輕化工程學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展的教學(xué)改革探新

姜 言，劉秀宇

(1 廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004；2 廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西 南寧 530006)

隨著科技的不斷進(jìn)步和學(xué)科知識(shí)體系的更新周期不斷縮短，在教學(xué)過程中滲透學(xué)科前沿技術(shù)知識(shí)已經(jīng)成為培養(yǎng)創(chuàng)新性和應(yīng)用型人才的必然要求[1]。前沿性專業(yè)課程與基礎(chǔ)性專業(yè)課程在教學(xué)模式上具有較大差別：基礎(chǔ)性專業(yè)課程在教學(xué)過程中以提高學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)水平為主要教學(xué)目的，以學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)、基本原則、基本原理為主要教學(xué)內(nèi)容，以演繹、推理為主要教學(xué)方法，進(jìn)行“灌輸式”的課程教學(xué)；而前沿性專業(yè)課程在教學(xué)過程中以提高學(xué)生的科研創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用能力為主要教學(xué)目的，以學(xué)科前沿理論、技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)，以及學(xué)科知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的最新應(yīng)用動(dòng)態(tài)為主要教學(xué)內(nèi)容，以歸納、分析、滲透、綜合為主要教學(xué)方法，進(jìn)行“體驗(yàn)式”的課程教學(xué)。盡管基礎(chǔ)性專業(yè)課程的教學(xué)模式已經(jīng)較為成熟，但前沿性專業(yè)課程的教學(xué)顯然不適合套用基礎(chǔ)性專業(yè)課程的教學(xué)模式。為了提高前沿性專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量，必須對(duì)相應(yīng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，探索更開放的教學(xué)環(huán)境和更多元化的教學(xué)手段。

輕化工程是在化學(xué)化工、高分子材料等學(xué)科交叉基礎(chǔ)上形成的具有鮮明應(yīng)用性和交叉性特色的專業(yè)[2-3]。輕化工程本科專業(yè)主要包括制漿造紙工程、紡織化學(xué)與染整工程、皮革工程、添加劑化學(xué)與工程四個(gè)方向。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，資源與環(huán)境問題成為制約輕化工程行業(yè)發(fā)展的瓶頸，改善行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和提高產(chǎn)品的附加值是輕化工程學(xué)科面臨的重要任務(wù)[4-5]。當(dāng)前，創(chuàng)新型國(guó)家的科技發(fā)展戰(zhàn)略和科技的快速進(jìn)步也使得輕化工程學(xué)科知識(shí)體系發(fā)生了巨大變化，對(duì)輕工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)和對(duì)輕工類專業(yè)人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行改革成為輕工行業(yè)發(fā)展的必然走向[6-7]。因此，作為專業(yè)人才培養(yǎng)基地的高校必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行前沿性專業(yè)課程教育，以培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展要求的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才，為輕工行業(yè)的發(fā)展提供智力支撐。本文以輕化工程制漿造紙工程為專業(yè)背景，基于“學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程在提升學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力方面所取得的教學(xué)成果，探討了前沿性專業(yè)課程的教學(xué)改革探新舉措。

1 以培養(yǎng)適應(yīng)輕工行業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才為教學(xué)目標(biāo)

前沿性專業(yè)課程的教學(xué)任務(wù)是在學(xué)生掌握了學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，向?qū)W生滲透學(xué)科領(lǐng)域的科研前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、行業(yè)新科技及新成果轉(zhuǎn)化的相關(guān)情況，培養(yǎng)面向?qū)W科的科技創(chuàng)新型人才和面向社會(huì)的實(shí)踐應(yīng)用型人才。

“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程在本科大三第一學(xué)期開展，在學(xué)生掌握了基本的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、環(huán)境及相關(guān)工具性知識(shí)和技能后，在學(xué)生學(xué)習(xí)制漿造紙技術(shù)相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，向?qū)W生滲透制漿造紙及其相關(guān)支撐和交叉學(xué)科的最新發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維以及實(shí)踐應(yīng)用能力，為學(xué)生兩年后的研究生學(xué)習(xí)深造或從事職業(yè)實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。

2 關(guān)注專業(yè)前沿理論與技術(shù)，優(yōu)化更新前沿性專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容

前沿性專業(yè)課程的教學(xué)重點(diǎn)在于專業(yè)領(lǐng)域新理論技術(shù)與應(yīng)用成果的介紹，以及行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析。因此，盡管前沿性專業(yè)課程具有課程大綱，但授課內(nèi)容并不固定。課程教學(xué)的難點(diǎn)在于及時(shí)跟蹤專業(yè)新理論、技術(shù)、代表性的應(yīng)用成果，及時(shí)了解具有重大應(yīng)用背景的專業(yè)基礎(chǔ)性問題，對(duì)教學(xué)內(nèi)容及體系框架進(jìn)行及時(shí)地更新調(diào)整。

