趙 珂,趙 藤,袁培銀,雷 林
(重慶交通大學航運與船舶工程學院,重慶 400074)
為深入落實全國教育大會和《加快推進教育現代化實施方案(2018—2022年)》精神,全面落實立德樹人的根本任務,切實提升人才培養質量,教育部于2019年啟動了一流本科專業建設“雙萬計劃”,提出在2019年到2021年期間建設1萬個左右國家級一流本科專業點與1萬個左右省級一流本科專業點的任務[1]。人才培養的核心要素是課程,課程質量直接決定人才培養質量,建設一流專業離不開教學質量的提升、教學手段的創新和教學成果的加強。在此背景下,教育部同時啟動了一流本科課程一流本科課程“雙萬計劃”,計劃通過三年左右時間,建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程[2]。
重慶交通大學船舶與海洋工程專業是國家級一流本科專業建設點,以海洋強國戰略為己任,為國家培養船舶與海洋工程高層次專業人才。“船舶與海洋工程制圖 II”是船舶與海洋工程專業核心課程,主要涉及船體結構的基本概念和典型船體圖紙的識讀與繪制,是后續眾多專業課程的基礎。然而,該課程內容對空間想象能力、邏輯思維能力的要求較高,但目前學習資料極其有限,學生的學習難度較大。因此,近年來,課題組以一流專業建設為導向,以一流課程建設為目標,以立德樹人為根本任務,圍繞“船舶與海洋工程制圖II”開展了一系列課程建設與改革,對新形勢下船舶與海洋工程專業建設和人才培養起到了重要的推動作用。
國內關于“船舶與海洋工程制圖II”課程的可用教學資源少,尤其是線上教學資源基本處于空白狀態。而該課程的知識特點導致學生單純依靠教材是很難完全掌握的,過去主要依靠教師在課堂上引導、講解,學生自主學習的愿望和能力受到了極大的限制。
船舶與海洋工程結構相比許多其他結構如汽車、飛機、房屋等而言,其普及性較低,相當一部分學生在學習課程之前對于船舶的認識僅僅停留在電視網絡視頻和圖片,并沒有乘坐和近距離觀察過,缺乏對船的基本認識。而船體結構又十分復雜,學生很難在沒有見到實物的情況下理解其結構形式和空間分布,更談不上清楚地區分各部分結構特征、連接形式以及深入理解船體制圖的基本原理和船體圖紙的形成方法了。
“船舶與海洋工程制圖II”課程的主要任務是全面介紹船舶的基本概念,結構特征,船體制圖的基本規定、原理和方法,涉及眾多專業概念和知識點。許多知識點之間從表面看來并沒有很強的邏輯聯系,過去學生往往依靠死記硬背去記憶,缺乏深入的理解,導致學習效果不甚理想。
“船舶與海洋工程制圖II”課程不僅要求學生掌握船體圖紙的繪制方法,還要求學生具備熟練繪制船體圖紙的能力,如何引導學生將復雜的理論知識用于實踐,綜合運用專業知識解決工程問題的能力,培養其創新探索的科研品質是對該課程教學提出的要求。此外,課程對應的船舶與海洋工程專業畢業生大多就職于國有大型船企、軍工研究所等單位等與國家戰略發展、國防建設息息相關的單位,勢必需要具有比其他行業人員更為過硬的政治素養、人生觀價值觀和奉獻精神。
根據課程特點,教學團隊確立了“船舶與海洋工程制圖II”課程建設的總體思路和教學實踐中的具體舉措。
創立“以學生為中心,以創新為助力”的教學理念,將理論教學與創新實踐結合,充分挖掘學科競賽、創新創業項目、模型設計制作等科創實踐活動對理論學習的助推作用,充分調動學生的創造力,提升學生的學習熱情,培養其自主學習能力和理論與實踐結合的能力,實現理論指導實踐,實踐強化理論的教學效果。
依據教學理念,擬定了智育與德育相結合的培養目標,設置知識、能力和價值三個子目標。知識目標是指具有船舶的基本概念,熟悉民用船舶各部分結構,掌握典型船舶的結構特征,掌握船體制圖的基本規定、原理、識讀和繪制方法。能力目標要求學生具備準確辨識各種船舶結構、熟練識讀船體設計圖樣的能力;具備按照國家標準和行業規范,熟練運用計算機輔助繪圖軟件開展船體制圖的能力。價值目標是旨在將立德樹人貫徹到課程教學全過程,通過課程思政建設,引導學生樹立專業使命感和社會責任感,堅定愛國主義情懷和民族自豪感。形成綠色發展的環保理念,具備創新意識、實踐能力、協作精神和不畏艱難的科研品質。
運用信息化手段,梳理知識特征,確立線上線下混合式教學的實施方案。通過課前導學、線上學習、課堂講解、線上線下深度討論、課后實踐等方式,實現了“線上”“線下”雙平臺的合理利用、有機混合,將育人維度從傳統的課堂教學單一維度拓展到了“課前—課中—課后”三個維度。
