輕化工程學科前沿技術進展的教學改革探新

姜 言，劉秀宇

(1 廣西大學輕工與食品工程學院，廣西 南寧 530004；2 廣西民族大學化學化工學院，廣西 南寧 530006)

隨著科技的不斷進步和學科知識體系的更新周期不斷縮短，在教學過程中滲透學科前沿技術知識已經成為培養創新性和應用型人才的必然要求[1]。前沿性專業課程與基礎性專業課程在教學模式上具有較大差別：基礎性專業課程在教學過程中以提高學生的專業基礎知識水平為主要教學目的，以學科領域基礎知識、基本原則、基本原理為主要教學內容，以演繹、推理為主要教學方法，進行“灌輸式”的課程教學；而前沿性專業課程在教學過程中以提高學生的科研創新和實踐應用能力為主要教學目的，以學科前沿理論、技術、發展趨勢，以及學科知識在生產實踐中的最新應用動態為主要教學內容，以歸納、分析、滲透、綜合為主要教學方法，進行“體驗式”的課程教學。盡管基礎性專業課程的教學模式已經較為成熟，但前沿性專業課程的教學顯然不適合套用基礎性專業課程的教學模式。為了提高前沿性專業課程的教學質量，必須對相應的教學模式進行改革創新，探索更開放的教學環境和更多元化的教學手段。

輕化工程是在化學化工、高分子材料等學科交叉基礎上形成的具有鮮明應用性和交叉性特色的專業[2-3]。輕化工程本科專業主要包括制漿造紙工程、紡織化學與染整工程、皮革工程、添加劑化學與工程四個方向。隨著社會的不斷發展，資源與環境問題成為制約輕化工程行業發展的瓶頸，改善行業的生產技術和提高產品的附加值是輕化工程學科面臨的重要任務[4-5]。當前，創新型國家的科技發展戰略和科技的快速進步也使得輕化工程學科知識體系發生了巨大變化，對輕工產業進行轉型升級和對輕工類專業人才的培養模式進行改革成為輕工行業發展的必然走向[6-7]。因此，作為專業人才培養基地的高校必須對學生進行前沿性專業課程教育，以培養適應行業發展要求的創新型和應用型人才，為輕工行業的發展提供智力支撐。本文以輕化工程制漿造紙工程為專業背景，基于“學科前沿技術進展”課程在提升學生創新和實踐能力方面所取得的教學成果，探討了前沿性專業課程的教學改革探新舉措。

1 以培養適應輕工行業發展需求的創新型和應用型人才為教學目標

前沿性專業課程的教學任務是在學生掌握了學科基礎知識的基礎上，向學生滲透學科領域的科研前沿發展動態、行業新科技及新成果轉化的相關情況，培養面向學科的科技創新型人才和面向社會的實踐應用型人才。

“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程在本科大三第一學期開展，在學生掌握了基本的數學、物理、化學、生物、環境及相關工具性知識和技能后，在學生學習制漿造紙技術相關知識的同時，向學生滲透制漿造紙及其相關支撐和交叉學科的最新發展趨勢和發展動態，培養學生的科研創新思維以及實踐應用能力，為學生兩年后的研究生學習深造或從事職業實踐打下良好的基礎。

2 關注專業前沿理論與技術，優化更新前沿性專業課程教學內容

前沿性專業課程的教學重點在于專業領域新理論技術與應用成果的介紹，以及行業領域發展現狀和發展趨勢分析。因此，盡管前沿性專業課程具有課程大綱，但授課內容并不固定。課程教學的難點在于及時跟蹤專業新理論、技術、代表性的應用成果，及時了解具有重大應用背景的專業基礎性問題，對教學內容及體系框架進行及時地更新調整。

輕化工程是具有鮮明應用性和交叉性特色的專業。在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學中，我們從制漿造紙工程專業靈活性、多樣性、可持續性的發展趨勢出發，充分發揮教學團隊多學科背景、多研究方向、與相關企業良好合作關系的優勢，形成了具有前沿性、學科交叉性、實踐應用性的特色教學內容體系。例如，根據制漿造紙工程專業的發展趨勢，我們將課程內容分為“制漿造紙新技術”、“制漿造紙與材料科學”、“制漿造紙與生物技術”、“制漿造紙與環境科學”四大板塊，每個板塊的教學分別由在該方向上具有研究經驗和研究基礎的教師承擔，確保教學內容的新穎性、直觀性、豐富性。為了提高授課內容的廣度和深度，我們還會邀請校外專家參與教學，以進一步彌補教學內容的前沿性和豐富性。為了增加前沿性專業課程的應用實踐性，我們還充分利用校友企業及合作企業資源進行客串教學，引導學生關注行業發展動態及技術應用熱點。同時，課程設有實驗與實踐環節，主要內容是通過前沿性專業課程的學習，根據學生的個人興趣，進入相關實驗室或實踐基地進行觀摩和實踐。課程教學過程中，根據教學團隊的人員情況，部分教學內容使用雙語教學，以提高學生的語言應用能力，為未來的科研學習和工作實踐打下良好的基礎。

3 以社會和技術發展為導向，完善啟發式、探究式、體驗式的教學方法

前沿性專業課程具有明顯的開放性特征，在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學過程中，我們逐步探索并完善了啟發式、探究式、體驗式的教學方法。

