

摘" 要:踐行課程思政,強化立德樹人是高校教育的教學目標。該文以創新課程為切入點,圍繞OBE目標進行課程CDIO項目教育模式設計,通過項目教育階段劃分、細化教學目標,從而達到人才培養的目標。同時以“雙導師制”的人才培養模式,激發學生的積極性和主動性,提升學生的綜合能力,注重加強學生的道德素養,為培養高層次的應用型人才提供有效途徑。
關鍵詞:專業課程思政;OBE-CDIO理念;校企導師;創新課程;梯度式教學模式
中圖分類號:G640" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-000X(2025)09-0072-05
Abstract: It is the teaching goal of university education to practice curriculum thinking and strengthen moral education. Curriculum ideological and political thinking is a major strategic deployment of the CPC Central Committee to promote the deepening development of the educational cause in the new era and an important measure to comprehensively improve the quality of ideological and political work in colleges and universities. This paper takes the innovative course as the entry point and designs the course CDIO project education model around OBE objectives. Through the division of the education stages of the project and the refinement of the teaching objectives, the goal of talent training is achieved. At the same time, the \"double tutor system\" talent training mode, to stimulate the enthusiasm and initiative of students, enhance the comprehensive ability of students, focus on strengthening the moral quality of students, to provide an effective way to train high-level application-oriented talents.
Keywords: ideological and political construction of professional courses; OBE-CDIO concept; school-enterprise tutor; innovative courses; gradient teaching mode
立德樹人、教書育人,是中國特色社會主義教育事業的主旋律。人無德不立,育人的根本在于立德。習近平總書記一貫高度重視教育,在全國高校思想政治工作會議上強調“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”[1]。教育是國之大計、黨之大計,“為誰培養人、培養什么人、怎樣培養人”始終是教育的根本問題。隨著人工智能智慧化技術的發展,企業對人才的需要提出了更高的要求。一些基礎性崗位被智能設備所替代,企業越來越需要高科技復合型人才,高校如何培養滿足社會需求、具有較強綜合實踐能力的工科人才是目前工科類院校教育教學的重中之重。在教育工作中要堅持把立德樹人作為根本任務,著力培養當代民族復興大任的時代新人。
