5G高分子材料与工程专业人才培养改革

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[摘要]在5g技术即将普及的背景下，高等教育中高分子材料与工程专业的人才培养模式改革是必然趋势。当前技术条件下的混合式教学模式仍然处于推广阶段，5G网络高带宽、低延时的优势必然推动着混合式教学模式的发展和完善。融合5G技术优势，共享优质公共课程资源，激发普通高校教学创新力，集中力量建设具有特色的高分子材料专业课程体系。发掘5G技术的互联共享潜力，建设多学科交叉融合的教育教学和创新创业平台，促进学科间交叉融合，促使高分子材料专业人才能力提升。

[关键词]5G；高分子材料与工程；人才培养；学科融合

1引言

回顾历代信息技术和我国教育事业的发展进程，每一次技术革新都为教育带来了极大的发展和机遇。当前即将迈入5G新时代，有一句话广为流传：“4G改变生活，5G改变社会”。5G新技术势必会带来一场深刻的社会变革。5G即第五代移动通信技术，是继4G、3G和2G通讯系统后最新的一代蜂窝移动通信技术。5G相较于之前的通信技术有以下几个显著特点：(1)高带宽和高速率。5G的数据传输速率远远高于现有的通信技术，最高可达10Gbit/s，是当前商用4G网络的100倍。(2)低网络延迟。当前4G网络的延时是30~70ms，而5G可以将延时控制在1ms以内，可以实现真正意义上的即时通信。(3)万物互联。随着5G技术的建设推广，越来越多的终端设备被接入，将迎来真正的物联网云计算时代[1]。综上，5G技术优势必然会推动新一轮的产业和社会变革，它将给教育、经济、工业等社会的各个领域带来翻天覆地的变革。随着科技进步和产业升级，市场和企业迫切需要大量创新能力强、综合素质高的高分子专业人才。但是我国高校的高分子工程人才培养存在着教育资源不均衡、教学模式单一、培养方案雷同和学科交叉融合水平差等问题，这些已经成为制约高分子材料与工程专业发展的严重问题。因此，顺应时展趋势，充分利用5G技术优势，对高分子材料与工程专业的改革发展具有重要意义。

2当前高分子材料与工程专业人才培养存在的不足

2.1传统课程设置和授课方式单一

高分子材料与工程专业是一个综合应用型的工科专业，具有理论课程内容多、学科交融程度大、专业应用领域广等特点，但是当前大多数高校在课程设置上相似或雷同[2]。这不仅限制了不同高校专业知识的多样性及教师资源的有效利用，也导致相当一部分高分子材料与工程专业的毕业生就业困难、竞争力差的局面。就授课方式而言，目前各院校主要采用传统的线下多媒体教学，形式较为单一。此外，这种教学模式存在以下几个缺点：(1)重温性差。教师在课堂讲授时，学生必须专注高效地听才能跟上课程节奏、听懂课程内容，如果有漏听或时间长忘记的情况，只能凭记忆去回忆学习，具有即时性且重温性差。(2)互动性差。传统授课中，高分子材料与工程专业的课程教学偏理论而轻实操，互动基本局限在课堂上，课后基本没有互动，也进一步导致学生的学习效果不佳。(3)授课内容有限。传统授课中，授课内容大多局限于教师的讲解，学生只能接受教师讲授的内容，对知识点的理解和难易程度的把握不能满足个性化需求。(4)课时少。传统每门课程的学时约36到48个，在有限的课时中教师不可能面面俱到，讲清楚每个知识点，只能提纲挈领地讲解重点和难点。但是当前学生的自主学习能力普遍较差，因此，有限的课时进一步加重了学生知识结构单一和专业能力欠缺的现象。

