[摘 要]文章以仿生設(shè)計課程為載體,通過理論教學(xué)重構(gòu)、實踐滲透與評價體系融合三方面推進課程思政建設(shè)。在理論教學(xué)重構(gòu)方面,構(gòu)建“自然智慧—人文精神—科技倫理”框架,結(jié)合傳統(tǒng)文化與工程案例,強調(diào)生態(tài)意識與文化自信;在實踐教學(xué)建設(shè)方面,通過構(gòu)建三級項目體系,開展校企協(xié)同及社會實踐,將工匠精神與社會責(zé)任感融入其中;在評價體系構(gòu)建方面,創(chuàng)新“三維評價模型”,實現(xiàn)思政要素可量化評估。教學(xué)實踐表明,課程思政教學(xué)改革顯著提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)了學(xué)生的價值觀,有望為新工科課程思政建設(shè)提供可借鑒路徑。
[關(guān)鍵詞]課程思政;課程設(shè)計;仿生設(shè)計;課程改革;實踐教學(xué)
[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3437(2025)15-0001-07
新時代,高等教育正處于“兩個大局”交織的重要時期,全球科技競爭加劇,社會對人才培養(yǎng)提出了更高要求。課程思政作為落實立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略工程,其內(nèi)涵正從“元素植入”向“體系重構(gòu)”深化發(fā)展[1]。2020年教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的頒布實施,標志著課程思政進入制度化建設(shè)新階段,要求各專業(yè)課程形成“如鹽入水”的育人新范式[2]。在中國式現(xiàn)代化建設(shè)背景下,這場教育變革不僅要解決專業(yè)教育與思政教育“兩張皮”的問題[3],更要構(gòu)建具有中國特色的學(xué)科話語體系,培養(yǎng)能夠破解“卡脖子”技術(shù)難題的戰(zhàn)略科技人才。
當(dāng)前,全球工程教育呈現(xiàn)從STEM教育向STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)教育轉(zhuǎn)型的趨勢,強調(diào)科技創(chuàng)新與人文藝術(shù)的融合[4-5]。聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的《工程促進可持續(xù)發(fā)展》報告指出,現(xiàn)代工程教育應(yīng)注重培養(yǎng)工程師的倫理責(zé)任和全球視野。我國“十四五”規(guī)劃明確提出要“強化國家戰(zhàn)略科技力量”,這對工科人才培養(yǎng)提出了“價值—知識—能力”三位一體的新要求[6]。然而在實踐層面,部分高校的思政教育仍存在思政元素融入表面化、育人效果不明顯等問題,特別是在新興交叉學(xué)科領(lǐng)域,如何構(gòu)建完善的課程思政教學(xué)體系這一問題仍待解決[7]。
仿生學(xué)是21世紀出現(xiàn)的新興交叉學(xué)科,其創(chuàng)新思維與方法對工程領(lǐng)域的發(fā)展具有強大的推動作用。仿生科學(xué)與工程新工科(以下簡稱仿生新工科)是2018年國家批準的新工科重點建設(shè)項目[8],其核心課程之一 ——仿生設(shè)計是重點建設(shè)課程。仿生設(shè)計作為連接自然科學(xué)與工程創(chuàng)新的橋梁學(xué)科,其知識體系天然蘊含生態(tài)文明、創(chuàng)新驅(qū)動、系統(tǒng)思維等思政元素。從古代魯班制鋸到現(xiàn)代“蛟龍”號深潛器,從荷葉效應(yīng)到超疏水材料,學(xué)科發(fā)展史本身就是人類向自然學(xué)習(xí)的智慧結(jié)晶。這種學(xué)科特性使課程思政的開展具有獨特優(yōu)勢:在認知層面,可引導(dǎo)學(xué)生理解“天人合一”的生態(tài)智慧;在實踐層面,可培育學(xué)生實現(xiàn)“雙碳”目標要求的創(chuàng)新能力;在價值層面,可增強科技報國的使命擔(dān)當(dāng)。值得關(guān)注的是,國際仿生學(xué)領(lǐng)域已形成“向自然學(xué)習(xí),為地球設(shè)計”的可持續(xù)發(fā)展共識,這與我國生態(tài)文明建設(shè)理念高度契合,為構(gòu)建具有中國特色的課程思政話語體系提供了國際對話基礎(chǔ)。
