于漫 侯甲子
[摘 要] 聚合物材料研究方法(雙語)是基于近代儀器分析技術(shù)發(fā)展,面向本科生開設(shè)的專業(yè)選修課程,主要內(nèi)容涉及聚合物結(jié)構(gòu)與性能的表征方法和有關(guān)儀器的結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用。為了滿足一流學(xué)科建設(shè)對人才培養(yǎng)的需求,該雙語課程在實(shí)驗(yàn)課程中嘗試設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)相關(guān)專業(yè)課程與科研平臺(tái),引導(dǎo)學(xué)生融合與重構(gòu)專業(yè)課程知識(shí)體系,培養(yǎng)高水平創(chuàng)新型人才。
[關(guān)鍵詞] 一流學(xué)科建設(shè);課程聯(lián)動(dòng);聚合物材料研究方法實(shí)驗(yàn)
2015年10月,國務(wù)院正式發(fā)布《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》,標(biāo)志著高等院校的建設(shè)與發(fā)展進(jìn)入新的階段。2018年8月,教育部、財(cái)政部、國家發(fā)展和改革委員會(huì)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于高等學(xué)校加快“雙一流”建設(shè)的指導(dǎo)意見》,明確指出“以一流學(xué)科為引領(lǐng),輻射帶動(dòng)學(xué)科整體水平提升”[1,2]。“雙一流”建設(shè)的重中之重是一流學(xué)科建設(shè),一流學(xué)科的建設(shè)則重在高素質(zhì)人才的培養(yǎng),因此,在全面開展一流學(xué)科建設(shè)的過程中,學(xué)生培養(yǎng)模式、課程設(shè)置體系、教學(xué)方式方法都亟待調(diào)整,以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力,開闊學(xué)生的國際視野,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與國際競爭力[3]。
聚合物材料研究方法(雙語)作為高分子材料與工程專業(yè)本科生的專業(yè)教育課,課程側(cè)重材料的研究方法的實(shí)踐教學(xué),存在知識(shí)點(diǎn)分散化、碎片化、課時(shí)有限等問題,因此,教與學(xué)均存在一定困難。在“雙一流”建設(shè)背景下統(tǒng)籌安排該課程實(shí)驗(yàn)體系設(shè)置,以提升本專業(yè)本科生的競爭力,進(jìn)行聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革迫在眉睫。如何將該課程碎片化的知識(shí)體系有效串聯(lián),更好的安排該門實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法、考核體系,值得進(jìn)一步研究。
加州大學(xué)伯克利分校校長、當(dāng)代美國高等教育之父克拉克·克爾針對當(dāng)時(shí)美國研究型大學(xué)長期存在的知識(shí)分散、零碎狀態(tài),提出了課程整合與整體知識(shí)觀的概念。他提倡“每個(gè)學(xué)生應(yīng)該有一種‘寬闊的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),這種經(jīng)驗(yàn)鼓勵(lì)在某一寬闊的領(lǐng)域的整體思考和在狹窄領(lǐng)域的深層的專門化知識(shí)一起進(jìn)行”[4-6]。因此,課程融合聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)能夠建立深而精的學(xué)習(xí)體系,有效解決學(xué)生對于碎片化的知識(shí)理解不深刻、記憶不扎實(shí)的情況。因此以聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課程為著力點(diǎn),將多門專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課程,如高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料、高分子復(fù)合材料等,以及科研平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)課程有效銜接與學(xué)科知識(shí)的整體融合,關(guān)注人才的橫向與縱向知識(shí)體系建立。經(jīng)過多年的本科教學(xué)實(shí)踐,在一流學(xué)科建設(shè)的背景下,從高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案出發(fā),提出聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課的課程聯(lián)動(dòng)教學(xué)改革理念,以期提高教與學(xué)的高效性,助力一流學(xué)科建設(shè)。
一、聚合物材料研究方法(雙語)聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本思路
聚合物材料研究方法(雙語)作為聯(lián)動(dòng)教學(xué)的粘合劑具有顯著的優(yōu)勢,該課程理論課涉及聚合物結(jié)構(gòu)與性能的表征方法和有關(guān)儀器的結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)課涉及制樣技術(shù)、測試步驟、譜圖解析、數(shù)據(jù)處理等,上述內(nèi)容是其他專業(yè)課程與科研實(shí)驗(yàn)分析的必須手段。因此,實(shí)驗(yàn)課程的聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本思路是將高分子化學(xué)、高分子物理、高分子復(fù)合材料,以及其他選修課程中通過物理和化學(xué)合成制備的樣品進(jìn)行系統(tǒng)而全面的表征,了解均聚物、共聚物、復(fù)合材料等表征方法,測試與分析樣品的組成、配比、實(shí)驗(yàn)參數(shù)等對材料形貌、結(jié)構(gòu)、性能的影響規(guī)律。