時(shí)間:2023-02-27 11:10:07
導(dǎo)語(yǔ):在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論論文的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)與物理;教學(xué)改革;科學(xué)研究;創(chuàng)新能力培養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)43-0083-02
一、《高分子化學(xué)與物理》課程特點(diǎn)
經(jīng)過(guò)高分子科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展,高分子的理論發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)滲透到物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科與領(lǐng)域,具有鮮明的學(xué)科交叉特色。高分子化學(xué)與物理的研究成果已經(jīng)進(jìn)入了我們?nèi)粘I畹拿總€(gè)方面[1-6]。作為一門(mén)多學(xué)科交叉、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,高分子對(duì)各個(gè)工業(yè)部門(mén)和科技領(lǐng)域的滲透作用已成為不爭(zhēng)的事實(shí),所以在現(xiàn)行中國(guó)高等教育的本科專(zhuān)業(yè)中,如化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、材料物理、復(fù)合材料、輕化工程、包裝工程、紡織工程、生物工程和環(huán)境工程等許多非高分子專(zhuān)業(yè)都將高分子相關(guān)知識(shí)作為必修課和選修課。
非本專(zhuān)業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)在于闡述現(xiàn)代高分子科學(xué)已成熟的基本概念、基本知識(shí)、基本原理和基本測(cè)試方法,對(duì)涉及高分子科學(xué)研究前沿的理論、測(cè)試方法以及高分子的新產(chǎn)品介紹等內(nèi)容點(diǎn)到為止,該課程的學(xué)習(xí)為輕化工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)啟了一扇通往高分子科學(xué)的窗戶(hù),引導(dǎo)學(xué)生了解高分子化學(xué)在高分子學(xué)科中的地位,通曉課程的主要研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)和高分子在染整中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[1,2]。通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐證實(shí),對(duì)于輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)的本科生來(lái)說(shuō),《高分子化學(xué)與物理》課程教學(xué)呈現(xiàn)以下幾方面的特點(diǎn)。
(一)基礎(chǔ)課程,銜接不夠
對(duì)于輕化工程專(zhuān)業(yè)(染整方向)的本科生,高分子的學(xué)習(xí)顯得尤為重要,一方面后續(xù)課程(如《纖維化學(xué)與物理》、《染整工藝原理》和《染料化學(xué)》等)的學(xué)習(xí)必須以高分子為學(xué)科背景,另一方面大學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)分實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的開(kāi)展也必須要有高分子基礎(chǔ),因此為了讓染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用,開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》學(xué)科平臺(tái)課程。該課程的學(xué)習(xí)必須以《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》的課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),但江南大學(xué)輕化工程專(zhuān)業(yè)將《高分子化學(xué)與物理》課程設(shè)置在大二下學(xué)期,《物理化學(xué)》等課程也在此學(xué)期開(kāi)設(shè),因此課程開(kāi)設(shè)時(shí)間過(guò)早,缺乏基礎(chǔ)課程的知識(shí),建議在大三上學(xué)期開(kāi)設(shè),以期獲得較好的教學(xué)效果。
(二)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少,課時(shí)緊張
《高分子化學(xué)與物理》課程主要包括高分子化學(xué)和高分子物理兩個(gè)部分,其中高分子化學(xué)部分包括高分子科學(xué)的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì),基本概念、分類(lèi)與命名、基本原理、高分子合成反應(yīng)與方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、離子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分則側(cè)重于高分子的結(jié)構(gòu)(如鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等)、分子運(yùn)動(dòng)、力學(xué)狀態(tài)與轉(zhuǎn)變,物理性能等。對(duì)于高分子專(zhuān)業(yè)的本科階段,通常會(huì)開(kāi)設(shè)《高分子化學(xué)》和《高分子物理》兩門(mén)課程,分別在32至48學(xué)時(shí)不等;而對(duì)于輕化工程專(zhuān)業(yè),只開(kāi)設(shè)了《高分子化學(xué)與物理》一門(mén)課程,48學(xué)時(shí),相對(duì)來(lái)說(shuō)內(nèi)容多、課時(shí)少。在這樣的情況下,教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展、課程體系的完善、講授內(nèi)容的連貫與取舍等都顯得非常重要,對(duì)任課老師是一種不小的挑戰(zhàn)。
(三)注重理論,缺乏實(shí)踐
《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),但輕化工程專(zhuān)業(yè)只開(kāi)設(shè)理論學(xué)習(xí)課程,沒(méi)有相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生能夠更好地掌握課程學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)顯得非常迫切,能夠讓所學(xué)知識(shí)與理論在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證,注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,讓學(xué)生從最初的原料出發(fā),選擇合適的聚合方法與聚合反應(yīng),得到在實(shí)際生活中真正用得上的高分子產(chǎn)品。
二、教學(xué)改革舉措
針對(duì)輕化工程專(zhuān)業(yè)《高分子化學(xué)與物理》的課程特點(diǎn),結(jié)合本校的實(shí)際情況,要求學(xué)生在理解基本概念和掌握基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上能夠了解高分子的應(yīng)用,重點(diǎn)培養(yǎng)他們的實(shí)踐與創(chuàng)新能力,作者經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和摸索,總結(jié)了幾點(diǎn)教學(xué)改革舉措。
(一)規(guī)劃本科培養(yǎng)方案,合理調(diào)整課程設(shè)置
目前我校輕化工程專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置還存在一定的問(wèn)題,建議對(duì)本科培養(yǎng)方案進(jìn)行修改,在《高分子化學(xué)與物理》授課前完成《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》和《無(wú)機(jī)化學(xué)》等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),這樣才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣,便于更好地掌握相關(guān)理論與知識(shí)。
(二)多媒體資源課件與傳統(tǒng)板書(shū)有效結(jié)合
多媒體課件具有豐富表現(xiàn)力、良好交互性和極大共享性等特點(diǎn),它可以將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀(guān)化和形象化,能夠充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。但在運(yùn)用多媒體教學(xué)的同時(shí)也出現(xiàn)了諸如教師幾乎不寫(xiě)板書(shū),學(xué)生不記筆記等問(wèn)題,嚴(yán)重影響了教與學(xué)的質(zhì)量。建議對(duì)任課教師的教學(xué)大綱、考核方式、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)等相關(guān)教學(xué)文件進(jìn)行監(jiān)督,要求授課過(guò)程中課件放映與傳統(tǒng)板書(shū)相結(jié)合,將學(xué)生上課情況、學(xué)生主動(dòng)參與積極性、平時(shí)作業(yè)等與學(xué)生的最終成績(jī)掛鉤,進(jìn)行綜合評(píng)定。
(三)增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,提高學(xué)生實(shí)踐能力
《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程,實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理論課學(xué)習(xí)的有效補(bǔ)充,通過(guò)直觀(guān)的現(xiàn)象和結(jié)果驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)的真實(shí)性,幫助學(xué)生理解所學(xué)理論知識(shí),因此實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)顯得尤為重要,建議在輕化工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程,但涉及的實(shí)驗(yàn)眾多,要求任課老師充分考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性、重復(fù)性和可行性等方面,認(rèn)真編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義。此外,學(xué)校和學(xué)院應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施建設(shè),突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)完全依附于理論課程教學(xué)的傳統(tǒng)框架,增加啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占比例額,注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合,開(kāi)動(dòng)學(xué)生的思維,發(fā)揮學(xué)生的潛質(zhì),提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
(四)理論聯(lián)系實(shí)際,注重啟發(fā)式教學(xué)
《高分子化學(xué)與物理》是一門(mén)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較抽象、枯燥的課程,但它也是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,高分子材料用途廣泛,遍及現(xiàn)代社會(huì)生活中衣、食、住、行、用等各個(gè)方面,因而在課程講授時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際,將抽象的概論、理論與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合,將對(duì)課堂教學(xué)效果起到重要的促進(jìn)作用。
三、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
(一)培養(yǎng)方案中開(kāi)設(shè)新生研討課和專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課
為了提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,可以嘗試在本科培養(yǎng)方案中針對(duì)大學(xué)新生開(kāi)設(shè)新生研討課和專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課,以趣味講座和座談的方式進(jìn)行專(zhuān)業(yè)介紹,了解專(zhuān)業(yè)背景,告知學(xué)生輕化工程這個(gè)專(zhuān)業(yè)是以化學(xué)與高分子為學(xué)科背景的,加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。
(二)實(shí)施學(xué)生雙導(dǎo)師制
全面推進(jìn)學(xué)生雙導(dǎo)師制是確保創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要手段,企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成課程小組,共同確定課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材及承擔(dān)教學(xué)任務(wù),使專(zhuān)業(yè)理論課程與行業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。
(三)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)課程采用自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)大綱的規(guī)范下完成實(shí)驗(yàn)要求,將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。在國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目、江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目和江南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目等資助下,實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的全參與和全覆蓋,指導(dǎo)教師從選題開(kāi)始就應(yīng)該注重基礎(chǔ)理論知識(shí)在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。
(四)強(qiáng)化學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是學(xué)生畢業(yè)離校前最后一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié),也是所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)得到充分應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此可以從課題的選擇、采取的技術(shù)路線(xiàn)、擬采用的研究方法和達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)等方面進(jìn)行合理規(guī)劃與設(shè)計(jì),充分發(fā)揮學(xué)生所學(xué)知識(shí)與理論的應(yīng)用,提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力,強(qiáng)化學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí),輕化工程專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生中從事與高分子相關(guān)行業(yè)的人數(shù)眾多,學(xué)科交叉特色鮮明,為學(xué)生的出國(guó)深造、攻讀研究生和就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的高分子基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
根據(jù)國(guó)內(nèi)外行業(yè)需求和自身特色,通過(guò)教學(xué)改革與實(shí)踐,圍繞復(fù)合型、創(chuàng)新型染整專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo),通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)和科研相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合、科學(xué)素養(yǎng)與人文情懷相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,注重理論知識(shí)的傳授與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相結(jié)合,全面提高和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生的學(xué)習(xí)與工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]徐曉冬.非高分子專(zhuān)業(yè)《高分子化學(xué)與物理》教學(xué)中的幾點(diǎn)體會(huì)[J].高分子通報(bào),2010,(5):74-78.
[2]劉兆麗,曹亞峰,譚鳳芝,李沅.非高分子專(zhuān)業(yè)高分子化學(xué)與物理教學(xué)的幾點(diǎn)探索[J].科教導(dǎo)刊,2013,(1):82-83.
[3]喻湘華,鄢國(guó)平,李亮,吳江渝,郭慶中,曾小平.高分子化學(xué)與高分子物理課程教學(xué)改革與探索[J].化工時(shí)刊,2011,25(3):68-70.
[4]胡建設(shè),周愛(ài)娟,王宏光.高分子化學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].高分子通報(bào),2010,(5):70-73.
