柴波+高新蕾+王婷婷+朱玉嬋+楊曉鴻

摘要：針對(duì)《材料化學(xué)》課程的特點(diǎn)，在課程教學(xué)中實(shí)施PBL-LBL相結(jié)合的教學(xué)模式，探討了實(shí)施該教學(xué)模式的必要性及具體實(shí)施過(guò)程，并對(duì)PBL—LBL相結(jié)合教學(xué)模式中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：PBL-LBL教學(xué)模式；材料化學(xué)；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）11-0165-02

《材料化學(xué)》是一門以材料科學(xué)和化學(xué)學(xué)科相結(jié)合的新興交叉學(xué)科課程，它是綜合了材料科學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、分析化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等內(nèi)容的一門課程，是目前我國(guó)高等學(xué)?；瘜W(xué)化工類專業(yè)常常開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程的開(kāi)設(shè)有利于化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生了解掌握材料化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論，了解新材料的發(fā)展動(dòng)向，可為學(xué)生畢業(yè)后從事材料的研究和開(kāi)發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。因此，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，提高《材料化學(xué)》課程的教學(xué)效果，對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的化學(xué)、化工應(yīng)用型人才至關(guān)重要。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出以問(wèn)題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)與傳統(tǒng)的LBL教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，并應(yīng)用于《材料化學(xué)》的課程教學(xué)中，以期達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

一、PBL-LBL教學(xué)模式概述

基于問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱PBL），是以問(wèn)題為導(dǎo)向，學(xué)生為主體的一種教學(xué)方法，它由美國(guó)的Barrows教授1969年首創(chuàng)，其內(nèi)涵是將學(xué)生置于復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情景中，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的解決來(lái)學(xué)習(xí)相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。這種方法最早應(yīng)用于醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)，由于其教學(xué)效果顯著，目前已擴(kuò)展到其他的學(xué)科與專業(yè)。PBL教學(xué)要求學(xué)生具備較為系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐能力，因此開(kāi)展此類教學(xué)通常是在中高年級(jí)的本科生中進(jìn)行。這種教學(xué)模式能為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)自主學(xué)習(xí)的氛圍，讓學(xué)生去積極思考問(wèn)題，并充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)，尋求解決問(wèn)題的途徑，使課堂氣氛輕松、活躍。教師提出問(wèn)題后，學(xué)生可以通過(guò)查閱書(shū)籍、文獻(xiàn)，或使用互聯(lián)網(wǎng)查找，再進(jìn)行分組討論。分組討論不僅能發(fā)表自己的見(jiàn)解，而且還能從其他同學(xué)那里獲取知識(shí)，通過(guò)溝通、協(xié)作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)工作意識(shí)。

傳統(tǒng)教學(xué)模式（Lecture-Based Learning，簡(jiǎn)稱LBL），是以教師為主體，注重教師對(duì)課堂知識(shí)的講授。這種模式教師能夠系統(tǒng)、全面地傳授課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，能夠有效地完成課程的預(yù)定目標(biāo)。LBL教學(xué)法由于其系統(tǒng)、完整、深入等優(yōu)點(diǎn)在許多課程的教學(xué)中仍廣泛應(yīng)用。但這種教學(xué)模式，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，教學(xué)中的雙向互動(dòng)較少，極大地制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

鑒于兩種教學(xué)模式的特點(diǎn)，目前已有許多教學(xué)工作者嘗試將PBL和LBL教學(xué)模式進(jìn)行整合，充分發(fā)揮二者優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)各自的不足。

