方 蒽
(徐州工程學院 電氣與控制工程學院,江蘇 徐州 221018)
“慕課”(Massive Open Online Courses,縮寫為MOOCs)在線學習工具多樣,課程資源種類豐富,且向全社會公開,有利于優(yōu)質(zhì)資源共享與優(yōu)化;學習的方式不局限于時間、地點的限制,更有利于學習計劃個性化定制;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證了學習手段和工具的多元性,通過前期教學資源建設(shè)及教學過程設(shè)計,可控性更高,有利于提升學生的學習興趣,激發(fā)學習動力,為終身教育、個性化教育和興趣教育等提供了可能,與課堂教學共同構(gòu)建了新型學習生態(tài),不僅針對教育技術(shù)進行了革新,更對教學組織模式及教育理念進行了深層次的沖擊,引導優(yōu)秀教育資源向全社會平等開放,教育機構(gòu)更加專業(yè)化、多元化。
2020 年以來,高校正常教學工作受到新冠肺炎疫情的沖擊,教學過程受到時間、地點多方面的挑戰(zhàn),慕課(在線開發(fā)課程)及線上教學越來越契合如今高等教育的需求,成為當前高等教育手段研究的一個熱點。在我國高等教育歷史上,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大規(guī)模融入現(xiàn)代高等教育過程,全國高校均積極完善在線課程的開發(fā)與建設(shè)。截至2020 年5 月8 日,全國1454所高校開設(shè)了1226 萬門次網(wǎng)絡(luò)課程。高校慕課(在線開發(fā)課程)成為課堂教學外最有力的教學手段之一,受到越來越廣泛的重視和認可。
2016 年,習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào),立德樹人是高等教育的重要使命。2020 年6 月,《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》提出要創(chuàng)新課堂教學模式,推進現(xiàn)代信息技術(shù)在思政教學中的應(yīng)用。因此,作為工科專業(yè)課程慕課建設(shè)研究,應(yīng)結(jié)合課程工業(yè)背景,融入課程思政元素,以育人目標為引領(lǐng),貫穿科學知識教學始終,以學生為本,為教育服務(wù),提升教學效果。
當代新工科教育問題具體表現(xiàn)為工科學生培養(yǎng)質(zhì)量不高,難以承擔對應(yīng)的社會責任與義務(wù),表現(xiàn)為工科教育與就業(yè)之間的斷層與脫節(jié),一方面,每年有大量工科高等教育畢業(yè)生脫離學校卻難以就業(yè),給社會造成了巨大的資源浪費與壓力;另一方面,大量企業(yè)用工出現(xiàn)缺口,招工難尤其是高端人才和一線操作人員短缺問題難以解決,桎梏了企業(yè)的提升,限制了中國的進一步發(fā)展。追根溯源,在于高等教育的對象——大學生的世界觀、人生觀、價值觀產(chǎn)生了變化,缺乏正確的方法論去解決學習中遇到的困難。
1. 價值觀扭曲
隨著社會經(jīng)濟文化高速發(fā)展,大學生思想仍未成熟,受到社會各類亂象的沖擊,缺乏獨立的判斷與認識,容易被明星光環(huán)效應(yīng)、網(wǎng)紅金錢效應(yīng)、官本位思想等方面影響。部分大學生產(chǎn)生了畸形的價值觀,不再以社會、國家、集體的需求為己任,為中華之崛起而讀書,而是看重個人一時的利益,以金錢、權(quán)力、地位、容貌為衡量人生價值的主要因素。這種價值觀的扭曲改變了教學過程中的主觀因素,直接影響了最后教學的效果。
2. 人生觀迷茫
部分大學生價值觀扭曲,不再以個人興趣發(fā)展、社會和行業(yè)需求為學習目標,盲目崇拜部分明星和網(wǎng)紅賺快錢的方式,學習動力不足,目標缺乏指引性。因此,在學習過程中面對困難險阻,不再以為國、為民、為社會的大無畏精神嚴格要求自己,容易產(chǎn)生畏難思想,貪圖享樂,追求安逸,缺少踏實肯干、穩(wěn)重耐心的品質(zhì),在科學探索中,知識理論體系的理解和鉆研思考較少,缺乏主動探究問題的精神。不知為何而學習,迷信“學習無用論”,奉行錯誤的價值觀,從而人生觀迷茫,學習興趣匱乏,學習動力缺失。
3. 方法論缺失
消極的學習態(tài)度與學習中遇到的困難形成了正反饋激勵,不斷擴大困難,進一步阻礙了學生的學習。部分學生缺少解決問題的思路與能力,形成“鴕鳥”思想,自我放棄,畏懼困難,具體表現(xiàn)為對學習過程中遇到的問題消極怠工,通過拖延、懈怠、憊懶的態(tài)度,回避責任和困難,問題進一步擴大化,影響教學質(zhì)量。
