我校材料化學特色專業(yè)教學改革途徑與成效

田 俐，申少華，劉勝利，易清風

(湖南科技大學材料科學與工程系，湖南湘潭411201)

我校材料化學特色專業(yè)教學改革途徑與成效

田 俐，申少華，劉勝利，易清風

(湖南科技大學材料科學與工程系，湖南湘潭411201)

結(jié)合材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)目標及社會發(fā)展需求，重新設置本專業(yè)的培養(yǎng)方案，制訂新的專業(yè)課程教學大綱、考試大綱及實踐教學大綱(“三綱”)，選用合適的教材，制定學期授課計劃，撰寫教案、習題及答案，開發(fā)多媒體課件共享學習信息資源，創(chuàng)建了新型的“科研與教學互動”的教學模式，將本科教學與教師的科研有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)我校材料化學特色專業(yè)創(chuàng)新型的綜合性應用人才。

材料化學;教學改革;科學研究;特色專業(yè)

2009年我校材料化學專業(yè)被批準建設為湖南省普通高等學校特色專業(yè)。材料化學專業(yè)為應用型理工科專業(yè)，我們制定的本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，具有良好的學科素質(zhì)，掌握化學基本理論、基礎知識和基本技能，并受到基礎化學研究和材料化學研究的初步訓練，能在材料和相關學科從事科研、開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)范、設計、運行管理等高級技術人才。因此，材料化學專業(yè)教育的主要任務是使學生系統(tǒng)掌握化學化工知識體系和相關學科基礎知識、具備較強的實驗技能和知識運用能力，以及一定的科學的創(chuàng)新性意識、科學思維和研究能力，為在材料科學和相關應用領域從事新產(chǎn)品新技術的研究與開發(fā)，相關應用基礎研究和工程技術管理工作奠定良好的基礎。

根據(jù)我校多年來的專業(yè)教育教學模式，材料化學專業(yè)的教育課程仍是高度統(tǒng)一的一元化模式，忽視了學生素質(zhì)的全面提高與個性才能的充分發(fā)揮，忽視了學生興趣和創(chuàng)新精神的內(nèi)動力，忽視實踐環(huán)節(jié)，脫離學生的生活環(huán)境和實際，因此很難落實對學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，也嚴重阻礙了學生的學習積極性和主動性的發(fā)揮。學生在學習活動中缺乏主體參與意識和創(chuàng)新意識、綜合運用學科知識能力差、缺乏對生存環(huán)境的關注意識等。因此，我們針對目前專業(yè)教育教學的現(xiàn)狀，改革了材料化學專業(yè)的傳統(tǒng)教學模式，在教師的教學觀念轉(zhuǎn)變、教學內(nèi)容和方法、教育途徑等方面進行了創(chuàng)新研究，創(chuàng)建了新型的“教學與科研互動”的教學模式，把科研的思維方式和研究規(guī)范以及心得體會、實踐經(jīng)驗融入到教學過程中去，引導和鼓勵學生參與教師的科學研究活動，學生可以根據(jù)課堂學習內(nèi)容及時地走進實驗室完成理論知識的實踐和思維創(chuàng)新的過程，從而培養(yǎng)我校材料化學特色專業(yè)創(chuàng)新型的全面發(fā)展的綜合性應用人才。

一 教學改革途徑與成效

1．培養(yǎng)方案的重新設置

材料化學特色專業(yè)的改革重點是對材料化學專業(yè)學生實施綜合素質(zhì)培養(yǎng)、工程實踐能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。培養(yǎng)學生深入思考問題和創(chuàng)新能力的改革必須貫穿在整個教學過程中，貫穿在課堂教學、實驗、設計等教學環(huán)節(jié)。2010年前，材料化學專業(yè)的課程內(nèi)容主要局限于高分子材料范疇。而現(xiàn)實要求我們跟上材料科學的現(xiàn)代發(fā)展進程，反映材料科學的最新成就。因此，在以往培養(yǎng)方案的基礎上，2010級材料化學專業(yè)的培養(yǎng)方案中開設了復合材料方向，也就是將材料化學專業(yè)分成2個平行的方向:高分子材料和復合材料。

