劉 明,許曉穎,林海燕,王曉峰,劉 縉
(洛陽理工學院材料科學與工程學院,河南 洛陽 471023)
習近平總書記一直關注著國家高級專業人才的培養,在全國高校思想政治工作會議上指出各類課程應該與思想政治教育之間形成協同效應[1-2]。當代大學生是國家各行業發展的主力軍與生力軍,國內高等院校是培養大學生的主陣地,高等教育快速發展亟需將專業知識講授與創新教育相結合,幫助當代大學生樹立正確的專業倫理觀[3-4]。玻璃是國家建設與發展的重要基礎原材料行業,是關乎國防、民生的重要生產資料以及生活資料,《建筑材料工業“十四五”發展指導意見(征求意見稿)》指出,我國玻璃質量整體進步很大,尤其是二代浮法、超薄玻璃、電子玻璃等高技術領域逐步達到國際一流水平,玻璃行業產品結構調整、轉型升級、加快創新發展勢在必行,節能減排與花園式工廠將持續穩步推行。玻璃行業院士彭壽指出,新玻璃未來在綠色建筑中將大有可為[5]。然而,擁有較大體量的中國玻璃行業亟需一批擁有專業知識、創新創業意識、擔當精神、家國強懷的高素質人才去建設。作為我國高等教育發展階段快速成長的應用型本科院校,洛陽理工學院也亟需強化應用型本科人才專業與創新教育,并把基于專創融合的應用型本科教育作為重要環節予以重點支持,為中國智造2025建設培養大批優秀人才而努力。
洛陽理工學院材料科學與工程學院的前身是1958年成立的洛陽建筑材料工業學校硅酸鹽專業科,迄今已擁有六十余年辦學歷史。硅酸鹽專業經過60多年發展,已經形成水泥、玻璃、陶耐、新型建材四個穩定方向。其中玻璃方向辦學歷史悠久,團隊擁有相關玻璃熔制、成型、檢測等實驗的設備,可以為學生開展創新創業研究提供良好的基礎。《玻璃深加工》為無機非金屬材料工程專業的一門專業方向特色課程,通過本課程的學習,使學生掌握玻璃深加工的種類、特點、結構、性能、生產工藝、測試方法,掌握玻璃深加工的基本原理,達到理論聯系實際解決生產中工藝問題的能力。通過本課程的學習,使學生具備一定理論聯系實際解決生產中工藝問題的能力,培養學生獨立思考能力與創新實踐能力。具備能夠綜合運用無機非金屬材料基礎理論與專業知識和技能解決在玻璃深加工生產工藝、結構和性能改進方面的能力,能夠綜合分析玻璃深加工生產工藝過程存在的問題及產生原因。在本課程專業知識討論環節,引入項目驅動教學,將專業知識與創新教育融合,專創融合提升學生理論解決實際問題的能力,提升學生綜合素質。本課程將“國創項目”、“互聯網+”、“挑戰杯”、“創青春”、教師科研項目等成果融入課程,將創新創業知識合理、有序地融入課程章節與知識點,結合專業論文撰寫、創新創業項目申報等課題實踐,訓練學生創新思維,提升學生創新創業技能,培養學生的企業家精神。
《玻璃深加工》課程主要講授重點章節的新材料、新技術、新工藝、新設備以及發展趨勢,其中鍍膜玻璃、中空玻璃、夾層玻璃等章節的理論知識較多,學生對這些新材料、新工藝、新技術較多,難以理解記憶,多數學生對原理內涵興趣不大,此時“工程實際”將是學生的主要興趣來源,“學有所用”是學生的潛在愿望。
為此,《玻璃深加工》課程亟需將玻璃冷加工、熱加工、表面處理、玻璃加工制品等重點章節內容的理論知識與創新教育相融合,將教師科研項目等成果融入課程,結合專業論文撰寫、創新創業項目申報等課題實踐,訓練學生創新思維,將“三全育人”理念融入課程教學,綜合培養學生的專業倫理,引導學生傳承大國工匠精神,激發學生工程興國的愛國主義熱情,培養學生使之成為豐富專業知識技能,又自覺遵守行業規范和職業道德的時代新人。
