一 前言
教育部于2020年5月28日印发实施《高等学校课程思政建设指导纲要》中提出专业实验实践课程,要注重学思结合、知行统一,增强学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。创新能力培养是“工程教育认证”和“金课(一流本科课程)”建设必备环节,而如何从创新视角来落实“OBE(Outcomes- based Education,OBE)理念”和“立德树人”理念则是当前大学本科教学面临的一个教学难题[1- 2]。
《专业创新实验》是在工程教育认证和“新工科”大背景基础上新开设的一门专业创新实验,该实验是以釉的制备为题目,自主设计、自主操作、自主探究的方式进行的,是巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节。其基本要求是使学生通过本课程的实验教学环节,掌握实验原理,了解操作技能,处理分析数据,完成实验报告。培养学生具有加强理论与实践联系,及创新和设计能力。同时能利用所学陶瓷工艺知识对釉的性能进行综合判断,旨在进一步提高学生的动手和创新能力。目前从宏观层面和思政类课程角度,落实开展“课程思政”的研究比较多;探讨专业课程深入实践“课程思政”的研究比较少;而探索如何将立德树人教育、“课程思政”融入专业核心课程体系的研究更少。无机非金属材料专业作为学校历史最悠久的品牌专业,在“双一流”和“新工科”建设的双重要求下,必须以新思维、新理念、新方式、新体系、新模式应对新形势,弯道超车,培养能够适应时代和未来变化的创新型应用型工程人才。专业核心课程建设是人才培养和专业建设的重要一环,对学生的专业知识、能力和素质的培养占据着非常重要的地位。因此,在新工科背景下如何“无痕”地将课程思政教育融入专业核心课程的创新探索具有显著的实际意义。
二 课程思政的设计理念、建设思路和育人目标
设计理念:坚持把立德树人作为中心环节,把培育和践行社会主义核心价值观融入贯穿《专业创新实验》教育教学全过程,将学科资源、学术资源、实践活动转化成育人资源,实现“知识传授”和“价值引领”有机统一。
建设思路:立足《专业创新实验》课程实际,该实验是以釉的制备为题目,自主设计、自主操作、自主探究的方式进行的,是巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节。其基本要求是使学生通过本课程的实验教学环节,掌握实验原理,了解操作技能,处理分析数据,完成实验报告。以隐性教育的方法,从多个层面将思政教育的原则、要求和内容与《专业创新实验》课程设计、课程实施、课程评价等有机结合,打造《专业创新实验》与思政教育的协同效应,并持续推进《专业创新实验》课程思政教育改革,完善具有我校特色的课程思政教育教学体系,为陶瓷企业等用人单位培养和提供全面发展的优质人才。
《专业创新实验》课程思政育人目标:所育之人要注重形的塑造,又要注重魂的建立,通过团队合作及其创新实验让其掌握釉的制备方法,及各性能的检测;掌握各性能测试仪器设备的结构和使用方法,能利用所学陶瓷工艺知识对釉的性能进行综合判断。肩负振兴中国陶瓷的责任,培养具备专业知识、技能、品格的专业人才。
三、课程思想政治教育的融入点探索与实践
探索灵活丰富的课程思政融入专业创新实验的教学模式,采用启发式、讨论式、研究式、案例式等教学方式,加强学生课堂讨论、实践学习、科学研究、创业训练等能力培养环节等。《专业创新实验》作为一门实践性强的创新实验课,根据实验内容,相应地课程思想政治教育的内容分为三个部分,课程思想政治教育的融入点包括但不限于如下内容,并对其进行了思政元素的挖掘和利用。
1)陶瓷配方设计及可持续发展