在課程的縱向關系上，材料化學專業(yè)新的課程體系確定了“大平臺，小模塊”的課程模式。大平臺包括專業(yè)基礎課與專業(yè)課，它強調(diào)專業(yè)教育的普適性、系統(tǒng)性和科學性。通過大平臺的設置，使學生在掌握專業(yè)基礎理論知識的同時，培養(yǎng)學生全新的思維與視角、全面的知識與技能、綜合分析與解決問題的能力與方法。小模塊是在大平臺基礎上設置的高分子材料和復合材料方向的專業(yè)模塊課，讓學生有針對性地選擇適合自己的專業(yè)方向。培養(yǎng)方案調(diào)整前和調(diào)整后的課程體系學時及學分分布見表1。

2．“三綱”的制訂

根據(jù)材料化學專業(yè)特點和社會對材料化學專業(yè)技術人才的需求，我們將材料化學專業(yè)設置為高分子材料和復合材料2個課程體系。根據(jù)新課程體系的培養(yǎng)方案，重新編制了有關材料化學專業(yè)課程的教學大綱、考試大綱及實踐教學大綱，如《材料測試與研究方法》及實驗、《材料化學》、《高分子化學》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工藝學》、《塑料加工設備》、《材料加工設備課程設計》及《材料復合原理》、《復合材料工藝與設備》、《復合材料結(jié)構(gòu)設計》、《材料表面與界面》等專業(yè)課程。在這些專業(yè)課程“三綱”編寫過程中，有目的地增減了一些內(nèi)容，新編的“三綱”無論是理論教學，還是實踐教學都非常注重學生能力的培養(yǎng)。

表1 培養(yǎng)方案調(diào)整前和調(diào)整后課程體系學時及學分分布

3．專業(yè)教材的選用

根據(jù)教師“三綱”的制訂，經(jīng)相關教師評議、系主任審核、主管教學的院領導審批，選用了合適的相關教材。一般選用的教材為教育部或省教育廳推薦的規(guī)劃教材或“面向21世紀課程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”國家級和省部級重點教材;教材版次以近三年出版的新教材為主。目前，專業(yè)選用的高水平教材(“高水平教材”是指面向21世紀課程教材、“九五”、“十五”和“十一五”國家級規(guī)劃教材、省部級規(guī)劃教材、精品課程教材、各級各類獲獎教材)比例達到42．86%，選用2008年以來出版的教材比例達到71．43%。選用的教材使用效果好，學生普遍感到滿意。2011年6月對07級材料化學專業(yè)1、2班共58名學生進行了教材滿意程度抽樣調(diào)查，包括內(nèi)容適應性，出版質(zhì)量，便于預習、復習程度，課前到書率等4個方面的內(nèi)容，學生反應良好，滿意率達到87．40%。

4．學期授課計劃的制定

學期授課計劃是教師組織課程教學環(huán)節(jié)、教學內(nèi)容、教學進度的具體安排，是對有計劃、有目的地開展教學工作的保證，教師在開課前必須編制好學期授課計劃。根據(jù)材料化學專業(yè)課程教學大綱的要求，本課題組負責人在安排任課教師時，先考慮教師的科研方向和業(yè)務經(jīng)歷，然后組織各任課教師針對特色專業(yè)的性質(zhì)和選用的教材，按照專業(yè)課程表、教學進程表和編制說明等內(nèi)容要求，編制學期授課計劃，體現(xiàn)教學課時安排的科學性、合理性;為了保持高教學質(zhì)量的穩(wěn)定性，任課教師名單確定后，一般不隨意變動。同一課程不同年度的學期授課計劃根據(jù)教學效果與意見反饋、科研發(fā)展的大勢所趨、社會對專業(yè)人才的需求都要求有所更新，這有利于學生更好地了解專業(yè)的發(fā)展前沿，也有利于學生的就業(yè)問題的解決，使學生更好地走上科研道路或走向工作崗位。

5．教案、習題集與答案的撰寫

課題組教師根據(jù)自己多年的教學經(jīng)驗和心得體會，通過集體的研究，仔細商量和交換意見，共同完成了材料化學專業(yè)相關課程教案的制定工作。這些教案是教師們智慧和能力的結(jié)晶，凝聚了教師們的辛勤勞動和大量心血，也是教師們教學內(nèi)容精心安排、教學方法創(chuàng)新設計的成果。同時，課題負責人還組織了教師們對所擔任教學任務的專業(yè)課程進行習題集和答案的編寫工作，這有利于學生理解所學內(nèi)容和加深其印象，也有利于學生及時復習和鞏固所學知識，從而使學生能把握重點、解決難點，輕輕松松地進入后續(xù)課程的學習。田俐老師所撰寫的《材料化學》教案被評為2009年度湖南科技大學校級“優(yōu)秀教案”。

