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以学生为中心的材料专业课程改革探索研究

2024-10-17 34 上传者：管理员

摘要：该文基于“以学生为中心”的时代教育核心理念，对材料科学与工程专业本科生课程“无机材料科学基础”教学体系进行了研究，总结了“无机材料科学基础”课程中体现“以学生为中心”的教学设计思路和教学内容，形成了“以学生为中心”理念于“无机材料科学基础”的教学体系。坚持“以学生为中心”的思想理念，通过“无机材料科学基础”的课程学习，培养学生创新精神和实践能力，培养学生具有较强的团队合作能力、自学能力，具有终身学习的意愿和能力，培养适应于社会经济发展的高素质创新型人才。

关键词：
学生中心
改革创新
教学体系
教育模式
高素质创新型人才
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人才是实现科技创新、民族发展的战略资源。进入新时代，新技术、新产业的飞速发展，迫切需要作为培养高质量人才的高校教育模式进行变革。党的十九大报告中指出，加快一流大学和一流学科建设，走内涵式发展道路是我国高等教育强国建设的必由之路。“双一流”建设对于实现我国从高等教育大国向高等教育强国的历史性跨越具有重大意义，新时代高等教育要切实培养具有家国情怀的综合创新型人才。为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展，教育部已明确把“建立中国模式、制定中国标准、形成中国品牌”作为新工科建设的中国发展模式[1-4]。

“以学生为中心”是新时代教育的核心。在2018年全国教育大会上特别强调中国教育要秉承“立德树人”理念，将“培养什么人”“如何培养人”“为谁培养人”作为答好教育发展迈向高质量的时代答卷，也是办好党和人民满意教育的核心。因此，如何满足新时代对于高等教育的要求，以学生为中心充分发挥新工科教育的力度，是当前全国高校应不断探索和迫切需要解决的问题。

现有教学模式存在的问题主要有：“以教师为中心、以课本为中心、以课堂为中心”仍是教学的主流，较少关注学生学习兴趣、知识背景、思维方式、能力及目标等各方面存在巨大差异，缺乏师生互动。学生依然存在不良情绪，教学仍普遍采用“上课时间统一、上课进度统一、课程考试统一”的“三统一”模式，试卷成绩仍是界定能力高低的重要尺子。批量化、模式化、专业同质化严重，实验—实践课程体系不完整，课时偏少，实验—实践未能与创新、创业教育形成一体化，学生个性化培养缺失。

综合国家经济增长、科学技术发展、国家政策导向以及国际化教育等多重影响因素，“以学生为中心”的教育理念在高等教育领域呼之欲出。多年前，我国就已经提出了从教师中心转向学生中心的理念和思想，但未曾真正具体落实到人才培养模式改革中，现在已经到了切实执行的时刻。为了培养出兼具创新精神和实践能力的创新型人才，只有切实贯彻和落实“以学生为中心”的教育理念。“以学生为中心”主要强调的是要以学生为学习的主体，个性、创造和实践是学生的代名词，其中，教师仅是学生学习的合作者和促进者。因此，近年来进行了以学生为中心的教学模式和教学方法改革，新型教学模式主要包括探究式学习、合作学习、启发式教学和互动教学等。

“以学生为中心”的理念包含丰富的内涵，它能够回答培养什么样的人和怎样培养人的问题，涉及人才培养的方方面面。要真正让“以学生为中心”的教育理念在高校落地生根，就必须进行课程教学改革。近年来，多地高校也已开始推广应用此理念。那么，作为高校教师，我们在进行课程教学改革时首先应该转变教学观念，并坚持“以学生为中心”的教学理念。其次，该理念要求教师在教学上投入更多的时间来完成教学的深度，从而达到全面提高人才培养质量的目的。

1、教学设计思路

1.1 教学模式设计

准确认清专业基础课“无机材料科学基础”的教学内容与学生中心之间的关系是课程教学目标学生中心设计的前提。据此，通过项目研究建立以学生为中心的专业课程建设教学模式体系框架设计，见图1。

图1 以学生为中心的教学模式体系框架设计

1.2 教学内容设计

在课程教学中为体现学生的主体地位，实现“以学生为中心”的教学理念，将从以下4个方面进行教学改革，主要包括教学方法、学习方法、教学过程、教学手段，具体如图2所示。将传统的课堂满灌的教学方式转变为引导式教学，由单一的老师教学转变为多样性教授，在课堂上充分发挥学生的主动性，积极调动学生自主思考问题的潜能和解决问题的能力。通过课程教学，提高学生的学习积极性和主动性，全面提升课堂学习兴趣，在课堂教学中体现教与学的有机融合，从而达到由被动学习转变为主动学习的效果。在教学环节中设置自主学习和课堂探究环节，通过自主学习环节让学生自主学习来掌握学习内容，通过课堂小组讨论和互相交流进一步学习新知识和新问题。在教学过程中让学生成为学习和发展的主体，积极主动参与教学过程，教师变为课堂的组织者和调控者。教学方法主要采取任务驱动，以此来激发学生的求知欲，通过案例分析来强化学生对知识点的掌握。教学手段主要采用黑板+粉笔与多媒体相结合的方式，通过使用多媒体视觉及音效效果，从而扩大学生的信息容量，激发学习兴趣和想象力。

图2 教学设计框架图

1.3 建立合理考核机制

为了实现“以学生为中心”的教学理念，需建立合理的考核机制，多元化考核机制的建立主要用于对学生知识运用和实际问题解决能力方面的考查。课程考核机制采用过程与结果相结合的方式，同时在课程考核中提高形成性评价的比重，从而达到全面考核学生的知识与能力的效果。形成性评价主要包括预习考试、随堂测验、作业、论文、课堂讨论等，通过设置丰富的过程考核环节，促使每位学生积极主动参与到课程学习中。