【關(guān)鍵詞】材料化學(xué);改革;探索
中圖分類(lèi)號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-0278(2011)10-098-03
現(xiàn)代高科技的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上依賴(lài)于人才的培養(yǎng),因而社會(huì)對(duì)人才的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、具備創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才,是高等院校義不容辭的責(zé)任,是歷史賦予的使命。近年來(lái),為了全面推進(jìn)素質(zhì)教育,提升大學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力,學(xué)院以教學(xué)為中心,不斷深化課程教學(xué)改革,創(chuàng)新教學(xué)體系,取得了顯著的成效。實(shí)踐表明,課程教學(xué)改革是一項(xiàng)圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)而展開(kāi)的系統(tǒng)工程,需要學(xué)校各方面的支持、配合以及全體師生的共同參與。筆者結(jié)合本校的課程教學(xué)改革實(shí)踐對(duì)《材料化學(xué)》課程進(jìn)行了定位,并討論了該課程教學(xué)方法和內(nèi)容的改革探索與實(shí)踐。
一、材料化學(xué)的定位
(一)材料化學(xué)的定義
材料化學(xué)是一門(mén)研究材料的制備、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用及其相互關(guān)系的科學(xué),它是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支,又是核心內(nèi)容。材料化學(xué)是一門(mén)新興的邊緣學(xué)科,是在學(xué)科的生長(zhǎng)和發(fā)展中互相交叉、互相滲透下形成的,是作為基礎(chǔ)學(xué)科的化學(xué)更直接地介入到材料科學(xué)中的一個(gè)具體體現(xiàn)。因此,可以說(shuō)《材料化學(xué)》課程是化學(xué)基礎(chǔ)課和材料學(xué)專(zhuān)業(yè)課程之間的一個(gè)重要橋梁。
為打破原有專(zhuān)業(yè)劃分的界限,在制定《材料化學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容時(shí),必須進(jìn)行以加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專(zhuān)業(yè)知識(shí)面和加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練為主要目的的課程改革;在課程建設(shè)中,必須結(jié)合實(shí)際,明確了《材料化學(xué)》課程的定位:通過(guò)對(duì)這一課程的理論學(xué)習(xí),使學(xué)生在掌握材料化學(xué)的基本原理基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)運(yùn)用基礎(chǔ)化學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題。
(二)材料化學(xué)教材的選擇
材料化學(xué)學(xué)科的著眼點(diǎn)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,而課程教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),它對(duì)全面加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)、技能、能力、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)培養(yǎng)有著舉足輕重的作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展與知識(shí)的不斷更新,教材的選擇是關(guān)鍵點(diǎn)。自從2005年開(kāi)設(shè)《材料化學(xué)》這門(mén)課程,我國(guó)出版的教材在質(zhì)上發(fā)生了一些微妙的變化。最早的教材是1994年廈門(mén)大學(xué)丁馬太教授出版的《材料化學(xué)導(dǎo)論》,該教科書(shū)還被復(fù)旦大學(xué)、西北大學(xué)等采用,但內(nèi)容相對(duì)比較陳舊。其后,北京師范大學(xué)李奇老師主編了《材料化學(xué)》,上海交通大學(xué)唐小真教授主編了《材料化學(xué)導(dǎo)論》以及南京師范大學(xué)周志華教授主編了《材料化學(xué)》等。直到2008年,中山大學(xué)曾兆華老師根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐體會(huì)出版了《材料化學(xué)》教材,前半部分涉及材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能等材料化學(xué)的基本內(nèi)容,后半部分則以金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四大類(lèi)材料為主線(xiàn),對(duì)不同種類(lèi)的材料進(jìn)行介紹,其中涉及各種現(xiàn)代先進(jìn)材料如高性能金屬材料、電子信息材料、納米材料、功能陶瓷、感光材料、生物醫(yī)用材料、航空航天材料、能源材料等,并敘述各種材料的性能和行為與其成分及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,這些內(nèi)容與本課程以前的教學(xué)內(nèi)容不謀而合。總之,教材是指引學(xué)生入門(mén)的工具,作為教師一定要把好教材關(guān),找到適合自己學(xué)生的教材,方能做到事半功倍。
二、材料化學(xué)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐
雖然材料化學(xué)是一門(mén)理論性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,但隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展,材料化學(xué)領(lǐng)域的研究成果逐漸得到應(yīng)用。例如Motorola、保潔等公司每年都會(huì)招聘材料化學(xué)方向的人才到其研發(fā)中心進(jìn)行新產(chǎn)品新工藝的開(kāi)發(fā)。因此,從培養(yǎng)創(chuàng)新型人才角度來(lái)看,教學(xué)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容,增強(qiáng)材料化學(xué)理論知識(shí)與科研、生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問(wèn)題的聯(lián)系,從而提高學(xué)生綜合運(yùn)用材料化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。然而,由于受傳統(tǒng)教學(xué)方法的影響,其教學(xué)主要以教師、課堂、教材為申心教學(xué)模式。該模式過(guò)于依賴(lài)?yán)碚摻虒W(xué),由于材料化學(xué)綜合了材料學(xué),普通化學(xué)等方面的內(nèi)容,涉及的理論知識(shí)較為抽象,內(nèi)容較為難懂,因此,單純地采取傳統(tǒng)教學(xué)模式,在授課過(guò)程中,教師很難將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,把抽象的知識(shí)具體化,降低了學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。我們要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,就必須建立有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)體系,因此,進(jìn)行材料化學(xué)課程的教學(xué)模式改革是十分必要的。
(一)教學(xué)方法與手段的改革探索與實(shí)踐
(1)采用循環(huán)式教學(xué)方法,加強(qiáng)理論與實(shí)際的聯(lián)系
科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容,采用循環(huán)式教學(xué)方法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),加強(qiáng)能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。在教學(xué)過(guò)程中,首先從生活或生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生了解一些材料的性能及應(yīng)用知識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的基本理論的興趣,再運(yùn)用材料化學(xué)基本理論來(lái)解釋材料結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,凝煉出材料設(shè)計(jì)與制備的原理和方法,并以此原理和方法來(lái)設(shè)計(jì)和制各出有一定社會(huì)需求的新型材料。這種循環(huán)式教學(xué)方法既能提高學(xué)生的理論水平,又能培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。
2、實(shí)施三結(jié)合教學(xué)方式,營(yíng)造生動(dòng)活潑的教學(xué)氛圍
在教學(xué)中,我們采用自創(chuàng)三結(jié)合教學(xué)方式,即講解與討論相結(jié)合、講授與自學(xué)相結(jié)合、期末考試與平時(shí)小論文相結(jié)合。我們改革了傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué),建立了“啟發(fā)式”教學(xué)模式,采取“以學(xué)生為主體、教為引導(dǎo)”的方式,突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主導(dǎo)地位。在教學(xué)過(guò)程中注意調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的積極_陛,隨時(shí)讓學(xué)生提出問(wèn)題,然后大家共同討論,以此不斷提高他們分析問(wèn)題的能力和對(duì)問(wèn)題的理解、認(rèn)知和表達(dá)能力。通過(guò)我們有意識(shí)地將講解與討論相結(jié)合,較大力度地變教師為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式為教師與學(xué)生互動(dòng)的教學(xué)形式。在教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),最新的科研成果往往最能激發(fā)學(xué)生的興趣和開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維。因此在相應(yīng)的章節(jié)教學(xué)中,我們會(huì)及時(shí)有效地插入一些最新的研究成果與數(shù)據(jù),通過(guò)這種方式培養(yǎng)學(xué)生掌握學(xué)科最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和開(kāi)拓知識(shí)的能力。
通過(guò)近幾年教學(xué)實(shí)踐表明,我們的教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的新思維和新思路方面發(fā)揮了獨(dú)到的作用。通過(guò)三結(jié)合教學(xué)方式進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力、表達(dá)能力、自學(xué)能力以及撰寫(xiě)科技論文的能力,有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
3、豐富教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
現(xiàn)代化教育技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上促進(jìn)了教學(xué)手段的多元化,首先在參考其他學(xué)校相近課程課件的基礎(chǔ)上結(jié)合本課程的教學(xué)內(nèi)容制作了《材料化學(xué)》電子課件。綜合運(yùn)用圖片、動(dòng)畫(huà)、文字等多種形式向?qū)W生提供豐富的感性材料,直觀(guān)而又形象地揭示事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,有效地突破教學(xué)難點(diǎn),提高課堂教學(xué)質(zhì)量。例如在緒論部分,將材料科學(xué)發(fā)展的相關(guān)圖片做成課件在課堂上放映,使學(xué)生對(duì)本課程的發(fā)展、意義、主要內(nèi)容有生動(dòng)而深刻的印象;在納米材料章節(jié)中,一些納米材料的圖片能更形象、直觀(guān),有效地幫助學(xué)生理解和掌握 知識(shí)點(diǎn)。此外,我們還充分利用flas直觀(guān)易理解的優(yōu)勢(shì),例如在材料的結(jié)構(gòu)一章中,插入14種空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)模型,金屬晶體的3種典型堆積模型,晶體間隙的形成、缺陷和位錯(cuò)的形成等:在材料的制各一章中,插入多個(gè)物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積裝置動(dòng)畫(huà);在無(wú)機(jī)非金屬材料一章中針對(duì)石英光纖的制各,插入了多幅動(dòng)畫(huà)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,該課件產(chǎn)生了很好的教學(xué)效果極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
另外,互聯(lián)網(wǎng)也是老師和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交流的平臺(tái),將主講教師的電子信箱告訴學(xué)生,學(xué)生可以給教師發(fā)電子郵件談學(xué)習(xí)、談思想,交流學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題,以及學(xué)習(xí)、生活中的感受和困難,利用現(xiàn)代化的手段,拉近師生間以及學(xué)生之間的距離。
(二)教學(xué)內(nèi)容改革探索與實(shí)踐
材料化學(xué)是從化學(xué)的角度研究材料的制備、組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門(mén)科學(xué)。它既是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支,又是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)組成部分,具有明顯的交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的性質(zhì),并且是材料科學(xué)的核心部分,具有明顯的應(yīng)用理科性質(zhì),在理論和實(shí)踐上的重要性是不言而喻的。
1、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)在于突出理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐能力的培養(yǎng),基礎(chǔ)理論教學(xué)以應(yīng)用為目的,專(zhuān)業(yè)課教學(xué)強(qiáng)調(diào)針對(duì)性和實(shí)用性。在構(gòu)建新的課程體系過(guò)程中一方面要規(guī)劃好專(zhuān)業(yè)的主干課程,另一方面以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線(xiàn),理順相關(guān)課程開(kāi)課順序,加大實(shí)踐教學(xué)的比例,強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重。我院在課程設(shè)置上力求反映材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)要求,注意改變知識(shí)簡(jiǎn)單任意拼湊、課程之間相互脫節(jié)的狀況,整個(gè)課程以通識(shí)教育課程、學(xué)科類(lèi)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)必修課、選修課、跨學(xué)科任意選修課和實(shí)踐教學(xué)構(gòu)成。選修課開(kāi)設(shè)的原則是:有利于培養(yǎng)學(xué)生的一專(zhuān)多能、拓寬學(xué)生的知識(shí)面以及培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力和創(chuàng)新精神等。根據(jù)專(zhuān)業(yè)方向的不同,開(kāi)設(shè)課程也有所區(qū)別。同時(shí),結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),在課程體系中實(shí)施改革,增加人文教育內(nèi)容,強(qiáng)化人文素質(zhì)教育,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提高。
2、教學(xué)內(nèi)容與特色學(xué)科建設(shè)相結(jié)合
材料化學(xué)以普通化學(xué)基礎(chǔ)和材料學(xué)理論為基礎(chǔ),涉及的理論知識(shí)比較抽象,從學(xué)習(xí)的角度將,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中從宏觀(guān)的概念轉(zhuǎn)化到微觀(guān)。如從電子,原子、分子水平來(lái)理解材料的基本性能。因此,教學(xué)難度比較大,如果單純地采用單一的教學(xué)方式,會(huì)導(dǎo)致理論與試劑脫離,增加了教學(xué)難度,在一定程度上不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。所以,在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合我院材料學(xué)科建設(shè)的特點(diǎn),拓寬教材內(nèi)容,結(jié)合我院材料學(xué)科的優(yōu)勢(shì)和特色,在教學(xué)內(nèi)容中融入我院金屬材料、無(wú)機(jī)納米材料的物理化學(xué)性能,以使學(xué)生更加容易接受,增強(qiáng)教學(xué)效果。同時(shí)結(jié)合材料的最新研究動(dòng)態(tài),理論聯(lián)系實(shí)際地將新興材料的最新進(jìn)展向?qū)W生介紹,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和實(shí)際應(yīng)用能力。
3、教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)方案
針對(duì)材料化學(xué)課程特點(diǎn),依托學(xué)科特色,圍繞培養(yǎng)和造就富有創(chuàng)新意識(shí)和能力的寬口徑、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、顯個(gè)性的人才培養(yǎng)理念并結(jié)合本專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有的教學(xué)科研條件,對(duì)材料化學(xué)學(xué)課程進(jìn)行了改革和探索。材料化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的選材要體現(xiàn)基礎(chǔ)寬、起點(diǎn)高、內(nèi)容新、知識(shí)活的原則,強(qiáng)調(diào)從化學(xué)角度提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和思路。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)讓學(xué)生了解材料學(xué)科的概況和發(fā)展趨勢(shì);了解材料制各過(guò)程中的化學(xué)現(xiàn)象和反應(yīng)特征;了解所制得材料的形貌、物相和物理化學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系:掌握材料制備過(guò)程中的化學(xué)原理與方法:了解材料的化學(xué)改性方法和新材料設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的研究方法,同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神。實(shí)踐證明,通過(guò)改革,學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)明顯得到提高。
(三)教師隊(duì)伍的建設(shè)
高校師資隊(duì)伍是學(xué)校發(fā)展的根本所在,是學(xué)科建設(shè)的重中之重。一所高水平大學(xué)必須擁有一支高水平的教師隊(duì)伍。師資是衡量大學(xué)水平的最重要的指標(biāo)和要素。由于材料化學(xué)課程是介于材料學(xué)和化學(xué)之間的一門(mén)邊緣學(xué)科,所涉及面較廣。單純有純化學(xué)背景的教師或純材料學(xué)背景的教師上課,由于知識(shí)面的問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致教師教的費(fèi)勁,學(xué)生學(xué)得困難。對(duì)于材料化學(xué)課程教師隊(duì)伍應(yīng)該持續(xù)充電,完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。要鼓勵(lì)材料材料化學(xué)課程教師積極對(duì)外交流,這樣有利于學(xué)科交叉和吸取其他高校的成功經(jīng)驗(yàn),同時(shí)還要做到教學(xué)和科研相結(jié)合,緊跟材料科學(xué)研究的前沿。在教學(xué)過(guò)程中,教師要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行延伸,不僅僅是單純地講述課本上的內(nèi)容,這樣就使本來(lái)很單調(diào)的內(nèi)容變得比較有趣,活躍了課堂氣氛,讓學(xué)生學(xué)到最新和最現(xiàn)代的知識(shí)和技術(shù)。因此,在材料化學(xué)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐中,必須加強(qiáng)高校師資隊(duì)伍建設(shè)。
