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湖南大学机械制造与自动化教授(以学生为中心的践行者)

湖南大学机械制造与自动化教授(以学生为中心的践行者)“密码朋克基于密码技术开发的‘比特币’扰乱市场秩序、动摇经济,但底层区块链技术却被大力提倡发展,这不是矛盾吗?”在《信息安全》课程第二个单元的学习中,针对学生学习中的疑惑,段斌精心设计了一堂密码学技术与社会安全关系的课程思政大讨论。带着美好愿景,从2013年开始,段斌持之以恒地投身于课程思政的教育实践。他自己领衔的国家一流课程《信息安全》成为了开展课程思政的试验田。这些年来,工程质量安全事故引起了段斌的关注。许多调查结果显示,如果工程师从一开始就坚持职业道德,贯彻质量至上的理念,很多工程质量问题完全可以避免。“作为高校教育工作者,我们是不是对学生的教育缺失了某种重要的一环?”段斌问自己,假如这些工程师还在专业学习阶段,教育他们树立牢靠的职业道德,这些情况是不是可以避免?

湖南大学机械制造与自动化教授(以学生为中心的践行者)(1)

段斌在指导学生。

段斌是湘潭大学自动化与电子信息学院教授,国家一流课程负责人,湖南省课程思政示范课程负责人,现任教育部自动化类教学指导委员会委员、中国工程教育专业认证协会电子信息和电气工程专业类认证委员会秘书处成员及学术委员会委员。

“抖音奇袭”“课程思政”“跨学科教育”“成果档案袋”……教学中的段斌有各种奇思妙想,“以学生为中心”的教育教学理念在他的课堂上牢牢扎根,吸引众多学子热捧。凭着满腔热忱,段斌把专业课程教学这盘“硬菜”烹调得活色生香。

放手学生主导课程思政

这些年来,工程质量安全事故引起了段斌的关注。

许多调查结果显示,如果工程师从一开始就坚持职业道德,贯彻质量至上的理念,很多工程质量问题完全可以避免。

“作为高校教育工作者,我们是不是对学生的教育缺失了某种重要的一环?”段斌问自己,假如这些工程师还在专业学习阶段,教育他们树立牢靠的职业道德,这些情况是不是可以避免?

带着美好愿景,从2013年开始,段斌持之以恒地投身于课程思政的教育实践。他自己领衔的国家一流课程《信息安全》成为了开展课程思政的试验田。

“密码朋克基于密码技术开发的‘比特币’扰乱市场秩序、动摇经济,但底层区块链技术却被大力提倡发展,这不是矛盾吗?”在《信息安全》课程第二个单元的学习中,针对学生学习中的疑惑,段斌精心设计了一堂密码学技术与社会安全关系的课程思政大讨论。

段斌作出一个大胆的尝试,他决定把课堂交给学生,放手学生去发现问题、讨论问题、寻求帮助解决问题,而他则只设定方向、路径与目标。学生的主体性、主动性得到了充分彰显,他们主动寻求答案,解决心中所惑,把马克思主义基本原理应用于实际问题,分析了国家经济发展与科学技术研究之间的辩证统一性的道理,使大家在这个问题上达成了统一共识,实现了从“学有所惑”到“学有所获”的飞跃。

段斌的目的不仅仅在于让学生熟知基本的价值理念,他有更大的心愿。

“课程思政的最终目标是专业与思政的有机融合,让学生从不同角度运用专业知识和科学工具分析工程问题,提取思政内涵,实现专业知识和工程伦理学习任务交互、演化,在培养学生运用专业知识解决复杂工程问题的同时,实现工程伦理与职业规范的内化。”段斌说。

今年3月,国外一篇“英国新冠死亡率低于流感”的奇文,引起了段斌的注意。在他的指导下,一场针对这篇奇文批判的主题班会开展。

“从信息安全的角度来说,这篇文章中所罗列的数据信息过于片面,带有以偏概全的行为。”学生们利用专业知识,针对文中采集数据的合理性、数据分析方法的准确性、所得结论的可信性展开全方位的剖析,认定这篇文章违反了信息安全的完整性、真实性等准则,并指出了这篇文章的最终意图是为便于“群体免疫”政策的推行和缓解社会经济衰落作造势。由此,大家对中国疫情防控采取坚决“动态清零”的内涵和社会意义有了更深层的理解。