6．多媒體課件的開發(fā)

在廣泛學習、研究了豐富多彩的課件資源后，根據(jù)我校材料化學專業(yè)課程設置為高分子材料和復合材料2個課程體系的特點以及教師的科研情況，由各任課教師開發(fā)制作了相應課程的多媒體課件，這些課件凝練了課程的主體內(nèi)容和教師們的科研成果精髓。多媒體課件圖文并茂，既生動，又形象，教師可將教學內(nèi)容與自己的科研所得融為一體，授課內(nèi)容貼切真實、直觀效果好、淺顯易懂，使學生在抽象的知識獲取過程中培養(yǎng)創(chuàng)新的意識和學會科研的思維。2011年12月我們針對材料化學專業(yè)課程的部分多媒體課件教學效果，在08級材料化學和無機非金屬材料工程專業(yè)共81名、09級材料化學和無機非金屬材料工程專業(yè)共92名學生中進行了抽樣調(diào)查，抽樣調(diào)查結(jié)果顯示均為“優(yōu)良”。許多學生認為這種“教學與科研互動”的模式教學效果非常好，容易理解和掌握教學內(nèi)容，并且對科研也有了一定的了解。

7．學習信息資源的共享

目前，學校寬帶上網(wǎng)速度很快。在完成材料化學專業(yè)理論和實踐課程的課堂教學之余，我們要求各位任教教師能充分利用計算機網(wǎng)絡的便捷盡量給學生提供更多的教學輔導、答疑等服務。我們建立了材料科學與工程系的公共電子郵箱、建立了材料科學與工程系的QQ群，方便教師之間進行教學的討論與經(jīng)驗的交流。同時，我們也建立了與學生網(wǎng)上交流的渠道，如班級QQ群、年級QQ群和專業(yè)QQ群等，方便教師和學生之間的資源共享，教師可在QQ群里上傳學習信息資源，如課程教學錄像、教學多媒體課件、教案與習題、學習參考書和參考文獻，以及其他一些學習資料和網(wǎng)絡資料等;另外，通過這種及時的方式，學生可向教師進行一些疑難問題的咨詢;教師也可及時回復學生，以幫助學生完成學習任務。

8．教學方法和教學途徑的改革

近幾年來，我們材料化學專業(yè)的主體課程基本上都實現(xiàn)了多媒體教學途徑，這種方便、快捷、高效多媒體教學通過演示課件，使授課方式變得方便、快捷，節(jié)省了教師授課時的板書時間，提高了教學效率。通過這種綜合應用文字、圖片、動畫和視頻等資料來進行教學活動，使普通教學手段難以講清楚的抽象難懂的知識更直觀更形象，使學生易理解和把握知識點，同時，這種生動形象的輔佐以教師自身科研成就的課堂教學活動富有啟發(fā)性和真實性，能活躍學生的思維和調(diào)動學生的學習興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能和培養(yǎng)學生的科研意識。

通過多媒體教學途徑，教師向?qū)W生傳輸了更多的信息和更前沿的知識，并將自己的科研成果和經(jīng)驗直觀真實地展現(xiàn)給學生，如此，抽象的課程內(nèi)容具體化，枯燥的課堂氣氛活躍化，學生的學習積極性大大提高，強烈要求理論知識實踐化。針對學生意愿進行科研活動的要求，我們會主動提供從事相關科研工作的教師的名單，然后教師和學生之間進行雙向選擇，教師可以給學生安排一些簡單的科研實驗或在導師指導下學生自行設計一些科學實驗。自2009年以來，我們材料化學專業(yè)實驗室對本專業(yè)的任何學生均是開放的，學生選定導師后，可以自由支配實驗時間和出入專業(yè)實驗室開展科研活動，這方便學生鞏固所學的基礎理論知識，也為學生盡早地進入畢業(yè)論文階段以及創(chuàng)新意識和科研精神的培養(yǎng)提供了機會和條件。收集的數(shù)據(jù)顯示，凡是從大一和大二期間就跟隨教師從事科研活動的學生容易通過研究生復試，錄取率相對來說要高一些。

