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摘要:針對高分子物理課程,緊扣輕工與食品專業(yè)與高分子物理課程之間緊密聯(lián)系的部分,采用引入?yún)f(xié)同式教學(xué)、“線上-線下-實(shí)驗(yàn)”學(xué)習(xí)形式、案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、參與式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和探究式教學(xué)等教學(xué)手段,進(jìn)行教學(xué)改革,讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高分子物理,掌握高分子物理的相關(guān)知識。以期培養(yǎng)出適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要,具有較高素質(zhì)和綜合知識的科學(xué)技術(shù)人才。
關(guān)鍵詞:高分子物理;教學(xué)改革;協(xié)同式;案例式
教學(xué)改革需要符合學(xué)校以協(xié)同創(chuàng)新為引領(lǐng)的要求,能培養(yǎng)出面向工程、應(yīng)用、社會、全程互動的,德、智、體、美、勞全面發(fā)展的,在包裝設(shè)計(jì)方面充分掌握包裝結(jié)構(gòu)及容器造型設(shè)計(jì)、包裝裝潢設(shè)計(jì)的印刷、材料、機(jī)械和工藝等包裝工程知識,適應(yīng)科技技術(shù)發(fā)展、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,高素質(zhì)且具有豐富綜合知識的高級工程科學(xué)技術(shù)人才。在學(xué)生的就業(yè)方向和應(yīng)用領(lǐng)域方面,通過平時(shí)的教學(xué)過程夯實(shí)專業(yè)理論知識和提高實(shí)踐能力,讓畢業(yè)生更快地適應(yīng)工作,增大擇業(yè)競爭力,減少就業(yè)壓力,實(shí)現(xiàn)包裝工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。高分子材料在日常生活中隨處可見,如橡膠、棉、塑料、麻、纖維、玻璃、膠黏劑和高分子涂料等,以常見的材料——塑料為例,這個(gè)分類下的應(yīng)用琳瑯滿目,最常用的礦泉水瓶就是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成,快遞中的泡沫塑料和外包裝盒也是由PS(聚苯乙烯)加工而成,PE(聚乙烯)可以制成臉盆、保鮮膜甚至應(yīng)用于醫(yī)療范圍,就連水杯也是由聚碳酸酯(PC)制成,可以在100℃的高溫下保持穩(wěn)定,如今生活已經(jīng)離不開這些材料[1]。學(xué)習(xí)高分子物理不僅能了解到這些基本的高分子材料,還能進(jìn)一步了解高分子材料的分子運(yùn)動,即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)之間的轉(zhuǎn)化。高分子物理與四大化學(xué)聯(lián)系緊密,學(xué)好高分子物理,對四大化學(xué)的學(xué)習(xí)也有很大幫助。教學(xué)方法包括教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,是教師和學(xué)生在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的和任務(wù)要求的教學(xué)活動中行為方式的總稱,是2種方法的統(tǒng)一。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的針對性和可行性,需要以學(xué)習(xí)方法為基礎(chǔ),才能達(dá)到預(yù)期目的。隨著教學(xué)方式的不斷變革,上課模式發(fā)生了創(chuàng)新性的變化,由傳統(tǒng)傳授式變成了以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式。高分子物理課程作為包裝工程專業(yè)的必修課程,有必要在教學(xué)方法中進(jìn)行創(chuàng)新,相互結(jié)合,提高教學(xué)質(zhì)量,綜合去運(yùn)用協(xié)同式教學(xué)、“線上-線下-實(shí)驗(yàn)”學(xué)習(xí)形式、案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、合作活動、主題匯報(bào)等教學(xué)方法。