根據(jù)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo),通過(guò)到企業(yè)調(diào)查走訪(fǎng)、問(wèn)卷調(diào)查、畢業(yè)生反饋等方式,收集了對(duì)課程體系設(shè)置的意見(jiàn)和建議,結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系進(jìn)行了模塊化設(shè)置。也就是將課程體系設(shè)置為由若干個(gè)完整的課程模塊構(gòu)成的課程體系形式。材料科學(xué)與工程卓越工程師課程體系由材料制備基礎(chǔ)、材料加工技術(shù)、材料的性能、材料的檢測(cè)等四個(gè)模塊組成。每一個(gè)模塊又由若干門(mén)課程組成,分為必修課和選修課兩類(lèi)。材料制備基礎(chǔ)模塊由材料物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性成型理論、材料科學(xué)導(dǎo)論(雙語(yǔ))等組成;材料加工技術(shù)模塊由熱處理原理及工藝、金屬塑性成型工藝學(xué)、現(xiàn)代材料制備技術(shù)、金屬焊接工藝等組成;材料的性能模塊由材料力學(xué)性能、材料腐蝕與防護(hù)、材料物理性能等組成;材料的檢測(cè)模塊由材料分析技術(shù)、失效分析、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程的應(yīng)用等組成。這樣的課程設(shè)置,能夠突破學(xué)科專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的界限,靈活地設(shè)計(jì)和組織具有不同作用的課程模塊,從而構(gòu)建具有不同價(jià)值取向的課程體系,以滿(mǎn)足學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展需要。
2.科學(xué)合理地進(jìn)行課程的整合和重組
根據(jù)教育部“卓越工程師”培養(yǎng)模式,結(jié)合材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)課程進(jìn)行了整合與重組;在制訂材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃過(guò)程中,在原來(lái)的培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上,對(duì)課程進(jìn)行重新的整合和重組。在進(jìn)行課程體系的整合重組過(guò)程中,打破了各學(xué)科領(lǐng)域的界限,增加金屬凝固、塑性成型、焊接等內(nèi)容,真正達(dá)到了“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的目的。同時(shí)不受原有課程和體系結(jié)構(gòu)的束縛,對(duì)課程進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的有機(jī)融合和重新組織。具體而言,改變了以往按人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)分類(lèi)或按照等級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)置課程的做法,打破了原有專(zhuān)業(yè)、課程之間的壁壘,擺脫了學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)的束縛;強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的綜合性,以跨學(xué)科的方式選擇課程內(nèi)容、組織和整合課程體系。同學(xué)科知識(shí)的相互滲透、融合和新知識(shí)的吸收利用,保證知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性;改變過(guò)于講究學(xué)科自身結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的課程設(shè)置過(guò)細(xì)、過(guò)多和缺乏整體性的狀況;避免課程內(nèi)容的脫節(jié)和交叉重復(fù),精簡(jiǎn)課程門(mén)類(lèi),減少必修課比例。比如:將以往的《固態(tài)相變》和《熱處理工藝學(xué)》整合為《熱處理原理及工藝》,將《材料力學(xué)性能》和《材料物理性能分析》整合為《材料性能》,將《金屬材料學(xué)》和《模具材料》整合為《金屬材料學(xué)》,將《現(xiàn)代材料制備技術(shù)》和《熱處理新技術(shù)》整合為《現(xiàn)代材料加工技術(shù)》等。并處理好理論與工程實(shí)踐、必修課與選修課之間的關(guān)系,大力加強(qiáng)實(shí)踐課程的體系改革。
3.結(jié)合企業(yè)需求,制訂企業(yè)培養(yǎng)方案
企業(yè)學(xué)習(xí)階段是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的工程教育不可或缺的階段,是整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分,也是實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重要環(huán)節(jié),按照材料科學(xué)與工程卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃,將嚴(yán)格按照“3+1”培養(yǎng)模式,其中1年企業(yè)實(shí)踐培養(yǎng),著重完成學(xué)生的基本操作技能、分析解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。使學(xué)生通過(guò)企業(yè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,基本掌握金屬加工車(chē)間、熱處理車(chē)間、鍛造車(chē)間、表面處理車(chē)間、金屬材料檢測(cè)中心等部門(mén)的工作內(nèi)容和基本生產(chǎn)操作技能,了解工程技術(shù)人員在熱處理車(chē)間表面車(chē)間、檢測(cè)中心等部門(mén)的作用及技術(shù)職責(zé)范圍,培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才。同時(shí)具有靈活運(yùn)用材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)與材料工程規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、跨文化環(huán)境交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作的能力,以及較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行熱處理工藝設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的能力。所以企業(yè)培養(yǎng)方案包括:初步能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)基本能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)、工程能力訓(xùn)練、行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙?xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)將依托企業(yè)、工程中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展,由校企共同參與培養(yǎng)過(guò)程,共同監(jiān)控培養(yǎng)過(guò)程。
4.課程體系與能力培養(yǎng)的關(guān)系
我院在進(jìn)行成人“專(zhuān)升本”臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革總體設(shè)計(jì)時(shí),把制定科學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生所要達(dá)到的業(yè)務(wù)規(guī)格作為搞好專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的根本來(lái)抓,初步提出了成人“專(zhuān)升本”臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)要求。培養(yǎng)目標(biāo)具體為:
(1)在牢固掌握臨床醫(yī)學(xué)必需的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上,達(dá)到普通高校本科專(zhuān)業(yè)規(guī)定的業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求。具有獨(dú)立獲取新知識(shí)、新理論、新技術(shù)的能力;并具有主動(dòng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;具有獨(dú)立思考和醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的能力;具有終身學(xué)習(xí)的意識(shí),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有扎實(shí)的基本理論知識(shí)和熟練的專(zhuān)業(yè)技能,具有綜合、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,具有較強(qiáng)的科研創(chuàng)新能力,能把握醫(yī)學(xué)科技的發(fā)展方向。
(2)具有參與和管理社區(qū)衛(wèi)生保健工作的能力,具有健康促進(jìn)、疾病預(yù)防、常見(jiàn)病診療和康復(fù)服務(wù)的技能。
(3)疾病的防治與診療水平。掌握與熟悉實(shí)際臨床工作所必需的醫(yī)學(xué)基本理論知識(shí)和人文社會(huì)科學(xué)基本理論知識(shí);人類(lèi)疾病病因、病理分類(lèi)鑒別的理論和技能;常見(jiàn)病、多發(fā)病和地方病的診治技能;衛(wèi)生防疫的基本知識(shí)和技能;具有臨床醫(yī)學(xué)科學(xué)研究理論與方法。
二、設(shè)置全面的可行的綜合課程體系模塊與教學(xué)內(nèi)容是搞好專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的核心
經(jīng)過(guò)充分調(diào)研和廣泛論證,對(duì)課程體系與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面改革。從對(duì)我院425名臨床專(zhuān)升本學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷中得出,臨床專(zhuān)升本學(xué)生73%來(lái)自地、市級(jí)以下醫(yī)院及高、中等醫(yī)學(xué)院校,有不少學(xué)員已是業(yè)務(wù)骨干。因此在培養(yǎng)計(jì)劃上要充分突出成教特色,堅(jiān)持人文精神與科學(xué)素養(yǎng)相統(tǒng)一的原則,堅(jiān)持創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的原則,融傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力和提高素質(zhì)為一體,順應(yīng)醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展和生命科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),適應(yīng)新的醫(yī)學(xué)模式。根據(jù)21世紀(jì)對(duì)臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本要求,突破單一學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性,樹(shù)立知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)完整體系和系統(tǒng)性觀(guān)點(diǎn),促進(jìn)課程設(shè)置的整體化。
通過(guò)調(diào)查結(jié)果看出,專(zhuān)升本學(xué)生對(duì)人文素質(zhì)教育有較強(qiáng)的要求,在專(zhuān)升本教育期間把人文素質(zhì)教育這一課補(bǔ)上,同時(shí)強(qiáng)化培養(yǎng)目標(biāo)觀(guān)念,強(qiáng)化學(xué)科意識(shí),對(duì)各科目教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的重組、刪減、融合,突出“專(zhuān)升本”的繼續(xù)教育特點(diǎn),使學(xué)生學(xué)到新理論、新知識(shí)、新技術(shù)、新方法,獲得新信息。我院開(kāi)創(chuàng)并設(shè)計(jì)的該課程體系目前已得到全國(guó)數(shù)十家醫(yī)學(xué)院認(rèn)可,并在校內(nèi)進(jìn)行教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)。我院已試行幾屆,目前已畢業(yè)學(xué)生5屆,學(xué)生在臨床課階段,分為大內(nèi)科學(xué)專(zhuān)業(yè)組、大外科學(xué)專(zhuān)業(yè)組,有針對(duì)性地進(jìn)行臨床教學(xué),讓學(xué)員在有限的時(shí)間內(nèi)獲得更多與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的新知識(shí)、新理論、從而使所學(xué)知識(shí)更好地運(yùn)用到工作中去,體現(xiàn)成人教育繼續(xù)教育的優(yōu)越性。具有課程體系模塊與教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配如下:
(1)主干學(xué)科:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)。
(2)主要課程:人文社會(huì)醫(yī)學(xué)導(dǎo)論、英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、遺傳與生殖科學(xué)、臨床應(yīng)用解剖學(xué)、人體機(jī)能學(xué)、病原生物學(xué)與免疫學(xué)基礎(chǔ)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床病理生理學(xué)、臨床藥理學(xué)、臨床診斷學(xué)、現(xiàn)代臨床診療技術(shù)、大外科學(xué)、大內(nèi)科學(xué)、臨床科研方法學(xué)。
(3)課程設(shè)置及授課時(shí)數(shù):總學(xué)時(shí)1548,理論1336學(xué)時(shí),實(shí)踐212學(xué)時(shí),理論:實(shí)踐=1:0.16?!皩?zhuān)升本”臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程由21門(mén)課程分為兩大模塊:一為綜合素質(zhì)課程模塊:共5門(mén)(政治理論專(zhuān)題講座、人文社會(huì)醫(yī)學(xué)導(dǎo)論、英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、臨床科研方法學(xué))468學(xué)時(shí),實(shí)踐45學(xué)時(shí),理論:實(shí)踐=1:0.11。二為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程模塊:共7門(mén)(遺傳與生殖科學(xué)、臨床應(yīng)用解剖學(xué)、人體機(jī)能學(xué)、病原生物學(xué)與免疫學(xué)基礎(chǔ)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床病理生理學(xué)、臨床藥理學(xué))522學(xué)時(shí),占總學(xué)時(shí)的33.7%,理論400學(xué)時(shí),實(shí)踐122學(xué)時(shí),理論與實(shí)踐比=1:0.30。
三、不斷加強(qiáng)師資和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)是搞好專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的保障
要培養(yǎng)高質(zhì)量的人才,必須建立一支適應(yīng)成人教育教學(xué)特點(diǎn)及課程體系特點(diǎn)的教師隊(duì)伍。具體措施如下:
(1)對(duì)于已在教學(xué)、科研、醫(yī)療工作中嶄露頭角的優(yōu)秀青年教師,要加速扶植,嚴(yán)格訓(xùn)練,使之迅速成為教師隊(duì)伍中的骨干和學(xué)術(shù)帶頭人。重點(diǎn)資助優(yōu)秀青年教師,使他們盡快取得教學(xué)科研成果,扶植他們出版專(zhuān)著等。對(duì)在教學(xué)、科研第一線(xiàn)擔(dān)任重要任務(wù)的青年教師,對(duì)有重大貢獻(xiàn)者,要重酬重獎(jiǎng)。
(2)為教師創(chuàng)造條件,爭(zhēng)取申請(qǐng)各種成人教育科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)從事成人教育“專(zhuān)升本”臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革與研究,并給予獎(jiǎng)勵(lì)和經(jīng)費(fèi)支持。資助教師所從事成人教育教學(xué)改革研究發(fā)表的所有論文版面費(fèi),并給與相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)。
(3)課程結(jié)束后對(duì)教師進(jìn)行測(cè)評(píng),根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果對(duì)教師提出改進(jìn)意見(jiàn),不能及時(shí)改進(jìn)教學(xué)的建議更換教師,保持成人教育“專(zhuān)升本”臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,不斷篩選。把在教學(xué)、科研工作實(shí)踐中,真正政治思想品德優(yōu)良,業(yè)績(jī)突出的優(yōu)秀教師培養(yǎng)成既能教學(xué)、科研,又對(duì)成人教育有獨(dú)特見(jiàn)解,適應(yīng)成人教育特點(diǎn)的一流專(zhuān)家、學(xué)者。
(4)建立優(yōu)秀教師實(shí)績(jī)檔案,將每年測(cè)評(píng)結(jié)果、等級(jí)原始材料載入檔案,并進(jìn)行跟蹤培養(yǎng)。
建立成人教育專(zhuān)兼職教師隊(duì)伍,實(shí)行動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,是優(yōu)化結(jié)構(gòu)、激勵(lì)骨干、提高水平的重要舉措,是具有戰(zhàn)略意義的措施,是切實(shí)加強(qiáng)成人教育師資隊(duì)伍建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。
1留學(xué)目的地:伊利諾伊大學(xué)
伊利諾伊大學(xué)是“莫里爾法案”(由林肯總統(tǒng)在1862年簽署)生效最初十年期間通過(guò)公用土地贈(zèng)與方式創(chuàng)立的全美37所高校之一,于1868年正式開(kāi)學(xué)。其座落于美國(guó)伊利諾伊州南部安靜幽雅的姊妹城鎮(zhèn)-厄巴納和香檳,占地1458英畝,擁有272座主要建筑。此外,學(xué)校還擁有一個(gè)機(jī)場(chǎng)、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。
經(jīng)過(guò)近140年的發(fā)展,伊利諾依大學(xué)已經(jīng)是全美國(guó)最好的大學(xué)之一,位居全美公立大學(xué)的前五位。該校擁有僅次于哈佛大學(xué)和耶魯大學(xué)的美國(guó)第三大大學(xué)圖書(shū)館,圖書(shū)資料達(dá)一千七百多萬(wàn)冊(cè)。此外,學(xué)校還有自然史博物館、世界傳統(tǒng)文化博物館以及一個(gè)美術(shù)館和一個(gè)表演藝術(shù)中心。該校能提供一百五十多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向領(lǐng)域的四千多門(mén)課程,每年授予一萬(wàn)五千多個(gè)學(xué)位,其中每年授予的博士學(xué)位獲得者人數(shù)穩(wěn)居全美前五名。目前,該校擁有近兩千名教授和四萬(wàn)余名學(xué)生。其中,學(xué)生由近三萬(wàn)名大學(xué)生和一萬(wàn)一千余名研究生組成,含外國(guó)留學(xué)生近五千名。
伊利諾伊大學(xué)以理工科尤稱(chēng)翹楚,穩(wěn)居全美大學(xué)排名前六位。進(jìn)一步講,有十余個(gè)本科專(zhuān)業(yè)位列全美前二十五名,其中會(huì)計(jì)學(xué)、材料學(xué)、農(nóng)業(yè)工程、土木工程、環(huán)境工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、核工程、機(jī)械工程等并位居前五位;有超過(guò)六十多個(gè)研究生專(zhuān)業(yè)位列全美前三十名,其中圖書(shū)館學(xué)、土木工程、材料學(xué)、微生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、冷凝物質(zhì)、邏輯學(xué)、數(shù)論等并高居前五位。該校共有11位教師及校友榮獲過(guò)諾貝爾獎(jiǎng),18位教師及校友榮獲過(guò)普利策獎(jiǎng)。其中,該校教授巴丁因發(fā)明晶體管和提出低溫超導(dǎo)理論而成為歷史上在同一領(lǐng)域(固體物理學(xué))兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的第一人。另外,尼龍的發(fā)明者卡羅瑟斯、集成電路的發(fā)明者杰克科勒比、第78屆奧斯卡金像獎(jiǎng)最佳導(dǎo)演獲得者李安等均為該校畢業(yè)生,我國(guó)前著名科學(xué)家竺可楨早年也曾在該校攻讀農(nóng)學(xué)。