《玻璃深加工》專創融合課程通過將玻璃材料相關“工匠精神”、“中國智造”、“家國情懷”等知識學習與創新教育融入,培養學生的企業家精神與家國情懷。課程講授充分應用混合式教學法,基于OBE教學理念,強調學生主體作用,重點講解玻璃冷加工、熱加工、表面處理、玻璃加工制品等內容,并針對重點章節開展專業創新融合,將“國創項目”、“互聯網+”、“挑戰杯”、“創青春”、教師科研項目等成果融入課程,將創新創業知識合理、有序地融入課程章節與知識點,結合專業論文撰寫、創新創業項目申報等課題實踐,訓練學生創新思維,提升學生創新創業技能,培養學生的企業家精神。
通過《玻璃深加工》專創融合課程的學習,使學生掌握玻璃深加工的分類,特點與基本工藝,具備利用理論知識研究分析玻璃深加工生產工藝過程存在的問題的能力。通過《玻璃深加工》專創融合課程學習,使學生掌握玻璃深加工制品的性能、工藝、結構之間的關系,具備能夠運用各性能之間的相互制約與變化規律解決生產及使用過程中遇到問題的能力。通過《玻璃深加工》專創融合課程學習,使學生掌握玻璃深加工的原理及品控,具備在生產過程中合理調整工藝參數,結合文獻分析獲得有效結論的能力,并具備與專業人員有效溝通、做出合理評價的能力。通過課程的學習,使學生掌握玻璃深加工制品的應用與發展趨勢,具備在選材過程中識別材料、合理選用材料,結合文獻分析獲得有效結論的能力,并具備與專業技術人員有效溝通、做出合理評價的能力。
《玻璃深加工》課程主要教學內容為玻璃深加工行業的新材料、新技術、新工藝、新設備、品質控制、性能測試方法及發展趨勢。教學過程中將玻璃冷加工、熱加工、表面處理、玻璃加工制品等重點章節內容與“國創項目”、“互聯網+”、“挑戰杯”、“創青春”、教師科研項目等成果融入課程,將創新創業知識合理、有序地融入課程章節與知識點,結合專業論文撰寫、創新創業項目申報等課題實踐,訓練學生創新思維,提升學生創新創業技能,培養學生的企業家精神。
(1)玻璃冷加工創新創業指導
玻璃冷加工主要是指切割、磨邊、研磨、絲印等工藝,通過玻璃冷加工可以改善玻璃表面質量。隨著玻璃工業快速發展,超薄玻璃、真空玻璃、自潔凈玻璃等新產品快速進入人們視野,這些新玻璃的加工使用也對玻璃的冷加工技術提出了更高要求。新玻璃的切割、研磨、拋光、絲印等技術亟需進一步升級,以適應新領域的應用。為此,《玻璃深加工》課程團隊多次深入洛玻集團、南玻集團、河南省中聯玻璃等玻璃企業進行調研,結合現有實驗條件,主要開展電子信息用微晶玻璃、自清潔玻璃等的切割、研磨、絲印等新技術研究,并吸納部分材料專業學生,開展了初步研究。同時結合研究成果及時更新授課內容,將專業知識融入課程知識點。
(2)玻璃熱加工創新創業指導
玻璃熱加工主要有析晶處理、熔合、封接、熱彎等,隨著新玻璃工業快速發展,微晶玻璃、超薄玻璃、真空玻璃、自潔凈玻璃等新產品的加工使用也對玻璃的熱加工技術提出了更高要求。為此,《玻璃深加工》課程團隊通過專家咨詢、下廠調研、文獻資料整理分析,結合現有實驗條件,主要開展高鋁蓋板玻璃、電子信息用微晶玻璃、自清潔玻璃等的熱處理技術研究,并吸納部分材料專業學生,開展相關科研項目與學生創新創業項目研究。同時結合研究成果及時更新授課內容,將專業知識融入課程知識點。
(3)玻璃表面處理創新創業指導