同時(shí),讓學(xué)生參與包裝工程項(xiàng)目的探索性討論,可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被激發(fā),培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維和獨(dú)立思考能力。龔春麗等[2]提出削支強(qiáng)干實(shí)例教學(xué)、突出課程主線、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教改手段;常冠軍和晁敏等[3—4]提出了把握教學(xué)主線的教改手段;梁紅波等[5]提出了知識點(diǎn)模塊化培育創(chuàng)新意識等教改方法。文中借鑒已有的教學(xué)改革手段,通過教學(xué)改革的手段,著重高分子物理課程與輕工、食品專業(yè)之間的緊密聯(lián)系,將理論實(shí)踐相結(jié)合,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,以期取得成效。
1教學(xué)改革手段
1.1引入?yún)f(xié)同式教學(xué)
協(xié)同式教學(xué)即讓老師和學(xué)生共同合作,協(xié)同地完成高分子物理學(xué)科所需掌握的知識內(nèi)容。在高分子物理化學(xué)的課堂教學(xué)中,合理運(yùn)用協(xié)同式教學(xué)手段,將多來源數(shù)據(jù)(如圖書館、中文數(shù)據(jù)庫等獲取的相關(guān)資源和補(bǔ)充素材)與課堂內(nèi)容和包裝工程專業(yè)所需的專業(yè)技能素養(yǎng)相結(jié)合,拓展學(xué)生的專業(yè)知識面,將理論知識與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,達(dá)到最好的授課效果。首先,學(xué)生指導(dǎo)自學(xué),在學(xué)習(xí)內(nèi)容后,列出一些相關(guān)的問題,讓學(xué)生閱讀教科書或參考書中的案例材料,并要求學(xué)生撰寫案例研究報(bào)告;其次,在課堂上進(jìn)行的討論,在培養(yǎng)學(xué)生分析問題的方面,提供給學(xué)生一些案例材料,引導(dǎo)學(xué)生分析案例研究并準(zhǔn)備討論,在學(xué)生小組完成分析方案后,學(xué)生進(jìn)行討論和辯論;最后,解釋分析,在老師閱讀完學(xué)生撰寫的案例研究報(bào)告和分析方案后,對其進(jìn)行評價(jià),并在課堂上將案例材料和列出的思考問題相結(jié)合,向?qū)W生解釋案例材料中的所涉及到的高分子物理知識,并分析高分子物理知識涉及到的原理。
1.2“線上-線下-實(shí)驗(yàn)”學(xué)習(xí)形式
在進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí),需要對知識進(jìn)行加深,針對上課所學(xué)到知識進(jìn)行鞏固和驗(yàn)證,開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程,這種線上線下結(jié)合的學(xué)習(xí)形式不僅能夠加深學(xué)生記憶,還能讓上課學(xué)到的知識更加實(shí)用。這能讓教師利用每種模式的特點(diǎn)。這種混合模式能解決線上教學(xué)的局限性,同時(shí)增加教學(xué)的靈活性,并簡化教學(xué)的過渡形式。混合教學(xué)模式比單純的線上或線下教學(xué)模式更有效,其充分利用了2種教學(xué)模式的優(yōu)勢。與面對面學(xué)習(xí)相比,采用混合學(xué)習(xí)模式的學(xué)生在實(shí)踐方法方面的知識水平和對課程的總體滿意度會更高。這種混合模式可以從傳統(tǒng)的面對面教學(xué)過渡到以技術(shù)為媒介的課堂,使學(xué)生有更多的機(jī)會繼續(xù)進(jìn)行面對面的教學(xué),同時(shí)也具有在線教學(xué)實(shí)踐和特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混合課程時(shí),教師可以發(fā)揮更大的靈活性和選擇性,能夠?yàn)楦嗟膶W(xué)生優(yōu)化教學(xué)。雖然混合模式在促進(jìn)學(xué)生成功方面可能更實(shí)用,但并不是所有的教師都對在線技術(shù)有相同的熟練程度和支持。從傳統(tǒng)的面對面課堂到純粹的在線課堂的轉(zhuǎn)變可能令人生畏,需要使用新的技能。課堂教學(xué)以多媒體教學(xué)為主,課外實(shí)踐教學(xué)為輔,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,采用案例教學(xué)、小組討論、探究式探究、參與式互動教學(xué)等靈活的教學(xué)模式。為了培養(yǎng)學(xué)生主動獲取專業(yè)知識的能力,學(xué)生需要通過增加課外實(shí)踐的訓(xùn)練內(nèi)容,加強(qiáng)課程專業(yè)技能的訓(xùn)練。形成了課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐相結(jié)合的多層次、綜合性的課程教學(xué)模式。