課程思政與思政課程一體兩面,各自承擔了思政教育不同的任務(wù)。其中,思政課程相當于思政教育的專業(yè)必修課,主要負責教導學生建立基本的概念和觀點,樹立思政系統(tǒng)體系,掌握基礎(chǔ)知識;課程思政相當于專業(yè)選修課,依托于專業(yè)知識,思政教育有了不同方向的發(fā)展與意義。但對于課程思政教育,思政方面的內(nèi)容起著決定性的作用,從根本上決定了學生為什么而學以及如何學,對教學效果起著至關(guān)重要的影響。因此如何挖掘課程思政元素,將思政內(nèi)容有效有機的融合入專業(yè)課知識,成為課程思政內(nèi)容建設(shè)的難點之一。
1. 教學內(nèi)容停留在理論層面
“電力電子技術(shù)”課程內(nèi)容本身屬于交叉學科,牽涉電力學、電子學和控制理論等多門課程內(nèi)容,知識理論深度高、涉及面廣,要求學生本身具有較高的知識水平和豐富的知識結(jié)構(gòu),理解吃力,容易讓學生產(chǎn)生畏難情緒和抵制心理,因此,教學內(nèi)容往往主要集中于理論知識的講解與分析,難以兼顧實際應(yīng)用與工程案例的講解,造成學生學習目標不明確,缺乏學習興趣,難以將理論知識結(jié)合實際,學以致用。
2. 傳統(tǒng)教學方式方法能提供的教學資源有限
電力電子技術(shù)基于半導體物理學,涉及微觀粒子學,難以理解,且相關(guān)技術(shù)近年來隨著智能控制原理、新型拓撲結(jié)構(gòu)等技術(shù)的發(fā)展而不斷更新,課程知識和工程案例拓展,教材及課堂理論教學等傳統(tǒng)教學方式方法文字表述呆板,教學資源枯燥,講解困難,難以滿足教學的需要。
3. 單一的教學方法對學生的吸引力不足
傳統(tǒng)課堂采用的講授法,缺乏新意,枯燥、沉悶,學生已經(jīng)產(chǎn)生慣性疲勞感。教師授課時僅按照教材體系逐一講解課程內(nèi)容,方法單一、一成不變,導致課堂缺乏個性化,對學生的吸引力不足。
4. 課程思政教育內(nèi)容缺少系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃
現(xiàn)有專業(yè)課程理論知識講解中,課程思政教育結(jié)合的內(nèi)容較少,缺少系統(tǒng)的設(shè)計與規(guī)劃,聯(lián)結(jié)不夠緊密,通過講授法給學生講解課程思政教育內(nèi)容,容易生硬,給學生造成紙上談兵、夸夸其談的不良印象,進而影響教師的權(quán)威性。
在制造業(yè)頂層設(shè)計規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的背景下,社會生產(chǎn)力需求對能源供需結(jié)構(gòu)變化及以電力電子、電子信息等代表的高精尖工業(yè)技術(shù)發(fā)展,提出了新的需求,具體表現(xiàn)為迫切的市場需求與落后的技術(shù)發(fā)展水平之間的矛盾。市場上相關(guān)領(lǐng)域人才質(zhì)量良莠不齊,進一步桎梏了生產(chǎn)力的提升。
專業(yè)課程內(nèi)容是組成行業(yè)的基本元素,是構(gòu)成社會發(fā)展的基本動力,每一門專業(yè)課程內(nèi)容都是無數(shù)前輩在特殊的歷史背景下為了發(fā)展科技生產(chǎn)力,發(fā)揮主觀能動性,不地思考與嘗試,經(jīng)過無數(shù)失敗與磨煉,探索出來的智慧的結(jié)晶,具有豐富的思政元素。工科專業(yè)慕課建設(shè)也不例外,在建設(shè)之初,要先統(tǒng)一思想,挖掘?qū)I(yè)理論知識背后的“課程思政”元素,在課程教學內(nèi)容規(guī)劃選擇、教學過程優(yōu)化設(shè)計、教學手段方法創(chuàng)新及教學評價多元化等過程中,潛移默化,以思政內(nèi)容提綱挈領(lǐng)、綱舉目張,引導和提升學生積極探索、理論分析和實際驗證的能力;注重培養(yǎng)學生追求極致、精益求精的探索精神,強化工程安全倫理教育,樹立大國工匠意識,以科技發(fā)展促進生產(chǎn)力提高,科技報國,勇于承擔工程技術(shù)人員的社會責任感與使命擔當。
“電力電子技術(shù)”作為電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)必修課程之一,通過使用電力電子器件對電能進行變換和控制。該課程系統(tǒng)介紹了電力電子器件、電力變換電路的結(jié)構(gòu)原理及控制方法,是學習自動控制原理、電力拖動自動控制系統(tǒng)等其他專業(yè)課程的重要基礎(chǔ),具有廣泛的社會應(yīng)用。