由于學(xué)科建設(shè)起步較晚,仿生設(shè)計課程思政建設(shè)仍存在三方面不足:其一,思政元素挖掘呈碎片化,尚未形成與知識圖譜對應(yīng)的價值矩陣;其二,課程教學(xué)多采用“理論+案例”簡單疊加的方式,缺乏項目式、沉浸式的育人載體;其三,評價體系偏重專業(yè)技能考核,價值塑造效果缺乏可視化評估工具。這些瓶頸制約著課程思政建設(shè)從“有形覆蓋”向“有效覆蓋”的質(zhì)變提升。
本研究基于新工科建設(shè)背景,以仿生設(shè)計課程為載體,著力破解三個關(guān)鍵問題:如何構(gòu)建仿生學(xué)理論知識體系與思政要素的映射模型?怎樣設(shè)計“做中學(xué)”的思政育人實踐路徑?如何建立可量化的課程思政成效評估機制?同時,通過系統(tǒng)化教學(xué)改革,力求實現(xiàn)專業(yè)邏輯與育人邏輯的深度融合,為交叉學(xué)科課程思政建設(shè)提供可復(fù)制、可推廣的范式參考。這不僅是對《中國教育現(xiàn)代化2035》中“發(fā)展中國特色世界先進水平的優(yōu)質(zhì)教育”的回應(yīng),更是培養(yǎng)能“把論文寫在祖國大地上”的新時代工程師的重要實踐。
一、仿生設(shè)計課程思政建設(shè)總目標
仿生設(shè)計課程思政建設(shè)的總目標是通過將思政元素有機融入課程教學(xué),實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一;推動學(xué)生全面發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感,并通過仿生設(shè)計的教學(xué),增強學(xué)生對科技與社會、自然環(huán)境之間關(guān)系的理解,提升他們的倫理素養(yǎng)、環(huán)境保護意識以及對國家發(fā)展戰(zhàn)略的認同感。
二、仿生設(shè)計課程思政現(xiàn)狀與思政潛力分析
本文以吉林大學(xué)的仿生設(shè)計課程為例,對其課程思政現(xiàn)狀與思政潛力進行分析,旨在為該課程的改進和發(fā)展提供指導(dǎo),推動思政教育與專業(yè)教學(xué)的深度融合,培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。
(一)現(xiàn)狀分析
在當(dāng)前的仿生設(shè)計課程中,思政教育的融入尚處于初步階段。盡管仿生設(shè)計本身涉及多學(xué)科融合,強調(diào)創(chuàng)新與可持續(xù)性,但其與思政教育的系統(tǒng)化和深度融合仍有待加強。當(dāng)前,該課程主要存在以下問題:
一是課程內(nèi)容偏重技術(shù)與創(chuàng)新,思政元素較少。課程內(nèi)容多聚焦于仿生學(xué)的基本概念、設(shè)計方法、應(yīng)用技術(shù)等方面,側(cè)重對技術(shù)和理論的傳授,偶爾涉及一些環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展理念,但這些內(nèi)容往往只是附帶,缺乏有意識的思政引導(dǎo)。
二是社會責(zé)任感培養(yǎng)不足。雖然仿生設(shè)計在環(huán)境保護、資源節(jié)約等方面應(yīng)用廣泛,但在課程教學(xué)中卻很少從學(xué)生的社會責(zé)任感、倫理道德培養(yǎng)和生態(tài)文明等角度對相關(guān)內(nèi)容進行深度討論。這使得學(xué)生雖然了解仿生設(shè)計的技術(shù)優(yōu)勢,卻未必能夠從社會倫理和環(huán)境保護的高度去審視這一技術(shù)。
三是專業(yè)教育與思政教育融合的意識有待提高。目前部分教師在進行仿生設(shè)計課程教學(xué)時,思政教育停留在表面,多是通過案例引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題,缺乏對思政元素的系統(tǒng)滲透。課程沒有形成完整的思政教育體系,也沒有對思政元素融入進行整體規(guī)劃和設(shè)計。
四是學(xué)生的思政認知水平差異較大。不同學(xué)科背景的學(xué)生對思政教育的需求不同。部分學(xué)生對思政教育內(nèi)容不感興趣,認為這與技術(shù)學(xué)習(xí)不相關(guān),這種思想在一定程度上制約了思政教育的有效性。
(二)潛力分析
