新工科背景下“特種玻璃”課程的教學改革與實踐探索

摘要：新工科建設為適應新材料領域人才培養和產學研合作的需要，提出了改革高等教育工程教育的新思路。針對“特種玻璃”課程中存在的問題，根據應用型人才培養方案的要求，進行了教學改革和探索。具體措施包括：調整教學內容以與專業方向或定位相契合；創新教學方式以激發學生興趣并高效傳授知識；通過全過程考核和反饋機制，培養學生綜合能力和創新素養；加強教師培訓與交流，提升教學水平和專業素養。實踐結果表明上述的解決措施是有效的，這些措施能夠激發學生的學習興趣和積極性，并提高教學效果和質量，培養出更多具有創新能力和實踐操作能力的優秀畢業生，為相關行業和企業的發展做出貢獻。

關鍵詞：新工科；特種玻璃；教學改革；實踐探索

一、概述

新工程建設以創新驅動發展、跨學科融合、協同教育為基礎，旨在培養具有實用技能和全球視野的創新型工程人才，以適應并推動我國新一輪科技革命與產業革命［1］。特種玻璃廣泛應用于電子、信息、激光、航空航天、國防軍工以及新型電光源等高科技領域，是國家戰略性產業和支柱性產業發展中不可或缺的基礎材料。特種玻璃的研發與生產水平已成為衡量一個國家材料發展水平的重要標準［24］。隨著科技的迅猛發展，特種玻璃行業正面臨巨大的機遇和挑戰。隨著科技迅速發展，5G通信技術和人工智能等新興技術的涌現為特種玻璃行業提供了巨大潛力，并帶來了機遇與挑戰［3］。同時也對特種玻璃人才提出更高層次的要求。

“特種玻璃”是無機非金屬材料工程專業的一門專業方向特色課程，它屬于無機非金屬材料工程專業的范疇。該課程旨在培養學生具備解決實際工程問題的能力，特別是對于特種玻璃材料的特性、性能規律的理解和應用。其教學質量直PyPFUHmIAuRPF5nnTVLIOw==接關系到學生的專業素養和應用技術能力。然而，特種玻璃課程仍然沿用傳統的模式，以理論教學為主，缺乏實踐性和應用性；教學內容也往往只關注傳統特種玻璃的原理和性能，而忽視了新型特種玻璃的發展和應用；教學考核評價方式過于單一等問題，不符合當前創新型應用技術人才的培養需要。為了適應特種玻璃行業發展對人才培養和產學合作協同育人的需求，針對目前“特種玻璃”課程中存在的問題，按照應用型人才培養方案的要求，對該課程進行教學改革和探索。

二、“特種玻璃”課程存在的問題

（一）教學內容與專業定位不符

“特種玻璃”課程的內容過于偏重理論知識，缺乏實踐操作，使得學生在學習過程中感到枯燥無味，難以激發他們的學習興趣。此外，與特種玻璃相關教材的更新速度較慢，一些新型的特種玻璃種類和應用技術無法及時引入教學中，這不僅使得學生無法接觸到最新的行業動態，也限制了他們對于特種玻璃技術的全面了解。這不符合當前創新型應用技術人才的培養方案。

（二）教學方式方法滯后

“特種玻璃”所包含的內容十分廣泛，涵蓋光功能、電磁功能、熱功能、化學功能、生物功能以及力學功能等多個領域，而且這些領域相互交叉，涉及了電學、磁學、光學、聲學以及無機化學和有機化學等多個學科，需要學生掌握數量眾多且復雜的理論知識［5］。任課教師全面講解并深入理解絕大部分功能材料是一項艱巨任務，他們需要對每一個領域的知識都有深入的理解和獨到的見解，才能引導學生去理解和掌握這些復雜的知識。同時，“特種玻璃”這門課程的教學時間逐漸減少，但所需掌握的內容卻增加了。這無疑對教師和學生都提出了更高的要求。

