以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)的工科專業(yè)課程教學(xué)改革*

【摘 "要】課程教學(xué)改革要密切關(guān)注課程的教學(xué)與學(xué)生未來工作崗位的對(duì)接，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)模式。使理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)與充分利用學(xué)校有限的硬件資源、人力資源與科研課題資源三個(gè)因素實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生能在教學(xué)中體驗(yàn)真實(shí)的職場(chǎng)工作情境，為成為一名具有扎實(shí)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的卓越工程師和將來的就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 "工科專業(yè)課程 "教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G642.0 " " " 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A " " " " 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）30-0023-02

現(xiàn)階段高校教育的教學(xué)模式已逐步從傳統(tǒng)學(xué)科體系向行動(dòng)導(dǎo)向體系轉(zhuǎn)變，專業(yè)課程體系也由基于知識(shí)積累的學(xué)習(xí)過程型向基于知識(shí)應(yīng)用的工作過程型轉(zhuǎn)換。我校（南昌航空大學(xué)）是第二批加入教育部卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的試點(diǎn)單位，旨在通過高校和企業(yè)的密切合作，以實(shí)際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，著力提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)各種類型的工程師。高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)必修課聚合物研究方法是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，具備工科專業(yè)課程的典型特征。本文以聚合物研究方法的教學(xué)改革為例，密切關(guān)注課程教學(xué)與學(xué)生未來工作崗位的對(duì)接，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式等各方面進(jìn)行積極探索與研究。

一 目前課程教學(xué)過程中存在的問題

經(jīng)過長期的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在此課程的教學(xué)過程中普遍存在這樣的現(xiàn)象：一方面，學(xué)生普遍反映此課程教學(xué)內(nèi)容中涉及的原理性知識(shí)過多過深，而實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容偏少，實(shí)用性欠佳。另一方面，本課程的教學(xué)與多種大型測(cè)試儀器緊密結(jié)合。但因?yàn)樗婕暗拇蠖际前嘿F的大型精密儀器，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，且只能由專人操作，還做不到對(duì)學(xué)生完全開放，故理論知識(shí)學(xué)習(xí)極為抽象，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)踐更是無從談起。教學(xué)過程中演示教學(xué)多、案例教學(xué)少造成學(xué)生對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的處理和分析能力嚴(yán)重不足。另外，目前的教學(xué)過程中教學(xué)方式比較單一，以教師“滿堂灌”的課堂講授為主。教學(xué)手段仍比較落后，對(duì)現(xiàn)代化教學(xué)手段的利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

二 以培養(yǎng)卓越工程師為目的的課程教學(xué)改革

高分子材料與工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后絕大多數(shù)會(huì)進(jìn)入與高分子材料合成、加工與應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的企事業(yè)單位或者從事新型高分子材料研發(fā)的科研院所工作或?qū)W習(xí)。通過對(duì)相關(guān)企事業(yè)單位及科研院所進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)，我們確定這門課程的最終目的并不是強(qiáng)調(diào)學(xué)生要學(xué)會(huì)如何操作各類測(cè)試儀器，而在于學(xué)完這門課程后學(xué)生能利用儀器的測(cè)試結(jié)果對(duì)所研究的材料進(jìn)行分析。因此，在具體的教學(xué)過程中，簡略介紹儀器的原理和結(jié)構(gòu)，把重點(diǎn)放在儀器的應(yīng)用上，包括如何制備樣品、如何進(jìn)行測(cè)試及如何對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析、運(yùn)用。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境包括高分子材料的組織形貌分析、物相分析、成分分析以及聚合物材料（如橡膠、塑料、纖維和涂料等）的性能檢測(cè)等;然后根據(jù)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)情境，與企事業(yè)工作過程中相關(guān)的典型產(chǎn)品測(cè)試分析相結(jié)合，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的學(xué)習(xí)模塊，如橡塑制品斷面的形貌分析等。課程內(nèi)容的整體設(shè)計(jì)以聚合物材料的測(cè)試分析技術(shù)為主線，通過測(cè)試原理和儀器設(shè)備介紹、測(cè)試案例分析和實(shí)踐練習(xí)，使學(xué)生在掌握測(cè)試分析技術(shù)

基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)材料研究的工程思維意識(shí)與能力。教學(xué)目標(biāo)由以往的“以測(cè)試設(shè)備為中心”轉(zhuǎn)化為“以材料的測(cè)試表征為中心”，由簡單的“技能培訓(xùn)”轉(zhuǎn)化到“工程思維與能力培養(yǎng)”，真正培養(yǎng)大學(xué)生具備卓越工程師的知識(shí)、能力與素質(zhì)。

根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)的要求，在教學(xué)過程中結(jié)合行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，在講解各種測(cè)試方法的應(yīng)用方面，主要介紹目前應(yīng)用最廣泛的測(cè)試方法，擯棄一些陳舊的處理、分析數(shù)據(jù)方法的講解。如講解X射線衍射法和透射電鏡樣品制備時(shí)，主要分別介紹X射線衍射儀法和粉末樣品或直接薄膜樣品的制備法，而現(xiàn)今已經(jīng)不太適用的照相法和復(fù)型法可以略去不講（雖然教材上還大篇幅地介紹這些內(nèi)容）。這樣，既可減少學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又能與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系更緊密。另外，計(jì)算機(jī)在材料分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，然而大部分教材對(duì)此甚少提及，因此教師要將常用的、與材料測(cè)試方法相關(guān)的數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用軟件等內(nèi)容加入到平時(shí)的教學(xué)中。如講解X射線衍射方法時(shí)，應(yīng)加入對(duì)PCPDFwin數(shù)據(jù)庫和Jade等常用軟件的功能及應(yīng)用的講解及演示。使學(xué)生將來成為信息社會(huì)與時(shí)俱進(jìn)的卓越工程師，避免學(xué)生徒有滿腹理論，在碰到實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻不知如何下手。

