“三模块螺旋递进”思政教育研究与实践探索——以“有限元法与软件应用”课程为例

尹飞鸿,祝世超,何亚峰,杨钧

(常州工学院航空与机械工程学院/飞行学院,江苏 常州 213032)

0 引言

教育是一种有目的地培养人的社会实践活动。全面推进课程思政建设,落实立德树人是高校的根本任务之一[1]。2017 年12 月《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》明确要求推动“课程思政”融入课堂教学各环节,有机统一知识体系教育与思政教育。2018年全国教育大会上,习近平总书记指出,教育的首要问题是培养什么人 。2020年5月28日教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》(教高〔2020〕3号)(以下简称《纲要》)和2022年7月教育部等十部门印发的《全面推进“大思政课”建设的工作方案》均明确要求全面推进课程思政高质量建设。由此可见,思政课程与课程思政的核心内涵都是育人,是高等学校育人的本质,同时也是对高等学校思政工作和广大教师落实立德树人根本任务提出了新的时代要求[2]。本文主要介绍常州工学院“有限元法与软件应用”课程组开展的“三模块螺旋递进”课程思政育人实践与教学设计情况,以期为其他院校开展课程思政建设和落实立德树人根本任务提供借鉴与参考。

1 “有限元法与软件应用”课程基本概述

常州工学院“有限元法与软件应用”课程历经创建、立体化、精品化、示范性等建设过程。2007年列入专业培养计划,2014年获评校精品课程,2020年获校“课程思政”示范课程建设,2021年获评江苏省一流课程。

该课程紧紧围绕学校“面向基层、服务地方”的办学定位,根据学科专业的特色和优势,深入研究专业育人目标,聚焦专业确立的“培养具有社会责任、职业素养和创新精神的应用型高级工程技术人才”的人才培养目标,以“立德树人”为根本任务,深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,提出“以知识传授为基础,能力培养为核心,职业素养为保障”的教学基本观点,帮助大学生形成正确的世界观、人生观和价值观,培养符合新时代要求的现代工程技术分析人才。

课程的知识与能力目标为:掌握有限元基本原理及相关知识,并能用于解决机械工程中的复杂问题;能够基于相关知识和模型构建方法,正确表达复杂机械工程问题;能够应用有限元分析方法对机械复杂工程问题进行方案设计、比较分析与综合,得到合理有效的分析方案;能够选择与使用恰当的有限元模拟分析软件,对机械复杂工程问题进行模拟分析与计算,并能对分析结果进行合理判断和处理,从而准确表达分析结果并能理解其局限性。依据专业人才培养目标,对接知识与能力,课程从学科和德育两个层面深入挖掘思政元素,设计了“科学世界观、创新精神”“责任意识、精益求精”“工程意识和职业道德”3个思政教学目标模块。

本课程逐步形成了相对稳定的课程特色与创新:①创建产业技术与学科理论螺旋式驱动的模块化教学模式;②项目引领,案例驱动,突出工程应用,有效达成能力培养和课程思政;③以学生为中心,建设了多层面、多维度、多媒介的立体化教学资源,教师容易教,学生容易学;④理论性和实践性相结合,工程性突出。

2 课程教学内容体系与思政内容体系“三模块螺旋递进”的教学设计

课程是人才培养的核心单元和要素,也是课程建设的“主战场”。课程教学应将知识传授和价值引领有机融合,在以知“化”人、以技“育”人的教学过程中实现思政目标[3]。常州工学院“有限元法与软件应用”课程设置了理论基础层、应用工具层和工程实例层3个逐级提升的教学模块,主要讲授有限元法理论知识、有限元分析软件和复杂机械工程问题有限元分析3部分教学内容。根据专业育人目标和支撑学生毕业要求达成的课程知识和能力目标,课程提出了思政建设的方向和重点为培养机械类工程应用技术人员的职业观和价值取向,在此基础之上,设计了本课程的思政子目标及其耦合教学内容。

高等学校专业课程教学既是专业知识传授和能力培养的过程,也是进行价值塑造的过程[4]。专业课程教学内容是课程思政育人目标实现的重要载体和关键要素,因此,课程思政育人内容与专业教学内容要求具有高度的相关性和内在的一致性,两者存在清晰和鲜明的映射关系,必须做到协同发展、同频共振,只有这样才能实现学生的价值塑造、品质培养、育才和育人的有机统一[5]。基于上述分析,“有限元法与软件应用”课程设计了知识传授、价值塑造和能力培养“三位一体”的培养模式与融合方式,有效支撑了课程思政目标的达成,具体映射关系如图1所示。

3 “有限元法与软件应用”课程思政教学实践

3.1 教学团队与党建团队融合建设,立德树人,课程思政有方向、有高度

常州工学院“有限元法与软件应用”课程所在学院航空与机械工程学院为江苏省高校“党建工作标杆院系”培育创建单位,拥有全国高校党建工作样板支部1个、江苏省党建工作培育创建样板支部1个。课程建设团队由校级教学名师、课程思政优秀教师、课程首席教师等4名主讲教师和1名思政教师组成。以党建为引领,组建课程教学和支部建设“双融合”团队,支部团队在不断推动和深化课程教育教学改革、课程思政教学大纲研发、课程思政资源建设、课程教学改革研究等方面提供保障,从而有力推动课程教学团队的思政能力,提升课堂教学质量,把立德树人根本任务落到实处。