輕化工程是具有鮮明應(yīng)用性和交叉性特色的專業(yè)。在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)中，我們從制漿造紙工程專業(yè)靈活性、多樣性、可持續(xù)性的發(fā)展趨勢(shì)出發(fā)，充分發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)多學(xué)科背景、多研究方向、與相關(guān)企業(yè)良好合作關(guān)系的優(yōu)勢(shì)，形成了具有前沿性、學(xué)科交叉性、實(shí)踐應(yīng)用性的特色教學(xué)內(nèi)容體系。例如，根據(jù)制漿造紙工程專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，我們將課程內(nèi)容分為“制漿造紙新技術(shù)”、“制漿造紙與材料科學(xué)”、“制漿造紙與生物技術(shù)”、“制漿造紙與環(huán)境科學(xué)”四大板塊，每個(gè)板塊的教學(xué)分別由在該方向上具有研究經(jīng)驗(yàn)和研究基礎(chǔ)的教師承擔(dān)，確保教學(xué)內(nèi)容的新穎性、直觀性、豐富性。為了提高授課內(nèi)容的廣度和深度，我們還會(huì)邀請(qǐng)校外專家參與教學(xué)，以進(jìn)一步彌補(bǔ)教學(xué)內(nèi)容的前沿性和豐富性。為了增加前沿性專業(yè)課程的應(yīng)用實(shí)踐性，我們還充分利用校友企業(yè)及合作企業(yè)資源進(jìn)行客串教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)及技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)。同時(shí)，課程設(shè)有實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要內(nèi)容是通過前沿性專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生的個(gè)人興趣，進(jìn)入相關(guān)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵺`基地進(jìn)行觀摩和實(shí)踐。課程教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的人員情況，部分教學(xué)內(nèi)容使用雙語(yǔ)教學(xué)，以提高學(xué)生的語(yǔ)言應(yīng)用能力，為未來的科研學(xué)習(xí)和工作實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。

3 以社會(huì)和技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向，完善啟發(fā)式、探究式、體驗(yàn)式的教學(xué)方法

前沿性專業(yè)課程具有明顯的開放性特征，在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)過程中，我們逐步探索并完善了啟發(fā)式、探究式、體驗(yàn)式的教學(xué)方法。

啟發(fā)式教學(xué)：前沿性專業(yè)課程的廣度和深度跨越較大，課時(shí)量相對(duì)較少，不能像基礎(chǔ)性專業(yè)課程一樣向?qū)W生面面俱到地傳授專業(yè)知識(shí)[8]。因此，在教學(xué)過程中，我們注重課程內(nèi)容的引導(dǎo)式和啟發(fā)式教學(xué)，向?qū)W生滲透基礎(chǔ)理論與前沿性問題的聯(lián)系方法，幫助學(xué)生理清基礎(chǔ)知識(shí)與前沿知識(shí)間的邏輯關(guān)系，從而使學(xué)生掌握分析和探究新問題的思路和方法。例如，在“制漿造紙與材料科學(xué)”課程板塊中，向?qū)W生介紹生物質(zhì)基材料的最新研究成果和進(jìn)展時(shí)，從學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的“植物纖維化學(xué)”基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容出發(fā)，講解生物質(zhì)基材料的制備理論和研究思路，著重引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)植物纖維化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容的理解，摸清生物質(zhì)基材料理論和技術(shù)發(fā)展的基本趨勢(shì)。

探究式教學(xué)：學(xué)科前沿知識(shí)更新速度快，且部分理論與技術(shù)并不成熟，但均為該學(xué)科在學(xué)術(shù)科研和應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域中的新動(dòng)向和新問題。因此，存在很多值得探討的問題。在前沿性專業(yè)課程的教學(xué)中，向?qū)W生傳達(dá)學(xué)科的最新發(fā)展情況并不是唯一目的，還要幫助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研和實(shí)踐探究性思維。這就要求教師在教學(xué)過程中，思考和設(shè)計(jì)探究性的問題，充分調(diào)動(dòng)師生共同解決問題的積極性，形成探究式的學(xué)習(xí)氛圍。同時(shí)，為了使探究式教學(xué)達(dá)到更好的效果，還要注重向?qū)W生講授科研基本工具的學(xué)習(xí)和使用方法。例如，專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)方法、文獻(xiàn)檢索技術(shù)的使用方法等。在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了大量的探究性和討論性內(nèi)容。例如，在“制漿造紙與環(huán)境科學(xué)”課程板塊中，我們?cè)谙驅(qū)W生介紹紙基吸附材料在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的最新應(yīng)用進(jìn)展時(shí)，會(huì)將實(shí)驗(yàn)室制備的吸附材料帶到課堂中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在向?qū)W生講解紙基吸附材料的制備機(jī)理和吸附機(jī)理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)有吸附材料的不足和改進(jìn)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生在課后自主查閱和學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)資料的積極性，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的教學(xué)目標(biāo)。