面對這樣的挑戰，許多教師只能采取灌輸式教育方式進行授課。這種方式雖然能夠快速地傳授大量的知識，但卻很容易打擊學生的學習興趣，使得學習變得枯燥乏味。學生在這個過程中很難體會到學習的樂趣，甚至會對學習產生反感。同時，這種方式也給教師本身帶來了巨大的壓力，他們在追求知識傳授數量的同時，很難兼顧到教學質量，導致教育效果不盡如人意。

（三）考核評價方法不合適

“特種玻璃”課程目前采用的考核評價方法包括學生的出勤率、作業完成質量以及期末考試成績。這三個要素可以反映學生對知識的掌握程度和學習態度。然而，當前評價方法還存在一些不足，使得教學效果不盡如人意。首先，學生的出勤情況雖然能夠反映他們對課程的重視程度，但僅憑出勤并不能全面表明學習的程度如何。在實際教學中，我們常常觀察到一些學生盡管出勤了，卻在課堂上參與度極低，這些現象反映出，出勤并不能完全反映學生對知識的掌握程度，也不能反映出學生的學習態度。其次，在布置的課后作業中，相互抄襲的現象普遍存在，這不僅使得學生的學習效果大打折扣，也使得教師對學生的學習情況產生了誤解。盡管教師們采取了一系列措施試圖遏制這一行為，但這一問題依然沒有得到有效解決。最后，期末考試成績雖然能反映出學生對知識的掌握程度，但為了保證大部分學生能夠順利通過考試，教師往往不得不降低課程標準，這使得教學目標不斷降低，形成了一個惡性循環。這種形式各異且無法激勵學生學習的評估方式，既不能起到促進作用，也無法公正地評價每位學生，導致認真學習的同學失去了積極性。

三、“特種玻璃”課程的改進措施

（一）調整教學內容，加強實踐環節，使其與專業方向或定位相符

教師需要結合本專業的定位和新工科建設思路來調整和更新特種玻璃課程的教學內容，注重跨學科背景的培養和加強綜合素質的培養，并及時更新和擴充課程內容，同時加強實踐性和應用性的教學，這樣才能夠培養出更加符合行業需求的高素質人才。具體的措施是：（1）授課教師通過閱讀最新的特種玻璃行業報告，了解最新的市場趨勢、技術進展、新產品開發等情況，并將這些信息及時融入課程中，可以使學生接觸到最前沿的行業動態和實際應用情況，增加他們的學習興趣和學習動力；還可以與特種玻璃行業的專家進行交流，了解最新的技術動態和行業發展趨勢，并邀請他們來授課或舉辦講座，讓學生從一線專家那里獲取真實的行業經驗和知識，了解行業內部的工作流程和實踐操作。這樣的交流活動還可以提供學生與行業專家交流的機會，拓寬他們的視野，激發他們的學習興趣和求知欲。（2）特種玻璃行業涉及材料科學、物理、化學等多個領域的知識，因此，在教學過程中應注重培養學生具備跨學科背景的能力。教師可以安排一些涉及多個學科領域的綜合性實驗或實踐項目實現。例如，可以安排一個綜合性的實驗項目，讓學生運用材料科學、物理和化學等多個學科領域的知識，從材料的選擇、配方設計、制備工藝等方面進行綜合考慮和實踐操作。通過這樣的實驗項目，學生將能夠深入了解不同學科領域之間的聯系和應用，培養他們的跨學科思維和解決問題的能力。（3）在教學過程中應加強實踐性和應用性的教學。例如，可以安排學生到企業進行實習，讓他們親身參與到特種玻璃的生產、研發和設計中；或者組織一些實踐項目或實驗課程，讓學生親手操作和實驗，提高他們的實踐能力和應用水平。此外，還可以開設一些與實際應用相關的課程或講座，如特種玻璃的生產工藝、質量控制等，以增強學生的實際操作和應用能力。

