面向卓越工程師培養(yǎng)的課程教學(xué)模式實踐探索?

趙富春 廖雙泉 趙艷芳 廖小雪 汪志芬 于人同 徐鼐

摘要：文章基于當(dāng)前卓越工程師培養(yǎng)的新背景和一些較新的教育理念和方法，結(jié)合該校高分子材料與工程專業(yè)的特色，進(jìn)行課程教學(xué)模式的改革和探索，以期促進(jìn)卓越工程師專業(yè)課程教學(xué)模式的更新和發(fā)展，同時也希望為兄弟院校高分子材料與工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：卓越工程師 專業(yè)課程教學(xué)模式 教育理念 教學(xué)改革

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

Practice and exploration on the course-teaching mode for cultivating the outstanding engineers

Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai

Abstract：In this paper， as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities，the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition， they are expected to promote effectively teaching quality and students social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers class in our school and to provide the reference for other universities cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.

Key words：Outstanding engineers；Specialty curriculum teaching models；Educational idea；Educational reform

為適應(yīng)新時期我國社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，于2010年6月23日，教育部正式啟動了新的人才培養(yǎng)質(zhì)量工程——“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”）。卓越計劃是高校工程教育改革的一項重大舉措，旨在培養(yǎng)出具有優(yōu)秀創(chuàng)新能力的工程技術(shù)類人才，為提升國家整體核心競爭力，建設(shè)成為創(chuàng)新型國家提供充足的才智保障。2013年海南大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)榮幸獲批為教育部卓越計劃培養(yǎng)試點(diǎn)專業(yè)。而專業(yè)課程的教學(xué)是卓越工程師人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，專業(yè)課程教學(xué)模式優(yōu)化和有效運(yùn)用直接決定著專業(yè)課程的教學(xué)效果。該文基于卓越計劃和新的教育理念，進(jìn)行課程教學(xué)模式的改革和探索，以提升該校高分子材料與工程卓越工程師班的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的社會競爭力。

1建立科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系

科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系是先進(jìn)教育理念付諸實施和人才培養(yǎng)目標(biāo)得以實現(xiàn)的重要載體。面向卓越工程師培養(yǎng)的課程體系的設(shè)置需要與我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和當(dāng)前工程技術(shù)領(lǐng)域前沿緊密結(jié)合。目前，海南大學(xué)高分子材料工程專業(yè)是海南省的特色優(yōu)勢專業(yè)和高分子材料加工海南省教學(xué)示范中心，在國內(nèi)本科專業(yè)教育中具有較高的知名度。近年來，本專業(yè)依據(jù)對畢業(yè)生就業(yè)狀況調(diào)查和任課老師與企業(yè)合作與交流過程中的反饋情況，進(jìn)一步明確了本專業(yè)領(lǐng)域人才需求結(jié)構(gòu)傾向，結(jié)合本科階段學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，圍繞著高分子材料加工特色，建立了比較科學(xué)的理論和實踐教學(xué)課程體系。針對卓越人才培養(yǎng)所注重的工程應(yīng)用性和實踐性，已在江浙、山東、廣東、廣西、云南、海南等多地建立了固定的教學(xué)實習(xí)基地，依據(jù)本校高分子材料與工程專業(yè)的特色和優(yōu)勢，開設(shè)了門類比較齊全、特色突出的專業(yè)課程體系。該課程體系主要有公共課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、個性課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程七大模塊組成。公共課程模塊主要是通過獨(dú)立開設(shè)《Listening and Presentation》、《英語口語》、《實用公文寫作》、《計算機(jī)公共基礎(chǔ)》等提高學(xué)生英語、計算機(jī)應(yīng)用能力和書面、口頭表達(dá)能力。學(xué)科基礎(chǔ)課程模塊則注重強(qiáng)化數(shù)理化、工程力學(xué)、工程制圖、化工等方面工程基礎(chǔ)原理知識。專業(yè)課模塊則主要課程有《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》、《高分子物理》、《高分子化學(xué)》、《化工原理》、《高分子材料共混原理（雙語） 》、《聚合物合成原理及工藝學(xué)》、《高分子材料成型加工基礎(chǔ)》、《天然橡膠加工學(xué)》、《膠乳制品工藝學(xué)》、《塑料制品工藝學(xué)》、《橡膠工藝原理》、《塑料模具設(shè)計與制造》、《高分子材料與工程專業(yè)英語》、《現(xiàn)代測試及表征技術(shù)》、《工程訓(xùn)練》等，其中《高分子材料共混原理（雙語） 》為海南省精品課程，《高分子物理》、《橡膠工藝原理 》、《天然橡膠加工學(xué) 》為校級精品課程，《高分子化學(xué)》為校級重點(diǎn)課程，《高分子材料與工程專業(yè)英語》為校級高標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)課程。此外，在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)模塊除了《認(rèn)知實習(xí)》、《專業(yè)課程生產(chǎn)實習(xí)》、《畢業(yè)實習(xí)》、《畢業(yè)論文》等傳統(tǒng)實踐課程，還單獨(dú)開設(shè)了《工程實踐》和《工程訓(xùn)練》以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的思維創(chuàng)新能力、動手能力和團(tuán)體協(xié)作能力，強(qiáng)化適應(yīng)社會和企業(yè)素養(yǎng)。在個性化課程模塊中除了開設(shè)《膠乳制品工藝學(xué)》等眾多該校特色課程，還開設(shè)《企業(yè)工程管理》、《環(huán)保與安全》《技術(shù)經(jīng)濟(jì)》等課程增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用與經(jīng)濟(jì)管理能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和文化素質(zhì)教育課程模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)，使學(xué)生成為兼具創(chuàng)新精神和人文素養(yǎng)的卓越工程師。

