PBL+TBL教學模式在高分子材料與工程專業(yè)綜合實驗中的應用

蔡少君，彭湘紅，趙 東

（江漢大學 化學與環(huán)境工程學院，湖北 武漢 430056）

1 高分子材料與工程專業(yè)實驗環(huán)節(jié)現(xiàn)狀及改革對象選擇

江漢大學高分子材料與工程專業(yè)以服務湖北省相關高分子材料領域產(chǎn)業(yè)為目的，為相關高分子材料生產(chǎn)、加工企業(yè)培養(yǎng)具有良好職業(yè)素養(yǎng)的工程技術人才。作為工科專業(yè)，實驗及實踐環(huán)節(jié)占有相當重要的地位［1-4］。另一方面，現(xiàn)今高分子材料與其他諸多學科產(chǎn)生了交叉融合，相關專業(yè)的人才培養(yǎng)模式也需與時俱進［5］。無論是實驗內(nèi)容的設置還是最終成績的評定，均需要進行改革與探索［6-9］。

因此，筆者選擇專業(yè)綜合實驗為改革對象，將PBL+TBL［10-12］教學模式應用其中，除鍛煉學生動手能力外，更為重要的目的是使學生具有團隊合作、明確分工的意識；在實驗過程中對非預期實驗現(xiàn)象進行判斷處理，以及運用專業(yè)知識對實驗結(jié)果進行分析處理的能力。

2 PBL+TBL教學法在專業(yè)綜合實驗中的應用

2.1 PBL教學法：提出問題（設置開放式實驗問題，充分調(diào)動學生積極性）

專業(yè)綜合實驗的設置，初步分為合成和加工兩部分。

2.1.1 苯乙烯聚合的綜合實驗 要求（見表1）：合成路線，反應機理，所需試劑（規(guī)格，數(shù)量）、玻璃儀器（型號規(guī)格，數(shù)量）和實驗儀器（型號規(guī)格）；單體提純步驟，合成步驟，產(chǎn)物提純步驟；產(chǎn)物結(jié)構(gòu)表征；產(chǎn)物分子量和分子量分布測定；產(chǎn)物玻璃化溫度測定（見表1）。

表1 合成實驗要求示例Tab.1 Requirements of synthetic experiment

學生需要完成的實驗方案包括：合成路線，合成機理，所需試劑（規(guī)格，數(shù)量）、玻璃儀器（型號規(guī)格，數(shù)量）和實驗儀器（型號規(guī)格）；具體合成步驟，產(chǎn)物提純步驟；紅外、核磁，凝膠滲透色譜，示差掃描量熱儀的測試原理，樣品制備方法，測試條件及譜圖分析；粘度法原理及具體操作，所需試劑儀器。

2.1.2 無鹵阻燃塑料的制備和性能測試 要求：基體樹脂（自選），阻燃劑（自選，無鹵），阻燃性能測試及力學性能測試（見表2）。

表2 加工實驗要求示例Tab.2 Requirements of processing experiment

學生需要完成的實驗方案包括：自選基體樹脂（選擇的理由，為什么該樹脂需要阻燃改性）；阻燃劑（自選，選擇的理由，配比）；如何共混加工（所需設備及具體加工條件）；抗氧劑及其他助劑（自選，選擇理由及配比）；阻燃性能測試（所需儀器設備，樣條如何制備，測試參考標準及具體測試步驟和條件，阻燃等級如何評定）；力學性能測試（所需儀器設備，樣條如何制備，測試參考標準及具體測試步驟和條件，性能如何評定）。

2.2 TBL教學法：團隊合作

同一個課題，看似較為簡單，但是具備一定的開放性。學生在拿到課題的時候會認為較為簡單，但在設計實驗方案的過程中就會發(fā)現(xiàn)課題具有一定的難度。選擇同一實驗的不同小組，實驗方案可能完全不同。

整個實驗過程，涉及到資料調(diào)研，方案選擇和制定，方案撰寫，實驗操作，儀器設備操作，實驗結(jié)果分析，實驗報告撰寫多個方面。具有4～6人的工作量，需要整個團隊分工協(xié)作方能完成。

PBL+TBL教學模式的核心是提出問題，迫使學生以團隊的形式主動查閱文獻和資料來解決問題。但團隊中每個學生都有主觀能動性，專業(yè)知識較為穩(wěn)固的同學可能動手能力不強，文獻調(diào)研能力較強的同學可能制定方案和撰寫能力欠缺。一個團隊，每位同學的能力不同，這便需要團隊同學自行根據(jù)成員特點進行分工來完成綜合實驗。

2.3 考核、評價體系的建立

PBL+TBL教學模式下的專業(yè)綜合實驗，學生的能力、付出的勞動很大一部分在實驗操作和實驗報告中無法體現(xiàn)。比如，文獻調(diào)研和資料查找、小組討論的積極性、實驗現(xiàn)象或結(jié)果偏離預期后的處理等諸多方面。所以，單純的平時成績+期末考核的成績評價方式并不適合PBL+TBL教學模式下的專業(yè)綜合實驗。

筆者設計的考核評價體系中，總成績僅由平時成績和實驗報告兩部分組成，各占50%。其中，平時成績分為兩部分：第一部分由小組討論后相互自評，以小組為單位進行，根據(jù)每次資料查找、方案設計和小組討論的情況記錄打分。每小組設置組長專門記錄討論情況進行評分；教師可以根據(jù)小組討論筆記進行驗證性評價。第二部分由教師根據(jù)每次的出勤、實驗操作、解決問題能力，討論的活躍程度進行評定。依據(jù)此種考核形式，不僅可以保證學生具有較高的積極性進行實驗討論，并且還可保證學生在實驗過程中對基本實驗技能的掌握和團隊協(xié)作精神的鍛煉。

3 結(jié)語

PBL+TBL教學模式在專業(yè)綜合實驗中的綜合應用，能從根本上解放學生的主觀能動性和積極性，激發(fā)學生的學習熱情。在培養(yǎng)學生專業(yè)綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的同時，也培養(yǎng)了學生的競爭合作和團隊協(xié)作精神，對后續(xù)相關實驗、實踐體系的建立也具有一定的指導意義。

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