面向应用型人才培养的宝石检测技术课程建设与改革实践

作者: 周青超 王莉 郑晓华

摘  要:为培养宝石检测技术领域的应用型人才,结合课程内容和属性,通过创新性的教学方法,将宝石检测技术课程知识有机融入线上课程、实习实践、创新创业项目等多元教学环境中,取得显著成效。线上课程提供灵活的学习方式,使学生能够随时随地进行知识点的复习和巩固;实习实践环节通过与行业内企业的深度合作,让学生在真实工作环境中锻炼技能,积累实际操作经验;创新创业项目激发学生的创新思维和创业意识,培养其综合能力和竞争力。通过这些多元化的教学手段,不仅提高学生的满意度和获得感,还大幅提升他们的专业素养和实践能力。实现“知识学习、能力培养、价值塑造”的进阶式培养体系,助推应用型人才培养的教学目标。

关键词:应用型人才;宝石检测技术;大型仪器;综合实验;改革实践

中图分类号:G642      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)32-0118-04

Abstract: To cultivate applied talents in the field of gemstone testing technology, we have integrated course content and attributes through innovative teaching methods, effectively incorporating gemstone testing technology course knowledge into online courses, internships, and innovation and entrepreneurship projects within a diverse teaching environment. The online courses offer flexible learning modes, allowing students to review and consolidate knowledge points anytime and anywhere. The internship practice, through in-depth cooperation with industry enterprises, enables students to develop skills and gain hands-on experience in a real working environment. The innovation and entrepreneurship projects stimulate students' innovativethinking and entrepreneurial awareness, fostering their comprehensive abilities and competitiveness. These diversified teaching methods not only enhance students' satisfaction and sense of achievement but also significantly improve their professional quality and practical skills. This approach realizes a progressive training system of "knowledge acquisition, skill development, and value shaping", promoting the educational goal of cultivating applied talents.

Keywords: applied talents; gemstone testing technology; large-scale instruments; comprehensive experiments; reform practice

基金项目:云南省2023年本科教育教学改革研究项目“和而不同美美与共——珠宝美学与中外文明互鉴”(JG2023143);滇西应用技术大学一流本科课程培育项目(23YLKC13)

第一作者简介:周青超(1992-),男,汉族,云南腾冲人,博士,副教授,系主任。研究方向为珠宝教育教学。

*通信作者:郑晓华(1979-),女,汉族,云南腾冲人,硕士,副院长。研究方向为高等教育管理。

应用型人才是地方高校培养的能够将专业知识和技能应用于所从事专业社会实践的一种专门人才类型,培养的人才不仅要有扎实的专业理论基础,还要有在生产、实践中实际应用的能力,其显著特征在于“学以致用,能力本位”[1-3]。目前,随着我国高等教育已步入国际公认的大众化发展阶段和社会对高素质应用型人才的需求日益增加,使得许多地方高校的办学定位在应用型人才的培养上[4]。

滇西应用技术大学(以下简称“我校”)是由教育部和云南省共建的全国首批应用技术型公办本科高校,是云南教育领域综合改革重点项目,珠宝学院是我校下设的特色学院[5-6]。学院建于有着“中国翡翠第一城”“中国宝玉石产业基地”“中国琥珀之都”美誉的腾冲市。秉承“勤敏融通,经世致用”的院训,以“弘扬珠宝文化,服务产业发展,振兴滇西经济”为己任坚持“产教融合,校企合作,工学结合,知行合一”的办学理念,“国际视野与地方需求相结合、技术应用与学术研究相统一”的治学原则,培养具有积极人生态度、良好人文素养、较强综合应用能力的行业高层次应用型人才。

宝石检测技术是珠宝学院特色专业(宝石及材料工艺学)人才培养方案中的一门核心课程,旨在让学生利用各种现代仪器对宝石进行定性、定量和微观特征分析,以精准获取宝石组成、结构与性质的变化特征,用于区分天然宝石、优化处理宝石及合成宝石[7-8]。该门课程在本专业有非常重要的作用,本专业的学生在大一、大二以及大三上学期已经系统地学习了宝石学基础、宝石鉴定、宝石合成和优化处理等课程,在学习期间会遇到很多常规宝石鉴定仪器无法解决的问题,这门课程将引导学生通过学习来解决这些问题。在解决这些问题的过程中,培养学生发现问题—分析问题—解决问题的能力,也为下一阶段学生开展毕业论文打下扎实的基础。

然而,这门课程在实际授课的过程中存在一些需要克服的问题。其一,检测仪器结构复杂、原理抽象,难以理解掌握[9]。在课程中,现代分析测试仪器通常采用封闭式设计,需由工程师进行安装和调试。这导致学生无法直接观察仪器的内部构造和运行状态。此外,仪器操作程序相对复杂,学生仅凭课堂时间难以全面掌握操作要领。同时,大型仪器的原理和结构等理论知识涉及物理学、化学、光电学等多学科知识,增加了学生的学习难度。其二,教学方法相对单一,师生互动性不足。在传统教学模式中,由于课堂时间有限,且学生预习效果不佳,教学主要依赖于教师讲授和实验演示,学生参与度较低,缺乏充分的课堂互动。另一方面,由于学生人数多,但大型仪器的成本较高,仪器设备少(通常每种设备只有1台),导致学生实验环节的效果较差[10]。其三,课程评价侧重于结果,导致学生积极性不足。实验课程的考核评价机制过于单一,主要依赖于实验报告的成绩,强调实验结果的准确性和报告的书写规范。缺乏对课程过程的评价,使得无法全面评估学生对实验原理的理解和实验操作技能的掌握程度。这种评价方式在一定程度上抑制了学生的学习积极性,不利于应用技能的培养和能力的提升。