（二）創新教學方式，激發學生興趣，高效地實現傳授知識

鑒于理論知識的復雜性，為了更好地促進學生對知識的理解和掌握，建議在教學中采用多元化的方式教學。（1）互動式教學［6］：這種教學方法強調學生和教師之間的交流和互動，可以增強學生的學習興趣和動力，同時也可以幫助他們更好地理解和掌握知識。互動式教學中，教師可以采用多種方式激發學生的思維和興趣，例如提問、小組討論、案例分析等。（2）案例分析［7］：案例分析是一種實踐性強的教學方法，通過引入真實或虛擬情境中存在的問題，學生可以運用所學知識進行分析和解決方案討論。這種方法可以幫助學生將理論知識與實際情境相結合，提高他們在實際場景中運用知識的能力。比如，在講述光致變色材料時以紙幣的防偽油墨技術作為應用例證；在學習電致變色玻璃時，坐過波音787客機的同學會對可變色舷窗的工作原理的理解更深刻。（3）小組討論［8］：小組討論是一種有效的教學方式，可以幫助學生更好地理解和掌握知識。在小組討論中，學生可以在團隊中共同研究、交流、分享觀點和經驗，這不僅可以拓寬他們的視野，還可以培養他們的團隊協作能力和溝通技巧。（4）新的教學工具和教學模式［9］：隨著科技的發展，新的教學工具和教學模式不斷涌現，如慕課、SPOC、雨課堂、翻轉課堂、對分課堂等。這些新的教學工具和教學模式具有更高的互動性、更靈活的教學方式和更豐富的教學資源，可以更好地激發學生的學習興趣和主動性，促進學生的創新能力和實踐能力的培養。總的來說，多元化教學是提高學生學習效果的有效方式。通過采用多種教學方法和工具，教師可以更好地激發學生的學習興趣和主動性，幫助他們更好地理解和掌握知識。同時，多元化教學也可以培養學生的團隊協作能力、溝通技巧和創新能力等非技術性能力，這些能力對于他們未來的職業發展也是非常重要的。

（三）通過教學全過程考核和反饋機制，培養學生的綜合能力和創新素養

課程考核的主要目的不僅是評估學生的學習成果，更重要的是通過考核來督促學生更加認真地學習，進而幫助他們掌握知識和提升能力［10］。這就強調過程性考核方式可以更好地實現這個目標。只有通過對每個學生的學習過程進行全面和準確的評估，教師才能及時發現學生在學習中存在的問題，并據此做出相應調整和警示。具體措施包括將課后作業轉變為課堂作業，并利用雨課堂等教學工具推送練習題，要求當堂完成，以便更準確地反映學生的學習效果。將每次課堂測驗成績納入過程分并計入最終總成績中，則可激勵學生更加重視課堂與測驗環節。平時表現占總成績40%，其中包括參與討論、回答問題等在內，在實踐環節還需提交報告總結。這種平時表現考核方式既鼓勵積極參與討論、提高溝通與團隊合作能力，又培養動手能力和解決問題能力。期末考核則以課程論文的形式進行。每個學生可以選擇一個與課程內容相關的特種玻璃課題進行深入研究，他們需要查閱文獻、總結概括相關研究、提交論文，并制作PPT進行課堂匯報。其他同學可以對匯報進行提問，教師將根據學生的論文質量和答辯表現給出期末成績，這一部分占總成績的60%。這種期末考核方式可以培養學生的獨立思考和研究能力，同時也可以提高他們的創新素養和綜合能力。此外，要定期評估和改進考核和反饋機制，根據學生的反饋和教學效果，不斷優化和完善。可以舉辦關于教師和學生的座談會，聽取學生的意見和建議，以便更好地滿足學生的學習需求。