非常幸運(yùn)和特別值得一提的是,此番留學(xué)團(tuán)隊(duì)組成成員的研究興趣或主攻方向均屬伊利諾伊大學(xué)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向,這為各位老師的學(xué)習(xí)和提高創(chuàng)造了非常重要的基礎(chǔ)和前提條件,同時(shí)也從側(cè)面反映了國(guó)家教育部留學(xué)基金委的工作非常到位和值得肯定。
2計(jì)算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置的比較
我是北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的一名專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程任課教師,主要講授本科“操作系統(tǒng)”和研究生“安全操作系統(tǒng)”,有幸被分派到久負(fù)盛名的伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)神童馬克?安德森曾在那里設(shè)計(jì)了互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape,著名的微軟IE瀏覽器至今還是構(gòu)建在Mosaic的基礎(chǔ)上。留學(xué)期間和回國(guó)后,我曾對(duì)伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置進(jìn)行了較為粗淺的分析和對(duì)比性研究。
伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系可提供三種不同的大學(xué)學(xué)位教育(即工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)學(xué)士以及文理學(xué)院的數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士)、五年制本碩連讀學(xué)位教育、輔修計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位教育及軟件工程學(xué)歷證書(shū)。本科學(xué)位教育主要由校院教學(xué)要求和專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求兩部分構(gòu)成。前述計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)學(xué)士、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士的主要區(qū)別就在于學(xué)院要求和專(zhuān)業(yè)要求的不同。例如,工學(xué)院要求物理與化學(xué),而文理學(xué)院則不要求,同時(shí)兩個(gè)學(xué)院的一般教學(xué)要求也略微有所不同。不同專(zhuān)業(yè)間的教學(xué)要求區(qū)別在于數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)要求多上三門(mén)不同的數(shù)學(xué)類(lèi)課程,同時(shí)又比計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)少上五門(mén)計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程。統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)和數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的要求大致相同,只是用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程替代了某些數(shù)學(xué)類(lèi)課程。對(duì)于三個(gè)專(zhuān)業(yè)來(lái)講,有15門(mén)數(shù)學(xué)類(lèi)或計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程是相同的,所以共性大于不同。需要指出的是,計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程由計(jì)算機(jī)科學(xué)系負(fù)責(zé)開(kāi)設(shè)和講授,課號(hào)、名稱(chēng)及要求完全一致。這和國(guó)內(nèi)的大學(xué)是不一樣的,至少北京交通大學(xué)是如此:和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)較為相似的理學(xué)院的信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的某些計(jì)算機(jī)類(lèi)核心課程(如“操作系統(tǒng)”)的要求和講授就與計(jì)算機(jī)學(xué)院無(wú)關(guān)。此外,國(guó)內(nèi)大學(xué)本科培養(yǎng)方案則由通識(shí)教育、學(xué)科門(mén)類(lèi)教育、自主教育三部分教學(xué)要求構(gòu)成,它們與伊利諾伊大學(xué)的學(xué)院級(jí)或?qū)I(yè)級(jí)教學(xué)要求間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明晰。其中,通識(shí)教育由綜合基礎(chǔ)和基本技能組成,為面向全校本科生的公共要求(伊利諾伊大學(xué)在這點(diǎn)上似乎不太明確或較弱);學(xué)科門(mén)類(lèi)教育由學(xué)科門(mén)類(lèi)基礎(chǔ)課程、大類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程構(gòu)成;自主教育包括全校通識(shí)教育與各學(xué)科門(mén)類(lèi)教育課程與實(shí)踐、系列講座、競(jìng)賽、證書(shū)、科研論文、自主和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、就業(yè)實(shí)踐、科研實(shí)踐等,是我國(guó)高校為加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)和推動(dòng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力而引入的具有中國(guó)特色的課程學(xué)分組成,國(guó)外自然無(wú)等同物。
具體以計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案為例對(duì)比來(lái)講,伊利諾伊大學(xué)總共要求128學(xué)分,含學(xué)院級(jí)要求39-51學(xué)分、專(zhuān)業(yè)要求76-85學(xué)分(參表1所示);北京交通大學(xué)總學(xué)分要求為190學(xué)分,含通識(shí)教育必修40學(xué)分和選修20學(xué)分、學(xué)科門(mén)類(lèi)教育必修97.5學(xué)分和選修22.5學(xué)分以及自主教育選修10學(xué)分(參表2所示)。后者比前者高出62學(xué)分,主要包括必修類(lèi)的英語(yǔ)16學(xué)分(國(guó)外對(duì)外語(yǔ)的要求為0-12學(xué)分,注意其并未指定特定語(yǔ)種)、選修類(lèi)的自主教育10學(xué)分。國(guó)內(nèi)通識(shí)教育綜合基礎(chǔ)部分(必修22學(xué)分、選修14學(xué)分)近似等同于國(guó)外的人文社會(huì)科學(xué)類(lèi)課程(18學(xué)分),但多出18學(xué)分的教學(xué)要求。另外,國(guó)外大學(xué)專(zhuān)門(mén)設(shè)立寫(xiě)作課程(含4學(xué)分寫(xiě)作I、3學(xué)分高級(jí)寫(xiě)作)來(lái)傳授和培養(yǎng)學(xué)生的寫(xiě)作技巧與能力,國(guó)內(nèi)大學(xué)則主要通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的論文寫(xiě)作(畢業(yè)設(shè)計(jì)共16學(xué)分)來(lái)達(dá)到相同的目標(biāo)。國(guó)外大學(xué)把普通化學(xué)I和普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)I(共計(jì)4小學(xué)分)作為工科專(zhuān)業(yè)的公共基本要求,而國(guó)內(nèi)大學(xué)如計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)在內(nèi)的工科專(zhuān)業(yè)則可以不選修化學(xué)類(lèi)課程;同時(shí),國(guó)內(nèi)大學(xué)設(shè)定數(shù)學(xué)、物理類(lèi)課程同為學(xué)科門(mén)類(lèi)基礎(chǔ)課程,而國(guó)外大學(xué)則把其中的微積分、概率論或統(tǒng)計(jì)學(xué)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)要求。
表1 伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案
注:表中大類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐(必修)主要包括計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、電子技術(shù)類(lèi)課程(電路分析基礎(chǔ)3學(xué)分、模擬電子技術(shù)3學(xué)分、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)3學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1學(xué)分)、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)類(lèi)課程(離散數(shù)學(xué)8學(xué)分)、計(jì)算機(jī)軟件類(lèi)課程(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4學(xué)分、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4學(xué)分、操作系統(tǒng)4學(xué)分,編譯原理3學(xué)分)、計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)課程(計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)2學(xué)分、計(jì)算機(jī)組成原理3學(xué)分、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)1學(xué)分)等;專(zhuān)業(yè)主修(必修)課程主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。專(zhuān)業(yè)特色課程(選修)則劃分為四個(gè)方向給出可選課程:1、計(jì)算機(jī)軟件類(lèi)(軟件測(cè)試、統(tǒng)一建模語(yǔ)言、高性能計(jì)算導(dǎo)論、軟件工程、Web程序設(shè)計(jì)、Unix/Linux環(huán)境下程序設(shè)計(jì)、XML程序設(shè)計(jì)、軟件類(lèi)綜合實(shí)踐);2、計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)(計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、硬件類(lèi)綜合實(shí)踐);3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)(計(jì)算機(jī)安全保密、網(wǎng)絡(luò)安全與管理);4、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)類(lèi)(人工智能、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助造型與動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理)。
伊利諾伊大學(xué)要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字計(jì)算機(jī)的理論、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的廣博深厚的知識(shí)。前兩年主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與物理以及入門(mén)性計(jì)算機(jī)科學(xué)基本原理。第三年完成基本的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程,并要求選修和拓展學(xué)生的理論基礎(chǔ)。第四年鼓勵(lì)學(xué)生就自己感興趣的方向和課題進(jìn)行學(xué)習(xí)和深入的理解(均為選修課)。進(jìn)一步說(shuō),國(guó)外大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)關(guān)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)特色課程的公共要求簡(jiǎn)單明晰,僅包括計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與軟件原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)I/II、系統(tǒng)編程、大程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目、計(jì)算理論入門(mén),等,而多達(dá)24-27學(xué)分允許學(xué)生可按計(jì)算機(jī)科學(xué)、科學(xué)計(jì)算(計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程)、數(shù)學(xué)三大方向分軌選課(參表3所示);而其中在計(jì)算機(jī)科學(xué)方向并給出系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形學(xué)、人機(jī)交互、編程語(yǔ)言、人工智能、信息安全、網(wǎng)絡(luò)等八個(gè)子方向,在科學(xué)計(jì)算方向上并給出航空宇宙工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)、天文學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物分子工程、化學(xué)工程、化學(xué)、控制、電子工程、工程機(jī)械學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、遺傳學(xué)、地質(zhì)學(xué)、制造工程、材料科學(xué)、機(jī)械工程、建模與仿真、神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)、原子工程、運(yùn)籌學(xué)、優(yōu)化、物理學(xué)、等離子工程、心理學(xué)、放射學(xué)工程、機(jī)器人學(xué)、信號(hào)與圖像處理、統(tǒng)計(jì)學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等三十多個(gè)子方向上給出細(xì)化且較為明確的各6-分的選課指導(dǎo)和教學(xué)要求。
表3 伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)按方向分軌選課
相比較之下,國(guó)內(nèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)立的公共特色專(zhuān)業(yè)課程則較多,有時(shí)即便劃分出一些方向,要么方向太大,要么選課思路和教學(xué)要求不太明確。
3教學(xué)科研、學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)及其他
在伊利諾伊大學(xué),我主要選擇了三門(mén)與我在國(guó)內(nèi)所授課程及研究方向關(guān)系密切的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,CS 523 Advanced Operating Systems“高級(jí)操作系統(tǒng)”和CS498DM Software Testing“軟件測(cè)試”)進(jìn)行旁聽(tīng)學(xué)習(xí)。
從專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容組織安排及教學(xué)環(huán)節(jié)課堂組織可以看出,國(guó)外大學(xué)始終貫徹教學(xué)過(guò)程以“學(xué)生”為主體的宗旨和理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),要求學(xué)生在課前完成充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課后完成復(fù)習(xí)思考或上機(jī)作業(yè),否則課堂根本就是聽(tīng)天書(shū),學(xué)不會(huì)是學(xué)生自己的事情且歸因于其自身的問(wèn)題);授課教師在課堂上主要扮演組織者的角色,引領(lǐng)學(xué)生在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念原理或軟件測(cè)試基本理論與技術(shù)的知識(shí)海洋中暢游,或快速前行或停下來(lái)慢慢品嘗,或提出問(wèn)題讓學(xué)生分組討論和自己給出答案,或啟發(fā)式般把教學(xué)話(huà)題引向研究前沿進(jìn)而開(kāi)闊學(xué)生的課程視野和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。相比較之下,國(guó)內(nèi)課程教學(xué)則把更多的責(zé)任賦予教師,要求教師關(guān)于課程教學(xué)內(nèi)容組織的科學(xué)性并深入淺出地講清楚、講徹底,對(duì)學(xué)生的要求不是非常強(qiáng)調(diào)。
同時(shí),國(guó)外大學(xué)授課教師關(guān)于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間,軟件測(cè)試授課教師并邀請(qǐng)了知名計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)公司的資深測(cè)試師就軟件測(cè)試的公司組織運(yùn)作方式和軟件測(cè)試技術(shù)及實(shí)用技巧,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了與社會(huì)公司及實(shí)用技術(shù)的零距離接觸;操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)授課教師并委托她的兩個(gè)研究生分別就他們當(dāng)前所作科研課題項(xiàng)目階段成果的主題報(bào)告,使學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的研究前沿及自己將來(lái)可以利用本門(mén)課程所學(xué)知識(shí)在實(shí)業(yè)界有所作為的方向有了感性和更為明確的認(rèn)識(shí);高級(jí)操作系統(tǒng)授課教師更是針對(duì)研究生授課對(duì)象、采取自己在課程前后把關(guān)、指定不同主題和分發(fā)文獻(xiàn)資料由所有學(xué)生依次輪流課堂匯報(bào)的形式,既完成了課程內(nèi)容的深度挖掘拓展及學(xué)生關(guān)于課程內(nèi)容全面掌握的教學(xué)任務(wù),又培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,還提高了學(xué)生的科研文獻(xiàn)閱讀水平、科研調(diào)研能力和演講報(bào)告能力。另外,我還在伊利諾伊大學(xué)強(qiáng)化英語(yǔ)學(xué)院參加了教學(xué)術(shù)語(yǔ)與教育學(xué)(Professional Language and Pedagogy, 簡(jiǎn)稱(chēng)PLP)和美國(guó)文化與交流( American Culture and Communication, 簡(jiǎn)稱(chēng)ACC)等兩門(mén)課程的學(xué)習(xí),其課堂組織形式和授課方式則更為多樣化,或讓學(xué)生自己走上講臺(tái)實(shí)踐和體驗(yàn)課堂講授和組織技巧,或?qū)嵉貐⒂^(guān)訪(fǎng)問(wèn)當(dāng)?shù)貓D書(shū)館、校園問(wèn)路、到餐館點(diǎn)菜用餐、到咖啡屋品嘗咖啡,甚至安排了與當(dāng)?shù)鼐用衽鋵?duì)、每周定時(shí)交流談話(huà)一次的環(huán)節(jié),這對(duì)于日益國(guó)際化的國(guó)內(nèi)大學(xué)的語(yǔ)言教學(xué)的開(kāi)展無(wú)疑具有非常重要的借鑒作用。
