基于“學創結合”的航空航天類課程創新教學與實踐探究

胡海龍，張 帆，岳建嶺

（1.中南大學 航空航天技術研究院，長沙 410083；2.中南大學 資源加工與生物工程學院，長沙 410083；3.中南大學 粉末冶金研究院，長沙 410083）

教育部《關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8 號）中明確表明課程建設是專業人才培養的核心要素，課程建設質量將直接影響人才培養質量。為貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會的重要精神，進一步落實新時代全國高等學校本科教育工作會議要求，一方面，要求必須深化教育教學改革，把教學改革成果落實到課程建設上。另一方面，樹立課程建設新理念，推進課程改革創新，實施科學評價，嚴格管理。同時，課程教學建設方面應突出“兩性一度”，即高階性，課程內容強調廣度和深度，具備勇于創新的精神和能力；創新性，教學內容體現前沿性與時代性，積極引導學生進行探究式與個性化學習，同時還應增加挑戰度，適當地科學“增負”，嚴格考核評價，增強學生們刻苦學習能力和素質提高的成就感。

此外，近年來，地方院校創新教學教育在人才建設、課程建設和基地建設等方面得到了快速發展。尤其是“學創結合”教學模式的提出，“創學結合”以制度機制為依托合理配置教學資源，以培養人才、使用人才為動力，促進學生就業、創業為追求，是對創業教育、學業教育的超越，有著自身獨特的機制。“學創結合”，一方面促進學生專業知識、技能學習的提升，提高學生人文素養，繼而提高人才培養質量、更好地發揮服務地方功能的需要；另一方面，通過“學創結合”，讓學生自主學習、積極參與課堂，激發學生的學習與調研能力，繼而培養學生獨立思索、獨立調研的能力，培養他們的創新思維與能力。《深入實施新時代人才強國戰略 加快建設世界重要人才中心和創新高地》重要文章里面也明確指出，黨的十八大以來，黨中央作出人才是實現民族振興、贏得國際競爭主動的戰略資源的重大判斷，推動新時代人才工作變革。因此，應該加強“學創結合”航空航天類課程創新教學與實踐探究。

一、當前課程教學存在的主要問題

（一）教學觀念滯后，削弱教學影響力

受傳統教學觀念的影響，教師教學過程中沒有真正確立學生的主體地位，過分強調自己的權威地位，將自己個人置于教學的中心，使學生處于教學的邊緣地帶，學生的主體地位被嚴重忽視。沒有深刻地認識到學生仍處于不斷發展的過程中，應充分引導。教學應以學生為主體地位，基于“學創結合”的模式，充分調動學生學習的熱情，激發學生的學習興趣。

（二）教學方法單一，影響教學實際效果

教學方法具有很大的靈活性與多樣性，教學方法的運用是加強教學效果的一種手段，一個好的教師能夠從教學任務、內容及學生的實際情況出發，合理選擇和運用適當的教學方法，從而達到理想的教學效果。呈現的教學方法也多種多樣，比如講授法、演示法、討論法及舉例法。然而，倘若不因實際情況出發，一味地采用單一的教學方法則很容易讓學生被動地接受滿堂灌，無法充分調動學生學習的積極性，更無法達到預期的效果。

（三）教學實踐不足，學生知行不一

知即為知識，行即為實踐。通過教育理論知識與實踐，使學生達到知行合一的程度[1]。然而，實際過程中，對學生的教育往往知行不一，原因歸結如下：學生知識、經驗和能力的不完善，往往需要時間逐漸發展和完善。應加強認知，做到求真求實，明確規范，同時加強督導。

二、課程“學創結合”實施的主要路徑

（一）提升教師素質：不能只做教書匠，要做大先生

百年大計，教育為本。教師不能只做傳授書本知識的教書匠，而要成為塑造學生品格、品行和品味的大先生。科技的飛速發展，各行各業不斷變革，對人才的要求也更高。知識更新換代，人才要跟得上，就得具有創新力，對人才的高要求，是對教育、教師的挑戰。除了創新能力的要求，同樣需要高素養的人才。在這樣的時代背景下，教育不能只是單方面灌輸知識，更要培養學生的學習能力、創新能力與實踐技能，培養學生的個性、健全的人格和全面素養。因此，學校，尤其是教師就不能只做傳授知識、灌輸知識的教書匠，更要成為塑造學生品格、品行和品味的大先生。

因此，教師要從傳統的傳授知識、灌輸知識，轉變為學生學習的傳道者、引導者，學生發展的促進者。傳道授業，引導和激發學生的思考，讓學生富有思想。同時教師應承擔一個研究者的角色，對教學進行研究，不斷總結、更新、實踐和改善。

