工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下的高分子物理課程教學(xué)改革

丁亮 倉(cāng)輝

[摘 要] 該文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念和標(biāo)準(zhǔn)，以鹽城工學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)高分子物理課程的教學(xué)特點(diǎn)，分析了該課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，從教學(xué)大綱制定、教學(xué)內(nèi)容整合、課程教學(xué)手段以及課程評(píng)價(jià)方式等方面提出了教學(xué)改革的新思路，以促進(jìn)培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高分子材料與工程領(lǐng)域的工程技術(shù)人才。

[關(guān)鍵詞] 工程教育;專業(yè)認(rèn)證;高分子物理;教學(xué)改革

[作者簡(jiǎn)介] 丁 亮（1984—），男，江蘇鹽城人，研究生，鹽城工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事功能高分子材料研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）17-0190-02 ? ?[收稿日期] 2020-02-11

工程教育專業(yè)認(rèn)證是針對(duì)高等教育機(jī)構(gòu)開(kāi)設(shè)的工程類專業(yè)教育實(shí)施的專門(mén)性認(rèn)證。近年來(lái)，我國(guó)高校的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作備受重視，“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的基本理念已逐步成為各高校進(jìn)行專業(yè)建設(shè)、課程改革和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的指導(dǎo)新思路。工程教育認(rèn)證主要致力于學(xué)生綜合能力的提高，而并非傳統(tǒng)的“教師臺(tái)上講、學(xué)生臺(tái)下聽(tīng)、期末一張卷”的教學(xué)與考核形式。因此，構(gòu)建符合工程教育理念與要求的課程體系和課堂教學(xué)新模式十分必要[1]。

2016年以來(lái)，筆者所在院校積極開(kāi)展材料科學(xué)與工程專業(yè)教育認(rèn)證的申請(qǐng)工作，并于2017年底順利通過(guò)，進(jìn)入全球工程教育的“第一方陣”，因而對(duì)專業(yè)課程的教學(xué)提出了更高的要求。在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，如何在教學(xué)過(guò)程中充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生既能掌握好基本理論知識(shí)又能靈活運(yùn)用于工程實(shí)際，是教學(xué)過(guò)程中需要思考和解決的重要問(wèn)題。因此，有必要對(duì)課程現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行改革，探索以學(xué)生為主體的教學(xué)新模式。

一、“高分子物理”課程的教學(xué)現(xiàn)狀

“高分子物理”是鹽城工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)的必修類專業(yè)基礎(chǔ)課，是研究高分子結(jié)構(gòu)、性能及其相互關(guān)系的一門(mén)學(xué)科，選用的教材是由華幼卿、金日光主編的《高分子物理》（第四版）[2]。介紹了聚合物物理學(xué)的基本概念和理論，并在各部分?jǐn)⑹鲋泻?jiǎn)介了有關(guān)現(xiàn)代研究方法和實(shí)際應(yīng)用，更適合于用作工科高等院校高分子類專業(yè)本科教材。核心知識(shí)是以分子運(yùn)動(dòng)構(gòu)架聚合物的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能。使學(xué)生對(duì)高分子的結(jié)構(gòu)與性能有充分的認(rèn)識(shí)并能從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)分析和解釋兩者之間的關(guān)系，但目前課程在教學(xué)過(guò)程中還存在一些有待解決的問(wèn)題。

1.重視理論教學(xué)，忽略與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。“高分子物理”在高分子材料與工程專業(yè)課程體系設(shè)置中被定位為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，既包含了所有以高分子為研究對(duì)象的物理內(nèi)容，又涉及了大量的高分子化學(xué)和物理化學(xué)知識(shí)。因此，教師在長(zhǎng)期的教學(xué)中將課程講授的重點(diǎn)放在高分子物理的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論上，忽略了與工程實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解僅停留在理論部分，缺少對(duì)所學(xué)知識(shí)實(shí)質(zhì)性的認(rèn)知，因而解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力就顯得相對(duì)較弱。此外，課程授課學(xué)時(shí)有限，對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)和發(fā)展最新動(dòng)向的引入嚴(yán)重欠缺，限制了學(xué)生視野的開(kāi)拓[3]。

2.教學(xué)方法單調(diào)，教學(xué)效果不理想?！案叻肿游锢怼闭n程內(nèi)容涉及面廣，具有理論性強(qiáng)、概念抽象、數(shù)學(xué)模型繁多、推導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師系統(tǒng)講授、學(xué)生被動(dòng)接受，師生之間缺少交流，教學(xué)過(guò)程中忽視多樣化教學(xué)方法的運(yùn)用，因此，教學(xué)方法單調(diào)。這種教學(xué)模式過(guò)分強(qiáng)調(diào)了教師在教學(xué)中的主體地位，忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，不利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主體地位的充分發(fā)揮。此外，對(duì)于與該課程相關(guān)的基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)不扎實(shí)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣受到影響，不少學(xué)生甚至對(duì)學(xué)習(xí)本課程產(chǎn)生了畏難情緒，進(jìn)而影響課程的教學(xué)效果。

3.課程評(píng)價(jià)方式有待完善。課程考核作為教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)之一，是評(píng)價(jià)課堂教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要方式。傳統(tǒng)的課程考核過(guò)度依賴期末考試，無(wú)法對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和反饋甚至引導(dǎo)，無(wú)法對(duì)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新思維進(jìn)行評(píng)價(jià)，更無(wú)法與多種形式的教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，因此多層次的考核體系亟需建立。近年來(lái)，各高?？己藢W(xué)生時(shí)雖已考慮平時(shí)的學(xué)習(xí)成績(jī)，但比例不高（不超過(guò)30%），期末的考試形式也簡(jiǎn)單（一張?jiān)嚲恚?，考試?nèi)容側(cè)重于理論知識(shí)而忽略學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，很難滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念。