仿生設(shè)計基于仿生學(xué)原理,從源頭上創(chuàng)新,工程應(yīng)用目標明確,仿生設(shè)計成果已經(jīng)在國家重大項目和人們?nèi)粘I钪械玫綉?yīng)用。教學(xué)內(nèi)容與可持續(xù)發(fā)展、綠色環(huán)保和社會責(zé)任感等理念的緊密結(jié)合,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、社會責(zé)任感和倫理素養(yǎng)。課程中的跨學(xué)科知識,為思政教育提供了天然資源,教師可通過融入跨學(xué)科知識的思政教育,引導(dǎo)學(xué)生思考科技創(chuàng)新與社會、環(huán)境的關(guān)系,并幫助學(xué)生樹立正確的世界觀和價值觀。仿生設(shè)計課程還能夠增強學(xué)生對國家發(fā)展戰(zhàn)略的認同感,拓寬國際視野,培養(yǎng)他們的社會責(zé)任感。總體而言,仿生設(shè)計課程具備在專業(yè)教育中有效滲透思政教育的潛力,有望為培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才提供重要支撐。
三、仿生設(shè)計課程思政建設(shè)與實踐
本節(jié)從理論教學(xué)重構(gòu)、實踐教學(xué)滲透、評價體系融合三個維度,探索專業(yè)教育與思政教育協(xié)同育人的創(chuàng)新路徑(見圖1)。
(一)理論教學(xué)的思政化重構(gòu)
1.課程知識體系與價值觀的有機融合
在仿生設(shè)計課程思政建設(shè)中,要注重將專業(yè)知識的傳授與價值引領(lǐng)自然銜接。就像種子需要土壤滋養(yǎng),課程內(nèi)容也需要精神內(nèi)核的培育。通過梳理仿生設(shè)計的發(fā)展脈絡(luò),讓學(xué)生在了解自然智慧的同時感受民族精神。
在仿生設(shè)計的起源與發(fā)展知識模塊中,教師可向?qū)W生展示人類從自然界汲取靈感進行創(chuàng)造的歷程,展現(xiàn)創(chuàng)新精神的價值。比如,古人模仿鳥類飛行嘗試制造飛行器,盡管早期以失敗居多,但這種不斷探索創(chuàng)新的精神推動了航空領(lǐng)域的進步。人類從木鳶到現(xiàn)代飛機的探索歷程印證了“科技是第一生產(chǎn)力”的真理,引導(dǎo)學(xué)生認識創(chuàng)新是民族進步的靈魂。仿生設(shè)計蘊含的“師法自然”智慧,既展現(xiàn)了中華文明“天人合一”的傳統(tǒng)智慧,又體現(xiàn)了通過科技創(chuàng)新建設(shè)現(xiàn)代化強國的時代要求。
在講解不同生物特征如何轉(zhuǎn)化為設(shè)計元素時,要強調(diào)尊重自然、順應(yīng)自然的理念。例如,將荷葉的自清潔原理應(yīng)用于材料表面設(shè)計,體現(xiàn)了自然界的精妙設(shè)計和人類對自然規(guī)律的遵循。這一事例映射出的“和諧”價值觀,能夠引導(dǎo)學(xué)生認識到設(shè)計應(yīng)與自然和諧共生,避免過度開發(fā)與破壞。
在分析成功的仿生設(shè)計案例對社會和人類生活的積極影響時,要注意培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。例如,根據(jù)蝙蝠回聲定位原理設(shè)計的醫(yī)療超聲設(shè)備,極大地改善了醫(yī)療診斷手段,為人類健康作出了巨大貢獻。這讓學(xué)生明白設(shè)計不僅僅要追求美觀,更要服務(wù)社會、造福人類,從而將“敬業(yè)”“友善”等價值觀融入課程知識學(xué)習(xí)中。還有大國重器中的仿生例子,例如受尺蠖爬行啟發(fā)而設(shè)計的“祝融號”火星車,能夠激發(fā)學(xué)生的愛國情懷,增強其從事仿生設(shè)計研究的使命感。
2.教學(xué)案例的思政維度拓展
傳統(tǒng)的仿生設(shè)計教學(xué)案例一般側(cè)重于對技術(shù)和設(shè)計手法的分析,對思政元素的融入往往流于表面,因此,需要對教學(xué)案例進行思政維度的拓展,以提升課程思政教育效果。
以模仿鯊魚皮設(shè)計的泳衣為例,在以往的教學(xué)中,教師主要關(guān)注其減少水阻的技術(shù)原理和設(shè)計創(chuàng)新,在拓展思政維度后,可引導(dǎo)學(xué)生思考創(chuàng)新設(shè)計背后的體育精神。鯊魚是海洋中強大而高效的獵手,模仿其皮膚設(shè)計泳衣,體現(xiàn)了人類追求卓越、挑戰(zhàn)極限的精神。這不僅是對技術(shù)的突破,更是對體育精神的弘揚,教育學(xué)生在面對困難時,要有勇于拼搏、超越自我的信念。
