本文摘要：摘要：分包裝工程專業(yè)現(xiàn)有課程知識(shí)結(jié)構(gòu)多為以章節(jié)為基礎(chǔ)編排的線型結(jié)構(gòu)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中容易出現(xiàn)前后知識(shí)點(diǎn)的割裂，課程之間也缺乏有機(jī)聯(lián)系，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)目的的偏差，影響培養(yǎng)質(zhì)量。這里提出對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行多層次3D模塊化重構(gòu)，建立內(nèi)外部接駁點(diǎn)，將課程
摘要：分包裝工程專業(yè)現(xiàn)有課程知識(shí)結(jié)構(gòu)多為以章節(jié)為基礎(chǔ)編排的線型結(jié)構(gòu)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中容易出現(xiàn)前后知識(shí)點(diǎn)的割裂，課程之間也缺乏有機(jī)聯(lián)系，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)目的的偏差，影響培養(yǎng)質(zhì)量。這里提出對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行多層次3D模塊化重構(gòu)，建立內(nèi)外部接駁點(diǎn)，將課程內(nèi)部知識(shí)體系、課程之間、課程與其他素質(zhì)培養(yǎng)元素之間的聯(lián)系具象化，通過這一新型課程教學(xué)設(shè)計(jì)模式，重塑學(xué)生學(xué)習(xí)目的，提高專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：課程模塊化重構(gòu);接駁點(diǎn);教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐
包裝工程專業(yè)是多學(xué)科高度融合交叉的專業(yè)，其課程設(shè)置面廣，知識(shí)體系較為繁雜[1]。在培養(yǎng)計(jì)劃課程拓?fù)鋱D中，雖然指出了課程之間的聯(lián)系，但是聯(lián)系的緊密度不夠，而且在教學(xué)過程中，這樣的聯(lián)系并未得到很好的體現(xiàn)，造成的后果就是學(xué)生的學(xué)習(xí)目的與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)大相徑庭：大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)目的是通過考試，而不是在本科階段構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)，能力也得不到真正的提高。
筆者針對(duì)上述問題，提出了對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行多層次3D模塊化重構(gòu)，并通過建立課程內(nèi)外部接駁點(diǎn)，使課程內(nèi)部知識(shí)體系、課程之間、課程與其他素質(zhì)培養(yǎng)元素之間的聯(lián)系具象化，旨在重塑學(xué)生學(xué)習(xí)目的，達(dá)到提高專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量的目的。包裝工程專業(yè)基礎(chǔ)類課程《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》和專業(yè)核心課程《包裝材料學(xué)2》聯(lián)系較為緊密，前者是后者的先導(dǎo)課程，這里以這2門課程為例，闡述3D接駁式模塊化課程教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐過程。
1課程知識(shí)體系多層次3D模塊化重構(gòu)
傳統(tǒng)的課程大多以線性模式進(jìn)行教學(xué)，即按照章節(jié)順序循序漸進(jìn)，最終構(gòu)建串聯(lián)式的知識(shí)體系，教材的編寫也大都遵從上述模式。這種模式學(xué)生容易接受，但也容易造成章節(jié)之間的橫向聯(lián)系缺失，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)出現(xiàn)前后知識(shí)點(diǎn)割裂的情況，學(xué)習(xí)效果值得商榷。模塊化的概念源于制造業(yè)，用于分割、組織和打包整個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)模塊完成一個(gè)特定的子功能，所有模塊按照一定形式組裝起來，成為一個(gè)整體以完成整個(gè)系統(tǒng)要求的功能[2]。