大學是培養人才和塑造人才的重要搖籃,而本科教育更是大學育人教育工作的核心和基礎。本科教育需要不斷更新教育理念,擴大教育功能,結合多樣化的培養目標和教學模式,構建良好的高校與社會關系,從而培養出具備創新創業能力、跨界融合能力的高素質交叉型復合人才[2]。隨著高校教育的不斷發展和改革,基于校企合作的“三位一體”式“雙導師制”的高素質交叉型復合人才培養模式被提出,該模式對于高校人才培養和社會發展具有推動作用。
“三位一體”的培養模式主要強調學生、學校和企業之間的協調性,能夠促進學生在校學習知識的同時加強學生對企業工作模式的進一步了解,提升學生畢業時的就業能力,更加全面地培養學生的綜合能力,實現全方位育人。“雙導師制”人才培養模式具備以下特點:第一,以學生為主體,為學生配備校內和校外“雙導師”,校內導師主要傳授理論知識,校外企業導師主要指導實踐,構建起學校、企業、學生“三位一體”的管理模式;第二,將教、學、做“三位一體”的教學模式充分結合;第三,構建學習、創新、創業遞進式的培養模式;第四,高校老師及企業導師不僅要對學生的學業進行輔導,還要負責學生的創新課程實訓、創業指導等的教學任務;第五,采用學校、企業、社會三方面的考核、反饋體系。“雙導師制”人才培養模式引入多元協同機制,將產學研、科研訓練以及實習實踐等培養模式有效結合,構建出新型的人才培養模式[3]。結合圖1所示的“三位一體”式“雙導師制”的教學模式,充分建立學生、教師以及企業之間的良好關系,為學生提供校內學習及校外實踐的培養模式,提高學生的創新創業能力,同時為培養“工匠型”人才提供保障。
一" 基于OBE-CDIO理念的課程結構設計
OBE(Outcome-based Education)教學理念,即“以成果為導向的教育”或是“以產出為本的教育”。OBE教育主要強調以下4個問題:第一,想讓學生取得的學習成果是什么?第二,為什么要讓學生取得這樣的學習成果?第三,如何有效地幫助學生取得這些學習成果?第四,如何知道學生已經取得了這些學習成果?這里所說的成果主要是指學生通過日常學習,最終消化、吸收并掌握的理論知識,也是學生在階段性學習后提升自我的能力[4]。按照OBE教育模式,教育者必須預先對學生入學時的能力水平進行分析和掌握,并且對學生在畢業時應達到的能力和將會取得的成果深入構想,在此基礎上設計行之有效的教學模式和教育結構,從而保證學生在受教育后能夠達到預期的目標和規劃。OBE教育模式的實施需要四個步驟:定義學習產出、實現學習產出、評估學習產出和使用學習產出。OBE教育著重于學生在學習過程中“真正學到了什么”,關注于學習者在畢業后“實際能做什么”[5]。OBE 模式在推動工程教育改革,提高工程人才培養質量等方面發揮著巨大的作用,已成為國內工科院校廣泛關注的焦點。
CDIO項目教育模式由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)構成,CDIO工程教育理念是以學生為中心的先進教育改革成果[6]。CDIO教育模式能夠讓學生以主動的、實踐的、深入的和系統的方式進行實驗課程的學習,注重學生在實踐過程中的完整性以及工程化學習過程中的主動性,能夠將理論知識和實驗課程緊密結合。CDIO理念的核心是以項目作為載體,引導大學生以主動的方式進行學習和創新,將知識目標、能力目標與素養目標緊密結合,從而促進理論、實踐與創新之間的有效融合[7]。基于CDIO教育模式的特點,現如今諸多高校的理工類課程將此教學模式廣泛應用于教學設計中,能夠有效加強學生對理論知識學習的興趣,提高實踐創新能力及團隊之間的合作能力,從而促進教學效果能夠達到預期值,以此同時能夠提升教學質量。
綜合OBE和CDIO的教學特點,在OBE的理念下結合CDIO項目教育模式進行教學設計,作為改進教學的依據,能夠有效促進成果目標的達成。圍繞 OBE目標進行課程CDIO項目教育模式設計,是進行教學改革的新模式,通過項目教育階段劃分、細化教學目標,從而達到人才培養的目標。OBE-CDIO人才培養模式的總目標是提升學生構思、設計、實現和運作等方面的能力。通過人才培養的模式,將課堂教學中的重點及難點充分融入到實際教學案例當中,強化培養學生的創新和實踐能力,從而達到預期的教學目標[8]。OBE-CDIO教學理念的引入,能夠實現問題導向式教學和結果導向式教學,學生在課前、課中及課后討論中實現從被動到主動學習的轉變,有助于學生適應高等院校學習過程中信息量大且節奏快的特點。將學生學習能力、實踐技能、創新意識與創新能力,以及思政教育的培養貫穿課程教學過程,最終形成一個高效的學習過程。