在講解蜂巢仿生建筑時,除了講解其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和空間利用的優(yōu)勢外,還可以拓展到團隊協(xié)作精神。蜂巢是蜜蜂群體智慧的結(jié)晶,每一只蜜蜂都在為蜂巢的建造貢獻力量,啟示學(xué)生在進行項目設(shè)計時,要學(xué)會發(fā)揮自身優(yōu)勢,與團隊成員緊密合作完成任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和集體主義精神。
3.教學(xué)方法的價值觀引導(dǎo)創(chuàng)新
為了更好地實現(xiàn)思政教育與仿生設(shè)計教學(xué)的深度融合,需要在教學(xué)方法上進行價值觀引導(dǎo)創(chuàng)新。價值觀引導(dǎo)不僅影響學(xué)生對歷史事件、歷史人物和歷史現(xiàn)象的認知,進而塑造他們的世界觀、人生觀和價值觀,更對培養(yǎng)學(xué)生的國家認同感、社會責(zé)任感和創(chuàng)新精神具有深遠意義。
采用問題導(dǎo)向教學(xué)法(Problem?Based Learning,PBL)時,教師可以設(shè)計具有思政導(dǎo)向的問題。例如,在講解模仿生物偽裝機制的軍事裝備設(shè)計時,提出“如何在設(shè)計中平衡軍事需求與人類和平發(fā)展的關(guān)系”,引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計的倫理道德層面,培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的價值觀和道德觀,讓他們明白設(shè)計應(yīng)該服務(wù)于人類的和平發(fā)展。
進行案例分析時,除了選取經(jīng)典的仿生設(shè)計成功案例外,還應(yīng)引入一些因忽視倫理道德而產(chǎn)生不良影響的案例,如某些不恰當(dāng)?shù)幕蚓庉嫹律夹g(shù)應(yīng)用引發(fā)的爭議。通過組織學(xué)生對這類案例進行討論和深入分析,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀和價值觀,明白設(shè)計和科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要受到倫理道德的約束,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和道德判斷力。
4.課程資源與思政元素的多維整合
在仿生設(shè)計課程中,課程資源與思政元素的多維整合是推動思政教育全方位融入教學(xué)的重要舉措,涵蓋教材編寫、網(wǎng)絡(luò)資源以及實踐教學(xué)等維度,旨在通過多元化的方式將思政元素有機融入課程,實現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的有機結(jié)合。
在教材資源方面,筆者相繼編寫了《仿生設(shè)計學(xué)概論》《仿生設(shè)計學(xué)》等教材。在內(nèi)容編排上,不僅系統(tǒng)介紹了仿生設(shè)計的專業(yè)知識,還穿插了相關(guān)的思政案例和知識點。例如,在講解生物進化與設(shè)計靈感來源時,融入關(guān)于生命的奧秘、自然的神奇等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對自然的敬畏之心;在講解耐磨材料的仿生應(yīng)用時,介紹吉林大學(xué)設(shè)計的“地殼一號”萬米鉆機的仿生鉆頭,以身邊的例子激發(fā)學(xué)生的自豪感。同時,在教材的每章節(jié)后設(shè)置含有思政元素的思考題。例如,“我國空間站作為世界上第三座多艙段在軌組裝空間站,是我國太空探測事業(yè)的標志性成就,請舉例說明我國空間站應(yīng)用了哪些仿生技術(shù)?”通過此類問題引導(dǎo)學(xué)生深入思考專業(yè)知識與思政元素的聯(lián)系,在潛移默化中對學(xué)生進行思政教育。