（四）加強教師培訓與交流，提升教學水平和專業素養

教學理念和方法的不斷發展和變化可以帶來更好的教學效果［11］。通過教師培訓和交流活動，教師可以不斷更新自己的教學理念和方法，將最新的教學思想和技術應用到實際教學中，提高教學質量和學生的學習效果。參加學術會議和研討會是教師獲取最新科研成果和教學資源的重要途徑。在這些活動中，教師們可以分享自己的成功經驗和失敗教訓，互相借鑒和學習，共同探討和思考更69f3c9558141bdf81a6804cce894e85159bc0e55151edfb2f69997d0556030fe好的教學方法和策略。同時，這也為教師提供了與其他領域專家和研究者的交流機會，讓教師接觸到最新的科研成果和技術進展，為教學提供新的素材和資源。將最新的科研成果引入教學中可以激發學生的學習興趣和熱情，增強他們對學科前沿的了解。教師可以通過引導學生進行科學研究和實踐活動，培養學生的創新意識和科學精神。同時，教師也可以通過教學實踐的反思和總結，不斷改進自己的教學方法和策略，提高教學效果。總之，通過培訓和交流活動，教師可以不斷更新自己的教學理念和方法，將最新的科研成果和教學資源引入教學中，提高教學質量和學生的學習效果，進一步促進學生的全面發展和綜合能力的提升。

四、教學實踐與效果

在“特種玻璃”課程的教學實踐中，通過一系列措施的實施，教學質量得到了顯著提高。具體而言，首先，更新教學內容使學生接觸到最新的知識和技術，增加了他們的學習興趣；創新教學方式和方法也能夠更好地吸引學生的注意力，激發了他們的學習熱情。其次，通過實踐操作和實驗，學生能夠更好地理解和應用所學知識，提高他們的實踐操作能力。同時，創新教學方式和方法可以培養學生的創新思維和解決問題的能力，學生的專業素養和應用技術能力也得到了提高。創新教學方式和方法可以幫助學生將所學知識應用到實際問題中，提高了他們的應用技術能力。最后，畢業生在就業和創業方面表現出更好的適應性和競爭力。

結語

本文主要探討了“特種玻璃”課程教學中存在的問題及其解決方案。通過深入分析教學內容、教學方式方法和考核評價方式等方面存在的問題，提出了針對性的改進措施，旨在提高“特種玻璃”課程的教學質量，培養符合社會需求的應用技術人才。教學實踐結果表明我們的解決方案是有效的，這些措施可以更好地激發學生的學習興趣和積極性，提高教學效果和質量，培養出更多具有創新能力和實踐操作能力的優秀畢業生，進而為特種玻璃相關行業和企業的發展做出貢獻。

參考文獻：

［1］鄭建興，趙興旺，曹峰.新工科背景下基于OBE教育理念的“面向對象分析與設計”課程個性化教學研究［J］.西部素質教育，2023，9（20）：159162.

［2］李宏，熊德華，李洪，等.新型特種玻璃［M］.武漢：武漢理工大學出版社，2020.

［3］鄧力.國內外特種玻璃研發與應用新動態（續）［J］.玻璃與搪瓷，2018，46（02）：3652.

［4］王衍行.特種玻璃國家材料發展水平的重要標志之一［J］.中國建材，2015（04）：98103.

［5］李啟甲.功能玻璃［M］.北京：化學工業出版社，2004.

［6］陳浩.高職音樂教育互動式教學研究［J］.遼寧師專學報（社會科學版），2023（05）：6769.

［7］王強.基于新工科的課程教學實踐案例分析［J］.電子技術，2023，52（08）：6971.

［8］錢江，盧云學，白玥.校級研討中教師參與度探究［C］//中國陶行知研究會.第七屆生活教育學術論壇論文集.玉溪技師學院，江蘇海洋大學，2023：3.

［9］孫交通，陳鳳貴，周丹，等.功能材料課程教學改革探索［J］.廣州化工，2021，49（19）：138139+168.

［10］曹陽，潘繼強，余冬梅，等.基于達成度評價的軟件工程課程考核評價方式研究［J］.電腦知識與技術，2022，18（13）：147148+151.

［11］李宗帥，王修巖.工程教育專業認證與“新工科”背景下實踐教學體系探索［J］.中國冶金教育，2023（05）：6367.

項目基金：洛陽理工學院教育教學改革研究項目（130200232674）

作者簡介：陳建軍（1991—），男，漢族，山西運城人，博士，中級職稱，研究方向：無機非金屬材料、德育研究。