以課程思政融入徐州工程學院“電力電子技術(shù)”慕課建設(shè)研究為例,結(jié)合服務(wù)地方應(yīng)用型本科高校的人才培養(yǎng)目標,明確課程思政在新工科專業(yè)課程教學建設(shè)中的指導作用,從育人目標分解、在線開發(fā)課程資源建設(shè)、教學效果評估及反饋等方面,針對課程思政融入高校工科慕課建設(shè)展開研究,將工程安全、職業(yè)道德、馬克思主義世界觀和方法論、科技創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展理念等內(nèi)容融入該課程的慕課專業(yè)教學內(nèi)容中,有效結(jié)合課程內(nèi)容,聯(lián)系工程實踐案例,具有時代感和實踐性,符合社會發(fā)展和生產(chǎn)力轉(zhuǎn)型升級的迫切需要,為進一步提升高?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程教學質(zhì)量,實現(xiàn)全方位育人,培養(yǎng)后續(xù)科技中堅力量打下堅實的基礎(chǔ),并為高校工科課程慕課建設(shè)提供借鑒。
1. 課程思政目標確定
“電力電子技術(shù)”作為工科專業(yè)必修課程,其在專業(yè)知識構(gòu)成方面的重要性不言而喻。應(yīng)動態(tài)結(jié)合新工科專業(yè)人才的社會需要,明確育人目標,制定人才培養(yǎng)方案,統(tǒng)籌規(guī)劃,逐層分解,形成各專業(yè)課程的具體育人目標,確保思政教育體系的完整性、系統(tǒng)性、科學性。
2. 課程思政內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容有機融合
電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子學、電工學、自動控制、信號檢測處理等工業(yè)領(lǐng)域,對于中國今后新能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排和高端制造業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,其課程教學蘊含著豐富的思政內(nèi)容。課程思政內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容有機融合,是培育電氣專業(yè)新型人才的必由之路。
課程思政融入高校“電力電子技術(shù)”慕課建設(shè)研究,是滿足市場對該領(lǐng)域人才的迫切需求,解決對應(yīng)的高端就業(yè)崗位空缺,填補行業(yè)發(fā)展空白。電力電子工程技術(shù)人才是“中國智能制造2025”計劃不容忽視的力量,也是我國工業(yè)發(fā)展的主力軍之一,不僅要在工業(yè)技術(shù)水平上不斷創(chuàng)新,更要承擔起社會和時代的歷史責任,應(yīng)做到課程思政元素與課程內(nèi)容的自然融合,掌握好內(nèi)容融合的時機和程度,避免陷入老生常談或者夸夸其談的窠臼中,讓學生產(chǎn)生抵觸和逆反心理。要讓學生在學習科學知識的同時接受科學思想和社會責任的教育和洗禮,以專業(yè)知識講解為載體,滲透科學的思維方法和價值觀念,培養(yǎng)學生的社會責任感與職業(yè)道德感。
在專業(yè)課程對應(yīng)的專業(yè)知識中發(fā)掘思政要素、案例和任務(wù),將行業(yè)特色、學科優(yōu)勢、重大貢獻、重大成果等元素有機融入,將課程基本理論、工程實例和行業(yè)新技術(shù)等引入在線資源。
以課程思政為脈絡(luò)引導,串聯(lián)專業(yè)知識載體,探索課程思政融入模式創(chuàng)新、全面改革課程思政教學措施、深化建設(shè)在線教學資源,促使“電力電子技術(shù)”專業(yè)知識與思政理論同向而行、協(xié)同育人,培養(yǎng)新型工科高端人才。
1. 課程思政融入模式創(chuàng)新
(1)安全教育底線。教導學生樹立行業(yè)標準與規(guī)范意識,注重學術(shù)聲譽與職業(yè)道德,在對電力電子設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、裝配、測試、使用和維護過程中,都應(yīng)當嚴格遵守國家標準、職業(yè)規(guī)范和行業(yè)道德的要求和制約。要具備社會責任感,了解工業(yè)安全的重要性,理解電力電子設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性的價值,主動發(fā)掘知識體系中的科學理性價值觀,在專業(yè)課程教育中注重安全責任意識的培養(yǎng),強化工程倫理教育。
