基于CDIO项目教学法的《高分子合成》实训课程的改革探索

吴雯+张葵花+连媛+李海东

（嘉兴学院材料与纺织工程学院，浙江 嘉兴 314000）

摘要：《高分子合成》是高分子材料专业的短学期实训课程，主要目的是强化学生基本操作能力，提高学生在未来就业市场的竞争力。本文针对目前嘉兴学院《高分子合成》实训教学中存在的问题，将CDIO项目教学法应用于该课程的教学改革中，培养学生的专业实践能力、自主学习能力、动手能力、表达能力和团队合作精神。

关键词：高分子合成；CDIO；项目教学法；实训教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0152-02

一、传统《高分子合成》实训教学中存在的问题

《高分子合成》课程是高分子材料与工程专业的综合实训课，目的在于让学生对所学专业知识有一个总体认识，对所学专业知识建立整体概念，了解知识之间的相互交叉，培养学生综合应用所学知识的能力，使学生从高分子设计、高分子合成、材料的制备和性能检测的全过程得到训练，达到工程师的基本要求。经过几轮的实训课程训练，积累了宝贵的经验。如：在实验教学过程中，要求学生提前预习，掌握注意事项；在实验教学手段上，实验教学视频与传统实验技术进行有机结合；在实验教学考核上，综合评价预习报告、实验过程、实验原始数据的记录与最终的实验报告。以上这些方法和措施都能一定程度地提高学生参与实验的积极性、思考问题及独立动手的能力。当然，在《高分子合成》实训教学的过程中，也逐渐暴露一些问题，包括：①命题式设计合成，主要以设计合成水溶性高分子乳胶漆、水溶性酚醛树脂实用产品作为实训案例为主，学生参照确定的实验方案，获得几乎相同的实验结果；②个别学生对实训课程的设置不理解，所做实验项目不感兴趣，最终导致达不到实训的目的；③1个班30人左右，配备2名指导教师，面对学生出现的各种问题疲于应答，教学效果不理想。④三周的实训时间过长，安排不够紧凑，学生难以充分利用有效的时间。经初步调研论证，结合本校的人才发展方案和实际情况，我们确定《高分子合成》实训课程的高材专业15级的学生作为这次实践教学改革的试点，有计划、有步骤地进行高分子合成实训课程教学模式的改革探索与实践。以培养应用型人才为目标，结合地区企业特点，更加深入的体现实训课程的意义。

二、CDIO项目教学理念

CDIO即工程教育模式，是近年来在国际工程教育改革中提出的最新成果。它代表构思、设计、实现和运作，以产品研发到运行的周期为载体，让学生通过一种实践的、主动的、课程间相关联的学习方式加深对工程理论、经验与技术的了解。CDIO以采用接近工程实际的设计项目进行综合性教学为理念。项目教学法通常以实施完整的项目来达到教学目的，其类似于案例教学法，旨在实现教学中理论与实践相结合，并培养学生的创造能力及解决问题的能力。项目教学法实现了以教师为中心到以学生为中心的、以课本为中心到以“项目”为中心、以课堂为中心到以实际经验为中心的转变，从某种程度上来说，这就是CDIO教育理念所提倡的从协作能力、理论知识、个人素质和工程系统能力4个层面进行综合培养的教学模式，其教育理念就是通过开展项目教学的模式，使得学生从内容各异的实践项目中学到一样的方法和能力，不仅仅是局限于掌握所涉及到的具体知识，更要提高综合能力。

三、教学改革方案

在《高分子合成》实训课程教学中开展CDIO项目任务式教学法，培养学生独立查阅相关文献，完成相应的文献综述；设计高分子合成路线及优化工艺条件；把学生融入有意义的任务完成的过程中，让学生积极地学习、自主地进行知识的建构，以现实的学习生成的知识和培养起来的能力为最高成就目标。基于项目任务式教学法在《高分子合成》实训课程总体设计思路是，以更接近工程实际的企业“命题”项目或将学生按照其专业导师分组，以专业导师科研中的课题任务为中心组织课程内容，由专业导师和学生共同开展工作，在得到给定的功能目标和相关的技术要求后，在教师的指导下，学生需完成从技术构思、设计方案到具体实施的整个过程，相当于一个产品完整的研究开发过程，这对于训练学生的专业实践能力具有很好的现实意义。让学生在完成具体工作任务的过程中了解并掌握高分子合成技能，同时构建相关理论知识，形成高分子材料合成的能力。每3-5名同学组成一个课题组，并选举一名组长。每课题组根据文献自行设计实验方案，指导教师给予技术上的指导和方向上的把握。通过具体的研究课题培养学生团结协作的精神。