1.3案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
近年來,案例式教學(xué)通過現(xiàn)實(shí)生活中真實(shí)場景的模擬讓學(xué)生最大程度置身其中。通過教師在課堂上的講解和師生之間的討論,讓學(xué)生掌握專業(yè)技能和相關(guān)知識理論。相比單一的理論教學(xué),在理論知識中添加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,可以使二者相互聯(lián)系,結(jié)合實(shí)際操作對理論進(jìn)行驗(yàn)證,達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果[6]。要充分利用現(xiàn)有的科研設(shè)備,開展實(shí)驗(yàn)課,讓每位學(xué)生動手操作,在操作過程進(jìn)行思考,以產(chǎn)生對高分子物理的熱愛。新實(shí)驗(yàn)課程旨在實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo),激發(fā)學(xué)生的科研積極性,讓學(xué)生為以后的實(shí)驗(yàn)課上使用的技術(shù)和方法做好準(zhǔn)備,并將理論與實(shí)踐相結(jié)合,確保學(xué)生理解每種技術(shù);培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力,在圖書館和計(jì)算機(jī)中查找相關(guān)資料,提取資料中的關(guān)鍵信息,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生要對自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé),要讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)是自己的事情,最終受益的人是自己。隨著創(chuàng)新人才培養(yǎng)的促進(jìn),綜合運(yùn)用科技和研究正是我們所需要的,案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐精神上效果非常顯著。以聚合物的力學(xué)性能綜合實(shí)驗(yàn)為案例。其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄烤酆衔锊牧侠鞆?qiáng)度和斷裂伸長率的意義和測試方法,通過應(yīng)力-應(yīng)變試驗(yàn)得到的曲線,判斷聚合物材料的力學(xué)性能;介紹材料各項(xiàng)拉伸性能指標(biāo)如何通過應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到;介紹實(shí)驗(yàn)方法,取一個(gè)待測的實(shí)驗(yàn)材料在課堂上進(jìn)行演示,細(xì)致到每步的操作,并且對每步操作都對應(yīng)詳細(xì)的講解,之后讓學(xué)生進(jìn)行操作,并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生根據(jù)課程要求自主設(shè)計(jì)和開展有關(guān)聚合物的熱性能實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生掌握聚合物熱穩(wěn)定性耐熱性能的測定,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證評價(jià)。案例式教學(xué)的另一層意義是可以通過科研案例,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),進(jìn)行思政教育。以聚乙烯的發(fā)現(xiàn)過程為例,德國化學(xué)家漢斯ꞏ馮ꞏ佩克曼在開展重氮甲烷的研究時(shí),偶然在實(shí)驗(yàn)事故中得到過聚乙烯。后來英國化學(xué)家雷金納德ꞏ奧斯瓦爾德ꞏ吉布森和英裔加拿大籍物理家弗里德里希ꞏ維勒在高溫高壓下進(jìn)行乙烯與苯甲醛反應(yīng),得到“意外產(chǎn)物”。他們發(fā)現(xiàn)的“意外產(chǎn)物”具有優(yōu)異的柔韌性、耐化學(xué)品和溶劑腐蝕,應(yīng)用前景十分廣闊。通過這2個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)教育學(xué)生,科學(xué)研究本身就是在不斷地構(gòu)思設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、結(jié)果討論與分析的循環(huán)調(diào)整中進(jìn)行的,切不可隨意刪除一些數(shù)據(jù),拼湊實(shí)驗(yàn)規(guī)律,更不要隨意處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品,也許會有驚喜的發(fā)現(xiàn)[7]。
