引論：我們?yōu)槟砹?篇助推創(chuàng)新能力培養(yǎng)的材料類選修課改革實(shí)踐范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
“新工科”建設(shè)是高等院校為應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求大力實(shí)施的工程教育改革，為“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”等國(guó)家戰(zhàn)略提供充足的人才儲(chǔ)備[1~3]。眾所周知，課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的主渠道，課程建設(shè)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要基礎(chǔ)。工科專業(yè)選修課在鞏固學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面都發(fā)揮著重要作用[4,5]。然而，隨著工程教育不斷深化，工科專業(yè)選修課存在的教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)模式單一、教學(xué)方法低效等問(wèn)題日益凸顯，逐漸淪為專業(yè)課程體系中的短板，部分課程甚至變?yōu)閷W(xué)生“混學(xué)分”“開(kāi)小差”的環(huán)節(jié)，對(duì)于人才培養(yǎng)的支撐作用嚴(yán)重弱化[6,7]。本研究以材料類專業(yè)為例，深入剖析制約專業(yè)選修課教學(xué)質(zhì)量的癥結(jié)所在，并提出具有實(shí)踐成效的教改策略以供參考。
一、材料類選修課存在的突出問(wèn)題
1、課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平脫節(jié)新材料是信息、能源、裝備制造等高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)和發(fā)展支撐，新材料產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)要求培養(yǎng)更多的復(fù)合型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才，材料類選修課的設(shè)置滿足了學(xué)生從事材料領(lǐng)域應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)管理等工作的需要。然而，材料類專業(yè)培養(yǎng)方案是在學(xué)生入學(xué)前制訂完成的，而學(xué)生要經(jīng)過(guò)2~3年才進(jìn)入專業(yè)選修課的學(xué)習(xí)階段，此時(shí)，有些課程已經(jīng)脫離產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)，仍在關(guān)注傳統(tǒng)的、落后的行業(yè)技術(shù)，與產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平嚴(yán)重脫節(jié)[8,9]。有些專業(yè)在制定培養(yǎng)方案之前缺乏必要的行業(yè)調(diào)研，甚至長(zhǎng)期沿用一套培養(yǎng)方案，或者在修訂時(shí)只調(diào)整課程的開(kāi)課學(xué)期與課時(shí)數(shù)，很少考慮各門(mén)專業(yè)選修課開(kāi)設(shè)的適用性與創(chuàng)新性。
2、教學(xué)內(nèi)容偏離工程應(yīng)用實(shí)際
工科專業(yè)選修課面向?qū)W生未來(lái)就業(yè)與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需求，在學(xué)生掌握自然科學(xué)與專業(yè)基礎(chǔ)理論的前提下，瞄準(zhǔn)學(xué)科特定領(lǐng)域，關(guān)注前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和分析、解決問(wèn)題的能力[10]。由于專業(yè)選修課學(xué)時(shí)較短（大多為24學(xué)時(shí)），教師必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心的選擇和設(shè)計(jì)：既要介紹產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，又要關(guān)注學(xué)科前沿；既要體現(xiàn)課程的信息量與覆蓋面，又要對(duì)教材內(nèi)容加工整合、適當(dāng)取舍[11]。然而，有些教師在授課時(shí)不能準(zhǔn)確把握專業(yè)選修課的教學(xué)目標(biāo)，選取的教學(xué)內(nèi)容要么理論枯燥、晦澀難懂；要么陳舊過(guò)時(shí)、偏離實(shí)際，學(xué)生很難學(xué)到契合工程實(shí)際的知識(shí)和技能，使得這些課程難以發(fā)揮培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力的作用。
3、教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)習(xí)積極性
目前，高校中普遍存在“重科研、輕教學(xué)”的現(xiàn)象，部分教師在教學(xué)方面投入的精力嚴(yán)重不足，甚至自身對(duì)選修課就存在輕視態(tài)度，認(rèn)為專業(yè)選修課在課程體系中處于從屬地位，因而只滿足于完成教學(xué)任務(wù)，忽視培養(yǎng)學(xué)生自主探索知識(shí)的能力，對(duì)于教學(xué)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新缺乏動(dòng)力。個(gè)別教師授課方式呆板，照本宣科，機(jī)械地將知識(shí)灌輸給學(xué)生，缺乏必要的交流互動(dòng)和啟發(fā)引導(dǎo)，課堂氣氛沉悶尷尬。學(xué)生對(duì)于這些“水課”毫無(wú)學(xué)習(xí)興趣，上課變成了混日子、混學(xué)分，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息獲取、知識(shí)運(yùn)用和能力提升等教學(xué)目標(biāo)。
二、教學(xué)改革的可行性
