文献研讨式教学在高分子专业教学中的探索

       张  静   

（浙江工业大学材料科学与工程学院，浙江杭州301014）

[摘  要]： 随着我国高等教育不断向大众化迈进，普通本科教学质量下滑的问题也在逐渐突出。引入基于文献调研的研讨式教学法，即让学生从文献搜索与阅读入手，通过课堂研讨的方式来加深学生对所学知识的理解和掌握。本文针对工科学生学习主动性存在的问题，结合近几年学生参加科技竞赛的实践，分析了文献调研对提高学生学习主动性的必要性，并对基于文献调研的研讨式教学替代传统的讲授型教学提出了改进措施。

[关键词]：高等教育；文献调研；主动性；教学

[基金项目]：2019年，浙江工业大学，基于文献调研的研讨式教学法课题，高分子专业课程教学中的探索（JG201907）。

[作者简介]：张静（1986-），女，湖北襄阳，博士，浙江工业大学材料科学与工程学院，副教授（通讯作者），主要从事高分子材料的教学及研究工作。

[中图分类号]：G642 [文献标识码]：A   

引 言

国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中指出：高校是我国培养高层次创新人才的重要基地，是我国基础研究和高技术领域原始性创新的主力军之一，是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军。高校具有雄厚的师资力量、齐全的学科门类和完善的实验实践平台，是知识传播的基底更是创新型人才培养的摇篮。

大学生在学习过程中，需要根据自身的学习特点选择独特的学习方法，自主、战略性地解决学习问题。自主性是大学生学习过程的一个基本特征，是大学生自主学习专业理论知识、自主科学发现和实践的过程。掌握专业理论知识，从事科学研究活动，从事应用知识的实践活动，需要独立的能力。同时，这些活动可以培养学生的自主学习、自主探索和独立工作的能力。上述能力的集合就是学习主动性表现。

而现实中，学校和教师提供的教学内容不能充分满足学生的期望，仅仅通过教师自身知识的解读，远远不能满足学生的好奇心，甚至学生在课堂上的大声回应也是不真诚的。教师作为课堂的引导者，没有发掘学生内心的真实想法，而是一厢情愿地引导课堂走向预先设计好的教学过程。虽然学校针对不同的专业设置了不同的课程设置和培养方案，但仍存在问题，学生没有参与课程内容的规划和制定过程，这导致了他们不知道每门课程在学习过程中的作用。结果，教学变成了僵硬的机械操作程序，无法激发学生的学习主动性。

为提高高校课题的学习效果，使学生从“要我学”向“我要学”转变，一些学者将“课程互动式教学法”“MOOC+ 课堂混合教学模式”“探究式教学”等教学方法应用到教学实践中^[1]。其中，研讨式教学法源于18世纪的德国，现已成为德国大学的重要教育方法之一，对现代德国大学的发展产生了很大的影响^[2]。相对于传统教学方法而言，研讨式教学法更能促进教师与学生的深入探讨和多角度、多层次的互动，有利于提升专业课的教学质量与效果，促进学生的多元化发展以满足社会对人才的需求。对于专业核心课程，需要学生了解与该课程有关的前沿成果，才能让学生将自己所学知识与前沿接轨，因此需要培养学生文献调研的能力。学生应当在研读前人工作成果——文献的基础上，独立或与团队一起开展课外自主学习，以设置的专题为主线延伸和拓展课堂知识。在考核过程中，教师应用新的标准考核学生，而不是以往的用期末的一张考卷进行评分^[3]，这无法全面反映教学效果，无法激发学生学习的积极性、主动性。

针对目前工科学生存在缺乏学习主动性的问题，本文对基于文献调研的研讨式教学法提出了改进措施。

1    目 前 教 学 现 状 及 存 在 的 主 要 问 题

结合目前本校的实际情况来看，为了提升普通本科的教育质量，提高学生对本专业的学习兴趣、学习主动性和文献检索能力，我校开设了文献检索这项专业课程，但学生的学习效果并不是十分理想。主要存在以下几点问题：学生缺乏主动性与沟通意识；专业课程内容无法根据学术前沿动态及时调整。