(2)歷史使命指引。通過實際工程案例說明,引發(fā)學生的民族自尊心及行業(yè)自豪感,激發(fā)學習熱情。聯(lián)系工程項目案例和電力電子器件產(chǎn)品示范講解,一方面,讓學生認識到中國近代工業(yè)開端與發(fā)達國家之間的差距,產(chǎn)生民族自尊心,知恥而后勇,樹立為國學習的遠大目標;另一方面,也讓學生意識到中國工業(yè)近年來高速發(fā)展取得的偉大成果,體會到經(jīng)過幾代人努力,中國工業(yè)已經(jīng)立于世界之林,得來不易,更需要他們今后傳承和發(fā)展。突出相關(guān)專業(yè)課程在生產(chǎn)生活中的作用和影響,激發(fā)學生的學習興趣和專業(yè)自信心,提升學習動力,培養(yǎng)歷史使命感。
(3)社會責任擔當。當今世界局勢瞬息萬變,中國正處于高速發(fā)展的歷史機遇期,能源供給結(jié)構(gòu)面臨重大調(diào)整,節(jié)能減排面臨巨大挑戰(zhàn),“碳達峰、碳中和”要求從業(yè)人員必須具備節(jié)約環(huán)保意識和社會責任心,減少能量損耗。
(4)行業(yè)模范標兵示范指導。以行業(yè)先輩楷模事跡為示范,感受前人不畏艱難、篳路藍縷、追求卓越的工作態(tài)度和拼搏精神,以史為鑒,承擔歷史傳承與社會使命。
2. 課程思政措施全面改革
強調(diào)以學生為本,課程思政引導,改被動學習為主動思考,依托課程思政樹立目標,規(guī)劃教學路徑,從思想上調(diào)整教學的目標,以育人為最終目標,從而帶動教學方式方法與過程的改革與進化,強調(diào)責任內(nèi)化與興趣引導。教師從教專業(yè)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學習方法,樹立遠景目標;學生從死記硬背專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為升華學習責任,興趣引領(lǐng)、責任推動、主動學習。從提升教學團隊、豐富教學資源、完善課程評價標準體系等多方面實施課程思政措施全面改革。
3. 在線教學資源深化建設(shè)
增強虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術(shù),為教育方法更新帶來了技術(shù)變革,有利于教育成果反饋與改進,提升教育資源共享效率,拓展網(wǎng)絡(luò)在線教學資源深化建設(shè)。通過在線教學內(nèi)容作為傳統(tǒng)課堂教學的補充,優(yōu)化設(shè)計教學資源,增強學生的參與感和師生的互動性,強化在線教學資源不受時間、地點限制的優(yōu)點,充分發(fā)揮在線平臺筆記、思維導圖、討論、內(nèi)容分享、記憶優(yōu)化、知識樹和交互頭腦風暴等慕課功能的作用,借助網(wǎng)絡(luò)平臺將教學資源轉(zhuǎn)化為學生自主學習后易于吸收的內(nèi)容。
(1)優(yōu)化教學過程。在線教學內(nèi)容相較于課堂教學,知識點集中,時間相對較短,需要教師對整體教學內(nèi)容和過程有效地組織規(guī)劃,通過有力的脈絡(luò)將知識點貫穿始終,強化關(guān)鍵概念,加強教學效果的監(jiān)督,從而有利于學生自主制訂學習計劃,配合個性化輔導。
“電力電子技術(shù)”慕課教學過程中,為增強不同知識點之間的關(guān)聯(lián)度,知識點講解前增加導課內(nèi)容,以育人目標決定的課程思政內(nèi)容為引線,強化學習意義,明確學習目標。在常規(guī)的在線課程內(nèi)容講解過程中融入思政內(nèi)容,穿插反饋環(huán)節(jié),多種教學方法提升學習專注度,由單一的知識講解提升為能力培養(yǎng),潛移默化中實現(xiàn)價值觀引領(lǐng)。
(2)多樣化教學方法?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”慕課教學方法除使用常規(guī)的講解法外,通過案例和項目介紹,提升學習興趣;以小組任務(wù)驅(qū)動,鼓勵學生自主探究;借助小組討論及學生互評,提升課程思政教育效果。例如,在講授“電力電子器件”這一內(nèi)容時,引入中國株洲現(xiàn)有電力電子器件生產(chǎn)線案例,激發(fā)學生的民族自豪感,為中華之崛起而讀書,激勵學生勇于探索,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在學習了空間矢量脈沖寬度調(diào)制策略部分內(nèi)容后,開展任務(wù)驅(qū)動式教學,要求學生深入生活,對市場上兩電平拓撲變換器產(chǎn)品進行調(diào)研,了解兩電平拓撲使用空間矢量脈沖寬度調(diào)試策略的優(yōu)缺點,并對如何提升變換器耐壓和容量進行討論,提出對策。
