5G高分子材料與工程專業人才培養改革

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[摘要]在5g技術即將普及的背景下，高等教育中高分子材料與工程專業的人才培養模式改革是必然趨勢。當前技術條件下的混合式教學模式仍然處于推廣階段，5G網絡高帶寬、低延時的優勢必然推動著混合式教學模式的發展和完善。融合5G技術優勢，共享優質公共課程資源，激發普通高校教學創新力，集中力量建設具有特色的高分子材料專業課程體系。發掘5G技術的互聯共享潛力，建設多學科交叉融合的教育教學和創新創業平臺，促進學科間交叉融合，促使高分子材料專業人才能力提升。

[關鍵詞]5G；高分子材料與工程；人才培養；學科融合

1引言

回顧歷代信息技術和我國教育事業的發展進程，每一次技術革新都為教育帶來了極大的發展和機遇。當前即將邁入5G新時代，有一句話廣為流傳：“4G改變生活，5G改變社會”。5G新技術勢必會帶來一場深刻的社會變革。5G即第五代移動通信技術，是繼4G、3G和2G通訊系統后最新的一代蜂窩移動通信技術。5G相較于之前的通信技術有以下幾個顯著特點：(1)高帶寬和高速率。5G的數據傳輸速率遠遠高于現有的通信技術，最高可達10Gbit/s，是當前商用4G網絡的100倍。(2)低網絡延遲。當前4G網絡的延時是30~70ms，而5G可以將延時控制在1ms以內，可以實現真正意義上的即時通信。(3)萬物互聯。隨著5G技術的建設推廣，越來越多的終端設備被接入，將迎來真正的物聯網云計算時代[1]。綜上，5G技術優勢必然會推動新一輪的產業和社會變革，它將給教育、經濟、工業等社會的各個領域帶來翻天覆地的變革。隨著科技進步和產業升級，市場和企業迫切需要大量創新能力強、綜合素質高的高分子專業人才。但是我國高校的高分子工程人才培養存在著教育資源不均衡、教學模式單一、培養方案雷同和學科交叉融合水平差等問題，這些已經成為制約高分子材料與工程專業發展的嚴重問題。因此，順應時展趨勢，充分利用5G技術優勢，對高分子材料與工程專業的改革發展具有重要意義。

2當前高分子材料與工程專業人才培養存在的不足

2.1傳統課程設置和授課方式單一

高分子材料與工程專業是一個綜合應用型的工科專業，具有理論課程內容多、學科交融程度大、專業應用領域廣等特點，但是當前大多數高校在課程設置上相似或雷同[2]。這不僅限制了不同高校專業知識的多樣性及教師資源的有效利用，也導致相當一部分高分子材料與工程專業的畢業生就業困難、競爭力差的局面。就授課方式而言，目前各院校主要采用傳統的線下多媒體教學，形式較為單一。此外，這種教學模式存在以下幾個缺點：(1)重溫性差。教師在課堂講授時，學生必須專注高效地聽才能跟上課程節奏、聽懂課程內容，如果有漏聽或時間長忘記的情況，只能憑記憶去回憶學習，具有即時性且重溫性差。(2)互動性差。傳統授課中，高分子材料與工程專業的課程教學偏理論而輕實操，互動基本局限在課堂上，課后基本沒有互動，也進一步導致學生的學習效果不佳。(3)授課內容有限。傳統授課中，授課內容大多局限于教師的講解，學生只能接受教師講授的內容，對知識點的理解和難易程度的把握不能滿足個性化需求。(4)課時少。傳統每門課程的學時約36到48個，在有限的課時中教師不可能面面俱到，講清楚每個知識點，只能提綱挈領地講解重點和難點。但是當前學生的自主學習能力普遍較差，因此，有限的課時進一步加重了學生知識結構單一和專業能力欠缺的現象。