以材料成型及控制工程專業學科的實驗型創新課程——高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控為例,以OBE的教育理念為主,作為整體教學方案的理論依據和指導觀念,將學生作為教學的中心,結合CDIO項目教育模式設計教學活動。
二" 明確教學目標
以培養學生成果作為導向,確定實驗型創新課程——高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控的教學內容主要為:第一,學習理解合金體系成分的選擇思路和設計原理,掌握單因素多水平實驗研究不同組元調控功能和結構性能的設計方法,提升學生對新事物的學習認知能力。引入國內外相關知識的研究前言以及實際應用,提高學生的工程理論意識和科學研究前言的敏銳度。第二,掌握Fluxing技術中選用不同三元熔劑的組成和堿度等對除雜的影響,了解經過FactSage軟件計算得到合金成分區域的穩定相態,同時確定渣系組方相對應的液相線溫度范圍。通過理論學習完善相關知識的掌握程度,并通過除雜等相關知識的學習,培養學生“出淤泥而不染,濯清漣而不妖”的思想品質。第三,掌握微觀組織表征和分析方法,包括XRD分析相組成、金相組織分析、掃描電鏡和透射電鏡等,了解透射電鏡制樣方法和分析方法;理解力學、電化學和磁學性能測試方法,會分析應力-應變曲線、人工海水中的極化曲線和磁化曲線。通過基礎理論和相關測試技術的學習,提升學生的抗挫能力。第四,理解復合材料在承載時的變形機制,由非晶鋼在室溫拉應力和壓應力下的真應力應變曲線得出力學性能各項指標和表征加工硬化行為的指標。在對合金應力應變的分析過程中,可以采用解析法和圖解法。這兩種方法同宗同源,但在表現形式上各不相同,并且各有優缺點,借此激發學生在學習和生活中遇到問題時會有多種解決方法,但應當充分分析各種解決方法的優缺點,去偽存真地選擇最佳的解決辦法,從而培養學生解決問題的能力。第五,優化出同時具有高強度和塑韌性的新型無磁鐵基非晶合金復合材料的成分,理解不同加載方式下形狀記憶晶相在非晶基體中相變及變形機制,以及組織結構對腐蝕行為和順磁性能的影響。通過對變形機制的學習,引入從量變到質變的經典哲學思想,并培養學生的辯證思維及具體問題具體分析的能力,在教學中將思政理念潛移默化地傳授給學生。教學目標在于為學生拓寬知識面、開拓視野和發散學術思維,使學生經過課程實驗訓練和理論強化后,科研興趣及動手能力得到進一步加強和提高。
在課程教學過程中通過引入國內非晶鋼相關研究領域做出重大貢獻的科學家的事跡等內容,在思政教學方面充分結合老一輩科學家的忘我奉獻精神及中青年科學家奮發圖強的精神品質,通過引入對科研事業做出極大貢獻及成果的真實實例,從而激發學生的家國情懷,促使當代大學生能夠樹立起良好的使命擔當意識及社會責任感,造就能夠擔當民族復興大任的新時代優秀青年,進一步達到培養學生“工匠精神”的課程思政目標。
三" 明確授課方式
為保證教學結果能夠充分幫助學生達到預期的成果目標,利用CDIO項目教育模式設計教學活動。基于OBE教育理念,依據CDIO的構思(C)、設計(D)、實施(I)、運行(O)四個主要模式,有效設計不同階段的授課任務:第一,在教學前首先分析并完善教學目標,明確在不同的階段對學生專業相關的理論知識(知識層面)、思維與創新能力(能力層面),以及綜合素質教育(素質層面)的培養任務,建立學生的學術自信,為后續培養工匠型人才奠定基礎。第二,以學生學習預期產出為導向設計課程結構與教學方法。首先進行學情分析,實驗型創新課程——高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控的授課對象主要為本科二、三年級的學生,在前期已經進行了先修課程材料分析方法、金屬學及熱處理等的系統學習,學生們對專業相關的理論知識已經有了初步的認知,同時對金屬材料的學習充滿好奇,但是對高強韌非晶鋼的相關理論和知識的學習不夠系統且深入,存在部分的知識點盲區。