田 俐，申少華，劉勝利，易清風

(湖南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系，湖南湘潭411201)

我校材料化學(xué)特色專業(yè)教學(xué)改革途徑與成效

田 俐，申少華，劉勝利，易清風

(湖南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系，湖南湘潭411201)

結(jié)合材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標及社會發(fā)展需求，重新設(shè)置本專業(yè)的培養(yǎng)方案，制訂新的專業(yè)課程教學(xué)大綱、考試大綱及實踐教學(xué)大綱(“三綱”)，選用合適的教材，制定學(xué)期授課計劃，撰寫教案、習題及答案，開發(fā)多媒體課件共享學(xué)習信息資源，創(chuàng)建了新型的“科研與教學(xué)互動”的教學(xué)模式，將本科教學(xué)與教師的科研有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)我校材料化學(xué)特色專業(yè)創(chuàng)新型的綜合性應(yīng)用人才。

材料化學(xué);教學(xué)改革;科學(xué)研究;特色專業(yè)

2009年我校材料化學(xué)專業(yè)被批準建設(shè)為湖南省普通高等學(xué)校特色專業(yè)。材料化學(xué)專業(yè)為應(yīng)用型理工科專業(yè)，我們制定的本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，具有良好的學(xué)科素質(zhì)，掌握化學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識和基本技能，并受到基礎(chǔ)化學(xué)研究和材料化學(xué)研究的初步訓(xùn)練，能在材料和相關(guān)學(xué)科從事科研、開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)范、設(shè)計、運行管理等高級技術(shù)人才。因此，材料化學(xué)專業(yè)教育的主要任務(wù)是使學(xué)生系統(tǒng)掌握化學(xué)化工知識體系和相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識、具備較強的實驗技能和知識運用能力，以及一定的科學(xué)的創(chuàng)新性意識、科學(xué)思維和研究能力，為在材料科學(xué)和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域從事新產(chǎn)品新技術(shù)的研究與開發(fā)，相關(guān)應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)管理工作奠定良好的基礎(chǔ)。

根據(jù)我校多年來的專業(yè)教育教學(xué)模式，材料化學(xué)專業(yè)的教育課程仍是高度統(tǒng)一的一元化模式，忽視了學(xué)生素質(zhì)的全面提高與個性才能的充分發(fā)揮，忽視了學(xué)生興趣和創(chuàng)新精神的內(nèi)動力，忽視實踐環(huán)節(jié)，脫離學(xué)生的生活環(huán)境和實際，因此很難落實對學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，也嚴重阻礙了學(xué)生的學(xué)習積極性和主動性的發(fā)揮。學(xué)生在學(xué)習活動中缺乏主體參與意識和創(chuàng)新意識、綜合運用學(xué)科知識能力差、缺乏對生存環(huán)境的關(guān)注意識等。因此，我們針對目前專業(yè)教育教學(xué)的現(xiàn)狀，改革了材料化學(xué)專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，在教師的教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容和方法、教育途徑等方面進行了創(chuàng)新研究，創(chuàng)建了新型的“教學(xué)與科研互動”的教學(xué)模式，把科研的思維方式和研究規(guī)范以及心得體會、實踐經(jīng)驗融入到教學(xué)過程中去，引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參與教師的科學(xué)研究活動，學(xué)生可以根據(jù)課堂學(xué)習內(nèi)容及時地走進實驗室完成理論知識的實踐和思維創(chuàng)新的過程，從而培養(yǎng)我校材料化學(xué)特色專業(yè)創(chuàng)新型的全面發(fā)展的綜合性應(yīng)用人才。

一 教學(xué)改革途徑與成效

1．培養(yǎng)方案的重新設(shè)置

材料化學(xué)特色專業(yè)的改革重點是對材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生實施綜合素質(zhì)培養(yǎng)、工程實踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生深入思考問題和創(chuàng)新能力的改革必須貫穿在整個教學(xué)過程中，貫穿在課堂教學(xué)、實驗、設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)。2010年前，材料化學(xué)專業(yè)的課程內(nèi)容主要局限于高分子材料范疇。而現(xiàn)實要求我們跟上材料科學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展進程，反映材料科學(xué)的最新成就。因此，在以往培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，2010級材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案中開設(shè)了復(fù)合材料方向，也就是將材料化學(xué)專業(yè)分成2個平行的方向:高分子材料和復(fù)合材料。

在課程的縱向關(guān)系上，材料化學(xué)專業(yè)新的課程體系確定了“大平臺，小模塊”的課程模式。大平臺包括專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課，它強調(diào)專業(yè)教育的普適性、系統(tǒng)性和科學(xué)性。通過大平臺的設(shè)置，使學(xué)生在掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生全新的思維與視角、全面的知識與技能、綜合分析與解決問題的能力與方法。小模塊是在大平臺基礎(chǔ)上設(shè)置的高分子材料和復(fù)合材料方向的專業(yè)模塊課，讓學(xué)生有針對性地選擇適合自己的專業(yè)方向。培養(yǎng)方案調(diào)整前和調(diào)整后的課程體系學(xué)時及學(xué)分分布見表1。

