山东化工
SHANDONGCHEMCCALCNDUSTRY
-180-2020年第49卷
*-流专业建设"背景下《高分子材料学)课堂教学创新的
研究与实践
邓志峰,李雷权,陈立贵,郝晓丽,包维维,蒋鹏,袁新强
(陕西理工大学材料科学与工程学院高分子材料与工程系,陕西汉中723000)
摘要:在“一流专业建设”和“工程教育认证”的时代发展需求下,地方高校的教学改革正面临着重大的机遇和严峻的挑战。本文从课程内容与教学目标、学情分析、课堂教学创新设计三个方面介绍了我校《高分子材料学》教学创新的研究与实践,通过学情分析与反思、课堂教学方法创新、科研反哺教学、课外实践锻炼、互联网技术应用、动态教改教学、优化教学方案,切实培养应用型工程技术人才,更好地服务国家和地方区域经济社会发展'
关键词:高分子专业;高分子材料学;课堂教学创新;科研反哺教学;高等教育
中图分类号:G642.4文献标识码:B文章编号:1008-021X(2020)23-0180-02
Rearch and Practicc on Classroom Teaching Innovation of Polymer MateUaU Sciencc Under the Background of First-clast Major Construction
Deng Zhifeng$Li L^iquan$Chen Ligui$Hao Xiaoli$Bao Weiwei$Jiang Peng$Yuan Xinqiang交流的艺术
(Departwent of Polymer Materials&Enyinee—ng,Shaanxi University of Technology,Hanzhony723000,China) Abstract:Ci the era of"F—st-class specialty consOuc/on"and"Enyinee—ng education cer—fica—on',the teaching reform of local ce—eaes and univeoi/es is facing great opportuni/es and vere ch/lenges.This ar—We describes the rearch and practice on eeachinginnoeaeion oopoeymeemaeeeiaessciencein oueunieeesieyoeom ehecoueconeeneand eeachingaims,eheeeaening anaeysis,and ehecea s eoom eeachinginnoeaeion design.Theough eheanaeysisand eeoeeceion ooeheeeaening,ehecea s eoom eeachingmeehodsinnoeaeion,scieneioiceeaech back-oeedingeeaching,ineeeneeeechniqueappeicaeion,dynamiceeachingeeooem, op/mize the teaching plan,Te train application-o—ented enyinee—ng talents to —e the national and local reaional economic coneuceion and sociaBdeeeopmene.
Key wo U s:major of polymer materials;polymer materials;innovation in classoom teaching;scientific rearch back-feeding eeaching%higheIeducaeion
党的十九大报告明确提出,要“加快一流大学和一流学科建设,实现高等教育内涵式发展”⑴。要推动新工科、新医科、新农科、新文科建设,做强一流本科、建设一流专业、培养一流人才,全面振兴本科教育,提高高校人才培养能力。积极鼓励地方高校进行分类发展、特色发展和结构优化,在服务地方区域经济社会发展中建设一批面向未来、适应需求、引领发展、理念先进、保障有力的一流本科专业。当前,在“一流专业建设”和“工程教育认证”的发展要求下,我校高分子材料与工程专业的建设与发展也面临着重大的机遇和严峻的挑战,培养能适应国民经济建设和行业发展需求的“高级应用型工程技术人才”,成为本专业的教学发展使命。为此,笔者针对所承担的《高分子材料学》课程教学过程中存在的问题,以“科研反哺教学”为重要的改革手段,探索其在《高分子材料学》课堂教学创新中的实践与研究’