一  课程内容特点及培养目标

该课程在我校的开设时间为第六学期,置于学生毕业实习和毕业论文之前,每学期的授课人数为150人左右。课程总计48学时,其中理论课程占32学时,在教学过程中,课程内容被重构为三个主要模块,即光谱分析、元素分析和显微分析;实验课为16学时,实验项目为利用红外光谱仪、紫外-可见光谱仪、X射线荧光光谱仪,以及拉曼光谱仪对常见宝石进行光谱测试,从光谱中找到关键的鉴定特征。在知识的传授中,当涉及到单色光和复色光时,我们引导学生思考人与集体的关系。通过理解光的分解和组合过程,学生不仅仅掌握了知识,还能够认识到在这个过程中个体与集体的相互关系和相互依存。在光电倍增管放大原理的阐释中,我们可以巧妙地引入人类进步的概念,比如“日益积累”和“水滴石穿”。通过这种表达方式,学生能够更深刻地理解人类科技进步的历程,从而培养他们对科技发展的敬畏之心。

学生通过该课程的学习,具体应达到的学习目标如下:掌握现代宝石学研究的几种通用大型仪器的工作原理、用途,突出创新意识和创新思维的培养,熟悉各种用于宝石研究的大型仪器的数据分析方法,具有基本的宝石检测能力;了解国家当前的有关珠宝检测的标准,树立标准意识;具有应用数据处理软件分析实验数据的能力;具有获取与运用前沿文献、手册等有关技术资料的能力;掌握典型宝玉石材料的检测方法,获得实验技能的基本训练;了解珠宝检测技术发展的新趋势。

二  课程教学方法探索与实践

从培养应用型人才的角度出发,在授课过程中,我们将课程知识和教学方法有机融入线上课程、实习实践、创新创业项目等多元教学环境中,以确保学生能够在线上线下课堂中系统学习理论知识,并通过实验与实践应用深化和拓展所学的理论知识。

(一)  创建在线课程平台,拓展课程知识

宝石检测技术属于行业的前沿领域,随着市场上宝玉石合成和优化处理技术的不断更新,仪器和检测方法也在随时更新,教材知识难以跟上技术的发展。本课程的内容讲解不局限于课堂教材,还充分利用网络信息资源作为辅助,以增强课程的广度和深度。除了在课堂上给学生讲解与课程相关的文献检索方法外(中国知网、万方、百度学术等),授课教师每周还会在智慧树线上课程平台上传与本周课程相关的前沿文献作为课后阅读资料,学生阅读文献后完成相关课后作业,做到既有“鱼”也有“渔”。

本课程涉及先进仪器分析设备的原理与结构,光谱分析设备包括红外光谱仪、拉曼光谱仪、荧光光谱仪和紫外可见吸收光谱仪等,元素分析设备包括X射线荧光光谱仪、质谱仪等,显微分析设备包括体式显微镜、扫描电子显微镜等。针对宝石检测实验中的重点和难点内容,我们采用学生接受度高的微视频形式,生动直观地展示仪器的内部结构和分析原理,将抽象概念形象化、可视化。但是由于课堂教学时间有限,只能展示仪器结构和原理的关键部分,而展示仪器完整构造和原理的这些微视频会同步上传到智慧树在线课程平台。线上资源依据教学章节进行分区,除了前面提到的前沿文献和微视频之外,每个章节的分区下面还上传有该章节的PPT、随堂录制的精讲视频、测试典型宝石的操作视频等资料。学生进行课前预习和课后复习时不再受到时间和空间的限制,实现课前、课堂及课后的无缝衔接。每位学生登陆平台进行线上学习的过程均可回溯,教师能够及时监督并提供课堂反馈。通过这种方式,学生能够深入理解和掌握实验原理与内容,从而为课堂内师生交流互动提供更充裕的时间。这种教学方法有效提升了实验操作的成功率、准确度和拓展性。

(二)  实习实践中应用课程知识

宝石检测技术作为一门应用性很强的核心专业课程,其学习不仅限于课堂内部,更需要在课外的实际应用中得以体现。通过将理论知识与宝石检测技术的实际应用相结合,学生能够将所学知识有效地转化为实践能力。近年来,学校先后与省内外多家珠宝检测机构建立了校企合作关系,学生在本课程结束后即将进入毕业实习阶段,部分学生有机会参与为期20周的集中实习,这为课程的顺畅衔接提供了良好的机会。在专业技术人员的指导下,学生结合实际单位的需求,通过常规宝石鉴定仪器和光谱分析仪器进行珠宝材料的检测等,具体包括鉴定宝玉石是否为人工合成、鉴定宝玉石是否经历了优化处理等。这样,学生可以根据自身的实习经历,更有效地将理论知识应用于实际情境中,从而实现教学目标中的“学以致用、知行合一”。

学生在实习期间需撰写实习报告和日记等文件,并根据实习情况提交这些材料。实习单位将根据学生的表现和提交的材料,为每位学生提供实习评价意见,这些意见将为课程的内容和方向提供重要的建议。通过课堂知识与实习实践的相互反馈机制,探索符合应用型创新人才培养需求的课程知识体系。

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