2．“三綱”的制訂

根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)特點和社會對材料化學(xué)專業(yè)技術(shù)人才的需求，我們將材料化學(xué)專業(yè)設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個課程體系。根據(jù)新課程體系的培養(yǎng)方案，重新編制了有關(guān)材料化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)大綱、考試大綱及實踐教學(xué)大綱，如《材料測試與研究方法》及實驗、《材料化學(xué)》、《高分子化學(xué)》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工藝學(xué)》、《塑料加工設(shè)備》、《材料加工設(shè)備課程設(shè)計》及《材料復(fù)合原理》、《復(fù)合材料工藝與設(shè)備》、《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計》、《材料表面與界面》等專業(yè)課程。在這些專業(yè)課程“三綱”編寫過程中，有目的地增減了一些內(nèi)容，新編的“三綱”無論是理論教學(xué)，還是實踐教學(xué)都非常注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。

表1 培養(yǎng)方案調(diào)整前和調(diào)整后課程體系學(xué)時及學(xué)分分布

3．專業(yè)教材的選用

根據(jù)教師“三綱”的制訂，經(jīng)相關(guān)教師評議、系主任審核、主管教學(xué)的院領(lǐng)導(dǎo)審批，選用了合適的相關(guān)教材。一般選用的教材為教育部或省教育廳推薦的規(guī)劃教材或“面向21世紀課程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”國家級和省部級重點教材;教材版次以近三年出版的新教材為主。目前，專業(yè)選用的高水平教材(“高水平教材”是指面向21世紀課程教材、“九五”、“十五”和“十一五”國家級規(guī)劃教材、省部級規(guī)劃教材、精品課程教材、各級各類獲獎教材)比例達到42．86%，選用2008年以來出版的教材比例達到71．43%。選用的教材使用效果好，學(xué)生普遍感到滿意。2011年6月對07級材料化學(xué)專業(yè)1、2班共58名學(xué)生進行了教材滿意程度抽樣調(diào)查，包括內(nèi)容適應(yīng)性，出版質(zhì)量，便于預(yù)習、復(fù)習程度，課前到書率等4個方面的內(nèi)容，學(xué)生反應(yīng)良好，滿意率達到87．40%。

4．學(xué)期授課計劃的制定

學(xué)期授課計劃是教師組織課程教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進度的具體安排，是對有計劃、有目的地開展教學(xué)工作的保證，教師在開課前必須編制好學(xué)期授課計劃。根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)大綱的要求，本課題組負責人在安排任課教師時，先考慮教師的科研方向和業(yè)務(wù)經(jīng)歷，然后組織各任課教師針對特色專業(yè)的性質(zhì)和選用的教材，按照專業(yè)課程表、教學(xué)進程表和編制說明等內(nèi)容要求，編制學(xué)期授課計劃，體現(xiàn)教學(xué)課時安排的科學(xué)性、合理性;為了保持高教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)定性，任課教師名單確定后，一般不隨意變動。同一課程不同年度的學(xué)期授課計劃根據(jù)教學(xué)效果與意見反饋、科研發(fā)展的大勢所趨、社會對專業(yè)人才的需求都要求有所更新，這有利于學(xué)生更好地了解專業(yè)的發(fā)展前沿，也有利于學(xué)生的就業(yè)問題的解決，使學(xué)生更好地走上科研道路或走向工作崗位。

5．教案、習題集與答案的撰寫

課題組教師根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗和心得體會，通過集體的研究，仔細商量和交換意見，共同完成了材料化學(xué)專業(yè)相關(guān)課程教案的制定工作。這些教案是教師們智慧和能力的結(jié)晶，凝聚了教師們的辛勤勞動和大量心血，也是教師們教學(xué)內(nèi)容精心安排、教學(xué)方法創(chuàng)新設(shè)計的成果。同時，課題負責人還組織了教師們對所擔任教學(xué)任務(wù)的專業(yè)課程進行習題集和答案的編寫工作，這有利于學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容和加深其印象，也有利于學(xué)生及時復(fù)習和鞏固所學(xué)知識，從而使學(xué)生能把握重點、解決難點，輕輕松松地進入后續(xù)課程的學(xué)習。田俐老師所撰寫的《材料化學(xué)》教案被評為2009年度湖南科技大學(xué)校級“優(yōu)秀教案”。

6．多媒體課件的開發(fā)

