基于CDIO項(xiàng)目教學(xué)法的《高分子合成》實(shí)訓(xùn)課程的改革探索

吳雯+張葵花+連媛+李海東

（嘉興學(xué)院材料與紡織工程學(xué)院，浙江 嘉興 314000）

摘要：《高分子合成》是高分子材料專業(yè)的短學(xué)期實(shí)訓(xùn)課程，主要目的是強(qiáng)化學(xué)生基本操作能力，提高學(xué)生在未來(lái)就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。本文針對(duì)目前嘉興學(xué)院《高分子合成》實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，將CDIO項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于該課程的教學(xué)改革中，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

關(guān)鍵詞：高分子合成；CDIO；項(xiàng)目教學(xué)法；實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）21-0152-02

一、傳統(tǒng)《高分子合成》實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

《高分子合成》課程是高分子材料與工程專業(yè)的綜合實(shí)訓(xùn)課，目的在于讓學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)建立整體概念，了解知識(shí)之間的相互交叉，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，使學(xué)生從高分子設(shè)計(jì)、高分子合成、材料的制備和性能檢測(cè)的全過(guò)程得到訓(xùn)練，達(dá)到工程師的基本要求。經(jīng)過(guò)幾輪的實(shí)訓(xùn)課程訓(xùn)練，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。如：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，掌握注意事項(xiàng)；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核上，綜合評(píng)價(jià)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的記錄與最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。以上這些方法和措施都能一定程度地提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性、思考問(wèn)題及獨(dú)立動(dòng)手的能力。當(dāng)然，在《高分子合成》實(shí)訓(xùn)教學(xué)的過(guò)程中，也逐漸暴露一些問(wèn)題，包括：①命題式設(shè)計(jì)合成，主要以設(shè)計(jì)合成水溶性高分子乳膠漆、水溶性酚醛樹脂實(shí)用產(chǎn)品作為實(shí)訓(xùn)案例為主，學(xué)生參照確定的實(shí)驗(yàn)方案，獲得幾乎相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；②個(gè)別學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)置不理解，所做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不感興趣，最終導(dǎo)致達(dá)不到實(shí)訓(xùn)的目的；③1個(gè)班30人左右，配備2名指導(dǎo)教師，面對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的各種問(wèn)題疲于應(yīng)答，教學(xué)效果不理想。④三周的實(shí)訓(xùn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，安排不夠緊湊，學(xué)生難以充分利用有效的時(shí)間。經(jīng)初步調(diào)研論證，結(jié)合本校的人才發(fā)展方案和實(shí)際情況，我們確定《高分子合成》實(shí)訓(xùn)課程的高材專業(yè)15級(jí)的學(xué)生作為這次實(shí)踐教學(xué)改革的試點(diǎn)，有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行高分子合成實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)模式的改革探索與實(shí)踐。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，結(jié)合地區(qū)企業(yè)特點(diǎn)，更加深入的體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)課程的意義。

二、CDIO項(xiàng)目教學(xué)理念

CDIO即工程教育模式，是近年來(lái)在國(guó)際工程教育改革中提出的最新成果。它代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的周期為載體，讓學(xué)生通過(guò)一種實(shí)踐的、主動(dòng)的、課程間相關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)方式加深對(duì)工程理論、經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的了解。CDIO以采用接近工程實(shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行綜合性教學(xué)為理念。項(xiàng)目教學(xué)法通常以實(shí)施完整的項(xiàng)目來(lái)達(dá)到教學(xué)目的，其類似于案例教學(xué)法，旨在實(shí)現(xiàn)教學(xué)中理論與實(shí)踐相結(jié)合，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力及解決問(wèn)題的能力。項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)現(xiàn)了以教師為中心到以學(xué)生為中心的、以課本為中心到以“項(xiàng)目”為中心、以課堂為中心到以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心的轉(zhuǎn)變，從某種程度上來(lái)說(shuō)，這就是CDIO教育理念所提倡的從協(xié)作能力、理論知識(shí)、個(gè)人素質(zhì)和工程系統(tǒng)能力4個(gè)層面進(jìn)行綜合培養(yǎng)的教學(xué)模式，其教育理念就是通過(guò)開展項(xiàng)目教學(xué)的模式，使得學(xué)生從內(nèi)容各異的實(shí)踐項(xiàng)目中學(xué)到一樣的方法和能力，不僅僅是局限于掌握所涉及到的具體知識(shí)，更要提高綜合能力。