在網(wǎng)絡(luò)資源方面,充分利用在線課程平臺、專業(yè)論壇等渠道,收集、整合具有思政教育意義的仿生設(shè)計資料。通過仿生學(xué)領(lǐng)域著名科學(xué)家的成長故事和設(shè)計理念視頻等資源,幫助學(xué)生理解如何將社會責(zé)任感和人文關(guān)懷融入設(shè)計實踐。同時,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國際知名的仿生設(shè)計競賽,分析獲獎作品中的可持續(xù)發(fā)展理念、創(chuàng)新精神等思政元素,以拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)他們的全球意識和社會責(zé)任感。
在實踐教學(xué)方面,通過與企業(yè)、科研機構(gòu)合作建立實習(xí)基地,讓學(xué)生在實際項目中接觸真實的設(shè)計案例。對于新工科專業(yè)而言,實踐教學(xué)尤為重要,因此要特別注重將思政教育融入實踐環(huán)節(jié),幫助學(xué)生在動手實踐中深化對專業(yè)知識和思政元素的理解(此部分將在后續(xù)章節(jié)進一步展開討論)。
(二)實踐教學(xué)的思政元素滲透
1.項目驅(qū)動的價值觀內(nèi)化
在仿生設(shè)計課程中,項目驅(qū)動教學(xué)法不僅是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的有效途徑,也是促進學(xué)生價值觀內(nèi)化的重要手段。通過將思政元素融入項目設(shè)計和實施過程,學(xué)生能夠在實踐中深化對正確價值觀的理解,并將其內(nèi)化為自身的行為準則。
在項目選擇上,注重挑選具有實際應(yīng)用價值和社會意義的課題。例如,引入以環(huán)保為主題的仿生設(shè)計項目,引導(dǎo)學(xué)生從大自然中汲取靈感,設(shè)計出有助于解決環(huán)境問題的產(chǎn)品。這種項目不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,還能讓他們深刻理解人與自然和諧共生的理念,增強對社會可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。通過這樣的實踐,學(xué)生能夠?qū)h(huán)保、責(zé)任感等價值觀內(nèi)化為自身的行為準則。
在項目實施過程中,強調(diào)團隊協(xié)作的重要性。學(xué)生通過共同攻克難題,不僅培養(yǎng)了團隊合作精神,還在交流與合作中學(xué)會了尊重他人、傾聽不同意見,從而強化了集體主義價值觀。此外,項目驅(qū)動的方式要求學(xué)生在面對挑戰(zhàn)時保持積極樂觀的態(tài)度,勇于創(chuàng)新,不斷探索解決方案。這有助于培養(yǎng)學(xué)生堅韌不拔、勇于創(chuàng)新的精神品質(zhì),使創(chuàng)新、進取等價值觀在學(xué)生心中扎根。
2.實驗教學(xué)的倫理維度構(gòu)建
在課程的實驗教學(xué)中,倫理維度的構(gòu)建不僅是技術(shù)實踐的重要組成部分,更是塑造學(xué)生價值觀的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要將倫理意識貫穿實驗全過程,引導(dǎo)學(xué)生從設(shè)計源頭思考科技與道德的平衡等問題,培養(yǎng)兼具專業(yè)能力與社會責(zé)任感的新工科人才。
在實驗準備階段,要引導(dǎo)學(xué)生思考實驗對生態(tài)環(huán)境和生物的潛在影響。例如,在進行基于生物特征的實驗時,教育學(xué)生尊重生物的生命權(quán),保護其生存環(huán)境,遵循實驗動物保護的“3R”(替代、減少、優(yōu)化)原則。這使學(xué)生明白在追求科學(xué)研究和設(shè)計創(chuàng)新的同時,必須兼顧倫理道德,以培養(yǎng)他們的生命倫理意識。另外,還可以啟發(fā)學(xué)生尋求替代方案,例如計算機模擬、細胞培養(yǎng)等,通過科技的力量,在“利益”和“倫理”之間找到平衡。
在實驗操作過程中,要強調(diào)實驗數(shù)據(jù)的真實性和可靠性,堅決杜絕學(xué)術(shù)不端行為。要求學(xué)生如實記錄實驗結(jié)果,對數(shù)據(jù)進行嚴謹分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和學(xué)術(shù)誠信意識。同時,引導(dǎo)學(xué)生思考實驗成果的應(yīng)用可能帶來的倫理問題,如仿生技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用可能造成的人道主義影響等,讓學(xué)生學(xué)會從倫理道德的角度審視設(shè)計成果的應(yīng)用方向,增強他們對設(shè)計倫理責(zé)任的認識。