段斌还尝试过应用新媒体技术,创建了将抖音 “奇袭”模式与课堂相结合的新形态,充分激发了学生课堂教育参与度,并且将认知科学与专业技术相结合,构建了“听其言、观其行、明其心”的课程思政评价机制。

这样的课程思政,让观摩的老师们耳目一新。

“以往是老师讲思政,吸引学生学专业;现在是学生学专业,用专业知识主动辨别是非,还能利用专业知识帮助他人更好地认清真相。”湘潭大学自动化与电子信息学院党委副书记郭凤安称赞,“这种方式非常值得借鉴、推广。”

开拓跨学科教育视野

80年代末,一位北京航天航空大学工业自动化专业的研究生,在班级团建中发现唱歌难以卡准伴奏。经过不懈研究,终于根据单片机开发了卡点演唱机,并为每首歌编写好IC卡和卡片读写装置。不久,他得知当时日本的卡拉OK技术早已超越了这个层级。这时,这位青年意识到眼界和视野的重要性,这位青年就是段斌。

往后30多年的教学生涯中,“打通外围,提高眼界”成为段斌不变的追求。

“任何复杂工程问题都不是单一学科问题。”多年的技术和学术积累让段斌的人生充满了底蕴和厚度。他常说,学科与学科的碰撞总是能擦出新的火花,能带来一番新天地,每个人都要培养这种跨学科的思想。

“贝多芬的《命运交响曲》时而激昂有力,时而平和流畅,那么,大家是否可以把它和FPGA相互联系起来呢?”指导学生课程实践时,段斌将学术科研问题揉进课堂教学,激励学生自主思考问题,建立起教学与科研之间的良好互动。

一个是半导体集成电路——现场可编程逻辑门阵列,一个是一部音乐作品,两种看似毫不相干的事物能有什么联系?

“FPGA设计的关键,在于熟悉硬件系统以及内部资源,保证编程仿真过程中能够实现元器件之间的有效配合,提高硬件资源利用率。交响乐是不是可以让我们将相关构件组合具体化,并运用到实验中呢?”段斌启发大家。

在段斌的点拨下,2018级通信工程专业邱志成及其团队很快就从学术的崇山峻岭之间找到了“矿脉”——实现FPGA设计和交响曲的科艺融合。

“密码芯片与贝多芬交响乐虽然很难联系起来,但从脑科学和认知心理学层面来说,都涉及了脑区连接和联结主义神经网络,就像竹子一样,看起来没有联系,但是地底下的根却都是一样的。”顺着老师指引的方向,邱志成在跨学科中找到了突破口。其作品《密码芯片工程隐含的艺术美——探索德智体美劳中“美的作用机理”》最终被转化成视频发布,赢得全国该专业领域内30多位院长的关注和肯定。

跨学科教育在科研项目研究中大放光彩,这让同学们认可了段斌的理念,开始琢磨是否也能通过跨学科研究完成科研项目。

走进段斌的办公室,书柜里摆放得最多的是《认知心理学》《脑科学导论》等上百本的其他学科门类书籍。

学生们常用“博览群书,善谋创新”来形容段斌。段斌知道,这既是赞美,更是责任。

“我总觉得离精益求精的境界还是差得很远。”肩上这份沉甸甸的责任,促使段斌不敢停下探索的脚步,总会鞭策他主动去学习和研究教育学、经济学、脑科学和认知心理学等相关的书籍,“只有教师不断拓展自身视野,才能使学生的视野变得更有高度、有深度、有广度。”

推动学生成果迭代发展

作为一名经验丰富的教师,段斌发现,标准化的考核并不能全面反映学生的优长和特点,怎样让每一个学生最大化利用各自优势,推动优势“迭代”发展?