三、教學(xué)改革方案

在《高分子合成》實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中開展CDIO項(xiàng)目任務(wù)式教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)，完成相應(yīng)的文獻(xiàn)綜述；設(shè)計(jì)高分子合成路線及優(yōu)化工藝條件；把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成的過(guò)程中，讓學(xué)生積極地學(xué)習(xí)、自主地進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，以現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)生成的知識(shí)和培養(yǎng)起來(lái)的能力為最高成就目標(biāo)。基于項(xiàng)目任務(wù)式教學(xué)法在《高分子合成》實(shí)訓(xùn)課程總體設(shè)計(jì)思路是，以更接近工程實(shí)際的企業(yè)“命題”項(xiàng)目或?qū)W(xué)生按照其專業(yè)導(dǎo)師分組，以專業(yè)導(dǎo)師科研中的課題任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容，由專業(yè)導(dǎo)師和學(xué)生共同開展工作，在得到給定的功能目標(biāo)和相關(guān)的技術(shù)要求后，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生需完成從技術(shù)構(gòu)思、設(shè)計(jì)方案到具體實(shí)施的整個(gè)過(guò)程，相當(dāng)于一個(gè)產(chǎn)品完整的研究開發(fā)過(guò)程，這對(duì)于訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。讓學(xué)生在完成具體工作任務(wù)的過(guò)程中了解并掌握高分子合成技能，同時(shí)構(gòu)建相關(guān)理論知識(shí)，形成高分子材料合成的能力。每3-5名同學(xué)組成一個(gè)課題組，并選舉一名組長(zhǎng)。每課題組根據(jù)文獻(xiàn)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師給予技術(shù)上的指導(dǎo)和方向上的把握。通過(guò)具體的研究課題培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

1.調(diào)整《高分子合成》實(shí)訓(xùn)開設(shè)時(shí)間。我?！陡叻肿雍铣伞穼?shí)訓(xùn)開設(shè)時(shí)間放在第2學(xué)年的第2個(gè)學(xué)期末。通過(guò)幾輪教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)還沒(méi)完全到位的情況下，適當(dāng)降低實(shí)驗(yàn)難度，縮短實(shí)訓(xùn)周期，有助于提高學(xué)習(xí)效率，因而將時(shí)間從3周減少到2周。

2.企業(yè)參與《高分子合成》實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃的制定。以往的教學(xué)計(jì)劃完全由任課教師自行制訂，由于教師的工程能力不足等原因，制訂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃脫離生產(chǎn)實(shí)際，即所謂的“理論性、研究性過(guò)強(qiáng)”。在新的實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃修訂時(shí)，我們積極爭(zhēng)取企業(yè)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)技術(shù)人員參與進(jìn)來(lái)，共同制定人才的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案，共同制定實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱、實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更符合工程實(shí)際性。

3.《高分子合成》實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的確定。①原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化。從原有實(shí)驗(yàn)中篩選出小部分的經(jīng)典內(nèi)容，通過(guò)這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)地掌握原料準(zhǔn)備、材料合成、性能測(cè)定及表征方法等。同時(shí)增加具有項(xiàng)目背景的實(shí)驗(yàn)，以貼近實(shí)際的社會(huì)需求為前提，并符合高分子材料的潮流變化趨勢(shì)，以適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才的需求。②教師科研課題轉(zhuǎn)化。我院高材專業(yè)學(xué)生從大二開始即實(shí)行導(dǎo)師制，每個(gè)老師指導(dǎo)4-5名學(xué)生，從教師已完成的或在研的科研項(xiàng)目中挑選出部分可行的內(nèi)容，以專業(yè)實(shí)驗(yàn)的形式分解為學(xué)生能力范圍內(nèi)可以完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。本專業(yè)的教師研究方向和研究背景都存在一定的差異，因此給學(xué)生的命題形式豐富多彩，同時(shí)也為學(xué)生將來(lái)的畢業(yè)論文奠定一定的研究基礎(chǔ)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革。①企業(yè)需求與教師科研結(jié)合命題。由過(guò)去的分配到人改變?yōu)楦鶕?jù)企業(yè)需求與教師科研相結(jié)合命題，使實(shí)訓(xùn)教學(xué)完成從傳統(tǒng)的“以教師為主”的模式到“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”模式的轉(zhuǎn)變，從而充分地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性。②改變實(shí)訓(xùn)教導(dǎo)方法。注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師定位為“導(dǎo)師”，而學(xué)生則定位為實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)參與者和探索者，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，引導(dǎo)學(xué)生自主解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，而不是代替學(xué)生成為執(zhí)行者。③以課題組的形式開展實(shí)驗(yàn)。每三名同學(xué)為一個(gè)課題組，并推選出一名組長(zhǎng)。每個(gè)課題組均配備一名指導(dǎo)教師，對(duì)課題組進(jìn)行技術(shù)上的指導(dǎo)并把握整體方向。在具體的研究課題下使學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神得到培養(yǎng)。

5.專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的考評(píng)方式改革。實(shí)訓(xùn)模擬本科畢業(yè)論文方式進(jìn)行。結(jié)合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容給學(xué)生下達(dá)任務(wù)書。學(xué)生做出文獻(xiàn)綜述、開題報(bào)告、以論文的形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在同等的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)條件下，增加了實(shí)驗(yàn)信息量。增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)，強(qiáng)化了工程理念。

四、結(jié)語(yǔ)

基于CDIO理念的項(xiàng)目教學(xué)在《高分子合成》實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用，不僅使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、表達(dá)能力、動(dòng)手能力、自主學(xué)習(xí)能力、信息分析綜合能力和團(tuán)隊(duì)合作精神得到了培養(yǎng)，同時(shí)在項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中也使教師的教學(xué)水平和實(shí)際應(yīng)用能力得到了進(jìn)一步提高，使教師具備完成一個(gè)項(xiàng)目所涉及的專業(yè)理論和專業(yè)技能。

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收稿日期：2016-11-15

課題項(xiàng)目：浙江省“十二五”省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目資助