在廣泛學(xué)習、研究了豐富多彩的課件資源后，根據(jù)我校材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置為高分子材料和復(fù)合材料2個課程體系的特點以及教師的科研情況，由各任課教師開發(fā)制作了相應(yīng)課程的多媒體課件，這些課件凝練了課程的主體內(nèi)容和教師們的科研成果精髓。多媒體課件圖文并茂，既生動，又形象，教師可將教學(xué)內(nèi)容與自己的科研所得融為一體，授課內(nèi)容貼切真實、直觀效果好、淺顯易懂，使學(xué)生在抽象的知識獲取過程中培養(yǎng)創(chuàng)新的意識和學(xué)會科研的思維。2011年12月我們針對材料化學(xué)專業(yè)課程的部分多媒體課件教學(xué)效果，在08級材料化學(xué)和無機非金屬材料工程專業(yè)共81名、09級材料化學(xué)和無機非金屬材料工程專業(yè)共92名學(xué)生中進行了抽樣調(diào)查，抽樣調(diào)查結(jié)果顯示均為“優(yōu)良”。許多學(xué)生認為這種“教學(xué)與科研互動”的模式教學(xué)效果非常好，容易理解和掌握教學(xué)內(nèi)容，并且對科研也有了一定的了解。

7．學(xué)習信息資源的共享

目前，學(xué)校寬帶上網(wǎng)速度很快。在完成材料化學(xué)專業(yè)理論和實踐課程的課堂教學(xué)之余，我們要求各位任教教師能充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)的便捷盡量給學(xué)生提供更多的教學(xué)輔導(dǎo)、答疑等服務(wù)。我們建立了材料科學(xué)與工程系的公共電子郵箱、建立了材料科學(xué)與工程系的QQ群，方便教師之間進行教學(xué)的討論與經(jīng)驗的交流。同時，我們也建立了與學(xué)生網(wǎng)上交流的渠道，如班級QQ群、年級QQ群和專業(yè)QQ群等，方便教師和學(xué)生之間的資源共享，教師可在QQ群里上傳學(xué)習信息資源，如課程教學(xué)錄像、教學(xué)多媒體課件、教案與習題、學(xué)習參考書和參考文獻，以及其他一些學(xué)習資料和網(wǎng)絡(luò)資料等;另外，通過這種及時的方式，學(xué)生可向教師進行一些疑難問題的咨詢;教師也可及時回復(fù)學(xué)生，以幫助學(xué)生完成學(xué)習任務(wù)。

8．教學(xué)方法和教學(xué)途徑的改革

近幾年來，我們材料化學(xué)專業(yè)的主體課程基本上都實現(xiàn)了多媒體教學(xué)途徑，這種方便、快捷、高效多媒體教學(xué)通過演示課件，使授課方式變得方便、快捷，節(jié)省了教師授課時的板書時間，提高了教學(xué)效率。通過這種綜合應(yīng)用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學(xué)活動，使普通教學(xué)手段難以講清楚的抽象難懂的知識更直觀更形象，使學(xué)生易理解和把握知識點，同時，這種生動形象的輔佐以教師自身科研成就的課堂教學(xué)活動富有啟發(fā)性和真實性，能活躍學(xué)生的思維和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。

通過多媒體教學(xué)途徑，教師向?qū)W生傳輸了更多的信息和更前沿的知識，并將自己的科研成果和經(jīng)驗直觀真實地展現(xiàn)給學(xué)生，如此，抽象的課程內(nèi)容具體化，枯燥的課堂氣氛活躍化，學(xué)生的學(xué)習積極性大大提高，強烈要求理論知識實踐化。針對學(xué)生意愿進行科研活動的要求，我們會主動提供從事相關(guān)科研工作的教師的名單，然后教師和學(xué)生之間進行雙向選擇，教師可以給學(xué)生安排一些簡單的科研實驗或在導(dǎo)師指導(dǎo)下學(xué)生自行設(shè)計一些科學(xué)實驗。自2009年以來，我們材料化學(xué)專業(yè)實驗室對本專業(yè)的任何學(xué)生均是開放的，學(xué)生選定導(dǎo)師后，可以自由支配實驗時間和出入專業(yè)實驗室開展科研活動，這方便學(xué)生鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，也為學(xué)生盡早地進入畢業(yè)論文階段以及創(chuàng)新意識和科研精神的培養(yǎng)提供了機會和條件。收集的數(shù)據(jù)顯示，凡是從大一和大二期間就跟隨教師從事科研活動的學(xué)生容易通過研究生復(fù)試，錄取率相對來說要高一些。