3. 校企協(xié)同的工匠精神培育
校企協(xié)同模式為仿生設(shè)計課程思政教學(xué)改革提供了新的契機,有助于培育學(xué)生的工匠精神。企業(yè)擁有豐富的實踐經(jīng)驗和先進的技術(shù)設(shè)備,通過與企業(yè)合作,學(xué)生能夠深入了解行業(yè)的實際需求和生產(chǎn)流程。企業(yè)技術(shù)骨干和工匠師傅的言傳身教,讓學(xué)生親身感受到他們對工作的專注、執(zhí)著以及對產(chǎn)品質(zhì)量的精益求精。例如,筆者所在單位與中車長春軌道客車股份有限公司進行合作,派學(xué)生到該公司車間參觀學(xué)習(xí)。在企業(yè)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生觀察到工匠師傅為了使仿生產(chǎn)品的某個細節(jié)達到最佳效果,反復(fù)試驗、不斷改進,這種對工藝的極致追求深深感染了學(xué)生,使他們逐漸領(lǐng)悟到工匠精神的內(nèi)涵。中車長春軌道客車股份有限公司主導(dǎo)設(shè)計了CRH380B、CR400BF以及CR450BF等國際領(lǐng)先的高速列車,這些列車上均采用了仿生設(shè)計,學(xué)生通過參觀了解,可以直觀地感受到仿生設(shè)計的重要性。
學(xué)校與企業(yè)共同制訂實踐教學(xué)計劃,在課程中融入企業(yè)的質(zhì)量標準和工藝規(guī)范,要求學(xué)生嚴格按照標準進行設(shè)計和制作。這一過程培養(yǎng)了學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和高度的責(zé)任心,讓他們明白只有秉持工匠精神,才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。同時,企業(yè)為學(xué)生提供參與實際項目的機會,學(xué)生在解決實際問題的過程中,不斷提升自己的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力,進一步強化了對工匠精神的理解。
4. 社會實踐的價值認同強化
社會實踐作為連接學(xué)校教育與社會需求的重要紐帶,在強化學(xué)生對仿生設(shè)計的價值認同方面具有多重教育功能。通過真實場景中的知識應(yīng)用與社會互動,學(xué)生能夠從技術(shù)認知、人文關(guān)懷、團隊協(xié)作等多維度深化對仿生設(shè)計核心價值的理解。
組織學(xué)生參與和仿生設(shè)計相關(guān)的科普活動,如開展仿生知識講座和設(shè)計成果展示。在這一過程中,學(xué)生不僅能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識傳授給他人,增強自身的社會責(zé)任感,還能從公眾的反饋中感受到仿生設(shè)計對提高人們生活質(zhì)量、促進社會發(fā)展的積極作用,從而強化學(xué)生對仿生設(shè)計社會價值的認同。
安排學(xué)生參與社會公益性質(zhì)的仿生設(shè)計項目,如為殘障人士設(shè)計仿生輔助器具。通過與服務(wù)對象的直接溝通和交流,學(xué)生能夠深刻體會到仿生設(shè)計對于改善弱勢群體生活狀況的重要意義,明白設(shè)計不僅要追求美觀和創(chuàng)新,更要重視社會公平和人文關(guān)懷,進而增強學(xué)生對仿生設(shè)計人文價值的認同。同時,社會實踐中的團隊合作和與不同人群的協(xié)作交流,也有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神和社會交往能力,使學(xué)生更好地適應(yīng)社會發(fā)展的需求,全面提升自身的綜合素質(zhì) 。
(三)評價體系與思政教育的深度融合
1. 多維度的評價指標設(shè)計
在構(gòu)建仿生設(shè)計課程多維度評價指標體系時,應(yīng)融合思政元素。