1. 1   学生缺乏主动性与沟通意识

高等教育规模的扩大导致在校学生人数过多，在教学管理过程中教师缺乏精力，给一些缺乏学习主动性的学生留下管理漏洞。主动学习指独立的个体根据社会及自身发展的需要，挖掘自身内部非智力因素，发挥主观能动性且寻求外界建议积极参与教育教学的过程^[4]，体现了学生的个人发展能力，是提高高等教育质量不可缺少的重要条件。

在本校，对于材料专业的本科生，我们开设了《专业英语与文献检索》、《生物医用高分子》、《高分子科学实验》等专业课课程。然而传统的专业课教学以教师讲授为主，学生被动接收，课题缺乏互动讨论的氛围，学习效果并不理想。具体在于，当部分学生的主动性不强，对于上课内容存在 “左耳进右耳出”，甚至于上课人在心不在的情况。另有部分学生存在害羞或畏难情绪，羞于向提出问题或怯于参与讨论，缺乏与老师同学之间的沟通意识，在课堂上参与研讨的程度不高。

课堂是一个团体成员间互相学习、交流信息的重要场所，学生的学习态度、学习情绪、学习兴趣能够很大程度地影响课堂教学效果。教师作为教学指导，在选择教学模式时应该积极应对这些因素，选择合适的教学方式和风格。学生的学习主动性和积极性是教育教学活动的中心，是素质教育的本质要求^[5]，因此，营造一个培养学生的学习积极性、适合学生主动学习的环境非常重要。

 1. 2   专业课程内容无法根据学术前沿动态及时调整

目前，专业课教学内容一般讲授基础知识为主，未涵盖学术国际前沿领域最新的热点和发展，造成了理论性系统性较强、前沿性应用性不足的问题。以高分子材料与工程专业的《生物医用高分子》课程为例，生物医用高分子材料年年在发展，每年都出现较大的进展或新的发现，仅依靠32个学时的讲授很难将前沿领域的相关知识全面涵盖。课程内容存在严重的滞后性，导致学生知识陈旧、实践能力及学习能力不足，无法适应社会发展需求。

课堂的教育不应仅在于知识的传承，更在于知识的创新和应用。因此专业课教学内容应做到理论性与应用性、基础性与前沿性的统一。课程内容应当体现出前沿性和时代性，不仅局限于国内外专家学者的观点、看法，还要紧跟学术领域的最新动态和科研成果，让学生对学科前沿知识有充分的了解，激发学生的学习科研兴趣。

2    引入基于文献调研的研讨式教学方法

学生的学习具有个性化特点，专业核心课程的研讨式教学并不要求学生用整齐划一的方式学习，恰恰相反，研讨式教学鼓励和保护学生的个性化。以基于文献调研的研讨式教学替代传统的讲授型教学。主要基于学生自主文献调研，以及课堂研讨的方式，展开教与学多角度、多层次的互动形式的学习。强调学习的自主性，使学生了解本专业的前沿科学技术和发展趋势，并培养分析解决本专业范围内一般实际问题的能力。

教师可以针对不同学生的个性化特征调整自己的教学步伐和内容，与学生进行频繁的讨论和沟通，使得学生有机会参与对知识点的应用拓展和深挖过程。教师根据课程内容，划定研讨的选题范围，学生通过文献的检索、整理和研读，开展独立而快捷的课外自主学习，以设置的专题为主线对专业问题所涉及的有关知识进行拓展和延伸，在此基础上完成文专题报告PPT的制作，并通过个人或小组课堂展示的形式，与老师和其他学生之间进行研讨，从而完成对专题知识的学习理解和掌握。

以学生为主体完成“提出问题、分析问题、文献调研、解决问题、总结汇报”的过程，不仅极大的调动了学生的主动性，并且高效的锻炼了学生在今后实际项目开展中应具备的专业能力，高度吻合本专业“培养学生解决复杂工程问题能力”的目标。