二 教學(xué)效果評價

1．近三年的學(xué)生評價

近三年來，課題組的老師都能做到認真?zhèn)湔n、認真編寫每次課的教案、制作多媒體課件、認真上好每一堂課、認真輔導(dǎo)、認真批改作業(yè)、認真考試考核;每一位老師都有良好的職業(yè)道德素質(zhì)和敬業(yè)精神，能做到教書育人，對學(xué)生既嚴格要求，又處處關(guān)心，既教他們知識，又培養(yǎng)他們具備良好的思想品德和學(xué)風，使他們既能成才，又能成人。

學(xué)生測評(測評指標有:講課有熱情、精神飽滿，講課有感染力、能吸引學(xué)生的注意力，對問題的闡述深入淺出、有啟發(fā)性，對問題的闡述簡練準確、重點突出、思路清晰，對課程內(nèi)容嫻熟、運用自如，講述內(nèi)容充實、信息量大，教學(xué)內(nèi)容能反映或聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的新思想、新概念、新成果，能給予學(xué)生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新的啟迪，能調(diào)動學(xué)生情緒、課堂氣氛活躍，能有效地利用各種教學(xué)媒體等)結(jié)果顯示:學(xué)生對材料化學(xué)專業(yè)課程任課教師的教學(xué)評價打分相對別的專業(yè)來說要高一些。

2．校內(nèi)督導(dǎo)團評價

我院材料化學(xué)專業(yè)的主講教師16人。主講教師在教學(xué)中能按規(guī)定完成《教學(xué)大綱》上要求的教學(xué)內(nèi)容，教師課堂講授富有啟發(fā)性，知識信息量大，在教學(xué)中十分強調(diào)“厚基礎(chǔ)、重實踐、強能力”以培養(yǎng)學(xué)生扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，近年所培養(yǎng)的畢業(yè)生受到用人單位的青睞。各主講教師能團結(jié)協(xié)作，積極參與材料化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)的改革與建設(shè);根據(jù)生源特點，合理處理教材，認真編寫教案并上好每一堂課，課后耐心輔導(dǎo)，認真批改作業(yè)，完成課程的考試考核環(huán)節(jié)。每一位老師均具有良好的敬業(yè)精神，能做到為人師表，使學(xué)生成為深受社會歡迎惠顧的有用人才。各主講教師教學(xué)效果良好，普遍受到學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)的好評。

3．教師同行的評價

學(xué)院每年都會定期舉辦課堂教學(xué)質(zhì)量評估(教師教學(xué)互評)活動，材料化學(xué)專業(yè)16位主講教師的教學(xué)均受到全系教師的高度評價。大家認為這些主講教師知識面廣，業(yè)務(wù)能力嫻熟，專業(yè)技能強，教學(xué)方法得當;在專業(yè)教學(xué)中能很好地結(jié)合科研成果，讓學(xué)生進行科學(xué)思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的集訓(xùn)。經(jīng)本系19位教師的評比結(jié)果和推薦，近三年有6位教師獲得校級“教學(xué)優(yōu)良榜”。本專業(yè)教師獲得湖南省教育廳頒發(fā)的“湖南省高等教育省級教學(xué)成果獎”三等獎(No．2010161)1項，獲得“湖南科技大學(xué)教學(xué)成果獎”一等獎(No．2010009)1項，獲得校級“優(yōu)秀教案獎”1項，獲得校級“多媒體課件獎”1項。

三 結(jié)語

教學(xué)改革是一項摸索著前進的漫長的過程。到目前為止，我校材料化學(xué)特色專業(yè)的教學(xué)改革已取得了一定的成效。我們更新了學(xué)生的培養(yǎng)方案、進行了課程的重新設(shè)置、編寫了“三綱”、撰寫了習題及答案、制作了專業(yè)課程的多媒體課件、改正了教師的教學(xué)觀念和教學(xué)方法，通過活躍課堂與開放實驗室使科研與教學(xué)相結(jié)合，互促互進，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研精神，實現(xiàn)了全面綜合的發(fā)展;在改革過程中，也得到了一些非常真實和有價值的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、總括及分析，也得出了一些有意義的結(jié)論，這為更好地進行教學(xué)研究與改革提供非常寶貴的事實依據(jù)和參考。

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［2］牛潤明，吳瑞新，許宏偉．論高等工科院校教學(xué)與科研的互動關(guān)系［J］．科技信息，2008，16:228．

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［7］陳艷玲．高校教學(xué)與科研關(guān)系探討［J］．濟南職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2011(4):24－25．

［8］田 俐，劉勝利，申少華，等．教學(xué)與科研互動培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才［J］．當代教育理論與實踐，2011，3(7):70－73．

G642．0

A

1674－5884(2012)02－0076－03

2011－12－28

湖南科技大學(xué)教育科學(xué)研究資助項目(G30953);湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院材料化學(xué)特色專業(yè)教研項目

田 俐(1973－)，女，湖南攸縣人，博士，副教授，主要從事材料化學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)與研究。

(責任編校 晏小敏)