在搭建理論與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上,整合多門專業(yè)課程內(nèi)容,精縮聚合物材料研究方法(雙語)課程中原有的材料制備環(huán)節(jié),以開放實(shí)驗(yàn)的形式讓學(xué)生自主選取其他專業(yè)課程中已制備的樣品,擬定研究方法并與指導(dǎo)教師確定最終實(shí)驗(yàn)方案,了解高分子結(jié)構(gòu)與特性,掌握材料制備與加工方法,加深對其他課程中的基礎(chǔ)知識(shí)的理解。此外,為了更好的服務(wù)一流學(xué)科建設(shè)中對創(chuàng)新人材培養(yǎng)的需求,該門課程的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與該專業(yè)研究生指導(dǎo)教師購買的科研設(shè)備實(shí)現(xiàn)共享,同樣對參與科研的本科生制備的樣品進(jìn)行開放,助力學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)研究有效銜接,打造厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新的人才培養(yǎng)理念。
該聯(lián)動(dòng)教學(xué)的實(shí)施首先能夠精簡實(shí)驗(yàn)課程樣品制備的課時(shí),避免與其他課程重復(fù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),直接進(jìn)行樣品的測試與表征。其次,該聯(lián)動(dòng)教學(xué)更能有效強(qiáng)化學(xué)生對該門課程的理解,同時(shí)鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的內(nèi)容,打通高分子材料與工程專業(yè)課程,將碎片化知識(shí)整體化、立體化。
二、聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課聯(lián)動(dòng)教學(xué)的課程設(shè)置
1.與其他專業(yè)課任課教師積極溝通,設(shè)計(jì)適合高分子材料與工程專業(yè)課程的多層次實(shí)驗(yàn)體系,如高分子合成實(shí)驗(yàn)、高分子物理改性實(shí)驗(yàn)、高分子性能測試實(shí)驗(yàn)以及開放性實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)體系中分別設(shè)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,涵蓋樹脂、橡膠、纖維、涂料、膠黏劑等典型高分子材料的制備與性能的表征。聚合物材料研究方法包括顯微分析、波譜分析、相對分子質(zhì)量及相對分子質(zhì)量分布、熱分析、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析、流變性能測試等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)體系聯(lián)動(dòng)課程有高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料、高分子復(fù)合材料、現(xiàn)代涂料與涂裝技術(shù)、高性能纖維、橡膠成型加工原理及技術(shù)等多門專業(yè)必修及選修課程。經(jīng)過整合的多層次實(shí)驗(yàn)體系相對靈活,設(shè)置必修實(shí)驗(yàn)以及選修實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可結(jié)合前沿進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。該多層次實(shí)驗(yàn)體系能夠有效的指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn),最大化滿足學(xué)生意愿,同時(shí)避免了多門專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù),讓學(xué)生對于專業(yè)課程內(nèi)容融會(huì)貫通,整體且深刻的掌握專業(yè)課內(nèi)容。
2.與研究生指導(dǎo)教師溝通,設(shè)計(jì)能夠服務(wù)于科研的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。多層次實(shí)驗(yàn)體系中的開放實(shí)驗(yàn)是主要面向本科階段有科研工作意愿及需求的學(xué)生,要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并與指導(dǎo)教師溝通確認(rèn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,然后經(jīng)由實(shí)驗(yàn)教師審核最終確立實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不具體設(shè)定,而是隨時(shí)根據(jù)研究生導(dǎo)師的科研方向進(jìn)行調(diào)整,有效的連接本科教學(xué)與科研工作,注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。
聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置延伸了該門課程的理論教學(xué),同時(shí)一定程度輔助了其他專業(yè)課程的教學(xué)與科研工作,橫向聯(lián)動(dòng)了專業(yè)課程,縱向使教學(xué)與科研相結(jié)合,強(qiáng)化了本科生的動(dòng)手能力與科研素養(yǎng),蓄力一流學(xué)科建設(shè)。
三、聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課聯(lián)動(dòng)教學(xué)的授課方式