二、“高分子物理”課程的教學(xué)改革

工程教育專業(yè)認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要前提和基礎(chǔ)。目前，解決復(fù)雜工程問(wèn)題是國(guó)際工程教育發(fā)展的大趨勢(shì)，也是一名合格的材料工程師必須具備的能力[4]。十多年來(lái)的認(rèn)證研究工作表明，課堂教學(xué)已經(jīng)成為工程教育改革的最后一個(gè)軟肋。為了解決現(xiàn)有“高分子物理”課程存在的問(wèn)題，在授課過(guò)程中必須要突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，引入工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，從提高課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才為出發(fā)，對(duì)“高分子物理”課程進(jìn)行改革與實(shí)踐，積極探索以學(xué)生為主體的教學(xué)新模式。

1.注重理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)工程觀念。隨著我院工程教育認(rèn)證的實(shí)施，原有不注重理論聯(lián)系實(shí)際的課程教學(xué)模式已無(wú)法滿足新時(shí)期材料工程師的培養(yǎng)要求。因此，教師在授課時(shí)應(yīng)處理好基礎(chǔ)知識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)的關(guān)系。具體內(nèi)容安排上，可將理論較為成熟的高分子結(jié)構(gòu)、高分子溶液、聚合物的分子運(yùn)動(dòng)等章節(jié)作為重點(diǎn)，系統(tǒng)講授其中的基本理論、原理和方法。對(duì)橡膠彈性及聚合物力學(xué)性能等章節(jié)，可邀請(qǐng)企業(yè)的工程師結(jié)合相應(yīng)的產(chǎn)品來(lái)講授，既豐富了教學(xué)內(nèi)容又讓學(xué)生感興趣。特別關(guān)注高分子科學(xué)的前沿與熱點(diǎn)問(wèn)題，將新理論、新進(jìn)展融入到教學(xué)中，學(xué)生不僅獲得扎實(shí)的理論知識(shí)，又提升工程實(shí)踐觀念。

2.多種教學(xué)方法融合，提高工程意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)的主要途徑是課堂教學(xué)，這也是傳授知識(shí)、完成教學(xué)任務(wù)的中心環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代化的教學(xué)方法種類繁多，如何靈活運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ{(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，才是課程教學(xué)的重中之重。在“高分子物理”教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于理論內(nèi)容的講授，主要采用啟發(fā)式和探究式的教學(xué)方法，通過(guò)講授、提問(wèn)、練習(xí)、討論相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)來(lái)啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生積極參與，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解和探索。同時(shí)，可以讓學(xué)生以小組為單位，圍繞某一知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)討論。甚至可以讓學(xué)生走上講臺(tái)，直接參與到教學(xué)工作中，每組推薦同學(xué)上臺(tái)講解，其他同學(xué)補(bǔ)充或更正，提高學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力[5]。

3.深化考試改革制度，提升工程能力。為貫徹落實(shí)工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，不斷改善和提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，我院提出了全面實(shí)行課程評(píng)價(jià)體系改革的方案，要求考核貫穿于整個(gè)課堂教學(xué)的全過(guò)程。為此，“高分子物理”課程在試題設(shè)計(jì)上注重由基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)考核往能力考核轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)平時(shí)考核的頻率，采用課堂提問(wèn)、課堂討論、案例分析、隨堂測(cè)試等多樣化方式進(jìn)行考核。課程結(jié)束后，注重平時(shí)成績(jī)的比例（50%～60%）。通過(guò)考試改革，有助于教師了解課堂教學(xué)效果，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量;有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升工程教育專業(yè)畢業(yè)生的素質(zhì)水平。

三、結(jié)束語(yǔ)

在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，以“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的理念為指導(dǎo)思想，對(duì)“高分子物理”的課程教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行改革與探索，使學(xué)生充分理解該課程涉及的內(nèi)容，突出高分子物理基本理論、原理和方法教學(xué)的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，通過(guò)多樣化的教學(xué)模式啟發(fā)學(xué)生樹(shù)立工程意識(shí)，提升學(xué)生工程能力，為培養(yǎng)地方性應(yīng)用型高素質(zhì)人才奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張風(fēng)，王錦.淺談工程教育認(rèn)證背景下的高分子課程改革[J].化工時(shí)刊，2019，33（4）：54-55.

[2]華幼卿，金日光.高分子物理（第四版）[N].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[3]姚輝梅，劉小英.地方應(yīng)用型本科院?！陡叻肿游锢怼氛n程教學(xué)改革的探索[J].廣州化工，2014，42（24）：192-194.

[4]葛鑫，刑瑞光，布林朝克，等.立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《高分子物理》教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2018，45：143-144.

[5]季蓉，黃朝瑋，張煥芝.以學(xué)生為中心的“高分子物理”課程教學(xué)改革與探索[J].科技世界，2019，1：96-98.

Abstract：In light of the concepts and standards of engineering education professional certification，this paper analyzes and discusses some problems existing in teaching course of Polymer Physics based on the teaching characteristics of Polymer Physics course of polymer materials and engineering major in Yancheng Institute of Technology，and further conducts new teaching reform from the teaching program formulation，teaching content integration，teaching methods and course evaluation modes.To finally promote the cultivation of internationally competitive engineering talents in the field of polymer materials and engineering.

Key words：Engineering education;professional certification;polymer physics;teaching reform