基于項目導向的高分子專業課程教學改革的探索與實踐

萬俊，郭高麗

（湖北工業大學 工程技術學院，湖北 武漢）

一 引言

在傳統的教學過程中，教學的主體是教師，教師依據教學目的、教學任務和學生學情等制定具體的教學方案，設計教學流程，通過具體的教學手段將教學信息和輔助材料呈現給學生，學生通過感官接受呈現的信息，產生接受反應，即對接受的內容進行理解[1]。這種傳統教學方法中，學生始終處于被動的學習狀態，教學主要是以教師講授為主，通過演示和講解傳授知識。傳統教學的弊端也日漸凸顯，例如，教學方式單一、教學內容沒有跳脫教材、教學效果不佳，也不利于激發學生興趣。

隨著教學的改革推進，項目導向教學法應運而生。它轉變了教學的主體，豐富了教學的內容，革新了教學的目標。在項目導向式教學中，實踐是前提、職業能力是目、學生是主體、教師是主導。教學中，項目是關鍵，它是整個教學組織與實施的載體，過程中始終強調以一個完整的項目工作為教學導向，學生在參與此項目的過程中，能夠模擬真實的工作、科研環境，并從中感知、體驗和領悟專業知識的原理及應用，一方面，學生的學習興趣提高了，另一方面，在項目環境中掌握的專業知識和操作技能更加牢固[2-3]。總體來說，項目導向式以典型學習任務為導向，引導學生通過對教材中相關內容的學習和不同渠道獲取的知識，來完成任務，進而激發學生的學習興趣，使學生在完成任務的過程中，既能掌握基礎知識，又能拓展知識面，達到全面學習的目的。

培養高素質、高技能人才，是當前應用型高校專業教育的辦學方向[4]?！陡叻肿游锢怼返葘I課程是高分子材料專業學習中的基礎和核心課程，對專業知識、專業學習后繼課程十分重要。這些課程普遍具有理論抽象、概念枯燥、反應復雜等特點[5]。傳統的教學模式不能促進學生對于這些專業課程的學習活力，不能加深學生對于專業知識的掌握及應用。為了適應時代發展和培養創新型人才培養目標的需要，筆者在高分子專業的課程教學中進行了改革，在本專業的課程中引入項目導向式教學法，旨在增強學生的自主學習能力和創新意識、在項目中的實踐能力及團結協作能力等綜合素質。

二 項目教學設計

在項目設計之前，首先明確本專業的培養目標和知識要點，打破原有的知識體系，以典型項目任務為載體，融合專業理論課、專業實驗課程，設計教、學、做一體化項目。項目重心著力于涵蓋課程的核心知識點（“構效關系”，即結構與性能的關系），在項目中，教師一步步引導學生剖析項目，自主查閱資料，從而增加學生的學習量，拓寬學生的知識面。另一方面，建議學生運用思維導圖，幫助學生建立知識點之間的邏輯關系。在專業學習中，有很多看似散落在不同章節的知識點，可以在項目中建立它們之間的內在聯系，引導學生對這些知識點進行前后對比，強化總結，進一步加強學生對專業知識的理解和鞏固[6]。

筆者設計的第一批項目教學安排如下表1所示，項目教學具體的基礎要求如表2所示。表中的項目主題都是實際的工程應用問題，需要學生挖掘項目背后暗含的科學問題。分析理解高分子化合物的結構、性能、用途之間的聯系，如圖1所示，這也是高分子學科學習的主線問題，同時掌握高分子常見的重要性能的測試方法。

表1 項目教學設計安排

表2 項目教學基礎

圖1 高分子結構、性能與應用的關系

三 項目教學實施

筆者以項目3為例，說明在項目教學中實施的具體步驟。

（一） 明確學習目標

在教學活動中，教學質量評價是必要環節，教師應當在正確的教育教學價值觀的指導下，依據一定的教學目標，遵循特定的程序和方法，全面、客觀、準確地進行判斷。因而，教學目標也即學生的學習目標的設定至關重要，科學合理的目標將會影響教學活動的組織和評價的導向[7]。本專業課程的三維度學習目標的設置如下。

