马英楠,张盼良
(湖南理工学院 化学化工学院,湖南 岳阳 414006)
习近平新时代中国特色社会主义思想对中国高等教育改革提出了新的要求和指导思想,高等教育改革需要在各个学科领域深入推进。高分子学科作为高校化学化工专业一门重要的基础学科和应用学科,具有广泛的实际应用和发展前景,同时在推动科技创新、服务国家战略、促进经济社会发展等方面也发挥着重要作用[1]。高分子学科教学的改革和创新是提高高分子学科教学质量和水平的重要途径,也是培养高素质应用化学人才的有效手段。因此,在高分子学科教学中贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,不仅是政治责任和历史使命,也是提升教育水平和培养人才质量的必然要求[2]。
1.1.1 推动科技创新和产业升级
高分子科学的不断发展和创新可以推动科技创新,促进经济的创新驱动发展,为中国在全球竞争中取得优势提供支撑。通过高分子学科改革,可以加强对新材料、新技术的研发,推动传统产业向高附加值、高技术含量的方向升级,提高国民经济竞争力。
1.1.2 培养创新型人才和高素质人才
创新是推动社会发展的重要引擎,高分子学科作为创新的前沿领域,需要具备创新思维和实践能力的人才来推动学科的发展和应用的转化。高分子学科教学改革应注重培养学生的综合素质,包括科学素养、创新精神、团队合作能力和跨文化交流能力。
1.1.3 加强国际交流与合作
高分子学科改革应积极响应国际合作的呼吁,加强与其他国家和地区的学术交流与合作,推动高分子学科领域的国际化发展。国内高校通过与国际先进高校和研究机构的交流合作,可以了解和借鉴其在高分子学科领域的先进理念、研究方法和教学模式,有助于拓宽视野,引进前沿科研成果和技术,推动学科的快速发展和创新。
1.2.1 质量为本、立德树人
在高分子学科教学方法改革中,要关注学生的实际需求,注重培养学生的创新能力和实践能力,使其能更好地服务于人民的需求和社会发展的需要。
1.2.2 创新驱动、交叉融合
高分子学科教学要紧密结合国家创新发展需求,注重培养学生的创新精神和实践能力,加强科学研究和实践教学环节,推动理论与实践相结合,培养学生在创新创业和科技领域的能力。
1.2.3 加强实践教学,提升应用能力和解决问题的能力
在高分子学科教育中,要注重实践教学环节的设计和实施,培养学生的实际操作能力、数据分析能力和解决问题的能力,使其能够在实际工作中运用所学知识解决实际问题。
传统的高分子学科教学方法以传授知识为主,注重理论知识的灌输,忽视实践教学和创新能力的培养[3]。传统教学方法忽视了学生的主体性和能动性,课堂内容单一,不能激发学生的兴趣和学习动力。传统教学方法的弊端在现代教育的背景下越发明显,主要表现在以下方面:
(1)缺乏对习近平新时代中国特色社会主义思想的深入理解和有效贯彻。一些教师对习近平新时代中国特色社会主义思想的认识不够深刻,没有将其作为指导高分子学科教学的根本遵循,没有将其与高分子学科的基本理论、核心知识、前沿动态相结合,没有从中汲取科学思想和方法,没有在教学中体现出对国家发展大局和战略需求的高度关注和积极响应,没有在教学中培养学生的爱国情怀和社会责任感[4]。
(2)缺乏对高分子学科教学内容和方法的创新和改革。一些教师对高分子学科教学内容和方法的更新和改进不够重视,没有紧跟高分子学科的发展趋势和社会需求,没有及时调整教学大纲和教材,没有充分利用现代信息技术和多媒体手段,没有采用多种形式和方法激发学生的学习兴趣和创新能力,没有注重培养学生的实践能力和综合素质[5]。