2課程教學(xué)模式改革與實踐

課程教學(xué)模式是課程體系實現(xiàn)知識傳播和轉(zhuǎn)化的重要途徑，直接影響著教學(xué)的效果。近年該校卓越班課程教學(xué)主要是適應(yīng)課程體系模塊化要求，著力改變傳統(tǒng)的“滿堂灌”，構(gòu)建以學(xué)生為中心，以老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新精神和動手能力。同時，通過教學(xué)與科研相結(jié)合、教學(xué)與科技競賽相結(jié)合，提升教師執(zhí)教水平，完善輔助教學(xué)與管理，在工程實踐中培育學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，確保卓越人才培養(yǎng)的良好教學(xué)效果。

2.1 校內(nèi)課堂教學(xué)模式

校內(nèi)課堂教學(xué)需要采用靈活多樣化的組織形式和教學(xué)方法才能達(dá)到課程體系構(gòu)建期望。在以往的校內(nèi)課堂教學(xué)中，往往常采用“填鴨式”式教學(xué)，學(xué)生與教師缺乏交流互動和質(zhì)疑精神，創(chuàng)造性培養(yǎng)成為一種奢求。而國外著名大學(xué)多以學(xué)生為主體設(shè)計教學(xué)活動，融合講授、研討、辯論、案例分析、項目研究的授課形式很值得在卓越人才培養(yǎng)中大力借鑒。下面就筆者運(yùn)用教學(xué)中的幾種教學(xué)模式實踐與體驗加以列舉。

