程的人才培養(yǎng)目標和教育教學方法迭代更新,因此與之匹配的課程考核評價體系同樣需要與時俱進,這是作為考核學生培養(yǎng)結果的重要手段。
在新版“材料科學基礎”的課程考核中采用多樣化、個性化、層次化方式,全面激發(fā)學生自主學習、充分施展能力的空間。例如,期末考試放棄傳統(tǒng)以填空、選擇、判斷、問答、計算為主偏重記憶的出題形式,而采用以考察理論靈活應用能力為主試題,包括知識理解、問題辨析和綜合應用三大題型。例如,考查學生對回復再結晶的理解,設置題目為:某熱處理車間,工人用冷拔鋼絲繩吊裝工件放入熱處理爐中,由于疏忽未將鋼絲繩取出,使其與工件一同在850℃下進行了熱處理。熱處理結束冷卻后,再次從爐內吊取工件時,鋼絲繩突然斷裂。請解釋產生該現(xiàn)象的原因。該題設置就是基于特定工業(yè)化應用場景,旨在查考對理論知識的深層理解和綜合應用能力。
(1)采用信息化技術,動態(tài)實時監(jiān)測課前、課中和課后復習情況,實現(xiàn)個性化、差異化、精準化設計輔導方案,實時調整激勵措施,確保每位學生對基本知識掌握扎實,同時培養(yǎng)出多元化、多層次專業(yè)人才。
(2)在情景式、探究式小組討論中,采用教師評價或者生生互評等方式,鼓勵學生結合自己的實際,帶著問題進行文獻搜集和自主學習,積極運用已掌握的理論知識尋找答案,舉一反三,旨在培養(yǎng)有思想、有能力的創(chuàng)造型人才。
(3)在平時成績構成中加大了對學生實踐能力水平的考查,提高了對學生參與各類學科競賽和科研項目的獎勵分值,以此激勵學生在課后走進實驗室,提高實操水平和對實驗結果的分析能力,在實踐中逐漸建立微觀與宏觀間具象關系,增強好奇心和探索驅動力。
結語
新質生產力與新時代中國特色社會主義的發(fā)展要求相一致,高校作為人才培養(yǎng)聚集地,需充分發(fā)揮自身的作用,結合時代的發(fā)展,圍繞國家對人才的迫切需求,以新質生產力為指導思想,深化OBE理念,以“材料科學基礎”課程為例,明確培養(yǎng)目標,創(chuàng)新教學方法,改革課程體系。結合時代背景選擇合適的案例,將專業(yè)知識和課程思政有機結合,堅持立德樹人,充分激發(fā)學生的求知欲和自主學習能力,全面提升學生的高階研究思維和專業(yè)認同感,提升課堂教學質量;通過理實結合,全面提高學生理論聯(lián)系實際的能力,著力增強學生解決復雜工程問題的本領,最終實現(xiàn)為國家培養(yǎng)有理想、有道德、有文化、有紀律的材料學人才的教育目標。
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基金項目:西安航空學院高等教育改革研究項目(基金編號:23JXGG1008);西安航空學院2023年課程思政項目“材料科學基礎課程思政示范課”(編號:23ZLGC5016);西安航空學院2022年校級一流本科課程項目《材料科學基礎》
*通信作者:羅西希(1989— ),女,漢族,陜西寶雞人,博士研究生,教授,研究方向:吸波材料與隱身技術。