明确的教学培养目标可以帮助学生了解其应达到的目标,这将为学生提供清晰的学习方向,使其明白在学习过程中应该关注什么、追求什么。明确的化工人才培养方案可以促进人才培养的多样化和个性化,教师可以根据学生的需求和时代的需求,培养符合时代背景的应用型化工人才,适应中国特色社会主义新时代的发展[6]。
3.1.1 建立以学生为中心的人才培养目标
在培养目标上,应当以学生的学习需求和能力水平为中心,明确高分子学科课程的学习目标。通过分析学生的基础知识和能力,确定合适的教学内容和教学方式,帮助学生掌握高分子学科的基本原理和实践技能,培养符合时代需求的新型化工人才。
在培养内容上,应当以高分子学科的核心概念、基本规律和重要方法为主线,结合高分子材料的最新发展和应用案例,展示高分子学科的前沿动态和科技创新。通过讲解高分子化合物的结构、性质、合成、加工等方面的知识,使学生了解高分子化合物,并掌握高分子化合物设计、制备等方面的基本技能,为学生后续工作打下理论基础。
在培养方式上,应当激发学生的主动参与和自主探究。通过提出问题、引导思考、组织讨论等方式,使学生在教师的引导下发现问题、解决问题,并形成自身的见解和判断。通过介绍一些具有代表性或典型性的高分子材料应用案例,如聚苯乙烯泡沫塑料在建筑节能方面的应用、聚乳酸在医疗器械方面的应用、聚苯胺在电池方面的应用等,使学生感受到高分子学科与社会生活和人类进步之间的紧密联系,并激发其对高分子材料创新和开发的兴趣。
3.1.2 以问题为导向的人才培养方法
以问题为导向的人才培养是一种人才培养的教学模式,其以问题为主线,引导学生主动探究知识,培养学生的创新思维和实践能力。可通过翻转课堂、案例分析等多种形式,激发学生的主动性、参与性和创造性,建立互动式教学模式,在课堂教学中建立良好的师生互动关系,培养学生的主观能动性和学习兴趣,以达到培养新型化工人才的目的。
以实际问题为导向,不仅能培养学生的专业技能,还能融入思政元素,达到立德树人效果[7]。化工高分子材料领域所面临的问题中,存在着许多重要人物事迹、重要事件及技术瓶颈与封锁等等,讨论这些问题,可以将思政元素融入课程,培养学生的社会主义核心价值观,以及人生观、世界观。
3.2.1 利用虚拟仿真技术丰富实验教学培养方案
作为应用性极强的高分子学科必然离不开实验,而传统的实验教学通常易导致学生对实验的结果缺乏独立思考和探究,从而降低实验教学的效果。利用虚拟仿真技术丰富高分子学科实验教学是一种创新的人才培养模式,可以突破传统实验教学的时间、空间、设备、安全等限制,让学生在虚拟的环境中模拟高分子学科的实验过程,从而加深对高分子学科的理解和兴趣。具体方法如下:
(1)构建高分子学科的分子模型,模拟高分子的合成、结构、性质、反应等,让学生从分子层面直观地观察和探索高分子学科的规律和现象。例如,可以用虚拟仿真软件构建聚乙烯、聚丙烯等高分子链,并计算其末端距离、构象能量等参数,从而理解高分子链的构象和尺寸与其结构和性能的关系。
(2)模拟高分子学科的仪器操作,让学生熟悉仪器的原理、结构、功能、使用方法等,以提高实验技能和操作水平。例如,可以用虚拟仿真软件模拟光散射仪、黏度计、差示扫描量热仪等仪器的操作过程,并根据实验数据进行分析和计算,从而掌握高分子的分子量、黏度、玻璃化温度等重要性质的测定方法。
(3)模拟高分子学科的实验设计,让学生根据实验目的和要求,选择合适的实验方案、条件、参数等,培养实验思维和创新能力。例如,可以用虚拟仿真软件模拟聚合反应的设计过程,并根据反应类型、催化剂、单体浓度、温度等因素调节聚合速率和转化率,从而理解聚合反应的动力学和机理。
3.2.2 推动产教融合,提供实践平台,培养应用型人才
