高分子專業(yè)材料加工綜合實(shí)踐課程的教學(xué)探索

龔新懷 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300 華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,福建廈門 361021)

趙瑨云,康曉燕 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300)

高分子專業(yè)材料加工綜合實(shí)踐課程的教學(xué)探索

龔新懷 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300 華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,福建廈門 361021)

趙瑨云,康曉燕 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300)

基于以工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力為核心的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),在高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中新增了材料加工綜合實(shí)踐課程。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)4個(gè)方面,提出對(duì)高分子專業(yè)材料加工綜合實(shí)踐課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明,該教學(xué)設(shè)計(jì)能培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,并已取得良好的教學(xué)效果。

高分子專業(yè);材料加工;綜合實(shí)踐課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段

工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是我國工科高等院校進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的核心目標(biāo),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是完成這個(gè)目標(biāo)的重要途徑[1]。目前在高分子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中,大多數(shù)院校主要以培養(yǎng)基本技能的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,孤立地結(jié)合理論課程教學(xué)內(nèi)容,分門開設(shè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子成型加工實(shí)驗(yàn)及高分子材料分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)等,各實(shí)驗(yàn)課程之間、各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間缺乏有效的聯(lián)系和配合,不能形成一個(gè)系統(tǒng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),這將很不利于對(duì)學(xué)生工程概念和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。對(duì)此各高校都積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中引入具有工程能力培養(yǎng)導(dǎo)向的綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[3],但由于把綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)僅加到一個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中,往往只有幾個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)安排,很難取得培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新意識(shí)、提高綜合實(shí)踐能力的良好效果,甚至無法滿足學(xué)生順利完成本科畢業(yè)論文的需求[4]。因此筆者嘗試對(duì)武夷學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行修訂,在單獨(dú)開設(shè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、高分子成型加工實(shí)驗(yàn)及高分子材料分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合專業(yè)教師科研方向和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展,單獨(dú)增設(shè)了1門材料加工綜合實(shí)踐課程,將材料制備、材料加工、材料結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試等相關(guān)理論與實(shí)踐有機(jī)串聯(lián)、搭配、綜合起來,培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本技能的同時(shí),提高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。課程安排在第7學(xué)期進(jìn)行,計(jì)劃32學(xué)時(shí)。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計(jì)

1)開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是打基礎(chǔ),培養(yǎng)基本技能,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,學(xué)生往往依葫蘆畫瓢,照抄實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容,只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不顧實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,缺乏實(shí)驗(yàn)的主觀能動(dòng)性,難以培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、解決問題的能力。綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),側(cè)重多門學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用和實(shí)驗(yàn)方案的自主設(shè)計(jì),要求學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,能提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,鑒于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)已在前期的高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料加工實(shí)驗(yàn)中已有開設(shè),該課程只開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力,為學(xué)生最終的畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)作鋪墊。

2)引入教師科研成果,拓寬教學(xué)課題來源,促進(jìn)教學(xué)科研良性互動(dòng)[5]。以教師科研成果為基礎(chǔ),開發(fā)出綜合性、設(shè)計(jì)(創(chuàng)新)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與興趣和主觀能動(dòng)性,變被動(dòng)參與為主動(dòng)學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí)和能力。以教學(xué)與科研互動(dòng)為教學(xué)模式,讓學(xué)生盡早參與科學(xué)研究,從而認(rèn)識(shí)、理解科研的基本過程,同時(shí)增進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度、科學(xué)性和生命力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

3)與地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合,強(qiáng)化工程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、凸現(xiàn)工科特色[6]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)開設(shè)的綜合型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既要體現(xiàn)理論與研究相結(jié)合,又能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各門學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生完成從原料準(zhǔn)備到產(chǎn)品檢測(cè)的全過程,提高學(xué)生的綜合能力,尤其是工程實(shí)踐能力,教學(xué)實(shí)踐中實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬實(shí)際生產(chǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并培養(yǎng)學(xué)生以工程角度分析問題和解決問題的能力,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工程實(shí)踐性,提高學(xué)生的工程能力。如武夷學(xué)院位處福建閩北,竹木資源豐富,竹木加工企業(yè)眾多,在竹木加工當(dāng)中產(chǎn)生了大量的廢棄物。提高竹木利用率,資源化利用廢棄物,是竹木產(chǎn)業(yè)需要重視的研究問題。為此武夷學(xué)院教師申請(qǐng)立項(xiàng)的福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目——閩北竹木廢棄物的資源利用(2012N0027),研究方向之一就是將竹塑、木塑復(fù)合材料的制備研究成果應(yīng)用于高分子材料專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中,與地方產(chǎn)業(yè)很好銜接起來。