在知識與技能維度,不僅要考查學(xué)生對仿生設(shè)計原理、方法和技巧的掌握程度,如是否能準確識別生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能,并合理應(yīng)用到設(shè)計作品中;還要關(guān)注其在進行設(shè)計時對傳統(tǒng)文化中仿生智慧的理解與傳承能力,如能否從中國古代建筑、傳統(tǒng)手工藝中汲取靈感并加以創(chuàng)新運用。
在能力維度,重點評價學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,考查其是否能突破常規(guī),提出獨特新穎的仿生設(shè)計思路;同時評價團隊協(xié)作能力,觀察學(xué)生在小組設(shè)計項目中的溝通、協(xié)調(diào)及責(zé)任擔(dān)當(dāng)情況。這些能力的培養(yǎng)是思政教育提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要體現(xiàn)。
在思政素養(yǎng)維度,從家國情懷、環(huán)保意識、職業(yè)道德等方面設(shè)置評價點。家國情懷體現(xiàn)在學(xué)生是否能將國家文化特色融入設(shè)計,增強作品的民族自豪感上;環(huán)保意識可通過對可持續(xù)材料的選用、設(shè)計理念中對生態(tài)平衡的考量來評判;職業(yè)道德則關(guān)注學(xué)生在設(shè)計過程中的誠信、嚴謹態(tài)度,以及是否尊重知識產(chǎn)權(quán)、有無抄襲等行為。
2. 過程性評價的思政導(dǎo)向
過程性評價貫穿仿生設(shè)計課程教學(xué)始終,應(yīng)具備明確的思政導(dǎo)向。
設(shè)計調(diào)研階段,在評價學(xué)生調(diào)研方法運用情況的同時,應(yīng)關(guān)注其對社會需求的敏感度和責(zé)任感,考查其是否從社會發(fā)展、民生需求等角度確定設(shè)計方向,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價值觀和設(shè)計目標。此外,要著重考查學(xué)生的選題是否回應(yīng)國家戰(zhàn)略需求(如“雙碳”目標)或民生痛點(如無障礙設(shè)計),并借鑒STEAM課程中“社會價值權(quán)重評估表”的設(shè)計思路[9],要求學(xué)生在選題論證中闡明設(shè)計與社會發(fā)展的關(guān)聯(lián)性。
設(shè)計制作階段,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、工匠精神與團隊協(xié)作能力。評價學(xué)生對傳統(tǒng)仿生思路的創(chuàng)新能力、跨學(xué)科融合能力、倫理意識等;強調(diào)精益求精的工匠精神,關(guān)注學(xué)生在制作過程中對細節(jié)的把控、對質(zhì)量的追求以及敬業(yè)態(tài)度;同時,觀察學(xué)生在團隊合作中的表現(xiàn),評價其協(xié)作意識和團隊精神,引導(dǎo)學(xué)生相互支持、共同進步。
成果展示與匯報階段,不僅要評價學(xué)生的表達能力和展示效果,還需關(guān)注其對待他人作品的尊重程度和客觀評價能力,培養(yǎng)學(xué)生的謙遜品德和批判性思維,促進學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和共同成長。
3. 多元主體的綜合評價機制
在構(gòu)建仿生設(shè)計課程的思政教育評價體系時,除了教師評價,還可以通過構(gòu)建學(xué)生反思、同伴互促、行業(yè)反饋的立體化評價框架,建立多元主體的綜合評價機制,實現(xiàn)價值塑造與專業(yè)教育的深度融合。
在以學(xué)生為主體的反思性自評中,鼓勵學(xué)生對自己在仿生設(shè)計課程中的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思。通過撰寫學(xué)習(xí)心得、總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗等方式,引導(dǎo)學(xué)生自我審視在設(shè)計過程中的思政素養(yǎng)提升情況,如是否增強了環(huán)保意識、是否更好地理解了傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代設(shè)計的結(jié)合優(yōu)勢等,培養(yǎng)學(xué)生的自我認知和自我教育能力。