模塊化的概念被引入課程教學(xué)后，各級(jí)學(xué)校的不同專業(yè)在該領(lǐng)域也進(jìn)行了大量的研究工作[3-9]，但這些研究大多限于對(duì)課程現(xiàn)有資源的重新組合。筆者對(duì)課程知識(shí)體系進(jìn)行模塊化重構(gòu)，以打破課程章節(jié)限制，對(duì)課程內(nèi)容重新進(jìn)行模塊化分解：首先構(gòu)建數(shù)個(gè)聯(lián)系緊密的主要模塊，主要模塊再分解為不同層次子模塊，最終形成非線性網(wǎng)絡(luò)化的課程知識(shí)體系，同時(shí)引入其他相關(guān)素質(zhì)培養(yǎng)模塊與課程知識(shí)體系對(duì)接。
根據(jù)上述模型，筆者將《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程知識(shí)體系進(jìn)行了模塊化重構(gòu)，并與以章節(jié)分配的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了對(duì)比。重構(gòu)之前，《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容為線性，主要分為高分子化學(xué)、高分子物理兩大部分，之間缺乏有機(jī)聯(lián)系。通過提煉各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，將課程體系重構(gòu)后，組建了以“結(jié)構(gòu)”和“性能”兩大概念為主模塊的知識(shí)體系。
“結(jié)構(gòu)”特質(zhì)決定了高分子的“性能”，2個(gè)主要模塊之間存在緊密的聯(lián)系。“結(jié)構(gòu)”模塊將高分子基本概念、高分子合成、高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等子模塊整合。“性能”模塊又將高分子力學(xué)性能、高分子熱性能等子模塊整合。知識(shí)體系經(jīng)過重構(gòu)，學(xué)生在初識(shí)該課程時(shí)會(huì)有視角的改變，由之前從局部到整體的線性視角轉(zhuǎn)換為從整體到局部的立體視角。學(xué)習(xí)時(shí)就存在清晰的數(shù)個(gè)抓手(主要模塊)，然后逐步細(xì)化到各個(gè)子模塊，對(duì)課程知識(shí)的接受模式有新的變化，學(xué)習(xí)效果得到提升。
2多層次接駁點(diǎn)的設(shè)計(jì)
2.1《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)部接駁點(diǎn)的設(shè)計(jì)課程內(nèi)部模塊之間的接駁點(diǎn)起到聯(lián)系重要知識(shí)點(diǎn)的目的，也是在教學(xué)中需要反復(fù)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容，接駁點(diǎn)的強(qiáng)化可以幫助學(xué)生明晰知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)。“結(jié)構(gòu)”和“性能”主模塊下各級(jí)子模塊之間的接駁點(diǎn)設(shè)計(jì)情況，其中各一級(jí)子模塊之間的接駁點(diǎn)設(shè)計(jì)為“結(jié)構(gòu)單元”和“鏈段運(yùn)動(dòng)”。
“結(jié)構(gòu)單元”接駁點(diǎn)反映了“結(jié)構(gòu)”主模塊下各一級(jí)子模塊的內(nèi)在聯(lián)系：“高分子基本概念”模塊中單體、結(jié)構(gòu)單元種類、聚合度、共聚類型等知識(shí)點(diǎn)分別體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)單元的來源、組成、計(jì)數(shù)方法和組合形式;“高分子合成”模塊中自由基聚合、縮聚等知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)單元的連接方法;“高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)”模塊中近程結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等知識(shí)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)單元及其鏈接的多級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
“鏈段運(yùn)動(dòng)”接駁點(diǎn)則反映了“性能”主模塊下各一級(jí)子模塊的內(nèi)在聯(lián)系：“高分子的熱運(yùn)動(dòng)”模塊中熱運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、熱運(yùn)動(dòng)機(jī)理等知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)了鏈段運(yùn)動(dòng)這一高分子特有的分子內(nèi)運(yùn)動(dòng)形式;“高分子力學(xué)性能”模塊中應(yīng)力應(yīng)變曲線、影響應(yīng)力應(yīng)變曲線的因素等知識(shí)點(diǎn)又反映了不同溫度和外力條件對(duì)鏈段運(yùn)動(dòng)的影響;“高分子黏彈性”模塊中黏彈性概念、黏彈性機(jī)理等知識(shí)點(diǎn)均體現(xiàn)了不同種類鏈段運(yùn)動(dòng)帶給高分子獨(dú)特的性能。