1.4參與式教學(xué)
使學(xué)生成為教育教學(xué)生活的主體,這種教學(xué)方法叫作參與式教學(xué)。以多種教學(xué)活動的形式鼓勵學(xué)生積極參與到課堂中,進(jìn)行創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。主要以主題匯報(bào)的形式,讓本科生課前查閱高分子物理課本,并根據(jù)查閱到的內(nèi)容制作PPT進(jìn)行匯報(bào)演講,學(xué)生需要理解知識,并闡明認(rèn)知過程,匯報(bào)后其他學(xué)生可以向匯報(bào)演講的同學(xué)提問,再根據(jù)問答的內(nèi)容對PPT進(jìn)行完善,最后老師對優(yōu)秀的學(xué)生給予肯定和評價(jià)。期末的時(shí)候要求學(xué)生上交規(guī)定字?jǐn)?shù)的課程論文,這樣能讓每位學(xué)生對所感興趣的部分更加了解,拓展了每位同學(xué)的知識面,還能鍛每位同學(xué)的表達(dá)能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.5啟發(fā)式教學(xué)
啟發(fā)式的教學(xué)方法在教學(xué)中更加注重學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)能力、分析問題的能力和解決問題的能力,在教學(xué)中設(shè)置層層遞進(jìn)、逐步深入的問題讓學(xué)生去進(jìn)行思考,環(huán)環(huán)相扣推導(dǎo)正確答案,在這個(gè)過程中將知識點(diǎn)之間聯(lián)系起來,從而更好地掌握所學(xué)內(nèi)容。啟發(fā)式教學(xué)的重點(diǎn):要有民主自由的課堂氛圍,有利于引導(dǎo)學(xué)生積極參與;設(shè)計(jì)問題應(yīng)合理,問題應(yīng)根據(jù)學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和心理發(fā)展水平,合理設(shè)計(jì)問題,具有一定挑戰(zhàn)性的同時(shí)也不能過高超出學(xué)生的自身能力;保持課堂熱情高漲,在這樣的狀態(tài)下師生間可通過高效的“問”與“答”實(shí)現(xiàn)思想的碰撞;教師應(yīng)該對每章的內(nèi)容都有深層理解,并且將其反饋給學(xué)生。現(xiàn)代課堂更應(yīng)該重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生自我思考和學(xué)習(xí)的能力,只有結(jié)合以上幾點(diǎn),才能有效培養(yǎng),深入貫徹啟發(fā)式教學(xué)[8]。
1.6探究式教學(xué)
為了能夠在教學(xué)過程中提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力,需要在教學(xué)中打破傳統(tǒng)模式,以學(xué)生為中心,讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究和思考,這樣的教學(xué)模式叫作探究式教學(xué),具有更高效的學(xué)習(xí)效果。探究式教學(xué)模式目前主要存在以下3種:在探究式教學(xué)中,教師提出問題,并且給出解決辦法,學(xué)生對此進(jìn)行自主探究;在提出問題后,教師不提供解決方案,學(xué)生對問題進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流探討,在這個(gè)過程中,學(xué)生會對相關(guān)信息進(jìn)行提取,并歸納總結(jié),課程中學(xué)到的理論知識得到應(yīng)用和鞏固;課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式,在翻轉(zhuǎn)式教學(xué)中,學(xué)生與老師角色互換,問題由學(xué)生自己提出并解決,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,在教學(xué)、學(xué)習(xí)過程中掌握主動權(quán),有效提高科研創(chuàng)新能力[9]。1.7協(xié)同合作能力培養(yǎng)協(xié)作課程圍繞學(xué)習(xí)者持續(xù)和頻繁的互動而設(shè)計(jì),大部分交流發(fā)生在這里。