2.2專業定位和培養方案與社會需求脫節

高分子材料相較于其他傳統材料算是一種新興材料，在近百年的時間里得到迅猛發展。隨著科技的不斷進步，高分子材料的應用領域越來越廣泛，精細化程度也越來越高。因此對高分子材料專業人才的專業素質要求也越來越精準。目前絕大多數院校在高分子材料與工程專業人才培養計劃上存在專業定位和培養模式等方面雷同，致使不同院校培養出的人才專業知識結構缺乏特色、專業能力欠缺[3]。有些地方高校在高分子材料專業人才培養上缺乏靈活性，忽略了自身辦學特色，盲目借鑒或模仿其他院校的課程體系，由此造成學生的知識結構雷同，缺乏特色。因此很多用人單位在市場上很難找到專業知識過硬、工程訓練有素的畢業生，造成學校培養的人才與企業需求的脫節。另外，高分子材料與工程專業的教學不僅僅局限于課堂理論學習，實驗操作對于學生專業素質的培養更是不可或缺。但是，與高分子材料相關的聚合、加工、成型和測試設備種類繁多(例如：高分子材料聚合使用的高溫高壓聚合釜，加工改性使用的熔融共混擠出機、輥煉機、開煉機、密煉機，成型使用的注塑機、吹塑機、模壓機和紡絲機等)，價格昂貴。對于以教學為主的高校，受限于資金和場地，在教學設備采購上普遍選擇大眾的常規設備。這就導致高校的教學設備種類相同或相似，培養出的人才專業能力雷同，無法滿足當前經濟社會對高分子材料領域精準化的需求。

2.3缺乏學科融合，創新能力不足

高分子材料的應用領域非常廣泛，包含了工業、農業、環境治理、醫藥衛生、信息能源、航空航天等。因此，作為高分子材料方向的專業人才，不僅需要學習掌握高分子材料本身的特點和性能，還要熟悉高分子材料在各個領域的應用。只有在學習高分子材料專業知識的同時穿插相關聯的學科知識、健全學生的知識結構、開闊學生的科學視野，才能達到培養出專業素質高、創新能力強的應用型人才。但是，當前各高校的辦學水平參差不齊，很多高校開設的高分子材料與工程專業的人才培養方案存在學科融合程度低、各專業獨立設置、缺少協同和融合等問題。我國高分子材料與工程人才培養目前處于有“量”的優勢，但是存在著“質”差的問題。因此，急需進行相應的人才培養模式改革，加強建設具有多學科交叉融合的應用型人才培養體系。

35G時代高分子材料與工程專業教學改革和人才培養模式的探索

3.1抓住5G時代機遇，穩步推進混合式教學模式

在當前互聯網逐漸普及完善的階段，高等教育仍然以線下課堂講授為主，同時也出現了各種線上教學平臺，例如慕課、微課等[4-5]。通過在線教學平臺，教師可以分享課堂教學的補充內容，使課程內容更加飽滿，同時師生之間也可以及時進行提問答疑等交流活動，查漏補缺，不受地理位置的限制，進一步提高學習效果。所以線上教學平臺在一定程度上彌補了線下課堂教學的不足。在疫情期間“停學不停課，停課不停教”的要求下，在線直播的線上教學模式得到迅速推廣和應用。但是在利用視頻直播進行授課的實踐過程中，由于受限于當前網絡速度慢、延時長、穩定性差等因素的影響，易導致課堂上師生互動困難、授課效果差。進入5G網絡時代，5G網絡高速率、低延時和大容量的特點，使遠程高清直播互動課堂成為現實。未來可能徹底打破空間地域的限制，讓全國不同地域的學生能夠同享優質課程和教學資源。設想一下在不遠的將來，基于5G網絡的數字化教學平臺建設、VR(虛擬現實)、AR(增強現實)、MR(混合現實)等技術的廣泛應用，可以實現讓學習者擁有身臨其境的沉浸式課堂體驗[6]。未來的在線課堂將會是遠程互動頻繁、授課效果良好的課堂。在這樣的背景下，在不久的將來全國各地高分子材料與工程專業的學生都能享受到重點大學的優質課程資源，真正推動教育資源的公平和共享[7]。此外，線上平臺的教育資源是永久的，無論何時何地都能輕松獲取。即使是已經畢業的學生，如果在工作中遇到知識短缺，也能夠通過線上課程資源來補充學習。這樣的模式可以真正實現“基于問題的學習”、“終身學習”和“學生自驅動的學習”的教育愿景[8]。