2.2《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》與《包裝材料學(xué)2》之間接駁點(diǎn)的設(shè)計(jì)
課程之間設(shè)置接駁點(diǎn)，是將培養(yǎng)計(jì)劃拓?fù)鋱D中課程之間的聯(lián)系具象化，增加學(xué)生對(duì)專業(yè)課程之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，從而在課程間的層面上保證教學(xué)的有機(jī)連續(xù)性，有利于學(xué)生構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)。先導(dǎo)課程《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》(簡(jiǎn)稱課程1)與后繼課程《包裝材料學(xué)2》(簡(jiǎn)稱課程2)之間主要接駁點(diǎn)的主要設(shè)計(jì)情況。
通過設(shè)置接駁點(diǎn)，在《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)過程中將《包裝材料學(xué)2》的課程相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹給學(xué)生，并給出相關(guān)思考題。學(xué)生通過對(duì)問題的查閱思考，自覺建立起2門課程之間的聯(lián)系，在反向鞏固《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，未來還會(huì)帶著問題進(jìn)入《包裝材料學(xué)2》課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到課程間知識(shí)體系緊密銜接的目的。
2.3《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》、《包裝材料學(xué)》課程與其他素質(zhì)培養(yǎng)模塊接駁點(diǎn)的設(shè)計(jì)
2.3.1與實(shí)踐課程模塊的接駁專業(yè)實(shí)踐課程中也會(huì)涉及高分子及材料的知識(shí)運(yùn)用，在這些課程中建立與《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》和《包裝材料學(xué)》課程的接駁點(diǎn)，有助于學(xué)生在實(shí)踐過程中對(duì)基礎(chǔ)理論的進(jìn)一步理解，也有利于提高學(xué)生對(duì)實(shí)踐結(jié)果的分析總結(jié)能力。例如在《包裝工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐課程中，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行收縮包裝設(shè)計(jì)時(shí)，就需要了解特定高分子材料的玻璃化溫度、熔點(diǎn)和結(jié)晶溫度等參數(shù)，以選擇適宜的熱收縮工藝。此時(shí)可以在《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程“高分子的熱運(yùn)動(dòng)”模塊設(shè)計(jì)關(guān)鍵溫度參數(shù)的接駁點(diǎn)，與《包裝工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行連接，為后者提供理論指引。
2.3.2與課程思政模塊的接駁
習(xí)近平同志在2016年12月召開的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出“把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人”。
在“新工科”的背景下，把思政元素作為多學(xué)科融合育人的首要內(nèi)容融入專業(yè)課程，將會(huì)幫助學(xué)生明確課程學(xué)習(xí)目的，把立德樹人做到實(shí)處[10-11]。由此，在模塊化課程設(shè)計(jì)中，筆者將課程思政內(nèi)容與課外知識(shí)素材打包成思政模塊，與課程進(jìn)行接駁，思政內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)之間平滑連接，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)思政內(nèi)容的接受效果。例如，把第1種人工合成高分子酚醛樹脂的發(fā)現(xiàn)過程、介紹導(dǎo)電高分子發(fā)明的視頻、介紹高分子理論創(chuàng)建過程的故事等課外知識(shí)素材進(jìn)行整合，再與培養(yǎng)勇于探索、攻堅(jiān)克難精神的思政元素進(jìn)行結(jié)合，形成課程思政模塊，與高分子概念知識(shí)模塊接駁在一起，培養(yǎng)學(xué)生在自然科學(xué)領(lǐng)域勇于創(chuàng)新的精神。