2.2专业定位和培养方案与社会需求脱节

高分子材料相较于其他传统材料算是一种新兴材料，在近百年的时间里得到迅猛发展。随着科技的不断进步，高分子材料的应用领域越来越广泛，精细化程度也越来越高。因此对高分子材料专业人才的专业素质要求也越来越精准。目前绝大多数院校在高分子材料与工程专业人才培养计划上存在专业定位和培养模式等方面雷同，致使不同院校培养出的人才专业知识结构缺乏特色、专业能力欠缺[3]。有些地方高校在高分子材料专业人才培养上缺乏灵活性，忽略了自身办学特色，盲目借鉴或模仿其他院校的课程体系，由此造成学生的知识结构雷同，缺乏特色。因此很多用人单位在市场上很难找到专业知识过硬、工程训练有素的毕业生，造成学校培养的人才与企业需求的脱节。另外，高分子材料与工程专业的教学不仅仅局限于课堂理论学习，实验操作对于学生专业素质的培养更是不可或缺。但是，与高分子材料相关的聚合、加工、成型和测试设备种类繁多(例如：高分子材料聚合使用的高温高压聚合釜，加工改性使用的熔融共混挤出机、辊炼机、开炼机、密炼机，成型使用的注塑机、吹塑机、模压机和纺丝机等)，价格昂贵。对于以教学为主的高校，受限于资金和场地，在教学设备采购上普遍选择大众的常规设备。这就导致高校的教学设备种类相同或相似，培养出的人才专业能力雷同，无法满足当前经济社会对高分子材料领域精准化的需求。

2.3缺乏学科融合，创新能力不足

高分子材料的应用领域非常广泛，包含了工业、农业、环境治理、医药卫生、信息能源、航空航天等。因此，作为高分子材料方向的专业人才，不仅需要学习掌握高分子材料本身的特点和性能，还要熟悉高分子材料在各个领域的应用。只有在学习高分子材料专业知识的同时穿插相关联的学科知识、健全学生的知识结构、开阔学生的科学视野，才能达到培养出专业素质高、创新能力强的应用型人才。但是，当前各高校的办学水平参差不齐，很多高校开设的高分子材料与工程专业的人才培养方案存在学科融合程度低、各专业独立设置、缺少协同和融合等问题。我国高分子材料与工程人才培养目前处于有“量”的优势，但是存在着“质”差的问题。因此，急需进行相应的人才培养模式改革，加强建设具有多学科交叉融合的应用型人才培养体系。

35G时代高分子材料与工程专业教学改革和人才培养模式的探索

3.1抓住5G时代机遇，稳步推进混合式教学模式

在当前互联网逐渐普及完善的阶段，高等教育仍然以线下课堂讲授为主，同时也出现了各种线上教学平台，例如慕课、微课等[4-5]。通过在线教学平台，教师可以分享课堂教学的补充内容，使课程内容更加饱满，同时师生之间也可以及时进行提问答疑等交流活动，查漏补缺，不受地理位置的限制，进一步提高学习效果。所以线上教学平台在一定程度上弥补了线下课堂教学的不足。在疫情期间“停学不停课，停课不停教”的要求下，在线直播的线上教学模式得到迅速推广和应用。但是在利用视频直播进行授课的实践过程中，由于受限于当前网络速度慢、延时长、稳定性差等因素的影响，易导致课堂上师生互动困难、授课效果差。进入5G网络时代，5G网络高速率、低延时和大容量的特点，使远程高清直播互动课堂成为现实。未来可能彻底打破空间地域的限制，让全国不同地域的学生能够同享优质课程和教学资源。设想一下在不远的将来，基于5G网络的数字化教学平台建设、VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)等技术的广泛应用，可以实现让学习者拥有身临其境的沉浸式课堂体验[6]。未来的在线课堂将会是远程互动频繁、授课效果良好的课堂。在这样的背景下，在不久的将来全国各地高分子材料与工程专业的学生都能享受到重点大学的优质课程资源，真正推动教育资源的公平和共享[7]。此外，线上平台的教育资源是永久的，无论何时何地都能轻松获取。即使是已经毕业的学生，如果在工作中遇到知识短缺，也能够通过线上课程资源来补充学习。这样的模式可以真正实现“基于问题的学习”、“终身学习”和“学生自驱动的学习”的教育愿景[8]。

3.2发挥5G技术优势，建立有特色和针对性的人才培养模式

5G技术普及后，高校的课程建设也将面临新局面，由于优质公共课程资源的共享，普通高校不需要将有限的教师资源投入到所有的课程建设中，而是可以集中教师资源优势建设有特色、服务当地区域经济发展的课程体系。这将会创造出从一位教师上一门课变为一个团队上好一门课的新局面。每一所高校都可以结合自身学科优势和当地产业特色，集中力量打造具有自身特色的专业方向[9]。例如：在塑料领域有较强实力的四川大学，在化学纤维比较有特色的东华大学、武汉纺织大学和河南工程学院，在橡胶领域比较突出的青岛科技大学以及在加工成型方面知名的华南理工大学等知名高校一样，普通的地方高校可以集中力量打造更精细化的特色专业。同时，学校要结合自身教师专长和学科发展特色，有针对性地充实教学实验设备，特别是要集中力量建设有自身专业特色并且能够服务当地经济产业的高分子材料与工程专业教学实践体系。在5G时代学校进行变革的同时，教师也要转变思想，到高分子材料专业相关企业中交流学习，了解企业最新的生产技术和人才需求。同时也要结合教材内容、人才需求和学生条件等实际情况，全面有效地制定教学计划。在实验教学方面围绕“服务企业、理论与实践相结合”的主旨开展实验课程。加强校企联合培养模式，利用5G融合VR技术实时获得企业生产的真实情况，有针对性地对学生进行现场模拟教学。同时，加强产学研基地建设，聘请高分子材料相关企业中有经验的技术人员担任实践教师，利用5G网络优势进行远程现场教学，进而培养出具有扎实专业素养的高分子材料专业人才。