产教融合是一种先进的教育理念,是企业和高校之间的合作,对学生、企业和高校都是有益的。产教融合可以促进高分子学科实践教学的内容、方法、模式、机制等方面的创新,提高高分子学科实践教学的质量和效果,培养高分子学科实践能力和创新能力强的应用型人才[7]。具体措施如下:
(1)产教融合可以丰富和更新高分子学科实践教学内容和方法。通过与企业合作,引入企业生产中的真实问题和案例,设置与行业需求和前沿动态相对应的实验项目和实训任务,增强实践教学的针对性和时效性。湖南理工学院化学化工学院高分子团队与中石油、中石化联系紧密,合作开展高分子材料合成及改性课题项目,组织学生以项目兴趣小组为单位,积极参与项目研发,激发学生的主动性和创造性,提高学生综合运用知识解决问题的能力和就业的能力,培养应用型人才。
(2)高分子学科产教融合可以创新和完善化工人才培养机制。通过与企业合作,建立校企共建实验室、校企联合培养、校企双向交流等机制,为新型化工人才培养提供助力。具体来说,学校可以与企业合作,提供实习基地和实践机会,让学生实际参与企业的生产和研发活动,培养学生的实际操作能力和实践经验,以此拓展学生的实践平台和就业渠道,提升学生的专业技能和职业素养。校企合作平台的建立与产业密切相关,为学生提供实践平台和资源,让其在真实环境中进行实践活动,了解行业需求和实际工作环境,加深对实际问题的理解,培养解决实际问题的能力。同时建立校企共同参与人才培养方案制定、课程设置、教材编写、质量评价等环节的协调机制,形成人才培养的共同体和共识,既解决了学生的就业问题,也为企业输送了社会所需要的应用型人才。
3.2.3 完善人才考核评价机制
人才培养应重视考核评价机制的完善和教学过程质量的监控,确保课程目标的实现和教学改革的效果。具体方法如下:
(1)完善考核评价机制。在考核评价方面,应以产出为导向,注重学生的实践能力和创新能力。考核形式可以更加多样化,如实验报告、课程项目、小组研究、实习报告等,考查学生的实践能力和创新能力。同时,应建立评价标准和评价机制,确保考核公正、客观、科学,更好地反映课程目标的实现情况。此外,还可以采用自我评价和同学互评等方式,促进学生的自我认知和学习动力。
(2)建立教学过程质量监控系统。教师可以通过课堂教学观察、学生作业和考核成绩、学生反馈等多种方式,及时了解课程教学过程的质量和效果,并进行监控和反馈。另外,可以通过学习分析平台等现代化技术手段,实现对学生学习数据的自动化收集和分析,以便及时发现学生学习的弱点和不足之处,及时给予帮助和指导。还可以通过明确课程目标和毕业要求,建立相应的实验评价体系,将实验内容与课程目标和毕业要求紧密结合起来。
(3)持续改进教学效果。基于教学过程的质量监控,教师应及时对课程内容、教学方法、考核评价方式等方面进行改进和调整,以更好地适应学生的需求和教学目标的要求。此外,还可以采用学生反馈、教师评估和同行评审等方式,对课程教学的质量进行评估,以确保教学效果的不断提高。
综上所述,在习近平新时代中国特色社会主义思想指导下的高分子学科教学方法改革探索中,要以学生为中心,从“培养目标—培养方式—培养方案—考评机制”四方面进行人才培养模式改革,多渠道提升学生的思政素养,挖掘课程知识的思想价值和精神内涵,打造深度和温度兼具的实验思政课堂。以实际问题为导向,引入生活实际问题和案例,帮助学生更好地吸收课堂知识,同时通过结合社会实事、高分子材料应用和价值等,融入思政内容,实现课程知识和思政教育的协同效应,帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观,积极响应习近平总书记的号召,为实现“立德树人”的人才培养目标添砖加瓦。