啟發式教學：前沿性專業課程的廣度和深度跨越較大，課時量相對較少，不能像基礎性專業課程一樣向學生面面俱到地傳授專業知識[8]。因此，在教學過程中，我們注重課程內容的引導式和啟發式教學，向學生滲透基礎理論與前沿性問題的聯系方法，幫助學生理清基礎知識與前沿知識間的邏輯關系，從而使學生掌握分析和探究新問題的思路和方法。例如，在“制漿造紙與材料科學”課程板塊中，向學生介紹生物質基材料的最新研究成果和進展時，從學生已經學習過的“植物纖維化學”基礎知識內容出發，講解生物質基材料的制備理論和研究思路，著重引導學生加深對植物纖維化學基礎知識內容的理解，摸清生物質基材料理論和技術發展的基本趨勢。

探究式教學：學科前沿知識更新速度快，且部分理論與技術并不成熟，但均為該學科在學術科研和應用實踐領域中的新動向和新問題。因此，存在很多值得探討的問題。在前沿性專業課程的教學中，向學生傳達學科的最新發展情況并不是唯一目的，還要幫助學生提高自主學習和創新能力，培養學生的科研和實踐探究性思維。這就要求教師在教學過程中，思考和設計探究性的問題，充分調動師生共同解決問題的積極性，形成探究式的學習氛圍。同時，為了使探究式教學達到更好的效果，還要注重向學生講授科研基本工具的學習和使用方法。例如，專業英語的學習方法、文獻檢索技術的使用方法等。在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學中，我們設計了大量的探究性和討論性內容。例如，在“制漿造紙與環境科學”課程板塊中，我們在向學生介紹紙基吸附材料在環境修復領域的最新應用進展時，會將實驗室制備的吸附材料帶到課堂中進行實驗演示，充分激發學生的學習興趣。在向學生講解紙基吸附材料的制備機理和吸附機理時，引導學生思考現有吸附材料的不足和改進方法，調動學生在課后自主查閱和學習相關文獻資料的積極性，達到培養學生創新思維和實踐能力的教學目標。

體驗式教學：實驗與實踐是理工科學生掌握學科基礎和前沿知識最直接有效的手段之一[9-10]。因此，在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學中，我們十分注重體驗式的教學方法。通過組織學生到實驗室觀摩或直接參與科學研究，加深學生對學科前沿知識的理解，提高學生的實踐創新能力。具體實施方案包括：根據學生的意愿和興趣，安排學生到相應研究方向的實驗室進行觀摩學習，對研究內容具有濃厚興趣并掌握基本學科知識的同學，由實驗室負責教師進行系統指導和培訓，并在制定相關實驗研究方案后，由實驗室內相關研究方向的研究生負責指導實驗研究，使研究生和本科生在科研實踐中互相學習，互相幫助，通過親身體驗式的經歷對學科前沿知識在科研與實踐中的應用形成更深刻的理解。

4 多元化的課程考核方式與教學成果評估

前沿性專業課程的開放性和發散性，促使對學生課程成績的評估應采用多元化的考核方式，以提高課程成績評估的公平性和學生的學習積極性[11]。在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學中，我們將課程成績評估分為“課程內容學習情況”和“學生自主學習情況”兩部分，各占總分的50%。其中，“課程內容學習情況”又分為課程作業、課堂表現、課程論文三部分進行考核?！皩W生自主學習情況”主要根據學生的文獻資料閱讀情況、實驗室出勤率、實驗室負責教師和研究生反饋意見、實驗進展情況、科研論文撰寫和發表情況進行考核評估。通過多元化的課程考核方式，充分調動了學生的科研積極性，最大程度地發揮了前沿性專業課程在培養學生科研創新思維和提高實踐應用能力方面的作用。

在“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學過程中，我們通過明確教學目標、不斷優化更新教學內容、完善教學方法、建立多元化的課程考核方式，獲得了學生對此課程教學積極正面的評價，并取得了令人滿意的教學成果：學生的畢業論文和畢業設計完成質量有所提升，部分學生取得了較好的研究成果，本科生發表論文數量和質量逐年提高，學生考研率和保送國內外知名院校的人數明顯增加，學生在大學生創新創業及科技實踐競賽中的獲獎數目和級別明顯提升，企事業單位對輸送人才的反饋滿意度大幅度提升。豐碩的教學成果也意味著學生在未來科研深造和實踐工作的起跑線上將更勝一籌。

5 結 語

本文結合“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程的教學經驗和教學成果，探討了前沿性專業課程的教學改革探新舉措。實踐證明，通過對前沿性專業課程教學模式的不斷改良，前沿性專業課程的開展能夠在提高學生科學素養和實踐創新能力方面起到立竿見影的積極作用。然而，為了達到更理想的教學成果，還需要對前沿性專業課程的教學模式進行不斷地探索。例如，需要更好地處理專業基礎知識與前沿知識的銜接問題，提高學生對課程內容的理解消化程度；需要更好地處理前沿性專業課程課時較少與內容較多之間的矛盾，凝練具有時效性的前沿性知識內容，充分調動學生的學習積極性，培養學生自主探究能力；需要進一步提升教師團隊的科研素質，引進高層次人才，建立有效的人才激勵機制，提升教師的教學能力和教學效果；需要進一步推進線上和線下教學相結合的教學模式，增加師生的互動性，提高前沿性專業課程的教學效率，進一步發揮“輕化工程(制漿造紙)學科前沿技術進展”課程在培養高素質輕化領域人才方面的效用。