以培養卓越工程師為目標的工科專業課程教學改革*

【摘 "要】課程教學改革要密切關注課程的教學與學生未來工作崗位的對接，實施項目化教學模式。使理論教學、實踐教學與充分利用學校有限的硬件資源、人力資源與科研課題資源三個因素實現有機結合，讓學生能在教學中體驗真實的職場工作情境，為成為一名具有扎實理論知識與實踐能力的卓越工程師和將來的就業奠定堅實的基礎。

【關鍵詞】卓越工程師 "工科專業課程 "教學改革

【中圖分類號】G642.0 " " " 【文獻標識碼】A " " " " 【文章編號】1674-4810（2015）30-0023-02

現階段高校教育的教學模式已逐步從傳統學科體系向行動導向體系轉變，專業課程體系也由基于知識積累的學習過程型向基于知識應用的工作過程型轉換。我校（南昌航空大學）是第二批加入教育部卓越工程師培養計劃的試點單位，旨在通過高校和企業的密切合作，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養各種類型的工程師。高分子材料與工程專業的專業必修課聚合物研究方法是一門理論性和實踐性都很強的課程，具備工科專業課程的典型特征。本文以聚合物研究方法的教學改革為例，密切關注課程教學與學生未來工作崗位的對接，對課程的教學內容、教學方法和教學模式等各方面進行積極探索與研究。

一 目前課程教學過程中存在的問題

經過長期的教學實踐發現，在此課程的教學過程中普遍存在這樣的現象：一方面，學生普遍反映此課程教學內容中涉及的原理性知識過多過深，而實踐教學內容偏少，實用性欠佳。另一方面，本課程的教學與多種大型測試儀器緊密結合。但因為所涉及的大都是昂貴的大型精密儀器，實驗設備不足，且只能由專人操作，還做不到對學生完全開放，故理論知識學習極為抽象，學生自主設計實驗方案進行創新性實踐更是無從談起。教學過程中演示教學多、案例教學少造成學生對測試數據的處理和分析能力嚴重不足。另外，目前的教學過程中教學方式比較單一，以教師“滿堂灌”的課堂講授為主。教學手段仍比較落后，對現代化教學手段的利用還遠遠不夠。

二 以培養卓越工程師為目的的課程教學改革

高分子材料與工程專業的學生畢業后絕大多數會進入與高分子材料合成、加工與應用領域相關的企事業單位或者從事新型高分子材料研發的科研院所工作或學習。通過對相關企事業單位及科研院所進行調研，結合專業培養目標和卓越工程師培養目標，我們確定這門課程的最終目的并不是強調學生要學會如何操作各類測試儀器，而在于學完這門課程后學生能利用儀器的測試結果對所研究的材料進行分析。因此，在具體的教學過程中，簡略介紹儀器的原理和結構，把重點放在儀器的應用上，包括如何制備樣品、如何進行測試及如何對測試結果進行分析、運用。設計學習情境包括高分子材料的組織形貌分析、物相分析、成分分析以及聚合物材料（如橡膠、塑料、纖維和涂料等）的性能檢測等;然后根據設計的學習情境，與企事業工作過程中相關的典型產品測試分析相結合，設計出相應的學習模塊，如橡塑制品斷面的形貌分析等。課程內容的整體設計以聚合物材料的測試分析技術為主線，通過測試原理和儀器設備介紹、測試案例分析和實踐練習，使學生在掌握測試分析技術

基礎知識的基礎上，培養材料研究的工程思維意識與能力。教學目標由以往的“以測試設備為中心”轉化為“以材料的測試表征為中心”，由簡單的“技能培訓”轉化到“工程思維與能力培養”，真正培養大學生具備卓越工程師的知識、能力與素質。