2.1.1研究性教學(xué)模式

對工科專業(yè)，研究性教學(xué)就是任課教師把最新的科研實踐設(shè)計理念、科研方法和新的研究結(jié)果引入到教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生選定與專業(yè)相關(guān)的專題進(jìn)行主動探索、思考和實踐，并從中獲取知識和經(jīng)驗、解決問題的方法。研究性教學(xué)是一種具有個性差異性的教學(xué)實踐。在卓越工程師教育的教學(xué)模式中，研究性教學(xué)被認(rèn)為是提髙學(xué)生動手能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。研究性教學(xué)（對學(xué)生而言，應(yīng)該稱之為“研究性學(xué)習(xí)”）是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法。研究性教學(xué)模式不僅適用于探索性實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)論文、創(chuàng)新型設(shè)計競賽等教學(xué)，也適用于高分子的特色專業(yè)課程教學(xué)。筆者曾將一些知識點(diǎn)設(shè)計成研究性的問題，讓學(xué)生主動探索思考，獲取知識和鍛煉分析解決問題的能力，如筆者在《現(xiàn)代測試與表征技術(shù)》課堂教學(xué)中，將自己科研工作中的電子掃描電鏡測試結(jié)果設(shè)計成知識點(diǎn)問題：對于這種材料采用什么樣的制樣方法？制樣時該注意哪些事項能得到更加高的圖像襯度以及避免假象？得到的測試結(jié)果如何分析？經(jīng)過設(shè)問，學(xué)生主動學(xué)習(xí)思考，查閱相關(guān)研究文獻(xiàn)，進(jìn)行實證結(jié)果解釋，解決問題，取得了良好的教學(xué)效果，實際解析能力得到切實的提高。

2.1.2微課教學(xué)模式

近年來，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展與普及，“微課”作為一種課堂教學(xué)的重要手段逐漸受到重視。教育部教育信息管理中心曾對“微課”做了如下的定義：微課是基于一門學(xué)科/課程的某個重要專題（或某個單元、主題等）而設(shè)計開發(fā)的一種微型化的在線視頻網(wǎng)絡(luò)課程。微課程的開發(fā)有利于高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)教師基礎(chǔ)理論知識的講授，便于在一個學(xué)生輕松的環(huán)境下提高了對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣以及對理論知識的掌握，具有事半功倍的效果。作為新型教學(xué)模式，“微課”充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、媒體傳播技術(shù)，提高了專業(yè)課程教學(xué)活動中的靈活性。筆者在高分子材料與工程專業(yè)英語授課時，利于現(xiàn)在豐富的網(wǎng)絡(luò)英語資源素材，結(jié)合專業(yè)知識點(diǎn)，制作了一些“微課”視頻，例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微課”生動形象地展示了知識點(diǎn)，對學(xué)生印象深刻。

2.1.3外延式教學(xué)模式

目前， 盡管課堂教學(xué)中已廣泛采用的多媒體教學(xué)，但仍然還是教師的演示工具， 信息傳遞是單方向的，在有限授課時間內(nèi)能夠傳授的內(nèi)容非常有限。此外，一般課堂教學(xué)中由于時間的限制，缺乏交互性、時空延續(xù)性，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏自主性、選擇性。本專業(yè)利用清華大學(xué)教育技術(shù)研究所為該校開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)， 將課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。課堂教學(xué)中教師的發(fā)揮主導(dǎo)作用， 課外學(xué)生則發(fā)揮自主作用，借助于網(wǎng)絡(luò)平臺將課堂教學(xué)延伸到了課外。教學(xué)播客、教學(xué)郵箱、網(wǎng)上論壇、問卷調(diào)查這些平臺欄目充分顯示了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的強(qiáng)大交互性，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足，給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來了新鮮感和樂趣，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究、創(chuàng)新的能力。

2.1.4前沿技術(shù)融合式教學(xué)模式

隨著科學(xué)前沿知識的進(jìn)步，工程技術(shù)的也涌現(xiàn)出大量的新趨勢。如果將它們與現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行融合，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。塑料加工及模具設(shè)計課程群教師在塑料設(shè)計與制造、塑料模具CAD課程教學(xué)中，引入3D打印技術(shù)，讓學(xué)生熟悉熔融層積型3D打印機(jī)的使用方法，制備個性化的造型塑件，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程教學(xué)效果。