根據學生的認知程度,隨后對相關教學內容進行布局,明確課程中有關高強韌非晶鋼的功能結構一體化的學習重點以及存在的難點內容,圍繞教學內容進行教學設計,設計創新課程內容主要針對高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控這一主題,積極引導學生進行非晶鋼、高強度和塑韌性的高性能結構鋼等相關知識背景的查閱和自主學習,結合課堂講授、分組交流討論、組織實踐課、校企合作學習等方式,使學生能夠全面掌握高強韌非晶鋼的相關知識,激發學生的學習興趣。第三,采用理論教學和實踐教學相結合的教學策略,其中理論教學通過學生在校的線上和線下課程,對高強韌非晶鋼的理論知識進行講解。線上教學可以通過音頻、視頻等方式以生產中的實際案例進行學習;線下教學可以通過教材、相關文獻等詳細講述并深入分析高強韌非晶鋼的特點,以及如何實現功能結構一體化的調控。實踐教學通過學生在校的創新實踐課程以及基于“三位一體”雙導師制度的人才培養模式下的企業實習來實現。通過校內的創新課程,從原料的配置、除雜,到合金的熔煉、吸鑄及微觀組織的表征和分析等,讓學生積極動手操作,在具體的實踐過程中深入理解相關理論知識并應用到實驗當中,利用前期的知識儲備對實驗過程中遇到的問題進行解決,培養學生的動手操作能力。通過校外的企業實習將相關的理論知識靈活運用于企業中,提升學生的社會實踐能力。將理論課與實踐課的授課形式緊密結合,進一步為培養出具有“工匠精神”的復合型人才打下堅實的基礎。第四,在教學中設計有效的綜合教學質量評價體系,及時收集學生對教學效果的有效反饋,更加針對性地反饋教學過程中的實際進展,根據收集到的反饋結果深入分析后,有效調整課堂的教學設計并對教學模式不斷改進,從而達到預期的教學成果目標,實現培養具有“工匠精神”的復合型人才的成果目標。
四" 理論課教學實施
基于OBE-CDIO理念的高強韌非晶鋼教學設計在課程教學中實施后,在課程相關理論知識的講解中,通過翻轉課堂和對分課堂的有效結合,從而對學生進行相關理論課的教學講授,以增長學生知識為主要任務,讓學生能夠接觸掌握最前沿的專業知識。
以高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控創新課程為例,在基礎理論課授課前,采用翻轉課堂的教學模式,以問題為導向,讓學生在課前對教學內容進行自主學習。鋼鐵材料是當今生產運用廣泛的結構材料,探索具備高強度和良好塑韌性的高性能結構鋼具有研究價值,但是由于結構鋼受到內部組織結構和變形機制的雙相制約,材料強度提高的同時往往伴隨著塑韌性的下降。非晶鋼具有優異的熱穩定性且抗磨耐蝕,廣泛應用于高耐磨表面硬化和輕量化部件、抗腐蝕部件等。通過研究背景引導學生根據教學內容學習查閱相關資料(非晶鋼的優異性能、高強韌非晶鋼的應用場景、如何實現功能結構一體化的調控等),培養學生獲取新知識的能力,激發學生的求知欲。
在課堂教學中,結合對分課堂教學過程中的講授、吸收、討論三階段,以及合作探究、釋疑拓展、練習鞏固、自主糾錯和反思總結五個重要環節,采用課堂提問和測試等方法檢驗自學成果,加深學生對知識點的理解。本創新課程選擇價格低廉、同時具有形狀記憶效應和非晶形成能力的合金體系,采用工業原料配料通過Fluxing技術優化覆蓋劑成分和堿度并在低真空度下熔煉成合金,由非晶基體上原位析出的奧氏體相在應力誘導下產生γ→ε馬氏體相變強韌化,實現由工業原料在低真空度下將傳統的鋼鐵材料轉化為新型復合非晶結構鋼,通過分析合金的力學、腐蝕及磁學等性能,構建非晶鋼的功能結構一體化關系。結合教師課堂講授內容,對相關知識進行交流、討論和分析,培養學生采用類比、舉一反三等方法,學習相關理論知識,有效拓寬學生的知識面,開拓學生的視野,加強學生的學術思維能力,教育學生扎實掌握專業知識,讓學生能夠做到學一門會一門、干一行愛一行。通過理論課的教學,使得學生的理論知識得到強化,科研興趣及動手能力得到進一步加強和提高,努力做到“讓勤奮學習成為青春飛揚的動力,讓增長本領成為青春搏擊的能力”[9]。通過課堂教學過程中引入與課題相關的重要案例,能夠培養學生“精益求精、追求卓越”的工匠精神,用實際案例中榜樣人物的成長經歷以及科研奉獻精神激勵學生的成長成才,引導學生樹立剛健有為、自強不息的學習精神。
五" 實踐課教學實施
