談素質教育下超硬材料制造教學探索

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談素質教育下超硬材料制造教學探索

2016年,在全國高校思想政治工作會議上,總書記強調思想教育要用好課堂教學這個主渠道,思想政治理論課要堅持在改進中加強,提升思想政治教育親和力和針對性,滿足學生成長發展需求和期待,其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應[1]。因此,做好課程思政教育要把社會主義核心價值觀、人文素養教育、社會實踐教育和民族復興的責任等融入到各門課程教學中,發揮育人功能[2]。在習書記的指導下,各個院校逐步在課程教育中興起人文素質教育,對課程人文素質教育的認識也不斷深化。課程人文素質教育,是指在專業課程教育中,將一些思想政治教育的理論知識和價值理念,如愛國情懷、專業自信、理想信念、中華民族傳統文化等以潤物細無聲的形式融入到教學中去,樹立學生正確的人生觀、世界觀和價值觀,在完成專業知識學習的同時也得到價值引領。高等教育是傳授學生專業知識和培養學生能力而為社會主義現代化建設服務的重要階段,思想政治教育和專業教育同等重要,把德育元素貫徹于專業課程教育中,有助于提升專業知識的內化,同時培養學生的綜合素質和全面發展,對培養德才兼備的高素質專業人才有重要意義。

1人文素質教育融入超硬材料制造課程的重要性和必要性

超硬材料制造是高等院校材料、化學和物理等多個學科融合的一門重要專業課,隨著新材料和新能源的快速發展,超硬材料在國防、電子、信息等領域有著廣泛的應用和前景。學生通過課程的學習不僅對今后從事超硬材料相關工作奠定堅實的基礎,還可以鍛煉學生的思維模式,為未來探索合成新功能材料提供方法和向導。理工科專業課程不僅要傳授學生的專業知識,還要激發學生勇于探索未知的科學精神、培養學生追求真理和勇攀科學高峰的使命感以及科技報國的家國情懷和使命擔當。培養超硬材料從業人員的工匠精神與職業道德素養至關重要,而人文素質教育是以課程為載體,讓學生在接受專業知識技能教育的同時思想、行為和價值觀也受到影響,是學生思想教育的有效途徑之一。在超硬材料制造課程改革中,我們嵌入大量的人文素質教育元素,對學生的職業道德教育和價值觀進行引領。通過超硬材料制造課程人文素質教育的建設,培養學生的大國工匠精神、愛國情懷以及中國特色社會主義道路的認同感,讓學生建立起專業自信、文化自信、科研自信以及建設生態文明的偉大理想。因此,人文素質教育融入超硬材料制造課程是重要的和必要的。

2文化素質教育融入超硬材料制造課程的教學設計

超硬材料制造堅持“立德樹人”的教學理念[3,4],從提高教師的德育意識、深入挖掘課程內容中的人文素質教育元素、創新教學方式[5]等方面進行課程建設,包含培育學生的知識目標、構建學生的能力目標、實現學生的素質目標和塑造學生的價值目標。

2.1組建多學科背景的素質教育改革團隊,提高教師的德育意識和能力

為了更好地開展超硬材料制造人文素質教育改革項目,首先要組建多學科背景的人文素質教育教師團隊,改革項目由不同背景的專業教師和思想政治教育教師組成,團隊共同探討制定實施方案,專業教師負責挖掘課程中的德育元素,思想政治教育教師負責人文素質教育元素與專業知識點的有效融合,讓學生在學習專業知識過程,潛移默化地受到道德的熏陶,防止出現教育和育人分割的現象。教師是課程的實施者,其行為與思想道德時時影響著學生,要提高教學的德育意識和能力,專業教師要踐行好課程人文素質教育的新理念,以德施教、以德立身[6]。專業教師首先需要不斷提高自身的政治素養,一是可以通過學習強國等平臺加強政治理論學習,關注時事政治,關心國家大事,有利于充分挖掘人文素質教育元素;二是積極參加人文素質教育培訓會議或高級研修班,提高自己的人文素質教育教學能力;三是與思想政治教育老師多交流多研討,使人文素質教育以潤物無聲的方式融入課程目標、教學設計和課程考核中。

2.2分析教學內容,深入挖掘人文素質教育的元素

通過學習國家有關思想教育和課程人文素質教育文件,分析超硬材料制造的教學內容,深入挖掘課程中所蘊含的人文素質教育元素[7],重點放在愛國情懷、工匠精神、科學精神、政治認同、職業道德修養、環保意識等方面。在教學內容設計中,融入超硬材料方向的先進個人事跡,尤其是一些科學家放棄國外高薪,為國家超硬事業的發展做出非凡的貢獻的事例,讓這些事例成為學生學習的榜樣,讓學生意識到科技報國的使命感和國家富強的責任感,建立起專業自信,激發起科研精神。2.3優化教學設計,創新教學方式課堂時間有限,教育廣度和深度不夠,可采用線上線下混合式教學模式[8]。建設網絡教學平臺,將我國超硬材料發展最新的科學突破以及超硬方向科學創新領軍人物的事跡放入教學資源庫,學生通過這些案例進行擴展學習。這些事例真實具體,學生可以直觀學習知識,又容易認同人文素質教育教育的內容。教師還可以在網絡平臺在線答疑,師生討論,并且鼓勵學生查閱最新文獻,自主學習,發現問題,激發學生的科研潛質。除此之外,還可以利用“翻轉課堂”“項目案例驅動”“問題導向式”等教學模式相結合,深入推進課程人文素質教育的實施,提高學生對融合人文素質教育元素教學模式的認同度。