1《高分子材料学》课程内容与教学目标
高分子材料是当今最重要的四大材料之一,因其加工性好、密度低、强度高、成本低等优点,被广泛地应用于国民经济的各个行业中,如机械工业、医疗领域、交通运输、航空航天、智能材料等,是人类生活、生产离不开的重要物质基础’《高分子材料学》是高分子材料与工程专业的一门专业基础课程,
其内容涵盖了塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等各类常用高分子材料,体现出高分子材料的发展历程和研究进展,是从事高分子材料研究、开发、设计等方面工作必不可少的重要理论基础,是一门理论性与工程应用性均较强的课程叫
本课程通过对常用高分子材料的合成与制备、结构与性能、加工与应用、材料发展动态的教学,目的使学生了解高分子材料的制备方法、基本组成和主要应用领域,重点掌握高分子材料的微观结构与宏观使用性能之间的关系,具备“从高分子链结构角度来分析材料性能及应用特点”的能力,能够因地制宜地选材及配方设计,并能够对新兴发展的新材料、新产品、新技术等进行合理地分析与应用,真正意义上彳到培养专业基础知识扎实、工程应用能力强的专业技术人才。
2《高分子材料学》课程教学的学情分析
“学情分析”指的是在课堂教学中对影响教学的学习者(即学生)的内在特征与外在要素之间关系的分析,主要分析学生在学习方面的特点,如学习基础(知识基础、方法基础、经验基础)、学习过程(学习方法、学习习惯、学习兴趣、学生个性)和学习效果等⑶。通过学情分析可有利于教师进行针对性的教学设计,优化教学方法,开展有效的课程教学活动,促进学生的有效学习和教师的精准教学。
2.1学生的学习基础
在进行课堂教学前,首先要认真分析学生的学习基础,主
收稿日期:2020-08-24
基金项目:陕西理工大学2020年教育科研项目(基于《高分子化学》课程的地方高校材料类专业课程强化课程思政实施路径研究,JYYJ2020—1)
什么是死锁
作者简介:邓志峰(1984-),湖北襄阳人,陕西理工大学讲师,博士在读,主要从事高分子专业的教学与研究,有机共辄光电高分子的分子设计与合成、有机场效应晶体管的制备及性能研究等。
第23期邓志峰,等:“一流专业建设”背景下《高分子材料学》课堂教学创新的研究与实践-181-
要包括学生的知识基础、方法基础、经验基础等。按照我校高分子材料与工程专业培养计划的设置,《高分子材料学》是面向高分子专业学生所开设的第一批专业基础课程之一,课程安排在本科第四学期(大二下学期),该课程由材料的化学合成3微观结构3材料性能3产品设计及应用3最后到材料的最新进展,涉及多个方面知识,是一门系统完善、综合性强的材料学基础课程。然而,此时大二学生已接受的是数、理、化、英、计算机、工程力学等通识性教育,而对高分子专业的认识主要集中在入学专业教育和部分同学课外兴趣自学的阶段,大二学生的专业基础知识薄弱,尚未掌握过此类综合性课程的学习方法,系统性学习的经验相对薄弱。
金箔金
2.2学生的学习过程
学习过程是教学活动发生的主要和重要环节,主要针对学生的学习方法、学习习惯、学习兴趣、学生个性等进行学情分析。学生是一个动态变化的教学对象,不同年级、不同班级、不同学生均具有不同的学习特点。整体上看,大二学生未形成良好的课前学习习惯,对专业课学习兴趣不够浓厚,成绩两极分化的情况明显,班级间的学习状况也存在明显的差异。需要通过设计一系列的教学活动,培养学生课外学习的习惯,调动学生的学习兴趣和热情,传授学生正确的系统性学习方法,鼓励学生形成适宜各自发展的学习习惯和学习个性,形成团队互助、协作学习、共同进步的良好氛围,并通过课堂反馈及分析,实时掌握学生的学习动态,及时进行教学方法的调整,做到真正的因才施教,完成本课程的培养目标。
2.3学生的学习效果
学生学习效果的评价是教学工作能否如期达成的重要考量方法。传统教学中的学习效果评价主要为课堂提问、课后作业、期末测验等,评价方法和评价体系并不健全,未能与时俱进,不能够全面反映出新时代发展要求下对学生的系统知识、综合素养、工程应用能力的培养效果。
,学习果的评对学学习的反馈鼓励,不健全的评价结果可能会打消学生的学习热情和个性化的发展,要及时肯定学生在学习过程中表现突出和优异的方面,调动学生的学习热情,同时也要及时发现和纠
酱油党正学生在学习过程中出现的问题,亡羊补牢,努力在课程结束前使每一位同学的知识和能力都得到提高。
3《高分子材料学》课堂教学设计与创新