通过专业创新实验中如配方设计将其转化为社会主义核心价值观具体化、生动化的有效教学载体,使学生能够从考虑社会、环境、健康、安全、法律、文化及环境等制约因素的情况,正确识别无机非金属材料的复杂工程问题,并能够顺应社会发展和行业需求,能在不同职业环境、不同的岗位上做出贡献,获得自身的持续发展。首先我们结合陶瓷工艺学理论基础知识,对专业创新实验挖掘了几个思政课程案例。
第一个是铅丹与金属光泽釉。我们首先介绍了铅丹的物理特性如高光泽性,经常被工业应用于金属光泽釉中,然而由于铅丹具有剧毒。不利于人体健康,同时其釉面硬度差,耐酸碱性能差等问题。陶瓷科研者深入对光泽釉展开了调研,成功研发出不需要铅丹等剧毒性物质,为陶瓷工业技术提升奠定了良好的基础。通过该实例讲解让同学们深刻体会到陶瓷工作者应有的“责任意识”,以及阐述陶瓷材料进步对人类健康的重大影响。同时引导学生建立绿色环保的科学意识,目前陶瓷科研工作者采用析出晶体控制晶面定向排列等方式来制备金属光泽釉,合理地处理了“人-环境-发展”之间关系,使学生对其职业定位和可持续发展有较深刻的体会。
第二个案例是陶瓷添加剂与釉浆流动性、自清洁釉实验之间的关系。在上釉前,首先需对釉浆流动性进行调节,一般情况下,需添加有机电解质来调节釉浆浓度,有机电解质基本都是难降解高分子材料,如果使用不当很容易造成环境污染。因此,在课程教学中,引导同学们如何减少添加剂、上釉工艺、球磨工艺等角度来合理调节釉浆浓度。同时为了减小环境污染及节约水资源,陶瓷工作者又研发了自清洁釉,不仅可以减少洗涤剂的使用减少了环境污染,同时也大大节约了水资源。提升了陶瓷高性能化有效服务了国民经济,也为解决环境污染提供了切实可行的途径,体现了“科学进步”与“社会发展”之间的和谐与统一。
以上两个实例不仅讲述了其相关的性能特点,又蕴含着“对立统一”的哲学道理,同时涵盖了与陶瓷相关的“工程伦理”,有助于同学们树立可持续发展科学观。
2)在创新实验过程中润物细无声地润入思政教育
结合课程性质和学生特点,以OBE为导向、以工匠精神为引领,通过设计不同种类釉制备项目或釉浆粘度、细度、比重测定等工作任务为主线,力求“全方位、多渠道、综合性”地开展“课程思政”实践。着重培育学生的创新能力,把“工匠精神”刻在每位学生的心中,让学生全身心地投入到世界科技强国建设的过程中去。
首先,实验项目操作难度需要设计适当:需包含部分容易达成的项目,如釉浆粘度、细度或比重等项目,让同学们自己测定,这样有助于提升学生兴趣,增强学生自信心;同时需要包含较难完成的项目如让同学们选择做颜色釉时,在加入不同量着色剂Fe2O3时,釉面会呈现各种各样的色调,如何通过工艺和烧成制度来得到自己想要的釉面,由此让同学们展开实验研究,这样有助于锻炼学生的意志力,激励学生勇于挑战困难的精神。
在学生制备釉的实验环节,通过强调陶瓷的工艺配方中各组成需配料准确及其工艺的重要性,引入配方不准确导致实验失败的案列,如在制备石灰透明釉时,如果将石灰量加入量超过配方组成时,其透明效果将会向乳浊效果过渡。即使在相同配方组成下,有的同学在上釉过程中施釉太厚、或球磨时间太长都会导致釉面各种各样的缺陷。因此需特别重视整个实验过程。同时引入景德镇最为传统的基础釉如石灰釉的发源,古人在烧制瓷器时发现釉面有一处透明的地方,发现是烧窑过程中,柴灰落到坯体上所致从而发现了石灰釉,由此激发同学们的创新和探索精神。进一步讲解在古代制备石灰釉时,为了得到更细粒度的石灰石,古人将大自然界的石灰石煅烧后,与景德镇特有的狼尾草、鸡尾草几层叠加后煅烧,经过尿池陈腐,制备出釉料用的头灰、二灰等,因此景德镇瓷器闻名于世,以此培养学生求真务实的科学精神和精益求精的工匠精神。在实践教学中讲解物料粉碎过程中,提及古人利用自然界水力和力学巧妙的结合所发明的“水碓”粉碎粘土原理,由此培养学生的民族自豪感和工匠精神。
其次,实验数据处理所包含的数据采集,数据整理,数据分析与计算,得出结果等过程,需要求学生能够严谨认真,以事实为基础,这是对学生诚实守信的基本要求。