3文化素質教育融入超硬材料制造課程的教學設計案例

3.1提升愛國情懷,激發科研精神

人文素質教育需要幫助學生樹立愛國情懷和民族自豪感,超硬材料領域的新技術和科學新成就倍受世人矚目,是超硬專業學生感到自豪和驕傲的事情,有眾多的教學事例和素材。在教學中,可以將我國超硬行業專家的工作經歷以及獲得的豐碩成果講述給學生,例如,60年代初因中蘇關系惡化金剛石進口受到限制,我國成立金剛石合成“121”課題組,王光祖教授受命踏入超硬行業開始金剛石研創工作,憑借扎實的理論功底,對金剛石的合成物理機理進行深度研究,雖然失敗過無數次,但王教授積極向上、堅持不懈、不斷創新、大膽實踐、艱苦奮斗,最終贏得了成功,設計合成出第一顆人造金剛石。王光祖教授的一生一直從事超硬材料科技工作,一生只做一件事,并做好了這件事。專業教學中引入上述事例,可以幫助大學生樹立大國工匠精神和愛國情懷,激發大學生弘揚老一輩科技工作者在科研上嚴謹的科學態度、砥礪前行的意志和不斷創新的科研精神。

3.2注重知識學以致用

通過前沿技術的引入,激發學生專業興趣和學習熱情,同時啟發學生勇于鉆研、理論聯系實際、學以致用。例如,南京微米電子創業研究所以納米金剛石為主要原料,利用電場驅動產生的負親和能電子,吸收陽光后可以催化分為為活性溶解氧和二氧化碳氣體,降解水中的污染物,治理河底污染;利用金剛石較高的透光率和化學穩定性,將納米金剛石做成透明耐磨涂層,用于各種電子產品的保護膜;還可以用于重耐腐蝕涂料和海洋防腐涂料,使涂層的力學性能得到提高,同時使涂層具有自清潔功能。在超硬材料制造課程中重視學以致用,不僅要教授學生設計合成微納米金剛石,掌握金剛石的性質還要將金剛石這些優異的物理性能得到實際應用。

3.3開展生態文明教育

作為高校教師有使命去引導、推進和教育大學生建立保護自然生態的文明理念。金剛石等超硬材料合成中存在沒有反應完的石墨、觸煤、葉臘石等雜質,須提純才能得到純凈的金剛石,傳統的去除金屬觸煤的方式是采用酸處理,但污染環境,因此,在教學過程中要引導學生樹立保護環境的意思,讓學生思考、研發有利于環境的提純方法,比如采用電解法,既可以保護環境又可以回收重金屬,既有環境效益又有經濟效益。

3.4培養團隊協作精神

精誠合作、團結協作是中華民族的傳統美德,超硬材料制造課程的思政素質教育中也通過事例融入這方面的內容。中國金剛石超硬材料的發展也依靠的是團隊協助的精神,在50年代末,我國金剛石合成工業面臨著西方國家的技術封鎖,我國成立了金剛石合成攻關課題,各個部門分工合作經過三年的努力,我國科學家合成出第一顆人造金剛石,開創金剛石的新紀元,解決了國防工業“卡脖子”難題。通過這個事例,一方面,有助于增強學生的民族自信心和自豪感;另一方面,有助于學生認識到黨的正確領導和社會主義制度的優越性。同時,讓學生也意識到合作精神和團結協作精神的重要性,尤其是理工科學生,一些前沿科學問題的解決,往往靠一個人的力量無法完成,需要各個專業背景人才同心同德,發揮自己的特長,通過團隊協作才能完成。

4超硬材料制造課程文化素質教育教學效果評價

課程結束后,對學生發放調查問卷,調查學生課程人文素質教育的教學效果滿意度,發放問卷調查55份,收回53份,有效份數96.3%,問卷結果表明:76.3%的學生對教學效果表示“非常滿意”、20.0%的學生表示“滿意”;整體上96.3%的學生認為這門課程提高了自己對超硬材料的認識。除此之外,學生們的科研興趣有所提高,積極參與金剛石等超硬材料合成的科研項目,在項目實施中,學生開闊思路,發揮創意,大膽創新。通過項目研究學生的團隊合作意識、溝通表達能力以及職業素養等方面也獲得了全面提升。

5結束語

超硬材料制造課程與工業、國防、半導體等行業聯系非常密切,蘊含著豐富的課程人文素質教育元素。在超硬材料制造課程人文素質教育的建設中,教師引導學生要有愛國主義情懷、勇于創新的科研精神、開展生態文明的意識,同時培養學生的人文素養和職業道德素養,引導學生要理論聯系實際,學以致用。將人文素質教育教育融入超硬材料課堂教學中,教師的教學水平和能力得到提高,學生的思想政治覺悟也得到提高,教學質量不斷提高,實現了知識目標、能力目標和育人目標的有效融合。

作者:趙小苗 魏鳳春 張猛 尚蒙婭 杜蘇軒 王順 左宏森 徐三魁 單位:河南工業大學材料科學與工程學院

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