從課程評(píng)分環(huán)節(jié)而言,國(guó)外課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)并以較高權(quán)重計(jì)入課程最終成績(jī),鼓勵(lì)分組協(xié)作但應(yīng)通過(guò)團(tuán)隊(duì)演講或逐個(gè)交流等來(lái)細(xì)化組員得分等級(jí),課程最終成績(jī)由期中考試成績(jī)、平時(shí)成績(jī)(考勤與平時(shí)作業(yè))、實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)和期終考試成績(jī)綜合構(gòu)成從而避免單純依靠期終考試成績(jī)計(jì)分機(jī)制可能造成的期末突擊風(fēng)與無(wú)法真正掌握知識(shí)等弊端,其中平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐環(huán)節(jié)得分和期中成績(jī)的計(jì)算充分利用和信任研究生助教,當(dāng)然,從另一方面講也起到了培養(yǎng)研究生工作態(tài)度和能力的效應(yīng)。國(guó)內(nèi)大學(xué)特別是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)關(guān)于課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)要求也在逐步增強(qiáng),但課程成績(jī)更多地取決于期末成績(jī),大多數(shù)課程不在設(shè)立期中考試(這在一定程度上可歸因于近年來(lái)一直不斷擴(kuò)招的客觀(guān)現(xiàn)實(shí)及由此引發(fā)的龐大工作量、教學(xué)資源等條件的限制),學(xué)生當(dāng)中抱有憑借期末突擊過(guò)關(guān)心態(tài)的現(xiàn)象較為普遍,對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的負(fù)面影響不可忽視。
當(dāng)然,這并不是說(shuō)國(guó)外大學(xué)不重視課堂教學(xué)質(zhì)量;相反,國(guó)外大學(xué)對(duì)課堂教學(xué)和成績(jī)考評(píng)的重視程度較之國(guó)內(nèi)大學(xué)有過(guò)之而無(wú)不及(只不過(guò)其更遵循“學(xué)生”作為主體的客觀(guān)教學(xué)規(guī)律并據(jù)此開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)而已),這從其在各門(mén)課程最后一節(jié)課給學(xué)生分發(fā)和要求填寫(xiě)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)表、學(xué)年末由學(xué)生自主推選產(chǎn)生“我最敬愛(ài)的老師”以及學(xué)校專(zhuān)門(mén)常設(shè)有考卷測(cè)評(píng)研究機(jī)構(gòu)等可見(jiàn)一斑。國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的課堂教學(xué)評(píng)測(cè)手段,只不過(guò)基于校園網(wǎng)在網(wǎng)上展開(kāi)而已,同課堂分發(fā)為聽(tīng)課者有份的評(píng)價(jià)機(jī)制相比,網(wǎng)上硬行要求每一位同學(xué)參與測(cè)評(píng)的方法存在部分不聽(tīng)課同學(xué)隨意評(píng)價(jià)的問(wèn)題。
另外,我覺(jué)得伊利諾伊大學(xué)同一專(zhuān)業(yè)課程(主要指本科高年級(jí)專(zhuān)業(yè)課程,如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之間打通的做法非常值得借鑒。一方面,研究生本來(lái)就存在跨專(zhuān)業(yè)報(bào)考和錄取的現(xiàn)實(shí),自然而然地某些專(zhuān)業(yè)課程需要補(bǔ)修;另一方面,即便是本科和研究生讀的是同一專(zhuān)業(yè),也可能由于興趣或研究方向的改變而使得需要選修某些本科階段就曾開(kāi)過(guò)但不曾選修的專(zhuān)業(yè)課程。況且,國(guó)內(nèi)為研究生和本科生開(kāi)設(shè)的同一類(lèi)型課程的教學(xué)內(nèi)容往往也是大同小異,只是掌握深度和難度有所區(qū)別而已;而從實(shí)際技能與水平而言,本科高年級(jí)學(xué)生與課程學(xué)習(xí)階段的研究生本來(lái)就沒(méi)有什么大的區(qū)別。如果專(zhuān)業(yè)課程在本科和研究生之間打通,則可以節(jié)省教學(xué)資源并便于統(tǒng)一專(zhuān)業(yè)課程體系與教學(xué)安排。至于相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的本科與研究生要求的區(qū)別對(duì)待,則可采取補(bǔ)充針對(duì)研究生的課程要求、增強(qiáng)研究生實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)或論文演講環(huán)節(jié)等措施。同樣地,碩士研究生和博士研究生的專(zhuān)業(yè)課程(如CS523)同樣可以打通。
如前所述,伊利諾伊大學(xué)的科研實(shí)力是非常強(qiáng)的,科研氛圍自然也非常濃厚。另外,從整個(gè)校園、工學(xué)院乃至計(jì)算機(jī)科學(xué)系層出不窮、從不間斷的各種類(lèi)型的學(xué)術(shù)報(bào)告、研討會(huì)或研討班,大廳或樓道里相關(guān)單位最新科研成果的展示、科研項(xiàng)目或相關(guān)人員的獲獎(jiǎng)快報(bào)以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動(dòng)日與信息技術(shù)講座中也驗(yàn)證和說(shuō)明了這一點(diǎn)。
現(xiàn)今美國(guó)社會(huì)有其好的一面,也有其不好的一面,我們?cè)诟母镩_(kāi)放的過(guò)程中應(yīng)該學(xué)習(xí)其好的地方,但同時(shí)必須堅(jiān)持自己好的方面。換句話(huà)說(shuō),應(yīng)該在堅(jiān)持自己的好的方面的基礎(chǔ)上吸收世界文化的精髓,而非完全拋棄自我和全盤(pán)吸收他國(guó)的無(wú)論精華還是糟粕。我國(guó)從古至今一直賦予教育機(jī)構(gòu)道德教育的責(zé)任,這是非常重要和必要的,應(yīng)予堅(jiān)持、加強(qiáng)。“十年樹(shù)木,百年樹(shù)人”,無(wú)論家庭,學(xué)校還是社會(huì),要關(guān)注青少年的道德教育,付出再大也不為過(guò)。
另外,我們還利用春假參觀(guān)了著名的哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院,給我的深刻影響是哈佛校園(建設(shè))非常一般,草坪光禿禿的居多,難道真的是老牌名校不在乎這些?不過(guò),其諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呷藬?shù)又是非常之多。果真是“山不在高,有仙則靈;水不在深,有龍則靈”吧!國(guó)內(nèi)高校是否應(yīng)該由此得到啟發(fā),把本不富足的經(jīng)費(fèi)優(yōu)先用于人才引進(jìn)和真正的科研資助上,而非老是富麗堂皇的表象第一。
三月份的一個(gè)周末,伊利諾伊大學(xué)曾舉辦了一場(chǎng)規(guī)模龐大、全校各單位甚至外聯(lián)單位一并參與、面向全社會(huì)(老少與年輕人皆有“節(jié)目”可看)的學(xué)術(shù)活動(dòng)節(jié),展示了該校相關(guān)的科研學(xué)術(shù)成果、學(xué)生科技成果及與日常生活緊密相關(guān)的科普演示實(shí)驗(yàn)等,活動(dòng)節(jié)全體總動(dòng)員和面向社會(huì)開(kāi)放的舉措值得國(guó)內(nèi)高校借鑒,這其實(shí)是拉近市民與高校距離,并向社會(huì)宣傳學(xué)校的一次大好機(jī)會(huì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 北京交通大學(xué)教務(wù)處編制.北京交通大學(xué)本科教學(xué)一覽.2006.
[關(guān)鍵詞]無(wú)機(jī)及分析化學(xué);能源化學(xué)工程;模塊化;教學(xué)改革
當(dāng)前,大多數(shù)工科專(zhuān)業(yè)將無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的課程內(nèi)容進(jìn)行重新組合,形成無(wú)機(jī)及分析化學(xué)。通過(guò)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握化學(xué)的基本概念、基本理論以及化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣和解決化學(xué)問(wèn)題的能力。無(wú)機(jī)及分析化學(xué)中的化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、四大平衡理論是要求必須掌握的。這些基本理論和知識(shí)在能源化學(xué)中的應(yīng)用是很基礎(chǔ)的東西,能為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的化學(xué)基礎(chǔ)。[1]我們所開(kāi)設(shè)的新專(zhuān)業(yè)能源化學(xué)工程,主要研究方向?yàn)椋耗茉辞鍧嵽D(zhuǎn)化、煤化工、環(huán)境催化、綠色合成、環(huán)境化工。它以化工的理論與技術(shù)為應(yīng)用基礎(chǔ),圍繞新能源利用與化學(xué)轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)能源利用和可持續(xù)發(fā)展。重視與提高課堂教學(xué)質(zhì)量和推動(dòng)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力方面起著重要作用,是無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程改革必須直面的棘手問(wèn)題。因此,進(jìn)行模塊化優(yōu)化無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容、多方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的興趣、充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)革新教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、有效提高無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量,可以滿(mǎn)足社會(huì)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)人才的需求和素質(zhì)教育的要求。
一、模塊化優(yōu)化無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容
所謂課程模塊,描述的是圍繞特定主題或內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)的組合,或是一個(gè)內(nèi)容上及時(shí)間上自成一體、帶學(xué)分、可檢測(cè)、具有限定內(nèi)容的教學(xué)單元,它可以由不同的教學(xué)活動(dòng)組合而成。模塊化教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)、實(shí)踐、練習(xí)、研討的同步式一體化的教與學(xué),強(qiáng)調(diào)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中,把理論、實(shí)踐等環(huán)節(jié)緊密結(jié)合?;谝陨险n程模塊化的考慮,將無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化教學(xué)(見(jiàn)表1)。由于將無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的課程內(nèi)容打亂后進(jìn)行重新組合,導(dǎo)致概念和知識(shí)點(diǎn)多,各章節(jié)之間存在較強(qiáng)的獨(dú)立性。[2]因此,要合理安排大一第一學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容,這樣有助于學(xué)生轉(zhuǎn)變思維方式和學(xué)習(xí)方法。
二、多方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的興趣
興趣是最好的老師,良好的學(xué)習(xí)興趣是主動(dòng)學(xué)習(xí)的原動(dòng)力。要學(xué)好無(wú)機(jī)及分析化學(xué),激發(fā)學(xué)生的興趣至關(guān)重要。[3]在緒論教學(xué)過(guò)程中,要做好本課程的介紹及發(fā)展前景和學(xué)生學(xué)習(xí)心理方面的工作,在無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中建立好教師、學(xué)生和教材三者之間的相互關(guān)系。第一,在緒論課上介紹無(wú)機(jī)和分析化學(xué)發(fā)展過(guò)程及發(fā)展前景,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)本課程的重要性,以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的;接著主要介紹無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的作用及學(xué)習(xí)方法和相關(guān)考核辦法。第二,闡明化學(xué)與人類(lèi)生活密切相關(guān)的環(huán)境、能源、材料以及人類(lèi)社會(huì)生活中的熱點(diǎn)問(wèn)題,以此為載體深入淺出地介紹化學(xué)與人類(lèi)生活、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。第三,在專(zhuān)業(yè)導(dǎo)論課上強(qiáng)調(diào)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是能源化工類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課,能為以后的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)和將來(lái)從事工作奠定基礎(chǔ)。第四,通過(guò)新生認(rèn)知見(jiàn)習(xí),讓學(xué)生在參觀(guān)相關(guān)無(wú)機(jī)化工企業(yè)中獲得感性認(rèn)識(shí);在平時(shí)的課堂教學(xué)中,利用一些貼近生活的例子解答知識(shí)疑惑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第五,建立合作學(xué)習(xí)小組,布置課后課題作業(yè),利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)及分析化學(xué),查找相關(guān)資料完成課程論文作業(yè)。
三、充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)革新教學(xué)方法
在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)中,利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)革新教學(xué)方法能提高教學(xué)效果。要面對(duì)的教學(xué)問(wèn)題有:課前制作精美的多媒體課件,發(fā)揮多媒體課件的優(yōu)勢(shì);主講教師課堂講授“動(dòng)”與“靜”結(jié)合,活躍課堂氣氛;不可徹底忽略傳統(tǒng)的板書(shū);進(jìn)行多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)相結(jié)合,有效提高課堂教學(xué)效果。[4]第一,使用多媒體技術(shù)教學(xué)可以模擬化學(xué)反應(yīng)歷程,讓學(xué)生清晰地看到原子或分子的拆分及重新組合的過(guò)程,化抽象概念變?yōu)榫唧w事物,這樣可以加深學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解。如,F(xiàn)las制作了各種類(lèi)型分子雜化軌道(sp,sp2,sp3,dsp2等)的形成過(guò)程。第二,采用多媒體教學(xué)手段展示教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà),有助于學(xué)生理解和記憶課本內(nèi)容。第三,進(jìn)行多媒體教學(xué)時(shí),應(yīng)以學(xué)生為主體,但教師依然是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者。
四、培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力
通過(guò)學(xué)校組織學(xué)生參加各類(lèi)化工學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)是調(diào)動(dòng)能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)及分析化學(xué)基礎(chǔ)課程興趣的重要舉措。[5]第一,積極組織學(xué)生參加廣西各類(lèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽,堅(jiān)持開(kāi)展國(guó)家級(jí)、省部級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。第二,為了鼓勵(lì)和培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力,學(xué)院組織學(xué)生參加化工年會(huì)化工論文競(jìng)賽。第三,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究課題;設(shè)立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基金,由學(xué)生自由申請(qǐng),對(duì)實(shí)驗(yàn)取得階段性成果的學(xué)生給予創(chuàng)新基金資助。此外,改革無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)方法,必須將傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷奶骄啃詫?shí)驗(yàn),通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案中能夠開(kāi)發(fā)智力、培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),鍛煉自學(xué)能力。
五、適應(yīng)能源化工專(zhuān)業(yè)要求方面的改革
能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),在理論教學(xué)上要求學(xué)生掌握能源化學(xué)工程基礎(chǔ)理論和相關(guān)技能。在實(shí)踐教學(xué)上,應(yīng)明確教學(xué)過(guò)程中的內(nèi)容重點(diǎn)和難點(diǎn),尤其是熱力學(xué)方面的內(nèi)容應(yīng)該重點(diǎn)詳細(xì)講解,使學(xué)生更好地理解能源轉(zhuǎn)化及利用過(guò)程中的一般規(guī)律,為低碳環(huán)保使用能源奠定基礎(chǔ)。我們針對(duì)實(shí)踐性很強(qiáng)的能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè),依據(jù)其專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)實(shí)施校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和校外實(shí)習(xí)相結(jié)合,使課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等環(huán)節(jié)能為培養(yǎng)具備高素質(zhì)的能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)人才服務(wù)。此外,我們還完善校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè),向企業(yè)提供人才培養(yǎng)方案,共同建設(shè)與加強(qiáng)人才培養(yǎng)方案中的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在實(shí)踐評(píng)價(jià)體系的建設(shè)中,收集專(zhuān)家評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)、實(shí)習(xí)接收單位評(píng)價(jià)、系(分院)自評(píng)、學(xué)生評(píng)價(jià)等信息,做到以評(píng)促建。
六、結(jié)論
本文針對(duì)我校能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程,在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生興趣、利用各種教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生能力以及適應(yīng)專(zhuān)業(yè)要求方面對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了總結(jié)和探究。加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)使學(xué)生具備扎實(shí)的實(shí)踐技能,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高教學(xué)質(zhì)量,能為培養(yǎng)能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]韓洪晶,楊金保,劉淑,等.能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的建立與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2013(15):228-229.
[2]孟廣波,畢孝國(guó),付洪亮.能源化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系研究[J].中國(guó)電力教育,2014(3):145-146.
[3]朱清,李成勝,張征林.無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)改革初探[J].化工時(shí)刊,2013(4):49-50.
[4]芮光偉,蔣珍菊,岳松.無(wú)機(jī)及分析化學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].高等教育研究,2007(3):75-76.