高強韌非晶鋼的功能結構一體化調控是注重于實踐類的專業創新課程,學習方式主要是通過運用學生在課堂上學到的理論知識,經過實驗操作加深對理論知識的理解,并用理論知識解決實驗時遇到的實際工程問題,使學生全面掌握熔煉設備、測試手段以及分析方法,提升學生的創新思維和動手能力。增加實踐教學課程,能夠有效擴寬學生視野,讓學生在實踐過程中提升運用知識的能力。
較為傳統的實驗授課方式主要是以教師講解操作為重點,學生通過觀看老師的操作后復制每個實驗步驟,從而得出實驗結果,很難激發學生學習的主動性和探索問題的好奇心。基于OBE-CDIO理念,以學習小組的模式展開實踐教學活動,在學生充分掌握理論知識的基礎上,通過學習小組自主調研,設計合適的合金體系,使用工業原料配料并通過Fluxing 技術優化覆蓋劑成分和堿度并在低真空度下熔煉制得合金,實現由工業原料在低真空度下將傳統的鋼鐵材料轉化為新型復合非晶結構鋼,深入分析合金的力學、腐蝕及磁學性能,探索非晶鋼的功能結構一體化關系。有效提升學生的學習效率,并且激發學生對創新課程的學習興趣,從而達到預計的教學目標。通過創新課程的學習,能夠培養學生的自主思考能力和創新能力,在教學中將思想政治教育貫穿其中,實現全程育人、全方位育人,激發學生樹立工匠精神。
學生在校內學到的知識更多的是側重于理論方面,雖然也會針對性地進行創新實踐活動,但總體而言理論與實踐結合的學習方式還是較為簡單,對專業知識的實際應用能力無法得到很好的鍛煉和提升。而在“三位一體”雙導師制度的人才培養模式下,能夠有效平衡學生在學校和企業之間的關系,把學習到的理論知識靈活應用于企業當中,為學生的社會實踐提供更多寶貴的機會,促使學生在企業實踐當中提升自我的探索能力和應用能力[10]。基于學生在校內創新課程的學習,通過校外企業實習能夠更加完善學生的實踐能力,從而為培養應用型人才打下堅實的基礎。通過學生在企業中的學習,培養學生自強不息的精神,引導學生不怕苦、不怕難,敢于挑戰并攻克實踐中的難題。對應用型人才的培養主要以就業為導向,以能力培養和專業教育為手段,培養理論基礎扎實、實踐技能良好、創新精神優秀和能力全面的可持續發展的人才,讓學生成為“理論知識高、動手能力強、綜合素質好”的優秀人才。
六" 綜合教學質量評價體系
基于OBE-CDIO教學理念,采用“三位一體”雙導師制度的人才培養模式,將理論教學和實踐教學有效結合,如圖2所示,構建校企協同式的教學體系。以學生為中心,采用學校、企業兩者混合式的教學方式來培養學生。在校內的理論知識講授主要結合翻轉課堂以及對分課堂的模式,加強學生對理論知識的深入學習和掌握。在此基礎上,采用校內創新實踐課和企業實踐相結合的方式,培養學生對相關理論知識的應用以及動手能力、創新能力等,提升學生的學習興趣和對新事物的發掘能力,同時注重樹立學生的大國工匠精神。根據教學情況,通過理論和實踐雙向考核模式,完善教學質量的考核評價體系,從而保證能夠實現混合式教學的設計目標。
制定長期有效的教學質量評價體系可以評估OBE-CDIO教學理念的實際應用效果,以便有效掌握學生對知識體系的理解程度。基于OBE-CDIO教學理念,創新課程綜合教學質量評價標準可采用多元化、綜合化的評估手段考查學生的學習效果、創新能力及學習態度。創新課程注重理論和實踐的緊密結合,因此采用定量為主、定性為輔的評價方式,提倡以實際成果與社會效果為主的人才評價體系,在企業導師評價體系的構建中,應將學生的發展、動手操作能力、創新創業能力和就業質量評估等有效結合,全方位地進行教學質量評估。通過學校相關部門、學生、企業以及第三方評價等開展評價,充分體現出評價的公平性和動態性。
七" 結束語
基于OBE-CDIO模式的教學理念,以多元化的教學方案貫穿教育過程,能夠有效調動學生學習的積極性,顯著提升教學效果,同時結合“三位一體”雙導師制度,通過校企協同培養創新創業人才,是一個不斷探索、不斷完善的過程。緊密圍繞“培養什么人、為誰培養人、怎樣培養人”這一核心問題,分析當前以及今后企業對人才的創新創業素質和能力的具體要求,不斷完善專業技能和創新創業技能培養方案的設置、職業導師的構建、培訓體系的設置和校企協同培養的體制機制建設等內容,不斷推進創新創業人才的培養,充分做到立德樹人的教育理念。
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