（二）升級教學方式：實現價值引領、知識教育和能力培養有機統一

高校和教師應當堅持以人為本、協同發展的教育理念，從思政教育的學科屬性、現實問題出發，推動知識傳授和價值引領協同發展，構建知識傳授和價值引領同頻共振的思政教育新格局。習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”在專業類基礎課程中推行課程思政，寓道于教、寓德于教、寓教于樂，將“知識傳授”與“價值引領”有機統一起來，可以從專業課教育起點把握正確的思想方向，在傳輸專業知識的同時培育學生科學的人生觀、世界觀和價值觀，引導正能量，發揮正確價值觀對學生認識世界和改造世界的積極導向作用，以及對人生道路選擇的重要導向作用，滿足社會主義現代化建設的人才需要。具體可以從教學方式和教學內容上進行改革[2]，如圖1 所示。

圖1 課程“學創結合”實施路徑主要構思

（三）創新實踐訓練：優化課程設置、修訂專業教材和加強教學管理

教育部發布《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》，統籌推進課程育人，大力推動以“課程思政”為目標的課堂教學改革，優化課程設置，修訂專業教材，完善教學設計，加強教學管理，梳理各門專業課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，融入課堂教學各環節，實現思想政治教育與知識體系教育的有機統一[3]。深入推動習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、進頭腦，實施高校課程體系和教育教學創新計劃。

三、課程“學創結合”存在問題的改進策略

課程培養應以提高實踐創新能力為目標，在適應社會分工日益精細化、專業化和對人才需求多樣化方面具有獨特優勢，已成為高層次應用型人才培養的主陣地，需要大力發展教育。例如，飛行器材料結構功能一體化設計課程涉及的具體教學構思、教學設計、教學過程及教學反思。課程圍繞多功能一體智能結構涉及的材料、結構設計與應用，尤其是飛行器多功能一體結構設計、耐高溫與智能防護結構、智能隱身結構和發動機熱端部件等具體應用案例，改善教學模式，培養學生們的專業知識自主學習和實踐創新能力，服務新時代航天強國的戰略需求，培養擁有家國情懷的航空航天領域高端人才。具體改進方面如下。

（一）教學頂層設計

教師方面：教師教學培養體系強化頂層設計。聚焦教學基本功訓練、嚴把授課入門關，通過全程聽課、輔導，進行教學過程訓練、試講訓練，傳授教學理念、教學設計與教學方法及試講點評，強化教學訓練，提高課堂授課能力，跟蹤聽課、質量診斷，專題研討、專項研究，精準指導，進一步提升教學能力和水平。發揮科研育人功能，優化科研環節和程序，完善科研評價標準，改進學術評價方法，促進成果轉化應用，引導師生樹立正確的政治方向、價值取向和學術導向，培養師生至誠報國的理想追求、敢為人先的科學精神、開拓創新的進取意識和嚴謹求實的科研作風。

（二）創新學創結合模式

豐富教學內容，讓學科內容更具深度；創新教學方法，讓課堂氛圍有溫度；提升教學效果，讓教育富有力度[4]。在更新教材建設與課程體系的同時，課程積極進行授課與考核方法改革，以航空航天類課程為例，要求研究生組建小組結合具體問題，撰寫創新性論文或者文獻調研形成綜述性報告，并通過答辯獲得成績，打破傳統的閉卷考試形式，讓學生把知識學“活”。通過課堂理論學習與課后任務相結合實現。改進措施：圍繞課程所學，讓同學們進行專題調研、課程答辯匯報與研討相結合的方式、要點歸納與分享的方式，深化理論知識，尤其是其中的重點、難點進行針對性的二次學習。課程內容進行不斷的優化設計，包括理論知識點與實踐環節，立足于理論與實踐完美結合的理念，提升學生們的理論知識能力與科學素養，同時使同學們具有國際化的視野，能夠獨立自主用英文檢索、讀懂，并實時知悉航空航天材料及應用領域中國內外最新的研究進展報道，努力培養學生們的國際化視野和創新知識學習能力。

（三）精準定位學生需求

找準學生需求，完善教學評價，打通專業壁壘，實現教學載體的創新、教學效果的激勵策略，優化全員、全過程、全方位協同育人效果。當研究新生進入科研團隊后，首先應進行科研訓練，全程參與科研實驗的基本訓練，熟悉基本測試，有了一定的科研基礎再進行協同安排相關的項目研究。采用此種遞進式的培養方式，全方位培養研究生的原始創新能力、實踐能力和團結協作能力。以練促學，以學促創，以創促能，開辟專業人才培養新途徑。