根據卓越工程師培養的要求，在教學過程中結合行業的發展動態，在講解各種測試方法的應用方面，主要介紹目前應用最廣泛的測試方法，擯棄一些陳舊的處理、分析數據方法的講解。如講解X射線衍射法和透射電鏡樣品制備時，主要分別介紹X射線衍射儀法和粉末樣品或直接薄膜樣品的制備法，而現今已經不太適用的照相法和復型法可以略去不講（雖然教材上還大篇幅地介紹這些內容）。這樣，既可減少學生的學習負擔，又能與實際應用聯系更緊密。另外，計算機在材料分析領域的應用越來越廣泛，然而大部分教材對此甚少提及，因此教師要將常用的、與材料測試方法相關的數據庫或應用軟件等內容加入到平時的教學中。如講解X射線衍射方法時，應加入對PCPDFwin數據庫和Jade等常用軟件的功能及應用的講解及演示。使學生將來成為信息社會與時俱進的卓越工程師，避免學生徒有滿腹理論，在碰到實際應用時卻不知如何下手。

對于課程內容的單元設計方面，我們選擇相應的典型項目為載體進行項目化教學。針對每一種學習情境提出相應的與崗位能力要求相匹配的教學目標，例如分析塑料制品的力學性能的影響因素，需系統地分析其化學組成成分、相態及斷面的組織形貌等，并選擇相應的研究測試方法進行測試分析。教師根據培養目標確定項目，并講解相關的測試原理及設備知識;然后結合科研或生產中的典型任務進行項目化教學;最后，由師生共同評價得出考核成績。

在教學方法與教學模式方面，我們也進行了積極的探索與改革。以培養卓越工程師作為最終目標，運用和發展項目化教學模式。在理論教學過程中，教師對理論知識進行形象化加工，制作集文字、圖片、Flash、聲頻及視頻等多種形式為一體的形象化的多媒體課件，課堂理論教學過程中緊密結合測試分析的具體案例，力圖使教學深入淺出。收集整理多樣化的教學資源，包括行業動態、參考資料、國家標準以及與課程相關的常用軟件（包括軟件的介紹、下載、應用示例及演示）等，建立與學生互動的教學網頁。這樣，學生可以在有限的時間內獲得更多的知識信息，提高教學效果。

在聚合物研究方法課程的實踐教學環節，以科研或生產項目為依托，以典型項目為載體，以實際的典型聚合物測試分析的工作任務為內容，強調學生掌握實際的職業能力，培養專業的測試分析技能。實驗教學不僅是傳統的驗證性實驗，我們還設置了一些設計性的實驗和虛擬試驗。教師收集需測試的樣品，提出測試要求，學生先分組設計實驗方案，教師對學生設計的方案進行修正，而后指導學生進行實驗，然后學生對測試結果進行合理而有效的分析，最后完成實驗報告。我們還在教學過程中充分利用多媒體、網絡資源以及收集來的分析測試案例等開展模擬實驗教學。在教學項目實施過程中，對于每一種測試方法（典型任務）均收集大量涉及所講述測試技術的國內外最新文獻，并結合教師自身的科研和搜集來的本校教師的代表性研究結果來講解在對應的文獻或研究結果中采用這種測試方法的目的、如何制樣、測試參數設計依據、結果的處理方法及對處理結果進行分析討論等，并將測試的數據、圖表等提供給學生，讓學生對這些數據、圖表進行分析并得出結論。通過這些講解讓學生掌握相關知識的同時，學會在以后的材料研究中自主地正確選擇合適的測試方法，正確設計測試參數并正確地分析結果。這樣，可解決本校實驗條件還不完備的難題，每個學生都可方便地利用虛擬實驗進行進一步的學習，彌補在設計性實驗環節的不足。在實踐教學環節中，鼓勵學生聯系相關教師申請到教師所在實驗室從事相關測試方法的實驗研究。在實驗教學實施過程中，要求學生通過“理解理論知識—弄懂實際測試案例—模仿設計測試方案—動手實施實驗方案”的過程，真正懂得“是什么原理”“為什么這樣做”“怎樣去做”，最終達到鍛煉學生的工作能力、提高從業素質的目的。

三 結束語

課程教學改革要密切關注課程的教學與學生未來工作崗位的對接，實施以企事業單位真實的典型測試項目為依托的項目化教學模式。使理論教學、實踐教學與充分利用學校有限的分析測試硬件資源、人力資源與科研課題資源三個因素實現有機結合。學生在教學中體驗真實的職場工作情境，為成為一名具有扎實理論知識與實踐能力的卓越工程師和將來的就業奠定堅實的基礎。

參考文獻

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〔責任編輯：龐遠燕、汪二款〕