適應(yīng)材料類新工科工程實踐人才培養(yǎng)的“2241”式實驗教學模式的構(gòu)建

文|本刊記者 馬 磊

完成單位：東華大學

完成人員：吳文華、史同娜、朱冰潔、施鎮(zhèn)江、馬敬紅、王燕萍、鄭偉龍

該成果構(gòu)建了“兩橫兩縱四目標一中心”的“2241”式實驗教學模式，以材料類新型工科專業(yè)為基石，設(shè)計了由基礎(chǔ)到實踐、由創(chuàng)新到工程、以學生核心能力培養(yǎng)為主的“兩橫”實驗內(nèi)容和由基礎(chǔ)到創(chuàng)新、由實踐到工程、以學生知識層次架構(gòu)為主的“兩縱”實驗內(nèi)容，形成了基礎(chǔ)、創(chuàng)新、實踐和工程 4 個交叉融合的課程模塊；以培養(yǎng)學生學習能力、創(chuàng)新能力、實踐能力和工程能力為“四目標”，講授與啟發(fā)性提問并重，引導與探究性研討齊行，激發(fā)學生實驗興趣，激勵學生自主創(chuàng)新；線上線下教學方式有機整合，實現(xiàn)終身學習；師生研討辯論，加強互動交流，最終實現(xiàn)“以學生為中心”的教學理念，促進材料類新工科人才的產(chǎn)出。

構(gòu)建層進式項目化課程內(nèi)容，實施“必修＋選修”的實驗教學體系

該成果建立了層進式、項目化課程模塊，供學生必修和選修。必修基礎(chǔ)課程模塊讓學生熟練掌握必要專業(yè)知識和技能，養(yǎng)成自主學習的習慣。選修創(chuàng)新課程模塊包括課外科技課程和在線課程等，學生學習更靈活，啟發(fā)創(chuàng)新意識，實現(xiàn)終身學習。實踐課程模塊包括實驗技能大賽、綜合性設(shè)計實驗等，提升學生實驗技能，鍛煉實踐能力。工程課程模塊對應(yīng)工程技術(shù)講座和虛擬工廠項目等，讓學生將專業(yè)知識與工程實際接軌，具備工程能力。

構(gòu)建互動探究式研討模式，開展線上線下結(jié)合的實驗教學方式

多媒體研討讓學生以微視頻、PPT等形式進行小組討論，強調(diào)趣味性和創(chuàng)造性，提升創(chuàng)新能力培養(yǎng)。講授與啟發(fā)性提問并重，教師提出問題引導學生思考，學生表達看法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和自學能力。探索性專題研討圍繞真實工程問題設(shè)定不同專題讓學生選擇，讓學生站在產(chǎn)業(yè)化角度獨立完成實驗，加強實踐能力培養(yǎng)。探究式教學讓學生制定解決工程問題的方法，找規(guī)律得結(jié)論，鍛煉工程能力。線上線下互動教學大大縮短了“教”與“學”的距離，開拓延伸了實驗教學的深度與廣度，實現(xiàn)終身學習。

構(gòu)建全流程多元化評價體系，推動實驗教學的持續(xù)改進

該成果針對不同層次的課程，構(gòu)建了與工程認證畢業(yè)要求對應(yīng)的全流程多元化評價體系，全程追蹤學生的學習流程，鼓勵學生積極參與創(chuàng)新活動和相關(guān)競賽，獨立承擔實驗任務(wù)，思考并總結(jié)實踐成果，有效評價學生的能力培養(yǎng)質(zhì)量。

該成果主要由東華大學材料科學與工程國家級實驗教學示范中心實施應(yīng)用，近年來通過緊抓工程教育變革，開拓實驗教學改革思路，實施實驗教學新模式，逐步解決了傳統(tǒng)實驗教學中存在的系統(tǒng)性問題，學生的自主學習能力、獨立思考能力、實踐應(yīng)用能力和工程技術(shù)能力不斷提升，取得了顯著的應(yīng)用成效和廣泛的示范輻射作用。