二、PBL-LBL相結(jié)合教學(xué)模式在《材料化學(xué)》課程中的應(yīng)用

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)很多高校對(duì)《材料化學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容通常設(shè)置為二個(gè)模塊，第一模塊主要涉及材料化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，如材料的結(jié)構(gòu)、性能、制備和材料化學(xué)熱力學(xué)等；第二模塊主要按金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料、功能材料、納米材料等介紹一些材料的特點(diǎn)和性質(zhì)。從課程的內(nèi)容來(lái)看，第一模塊主要是一些基本概念、基本定理或基礎(chǔ)知識(shí)；第二模塊主要是對(duì)傳統(tǒng)材料和新型功能材料的了解和認(rèn)識(shí)，這部分的內(nèi)容量較大，而且由于材料化學(xué)發(fā)展變化十分迅速，各種新型材料不斷涌現(xiàn)，材料化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容也須不斷更新。由于該課程是一門交叉性很強(qiáng)的學(xué)科，同時(shí)涵蓋的知識(shí)內(nèi)容又非常廣，加之課程的學(xué)時(shí)有限，所以在以往的傳統(tǒng)LBL教學(xué)中教師只能對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和各種材料的基本性能做簡(jiǎn)要的介紹，這就造成講授的內(nèi)容量少且淺，而且這種被動(dòng)式的教學(xué)方式扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動(dòng)性、積極性和實(shí)踐性，不能很好地將所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新精神。

根據(jù)《材料化學(xué)》課程的特點(diǎn)，我們嘗試在該課程的教學(xué)中采用PBL和LBL相結(jié)合的教學(xué)模式，避免單一傳統(tǒng)模式的不足。對(duì)于《材料化學(xué)》課程第一模塊中基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基本定理，我們采用傳統(tǒng)的LBL教學(xué)方法，以教師為主導(dǎo)作用在課堂上進(jìn)行統(tǒng)一講解，通過(guò)一定學(xué)時(shí)的講解，學(xué)生能夠基本掌握材料結(jié)構(gòu)，材料制備等基礎(chǔ)知識(shí)。第二模塊的教學(xué)，我們采用PBL教學(xué)方法，通過(guò)前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?qū)φn程學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，總結(jié)和討論。如在學(xué)習(xí)“金屬材料”章節(jié)，提出如下相關(guān)問(wèn)題：金屬的提煉方法有哪些？鋼鐵材料的分類、冶煉原理如何？?jī)?chǔ)氫合金電極材料研究進(jìn)展？等；在學(xué)習(xí)“無(wú)機(jī)非金屬材料”章節(jié)，提出如下問(wèn)題：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料分類、原料、制備方法有哪些？如何從廢鋼渣中提取白炭黑？鋰離子電池正極材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)？石墨烯材料制備的方法及應(yīng)用有哪些？材料常用的表征方式有哪些，各自的作用是什么？在學(xué)習(xí)“高分子材料”章節(jié)，提出的問(wèn)題有：常用高分子材料分類，特點(diǎn)及應(yīng)用是什么？結(jié)合懸浮聚合的原理，說(shuō)明懸浮聚合工藝所需的主要組分及其作用？結(jié)合生活實(shí)際，談?wù)勔环N功能性高分子材料？按照上述相關(guān)的問(wèn)題，學(xué)生們分成小組，課下查閱資料做好PPT，然后在課堂上講解，教師最后再對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充。通過(guò)這種模式的教學(xué)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)可將學(xué)到的理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題，這極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。

三、PBL-LBL相結(jié)合教學(xué)模式應(yīng)用中的幾點(diǎn)思考

1.基于問(wèn)題的PBL教學(xué)模式中，設(shè)置的問(wèn)題是學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣源泉，是課堂教學(xué)的起點(diǎn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題能力起重要作用。教師應(yīng)根據(jù)授課大綱和教學(xué)目標(biāo)與要求，由易到難地設(shè)計(jì)與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)問(wèn)題，而且提出的問(wèn)題應(yīng)多與社會(huì)生產(chǎn)或科研實(shí)踐相結(jié)合，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新能力的教學(xué)效果，并最終實(shí)現(xiàn)提高課堂教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)改革目標(biāo)。因此，《材料化學(xué)》課程中設(shè)置的問(wèn)題，我們還需要不斷的修訂和完善。