學(xué)校簡(jiǎn)介
伊利諾伊大學(xué)香檳分校是“十大”盟校(The Big Ten)之一,建立于1867年,一直是全美最優(yōu)秀的大學(xué)之一,理工科在“十大”中更是排名第一。該大學(xué)排名全美前10名的研究生專(zhuān)業(yè)有物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)、工程學(xué)、會(huì)計(jì)學(xué)、大眾傳播學(xué)、圖書(shū)館科學(xué)、音樂(lè)、數(shù)論、代數(shù)、邏輯學(xué)、微生物學(xué)。工程學(xué)院在全美聞名遐邇,其電子工程、計(jì)算機(jī)工程、土木工程、材料科學(xué)與工程、機(jī)械工程、原子工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程等系科都排在全美前五位,化學(xué)工程、航空航天工程排在全美前十位。
該校的教授和校友有不少知名人士,比如歷史上第一次在同一領(lǐng)域(固體物理學(xué))中兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的發(fā)明了晶體管并提出了低溫超導(dǎo)理論(BCS理論)的巴丁教授;哈肯教授與阿佩爾合作在計(jì)算機(jī)完成了四色定理的證明;網(wǎng)絡(luò)神童馬克?安德森(Mark Anderson)在伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校設(shè)計(jì)了因特網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape;身價(jià)一度超過(guò)比爾?蓋茨成為世界首富的甲骨文公司(Oracle)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)官拉里?埃里森(Larry Ellison)曾在伊利諾大學(xué)香檳分校讀書(shū);AMD創(chuàng)始人兼首席執(zhí)官杰里?桑德斯(Jerry Sanders)是伊利諾大學(xué)香檳分校電子工程學(xué)士;通用電氣(GE)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)官杰克?韋爾奇(Jeck Welch)是伊利諾大學(xué)香檳分?;げ┦?。截至2003年,該大學(xué)共有二十位教授及校友榮獲過(guò)諾貝爾獎(jiǎng),兩位校友榮獲過(guò)圖靈獎(jiǎng),一位教授榮獲過(guò)菲爾茲獎(jiǎng),二十一位教授及校友榮獲過(guò)普利策獎(jiǎng),十一位教授榮獲過(guò)美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)?,現(xiàn)任教授中有兩位普利策獎(jiǎng)得主、二十六位美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、二十九位美國(guó)國(guó)家工程院院士。
該校的計(jì)算機(jī)系創(chuàng)建于1972年,多年來(lái)在全美排名一直保持在Top5之內(nèi),一些事實(shí)也無(wú)可爭(zhēng)辯地捍衛(wèi)著這一地位:世界上最早的計(jì)算機(jī)Eniac誕生在這里;世界上第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器Mosaic誕生在這里;其畢業(yè)生所建立的公司(Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems)在計(jì)算機(jī)界赫赫有名;其國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心(NCSA)是全美國(guó)五大計(jì)算機(jī)研究中心之一。
課程設(shè)置
該校計(jì)算機(jī)系的課程設(shè)置乍一看上去和國(guó)內(nèi)大學(xué)似乎沒(méi)有什么大的區(qū)別。對(duì)本科生來(lái)說(shuō),“1”開(kāi)頭的系列基礎(chǔ)課程,主要是包括計(jì)算機(jī)導(dǎo)論,離散數(shù)學(xué)等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程;“2”開(kāi)頭的是更專(zhuān)業(yè)一些的課程,比如類(lèi)似國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)的System Programming、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);“3”開(kāi)頭的目前僅有兩門(mén)課:397 Individual Study和398 Special Topics in CS,主要是擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。研究生的課程都是以“4”開(kāi)頭的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和以“5”開(kāi)頭的專(zhuān)業(yè)課程,其中以598開(kāi)頭的為前沿學(xué)科討論課程。學(xué)生也分為碩士和博士,但對(duì)碩士的要求不高,所以很多直接跟隨教授做研究的學(xué)生都是博士。課程的要求也是作業(yè)、項(xiàng)目和最后的考試。但實(shí)質(zhì)上,由于管理、研究水平等原因,這些設(shè)置還是有所不同。
該系目前提供三種類(lèi)型的本科學(xué)位,一種是五年的本科和碩士生打通的學(xué)位,五年畢業(yè)后取得本科和碩士?jī)蓚€(gè)學(xué)位;另兩種是計(jì)算機(jī)科學(xué)本科學(xué)位和軟件工程學(xué)位。每一種根據(jù)對(duì)學(xué)生都有不同的學(xué)分和課程要求。比如對(duì)于第一種學(xué)位,要求選夠120學(xué)分,其中理論(473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation)、結(jié)構(gòu)(431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization)和軟件(421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design)必須按研究生學(xué)分選修。
研究生分論文和非論文兩類(lèi)。論文學(xué)位中和國(guó)內(nèi)一樣分碩士生和博士生。普通論文碩士要求28個(gè)課程學(xué)分和4個(gè)論文學(xué)分。博士生的總學(xué)分要求是96個(gè)課程學(xué)分,包括課程學(xué)分和論文學(xué)分,其中至少要求32個(gè)論文學(xué)分;學(xué)士直讀的博士生要求96個(gè)課程學(xué)分。目前注冊(cè)的研究生人數(shù)近450人。
從課程設(shè)置方面看,該系的課程分得很細(xì),從和國(guó)內(nèi)相類(lèi)似的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,比如計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、軟件工程;到很專(zhuān)業(yè)的課程,比如算法、密碼學(xué)導(dǎo)論、程序驗(yàn)證、自主信息系統(tǒng)、形式化軟件開(kāi)發(fā)方法以及以598打頭的帶有主講教師名字代號(hào)的擴(kuò)展課程。尤其以研究生的課程設(shè)置最為細(xì)致。數(shù)一下他們的課程可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生有很多方向可以選擇,本科生的課程多達(dá)77門(mén),研究生的更是多達(dá)102門(mén)。當(dāng)然有不少課程是兩者都可以選修的。一般一門(mén)課程3~4個(gè)學(xué)分(根據(jù)是否完成Project區(qū)分),每周兩次,一次75分鐘。
講授該課程的教師基本上都是該校專(zhuān)門(mén)從事這一方面研究的權(quán)威,有著多年的研究經(jīng)驗(yàn)。比如我所選修的“程序驗(yàn)證”課程屬于該系的研究生基礎(chǔ)理論課程,任課教師Meseguer教授已經(jīng)在這方面從事了近三十年的研究,而且目前也是這方面的權(quán)威?!皵?shù)據(jù)挖掘”課程的教師是Han教授,也是數(shù)據(jù)挖掘的世界級(jí)權(quán)威。這保證了任課教師在講授課程的同時(shí)貫穿了該課程在學(xué)科中的領(lǐng)先技術(shù)和知識(shí)。同時(shí),比較明顯的一點(diǎn)是課程結(jié)合實(shí)際動(dòng)手的項(xiàng)目比較緊密。比如我所選修的“程序驗(yàn)證”課程雖然有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)背景,介紹了等式邏輯和重寫(xiě)邏輯,但該課程輔以該實(shí)驗(yàn)室的Maude系統(tǒng)作為實(shí)踐工具,所以所介紹的理論可以實(shí)實(shí)在在地在計(jì)算機(jī)上看到其作用和結(jié)果。“程序設(shè)計(jì)原理”這門(mén)課也使用了Maude系統(tǒng)作為高級(jí)程序語(yǔ)言的規(guī)格說(shuō)明語(yǔ)言,這立刻就讓本來(lái)很抽象的兩門(mén)課有了感性認(rèn)識(shí)的平臺(tái),學(xué)生可以立刻通過(guò)工具感受邏輯在計(jì)算機(jī)中的作用,可以使用該工具立刻設(shè)計(jì)出自己的新的程序語(yǔ)言。相比而言,國(guó)內(nèi)類(lèi)似的課程都缺乏相應(yīng)的輔助工具,學(xué)生學(xué)理論不知道怎樣用到計(jì)算機(jī)中,學(xué)程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)多是看看別人設(shè)計(jì)的語(yǔ)言是怎樣的,難以在短時(shí)間內(nèi)自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)。
開(kāi)放性
這半年中我感受最深的當(dāng)數(shù)該系信息資源的開(kāi)放性。從課程上來(lái)說(shuō),每學(xué)期的每一門(mén)課程都能在系里的網(wǎng)絡(luò)上找到相應(yīng)的講義、作業(yè)、項(xiàng)目以及閱讀的參考資料。和課程相對(duì)應(yīng),每位教授都開(kāi)設(shè)一個(gè)甚至多個(gè)專(zhuān)題討論會(huì),這些討論會(huì)都有相應(yīng)的MailList可以讓學(xué)生或是研究人員加入。根據(jù)我的研究興趣,我參加了Maude、Runtime Verification以及軟件工程討論小組。每一個(gè)討論組由教授主持每周定時(shí)討論一至兩個(gè)小時(shí),同時(shí)維護(hù)一個(gè)網(wǎng)站公布每次討論的主題或是論文。所以,和國(guó)內(nèi)的例會(huì)不同,這些討論會(huì)除了教授自己的學(xué)生,往往會(huì)有一些感興趣的學(xué)生或是像我這樣訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者參加。通過(guò)這樣的方式,也有教授的介紹,我和目前我感興趣的幾個(gè)教授都交流過(guò),他們都很細(xì)致地介紹自己的研究,包括介紹實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的軟件工具。而這些軟件工具都放在他們自己實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站上,有的是可以免費(fèi)使用的,有的甚至是源碼公開(kāi)的,同時(shí)有他們公開(kāi)發(fā)表的論文。有兩位教授的實(shí)驗(yàn)室研究?jī)?nèi)容我比較感興趣,但他們還沒(méi)有源碼,經(jīng)過(guò)兩次討論后,他們都表示可以提供源碼以便進(jìn)行進(jìn)一步的研究。同時(shí),我找他們的學(xué)生詢(xún)問(wèn)相關(guān)工具的一些細(xì)節(jié)技術(shù),他們都詳細(xì)解答,有時(shí)甚至花費(fèi)兩個(gè)多小時(shí)。
其實(shí)這一點(diǎn)在我聯(lián)系訪(fǎng)問(wèn)的Host Professor時(shí)就感受頗深:每一位教授都可以在他們的主頁(yè)上找到非常詳細(xì)的資料,他們的研究概況、發(fā)表的論文、教授的課程、所做的研究項(xiàng)目、學(xué)生、聯(lián)系方式等等。對(duì)比國(guó)內(nèi)同行,很多都沒(méi)有自己的主頁(yè),有一些由于單位組織倒是有,但所找到的基本上都是僅僅一頁(yè)的概述而已。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)很多信息無(wú)法交流。當(dāng)然,我想這也有一點(diǎn)客觀(guān)原因,就該系的項(xiàng)目情況而言,縱向課題的資助就已經(jīng)足夠教授們完成研究,所以他們并不在乎把研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品,而是公開(kāi)這些研究成果,讓其他人盡量多地使用,讓其他人或公司完成產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化工作。反之,國(guó)內(nèi)很難找到根據(jù)研究成果完成的軟件工具,因?yàn)橐话闳绻龅焦ぞ?,都希望更進(jìn)一步做到產(chǎn)品化,能以此爭(zhēng)取到橫向課題的支持,以便彌補(bǔ)縱向課題經(jīng)費(fèi)的不足。由于橫向課題講求實(shí)用,有很多非前沿性,非研究性質(zhì)的工作需要完成,直接影響了研究的深度。
開(kāi)放性還反映在該系的研究領(lǐng)域交叉之中。該系的研究領(lǐng)域分為:算法和理論;人工智能;體系結(jié)構(gòu)、并行計(jì)算機(jī)和系統(tǒng);復(fù)雜生物及計(jì)算生物;數(shù)據(jù)庫(kù)及信息系統(tǒng);圖形圖像和人機(jī)界面;系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);程序語(yǔ)言、形式化系統(tǒng)和軟件工程;以及科學(xué)計(jì)算。但在我所參加的討論中,經(jīng)常可以看到多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的教師和學(xué)生相互參與討論。比如我上上周參加的形式化小組的討論會(huì)上,就有體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生;上一周的軟件工程討論會(huì)上,報(bào)告者是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生,因?yàn)樗墓ぷ鲀?nèi)容涉及到用數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行軟件調(diào)試,同時(shí)與會(huì)的還有該實(shí)驗(yàn)室的兩位教授以及其他實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生。同一個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)的合作就更多,比如我所訪(fǎng)問(wèn)的教授專(zhuān)注于程序語(yǔ)言、形式化系統(tǒng)和軟件工程領(lǐng)域,他自己的實(shí)驗(yàn)室和另外該領(lǐng)域的另一位教授Rosu的實(shí)驗(yàn)室相連,兩人合作過(guò)多篇文章,Rosu的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言以及形式化軟件開(kāi)發(fā)方法課程中應(yīng)用了Prof. Meseguer的形式化工具,甚至有一些講義。我大致看過(guò)該系教授們的簡(jiǎn)歷,非常少有本校畢業(yè)的學(xué)生,這說(shuō)明相關(guān)合作并不是以前師生關(guān)系的繼續(xù)。同時(shí),這里常常有一些前沿講座是由斯坦福、劍橋、伯克利和愛(ài)丁堡大學(xué)的教授和博士生開(kāi)設(shè)(應(yīng)聘的博士生都要公開(kāi)做一個(gè)面試形式的講座),也有微軟和IBM這樣的大公司的研究院或是一些著名公司的學(xué)者的講座,這些講座頻率很高,常??梢栽谠撓得恐艿娜諝v上看到這些通知。
其實(shí),訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者這樣的一個(gè)制度本身就是很開(kāi)放的。半年一年的互訪(fǎng),帶來(lái)了很多交互的信息。相比而言,國(guó)內(nèi)有不少實(shí)驗(yàn)室雖然也設(shè)有客座教授、開(kāi)放項(xiàng)目等,但是很難落到實(shí)處,很難有人真正是在實(shí)驗(yàn)室里交流這么長(zhǎng)時(shí)間,更多的僅僅是每年幾次的互訪(fǎng)而已。不過(guò),為每一位訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者提供一間寬敞明亮的辦公室,提供所有辦公服務(wù)恐怕也是目前高校難以提供的緊缺資源。
風(fēng)氣
另一個(gè)讓我感受比較深的地方是該系的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。由于課程設(shè)置很細(xì),很多課程選課的人并不多,一二十個(gè)學(xué)生的課堂是很常見(jiàn)的,有的課程僅僅4~5個(gè)學(xué)生。當(dāng)然也有上百人的大課,這一般是本科和研究生共同選修的課程。我上學(xué)期選修的program verification課程共有12個(gè)學(xué)生,這學(xué)期選修的formal method software development也不過(guò)十七八個(gè)學(xué)生。但給我印象很深的一點(diǎn)是,從開(kāi)學(xué)到學(xué)期末,學(xué)生數(shù)目基本上保持不變,可見(jiàn)很少有人缺課。上課的氣氛很活躍,課堂上幾乎沒(méi)有見(jiàn)過(guò)學(xué)生打瞌睡,講課中間學(xué)生隨時(shí)提問(wèn),教師也是當(dāng)時(shí)就回答。對(duì)于教師提出的問(wèn)題,也幾乎沒(méi)有冷場(chǎng)沒(méi)有人回答的情況,當(dāng)然也不是每一次回答都正確。相比而言,國(guó)內(nèi)大學(xué)目前缺課的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重,有的必修課程都有三分之一缺課的,選修課就更不用說(shuō)了。這當(dāng)然有教師的原因,目前教學(xué)普遍不受重視,所有職稱(chēng)的評(píng)定基本上由科研決定,這從前年上海交大的倍受學(xué)生歡迎的教師始終僅僅是一個(gè)講師就可見(jiàn)一斑。而教學(xué)顯然是很需要花費(fèi)時(shí)間和精力的。
也不是說(shuō)這里的教授上課都很好,也有底下學(xué)生反映講課不好的,但無(wú)論是從教師的授課還是學(xué)生的學(xué)習(xí),你可以明顯感受到兩個(gè)字:認(rèn)真。研究生自己決定上什么課,一個(gè)學(xué)期一般也就選修2~3門(mén)。相比而言,國(guó)內(nèi)碩士研究生一學(xué)期的課程多達(dá)七八門(mén),其中不少都是必須選修的,學(xué)生的學(xué)習(xí)相對(duì)比較被動(dòng),很多學(xué)生就為拿學(xué)分,課堂上打瞌睡,學(xué)Tofel和GRE,復(fù)習(xí)考研的學(xué)生大有人在,課堂上很少看到學(xué)生主動(dòng)提問(wèn)。在我的一門(mén)電子商務(wù)的選修課上我就問(wèn)過(guò)學(xué)生,他們是否愿意做我以項(xiàng)目的方式提供的考試,很多學(xué)生說(shuō)很有興趣,可是卻沒(méi)有時(shí)間。必修課和學(xué)位課的項(xiàng)目、作業(yè)已經(jīng)讓他們窮于應(yīng)付,還要復(fù)習(xí)考研、考Tofel和GRE,實(shí)在是心有余而力不足。為此我還調(diào)整過(guò)項(xiàng)目完成時(shí)間,允許學(xué)生在第二個(gè)學(xué)期開(kāi)學(xué)時(shí)交,可以看到效果要好一些,有一些學(xué)生利用假期完成了自己感興趣的內(nèi)容??墒请S著教學(xué)管理的正規(guī)化,要求課程結(jié)束后一周內(nèi)必須給成績(jī),剛開(kāi)放一些的項(xiàng)目只好又恢復(fù)原狀。