這些交流可以在公開的班級討論中進(jìn)行,對所有學(xué)生開放,或者在小組會議上,只有同團(tuán)隊(duì)的學(xué)生可以參加。在協(xié)作環(huán)境中,教師的角色類似于引導(dǎo)者,提出問題,讓學(xué)生參與到自己的對話中,并定期介入,從小組討論中綜合關(guān)鍵思想。合作活動讓學(xué)習(xí)者有更多的機(jī)會增加社交存在感和在線社區(qū)意識,當(dāng)與同伴一起工作而不是單獨(dú)或僅與老師時(shí),焦慮和不確定性會減少,原因是學(xué)習(xí)者與他們的隊(duì)友交流時(shí)可以共同找到解決復(fù)雜問題的方法。除了改善社會情緒氛圍,合作活動提供了增強(qiáng)學(xué)習(xí)的機(jī)會。由于影響認(rèn)知過程的特定機(jī)制,學(xué)生在參與集體活動時(shí)學(xué)到的東西更多。這些機(jī)制包括小組討論中沖突或分歧的解決、知識更豐富的同伴提供解釋的內(nèi)化和自我解釋效應(yīng),因?yàn)橄蛩私忉尶梢猿吻遄约旱睦斫狻M瑫r(shí),在虛擬團(tuán)隊(duì)中工作可以讓學(xué)生反思他人的書面貢獻(xiàn),并鼓勵他們在寫之前闡述自己的想法。在以技術(shù)為中介的環(huán)境中,團(tuán)隊(duì)協(xié)作的成功與否在很大程度上取決于學(xué)習(xí)群體的有效性。諸如個(gè)人缺乏承諾、對活動了解不足等問題可能會減少潛在學(xué)習(xí)優(yōu)勢。盡管有這些潛在的缺點(diǎn),但合作活動仍特別重要,要最大限度地避免這些缺點(diǎn)的出現(xiàn)。
2結(jié)語
教學(xué)方式要在不斷的改革創(chuàng)新中才會有所進(jìn)步,要不斷摸索才能找到更適合學(xué)生的教學(xué)方法。當(dāng)今社會,教學(xué)應(yīng)該更注重創(chuàng)新和實(shí)踐能力的培養(yǎng),讓學(xué)生更多地去思考,去實(shí)踐,俗話說得好:“實(shí)踐出真知。”應(yīng)讓學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行思考,思考后進(jìn)行實(shí)踐。做任何事情都要求講究方法,教學(xué)的方法也不是固定不變,重要的是選擇最適合當(dāng)下情況的教學(xué)方法。傳統(tǒng)教學(xué)方法會讓學(xué)生產(chǎn)生厭倦感,用啟發(fā)引發(fā)的方式讓學(xué)生自己去進(jìn)行思考,多與學(xué)生進(jìn)行交流,讓他們樂在其中,真正地學(xué)到相關(guān)知識,在今后的實(shí)習(xí)工作中能夠運(yùn)用結(jié)合,并非為了獲得學(xué)分而學(xué)習(xí)這門課,而是為今后的發(fā)展儲備。教學(xué)內(nèi)容的選擇和更新拓寬了學(xué)生的知識體系,同時(shí)還促進(jìn)了對新知識的認(rèn)知,拓寬了專業(yè)視野。通過協(xié)同式教學(xué)、"線上-線下"學(xué)習(xí)形式、案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、參與式教學(xué)、討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)等教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合和綜合應(yīng)用,充分發(fā)揮了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主導(dǎo)地位,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,提高了學(xué)生的素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與積極向上的精神。通過普通成績與期末考試考核相結(jié)合,學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于被動式,在學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃樱瑢W(xué)生更注重自主學(xué)習(xí),從而從死記硬背的模式中解放出來,在這樣的學(xué)習(xí)模式下,在遇到實(shí)際問題時(shí)會有更好的分析和解決的能力,并且學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、語言表達(dá)、文獻(xiàn)綜述、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等能力都能得到提升。
作者:黃麗婕 黃崇杏 趙輝 劉楊 段青山 單位:廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院