1.调整《高分子合成》实训开设时间。我校《高分子合成》实训开设时间放在第2学年的第2个学期末。通过几轮教学发现，在学生专业学习还没完全到位的情况下，适当降低实验难度，缩短实训周期，有助于提高学习效率，因而将时间从3周减少到2周。

2.企业参与《高分子合成》实训教学计划的制定。以往的教学计划完全由任课教师自行制订，由于教师的工程能力不足等原因，制订的实验教学计划脱离生产实际，即所谓的“理论性、研究性过强”。在新的实训教学计划修订时，我们积极争取企业具有丰富实践经验的生产技术人员参与进来，共同制定人才的培养目标、培养方案，共同制定实训教学大纲、实训教学计划，使实验内容更符合工程实际性。

3.《高分子合成》实训内容的确定。①原有实验内容优化。从原有实验中筛选出小部分的经典内容，通过这些经典的实验来训练学生系统地掌握原料准备、材料合成、性能测定及表征方法等。同时增加具有项目背景的实验，以贴近实际的社会需求为前提，并符合高分子材料的潮流變化趋势，以适应企业对人才的需求。②教师科研课题转化。我院高材专业学生从大二开始即实行导师制，每个老师指导4-5名学生，从教师已完成的或在研的科研项目中挑选出部分可行的内容，以专业实验的形式分解为学生能力范围内可以完成的实验项目。本专业的教师研究方向和研究背景都存在一定的差异，因此给学生的命题形式丰富多彩，同时也为学生将来的毕业论文奠定一定的研究基础。

4.实验教学方式的改革。①企业需求与教师科研结合命题。由过去的分配到人改变为根据企业需求与教师科研相结合命题，使实训教学完成从传统的“以教师为主”的模式到“以学生为主体、教师为主导”模式的转变，从而充分地发挥学生的创造性和积极性。②改变实训教导方法。注重学生自主学习能力的培养，将实验指导教师定位为“导师”，而学生则定位为实验中的主动参与者和探索者，鼓励学生进行独立思考，引导学生自主解决实验中出现的问题，而不是代替学生成为执行者。③以课题组的形式开展实验。每三名同学为一个课题组，并推选出一名组长。每个课题组均配备一名指导教师，对课题组进行技术上的指导并把握整体方向。在具体的研究课题下使学生团结协作精神得到培养。

5.专业综合实验的考评方式改革。实训模拟本科毕业论文方式进行。结合实训内容给学生下达任务书。学生做出文献综述、开题报告、以论文的形式完成实验报告。在同等的实验时间、实验条件下，增加了实验信息量。增强了团队意识，强化了工程理念。

四、结语

基于CDIO理念的项目教学在《高分子合成》实训课程中的应用，不仅使学生的创新意识、表达能力、动手能力、自主学习能力、信息分析综合能力和团队合作精神得到了培养，同时在项目的实现过程中也使教师的教学水平和实际应用能力得到了进一步提高，使教师具备完成一个项目所涉及的专业理论和专业技能。

参考文献：

[1]郑薇薇.基于CDIO的创新型工程科技人才培养模式研究与实践[D].大连理工大学，2010.

[2]张璇.结合CDIO教育理念与案例教学进行教学探索与实践[J].教育与教学研究，2008，（24）：152-157.

[3]余久久.项目教学法在高职院校开展的几点探讨[J].皖西学院学报，2010，26（1）：42-44.

[4]陈春林.基于CDIO教育理念的工程学科教育改革与实践[J].教育与现代化，2010，（1）：30-34.

收稿日期：2016-11-15

课题项目：浙江省“十二五”省级实验教学示范中心重点建设项目资助