首先，增大專業(yè)選修課比重是推進(jìn)個(gè)性化培養(yǎng)和素質(zhì)教育的必然趨勢(shì)，隨著無(wú)機(jī)非金屬材料工程、材料化學(xué)、高分子材料與工程、新能源材料與器件等專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榘床牧洗箢愓猩嚓P(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案經(jīng)歷了新一輪修訂，其中最突出的變化之一就是增大了專業(yè)選修課比重，鼓勵(lì)學(xué)生更為自主地選擇適合自身發(fā)展的專業(yè)課程，并將更多的時(shí)間和精力投入到探索求新的學(xué)習(xí)活動(dòng)中；其次，專業(yè)選修課的教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣、優(yōu)化空間大。教師可以不指定教材，只需要根據(jù)教學(xué)大綱的框架為學(xué)生推薦幾本參考書(shū)。而且，教師對(duì)于課程知識(shí)點(diǎn)的把握具有較大的靈活性，可以從學(xué)生志趣出發(fā)，面向?qū)W科與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)所涉及的知識(shí)體系規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容；其三，專業(yè)選修課與工程應(yīng)用的關(guān)聯(lián)度大，更適合構(gòu)建多樣的教學(xué)模式。材料類選修課可以融入很多新材料領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題，教學(xué)過(guò)程以問(wèn)題解決為導(dǎo)向，將研討式、探究式教學(xué)與經(jīng)典的講授式教學(xué)相結(jié)合，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)組織教學(xué)活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐的能力[12]。此外，任課教師更容易利用科研成果反哺教學(xué)。專業(yè)選修課的教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)新工科的“跨界性”特征，介紹材料科學(xué)在信息、能源、環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用成果，這就要求教師具有更廣博的知識(shí)面，了解本學(xué)科邊緣和交叉學(xué)科的工程技術(shù)，善于將最新的科研成果融入教學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生在更深層次和更高水平上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的理解與應(yīng)用。
本研究以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，從以下四個(gè)方面推行材料類選修課的教學(xué)改革：
1、面向產(chǎn)業(yè)需求完善課程體系
材料類專業(yè)的培養(yǎng)方案必須貫徹新工科發(fā)展要求，將專業(yè)選修課提升到與專業(yè)必修課同等重要的地位，體現(xiàn)多元化、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)理念。在修訂方案前，專業(yè)教師首先要到兄弟院校的相關(guān)專業(yè)走訪調(diào)研，或者深入行業(yè)企業(yè)、校外實(shí)習(xí)單位聽(tīng)取建議，充分了解學(xué)科熱點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)需求，優(yōu)化專業(yè)課程體系，充分評(píng)估所開(kāi)課程與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)聯(lián)，提高工程教育課程在專業(yè)選修課的比重。例如，本專業(yè)關(guān)注到傳統(tǒng)搪瓷產(chǎn)業(yè)在近年來(lái)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，及其在建筑、鋼鐵、造船、家電等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在專業(yè)培養(yǎng)方案中增設(shè)了《搪瓷工藝學(xué)》選修課。相關(guān)課程對(duì)于鞏固專業(yè)理論，擴(kuò)展專業(yè)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新思維及工程應(yīng)用能力具有重要作用。
2、面向技術(shù)發(fā)展優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在課堂教學(xué)實(shí)踐中，任課教師要注重將最新的技術(shù)成果融入教學(xué)內(nèi)容，尤其要將本領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備作為核心知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注前沿領(lǐng)域、拓展國(guó)際視野，深刻認(rèn)識(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與前景，提高學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的時(shí)效性。以貼近實(shí)際的案例啟發(fā)學(xué)生思維，通過(guò)背景鋪陳、案例遞進(jìn)、研討分析、結(jié)論歸納的思路逐步揭示科學(xué)原理。例如，任課教師在《材料改性技術(shù)》課中介紹涂層結(jié)構(gòu)時(shí)，分析了我國(guó)空軍的殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)的吸波涂層相對(duì)于美、俄、法等國(guó)的先進(jìn)機(jī)型的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；在《先進(jìn)陶瓷材料》課中講解陶瓷增韌機(jī)理時(shí)，展示了自主研制的抗摔陶瓷手機(jī)外殼……類似的教學(xué)內(nèi)容不僅容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、職業(yè)理想和求知精神。此外，還要優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，充分利用在線開(kāi)放課程的優(yōu)勢(shì)，按照知識(shí)點(diǎn)的布局錄制微課，通過(guò)視頻、動(dòng)畫(huà)、圖像等信息化手段生動(dòng)地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)形象化的學(xué)習(xí)情境，將抽象的基礎(chǔ)理論和陌生的技術(shù)工藝生動(dòng)地展現(xiàn)出來(lái)。
3、面向?qū)嵺`創(chuàng)新改革教學(xué)方法