以本課程為例,設置56個理論教學學時和32個實踐教學學時,其中56個理論課時拆分為40個線下課堂教學和16個線上教學課時。在教學組織上,按照課前、課中、課后三個階段組織開展。課前,教師通過在線教學平臺布置學習任務,設置討論話題,組織學生完成線上學習、測試和討論。課后本著“以實踐為基礎,以創新為助力”的實踐教學理念,設置上機實驗、創新實踐、知識拓展三個環節,上機實驗要求學生在老師的指導下,獨立完成典型船體圖紙繪制。知識拓展環節利用線上教學平臺,通過視頻、新聞、文獻等方式,及時向學生展示學科專業最新發展成果和教改教研成果。同時定期邀請行業專家學者以線上采訪的方式向學生介紹先進科研成果,使學生了解行業前沿動態,開拓視野,提升學習熱情和信心。
圍繞混合式教學,建立線上、線下、虛實結合的立體化教學資源,兼顧學術性和科普性。
以本課程為例,線上教學資源包括理論教學視頻及配套PPT、知識拓展資源、線上習題庫、虛擬教具庫。理論教學視頻由課程組自行錄制,虛擬教具庫利用AUTOCAD軟件建立三維模型,包括節點模型、整船三維模型、船體艙段模型、船體圖線模型、艙口圍板模型等,學生可通過學習通平臺下載。線下教學資源主要是實體教具建設,以教材配套圖紙為參考,設計制作實體教具,用于線下課堂教學實踐。
船舶與海洋工程專業本身就具有思想政治教育的基本屬性和先天優勢。在教學中,注重因課制宜地開展課程思政,挖掘與學科背景相關的思政案例,探究理論知識點和思政案例的內在關聯,有機地將思政元素潛移默化地融入授課內容,將專業知識與人才教育融合,幫助學生建立學習信心、樹立成長目標、找準奮斗方向。
以本課程為例,思政案例均選擇與學科背景和專業貼近的內容。例如在講到船型分類中的水下潛器時,引入我國載人深潛器的耐壓球殼的研制過程,強化學生的開創意識和科研精神。在講到油船結構特征時,通過希臘油輪“威望”號事故引起學生警惕,不負責任地一味只關注經濟利益,不注重生態環保,將釀成大禍,在學生心中建立起生態環保教育的職業理念,樹立良好的行為習慣和職業道德。在船體結構的艙壁結構一節中,通過引入水密艙壁這種中國古代造船技術的偉大發明對世界造船工業的貢獻,樹立學生的民族自豪感和自信心,鼓勵學生在工作科研中要多思考,多創新。
思政教學方創新與理論教學方法創新同步,注重線上與線下結合,理論實踐結合,課前課中課外結合。運用信息化的教學手段,借助線上教學平臺,建立思政教育的網上信息資源窗口,建立思政資源庫,上傳行業相關紀錄片、人物傳記、文獻資料等,供學生課外觀看。在LNG船結構的講解中,通過課堂上對“大鵬昊”LNG船的設計研發背后故事的講解和學生課前對學習通《大國重器》紀錄片的觀看,展示了中國造船人勇于突破困境、不斷探索的科研精神和為了國家的發展犧牲小我的民族責任感。
本課程的評價涉及知識、能力和價值三個層面,強調過程性評價與終結性評價結合,線上和線下評價相結合。
對于知識層面,主要考查學生對知識的掌握與熟練程度,分為平時成績和期末成績兩部分,平時成績通過課后作業、期中測試、線上學習成果、課堂教學出勤率等指標強調過程性,期末成績通過卷面強調知識掌握程度。其中,線上學習成果的評價設置兩個評價指標,即線上學習完成度、線上學習活躍度。線上學習完成度依據學習通平臺后臺學生學習記錄,線上討論話題回答的深度、廣度和準確度等,著重考查學生是否按要求完成線上學習內容,是否具有發現問題、思考問題、解決問題的能力。線上學習活躍度依據學習通平臺討論區和平時發言的積極程度,考查學生學習過程的參與度,激發學習積極性。
對于能力層面,主要考查學生對知識的綜合運用能力和圖紙繪制的能力,主要依據上機實驗成果,設置繪圖成果和繪圖水平兩個評價指標。繪圖成果根據學生繪制的典型船體圖紙,檢測學生對船體圖紙繪制方法的掌握程度,判斷其是否具備根據國家及行業標準繪制典型船體圖紙的能力。繪圖水平通過上機隨堂小測試,考查學生對計算機繪圖軟件的掌握熟練度。
對于價值層面,主要對課程思政教育效果進行評價。由于思想政治教育不是簡單的知識傳授,它觸及的不是學生的認知結構,而是評價結構。因此,對于思政教學評價的指標和側重點,根據不同價值育人目標和性質設置不同的評價方式,要更多的強調過程性。
“船舶與海洋工程制圖II”課程以一流專業建設為導向,以一流課程建設為目標進行了線上線下混合式教學改革,兼具科學性、實用性與創新性,體現了學生的學習主體地位和理論與實踐的相互促進作用,實現了課堂教學與現實平臺的深度融合與銜自然銜接,教具使用起到了良好的輔助教學效果。課程改革實施后,學生自主學習意愿和課堂參與度提升,師生互動增加,學習效果提高,相比改革前,結課考試80分以上比例提升四個百分點。學生實踐創造力顯著增強,專業認知提升,以往大二階段學生參與專業學科競賽比例較低,經過課程改革,學科競賽、創新項目的參與比例超過了50%,學生對課程改革的接受度和滿意度較高。