2、教学设计内容

2.1 建立突出“以学生为中心”指导思想下的课程教学目标

在信息化不断发展的时代，人才培养目标的要求也越来越高，在人才培养时，一方面要培养其素质的全面发展，另一方面还要培养其创新精神、实践能力、信息收集整合能力以及科学人文素养。最终，为了突出“以学生为中心”的指导思想，所培养人才需具备较强团队合作能力，有一定跨学科知识背景，且具备终身学习意愿和能力。因此，建设课程时需建立突出“以学生为中心”指导思想下的课程教学目标。

2.2 建设聚焦“以学生为中心”的授课方式和教学方法

让学生在课堂上动起来，充分发挥学生学习的主观能动性，主要围绕学生所需展开教学活动，教学活动真正体现“以学生为中心”。以学生为中心的教学方法需充分考虑学生学习所需，发挥其主观能动性，让学生成为课堂主人。教学组织形式由传统的班级授课制为主改为多元教学组织形式，采用分组学习、探究式学习、体验式学习、案例教学等方法让学生转变学习态度和学习方式，让学生参与到学习中来，体现学习的主人翁意识。在信息化时代和新媒体时代，在教学方法中穿插运用MOOC、智慧树、翻转课堂等平台和手段，充分调动学生学习的内在动机，让学生爱上学习、渴望学习，看到所学内容与自身息息相关，学有所用。

2.3 建立突出“以学生为中心”的教学内容设计

依据人才培养目标和规格以及学生成长所需开设课程，体现以学生为中心的课程建设内容，在教学内容设计中及时调整、优化和整合课程资源，在教学环节中巧妙平衡经典理论与前沿视点、科学素养与人文素养、理论教学与实践教学、课堂学习与网络学习。合理运用各种资源，整合网络数字化资源，丰富教学内容。

2.4 建立合理的“以学生为中心”的考核方式

打破以卷面考试为唯一评判标准的考核方式，采用多元评价方式，结合考试、测验、提交报告等对学生进行过程性和形成性评价。此外，适当进行鼓励性评价，激发学生学习兴趣、求知欲、好奇心，保护学习的创新意识。

3、教学方法

3.1 建立更为合理的“以学生为中心”课程教学设计新模式

教学环节是课程的主要形式，是传授知识、分配教学任务、展示任务成果和师生、学生之间交流的平台。基于“以学生为中心，以能力为导向”的教育理念，研究“无机材料科学基础”课程的教学设计，如图3所示。

图3 教学设计框图

(1)创新教学方法。

结合“无机材料科学基础”课程开展多元化教学方法，主要包括讲+查+做+演+论相结合的方式。通过鼓励学生上台讲课，引导学生查阅资料，推动学生进行实践调研等方式，采用书面+图片+视频等形式鼓励学生主动去多学和多思，实现知识学习和素养培养的有机融合。

(2)注重实践教学。

将工程实践、科研项目等内容引入“无机材料科学基础”课程并结合进行优化设计，提升其实践性、活动性、主动性和体验性，以任务点为抓手，锻炼学生解决材料生产与研究中的实际问题的能力及协作创新品质。

(3)创新教学模式。

探索“无机材料科学基础”课程的“线上+线下”相结合模式，利用好网络资源，加强学生学习讨论参与度，锻炼学生理解能力和表达能力[5]。课程采用智慧树平台，使课前、课中与课后贯通起来，为“线上+线下”混合式教学提供了有力保障。传统的混合式教学模式为“课前+课中+课后”三段式，为了创新教学模式，体现课程的持续改进，课程中将进一步突出教师的课程设计过程，教学模式改为五段式教学模式“课程设计+课前+课中+课后+评价与反馈”,具体如图4所示。

图4 基于智慧树“一平三端”的混合式教学模式

3.2 探索更为全面的“以学生为中心”的评价考核新方案

以达成评价为导向，采取多元化过程化的考核方式，建立适应学生发展的教育教学评价及持续改进机制。为了全面科学地评价学生的成长与进步，采取过程性评价与结果性评价等多元化的评价方法，使学生的整个学习过程都能得到引导和鼓励。具体课程教学环节和成绩构成如下表所示。

课程教学环节和成绩构成表

4、结语

坚持“以学生为中心”的思想理念，通过“无机材料科学基础”的课程学习，让学生感受到学习内容与自身的关联，从而调动起学生积极性，让学生爱上学习、渴望学习。培养学生创新精神和实践能力，培养学生具有较强的团队合作能力、自学能力，具有终身学习的意愿和能力，培养适应于社会经济发展的高素质创新型人才。

参考文献:

[1]都琳,魏鹏飞,师义民,等.“新工科”背景下面向三航专业的数学基础课程改革探索[J].高等工程教育研究,2019(2):57.

[2]吴爱华,杨秋波,郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究,2019(1):1-7+61.

[3]林晓玲.创新创业视角下高校跨学科创新课程体系的构建探析[J].大学教育,2017(1):1-5.

[4]张树鹏,钟秦,葛玲玲,等.“新工科”视角下以学生为中心“一纵三横”创新人才培养模式[J].大学化学,2019,34(11):103-107.

[5]刘明刚,李占宣,胡晓旭.以学生为中心的混合式课堂教学模式研究[J].黑龙江教师发展学院学报,2023,42(5):54-56.