二 教學效果評價

1．近三年的學生評價

近三年來，課題組的老師都能做到認真?zhèn)湔n、認真編寫每次課的教案、制作多媒體課件、認真上好每一堂課、認真輔導、認真批改作業(yè)、認真考試考核;每一位老師都有良好的職業(yè)道德素質(zhì)和敬業(yè)精神，能做到教書育人，對學生既嚴格要求，又處處關心，既教他們知識，又培養(yǎng)他們具備良好的思想品德和學風，使他們既能成才，又能成人。

學生測評(測評指標有:講課有熱情、精神飽滿，講課有感染力、能吸引學生的注意力，對問題的闡述深入淺出、有啟發(fā)性，對問題的闡述簡練準確、重點突出、思路清晰，對課程內(nèi)容嫻熟、運用自如，講述內(nèi)容充實、信息量大，教學內(nèi)容能反映或聯(lián)系學科發(fā)展的新思想、新概念、新成果，能給予學生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新的啟迪，能調(diào)動學生情緒、課堂氣氛活躍，能有效地利用各種教學媒體等)結(jié)果顯示:學生對材料化學專業(yè)課程任課教師的教學評價打分相對別的專業(yè)來說要高一些。

2．校內(nèi)督導團評價

我院材料化學專業(yè)的主講教師16人。主講教師在教學中能按規(guī)定完成《教學大綱》上要求的教學內(nèi)容，教師課堂講授富有啟發(fā)性，知識信息量大，在教學中十分強調(diào)“厚基礎、重實踐、強能力”以培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)基礎，近年所培養(yǎng)的畢業(yè)生受到用人單位的青睞。各主講教師能團結(jié)協(xié)作，積極參與材料化學專業(yè)課程教學的改革與建設;根據(jù)生源特點，合理處理教材，認真編寫教案并上好每一堂課，課后耐心輔導，認真批改作業(yè)，完成課程的考試考核環(huán)節(jié)。每一位老師均具有良好的敬業(yè)精神，能做到為人師表，使學生成為深受社會歡迎惠顧的有用人才。各主講教師教學效果良好，普遍受到學校教學督導的好評。

3．教師同行的評價

學院每年都會定期舉辦課堂教學質(zhì)量評估(教師教學互評)活動，材料化學專業(yè)16位主講教師的教學均受到全系教師的高度評價。大家認為這些主講教師知識面廣，業(yè)務能力嫻熟，專業(yè)技能強，教學方法得當;在專業(yè)教學中能很好地結(jié)合科研成果，讓學生進行科學思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的集訓。經(jīng)本系19位教師的評比結(jié)果和推薦，近三年有6位教師獲得校級“教學優(yōu)良榜”。本專業(yè)教師獲得湖南省教育廳頒發(fā)的“湖南省高等教育省級教學成果獎”三等獎(No．2010161)1項，獲得“湖南科技大學教學成果獎”一等獎(No．2010009)1項，獲得校級“優(yōu)秀教案獎”1項，獲得校級“多媒體課件獎”1項。

三 結(jié)語

教學改革是一項摸索著前進的漫長的過程。到目前為止，我校材料化學特色專業(yè)的教學改革已取得了一定的成效。我們更新了學生的培養(yǎng)方案、進行了課程的重新設置、編寫了“三綱”、撰寫了習題及答案、制作了專業(yè)課程的多媒體課件、改正了教師的教學觀念和教學方法，通過活躍課堂與開放實驗室使科研與教學相結(jié)合，互促互進，從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和科研精神，實現(xiàn)了全面綜合的發(fā)展;在改革過程中，也得到了一些非常真實和有價值的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、總括及分析，也得出了一些有意義的結(jié)論，這為更好地進行教學研究與改革提供非常寶貴的事實依據(jù)和參考。

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［3］周慧琴．對高校教學與科研中一些問題的思考［J］．北京郵電大學學報(社會科學版)，2002，4(4):35－37．

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G642．0

A

1674－5884(2012)02－0076－03

2011－12－28

湖南科技大學教育科學研究資助項目(G30953);湖南科技大學化學化工學院材料化學特色專業(yè)教研項目

田 俐(1973－)，女，湖南攸縣人，博士，副教授，主要從事材料化學專業(yè)課程的教學與研究。

(責任編校 晏小敏)