实验操作过程本质上是一项简单的工作过程,是对学生今后步入工作岗位的一次实践;实验操作中学生严谨程度和认真程度决定着实验数据的准确性和成功率,恰如在社会工作中,一个人的努力付出程度决定着他的职业生涯的成就。实验操作有助于培养学生的艰苦奋斗精神和敬业精神。通过具体实验操作,讲述从事材料行业的技术工作者的职业操守、风尚。充分展现作为一名真正“材料工作者”敬业乐业的职业风尚,精益求精的职业态度,恪尽操守的职业品质,守正创新的专业素养,让学生理解和感悟作为一名“技术工作者”应具有的职业精神[3]。
3)建立多层次进程式课程考核体系,使“价值塑造”过程达到可量化、可评价
以培养学生创新型能力,以OBE为导向、以工匠精神为引领去审视、改革考核体系等诸多方面探索灵活多样化的教学模式。新工科的课程实践教学模式以学生为中心,注重学生的自学能力和应用知识解决问题的能力。因此,课程的考核不能像传统的方式那样忽略学习的过程,只以考试论英雄,而是要改进课程考核方式,探索课程的多种类考核方法,使考试成为继续学习的中间环节,使教师和学生能够根据进程了解学习情况,实现进程式评估。结合本校、本专业特点,制定出切实可行的多层次、过程化课程考核体系,旨在全面、客观、准确地评价学生的学习成果,重视学生学习的全过程,重视学生能力的进步。同时,课程考核体系要有利于激发学生的学习热情,丰富考核内容与考核形式,让每一个学生的个性化特长得以发挥。因此,多元化、过程化、多层次是课程考核体系的主要特点。根据专业工程认证的特点,适当减少实验报告在课程总考核成绩中的比重,综合运用多重考核方式,包括分组研讨、实验报告、论文报告和分组答辩等,培养学生多维度的技能,包括探究、合作、交流和表达等。其中,探究是创造性和创新性的工程技术开发和持续性的系统改进;合作是能够与他人共事的意识和能力;交流是有效的沟通能力;表达是学术写作规范和学术交流技巧,如图1所示。在答辩环节学生必须展示出与课堂“知识点”有真正内在联系的德育“价值融入点”其答辩成绩才会有效,从而让课程的“价值塑造”过程达到可量化、可评价。图1 多层次进程式课程考核体系
4)效果分析
《专业创新实验》采用任务驱动,项目实践的方法,通过合作交流,让学生在与教师互动的过程中,加强与教师的友好沟通。鼓励教师在言传身教中实现立德树人。并通过答辩、小组讨论等,增加自身的学识和阅历,使得社会主义核心价值观润物细无声的浸润学生的心田,树立正确的价值观念,从而让学生在专业课程学习中接受思政教育,提升自身的全面素养。近三年,大学生创新训练项目、节能减排竞赛还是实验技能竞赛中,中国“互联网+”、“创青春”、“挑战杯”等竞赛中获得国家级3项,省级10项。毕业生受到简一、法恩莎、箭牌等大中型陶瓷企业的青睐,认为毕业生实践能力强,能吃苦耐劳,责任感强。学生的学习效果和成果产出是衡量课程思政建设效果的重要指标。
四、结论
本课题在新工科背景下以培养学生“立德树人”与创新型工程能力而开展的专业核心课程思政创新探索,采取以学生为中心,成果为导向,以工程认证为桥梁,通过引入课程思政丰富了实践课堂的形式和内涵,有利于弘扬大国“工匠精神”,培养社会主义“新工科”人才。同时,作为理科教师一定要加强自身的政治修养和文学素养,善于捕捉课程知识中蕴含的思政内容。实践出真知,在实践类课程中融入课程思政元素,对学生进行潜移默化的思政教育,更容易实现立德树人的根本任务。
参考文献
[1]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一:我们应该坚持和强化什么[J].中国大学教学, 2016(11):10-16.
[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.
[3]闫毅,颜静,姚东东. 高分子材料合成创新实验课程思政教学探索与实践[J]. 大学化学.2020,36(3):1-5.