高分子材料发展至今已有百余年历史,随着人类生产技术的提高,以及人们日益丰富的物质文化的需要,功能各异、琳琅满目、种类繁多的高分子材料出现在我们的生活和生产中。纵观《高分子材料学》的教学内容,就是一部高分子材料的发展简史,材料技术更新较快、使用领域不断增多,理论技术不断得到补充与修正,人们对于高分子材料的认识不断增强,社会对于高分子材料以及高分子专业技术人员的需求也在动态变化。因此,《高分子材料学》是一门亟待改革与创新的专业基础课程,需要改变传统教学思维,满足社会的动态需要,不断更新与完善教学内容,实施动态课改教学⑷,切实培养出高级应用型工程技术人才,更好地服务国家和地方区域经济社会发展。
30课程的教学内容设计
根据本课程的教学特点和自身教学实践经验总结,《高分子材料学》课程在教学内容上要化繁为简、分门别类、把握主线、突出重点“三点一线”。即将纷繁复杂的高分子材料进行分类整理,始终围绕着高分子材料的“原料(单体)3材料合成(分子设计)3微观结构3宏观性能3产品应用”这一主线来进行系统性的教学设计,重点突出材料的“微观结构3宏观性能3产品应用”三点之间的关联,最终使学生掌
握高分子材料中的普适规律,并具备高分子材料的分析、选择和应用的能力。
30课程教学中的思政元素
“课程思政”是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。在课程思政的设计方面,《高分子材料学》课程始终将“高分子材料”的“成型成材”与“高分子专业学生”的“成长成才”紧密联系在一起,由如何构建出一个合格的产品引发出如何发展成为一名高素质人才,由对学生内在的“专业内涵培养”、“专业素养提升”到外在的“综合能力及素养”的塑造与提升,重点培养学生具有六个“C”能力:对自己所学的专业和日常事物要保持好奇心(Curiosity),要敢于去探索未知的事情;在研究过程中遇到困难,要满怀勇气(Courage)去挑战(ChaOenge)去解决;同时需要全神贯注(Concentration),够锲而不舍地坚持下去(Continuation);在这种持续、专注的过程中不断积累自己的自信心!Confidence)。通过课程思政的设计,使学生自然接受,并产生情感共鸣,激发学习的内动力,潜移默化地对学生的思想意识、行为举止产生影响,逐渐形成正确的认识观、世界观、价值理念、以及精神追求。
30课堂教学中的创新设计
《高分子材料学》课程始终把培养“高级应用型工程技术人才”为教育使命和培养目标,采用新方法和
新理论积极进行教学改革,探索适合本门课程和时代发展需要的教学方法。
在教学理念上,要重视学生在教学中的主体地位,围绕学生的学习兴趣展开教学,实现师生的平等对话,激活教学氛围。始终坚持“以教师为主导,以学生为中心”的“引导式教学”,深入进行学情分析,始终围绕学生的“如何学”3“有兴趣学”3“渴望学和热爱学”去进行教学设计’
女生必备
在教学方法上,采用“启发式”教学启发学生思考,采用“引导式”教学引导学生学习,采用“翻转课堂”、“小组讨论”和“小组答辩”等形式推动学生参与课堂交流,利用“大学生创新创业比赛”、“互联网+”和“全国高分子大赛”等课外竞赛平台带领学生参加课外活动,调动学生对本专业的热情’
在教学手段上,坚持“动态教学”的方法,除了选用多媒体与视频教学相结合外,积极利用互联网技术、信息技术和大数据技术为课程改革提供技术支撑,设计合理的教学环节,引导学生主动去发掘课程相关的专业资源和最新信息。经过几年的不断实践和努力,学生们整理出一系列优异的教学资料,例如专业相关的“电子版”教材、课程辅导PPT、网络公开课(MOOC、超星、网易公开课等)、著名高校(斯坦福、哈佛等)视频教材、专业软件(学生通过下载Kogd—w可在手机上自己绘制高分子的大分子3D模型、直观感受高分子的微观结构)等。此外,利用雨课堂、超星等课程平台,可实现课上的自动签到、知识抢答、课上互动和章节测试,以及课后的习题推送、问题解答等。
在教学, 3.1,化为、分类、把握主线、突出重点“三点一线”。积极将科研成果(重点研究项目、校
企合作项目等)转化为课堂教学内容,引入新知识、新技术、新应用,逐渐形成项目教学等更高形式的教学方式[4],并形成一套具有学校特色、具有地方经济发展特色的校本教材。实现理论教学与实用技术的融合,丰富学生的见闻,利于学生未来就业与发展。同时,用项目带领学生学习,利于学生将所学知识进行系统应用,避免了传统课堂中理论知识重复教学的枯燥乏味[5]。在教学组织上,采用翻转课堂(角色互换法)、案例分析、小组讨论、分组教学、小组竞赛、课堂“微试验”[6]等多种形式,激活学生在学习中的主体地位。设计鲜活有趣的生活实例、科研项目、最新材料技术等,积极带领学生观察生活、在生活中找到高分子材料,并对其进行深入的调研和学习。
在教学评面,避免教学、后作期
(下转第184页)
山东化工