四、課程“學創結合”的教學反思

（一）深耕以學促創

優化教學設計、改善教學模式，創新教學理念，發揮學生的主體作用，使同學們善于學習，熱愛學習。同時通過教學設計的研討、答辯與互相評審環節，激發其學習熱情，提升學習興趣。最終能夠學有所得，同時鼓勵并指導他們參加相關的學科競賽，在實踐中檢驗學習的理論知識，同時又通過實踐升華所學的理論知識，相輔相成。

（二）不斷升級創新教學與實踐探究的模式

教學與實踐環節不可或缺，不能停留在理論層面，需要通過實踐去檢驗。然而，面對教學與實踐環節的優化設計，如何達到平衡，如何高效進行，如何讓學生們積極參與其中，需要不斷地完善教學設計方案，基于學科自身的特色與優勢，尋找到最優化的方案。

（三）收集學生的反饋并及時調整教學設計

學生是教學的主體，他們的感受與意見需要及時收集，針對教學中的不足，及時調整教學設計與模式。教學將在課件制作、授課模式等方面都將進行升級：（1）授課教師定期討論、制作并完善出具有要點突出、用詞準確到位和信息全面等特征的課程單元課件；（2）在授課模式上需要改變傳統的灌輸式模式，積極引導學生們思考問題、課堂積極參與討論、課后自己調研資料并積極與課程授課成員或其他同學們討論解決問題；（3）與國外資深授課教師積極探討教學理念或方法，努力調整并改善自己的教學模式。

（四）精心設計檢測與考評環節

同學們在學習過程中會存在對教學知識掌握不牢固等問題，通過設計的檢測環節，把握學習的重點與難點。同時，通過考評環節，讓同學們積極參與其中，找到自己的短板，及時跟進。通過布置課后任務，包括課后習題、課后理論模擬任務、課后文獻調研及課程小論文等不同形式的任務，依據課程培養要求，針對每一章的要點、難點，進行不同任務形式與分類評價相結合的課后檢測。

綜上，應將教學過程中涉及的硬件設施、教學資源，教學方式與手段，教學環節設計、考核評價等方面綜合升級。例如，航空航天類課程中，我們以主講老師在先進復合材料領域內多年的研究成果（《先進結構功能一體化復合材料》專著與科學研究論文）為主要基礎，同時結合當今國內外最新的研究現狀，試圖向學生呈現出當前先進的復合材料結構功能一體化設計，尤其是在飛行器設計方面。航天器在長期飛行中，由于疲勞、腐蝕、材料老化及高空環境因素等影響，產生損傷積累，造成無法挽回的傷害，因此健康監測十分重要。本課程學習將從航空構件健康監測的定義及應用出發，引出實現監測的重要系統之一即傳感器技術，通過對比分析傳感器的種類及實現監測技術的途徑方案，接著基于傳感器技術設計具體監測方案，從而真正實現傳感技術用于原位健康監測。此外，通過結合有限元模擬分析進行智能傳感器結構設計與優化，用于飛行器構件健康監測。培養學生具有材料-結構-性能-仿真優化分析及應用的全方位能力，最終能服務空天智能結構的材料選取、結構設計及智能構件健康監測性能優化分析等方面。教師在帶領同學們學習專業知識的同時也要肩負起引領學生學習社會主義核心價值觀的意識，體現教育立德樹人的核心價值。

五、結束語

教學始終基于“引導并培養學生獨立自主學習與創新能力”的理念，培養同學們將理論知識的科學思維與實踐設計相結合，將所學知識點真正地運用于飛行器材料及應用設計方面，緊跟國內的重大需求，實現航天科技報國。然而，圍繞“學創結合”實現航空航天類課程創新教學與實踐仍存在的關鍵問題，可從教師自身素質提升、豐富教學模式和完善教學實踐方案等方面進行改善。具體如下。

1.構建專業知識的學習體系。完善課程體系設計，將課堂理論學習與課后任務相結合實現，圍繞課程所學，讓同學們進行專題調研、課程答辯與研討相結合的方式、要點歸納與分享的方式，深化理論知識，尤其是其中的重點、難點進行針對性的二次學習。

2.構建本課程專門的教學教材。航空航天材料及應用這門課，內容涉及面很廣，對教學內容的選擇與重構，是極為重要的。通過設計專門的教材，同時結合精心的課程設計與課程實施，達到“源于教材、高于教材”的效果，可能是教學需要追求的目標之一。

3.實現實踐與教學有機融合。讓學生加入教師科研課題的開展中進一步融合并提升所學的理論知識，真正讓學生將所思、所學、所感運用到實踐中去。當前已開始逐步引導學生在學習本課程之余，針對涉及本課程感興趣的部分繼續深入探究，同時加入老師實驗室進行深入的課題研究。