3.2發揮5G技術優勢，建立有特色和針對性的人才培養模式

5G技術普及后，高校的課程建設也將面臨新局面，由于優質公共課程資源的共享，普通高校不需要將有限的教師資源投入到所有的課程建設中，而是可以集中教師資源優勢建設有特色、服務當地區域經濟發展的課程體系。這將會創造出從一位教師上一門課變為一個團隊上好一門課的新局面。每一所高校都可以結合自身學科優勢和當地產業特色，集中力量打造具有自身特色的專業方向[9]。例如：在塑料領域有較強實力的四川大學，在化學纖維比較有特色的東華大學、武漢紡織大學和河南工程學院，在橡膠領域比較突出的青島科技大學以及在加工成型方面知名的華南理工大學等知名高校一樣，普通的地方高校可以集中力量打造更精細化的特色專業。同時，學校要結合自身教師專長和學科發展特色，有針對性地充實教學實驗設備，特別是要集中力量建設有自身專業特色并且能夠服務當地經濟產業的高分子材料與工程專業教學實踐體系。在5G時代學校進行變革的同時，教師也要轉變思想，到高分子材料專業相關企業中交流學習，了解企業最新的生產技術和人才需求。同時也要結合教材內容、人才需求和學生條件等實際情況，全面有效地制定教學計劃。在實驗教學方面圍繞“服務企業、理論與實踐相結合”的主旨開展實驗課程。加強校企聯合培養模式，利用5G融合VR技術實時獲得企業生產的真實情況，有針對性地對學生進行現場模擬教學。同時，加強產學研基地建設，聘請高分子材料相關企業中有經驗的技術人員擔任實踐教師，利用5G網絡優勢進行遠程現場教學，進而培養出具有扎實專業素養的高分子材料專業人才。

3.3挖掘5G共享潛力，促進學科交叉，增強創新能力

目前，高分子材料在傳統領域的應用技術已日趨成熟，未來將朝多功能化、與其他學科交叉融合等方向發展。知識結構單一、專業技能薄弱、創新能力不足的人已經不能滿足行業的需求。融合5G技術的多學科交叉培養模式對改變這一現狀具有重要意義。當前多數高校都是從學科角度出發制定人才培養方案、建立課程體系，這就在無形中隔斷了學科間的相互聯系。不同學科間的知識難以相互滲透，無法為創新型人才提供科學的培養體系。在5G技術互聯共享的背景下，高校以5G技術為基礎創建網絡教學與應用創新平臺。一方面，通過此平臺促進不同學科師生相互交流，實現不同學科相互滲透，從而建設具有多學科融合的創新型人才培養體系[10]。這樣的培養體系可以極大地提升學生的綜合素養和創新能力。另一方面，通過此平臺要充分利用校內的學術資源，同時也要積極引進和整合校外的學術活動和科研項目。鼓勵學生根據自身興趣愛好和實際情況選擇參與適合自己的活動和項目，以此來提升自身的學術修養和實踐能力。并且通過此平臺也可以為參與科技創新項目的學生或團體提供創新創業場地、技術咨詢和培訓等服務，從而將平臺打造成多元立體的教學應用和創新創業平臺。

4結語

在5G技術即將普及的背景下，高分子材料與工程專業的培養模式改革是必然趨勢。科技和教育的結合是未來的發展方向，融合5G技術的線上線下混合式教學模式必將迎來全面普及，5G和VR沉浸式線上教學模式將極大地提升高分子材料與工程專業的教學效率。5G的技術優勢將使得學校能夠集中力量培養具有自身特色的高分子材料專業人才，同時也能夠滿足學生個性化的學習需求。此外，5G技術與高分子材料與工程專業的結合、多學科交叉融合模式的引入、應用型創新教育模式的輔助等，都將有效提高學生的專業素養和創新意識，為培養具有創新思維和應用能力的高分子材料與工程專業人才提供了一種有效模式。

參考文獻

[1]朱龍明，朱清華，姚強．M-ICT時代下的5G技術及創新[J]．中興通訊技術，2016，22(3)：52-56．

[2]劉文勇，劉亦武，陳一．高分子材料與工程專業特色化課程體系的探索[J]．教育現代化，2020(2)：64-65．

[3]劉淑瓊．高分子材料與工程專業應用型人才培養模式的探討[J]．山東化工，2019，48(4)：188-189．

[4]張玲玲，苗碗根，周小松，等．微課在物理化學教學改革中的應用初探[J]．廣東化工，2020，47(18)：191．

[5]張金彥，藍平，廖安平．微課下的高校化學教學改革[J]．廣東化工，2020，44(2)：124．

[6]周美云．機遇、挑戰與對策：人工智能時代的教學變革[J]．現代教育管理，2020(3)：110-116．

[7]王威，龍偉，徐雅嵐，等．“互聯網+”時代，高職《藥物制劑技術》信息化教學的有效應用[J]．廣東化工，2020，47(6)：256-257．

[8]王永固，許家奇，丁繼紅．教育4.0全球框架：未來學校教育與模式轉變[J]．遠程教育雜志，2020(3)：3-14．

[9]周海濤，徐珊．今年來學科建設研究的重點領域及其展望[J]．現代教育管理，2020(1)：15-20．

[10]魯冰雪，胡繼勇，陳樹芳．基于應用型本科院校創新型人才培養模式改革探討[J]．廣東化工，2020，47(13)：236．

作者：李圓圓 付俊 周秀苗 段冰潮 張玲麗 單位：鄭州工程技術學院