3校企合作實踐教學(xué)模式

通過校企聯(lián)合實踐教學(xué)，高?？梢猿浞掷闷髽I(yè)的資源和優(yōu)勢，給學(xué)生提供緊密聯(lián)系社會生產(chǎn)實際的實習(xí)實踐及工程訓(xùn)練機(jī)會，提高辦學(xué)效益和教育質(zhì)量；而企業(yè)則能通過校企合作教學(xué)機(jī)制宣傳自身形象，并依靠高校的人才、技術(shù)優(yōu)勢，提升企業(yè)的市場競爭力。因此，高校與企業(yè)聯(lián)合實踐教學(xué)顯得格外重要。近年來，該校與海南天然橡膠集團(tuán)股份有限公司緊密合作，經(jīng)常與所屬企業(yè)溝通，將天然橡膠生產(chǎn)加工實際中的需求和問題，設(shè)定專項課題，然后教師指導(dǎo)學(xué)生成立針對性的技術(shù)攻關(guān)小組，讓學(xué)生帶著問題、有目的地進(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)車間和研發(fā)中心實習(xí)，既鍛煉了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，而且為企業(yè)做出一定貢獻(xiàn)，受到企業(yè)的好評。從校企合作教學(xué)現(xiàn)狀來說，還需從教師工程實踐能力和企業(yè)工程技術(shù)授課水平兩個方面努力提升，才能使校企合作實踐教學(xué)模式發(fā)揮日益重要的作用。高?？啥ㄆ谂晒こ棠芰^強(qiáng)的教師到國內(nèi)外知名企業(yè)進(jìn)行工程實訓(xùn)交流，鍛煉任課教師的工程實踐能力，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)工程管理模式；而企業(yè)工程技術(shù)人員只有理論上和授課水平上大幅提升，才能在教學(xué)過程中展現(xiàn)和應(yīng)用好自己豐富的工程實踐經(jīng)驗和卓越的工程創(chuàng)新能力。

4輔助教學(xué)及管理

卓越人才的創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)及其寬廣的學(xué)術(shù)視野的拓展也離不開課堂輔助教學(xué)及管理。課外科技活動和學(xué)科競賽可激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的濃厚興趣，培養(yǎng)其科學(xué)思維、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊精神、組織協(xié)調(diào)能力、工程能力。因此，該校高分子材料與工程專業(yè)通過建立起全方位開放現(xiàn)有專業(yè)實驗室制度，基于實踐課程（如創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課）、系列學(xué)科競賽（如高校環(huán)保創(chuàng)意大賽、大學(xué)生節(jié)能減排大賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽等）、課外科技活動（如本專業(yè)提供一定額度經(jīng)費(fèi)為本科生專門設(shè)立的自主科研課題）等培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，學(xué)生的素質(zhì)相比以前提升明顯。同時，作為一種大學(xué)本科生非普及的管理制度——導(dǎo)師制對提高他們的創(chuàng)新能力也大有裨益。該校高分子材料與工程卓越工程師班學(xué)生在第一學(xué)期末，通過雙向選擇，確定富有工程經(jīng)驗的教師作為自己的導(dǎo)師。在其以后的學(xué)習(xí)生涯中，通過經(jīng)常性的師生互動，有效地開啟了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

5結(jié)語

“卓越計劃”是我國新時期高等教育改革的重大舉措，關(guān)系到國家在全球化經(jīng)濟(jì)浪潮中能否站穩(wěn)科技創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的重要途徑。在此背景下，高分子材料與工程卓越工程師培養(yǎng)的實踐必然需要與時俱進(jìn)，制定合理和特色的課程教學(xué)體系，結(jié)合當(dāng)前的教育新理念和工程領(lǐng)域新技術(shù)，以學(xué)生為主體，以創(chuàng)新為核心，改革課程教學(xué)模式，突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的束縛，深化和落實校企聯(lián)合培養(yǎng)的教學(xué)模式，進(jìn)一步拓展本專業(yè)輔助教學(xué)和管理的內(nèi)容，必然會提升專業(yè)課程的教學(xué)效果。

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