這些情況造成了惡性循環(huán),學(xué)生老師相互認(rèn)為對(duì)方不認(rèn)真,老師認(rèn)為學(xué)生既然不想學(xué),花的時(shí)間精力又不值,何必認(rèn)真。學(xué)生認(rèn)為老師備課不認(rèn)真,講授的內(nèi)容陳舊,學(xué)不到東西,沒(méi)必要好好學(xué)。從作業(yè)方面看兩者也有很大的差距。作為訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者,我雖然選修了課程,但其實(shí)并沒(méi)有學(xué)分,也沒(méi)有在學(xué)校注冊(cè),充其量也就是旁聽(tīng),但由于教授建議我做作業(yè)以加深理解,我也基本上按時(shí)完成了作業(yè),一學(xué)期一共五次作業(yè),有理論證明,也有系統(tǒng)的使用(實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放了根據(jù)他們的理論開(kāi)發(fā)的軟件工具)和編程,要求打印作業(yè)并提交。發(fā)還作業(yè)的時(shí)候,我看到所有學(xué)生,包括我自己在內(nèi)的作業(yè)都被認(rèn)真批改過(guò)。而我自己為了完成作業(yè)把講義看了一遍又一遍,花了很多時(shí)間,但也從中發(fā)現(xiàn)很多深入的問(wèn)題,如果不做作業(yè)還以為自己理解了,其實(shí)不然。詢(xún)問(wèn)其他學(xué)生,他們也花很多時(shí)間做作業(yè)。該系的學(xué)生鮮有抄作業(yè)的,一方面學(xué)校處理很?chē)?yán),大家都認(rèn)為是很不光彩的行為;另一方面認(rèn)為做作業(yè)時(shí)為自己能學(xué)到東西做的。相比之下,國(guó)內(nèi)目前學(xué)生抄襲作業(yè)的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,有的學(xué)生私下里說(shuō)有的課程甚至超過(guò)90%的比例。我認(rèn)為這一方面有社會(huì)風(fēng)氣的影響:君不見(jiàn)教授、學(xué)者的學(xué)術(shù)抄襲都時(shí)有曝光;另一方面是管理不嚴(yán)造成的。雖然國(guó)內(nèi)的大學(xué)也有同樣的制度說(shuō)抄襲者要懲罰,可是國(guó)內(nèi)大學(xué)一門(mén)必修課由于研究生擴(kuò)招甚至達(dá)到三百多人,雖然也有助教制度,但如此高的學(xué)生教師比例勢(shì)必造成作業(yè)、項(xiàng)目甚至試卷批改難以把關(guān),從而進(jìn)一步加劇了抄襲現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞:校企合作;工程材料應(yīng)用;教學(xué)模式;改革;實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G645 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0046-03
一、引言
《工程材料應(yīng)用》是我校機(jī)械專(zhuān)業(yè)卓越班的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,作為應(yīng)用型本科院校開(kāi)設(shè)本門(mén)課程,其任務(wù)不僅是要傳授學(xué)生扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),而且要為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)更要注重學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng),以真正體現(xiàn)卓越班應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。這樣,我校從學(xué)生畢業(yè)到企業(yè)上崗就必須具有合理選材、正確使用材料及合理選用材料成型方法的能力。加強(qiáng)《工程材料應(yīng)用》課程教學(xué)的改革,是卓越班培養(yǎng)應(yīng)用型人才教育改革的重要方面。因一方面課程內(nèi)容整合分模塊化教學(xué)突出實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用能力使課程理論總學(xué)時(shí)日趨減少,單門(mén)課程學(xué)時(shí)明顯不足;另一方面,材料作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱,近年來(lái)發(fā)展迅速,新材料層出不窮,這就要求課程內(nèi)容除了涵蓋原有的金屬材料知識(shí)外,同時(shí)也應(yīng)該反映出現(xiàn)代材料領(lǐng)域的最新進(jìn)展及它們的組織結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)。以學(xué)生為中心,拓寬工程材料學(xué)基礎(chǔ)及知識(shí)面,加強(qiáng)工程材料應(yīng)用技能培訓(xùn),強(qiáng)化工程材料現(xiàn)代加工基本理論和先進(jìn)方法,突出工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)與綜合素質(zhì)的提高,主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,符合應(yīng)用型卓越人才培養(yǎng)的定位,課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。
二、現(xiàn)存的問(wèn)題
1.教學(xué)內(nèi)容。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展和市場(chǎng)用人機(jī)制地不斷完善,將影響人們對(duì)高校專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵的重新認(rèn)識(shí),影響專(zhuān)業(yè)建設(shè)的諸多方面,對(duì)原有專(zhuān)業(yè)進(jìn)行較大幅度的調(diào)整與拓寬是高等教育改革在新形勢(shì)下的必然結(jié)果。市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能及使用壽命要求越來(lái)越高,在這樣的背景下,機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)卓越班的《工程材料應(yīng)用》課程內(nèi)容勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。新材料在工程技術(shù)中的應(yīng)用含量與作用逐漸提升以及傳統(tǒng)材料的先進(jìn)方法和加工精度加劇了這種變化。因此,對(duì)《工程材料應(yīng)用》課程建設(shè)進(jìn)行全面的規(guī)劃是及時(shí)的,并且是必要的。該課程教學(xué)學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí),如何利用較少的學(xué)時(shí)來(lái)講授這門(mén)課程,同時(shí)在保證傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的前提下,適量增加有關(guān)新型材料的知識(shí)(這部分內(nèi)容視學(xué)時(shí)情況可作為單獨(dú)章節(jié)講解,也可穿插到其他章節(jié)中介紹),無(wú)疑給教學(xué)提出了更高的要求。
2.考試評(píng)價(jià)系統(tǒng)?!豆こ滩牧蠎?yīng)用》課程是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)卓越班的必選課,按照原有的普通本科教學(xué)計(jì)劃,各專(zhuān)業(yè)授課時(shí)間不同,考卷一般是由任課教師或由命題小組命題,僅能進(jìn)行小范圍內(nèi)統(tǒng)考,不能完全保證各個(gè)專(zhuān)業(yè)的考試方式(如閉卷、開(kāi)卷、卷面成績(jī)及平時(shí)成績(jī)的分配等)、考試范圍、難度、題量及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)具有廣泛的統(tǒng)一性和公平性。需要對(duì)考試方式、命題工作和試題庫(kù)建設(shè)進(jìn)一步完善。
三、教學(xué)改革
按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式,要使學(xué)生具備較強(qiáng)的《工程材料應(yīng)用》知識(shí)應(yīng)用能力是很困難的,而且教學(xué)效果不佳。
1.本課程教學(xué)小組一直積極參與教學(xué)改革,開(kāi)展啟發(fā)性、實(shí)踐性、研究性教學(xué)?!豆こ滩牧蠎?yīng)用》課程理論抽象,名詞、概念多而復(fù)雜,定性描述多、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)多,需記憶的知識(shí)點(diǎn)多,學(xué)生初學(xué)本課程會(huì)感到枯燥、難理解。所以,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程教學(xué)改革的一個(gè)重點(diǎn),針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容,探索一種特色的多樣化課堂討論式教學(xué)方法,如,“智力競(jìng)賽式”課堂討論,“兩軍對(duì)壘式”課堂討論,“點(diǎn)將臺(tái)”、“填空式”課堂討論。例如,對(duì)于“鐵碳合金相圖”采用“智力競(jìng)賽式”的課堂討論,對(duì)于“鋼的熱處理”則采用“兩軍對(duì)壘式”的課堂討論,而對(duì)于“工業(yè)用鋼”又設(shè)置“點(diǎn)將臺(tái)”、“填空式”課堂討論。通過(guò)多種形式的討論式課堂教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生感到活潑、新穎,從而極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,營(yíng)造學(xué)生各抒己見(jiàn)、踴躍登臺(tái)、相互糾正的熱烈氣氛,收到了良好的教學(xué)效果,并且,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)者、合作者和研究者,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的自我計(jì)劃、自我調(diào)整、自我激勵(lì)和自我強(qiáng)化的意識(shí),促進(jìn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間相互交流、相互尊重、相互激勵(lì),相互欣賞。這些有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。[1]
2.本課題探索一種新的教學(xué)模式――模塊式教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合培養(yǎng)的方式,將很好地克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊病,獲得較好的教學(xué)效果。
工程實(shí)踐是學(xué)生在校期間最重要的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之一,它不只是給學(xué)生以知識(shí)和技能,更重要的是通過(guò)工程實(shí)踐,全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。作為重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的工程訓(xùn)練是創(chuàng)新教育的沃土,對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)具有喚醒、培育、發(fā)展的功能。為此,我們必須轉(zhuǎn)變觀(guān)念,從工程實(shí)踐的教育思想、教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、考試制度和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行全面改革。從工程訓(xùn)練中心的建設(shè)指導(dǎo)思想、建設(shè)目標(biāo)出發(fā),強(qiáng)調(diào)工程訓(xùn)練中學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要性;從工程訓(xùn)練內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段出發(fā),突出培養(yǎng)學(xué)生各種創(chuàng)新素質(zhì),促進(jìn)其創(chuàng)新能力的發(fā)展。[2]
模塊式教學(xué)模式,以知識(shí)應(yīng)用能力為目標(biāo),按照由初級(jí)到高級(jí)的順序,將工程材料知識(shí)按組織―性能―材料―應(yīng)用及熱加工工藝劃分為不同層次的知識(shí)模塊,在學(xué)校完成每一個(gè)層次的知識(shí)塊中包含著相應(yīng)深度的全知識(shí)結(jié)構(gòu)的知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。以每個(gè)知識(shí)模塊為單位,以完成該層次的知識(shí)模塊教學(xué)任務(wù)時(shí),學(xué)生應(yīng)具備的相應(yīng)的知識(shí)應(yīng)用能力為目標(biāo),以知識(shí)綜合應(yīng)用環(huán)節(jié)為手段,進(jìn)行到企業(yè)以實(shí)踐鍛煉為主要的綜合性教學(xué)。學(xué)生在完成該層次知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)時(shí),就具備了該層次的知識(shí)應(yīng)用能力。每一個(gè)層次遞進(jìn)的完整教學(xué)過(guò)程就稱(chēng)為模塊式教學(xué)過(guò)程,當(dāng)學(xué)生完成所有層次教學(xué)過(guò)程的學(xué)習(xí)時(shí),將課堂理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)材料學(xué)基本理論、材料加工基本理論與工程實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)聯(lián)系,從中理解和掌握材料學(xué)以及材料加工知識(shí),最終培養(yǎng)他們運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)“知識(shí)一能力一方法”的同步提高,也就使其具備了相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)應(yīng)用能力。[3]
3.既重視學(xué)習(xí)結(jié)果,更注重學(xué)習(xí)過(guò)程。側(cè)重啟發(fā)教學(xué),讓學(xué)生有足夠的自主思考的時(shí)間和空間。如組織學(xué)生對(duì)主題(如“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下材料選用原則”、“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下材料加工原則”)進(jìn)行資料收集處理,撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述小論文,進(jìn)行課堂交流與辯論;鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí),允許學(xué)生有不同見(jiàn)解。營(yíng)造民主的課堂氛圍,正確引導(dǎo)學(xué)生“為何學(xué)、學(xué)什么、怎樣學(xué);教學(xué)過(guò)程中注意處理好“點(diǎn)、線(xiàn)、面”三者之間的關(guān)系,體現(xiàn)“貫穿四要素主線(xiàn)”、“突出結(jié)構(gòu)材料重點(diǎn)”、“強(qiáng)調(diào)材料應(yīng)用”三大原則。
4.要求任課教師提高業(yè)務(wù)水平,必須具有較寬厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí),較強(qiáng)的組織、思維、研究和創(chuàng)造能力,較高的文化素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。為此,課程教學(xué)小組教師積極參加科研工作,“產(chǎn)學(xué)研”三結(jié)合,培養(yǎng)教師科研與工程實(shí)踐能力,提升教師的業(yè)務(wù)水平,豐富工程材料課程教學(xué)內(nèi)容的工程意識(shí),使學(xué)生感覺(jué)到科研就在身邊、工程就在跟前,促進(jìn)了學(xué)生大工程觀(guān)意識(shí)的形成。認(rèn)真鉆研和編寫(xiě)教材、集體備課、觀(guān)摩教學(xué),經(jīng)常性地進(jìn)行教學(xué)法研究,發(fā)表教改論文,總結(jié)教研成果。
四、教學(xué)實(shí)踐
在實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)中始終以基本培養(yǎng)原則和個(gè)體化培養(yǎng)原則為指導(dǎo),以“知識(shí)單元”為主線(xiàn)構(gòu)建模塊式實(shí)踐課程體系,制定切實(shí)可行的課程組織方式。根據(jù)培養(yǎng)原則,每一個(gè)模塊中的全部實(shí)驗(yàn)分為固定組件和自選組件兩部分,其中的固定組件部分屬于《工程材料應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的必修內(nèi)容,主要通過(guò)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展日常教學(xué)活動(dòng)來(lái)完成,學(xué)生按照教學(xué)計(jì)劃依次完成這些實(shí)驗(yàn),掌握工程材料選用的基本技術(shù),獲得相應(yīng)的學(xué)分。自選組件則是屬于素質(zhì)提高部分,利用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及企業(yè)科研創(chuàng)新技術(shù)平臺(tái),初步培養(yǎng)學(xué)生的科研設(shè)計(jì)能力。課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)可以構(gòu)建大環(huán)境,教師為企業(yè)服務(wù)的熱情和實(shí)績(jī)可以改善小環(huán)境,學(xué)生的職業(yè)能力可以使小環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,以此構(gòu)建產(chǎn)學(xué)合作與就業(yè)聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)體系。[4]
1.按企業(yè)要求進(jìn)行訂單培養(yǎng),單獨(dú)組班,教學(xué)計(jì)劃是校企共同協(xié)商制訂的,并納入企業(yè)所要求的內(nèi)容,并利用課余的時(shí)間和節(jié)假日學(xué)習(xí)企業(yè)中的相關(guān)培訓(xùn)課程。
2.校企雙方成立工程材料應(yīng)用工作室,雙方共同合作開(kāi)發(fā)新工藝、新產(chǎn)品,專(zhuān)業(yè)教師牽頭,學(xué)生為主體,根據(jù)企業(yè)的要求進(jìn)行材料選用、分析及加工工藝的開(kāi)發(fā),這樣既鍛煉了學(xué)生又培養(yǎng)了教師的綜合實(shí)踐能力。企業(yè)中的技術(shù)問(wèn)題由學(xué)院專(zhuān)業(yè)教師參與解決,教師在為企業(yè)解決問(wèn)題的同時(shí)也提高了自身的能力,學(xué)院充分利用自身的優(yōu)勢(shì),按照企業(yè)和課堂教學(xué)的雙重需要,更好地為實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造了條件,形成“工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)教并舉”的良性循環(huán)。在具體的教學(xué)上,主要體現(xiàn)在以工作崗位為導(dǎo)向,以工作項(xiàng)目為目標(biāo),以完成工作任務(wù)為標(biāo)準(zhǔn),主要是運(yùn)用“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方法,著重于效果的真實(shí)性。
按不同階段、不同層次、全知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué),使得學(xué)生在每個(gè)階段都有很明確的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)。各階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)都是短期目標(biāo),只要學(xué)生努力學(xué)習(xí),即可在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),也可在每個(gè)階段都能獲得一定的知識(shí)應(yīng)用能力,從而使學(xué)生很快就能建立起對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí),建立起學(xué)習(xí)的自信心,并且在每一個(gè)階段學(xué)生都可獲得一定的成就感,而且能清楚地看到自己在一點(diǎn)一點(diǎn)地進(jìn)步、一步一步地走近自己的專(zhuān)業(yè)目標(biāo)、一步一步地提高自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力,進(jìn)而使學(xué)生從根本上增強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)習(xí)的積極性,從而為改善教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉增輝.淺談層級(jí)教學(xué)模式[J].教育與職業(yè),2002,(2):37.