對(duì)于課程內(nèi)容的單元設(shè)計(jì)方面，我們選擇相應(yīng)的典型項(xiàng)目為載體進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)。針對(duì)每一種學(xué)習(xí)情境提出相應(yīng)的與崗位能力要求相匹配的教學(xué)目標(biāo)，例如分析塑料制品的力學(xué)性能的影響因素，需系統(tǒng)地分析其化學(xué)組成成分、相態(tài)及斷面的組織形貌等，并選擇相應(yīng)的研究測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試分析。教師根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)確定項(xiàng)目，并講解相關(guān)的測(cè)試原理及設(shè)備知識(shí);然后結(jié)合科研或生產(chǎn)中的典型任務(wù)進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué);最后，由師生共同評(píng)價(jià)得出考核成績。

在教學(xué)方法與教學(xué)模式方面，我們也進(jìn)行了積極的探索與改革。以培養(yǎng)卓越工程師作為最終目標(biāo)，運(yùn)用和發(fā)展項(xiàng)目化教學(xué)模式。在理論教學(xué)過程中，教師對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行形象化加工，制作集文字、圖片、Flash、聲頻及視頻等多種形式為一體的形象化的多媒體課件，課堂理論教學(xué)過程中緊密結(jié)合測(cè)試分析的具體案例，力圖使教學(xué)深入淺出。收集整理多樣化的教學(xué)資源，包括行業(yè)動(dòng)態(tài)、參考資料、國家標(biāo)準(zhǔn)以及與課程相關(guān)的常用軟件（包括軟件的介紹、下載、應(yīng)用示例及演示）等，建立與學(xué)生互動(dòng)的教學(xué)網(wǎng)頁。這樣，學(xué)生可以在有限的時(shí)間內(nèi)獲得更多的知識(shí)信息，提高教學(xué)效果。

在聚合物研究方法課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以科研或生產(chǎn)項(xiàng)目為依托，以典型項(xiàng)目為載體，以實(shí)際的典型聚合物測(cè)試分析的工作任務(wù)為內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握實(shí)際的職業(yè)能力，培養(yǎng)專業(yè)的測(cè)試分析技能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，我們還設(shè)置了一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)和虛擬試驗(yàn)。教師收集需測(cè)試的樣品，提出測(cè)試要求，學(xué)生先分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行修正，而后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后學(xué)生對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行合理而有效的分析，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。我們還在教學(xué)過程中充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)資源以及收集來的分析測(cè)試案例等開展模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施過程中，對(duì)于每一種測(cè)試方法（典型任務(wù)）均收集大量涉及所講述測(cè)試技術(shù)的國內(nèi)外最新文獻(xiàn)，并結(jié)合教師自身的科研和搜集來的本校教師的代表性研究結(jié)果來講解在對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)或研究結(jié)果中采用這種測(cè)試方法的目的、如何制樣、測(cè)試參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)果的處理方法及對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行分析討論等，并將測(cè)試的數(shù)據(jù)、圖表等提供給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)這些數(shù)據(jù)、圖表進(jìn)行分析并得出結(jié)論。通過這些講解讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)在以后的材料研究中自主地正確選擇合適的測(cè)試方法，正確設(shè)計(jì)測(cè)試參數(shù)并正確地分析結(jié)果。這樣，可解決本校實(shí)驗(yàn)條件還不完備的難題，每個(gè)學(xué)生都可方便地利用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的不足。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，鼓勵(lì)學(xué)生聯(lián)系相關(guān)教師申請(qǐng)到教師所在實(shí)驗(yàn)室從事相關(guān)測(cè)試方法的實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過程中，要求學(xué)生通過“理解理論知識(shí)—弄懂實(shí)際測(cè)試案例—模仿設(shè)計(jì)測(cè)試方案—?jiǎng)邮謱?shí)施實(shí)驗(yàn)方案”的過程，真正懂得“是什么原理”“為什么這樣做”“怎樣去做”，最終達(dá)到鍛煉學(xué)生的工作能力、提高從業(yè)素質(zhì)的目的。

三 結(jié)束語

課程教學(xué)改革要密切關(guān)注課程的教學(xué)與學(xué)生未來工作崗位的對(duì)接，實(shí)施以企事業(yè)單位真實(shí)的典型測(cè)試項(xiàng)目為依托的項(xiàng)目化教學(xué)模式。使理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)與充分利用學(xué)校有限的分析測(cè)試硬件資源、人力資源與科研課題資源三個(gè)因素實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。學(xué)生在教學(xué)中體驗(yàn)真實(shí)的職場(chǎng)工作情境，為成為一名具有扎實(shí)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的卓越工程師和將來的就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕、汪二款〕