（1）知識目標：了解高分子鏈（PP）結構的特點；熟悉高分子（PP）的性能優缺點；掌握高分子產品配方設計的原則。

（2）能力目標：能舉例說明高分子鏈結構對高分子力學、熱性能的影響；能綜合分析高分子結構與性能的關系及主要影響因素；能掌握并運用高分子產品的配方設計原則。

（3）素質目標：培養細心觀察、勤于思考的學習態度；培養主動探索求知的學習精神；培養理論結合實際應用的能力。

（二） 布置項目任務及要求

（1）項目任務：作為產品設計師，如何設計一款微波爐可用的安全耐用水杯？

（2）項目要求：項目完成后，提交作品雛形和一份完整的項目總結及展望（包括現有類似產品的優缺點，從材料體系來說將來可以改進的地方等）。

（三） 項目具體實施

項目具體實施的整個流程過程如圖2所示。圖2分別從教師和學生的角度詳細展示了一個項目完整的實踐過程，包括教師如何引導學生挖掘項目背后的科學問題，學生又怎樣一步步主動地去分析和實踐這個科學問題[8]。

圖2 項目具體實施流程

（四） 項目考核

（1）項目過程與結果考核：以班級為單位，各個小組代表總結本項目中的收獲，分析雛形樣品的不足等。教師對于各個組的項目實施過程及結果進行考核。

（2）項目展望：在資料查詢和實踐環節中，發現現有產品的缺陷與瓶頸，針對此思考改性的方法。鼓勵學生多多查閱資料，思考發現市場上同類產品的不足，例如大部分塑料杯的耐油性差，容易殘余氣味等問題。學生針對這些同類產品的缺陷問題，結合所學的專業知識思考如何改性，可以進行實驗嘗試。

四 項目改革特色與創新

（1）激發學生對高分子學科的學習熱情。采用項目導向式體系改革，在教、學、做一體化項目的實踐中，學生能夠自主地學習理論知識，并及時實踐應用，總結吸收，收獲的成就感極大地激發了學生對于本專業的學習熱情。

（2）開拓學生的專業視野。高分子材料作為一門快速發展的學科，同時也是一門交叉學科，與電子信息、生命科學、環境工程等都有緊密的聯系。高分子專業的項目式教學，在項目的應用拓展中，不斷地向這些交叉領域的最新發展成果去延伸，從而開拓學生的專業視野。

（3）構建學生科學研究的思維，為將來工作、研究生深造學習奠定堅實的基礎。在項目完整的進展過程中，學生真切地感知到當今的高分子產品設計與傳統的研究方法存在巨大的差異性。學生在這個過程中了解到進行產品研發設計乃至科學研究的思路和方法，這些都是將來科研工作學習的重要基礎。

（4）培養學生發現問題的眼睛，鼓勵學生在項目中發現問題、解決問題，并將不容易解決的問題作為課題立項運用到實踐或大學生科學競賽中去。學生在項目調研及學習的過程中，通過自主的學習、查閱大量的文獻資料，找到問題，思考問題，探尋解決的辦法。在這個過程中，學生不僅對專業知識點有了深刻的認識和理解，同時把自己遇到的有意義的尚未解決的科學問題總結下來，教師鼓勵學生將這些問題凝練成課題立項運用到實踐或大學生科學競賽中去。

（5）改革課程的考核方式。傳統的考核中，大多課程均采用的是 “卷面+平時”的考核體系，而項目導向式教學更加強調過程考評的重要性，在本課程中采取多種考核方式，尤其加大各項目的過程考核所占比例，從而加強學生對實際問題的分析解決能力。除了考評提交的作品雛形，還有一份完整的項目總結及展望（包括現有類似產品的優缺點，從材料體系來說將來可以改進的地方等）。同時，也聘請本專業的企業技術人員作為兼職教師，也參與到學生的考核工作中來針對項目進行評分。筆者通過近幾年的考核改革發現，采用上述評價體系改革，能夠極大地激發學生的學習熱情，鍛煉學生實際動手和解決問題的能力，進而有利于培養出高素質綜合型人才。

五 結語

項目導向式教學旨在培養具有扎實理論功底、熟練實驗操作技能、較強的工程實踐能力和強烈的創新意識的高素質創新型人才[9]。

近幾年，筆者在高分子專業的項目導向式教學的實踐中，從學生的反饋及教師的體會中深刻感知到了項目導向式教學的益處。一方面，學生的課堂參與積極性、課后反饋、期末成績均出現了較大的提升；另一方面，教師自身通過下企業磨練項目，與企業專家探討項目，讓教師團隊的綜合能力也得到了極大的提升。最后，筆者也期望與廣大的教學工作者探討教學改革實踐經驗，相信在不久的將來，高分子材料專業中的高素質復合型人才一定會人才輩出。