(3)創(chuàng)新教學手段。“電力電子技術(shù)”慕課教學手段除了在線教學中普遍使用常規(guī)手段等,教師還創(chuàng)新性地使用各種新型教學手段,提升學生的參與度與滿足感,例如優(yōu)秀期刊論文互薦閱讀、專業(yè)英文詞匯翻譯、相關(guān)專業(yè)熱點互薦、專業(yè)知識競賽闖關(guān)、電力電子裝置網(wǎng)絡(luò)講解與展覽、虛擬現(xiàn)實仿真實驗室云參觀等,依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù),讓學生切實成為在線課堂的主體,讓課程思政教育從始至終引導課程教學內(nèi)容。
(4)加強教學資源建設(shè)?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”慕課教學資源建設(shè)以技術(shù)手段為依托,以學生為主體,提升可拓展性,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)開放實時的特性,引發(fā)學生自主思考,查找相關(guān)資源,并上傳給其他學生參考,作為拓展教學內(nèi)容,進一步引發(fā)思考與討論,提升參與度。比如,在介紹新型電力電子器件時,引入碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)器件,讓學生結(jié)合身邊高效大功率氮化鎵手機充電器(GaN 120W),對比以往充電器(Si 5W),展開討論,從體積、效率、使用感受等方面,切實理解科技對于生活和生產(chǎn)發(fā)展的重要性,生動地了解工程技術(shù)發(fā)展的重要性,感受社會責任感與時代壓力,提升學習興趣,內(nèi)化知識增長需求。通過動畫演示,加深學生對含有多種工作模態(tài)的開關(guān)型電力電子電路的理解,提高學生的學習興趣。
(5)提升實驗教學效果?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”慕課實驗教學為提升學生通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗的參與度與真實感,結(jié)合電氣實驗的危險性和復雜度,通過虛擬仿真、增強虛擬現(xiàn)實等技術(shù),建設(shè)交互型在線教學資源,為學生提供更加真實安全的模擬仿真實驗條件,兼容性更高,容錯性更好,可以讓學生嘗試一些錯誤操作帶來的后果。開放的模擬實驗環(huán)境有利于學生體會作為工程師應(yīng)具有的社會責任與擔當,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,善于發(fā)現(xiàn)問題,主動思考,提升科研能力。
1. 多元化教學評價
“電力電子技術(shù)”慕課教學評價采用“50%×平時成績+50%×期末成績”的方式,更注重過程性考核。平時成績的考核,綜合在線測試、優(yōu)秀期刊論文互薦閱讀、專業(yè)英文詞匯翻譯、相關(guān)專業(yè)熱點互薦、專業(yè)知識競賽闖關(guān)、師生互動、小組討論、學生相互評價等教學手段的參與度及效果,力求在活躍的課堂氛圍中激發(fā)學生的主觀能動性。期末成績考核形式以撰寫科研論文報告為主要形式,不再考查學生死記硬背的學習效果,旨在考查學生解決問題的能力,通過自主查找資料和自主學習,掌握理論知識,完成理論分析和建模,通過仿真和實驗驗證問題解決方法的正確性,并反思不足,提升科研素養(yǎng)。
2. 在線教學評估
針對課程思政融入“電力電子技術(shù)”慕課(在線開發(fā)課程)的教學育人效果、線上教學組織與方法的科學合理性以及思政元素挖掘及在線開發(fā)課程教學內(nèi)容質(zhì)量,從理論性、工程性、實踐性等方面綜合評估,豐富和完善課程教學內(nèi)容和在線課程資源,結(jié)合思政元素將時代與社會的正能量引入課堂,為學生提供更加豐富的學習資源和自主的學習方式,增強知識目標與思政目標的契合度。
3. 教學效果反饋與改進
變最終單一考核為效果監(jiān)控與反饋,對慕課教學效果從教學育人效果、線上教學組織方法的科學合理性、思政元素挖掘及在線開發(fā)課程教學內(nèi)容質(zhì)量等方面進行評估,追本溯源,分別針對專業(yè)育人目標確定、人才培養(yǎng)方案修訂、課程思政目標確立、課程思政元素挖掘、慕課線上教學育人實踐及優(yōu)化等環(huán)節(jié)進行實時改進。