在課時(shí)安排上,由于直接縮減了樣品制備的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)課程的全部課時(shí)主要用于講授聚合物材料的表征與測試方法。課前,教師會(huì)提前將學(xué)習(xí)內(nèi)容發(fā)送給學(xué)生,讓學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)樣品,并進(jìn)行有目的有側(cè)重的預(yù)習(xí)。授課時(shí),優(yōu)先根據(jù)學(xué)生所選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分組,保證學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。授課方式主要有演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自主操作實(shí)驗(yàn)兩種,對于必須掌握的研究方法,教師先通過演示實(shí)驗(yàn)講授,然后學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作。對于開放實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容中拓展的研究方法,選修學(xué)生不多,教師主要邊演示邊讓學(xué)生操作,有針對的進(jìn)行指導(dǎo)。課后,所有學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告及測試數(shù)據(jù),鞏固實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容,加深學(xué)生對于理論知識(shí)的理解。
四、聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課聯(lián)動(dòng)教學(xué)的考核方式
《聚合物材料研究方法(雙語)》實(shí)驗(yàn)課課程內(nèi)容較多,學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)具有不確定性,且基于其他專業(yè)課程提供的樣品會(huì)影響到測試與表征的最終結(jié)果,因此該課程的考核具有一定的困難。為了更好的完成該門實(shí)驗(yàn)課程,要求學(xué)生對其他專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)課具有較高的完成度,保質(zhì)保量的完成該課程的前期準(zhǔn)備工作,提供標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)樣品。實(shí)驗(yàn)課程中必修內(nèi)容按完成情況統(tǒng)一進(jìn)行評定,選修內(nèi)容及開放實(shí)驗(yàn)設(shè)置適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)難度,便于最終考評。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)根據(jù)預(yù)習(xí)、操作、報(bào)告的完成情況單獨(dú)考核,最后計(jì)算平均分給出最終成績。
五、聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課改革仍需解決的問題
在“雙一流”建設(shè)的政策扶持下,該專業(yè)已基本搭建完成聚合物材料研究方法(雙語)課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái),確保實(shí)踐教學(xué)有效配合理論教學(xué),以達(dá)到一流學(xué)科建設(shè)對人才能力培養(yǎng)的目標(biāo)。為了更好的提供與科研相協(xié)調(diào)的高層次實(shí)驗(yàn)條件,后續(xù)仍需不斷更新先進(jìn)儀器設(shè)備,拓展學(xué)生國際化視野,服務(wù)高水平創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。此外,努力建設(shè)高水平雙語課程實(shí)驗(yàn)課的師資團(tuán)隊(duì),鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)系列教師赴國內(nèi)外高校訪問溝通,為培養(yǎng)“新工科”創(chuàng)新型人才提供師資保證。
六、結(jié)束語
總而言之,基于聚合物材料研究方法(雙語)實(shí)驗(yàn)課程的聯(lián)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)能夠統(tǒng)籌與重構(gòu)高分子材料與工程專業(yè)課程體系,借助其他專業(yè)課程已有教學(xué)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái),拓展鞏固課程內(nèi)容,打破課程與課程之間界限,同時(shí)實(shí)現(xiàn)與科研學(xué)術(shù)的有效銜接,提高教師課堂效率與學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。聯(lián)動(dòng)教學(xué)最大程度的延展了聚合物材料研究方法(雙語)課堂教學(xué),讓學(xué)生對于專業(yè)知識(shí)能夠舉一反三、融會(huì)貫通,真正意義上實(shí)現(xiàn)活學(xué)活用,達(dá)到“雙一流”學(xué)科建設(shè)對人才能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]龍永紅,汪霞.“雙一流”建設(shè)背景下通識(shí)教育的價(jià)值特征、困境及突破[J].教育科學(xué)文摘,2018,37(1):66-68.
[2]劉春瓊.“雙一流”背景下地方高校環(huán)境工程專業(yè)課程體系改革[J].教育教學(xué)論壇,2019,5(22):132-133.
[3]鄭朝榮.高校大類招生培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析與對策[J].教育教學(xué)論壇,2016,(6):69-70.
[4]郭福濤.基于課程聯(lián)動(dòng)和科研學(xué)術(shù)平臺(tái)融合的高校本科教學(xué)改革實(shí)踐[J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2019,(5):10-11.
[5]侯滿哲,龐永俊.融合教育信息化技術(shù)的高校《機(jī)械制圖》新形態(tài)立體化教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J].教育現(xiàn)代化,2019,4(27):107-109.
[6]閆瑋.以整體知識(shí)觀引導(dǎo)本科教育[J].成才之路,2009,(29):I0007-I0007.