SHANDONGCHEMCCALCNDUSTRY名侦探福尔摩斯
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包含仪器构造原理、样品制备、脉冲选择、参数设定、仪器操作、数据软件的使用(软件使用部分同时推出线上课程);课程目标,研究生可以独立操作仪器以及根据不同科研需求选择合适的测试方式方法;
考察方式,根据文献选择合适的测试方式以及实验报告的撰写。考察合格者由大型仪器共享平台发放核磁考察合格证书以及仪器上岗操作证,可以自行预约机时,独立上机操作。
2.4专题教学——创新性课题
专题教学是针对不同学科热门科研课题开设的教学内容。譬如,本校重点优势学科—
—作物学和作物遗传育种,科研团队为了证实不同条件下获得的淀粉结构性差异,他们寄希望于利用固体核磁的一维碳谱以及相关谱图的模拟计算获得淀粉分子层面微观结构的差别以及不同晶型含量差异,这一计算方式也已获得业内认可凶。但是测试和计算方式方法的掌握却局限于少数课题组。针对这一课题,由平台老师牵头,开展专题教学,将极大促进学科发展和帮助研究生开展科研工作。专题教学又可称一体化打包教学,教学内容包含样品制备、仪器硬件条件选择、参数设置以及数据拟合等多个方面。因此专题教学可以促进各学科研究生最为快速上手开展科研工作,是NMR课题群的最贴近实际科研工作的“新风系统”。
2.0建立NMR课程群的操作难点
建立课程群的操作难点在于如何调动各课任教师的积极性以及调动学生学习的积极性。首先,从学校层面,设立不同课程群项目,由大型仪器共享平台主办,学院负责核磁共振波谱仪的课任教授以及大
型仪器平台老师为主要负责人,研究生为项目参与人,共同参与网上课程的计划、采集、录制,以及线下课程的实施。其次,更为重要的是,NMR课程群建立后,线上线下课程的监督维护和实时更新,从而保证课程群的可持续生态发展。而这一工作可由平台老师统一调配负责。为了调动学生学习兴趣和提高动手创新能力,开设仪器相关创新性课题申请以及微课课题申请,优秀的微课上传至NMR课程群网络云课堂--专题教学部分。
3总结
经过多年来的教学实践,非化学专业研究生的大型仪器教学迫切需要以及所面临的困境迫使我们必须加快建设合理化
(上接第181页)
考试的片面性评价问题,针对教学过程中开展的一系列活动,从专业知识、综合素养、应用能力、团队协作等多个角度对学生的学习效果、能力增强、培养效果进行测评,对学生表现优异的地方要及时反馈和鼓励,对学生出现的问题要及时纠正和指导’在实际评价中,采用超星和雨课堂等平台实现课堂的自动签到,出勤占比10%,期末考试成绩的占比降低至50%,小组讨论及答辩占比15%,课后作业和课堂提问占比15%,翻转课堂占比10%,通过动态的评价和分析,不断调整课程的教学方法,在课程结束时基本完成课程的培养目标°
4结语
《高分子材料学》是高分子材料与工程专业的一门专业基础课程,是从事高分子材料研究、开发、设计等工作必不可少的理论基础。在“一流专业”建设的机遇与挑战下,本课程通过改变传统教学思维,深入进行学情分析,重点突出“三点一线”,形成一系列行之有效的教学设计方案;通过翻转课堂、小组辩论、知识抢答等教学方法,结合雨课堂、MOOC等教学平台,引导学生思考、激发学习热情;充分利用大创、互联网+、高分子大赛等课外竞赛平台,培养学生的综合能力;通过不断引入新知识、新技术、新应用,积极将科研成果转化为课堂教学内容,结合现代互联网信息资源,实施动态课改教学,形成具有学校和地方特色的校本教材,满足时代和经济社会的动态需要;通过引入课的教学框架。本文简述了针对这一困境所提出的NMR课程群的建设框架。课程群的安排主要以难易程度以及与实际科研的关联程度逐步开展。此外,鉴于当前AI技术的发展和突破,针对大型仪器的实验技能培训有望通过AI模拟进行远距离预演,加快研究生甚至是本科生熟悉仪器的构造和基本操作。本文发起以大型仪器为核心,开展系统性实时性研究生教学,使得研究生教学更贴合实际科研工作,为高质量和高水平的科研发展添砖加瓦。
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(本文文献格式:魏朵,张奉民,王帧胤,等•交叉学科研究生核磁共振波谱教学课程建设[J]•山东化工,2020,49(23):182184.)哪个奶粉比较好
程思政,切实把“立德树人”作为课堂教学的必要任务。通过这一系列的课堂教学创新研究与实践,真正意义上做到培养专业基础知识扎实、工程应用能力强的专业技术人才,服务于国家和地方区域经济建设发展。
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