資源材料與可持續發展課程教學的一些探討

魏叢

[摘 要]資源材料與可持續發展是材料科學與工程專業的工程基礎課，課程教學的關鍵是讓環境保護和可持續發展的理念與學生的專業知識充分融合，從而不浮于表面，扎根于學生的意識之中。論文從教學理念、教學內容、教學方式等方面闡述如何提高學生對這門課程的認識和學習積極性，加深學生的理解，從而達到理想的教學效果。

[關鍵詞]資源材料;可持續發展;成果導向教育

[作者簡介]魏 叢（1988—），男，河南省南陽市人，博士，鄭州大學材料科學與工程學院講師，研究方向為低維光電材料的制備及性能研究。

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）47-0-02[收稿日期] 2020-05-22

隨著社會的發展和科技的進步，人類對于自然資源的消耗和環境的破壞也日益嚴重，已經引發了諸如溫室效應、霧霾、水污染、垃圾圍城等一系列環境問題。日益凸顯的能源和環境問題已經嚴重制約了人類社會的可持續發展，工科大學生是經濟建設的主力軍，是未來人類生活方式的設計者，培養他們的環保意識對可持續發展型社會的構建至關重要[1]。資源材料與可持續發展作為材料科學與工程專業的工程基礎課，是為了讓學生了解與材料生產過程有關的環境知識，使學生在材料設計、生產、加工、使用及廢棄過程中，能夠站在環境保護和可持續發展的角度去思考如何避免對人類和環境造成的損害，初步掌握有利于可持續發展的材料加工手段和設計思想。本課程旨在提高學生的環境保護和可持續發展的意識，使他們在未來的學習和工作中能夠綜合考慮社會、環境、資源等因素，在滿足環境和社會可持續發展的前提下，進行材料的設計和生產，從而自覺踐行經濟、生態、社會可持續發展的理念[2]。

與其他專業課不同，資源材料與可持續發展的課程內容繁多，涉及環境、法律、社會、材料等諸多領域，需要學生具備學科交叉融合的能力，從而將不同學科的知識融會貫通。另外，部分學生的環境保護意識不強，對日益嚴重的環境問題和生態問題認識不足，重視程度不夠，課程學習往往只停留于表面，對很多問題缺乏深究的興趣，很難真正實現專業知識與環境知識的融合，難以達到預期的教學效果和教學目標。針對這些問題，本文根據資源材料與可持續發展教學的實際情況從教學理念、教學內容以及教學方式等方面做了初步探索。

一、轉變教學理念

資源材料與可持續發展這門課內容繁雜，涉及范圍廣，學生在學習過程中不易把握重點，容易分心，而且大量的抽象概念極易使學生產生“假、大、空”的感覺，甚至出現厭學情緒。而傳統的課堂教學是以教師為中心，教學內容、教學方式、教學評價都是以教師為主進行的，學生只是被動地接受，往往僅憑最終的考試對學生進行評價，學生的學習狀態以及學習效果很難及時反饋到教學過程當中，不符合工程教育持續改進的理念，嚴重影響課程教學效果。

與上述傳統教學理念不同的是成果導向教育（Outcome based education， OBE）理念，該教育理念以學生為中心，根據學生學習狀態效果來進行教學評價，要求課堂教學的實施要緊緊圍繞促進學生達到學習成果來進行，并引入合適的過程性評價機制來掌握學生的學習狀態和學習效果[3]。因此，在資源材料與可持續發展的教學過程中，將OBE的教育理念引入，以幫助教師及時了解學生的狀態及訴求，針對學生的問題和需求，有的放矢地設置相應的教學內容，改進教學方式和方法，從而提升教學質量。

二、優化教學內容

（一）合理擴展教學內容

資源材料與可持續發展課程涉及環境領域的諸多內容，涉及大量抽象概念，材料專業的學生由于專業差異，對這些概念的認同感比較低，重視程度不夠，學習往往只停留在對知識點的死記硬背，效果經常是“考過即忘”。例如，我們經常提到的“溫室效應”，課堂上幾乎所有的學生都知道這個名詞，而且都知曉二氧化碳是一種典型的溫室氣體，但是“為什么二氧化碳是溫室氣體”或者“什么樣的氣體能夠產生溫室效應”幾乎無人知曉，而且很少有學生會主動去探究這些問題。課堂教學如果只是簡單把課程知識點羅列出來，很容易造成學生學習浮于表面，概念認識不深入，而且很難讓學生將課程內容與自己的專業知識聯系起來，學生認識不到該門課程開設的意義，會從心理上輕視該門課程的學習。