體驗(yàn)式教學(xué)：實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐是理工科學(xué)生掌握學(xué)科基礎(chǔ)和前沿知識(shí)最直接有效的手段之一[9-10]。因此，在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)中，我們十分注重體驗(yàn)式的教學(xué)方法。通過組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室觀摩或直接參與科學(xué)研究，加深學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。具體實(shí)施方案包括：根據(jù)學(xué)生的意愿和興趣，安排學(xué)生到相應(yīng)研究方向的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，對(duì)研究?jī)?nèi)容具有濃厚興趣并掌握基本學(xué)科知識(shí)的同學(xué)，由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)教師進(jìn)行系統(tǒng)指導(dǎo)和培訓(xùn)，并在制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究方案后，由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相關(guān)研究方向的研究生負(fù)責(zé)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究，使研究生和本科生在科研實(shí)踐中互相學(xué)習(xí)，互相幫助，通過親身體驗(yàn)式的經(jīng)歷對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)在科研與實(shí)踐中的應(yīng)用形成更深刻的理解。

4 多元化的課程考核方式與教學(xué)成果評(píng)估

前沿性專業(yè)課程的開放性和發(fā)散性，促使對(duì)學(xué)生課程成績(jī)的評(píng)估應(yīng)采用多元化的考核方式，以提高課程成績(jī)?cè)u(píng)估的公平性和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[11]。在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)中，我們將課程成績(jī)?cè)u(píng)估分為“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)情況”和“學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況”兩部分，各占總分的50%。其中，“課程內(nèi)容學(xué)習(xí)情況”又分為課程作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課程論文三部分進(jìn)行考核。“學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況”主要根據(jù)學(xué)生的文獻(xiàn)資料閱讀情況、實(shí)驗(yàn)室出勤率、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)教師和研究生反饋意見、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況、科研論文撰寫和發(fā)表情況進(jìn)行考核評(píng)估。通過多元化的課程考核方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的科研積極性，最大程度地發(fā)揮了前沿性專業(yè)課程在培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維和提高實(shí)踐應(yīng)用能力方面的作用。

在“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)過程中，我們通過明確教學(xué)目標(biāo)、不斷優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)方法、建立多元化的課程考核方式，獲得了學(xué)生對(duì)此課程教學(xué)積極正面的評(píng)價(jià)，并取得了令人滿意的教學(xué)成果：學(xué)生的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)完成質(zhì)量有所提升，部分學(xué)生取得了較好的研究成果，本科生發(fā)表論文數(shù)量和質(zhì)量逐年提高，學(xué)生考研率和保送國(guó)內(nèi)外知名院校的人數(shù)明顯增加，學(xué)生在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及科技實(shí)踐競(jìng)賽中的獲獎(jiǎng)數(shù)目和級(jí)別明顯提升，企事業(yè)單位對(duì)輸送人才的反饋滿意度大幅度提升。豐碩的教學(xué)成果也意味著學(xué)生在未來科研深造和實(shí)踐工作的起跑線上將更勝一籌。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果，探討了前沿性專業(yè)課程的教學(xué)改革探新舉措。實(shí)踐證明，通過對(duì)前沿性專業(yè)課程教學(xué)模式的不斷改良，前沿性專業(yè)課程的開展能夠在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力方面起到立竿見影的積極作用。然而，為了達(dá)到更理想的教學(xué)成果，還需要對(duì)前沿性專業(yè)課程的教學(xué)模式進(jìn)行不斷地探索。例如，需要更好地處理專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與前沿知識(shí)的銜接問題，提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解消化程度；需要更好地處理前沿性專業(yè)課程課時(shí)較少與內(nèi)容較多之間的矛盾，凝練具有時(shí)效性的前沿性知識(shí)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力；需要進(jìn)一步提升教師團(tuán)隊(duì)的科研素質(zhì)，引進(jìn)高層次人才，建立有效的人才激勵(lì)機(jī)制，提升教師的教學(xué)能力和教學(xué)效果；需要進(jìn)一步推進(jìn)線上和線下教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，增加師生的互動(dòng)性，提高前沿性專業(yè)課程的教學(xué)效率，進(jìn)一步發(fā)揮“輕化工程(制漿造紙)學(xué)科前沿技術(shù)進(jìn)展”課程在培養(yǎng)高素質(zhì)輕化領(lǐng)域人才方面的效用。