玻璃的表面處理主要是通過玻璃表面改性改善玻璃的部分特性,隨著新玻璃工業快速發展,二代玻璃、微晶玻璃、超薄玻璃、自潔凈玻璃等新產品的加工使用也對玻璃的表面處理技術提出了更高要求。為此,《玻璃深加工》課程團隊通過下廠調研、專家咨詢、文獻資料整理分析,結合現有實驗條件,主要開展高性能抗沉降微晶玻璃漿料研制、自潔凈玻璃鍍膜新技術、減反射鍍膜玻璃研制等玻璃表面處理技術的研究。同時結合研究成果及時更新授課內容,將專業知識融入課程知識點。
(4)新玻璃加工制品創新創業指導
新玻璃主要是顯示玻璃、發電玻璃、節能玻璃等,亟需加快玻璃特性的基礎研究,研究新玻璃的冷加工、熱加工、表面處理,開發新的玻璃品種、拓寬新的應用領域。為此,《玻璃深加工》課程團隊通過企業調研、專家咨詢、文獻資料整理分析,結合現有實驗條件,主要開展玻璃基板研制、低熔點封接玻璃研制、發電玻璃研制等新技術的研究。同時結合研究成果及時更新授課內容,將專業知識融入課程知識點。
充分應用混合式教學法,《玻璃深加工》課程授課采用課前預習、課中強化、課后復習的教學手段進行教學,基于OBE教學理念,強調學生主體作用,加強與學生互動,課中多媒體與板書相結合進行教學,將教師科研項目等成果融入課程,多采用啟發法、項目驅動法、案例法、課堂討論法進行課堂教學。在課程講授過程中,創設玻璃深加工新技術的情境,引導學生獨立思考其可行性,采用項目驅動教學引導學生將專業知識與實際應用相結合,進行可行性分析,教師及時研討交流并總結深化,同時為下一步教學做出鋪墊。
根據《玻璃深加工》課程3個教學目標以及4個教學主題內容,課程考核以“知識+能力+素質”為中心,采用平時成績與期末考核相結合以確定學生最終成績,平時成績占總成績的40%,主要根據其出勤情況、作業、課堂表現與階段測驗進行評定,其中創新創業項目開展作為平時成績的重要依據,期末考試占總成績的60%。
《玻璃深加工》專創融合課程應用實踐主要是通過“課前-課中-課后”分階段式進行線上、線下教學,穩步提升材料專業學生學習的主觀能動性,培養學生將課程中的理論知識與實踐相聯系,培養學生在專業領域的創新精神和創業意識,提高學生專業素養,也為學生的工作與考研奠定良好的基礎。
在《玻璃深加工》專創融合課程上課之前,專業教師先是要把握五分鐘時間及時與學生進行交流互動,結合該領域的最新進展及時展開新課程的教學內容。在五十分鐘的課程講授過程中,結合玻璃深加工的前沿新材料、新技術、新工藝以及最新進展,對工藝、原理、結構、性能等進行重點講解,并與學生討論最新進展,創設問題情境,進行提問,并做出總結深化,同時對下一步教學提出思考。在30分鐘的重難點專業知識環節,引入項目驅動教學,讓學生自由分組,每組3-4人,讓學生將結合專業理論知識、網絡信息資源,將理論與實踐相結合,加強專業知識的理解與學習。及時與學生進行研討交流,分析項目可行性。課后及時發布作業與課后討論,進一步提高學生學習的主觀能動性。下課后,專業教師及時進行教學反思、答疑,總結教學過程中的問題并在下一次上課中整改到位。
通過專創融合的項目驅動教學,可以顯著提高專業學生學習的主觀能動性,鍛煉學生的獨立思考能力,又能促使學生將課程中的理論知識應用于實踐解決問題,培養學生創新精神與創業意識。
《玻璃深加工》專創融合課程通過優化教學設計,建設混合式教學課程,基于OBE教學理念,強調學生主體作用,采用“課前-課中-課后”分階段式教學,將“國創項目”、“互聯網+”、“挑戰杯”、“創青春”、教師科研項目等成果融入課程,加入科技論文撰寫教學,增強學生學習的主觀能動性,在實踐中鍛煉學生的寫作能力與問題分析能力,為今后就業與考研儲備豐富的專業知識,培養學生創新精神與創業意識。