3.3挖掘5G共享潜力，促进学科交叉，增强创新能力

目前，高分子材料在传统领域的应用技术已日趋成熟，未来将朝多功能化、与其他学科交叉融合等方向发展。知识结构单一、专业技能薄弱、创新能力不足的人已经不能满足行业的需求。融合5G技术的多学科交叉培养模式对改变这一现状具有重要意义。当前多数高校都是从学科角度出发制定人才培养方案、建立课程体系，这就在无形中隔断了学科间的相互联系。不同学科间的知识难以相互渗透，无法为创新型人才提供科学的培养体系。在5G技术互联共享的背景下，高校以5G技术为基础创建网络教学与应用创新平台。一方面，通过此平台促进不同学科师生相互交流，实现不同学科相互渗透，从而建设具有多学科融合的创新型人才培养体系[10]。这样的培养体系可以极大地提升学生的综合素养和创新能力。另一方面，通过此平台要充分利用校内的学术资源，同时也要积极引进和整合校外的学术活动和科研项目。鼓励学生根据自身兴趣爱好和实际情况选择参与适合自己的活动和项目，以此来提升自身的学术修养和实践能力。并且通过此平台也可以为参与科技创新项目的学生或团体提供创新创业场地、技术咨询和培训等服务，从而将平台打造成多元立体的教学应用和创新创业平台。

4结语

在5G技术即将普及的背景下，高分子材料与工程专业的培养模式改革是必然趋势。科技和教育的结合是未来的发展方向，融合5G技术的线上线下混合式教学模式必将迎来全面普及，5G和VR沉浸式线上教学模式将极大地提升高分子材料与工程专业的教学效率。5G的技术优势将使得学校能够集中力量培养具有自身特色的高分子材料专业人才，同时也能够满足学生个性化的学习需求。此外，5G技术与高分子材料与工程专业的结合、多学科交叉融合模式的引入、应用型创新教育模式的辅助等，都将有效提高学生的专业素养和创新意识，为培养具有创新思维和应用能力的高分子材料与工程专业人才提供了一种有效模式。

参考文献

[1]朱龙明，朱清华，姚强．M-ICT时代下的5G技术及创新[J]．中兴通讯技术，2016，22(3)：52-56．

[2]刘文勇，刘亦武，陈一．高分子材料与工程专业特色化课程体系的探索[J]．教育现代化，2020(2)：64-65．

[3]刘淑琼．高分子材料与工程专业应用型人才培养模式的探讨[J]．山东化工，2019，48(4)：188-189．

[4]张玲玲，苗碗根，周小松，等．微课在物理化学教学改革中的应用初探[J]．广东化工，2020，47(18)：191．

[5]张金彦，蓝平，廖安平．微课下的高校化学教学改革[J]．广东化工，2020，44(2)：124．

[6]周美云．机遇、挑战与对策：人工智能时代的教学变革[J]．现代教育管理，2020(3)：110-116．

[7]王威，龙伟，徐雅岚，等．“互联网+”时代，高职《药物制剂技术》信息化教学的有效应用[J]．广东化工，2020，47(6)：256-257．

[8]王永固，许家奇，丁继红．教育4.0全球框架：未来学校教育与模式转变[J]．远程教育杂志，2020(3)：3-14．

[9]周海涛，徐珊．今年来学科建设研究的重点领域及其展望[J]．现代教育管理，2020(1)：15-20．

[10]鲁冰雪，胡继勇，陈树芳．基于应用型本科院校创新型人才培养模式改革探讨[J]．广东化工，2020，47(13)：236．

作者：李圆圆 付俊 周秀苗 段冰潮 张玲丽 单位：郑州工程技术学院