2. 1   引入基于文献调研的研讨式教学方法的计划

本项目拟将材料学院开设的“专业英语与文献检索”以及“生物医用高分子”专业课紧密结合，探索研讨式教学法在教学实践中的应用情况。针对“高分子材料与工程”专业的本科生，在专业必修课《专业英语与文献检索》先修的基础上，将基于文献调研的研讨式教学法引入《生物医用高分子》专业课程的教学中。即基于学生已掌握的专业英语基础和文献检索技巧的前提，针对《生物医用高分子》专业课程内容涉及的领域方向对学生进行拓展学习和训练。从文献搜集和研读入手，通过专题报告PPT的制作、组织课堂专题研讨等学习方式加深学生对所学专业知识的理解和灵活应用，培养和训练其独立学习和沟通合作的能力。

2. 2   引入基于文献调研的研讨式教学方法的措施

通过引入基于文献调研的研讨式教学方法，使得学生有机会参与对知识点的应用拓展和深挖过程。目标在调动学生主动性和兴趣，促进和引导学生自主学习能力的培养，最终提高学生解决复杂工程问题的能力。具体措施如下：

1. 重新制定教学内容：

课程内容要坚持发展性、实践性的原则，使学生在课堂外能学以致用。为以问题为出发点，以学生为中心，以课程内容为纲，以培养学生的学习主动性为导向，在教师启发引导下学生自我学习和合作探讨的“教”与“学”的过程。以32学时的《生物医用高分子》课程为例，教师主讲基础知识的课时缩短，研讨式课时力度加大。教师通过将知识点按研究领域和方向分解成若干专题，提出问题；学生根据专题内容利用先修的《专业英语与文献检索》知识，搜集、研读文献（主要包括英文文献），了解最新的科研动态，寻找到问题的答案，再通过课堂研讨的方式，为学生提供自由表达、质疑和讨论的机会，深入的理解和掌握生物医用高分子的知识要点。这种教学模式克服了传统的灌输教育，调动了“教”与“学”两者的积极性，为学生创建了一个自由交流的平台，开阔学生的学术视野，提高他们调研文献的能力和思辨能力。

例如，2021届的彭湃等同学在学习高分子改性相关的课程内容以后，针对市面上以聚乙烯、聚偏二氯乙烯等为主要材料的食品保鲜膜难以降解，对环境危害很大等问题^[6-7]，提出了制备可降解食物包装膜的想法。通过与导师的讨论交流并结合小组成员们查阅文献与市场调研的工作，发现目前市场上有两种比较典型的可降解薄膜：比方以武汉华丽环保科技有限公司为代表的企业主要生产淀粉和PP共聚物，但是这些材料只是部分可降解，严重者很可能造成微塑料污染；再就是现有的很多淀粉基薄膜还是无法规避掉淀粉的强亲水性，充其量只能做内包装。

在自主学习了可降解高分子的改性知识后，在导师的指导下，他们最终确定的方法是先用柠檬酸和甘油塑化玉米淀粉，再将改性淀粉、PBAT与一定量的肉桂醛混合搅拌均匀，经挤出-吹膜成型制备耐水、抗菌型淀粉/PBAT复合包装膜。该方案的创新之处在于：结合了淀粉和PBAT各自的优势，可以有效降低成本，提高复合膜的降解速率。再者，柠檬酸是一种天然产物，采用它增塑无醛残留，安全性、环保性高；其次，柠檬酸的螯合作用还可钝化酶的活性，以达到延长食品保质期的效果，它与肉桂醛的协同抗菌，又能起到“1+1>2”的作用，使该包装膜不仅可用于新鲜蔬果的包装，还有希望应用于肉制品的保存和贮藏。于是在此基础上，他们以“耐水、抗菌型可降解食品包装膜”为题参加了“浙江工业大学第三届晶通杯新材料设计大赛”，并取得特等奖。

