鄂 磊,李計元,趙 丹,趙 巍,陳亞楠,劉德娥
(天津城建大學材料科學與工程學院,天津 300384)
隨著社會需求的轉變,人才市場對具有創新能力的應用型人才的需求日益增加。據相關數據統計,目前工程類技術技能型人才的缺口達到了3000多萬,特別是具有交叉學科或跨專業知識背景的材料類應用型、創新型專業工程人才的需求量逐年增加,用人單位對該領域人才的綜合素質的要求也越來越高[1-3]。
如今,全國許多高校開設了材料類專業,其目標也多為培養具有創新能力的應用型人才。但在實際培養過程中,材料類專業的實踐教學目標很難達成或達成度不理想,其原因主要在于:(1)長期重理論、輕實踐,實踐教學改革嚴重滯后;(2)企業體制的改革導致私企和合資企業比例增加,材料類專業實習基地體量減小,多數企業因生產安全和技術保密等原因不愿接收學生實習或僅接受學生參觀實習;(3)材料類相關生產設備和儀器更新快、投資高、占地面積大,校內實習和實訓基地建設困難、更新緩慢[4,5]。因此,現有的實踐教學模式已無法滿足新時期創新性應用型人才培養的需要。另外,自新冠肺炎疫情以來,因疫情防控要求,一些高校學生的認識實習、生產實習和畢業實習等實踐環節只能在校內完成,無法滿足實踐教學需求。因此,高校實踐教學亟需探索新的教學途徑,開發新的教學方法,實踐教學改革勢在必行。
近幾年,隨著互聯網、移動手機平臺的普及,微課堂作為一種創造性的教學模式走進課堂教學[6-9]。將微課堂引人材料類專業實踐教學,便于學生提前預習實踐內容,能夠有效提高學生在實踐過程中的學習效率,避免了走馬觀花的實踐教學模式;同時,通過在線觀看相關生產工藝流程,學生能夠充分掌握材料生產工藝,深入理解生產設備的工作原理,對模糊的問題通過反復回放或與指導老師互動的方式來解決,及時消化實踐教學的重點和難點,達到提高實踐教學質量的目的。
根據《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》和《天津城建大學2019版本科專業培養方案修訂指導性意見》,本校2019版材料科學與工程專業畢業學分上限為160學分,較2016版培養方案縮減20學分,總學分大幅壓縮,但實踐教學比例由21.3%增至35.6%,其目的在于加強輔修專業教育,滿足學生個性化和多樣化需求,提高學生工程實踐能力,實現復合型人才培養的目標;同時,新版培養方案要求在教學過程中融入思政和育人元素,突出城建特色,培養知識、能力與素質協調發展,具有社會責任感、創新精神、實踐能力的應用型人才。由此可見,新培養方案的修訂對實踐教學提出了新的挑戰。
由于傳統的實踐教學模式形式單一,受時間、空間限制,在學時縮減的前提下很難做到“教”的透徹,“學”的深入。在實際教學中,學生往往照搬指導教師的實踐操作,缺乏創新意識,難以實現創新性人才培養的目標;其次,實踐教學環節往往是在生產企業、校內實訓基地內完成,時間緊、內容多,學生較難將思政素養和實踐內容有機融合,難以實現思政育人的教學目標;再者,本校設定每學期期末兩周為實踐教學周,各學院實踐教學集中在18~19周進行,校內實訓平臺運行緊張,難以做到對外全面開放,無法實現跨專業復合型應用人才的培養目標。
天津城建大學材料科學與工程專業采用三種模式不斷加強和完善實踐教學微課堂資源建設。首先,通過校企合作共建實踐教學微課堂資源,將企業的技術和設備優勢與高校專業教學經驗結合起來,共同錄制教學視頻,并自主設計建成建筑陶瓷面磚、建筑輕骨料、建筑保溫板三條微縮生產線,補足學生頂崗實訓短板,實現企業、學校,參觀、頂崗多層次立體實訓,提高學生畢業后的專業競爭能力。其次,針對可視性差的生產工藝過程,專業設計并開發了虛擬仿真實驗教學,如浮法玻璃生產工藝及裝備虛擬仿真實驗教學,實現教學資源與時俱進、優質共享。再者,與本校建筑、環境、熱能、藝術等學院聯合共建微課堂資源,加強復合型應用人才的培養。
為了滿足學生網絡學習習慣,適應知識“碎片化”的時代特征,在微課堂資源建設中注重知識點的分解和細化,構建“微課堂”教學知識網絡結構,引導學生主動學習,提高實踐教學效率。下面以平板玻璃生產實習為例,簡要介紹“微課堂”教學知識網絡結構的構建,以及知識目標、能力目標和育人目標的達成途徑。

圖1 微課堂教學知識網絡結構的構建及目標達成
“微課堂”引入實踐教學,不僅可以實現高效的教學管理,提高教學效率,還可以通過教學考核方式的創新,完善評價體系。“微課堂”教學的方便性和便捷性,打破了傳統實踐教學在時間和空間上的局限性,指導教師能充分利用“微課堂”中的監控和交流平臺,查看學生在線觀看視頻和課件的人數及時長,及時掌握學生的預習和復習情況,對學生的平時表現和實踐態度做到全方位掌控。實踐教學“微課堂”化不僅加強了教師對學生的監督和管理,同時也引導學生由“被動學習”轉變為“自主學習”。另外,通過“微課堂”開設在線分組討論和建立多方評價機制,包括教師評價、企業導師評價、跨專業導師評價和學生互評等環節,這種多元化的考核評價能夠全方位、多角度對學生的實踐效果進行考核和評價,促進學生專業成長,加強學生的創新能力,實現復合型人才的培養目標,滿足人才市場對具有交叉學科或跨專業知識背景的應用型人才的需求。
基于微課堂的實踐教學模式的改革是教育信息化、網絡化發展的必然趨勢。通過“微課堂”實踐教學網絡結構的構建,能夠實現知識、能力和育人三方面的培養目標,提高應用型人才的培養質量,增強學生畢業后的專業競爭能力。