在同伴互促的辯證互評中,組織學(xué)生以小組或班級為單位進行互評。在互評過程中,學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互監(jiān)督,從不同視角發(fā)現(xiàn)彼此在思政方面的優(yōu)點和不足。例如,在小組合作設(shè)計項目中,學(xué)生可以評價同伴的團隊協(xié)作精神、責(zé)任感等,促進學(xué)生的思想交流和共同進步。
引入企業(yè)專家和行業(yè)人士參與評價也是綜合評價的重要一環(huán)。企業(yè)專家和行業(yè)人士從實際應(yīng)用和市場需求角度,對學(xué)生的設(shè)計作品和思政素養(yǎng)進行評價。他們能為學(xué)生帶來行業(yè)最新的價值取向和職業(yè)標準,如對創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展等理念的重視,幫助學(xué)生更好地了解行業(yè)需求,明確發(fā)展方向,增強學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感。
4. 持續(xù)改進的質(zhì)量保障體系
為確保仿生設(shè)計課程思政教學(xué)改革的質(zhì)量,需建立持續(xù)改進的質(zhì)量保障體系。通過問卷調(diào)查、座談會、在線平臺交流等方式,定期收集學(xué)生對課程思政教學(xué)的反饋意見,了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及評價方式中思政元素融入的看法和建議。例如,詢問學(xué)生思政元素與專業(yè)知識結(jié)合是否緊密、評價指標是否合理等,從學(xué)生角度發(fā)現(xiàn)課程存在的問題。
教師團隊需定期開展教學(xué)研討活動,分析課程思政教學(xué)過程中的優(yōu)點與不足。針對學(xué)生反饋的問題以及教學(xué)過程中出現(xiàn)的難點,共同探討解決方案,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法。例如,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生對傳統(tǒng)文化在仿生設(shè)計中的應(yīng)用這一知識點理解困難,教師團隊就要研究如何調(diào)整教學(xué)案例或增加相關(guān)知識的講解。
基于課程評價結(jié)果,對評價體系進行動態(tài)調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)某些評價指標未能準確反映學(xué)生思政素養(yǎng)的提升情況,或者評價機制存在漏洞,就要及時對評價指標和評價方法進行完善。同時,根據(jù)行業(yè)發(fā)展和社會需求的變化,適時更新思政教育內(nèi)容和目標,確保課程與時代發(fā)展要求相契合,以不斷提高仿生設(shè)計課程思政教學(xué)改革的質(zhì)量和效果。
四、總結(jié)
自2018年教育部正式批準仿生新工科重點建設(shè)項目后,吉林大學(xué)于2019年全面啟動相關(guān)建設(shè)工作,時至今日,已然走過了6個年頭。在這6年多的時間里,仿生設(shè)計課程教學(xué)團隊圍繞課程思政建設(shè)展開了深入且全面的系統(tǒng)性教學(xué)改革,實現(xiàn)了專業(yè)知識傳授與價值觀教育的深度有機融合。理論教學(xué)將傳統(tǒng)文化、科技倫理融入知識體系,實踐教學(xué)以項目驅(qū)動強化社會責(zé)任,多維評價機制確保思政目標落地。在此過程中,學(xué)生的創(chuàng)新能力與思政素養(yǎng)同步提升,取得了多項成績。例如,有學(xué)生在高水平期刊發(fā)表多篇仿生科研論文,多個成果獲國內(nèi)外獎項。本研究驗證了“知識—能力—價值”三位一體育人模式的有效性,但仍需加強跨學(xué)科師資建設(shè)與倫理教育工具開發(fā)。該實踐為新工科課程思政提供了“如鹽入水”的融合范式,將思政教育巧妙地融入專業(yè)教學(xué)的各個環(huán)節(jié),不著痕跡卻又成效顯著。這對培養(yǎng)既具備扎實科技素養(yǎng),又滿懷深厚家國情懷的創(chuàng)新型人才具有極為重要的參考價值,有望為我國工程教育的高質(zhì)量發(fā)展注入新的智慧與活力。
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[責(zé)任編輯:劉鳳華]