2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目的是為了提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,適應(yīng)未來的職業(yè)發(fā)展,基于,該實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向高分子材料研發(fā)崗位工作內(nèi)容,創(chuàng)建工作環(huán)境氛圍,同時(shí)模擬本科畢業(yè)論文模式,分模塊開展課程教學(xué),將整個(gè)教學(xué)過程劃分為文獻(xiàn)查閱教學(xué)引導(dǎo)、開題報(bào)告和討論,材料成型制備實(shí)驗(yàn)、材料結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)、課程總結(jié)與答辯5大模塊(見表1)。該5個(gè)模塊既對(duì)應(yīng)工作情境,也是科研訓(xùn)練的基本過程。學(xué)生在經(jīng)過這個(gè)課程的學(xué)習(xí)訓(xùn)練之后,可以讓他們充分了解開展科研工作的基本方法,有利于他們順利完成即將開始的本科畢業(yè)論文。

表1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)時(shí)及預(yù)期目標(biāo)

3 教學(xué)手段設(shè)計(jì)

1)注重教師引導(dǎo)作用,強(qiáng)度團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。在教學(xué)過程中,為確保實(shí)驗(yàn)過程順利開展和預(yù)期教學(xué)效果,在每個(gè)環(huán)節(jié)上都要注重對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用,包括引導(dǎo)學(xué)生如何查閱文獻(xiàn)制定實(shí)驗(yàn)方案,如何分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及問題、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié),并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題再查閱文獻(xiàn)、調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案等。最終達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生建立初步的科學(xué)研究方法和思維能力。筆者所在教研室目前有2位副教授、3位講師參與2010級(jí)高分子專業(yè)57位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)中,在師資配備上能夠保障對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)。同時(shí)課程教學(xué)采用小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式進(jìn)行,每組3名同學(xué),團(tuán)隊(duì)合作完成項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生具有團(tuán)結(jié)合作意識(shí)和精神,起到很好的情感教學(xué)效果。

2)開放實(shí)驗(yàn)室資源,配合學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)[7]。因?yàn)樵撜n程學(xué)時(shí)安排不多,學(xué)生不一定能在學(xué)時(shí)規(guī)定范圍內(nèi)完成文獻(xiàn)資料的查閱、實(shí)驗(yàn)方案制備、材料制備、材料的結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試以及開題和答辯所有環(huán)節(jié),因此在教學(xué)期間必須開放實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的開放必須從實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)師資都加以保障。在保證實(shí)驗(yàn)安全的同時(shí),能對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的疑問進(jìn)行解答,實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障及時(shí)維修,確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利完成。

此外學(xué)院還建成了實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站,學(xué)生可以登陸網(wǎng)站,查閱實(shí)驗(yàn)中心相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料等,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中存在的疑問還可以在線留言,實(shí)驗(yàn)中心安排了教師進(jìn)行詳細(xì)解答。

4 實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)

以往實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)價(jià)方式是學(xué)生實(shí)驗(yàn),交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師給出成績(jī)。該模式不能客觀、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)技能,抑制了學(xué)生深入探究的學(xué)習(xí)興趣。為了提高學(xué)生對(duì)材料加工綜合實(shí)踐課程的興趣與熱情,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)和科研態(tài)度,就必須客觀、全面地評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)踐創(chuàng)新能力,改變傳統(tǒng)只注重結(jié)果的考核方式。由于該課程采用畢業(yè)論文模式,劃分為5個(gè)模塊(見表1)進(jìn)行,因此制定了依據(jù)模塊的課程評(píng)價(jià)體系,每個(gè)模塊分值各占20%,同時(shí)在模塊評(píng)分中引入小組研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人對(duì)成員的評(píng)價(jià)和其具體工作介紹,指導(dǎo)教師在具體指導(dǎo)中隨時(shí)跟進(jìn),認(rèn)真觀察,并在適當(dāng)參考學(xué)生評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,做出客觀、公正和全面的評(píng)價(jià)。

5 結(jié)語

材料加工綜合實(shí)踐課程,融合了高分子材料成型加工、高分子物理、高分子材料分析與測(cè)試等知識(shí)點(diǎn),并通過對(duì)接教師科研成果和地方產(chǎn)業(yè),采用本科畢業(yè)論文模式,分模塊對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核評(píng)價(jià),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動(dòng)了其主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神和工程實(shí)踐意識(shí),并幫助學(xué)生了解科研過程,提高實(shí)踐、創(chuàng)新能力,取得良好教學(xué)效果。

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[編輯] 辛長靜

N4

A

1673-1409(2014)22-0113-03

2014-02-12

福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2012N0027);武夷學(xué)院科研項(xiàng)目(XL1209);武夷學(xué)院教改項(xiàng)目(Jgrc201006,Sj201210397733)。

龔新懷(1985),男,博士,講師,現(xiàn)主要從事高分子材料方面的教學(xué)與研究工作。