2. 利用先进的数据共享平台（浙江工业大学网络教学平台等）：

信息资源平台是高等教育中不可缺少的一项要素，它是教师、学生掌握全球发展需求、专业科研现状、专业发展趋势的重要途径。教育管理信息化工作受到世界各国的普遍关注。美国联邦教育部为了管理人员能够全面的获取信息并进行信息资源的管理，开发了一套教育管理信息系统；美国国家教育统计中心长期以来收集、分析美国及其它国家的教育数据，为美国和国际组织的教育决策提供了各类统计资料和研究成果；美国教育资源信息中心是世界上最大的教育信息资源中心，是教育领域最重要的信息来源之一，其通过网络技术向社会各界提供大量教育信息资源；法国教育部技术服务与信息系统致力于开发信息系统、完善技术设备建设，为教育部及其它机构制定专业的信息系统研究方向^[8]。

教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》指出：“推动数据的开放、共享，整合、集成已有信息系统，开放系统接口，支持各级教育行政部门和各类教育机构、企事业单位利用国家已有系统开发相关应用。”教育部《2017年教育信息化工作要点》要求：“国家教育资源公共服务平台实现与全部省级平台及一批市县级平台、企业平台互联互通。”这两个文件表明我国政府高度重视数据信息平台的建设。

将教师、学生搜集的文献或者已定好的选题放至共享平台，进行教师、学生之间线上和线下的及时交流，充分利用网络资源优势，提高文献的利用度，并可以避免重复选题等问题的出现，补缺学生课堂之外的学习环境。

3. 优化成绩的考核内容及标准：

课程考核方式应注重学生预期学习成果的完成度和学生能力的达成情况，并非为了考试而考试^[9]。应以平时考核为主，期末考核为辅。在平时考核和期末考核的过程中，教师应当着眼于未来的教育进一步更新教育理念，注重学生在日常学习中的学习态度与表现，注重学生查阅资料文献的能力、对研讨内容的理解、掌握与运用的程度。平时成绩即专题报告。专题报告则通过个人或小组作业形式完成，是该教学法的精髓。通过文献检索、整理和研读锻炼学生的自学能力以及归纳能力，加深了对知识的理解；在此基础上进行汇报与研讨交流学习，则不仅加深专业课知识的理解消化，也有助于知识运用和综合能力的提高。

3     结 语

基于文献调研的研讨式教学法在高分子专业课程教学中的探索，近三年来，笔者参与了《专业英语与文献检索》、《生物医用高分子》、《高分子科学实验》等课程的教学工作。在此过程中，以问题为出发点，以学生为中心，基于学生自主文献调研以及课堂研讨的方式，完成“提出问题、分析问题、文献调研、解决问题、总结汇报”的过程，不仅极大的调动了学生的主动性，并且高效的锻炼了学生在今后实际项目开展中应具备的专业能力，高度吻合本专业“培养学生解决复杂工程问题能力”的目标。

[参考文献]

[1] 刘建兴. 中国地质教育,2019, (2):49-52.

[2] 李珂, 刘赛红. 科教文汇, 2014, (21):3-4.

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[4] Zhang S. Social Science, 2003, (36):58-61.

[5] Gao D, Luan Y Y, He R, et al. Bangkok: SEME, 2016:127-130.

[6] 孙嘉临, 袁玉娇, 曾涣煌, 等. 食品与发酵工业, 2019, (45): 269-277.

[7] 张凤, 王玥, 冯诗艺, 等. 塑料工业, 2019, (47): 146-151.

[8] 金童童, 何新. 中国教育信息化, 2019, (13):45-48.

[9] 山丹, 张永锋, 孙晓凌, 等. 计算机教育, 2018, (9):7-11.

Exploration of the Research and Discussion Teaching Method Based on Literature Investigation in the Teaching of Polymer Specialty Courses

Zhang Jing

College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310014, P. R. China

Abstract：With the development of higher education in China, the problem of the decline of teaching quality is becoming more and more prominent. Introduce the research and discussion teaching method based on literature investigation, which allows students to start from literature search and reading, and deepen students' understanding and mastery of the knowledge through classroom discussion. In view of the problems existing in the learning initiative of engineering students, combined with the practice of students participating in science and technology competitions in recent years, this paper analyzes the necessity of literature research to improve students' learning initiative, and puts forward improvement measures for research and discussion teaching based on literature investigation instead of traditional teaching.

Keywords: Higher education; Literature research; Initiative; Teaching