[2]王金霞,蘇樹(shù)兵.《理論物理導(dǎo)論》教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào).2008,6(2):63-65.
[3]金晶,金龍金,呂建新.構(gòu)建以“知識(shí)單元”為主線(xiàn)的生物化學(xué)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)模式[J].考試周刊,2011,(40):170-172.
[4]黃政魁,韋蘭花.高職模具專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品目標(biāo)教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐[J].廣西輕工業(yè),2009,(8):139-141.
關(guān)鍵詞 化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生 綠色化學(xué)意識(shí) 綠色化學(xué)原則 綠色化學(xué)素養(yǎng)建構(gòu)
近年來(lái),隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展,資源與能源消耗逐漸加大,大量生活垃圾和工業(yè)污染物的排放,以及化學(xué)品的濫用,使人類(lèi)的生存環(huán)境日益惡化,這不僅嚴(yán)重威脅到人類(lèi)的健康、生存與發(fā)展,更危及子孫后代的前途和命運(yùn)。然而,幾乎所有的環(huán)境問(wèn)題都與化學(xué)有著直接或間接的關(guān)系。就化學(xué)化工本身來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)上,一方面化學(xué)家在開(kāi)發(fā)化學(xué)物質(zhì)合成方法時(shí),主要考慮效率,另一方面合成化學(xué)家在開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)如何合成所需化學(xué)品的方法時(shí),只重視化學(xué)工程的始端,往往忽略處于過(guò)程末端的廢物處理問(wèn)題。所以,許多已存在的化學(xué)過(guò)程,在獲得滿(mǎn)意經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),卻對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康造成了極大的負(fù)面影響。為了保護(hù)環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展的道路,培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感的年輕一代,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色環(huán)保理念是非常必要的。化學(xué)教師不但應(yīng)是科學(xué)文化知識(shí)的傳播者,更應(yīng)成為綠色環(huán)保理念的創(chuàng)導(dǎo)者和踐行人。為了有針對(duì)性地對(duì)化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育,筆者就化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了調(diào)研。
1.調(diào)查方案的設(shè)計(jì)
以綠色化學(xué)的概念、作用及原則為主要調(diào)查內(nèi)容,通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,進(jìn)行問(wèn)卷設(shè)計(jì);采用問(wèn)卷調(diào)查及訪(fǎng)談方法對(duì)山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2—4年級(jí)化學(xué)(含師范)及應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。對(duì)獲得的第一手資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行綜合分析,在此基礎(chǔ)上參閱相關(guān)文獻(xiàn)給出相應(yīng)對(duì)策與建議。本次調(diào)查采用以班發(fā)放問(wèn)卷、現(xiàn)場(chǎng)答卷與收卷方法。實(shí)發(fā)問(wèn)卷400份,收回有效問(wèn)卷364份。
2.調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)
化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)認(rèn)識(shí)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
3.調(diào)查結(jié)果分析
表1顯示,多數(shù)學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的屬性有較好的理解與認(rèn)識(shí);不少學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的作用理解與認(rèn)識(shí)不足,甚至是錯(cuò)誤的。如約74.2%的學(xué)生誤認(rèn)為“綠色化學(xué)使化工過(guò)程含有廢物處理環(huán)節(jié),因而會(huì)使整個(gè)費(fèi)用增加”。這些學(xué)生不懂得,先污染后治理,不僅難度大,費(fèi)用不菲,而且多數(shù)需要停產(chǎn)整頓,隨之而來(lái)的是更大的經(jīng)濟(jì)損失。如果化工過(guò)程實(shí)現(xiàn)了綠色化,即做到五個(gè)“R”:第一Reduction——“減量”,即減少“三廢”排放;第二Reuse——“重復(fù)使用”,即重復(fù)使用催化劑、載體等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指對(duì)一些無(wú)法替代、無(wú)法回收、無(wú)法再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過(guò)程中使用,這就能有效實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源、能源,減少污染,變廢為寶,降低成本的目標(biāo),避免出現(xiàn)先污染后治理的惡劣情況。僅約54.2%的學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到“綠色化學(xué)追求高選擇性化學(xué)反應(yīng),極少副產(chǎn)品,甚至達(dá)到原子經(jīng)濟(jì)性”。原因是不少學(xué)生缺少對(duì)原子經(jīng)濟(jì)性的認(rèn)識(shí)。原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,指原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物“零排放”??梢?jiàn),綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng),首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地減少?gòu)U物的排放。
表1中選項(xiàng)8-19是綠色化學(xué)的12條原則。學(xué)生對(duì)其中9條原則有較好的理解與認(rèn)識(shí)。但僅約52.7%的學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)要求“能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響”。以前化學(xué)家在設(shè)計(jì)化學(xué)過(guò)程時(shí),往往考慮的是如何提高產(chǎn)率,而忽略了能量問(wèn)題,認(rèn)為該問(wèn)題是工程師的事情,使得化學(xué)工業(yè)成為了耗能大戶(hù)。生產(chǎn)和使用能量的工程,往往也會(huì)造成污染,如以煤為燃料所提供的熱能,多用一份能量,就多一份污染。因此,設(shè)計(jì)化工過(guò)程的化學(xué)家需要對(duì)化工各階段進(jìn)行調(diào)節(jié)與優(yōu)化,從根本上改變其對(duì)能量的需求,從而使能量最低,減小對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,減輕對(duì)能源危機(jī)帶來(lái)的壓迫。僅約42.3%的學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到,化工過(guò)程應(yīng)盡量避免不必要的衍生步驟。衍生步驟會(huì)帶來(lái)更多的副產(chǎn)物,消耗更多的資源與能量。更多的產(chǎn)物意味著可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生更多的污染和破壞,必然產(chǎn)生需要處理更多廢物的費(fèi)用;更多能量的使用會(huì)使成本變高,造成不必要的能源浪費(fèi)。因此,在化工過(guò)程中應(yīng)最大限度地避免衍生步驟,以降低原料的消耗及對(duì)人類(lèi)健康與環(huán)境的影響。僅約32.4%的學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到化工過(guò)程中催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑?;瘜W(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)該明確,催化反應(yīng)不僅具有提高原料利用率與降低廢物產(chǎn)生的益處,而且催化劑可以降低反應(yīng)活化能,既利于控制,也可以降低反應(yīng)發(fā)生所需要的溫度。選擇性催化劑是綠色化學(xué)的重要工具和重點(diǎn)研究方向。
4.思考與建議
不少學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的作用、原則缺少認(rèn)識(shí),其主要原因:一是學(xué)校對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育重視不夠,缺少要求;二是化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課的課堂教學(xué)缺少綠色化學(xué)思想與原則的滲透;三是沒(méi)有開(kāi)設(shè)“綠色化學(xué)”課程,學(xué)生缺少了對(duì)綠色化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。樹(shù)立綠色化學(xué)思想,不僅是化學(xué)家與化工專(zhuān)家的事,而且是所有從事與化學(xué)有關(guān)的人們關(guān)注的事。作為專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)高級(jí)人才的高校,應(yīng)把綠色化學(xué)理念滲透到化學(xué)教育的全過(guò)程中,并作為課改與教改的指導(dǎo)思想。
4.1在化學(xué)類(lèi)的基礎(chǔ)課教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想
化學(xué)教材中蘊(yùn)涵有大量綠色化學(xué)的素材,因此,在課堂教學(xué)中要時(shí)時(shí)體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則和思想。通過(guò)環(huán)境污染及其危害的具體事例,讓學(xué)生了解我國(guó)乃至全球環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀,并探討相應(yīng)的解決措施,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到石油、天然氣、煤炭等能源與資源作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇,從而對(duì)環(huán)境保護(hù)、資源與能源的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認(rèn)識(shí),明確發(fā)展經(jīng)濟(jì)不能走先污染再治理的老路。把“原子經(jīng)濟(jì)性理論”、現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)與方法滲透到理論課與實(shí)驗(yàn)課中,就如何優(yōu)化定量與定性實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)合成及當(dāng)前資源利用、環(huán)境污染、化學(xué)品亂用等重大問(wèn)題與學(xué)生進(jìn)行討論,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思想及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為學(xué)生在校學(xué)習(xí)與以后的工作中能夠充分發(fā)揮化學(xué)的正面作用,更好地造福于人類(lèi)社會(huì)奠基。
4.2在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中培養(yǎng)綠色化學(xué)理念
化學(xué)化工專(zhuān)業(yè),各類(lèi)實(shí)驗(yàn)課所占的比重很大,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生、排放大量的污染環(huán)境的有毒有害物質(zhì),這就需要實(shí)驗(yàn)教師盡量改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),應(yīng)用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)研究新成果,以綠色化學(xué)思想與原則指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑的選擇,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)“三廢”的處理,在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中力求減少或避免有毒有害廢物的產(chǎn)生,為師生和工作人員提供安全的工作環(huán)境。為此,首先,在實(shí)驗(yàn)中盡量采用無(wú)毒無(wú)害的反應(yīng)原料。在進(jìn)行無(wú)機(jī)、有機(jī)、分析、物化等實(shí)驗(yàn)時(shí),在滿(mǎn)足教學(xué)需要的情況下,為避開(kāi)毒害品的使用,可考慮尋找替代品,變更反應(yīng)路線(xiàn),設(shè)計(jì)綠色實(shí)驗(yàn)方案,如用維生素B1替代劇毒的KCN做催化劑進(jìn)行安息香縮合反應(yīng);以葡萄糖替代有致癌作用的苯為起始原料,用遺傳工程獲得的微生物為催化劑合成已二酸;用新型的固體溴化劑四丁基三溴化銨替代Brz與苯酚、苯胺反應(yīng)制備對(duì)位的一溴代物,不僅反應(yīng)產(chǎn)物更易于控制,避免了使用Br2帶來(lái)的有毒、易揮發(fā)、不便準(zhǔn)確量取等弊端,而且還具有可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。其次,使用封閉實(shí)驗(yàn)裝置,回收實(shí)驗(yàn)廢料。注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、設(shè)計(jì)和呈現(xiàn)體現(xiàn)綠色化。一方面盡量減少污染很?chē)?yán)重的實(shí)驗(yàn),另一方面對(duì)一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生有毒有害氣體、且污染環(huán)境的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新,想方設(shè)法將其設(shè)計(jì)成為封閉的實(shí)驗(yàn)裝置。包括:氣體發(fā)生與收集裝置、氣體性質(zhì)反應(yīng)容器、尾氣收集與處理、導(dǎo)氣裝置等。在無(wú)法封閉的情況下,要注意回收、通風(fēng)或采取其他防護(hù)措施。對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料,設(shè)法予以回收或適當(dāng)處理。第三,采用微型實(shí)驗(yàn)。在微型化的條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與探索,以達(dá)到用盡可能少的試劑來(lái)獲取盡可能多的化學(xué)信息。
4.3開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的綠色化學(xué)課程
首先,從課程設(shè)置上滿(mǎn)足培養(yǎng)具有綠色環(huán)境意識(shí)的新一代化學(xué)工作者和公民的需要出發(fā),借鑒國(guó)內(nèi)外大學(xué)的經(jīng)驗(yàn),開(kāi)設(shè)“環(huán)境生態(tài)化學(xué)”、“零排放有機(jī)化學(xué)”、“環(huán)境友好催化”、“綠色生態(tài)材料”、“生物技術(shù)”、“綠色能源”、“綠色化學(xué)導(dǎo)論”等綠色化學(xué)選修課程。其次,使綠色化學(xué)課程內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與時(shí)代性。教學(xué)內(nèi)容以綠色化學(xué)的12條原則為主線(xiàn),圍繞綠色化學(xué)的基本問(wèn)題展開(kāi)討論,介紹綠色化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,綠色化學(xué)的概念、原理、應(yīng)用、主要研究成果及動(dòng)向。第三,依據(jù)綠色化學(xué)課程內(nèi)容的特點(diǎn),采用講授、討論、研究、參觀(guān)、調(diào)查和文獻(xiàn)研究等適當(dāng)?shù)慕谭?,提高教學(xué)質(zhì)量,把學(xué)生的心留在課堂上。