经过深入思考、探究,段斌找到了解决这一问题的办法——“成果档案袋”。

“成果档案袋”是由学生自主完成的最能反映自身学习成果的作品集,记录了学生的学习经历和成长过程,其提供了一个从学生角度看待学习效果和学习经验的视角,体现了形成性评价和成长性评价的教育思想。可是,国内对这种学习效果评价体系研究少,怎样把它融入课堂,让所有学生们从中得到感悟,获得成长经验,尚处于初步探索阶段。

段斌有独到的眼光。考虑到自动化与电子信息学院学生经常要和实验打交道,段斌决定采用学生优秀作品做出的实验指导书,让课程里的每位同学通过完成实验掌握运用知识解决问题方法。

段斌让班级学生自行组队,分成数个小组,以项目或者产品制作为主题,边学习边设计。完成这样一个项目,需要完成多个关键环节,每一步都在考验学生的理论知识应用能力、实践创新能力、自主学习能力和团队合作能力,体现了成长学习的高阶性、创新性与挑战度。

“学生掌握的知识能应用到工程实践,可以解决复杂工程问题,才是真正有用的知识。”当学生遇到难题踟蹰难行时,段斌一再给学生打气。

从开始的底气不足到慢慢探索出门道,再到随着课程的推进,授课内容不断被丰富,越来越多的学生从中感受到实践能力提高不少。

“成果档案袋”让学生们闯进了一片新天地,也让段斌更坚定了心中的想法——注重知识和技能发展的档案袋评价要比传统算分法的评价更为可取。

“通过不断更新个人学习成果,学生可以逐渐更好地认识自己,了解自己的学习兴趣、学习目标甚至个人未来发展目标。”段斌说。

课堂之外,段斌热心邀请学者同仁、企业朋友等对学生的学习成果给予点评和建议,有些学生的成果还会被推荐为科创项目参与竞赛角逐,随之而来学生的创新热情与积极性得到极大鼓舞。

2018级通信工程专业的张歌是从“成果档案袋”模式中最早受益的一批学生之一。在段斌的指导下,她带领团队利用扎实的专业基础,成功开发出实验指导书《基于Disciple-EBR的风电场通信系统安全分析》。

“相比起理论知识,工程实践过程更具有趣味性,也进一步反哺了我对理论知识的理解。”在段斌的新方法指引下,张歌找到了专业自信、学习自信。

热情参与学生的美好人生

“学生不一定比老师高明,老师也不一定比学生高明,在学术交流上,我们都是平等的。”学生眼中的段斌,总是那个笑意盈盈,能够与学生平等而真诚地探讨问题的段老师。

有学生凌晨4点向他发来信息,指出课堂展示时间分配不均的问题。看到信息后,段斌立马给出回复,虚心接受学生的批评,向所有参与互动课堂模式的学生们真诚致歉,诚恳提出相关改进措施。

与学生互相陪伴的时光里,段斌用自己的臂膀为学子们掌好前进的舵,让他们走得更高、更远。当学生进入大三、大四年级,处于人生道路的岔路口,保研、考研还是就业,每个学生都有不同的选择,都有自己的小心思。段斌非常理解包容,他会把学生的需求放在了心上,从课程教学实际出发帮助他们把自身的发光点变成相应的竞争优势,而不再恪守程式化的教学模式。

对于那些立志读研的学生,段斌会把学生的作品适时向目标学校的院长展示,提升学生的知名度;有的学生更关注就业,段斌就挑选这部分学生完成的偏向工程实践的作品,推荐给企业专家点评。

“每个学生都值得培养,做老师的价值就在这里。”学生取得任何成就,段斌从不吝啬掌声和夸奖。

30余载为师,段斌收获一路芬芳。他先后获得湖南省“十一五”学位与研究生教育先进个人、湖南省优秀研究生导师、湘潭大学优秀教育工作者等荣誉称号。

每每谈到师生相处的点点滴滴,段斌的眼神里满是笑意。他说:“学生都处在人生最美好的年龄,能参与他们这么美好的人生阶段,我感到由衷的喜悦。”

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