2.在PBL-LBL教學(xué)模式中，教師扮演著多重角色，對(duì)教師的綜合素質(zhì)提出了更高的要求，教師需要不斷加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，掌握科技前沿發(fā)展的動(dòng)態(tài)，拓展知識(shí)面，并將最新的一些科技發(fā)展成果不斷充實(shí)到課程教學(xué)中。教師要認(rèn)識(shí)到自己既是知識(shí)的傳授者，又是知識(shí)的傾聽(tīng)者、解答者和總結(jié)者。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)LBL和PBL兩個(gè)階段的學(xué)習(xí)，既夯實(shí)了基礎(chǔ)理論知識(shí)，又在小組討論和資料查閱中擴(kuò)展了大量的課外知識(shí)，當(dāng)學(xué)生在討論過(guò)程中提出問(wèn)題，教師應(yīng)能夠自如地解答。

3.需要建立和完善與PBL-LBL教學(xué)模式相適應(yīng)的課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法。要改變傳統(tǒng)的重結(jié)果輕過(guò)程的評(píng)價(jià)方式，大力推進(jìn)過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，克服學(xué)生將學(xué)習(xí)的最終目的定位于考試成績(jī)的“應(yīng)試教育”弊病。把知識(shí)傳授為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)模式轉(zhuǎn)變到以能力發(fā)展為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)機(jī)制上，要不斷完善成績(jī)?cè)u(píng)分體系，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于整個(gè)課程學(xué)習(xí)之中。如《材料化學(xué)》課程第一模塊學(xué)習(xí)后，進(jìn)行一次課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)；在對(duì)PBL教學(xué)效果評(píng)價(jià)中，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)：回答問(wèn)題的內(nèi)容是否準(zhǔn)備充分、PPT制作效果如何、講解是否清晰準(zhǔn)確、回答問(wèn)題是否正確等，同時(shí)為鼓勵(lì)學(xué)生積極參與PBL教學(xué)過(guò)程，對(duì)積極提問(wèn)、發(fā)言的同學(xué)也應(yīng)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。

四、結(jié)語(yǔ)

PBL-LBL相結(jié)合的教學(xué)模式適合《材料化學(xué)》課程教學(xué)改革的要求，能夠幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)和掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作精神。探索運(yùn)用PBL-LBL教學(xué)模式有助于學(xué)校進(jìn)一步推進(jìn)學(xué)習(xí)、應(yīng)用、探究、創(chuàng)新“四位一體”應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)進(jìn)程，達(dá)到深化教學(xué)改革的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]占丹，肖作安，王艷玲.《材料化學(xué)》課程教學(xué)模式的探討與思考[J].教育教學(xué)論壇，2015，（12）.

[2]韋國(guó)兵，何玲玲，胡奇軍，張偉.PBL結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)法在分析化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2016，（6）.

[3]曹騁.PBL聯(lián)合LBL教學(xué)模式在藥學(xué)專業(yè)分析化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2015，（11）.

[4]蔡奇嶗，蘇淑華.PBL-LBL相結(jié)合教學(xué)模式在微分幾何課程中的應(yīng)用研究[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，（2）.

[5]顧金英，王曉崗，許新華.PBL教學(xué)法與LBL教學(xué)法相結(jié)合在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014，（6）.

Application and Exploration of PBL-LBL Teaching Model in Material Chemistry Course

CHAI Bo，GAO Xin-lei，WANG Ting-ting，ZHU Yu-chan，YANG Xiao-hong

（School of Chemical and Environmental Engineering，Wuhan Polytechnic University，Wuhan 430023，China）

Abstract：According to the character of material chemistry course，the PBL-LBL teaching model had been applied. The necessity and steps of its implementing have been explored in this paper. In addition，the possible existing problems in the implementing PBL-LBL strategy process have been provided.

Key words：PBL-LBL teaching model；material chemistry；innovation