3.2 知识能力目标耦合思政目标,课程思政有效度

“有限元法与软件应用”课程将模块化的思政目标映射到模块化知识和能力目标中,达成课程思政目标,解决课程教学与思政育人“两张皮”困境,与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。理论教学模块,提炼有限元基本原理及相关知识体系、有限元技术的发展、我国历史人物等内容所蕴含的科学价值与创新精神内涵,同时增加课程的知识性、人文性,提升精神引领、文化自信,植入科学家的严谨、辩证、奉献精神,让学生养成工程思维,充分挖掘企业、优秀校友先进事迹,身边人说身边的事。软件教学模块注重让学生学会现代工具的使用和工程分析问题模型的创建方法,塑造学生责任意识和精益求精精神。工程实例教学模块,培养学生解决工程实际问题能力的过程中注重学思结合、知行统一,使学生在解决实际工程问题的过程中领悟遵循专业规范的重要性,通过亲身经历引导学生树立“敬业、精益、专注、创新”的大国工匠精神,培养工程意识和职业道德。例如在讲解工程问题求解时通过如图2所示的讲解,最后总结导出:一切从实际出发,理论联系实际, 在实践中检验真理和发展真理。

图2 理论联系实际案例

3.3 建立“学做一体、德技并修”的立德树人育人模式,课程思政有亮度

“有限元法与软件应用”课程践行“在服务常州中获取资源、在扎根常州中打造特色、在贡献常州中提升能力”的学校办学方略,充分挖掘地方、企业、优秀校友资源和教师科研项目转化为教学资源,开展双元协同实践,德技并修。做中学、学中做,技术技能训练耦合工匠精神,转化为职业情感,固化为职业精神,外显为技术技能实践。例如常州工学院“有限元法与软件应用”课程教学团队将教师科研项目“国家电网电磁波屏蔽门悬挂轨道有限元分析案例”转化为教学资源时进行了如下设计:本案例要求达到屏蔽电磁波的效果,屏蔽门悬挂轨道的挠度小于7 mm,教学过程中首先将工程转化为工程问题描述,然后引用美国斯塔吉特桥桥梁坍塌事故和合肥高架桥事故论证工程设计或方案制订的重要性,接着按照工程问题分析的步骤,渐进设计思政目标,最终达成学生新时代工匠精神的价值塑造,具体过程如图3所示。

图3 国家电网电磁波屏蔽门悬挂轨道有限元分析教学与思政案例

3.4 混合式教学模式与方法,课程思政提质增效

课程教学是课程思政的“主渠道”,本课程采用案例式、专题式、翻转课堂、线上导学线下讲授与讨论等多元教学分类引入思政元素,将核心价值引领与专业知识传授相融合,做到了理实融合、育训结合、考核落地,达成了专业情感、职业素养和塑造价值培养目标,让课程思政进脑、入心、化行。

课前,实施翻转课堂教学,充分发挥学生学习的主动性和能动性,学生阅读教材和自主学习SPOC平台视频,教师分析学情,设计课堂教学三维目标即知识、能力和思政目标。课中,探索教学做合一,创新主体意识,培养学生分析问题和解决问题的能力,注重合作型、研讨型、翻转课堂、课内课外相结合等教学模式的充分运用,适时有机融入课程思政,实现“知识内化”和“价值引领”的统一,促进主体性发展。课后,教师思政质量反思与分析,持续改进教学。学期结束前,开展学生问卷调查、课程目标和毕业要求目标指标点达成分析评价,形成课程质量报告(含持续改进报告)。

4 课程评价方式与成效

本课程思政评价分为量化评价和质性评价。量化评价主要包括学生课前视频学习成绩;课堂前、后作业成绩(SPOC平台);课堂前、后测验成绩(SPOC平台)。质性评价主要包括课堂教学过程中学生参与讨论、活动等表现,学生课前课后在线讨论、提出问题的质量等。

创建“三模块三递进,螺旋式提升”的课程考核评价体系。依据课程知识和能力培养的内在逻辑,围绕理论知识、方法工具和工程问题解决3个学生能力递进成长的内容模块,设计对应的3个“科学世界观、创新精神”“责任意识、精益求精”“工程意识和职业道德”逐级递进、螺旋式提升的思政考核评价体系,依据考核内容确定不同考核方法,以成果为导向,融通过程与结果,价值引领与知识传授并重、职业修养与技能提升共存,实现思政效果的递进式评价。

建立动态化、常态化评价体系。课程思政成效纳入年度和绩效考核、岗位聘任、评先评优、进修培训等各类考核评价。在学生评教、督导听课等教学质量监控体系中设置相关评价指标,将“价值引领”功能的发挥作为一个重要监测指标和重要内容。