針對這一問題，通過擴展教學內容，根據學生的專業背景來進行知識點的闡述和講解，例如，結合材料專業學生之前學過的波譜學知識，把“紅外活性”的概念與“溫室氣體”聯系起來，使學生從本質上認識溫室效應產生的原因，從而舉一反三，根據自己所學的專業知識判定哪些氣體能夠產生溫室效應。這樣不僅能加深學生對課程內容的理解，讓學生有獲得感，從心理上真正重視該門課程的學習。同時也賦予學生一個新的視角，讓他們站在環境保護和可持續發展的角度來應用和轉化自己的知識，幫助他們將環境保護的理念落實到未來的學習和工作中去。

（二）緊跟時代，及時更新教學內容

在資源材料與可持續發展這門課程的授課過程中可以向學生介紹材料清潔生產及廢棄物綜合利用的一些新技術或者新方法。而新技術和新方法都是相對的，具有典型的時效性，目前人類社會正處于高速發展的時代，技術更新迭代的速度非常快。為了保證學生能夠跟上時代的發展，需要及時更新教學內容。如在合適的章節引入相關的行業資訊及最新的文獻資料，讓學生及時了解行業的最新動態和最新技術，能夠把握未來行業的發展方向。另外新知識的加入也能夠激發學生的學習興趣和學習熱情，提升學習效果。

三、改進教學方式

（一）采用誘導式教學，提升學生獨立思考能力

資源材料與可持續發展課程內容繁雜，相對較為枯燥，傳統“填鴨式”或者“灌輸式”的講授方式很容易讓學生失去學習興趣，產生厭學情緒。因此，在授課的過程中避免“填鴨式”教學，而采用誘導式教學，針對講解知識點設置一系列問題，誘導學生逐步思考，從而有效提高學生的參與度，激發學生的學習興趣和熱情。例如，資源材料與可持續發展課程中有一節內容是介紹纖維素的加工方式，采用在知識點講授之前設置投票環節，讓學生根據自己的知識選擇纖維素合適的加工方式（熔融加工or溶解加工）并簡單闡述理由，同時可以讓持不同觀點的學生進行充分的課堂辯論，誘導學生自己尋找答案。誘導式教學不僅能夠活躍課堂氣氛，增加學生的參與度和學習的熱情，更重要的是誘導學生主動思考，而非被動接受，從而有效提升學生對專業知識的運用能力和獨立思考的能力。

（二）采用混合教學，線上和線下優勢互補

資源材料與可持續發展涉及內容比較多，但只有32學時，很多內容難以展開。通過借助慕課在線上進行課程內容的補充和擴展，同時在線上設置單元測試題[4]，根據學生的測試結果及時了解學生的學習效果，以便在后續課程中有針對性地調整教學內容、改進教學方法，幫助學生達成本課程的學習目標。

四、結語

資源材料與可持續發展是材料科學與工程專業的工程基礎課，課程內容繁雜，涉及范圍廣，學生在學習過程中不易把握重點，內容比較枯燥，大量的抽象概念極易使學生產生厭學情緒。本文結合實際授課經驗，從教學理念、教學內容、教學方式三個方面闡述了改進措施：（1）貫徹OBE的教育理念，以學生為中心，針對學生的問題和需求，有的放矢地設置相應的教學內容，改進教學方式和方法，提升教學質量;（2）結合專業背景擴展和更新教學內容，增加學生的知識面，并提升學生的獲得感和認同感;（3）采用誘導式教學，增加學生參與度，激發學生的學習熱情和興趣，提高其獨立思考問題的能力;利用線上慕課對線下課程進行補充和反饋，及時調整教學內容和教學方式，有助于學生完成本課程的學習目標。實踐證明，上述措施能夠有效改善學生的學習效果，提升課程教學質量。

參考文獻

[1]王鳳霞.淺談工程材料課程中的可持續發展觀[J].教育現代化，2019，6（82）：255-256.

[2]辛忠.倡綠色工程教育理念建一流專業育人體系[J].化工高等教育，2020，37（02）：3.

[3]蘇芃，李曼麗.基于OBE理念，構建通識教育課程教學與評估體系—以清華大學為例[J].高等工程教育研究，2018（02）：129-135.

[4]邵源春，張焱，暴云英.“慕課”浪潮引發的高校教學改革思考[J].教育教學論壇，2019（12）：128-129.

Abstract： The course in Resource Materials and Sustainable Development is a basic engineering course for materials science and engineering majors， enabling students to establish the concepts of sustainable development and environmental protection consciousness. This thesis briefly expounds how to improve students' interest and enthusiasm for the course from the aspects of teaching concept， teaching content and teaching methods， aiming at achieving good teaching result.

Key words： resource materials; sustainable development; outcome-based education