再例如，把高分子材料合成時(shí)的單體選擇、工藝路線設(shè)計(jì)優(yōu)化、三廢處理等課外知識(shí)素材進(jìn)行整合，與樹立綠色化學(xué)理念的思政元素進(jìn)行結(jié)合，形成另一課程思政模塊，與高分子合成知識(shí)模塊接駁在一起，可以引導(dǎo)學(xué)生思考在高分子材料合成中如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一，如何利用可持續(xù)發(fā)展和綠色化學(xué)的理念來解決目前高分子材料所帶來的問題。
3教學(xué)實(shí)施及評(píng)價(jià)
單一課程內(nèi)容經(jīng)過多層次3D模塊化設(shè)計(jì)后，內(nèi)部知識(shí)體系通過知識(shí)模塊之間的接駁點(diǎn)連接更加緊密;先導(dǎo)課程與后繼課程之間也同樣通過課程接駁點(diǎn)加強(qiáng)了聯(lián)系。另外，多層次模塊化設(shè)計(jì)也有利于將課程領(lǐng)域內(nèi)最新的科研成果打包成外部模塊，通過接駁點(diǎn)與課程知識(shí)模塊的接駁，方便對(duì)課程內(nèi)容的更新與擴(kuò)充，增加了課程設(shè)計(jì)的靈活度。在對(duì)《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程模塊化重構(gòu)后，筆者對(duì)學(xué)校2019級(jí)本科生采用新的課程內(nèi)容架構(gòu)進(jìn)行了教學(xué)，并與2018級(jí)本科生的教學(xué)效果進(jìn)行了對(duì)比。
結(jié)果表明，通過多層次3D接駁式模塊化課程設(shè)計(jì)，2019級(jí)本科生對(duì)《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》課程知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)發(fā)生了較大改變，對(duì)知識(shí)掌握程度和應(yīng)用能力較之2018級(jí)有較為明顯的提升。同時(shí)，《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》與《包裝材料學(xué)》之間也建立了較為牢固的聯(lián)系，學(xué)生在掌握了《高分子科學(xué)基礎(chǔ)》這一先導(dǎo)課程的基礎(chǔ)之上，對(duì)《包裝材料學(xué)》這一后繼課程也有了整體的初步印象，先導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)目的得到進(jìn)一步明確。
4結(jié)語(yǔ)
在教師的教學(xué)方面，將課程知識(shí)體系進(jìn)行模塊化重構(gòu)，可以打破原有章節(jié)式知識(shí)體系的線性結(jié)構(gòu)，讓知識(shí)“活”起來，再輔以多層次、多角度的知識(shí)接駁點(diǎn)對(duì)各級(jí)模塊進(jìn)行鏈接，最終使教師的教學(xué)活動(dòng)更加靈活多樣。在學(xué)生的學(xué)習(xí)方面，接駁式模塊化設(shè)計(jì)的課程在學(xué)習(xí)伊始就可以打開學(xué)生視野，先從較高的視角觀察課程內(nèi)容，然后以課程主要知識(shí)模塊為“抓手”，通過各層次接駁點(diǎn)使知識(shí)脈絡(luò)逐步清晰化，可以有效增強(qiáng)對(duì)于知識(shí)的掌握程度。
展望未來，在新工科、工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，在多學(xué)科交叉的包裝工程專業(yè)培養(yǎng)中，專業(yè)基礎(chǔ)的構(gòu)建愈加重要�？梢酝茝V上述多層次模塊化構(gòu)建方法，強(qiáng)化培養(yǎng)計(jì)劃中所列課程內(nèi)部以及課程之間的聯(lián)系。更進(jìn)一步地，可以推動(dòng)有前后聯(lián)系專業(yè)課程的教師在同一課堂進(jìn)行聯(lián)合教學(xué)，使課程之間的聯(lián)系更加緊密，這樣將有效提高專業(yè)課程教與學(xué)的效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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作者：呂幼軍，于麗麗，馬曉軍，宋海燕，黃利強(qiáng)
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