材料制备原理课程研究导向型教学模式的构建.pdf
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1、157总第244期/2023/11/教学互动材料制备原理课程研究导向型教学模式的构建闫 爽 高文元 刘敬肖 郝洪顺 杨海霞(大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁 大连 116034)摘要:以“材料制备原理”课程为例,探索研究导向型教学方法在专业课程教学中的设计和实施。结合课程特点,阐述了研究导向型课程的教学设计、教学模式构建以及教学案例的组织实施。通过研究导向型教学模式在材料制备原理课堂的探索和实践,使教学形式呈现互动性、学习过程强调探究性、学习结果具有个性化。使学生在掌握理论知识的同时建立基本的科研思维,培养学生良好的科研素养和综合能力。关键词:研究导向;项目案例;教学方法;材料制备随着我国
2、社会经济实力的提升,国家对于高层次、创新型人才的需求越来越迫切。我国“十四五”规划纲要对创新型国家和人力资本强国作出了全面规划和部署。新材料作为引导性新兴产业正成为未来经济社会发展的重要力量。“材料制备原理”是无机非金属材料工程专业学生的核心专业课程,课程以无机非金属材料合成技术为主线,以材料的性质和制备原理为理论基础,以材料的实际应用为导向,其基本任务是使学生通过系统地学习无机材料的制备原理、方法、生产工艺及生产设备,掌握相关的理论知识并且具备综合应用知识解决实际问题的能力,为以后的工程应用和科研深造提供必要的知识和能力储备。如何提升教学内容的创新性、高阶性和挑战性,以适应材料行业高素质应用
3、型人才的培养需求,是课程教学亟待解决的问题。研究导向型教学是以学生为中心的教学模式,在教学过程中渗透运用科学研究的思维模式,引导学生主动发现问题,独立解决问题1-2。研究导向型教学包括研究导向学习与研究导向教育两个部分3。研究导向学习指的是学生围绕现实问题,在老师的引导下自主搜索相关资料,通过团队合作与讨论,形成目标问题解决方案的学习过程。学生在该过程中不仅能够养成科学思维的习惯,还能够培养终身学习的兴趣、独立思辨的能力与批判精神。研究导向教育则意味着课程设计与实施需要打破以“教”为主的传统模式,聚焦高等教育阶段学生的主动学习,将引导学生学习、促进团队合作、评估学生的问题解决方案等纳入整体考虑
4、,最终目标是为研究导向学习提供必要且充分的指导和支持。由研究引导的、以学为主的教学模式不仅能为学生提供扎实的知识和技能,还能引导学生在不断的思考过程中建立科学的思维模式,并在此基础上培养处理复杂问题的能力4,5。本文遵循研究导向型教学的思想和方法,对“材料制备原理”课程的教学内容进行“两性一度”设计,通过教学设计体现课程内容的高阶性,通过教学实施体现课程学习过程的创新性,通过课程考核方式及要求体现达成课程目标的挑战度,使学生通过课程学习,掌握专业知识、锻炼应用能力、构建科学思维,实现知识、能力、素质的有机融合。一、课程教学设计研究导向型教学侧重于“教学”关系的转换,强调以学习者为中心,注重研究
5、导向型学习能力的培养6。在专业课程的教学中建立研究导向型教学思路,在教学过程中渗透运用科学研究的思维模式,营造研究导向型教学氛围,引导学生主动发现问题,独立解决问题。使学生通过课程的学习不仅具备扎实的知识和技能,还能在不断的思考过程中建立科学的思维模式,并在此基础上培养处理复杂工程问题的能力。研究型导向教学模式尤其适用于兼具综合性、实践性和科研性的专业课程。“材料制备原理”是无机非金属材料工程专业学生的核心课程。课程的特点是综合性强,与其他专业课程如“无机材料科学基础”“无机材料性能”“无机材料研究方法”等联系密切,课程内容涵盖面广、知识琐碎、概念抽象,学生在知识的学习和掌握上具有一定的难度。
6、同时,本课程对学生的知识综合应用能力要求较高,是专业课中理论与实际联系紧密的课程之一。应用研究导向型教学模式的基本原理和方法、基于“两性一度”课程建设标准,对“材料制备原理”课程的教学内容进行有效设计,通过教学设计体现课程内容的高阶性,通过教学活动实施体现课程学习方式的创新性,通过考核方式及要求体现达成课程目标的挑战度。使学生通过本门课程的学习,在扎实掌握材料制备理论知识的基础上,构建起无机材料的结构性质制备效能之间的相互联系,建立起从事材料行业所需要的高级科学思维,具备综合利用所学知识解决无机非金属材料制备与合成方面实际问题的能力,获得思想性、方法性和能力性的学习效果。课程的研究导向型课程教
7、学设计如图 1 所示。结合研究导向型教学的优势,基于高阶性、创新性和挑战度的要求,课程的教学设计着重从研究型案例设计、教学模式实施以及考核方式等方面进行“材料制备原理”课程教学新模式的探索和实施。在高阶性方面,注重知识能力素质的有机融合。在讲授无机材料制备原理和方法专业知识的基础上,以项目案例为媒介,将材料的结构、性能、制备与使用效能等专业知识进行交叉融合,帮助学生建立从事材料行业所需要的高级科学思维,培养学生解决实际复杂问题的综合能力。在创新性方面,案例内容反映前沿性,教学形式注重互动性,学习过程强调探究性,学习结果具有个性化。从学科前沿、社会热点等角度挖掘案例素材,引领学生了解现代材料制备
8、方法的新方向、新技术。教学模式采用“教师引导学生研习”的双向模式,提高教学过程的互动性,激发学生学习的自主性。学生在教师的引导下完成158/总第244期/2023/11教学互动项目案例,过程中根据实际需求强化自身能力,如文献检索、资料调研、软件应用、沟通交流等。在挑战度方面,依托研究型案例,构建多元化、多层次的综合性考评体系。将案例作为全过程学业评价、非标准答案考试的重要资料,采用多元化、多层次的考核方式。采用课堂讨论、课后作业、平时测试、项目报告等多种形式对学生的学习情况进行全过程评估。同时,建立课程结束之后的问题反馈通道,让学生参与到对课程教学效果和学习效果的评价中,促进教师结合学生需求对
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