高分子材料課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探索

張 新，金志杰，王 麗

(濱州學(xué)院化學(xué)與化工系，山東濱州 256603)

引言

課程設(shè)計(jì)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程[1]，是理工類本科專業(yè)教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計(jì)鍛煉，可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。課程設(shè)計(jì)一般安排在相關(guān)專業(yè)理論及實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束之后[2]，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，運(yùn)用所學(xué)的基本理論和技能進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。目前，由于各個(gè)學(xué)校學(xué)科方向側(cè)重點(diǎn)、師資及硬件設(shè)施條件的不同，課程設(shè)計(jì)的形式主要有實(shí)驗(yàn)型、設(shè)計(jì)型和綜述型。其中，實(shí)驗(yàn)型課程設(shè)計(jì)最能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，但組織教學(xué)的難度也最大。

1 教學(xué)現(xiàn)狀存在的問題

1.1 教學(xué)安排不合理

課程設(shè)計(jì)一般都是集中教學(xué)，為期2-3周[3，4]。綜述型和設(shè)計(jì)型課程設(shè)計(jì)一般由指導(dǎo)教師講授必要的理論知識(shí)并下達(dá)任務(wù)后，學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目，指導(dǎo)教師適時(shí)予以指導(dǎo)。在這種教學(xué)方式下，學(xué)生可以自由靈活地選擇設(shè)計(jì)時(shí)間和地點(diǎn)，和其他教學(xué)工作沒有明顯沖突。而實(shí)驗(yàn)型課程設(shè)計(jì)則不適合這種教學(xué)方式。高分子材料類實(shí)驗(yàn)往往需要較長時(shí)間，尤其是材料合成部分，一般都需要幾個(gè)小時(shí)甚至十幾個(gè)小時(shí)。實(shí)驗(yàn)一旦開始，短時(shí)間內(nèi)不能隨意停止。因此，在正常教學(xué)周進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)必然會(huì)和其他教學(xué)工作產(chǎn)生較大的沖突。這可能也是眾多高校高分子類課程設(shè)計(jì)多為設(shè)計(jì)型，鮮有實(shí)驗(yàn)型的重要原因。我校高分子材料課程設(shè)計(jì)目前2008級(jí)已經(jīng)完成，為了保證教學(xué)效果，我們安排在期末考試之后集中進(jìn)行。但由于師資及硬件設(shè)施的限制，并沒能完全達(dá)到實(shí)驗(yàn)型課程設(shè)計(jì)的要求，導(dǎo)致部分學(xué)生的設(shè)計(jì)最終采取了綜述型。這種時(shí)間安排也給整體教學(xué)安排和教學(xué)管理帶來新的問題。比如，考試周剛結(jié)束時(shí)老師們工作量都比較大，而且任務(wù)都比較緊，難以集中精力準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì);學(xué)生面臨假期，學(xué)習(xí)的積極性很難調(diào)動(dòng)起來，甚至出現(xiàn)厭倦情緒，不僅效果不好，出勤率都難以保證。

1.2 設(shè)計(jì)題目單一

由于2-3周的時(shí)間較短，不可能在選題上花費(fèi)過多時(shí)間，因此，一般都是由指導(dǎo)教師指定題目，學(xué)生根據(jù)既定題目和基本要求查閱文獻(xiàn)，制定方案。這樣，一方面忽略了學(xué)生的個(gè)人興趣，無法最大程度地激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和重視程度。另一方面，教師的智慧和精力是有限的，一名教師同時(shí)指導(dǎo)多達(dá)幾十名學(xué)生，指定題目難免出現(xiàn)類型單一、內(nèi)容類似的情況。這樣不但會(huì)給教師帶來較大的出題負(fù)擔(dān)，還容易導(dǎo)致學(xué)生之間相互模仿甚至抄襲。

1.3 考核方式不合理

目前，高分子材料課程設(shè)計(jì)成績僅僅通過設(shè)計(jì)說明書來評(píng)定。這樣，對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中所表現(xiàn)出來的實(shí)驗(yàn)操作能力、運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、學(xué)習(xí)態(tài)度以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度等都不能準(zhǔn)確全面地判斷出來，很可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)失實(shí)、篡改、抄襲的學(xué)生最后反而得到較高的成績。因此，目前的考核方式不合理。

2 教學(xué)改革方式的探索

2.1 教學(xué)過程機(jī)動(dòng)化

由于集中式教學(xué)不適合實(shí)驗(yàn)型課程設(shè)計(jì)，而且2-3周的教學(xué)時(shí)間也難以使學(xué)生完成綜合型的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，達(dá)不到鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能解決實(shí)際問題的目的。因此，本研究設(shè)計(jì)了新的教學(xué)過程，使之安排更加靈活，時(shí)間更為充足。具體教學(xué)流程如圖1所示。

其中，下達(dá)任務(wù)為課堂講授。在學(xué)期初由指導(dǎo)教師講解課程設(shè)計(jì)的意義、具體安排、基本要求和考核方式等內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程設(shè)計(jì)的重要性和任務(wù)。另外，給學(xué)生講解數(shù)據(jù)處理軟件origin的操作方法。

圖1 高分子材料課程設(shè)計(jì)教學(xué)流程圖

硬件設(shè)施認(rèn)知由指導(dǎo)教師或?qū)嶒?yàn)室負(fù)責(zé)人員組織學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)了解實(shí)驗(yàn)室可提供的硬件設(shè)施的操作過程及注意事項(xiàng)，使學(xué)生在自主選題時(shí)充分考慮題目的可行性。

