获奖等级:国家级
课程类别:线下一流课程
完成单位:经济与管理学院
课程负责人:方志耕
课程团队其他主要成员:陶良彦、陈洪转、朱建军
一、课程概况
课程划分为三大模块:基础F(Foundation)模块(简称F模块)——“质量管理与控制”,全年级必修,基础素养与知识的教学;高阶A(Advance)模块(简称A模块)——“高级质量管理与实践”,引总师进课堂,学生面向航天前沿实际问题,进行个性化学习与科研角色识别与认知;创新I(Innovation)模块(简称I模块)——质量主题创新实践,全流程科研训练,学生独立科研实践创新能力激发与培养
二、课程建设与改革举措
经约20年的教学创新探索,团队创新性地提出了两点核心理念。一是,知识像一个神秘的丛林,教学过程是在这个丛林中“师生同游,知识探险”过程;二是,科研是教学相长的土壤,“研教相长,协同育人”,学生只有经历过真正的科学研究,才能在心里种下知识的“参天大树”。
在教学模式方面,针对学生实践背景认知不足和学生基础学科知识浅层学习,运用“师生同游,知识探险”教学法的核心理念,构建学生质量知识学习由低阶到高阶的知识学习螺旋(简称“学习螺旋”)模型,进行教学机制与策略设计。针对传统教学法难以满足航天特色高质量人才培养的需求,运用“研教相长,协同育人”的核心理念,构建以学生发展为中心的能力成长螺旋(简称“能力螺旋”)模型,进行学生高阶思维与创新能力的培养机制与策略设计;构建了一种由“学习螺旋”驱动“能力螺旋”的学生质量课程“学习-发展”机制,搭建双螺旋“质量管理”课程教学模式的新框架,从而建立了学生知识学习与能力成长的价值联动“育人链”,形成了以学生发展为中心的双螺旋教育价值体系。
在学习机制建设方面,整合神经教育学家詹姆斯·祖尔的大脑认知回路循环模型,与大卫·库伯的体验式教学思想,把教学过程构想成教师引领学生在知识丛林中的“探险”过程,创设知识点学习螺旋的直觉体验、反思观察、抽象假设和认知实验4步循环过程,进而,将知识点(k)推升到更高阶的知识点(k+1),形成知识螺旋模型。
在成长机制建设方面,基于人才成长的基本规律,针对质量管理特色创新人才能力培养目标,聚焦于本课程的科学与前沿实践问题,培养学生高阶思维,搭建了本课程的F、A与I的三模块架构,实现学生能力成长3次飞跃。F模块基础素养与理论知识学习的第1次飞跃;A模块学生个性化学习与科研角色识别、认知的第2次飞跃;I模块学生独立科研实践创新能力激发与培养的第3次飞跃;三次飞跃梯次推进,构成了学生的能力成长螺旋模型
三、课程主要特色
提出“双螺旋”知识探险教学法,构建学生知识“学习螺旋”驱动能力“成长螺旋”的双螺旋模型;运用脑认知模型和体验式学习理论,构建直觉体验、反思观察、抽象假设和认知实验4步知识探险教学法,设计教与学的工具与活动策略40多项;运用能力成长规律,进行学生能力成长3个模块的课程结构、内容、教与学策略和活动整合设计(40多项),实现学生质量专业能力成长的3次质的飞跃。以课程教学团队为核心,以教师科研团队、合作总师(企业导师)、创新区(实践基地)为主体的4位一体的特色教学平台,引入航天特色,实行课程导师制,建构以学生为中心的“2课堂3模块”(2课堂是指第一和第二课堂;3模块是指F、A和I课程模块)探索式教学环境。
课程团队联合航天型号总师、专家进行深度产教融合;引入可靠性、安全性等高阶内容和实践案例,编著教材;依托学生研究报告、团队研究成果、企业实践等编制课程案例库;深度挖掘航天一线总师、专家的奋斗经历和科研故事,建设思政案例库。该案例库包含50多个案例,覆盖教学全过程,浸润学生心灵,塑造学生的质量思想价值体系。同时充分利用雨课堂、超星学习通等教学工具进行授课答疑,精心录制课程视频,上线慕课、超星视频等平台,入选省级在线开放课程。
四、课程建设成效
在人才培养方面,课程创新显著提升了学生“高阶性”思维和创新能力,主要表现在以下3个方面:
1.修课学生获省级、校级相关专业优秀本科毕业论文25篇;
2.完成质量与可靠性主题创新区课题60余项,发表期刊论文20余篇,团队与相关学生论文被《控制与决策》评为近10年最有影响力的论文(排名第二);
3.参与建设7座暑期项目式实习基地,学生相关实习成果获得国家级、省部级竞赛奖励20余项;
在教学改革方面,团队创构了“双螺旋”知识探险教学法,稳步提升了教学水平,教学效果显著,取得的教改创新成果主要表现在以下3个方面。
1.团队以航天复杂装备为特色的“质量管理”教学改革创新成果,支撑获得国家级教学成果奖二等奖1项,省高等教育教学成果一等奖2项,省教创大赛特等奖1项;
2.“质量管理”课程入选国家和省级一流本科课程、省级在线开放课程;
3.团队承担省部级相关教改课题18项;课程教改创新成果获得中国工程院单忠德院士、国家教学名师刘思峰教授、清华大学张伟教授等同行专家的高度认可;
在成果推广方面,将教学改革创新所获得的教学与科研成果,应用于高等院校、国防企业和社会各界,取得了令人满意的社会与经济效益,主要表现在以下3个方面:
1.教学过程真问题实战,解决航天重要前沿实践问题,创新区承担项目10多项,成果应用于解决中国商飞、中国运载火箭研究院等单位的实践问题,创造经济价值超过10亿元;支撑获国防科学技术奖一等奖、省科技进步一等奖等省部级奖励十余项;
2.建设超星、慕课在线教学平台,学习人次超过八千;出版教材与专著10余部,被清华大学等多所重点大学采用,受众超万人;教学及其推广成果获得了工程院院士等多位知名专家的好评;
3.受邀到东南大学、清华大学、东部战区、航天科技集团、中国商飞、中国星网公司、上海空军军代局等单位开展质量管理讲座,被相关媒体转发推广。