本研究在講授式教學(xué)以外，還增設(shè)了研討式和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一系列與工程應(yīng)用相關(guān)的研討課題，依托《材料學(xué)概論》《材料工程認(rèn)知》等在線開(kāi)放課程構(gòu)建學(xué)生課前自學(xué)、課上研討的翻轉(zhuǎn)課堂，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)與探索意識(shí)，將學(xué)習(xí)過(guò)程從課堂延伸到圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在課余時(shí)間主動(dòng)查閱資料、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探索，在工程實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在研討課上，鼓勵(lì)學(xué)生以PPT等形式展示成果，由知識(shí)的“輸入者”變成“輸出者”，使學(xué)生的邏輯推理、語(yǔ)言表達(dá)、思維應(yīng)變能力得到鍛煉，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)——實(shí)踐探索——成果產(chǎn)出——能力提升的良性發(fā)展。例如，任課教師在《聚合物流變學(xué)》課中講授“流變測(cè)量學(xué)”時(shí)，設(shè)計(jì)了“聚丙烯的剪切黏度測(cè)試”專題實(shí)驗(yàn)，不僅讓學(xué)生掌握了毛細(xì)管流變儀的工作原理和操作方法，也加深了對(duì)“影響剪切黏度的因素”等知識(shí)點(diǎn)的理解；在《材料改性技術(shù)》課中介紹熱噴涂技術(shù)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中利用噴涂法構(gòu)筑特殊結(jié)構(gòu)的高性能電極，相關(guān)成果獲得湖南省第六屆大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和化學(xué)化工創(chuàng)新競(jìng)賽二等獎(jiǎng)，并在國(guó)際知名期刊《CeramicsInternational》發(fā)表。
4、面向過(guò)程評(píng)價(jià)實(shí)施考核改革
本研究組成員先后在《材料改性技術(shù)》《無(wú)機(jī)材料機(jī)械設(shè)備》《專業(yè)英語(yǔ)（無(wú)機(jī)材料）》等專業(yè)選修課中開(kāi)展了課程考核改革，改變了單純通過(guò)考試評(píng)定學(xué)生成績(jī)的傳統(tǒng)考核方式，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)過(guò)程管理，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)考核與能力考核并舉，讓成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程目標(biāo)相一致。具體改革措施包括：提高平時(shí)成績(jī)比重（由占總評(píng)比重的40%提高到60%），制定多模塊的考核方式和全面細(xì)致的成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，平時(shí)成績(jī)不僅依據(jù)學(xué)生的到課率，還要衡量課堂研討、研究論文、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、隨堂測(cè)驗(yàn)、大作業(yè)等任務(wù)成果的完成質(zhì)量，為學(xué)生適當(dāng)“增負(fù)”，加大學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)，促使學(xué)生增加日常學(xué)習(xí)的精力投入，徹底改變“平時(shí)上課慵懶、考前集中突擊”的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣，全面提高學(xué)生的課程學(xué)習(xí)水平和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
四、教學(xué)改革的理論成果與實(shí)踐成效
1、實(shí)現(xiàn)了材料類選修課改革的理論創(chuàng)新
通過(guò)在材料類選修課中實(shí)施研討式教學(xué)改革，證明了師生關(guān)系重構(gòu)的可行性，完成了“翻轉(zhuǎn)課堂”的成功嘗試，提出了銜接基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用的新思路，構(gòu)建起“課堂教學(xué)”與“課外科技創(chuàng)新”相互促進(jìn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，以專業(yè)選修課的建設(shè)與改革為抓手，推動(dòng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，形成了以產(chǎn)業(yè)、學(xué)科和科研的發(fā)展成果反哺教學(xué)的科教融合特色。
2、教師的教學(xué)水平明顯提升
近5年，本研究組成員獲批省級(jí)以上教研教改項(xiàng)目3項(xiàng)，提出了材料類選修課的教學(xué)設(shè)計(jì)與教法運(yùn)用策略，建立了在線開(kāi)放課程建設(shè)、共享和應(yīng)用的成功案例，獲得省級(jí)以上教學(xué)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)，課堂教學(xué)質(zhì)量受到學(xué)生、專家和同行的一致好評(píng)。通過(guò)對(duì)相關(guān)成果的總結(jié)與凝練，發(fā)表教學(xué)改革研究論文11篇，為材料類選修課的課堂教學(xué)改革提供了理論儲(chǔ)備。
3、學(xué)生的創(chuàng)新能力明顯提高
近5年，本專業(yè)本科生獲得省級(jí)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目5項(xiàng)，獲得國(guó)家級(jí)、省級(jí)學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)，本科生以第一、第二作者（導(dǎo)師第一）在國(guó)際知名期刊發(fā)表SCI論文6篇，獲得發(fā)明專利授權(quán)15項(xiàng)。上述成果凸顯出材料類選修課改革對(duì)于提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的支撐作用。
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作者：劉鵬，葉昌，陳曙光，楊現(xiàn)鋒，李海斌；作者單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院