實(shí)驗(yàn)部分由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生本學(xué)期課程情況及實(shí)驗(yàn)室使用計(jì)劃等制定安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間和地點(diǎn)，并全程對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

2.2 明確選題要求，改善選題形式，注重學(xué)生自主性

在選題過程中，突出學(xué)生的主動(dòng)性。首先由學(xué)生根據(jù)自己的興趣，通過文獻(xiàn)檢索來確定自己的題目，并制定出基本內(nèi)容、設(shè)計(jì)目標(biāo)和詳細(xì)的實(shí)施方案。但是，學(xué)生自主選題也有其負(fù)面效應(yīng)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施不熟悉，在選題時(shí)往往會(huì)忽略了項(xiàng)目的可行性，導(dǎo)致學(xué)生花費(fèi)了很多精力查閱文獻(xiàn)，制定實(shí)驗(yàn)方案，最終卻無法實(shí)現(xiàn)。即使是實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施滿足項(xiàng)目要求，學(xué)生也難以把握項(xiàng)目的難度:項(xiàng)目過易，達(dá)不到鍛煉目的;項(xiàng)目過難，容易失敗。

因此，在給學(xué)生下達(dá)任務(wù)時(shí)要明確選題要求，提示學(xué)生選題時(shí)需要注意的問題。具體要求為:(1)選題要緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，具有實(shí)用性;(2)仔細(xì)考查實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施，確保項(xiàng)目可行性;(3)主要內(nèi)容應(yīng)具有創(chuàng)新點(diǎn);(4)研究體系要飽滿，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)性、綜合性;(5)材料制備工藝成熟，保證項(xiàng)目順利完成。

在學(xué)生自選題目后由指導(dǎo)教師根據(jù)選題要求對(duì)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行審核。對(duì)不合適的題目，在指導(dǎo)教師引導(dǎo)下另選題目。這樣，學(xué)生對(duì)經(jīng)過自己努力選的題目比較感興趣，積極性勢必大大提高;查閱文獻(xiàn)的過程不但使學(xué)生接觸到更多學(xué)科前沿的知識(shí)，也鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)搜集信息的技能，提高了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力;同時(shí)，也在很大程度上減輕教師的出題負(fù)擔(dān)，保證了題目的多樣化。

2.3 提高學(xué)生獨(dú)立性，強(qiáng)化教師輔助作用

從選題、查閱資料、方案設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析等環(huán)節(jié)都由學(xué)生獨(dú)立完成，消除依賴心理，充分發(fā)揮學(xué)生自身的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。比如，實(shí)驗(yàn)室的條件很可能達(dá)不到學(xué)生所參考的文獻(xiàn)中的條件，或與參考文獻(xiàn)中的有所差異，但完全可以通過實(shí)驗(yàn)室條件的組合搭配來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過程能很好地鍛煉學(xué)生的分析問題、解決問題和實(shí)踐能力。

但是，要求學(xué)生獨(dú)立完成并不表示不需要指導(dǎo)教師了。指導(dǎo)教師的輔助與指導(dǎo)是設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的保障。指導(dǎo)教師需要準(zhǔn)備學(xué)生所需的原材料和儀器設(shè)備，對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。指導(dǎo)工作要以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考為目的，各項(xiàng)工作首先由學(xué)生獨(dú)立完成，對(duì)于出現(xiàn)的問題，盡量以引導(dǎo)的方式使學(xué)生通過思考發(fā)現(xiàn)問題，最終找到解決問題的途徑。

表1 高分子材料課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定體系

2.4 考核方式綜合全面，突出實(shí)踐能力

合理的考核方式有利于提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。[5]在新的教學(xué)模式下，高分子材料課程設(shè)計(jì)的成績?cè)u(píng)定體系如表1所示。該體系將綜合考查課程設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、設(shè)計(jì)說明書和答辯等環(huán)節(jié)，清晰地體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)工作的要求，全面客觀地反映了學(xué)生在課程設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，對(duì)提高學(xué)生的完成質(zhì)量有很大的促進(jìn)作用。

3 結(jié)論與展望

通過教學(xué)改革，學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)的主動(dòng)性明顯提高;教學(xué)過程更加符合實(shí)驗(yàn)型課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn);對(duì)指導(dǎo)教師的要求也進(jìn)一步提高。這些都有助于提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，也使課程設(shè)計(jì)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中的作用更加突出。

但是，在高分子課程設(shè)計(jì)教學(xué)中還有一些問題筆者并未指出。比如:師資力量明顯欠缺，儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場所嚴(yán)重不足等，這些都需要在院系有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)的支持協(xié)助下進(jìn)一步解決。

[1]王少剛.課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007，(8):23-25.

[2]龔春麗，文勝，鄭根穩(wěn)，等.高分子材料與工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的探索與建設(shè)[J].孝感學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，30(3):113-115.

[3]李春生，張書香，周春華，等.高分子專業(yè)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)探究[J].山東教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，(5):71-73.

[4]馮孝中，張永海，何領(lǐng)好，等.高分子專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式研究與實(shí)踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008，(7):89-90.

[5]陳一.現(xiàn)代材料表征技術(shù)課程設(shè)計(jì)教改探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8(6):54-57.