淺談高分子材料與工程專業(yè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

江學(xué)良　熊麗君　姚軍龍　劉治田　楊雋

摘 要 為了培養(yǎng)高分子科學(xué)及工程領(lǐng)域的創(chuàng)新性復(fù)合人才，我校高分子材料與工程專業(yè)結(jié)合多年的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革和探索。實(shí)行實(shí)驗(yàn)?zāi)K教學(xué)，引入研究式教學(xué)，增加實(shí)踐教學(xué)比重，發(fā)展創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)，強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐作用，構(gòu)建新的人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞 本科教育 課程改革 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?創(chuàng)新意識(shí)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

高分子材料以其質(zhì)輕、耐蝕、易加工等性能，正處于迅速發(fā)展時(shí)期，隨著新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，越來越多的企業(yè)迫切需要大量創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的高分子材料專業(yè)人才。建立面向市場(chǎng)和企業(yè)，適應(yīng)現(xiàn)代高分子材料發(fā)展要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)的復(fù)合型專業(yè)人才，已成為現(xiàn)有高校高分子材料與工程專業(yè)所面臨的重要問題。①②③④本文結(jié)合我校高分子材料與工程近年來的教學(xué)實(shí)踐，提出構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層次、按模塊進(jìn)行，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、綜合性和創(chuàng)新性，增加實(shí)踐教學(xué)比重，改變實(shí)踐教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)不同于理論教學(xué)，在很長時(shí)間里，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)得不到應(yīng)有的重視，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)附屬于理論教學(xué)，在實(shí)際教學(xué)過程中多是驗(yàn)證性和認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)式、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn)偏少，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程化能力的培養(yǎng)。高分子材料與工程專業(yè)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)，以塑料、橡膠、膠黏劑、纖維、涂料為代表的高分子材料已在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用，因此培養(yǎng)更多創(chuàng)新能力的從事高分子材料的合成、改性、共混復(fù)合、加工成型等方面的高素質(zhì)人才是社會(huì)發(fā)展的必然要求。

以高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)為核心，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，通過按模塊教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，增加以新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，兼顧趣味性和挑戰(zhàn)性，通過老師的引導(dǎo)，在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生如何分析問題和解決問題，提高學(xué)生工程創(chuàng)新能力。我校高分子材料與工程專業(yè)成立于1994年，2005年被批準(zhǔn)為湖北省立項(xiàng)建設(shè)本科品牌專業(yè)，并于2010年通過合格驗(yàn)收，同年被批準(zhǔn)為國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2012年被批準(zhǔn)為湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目，是我校首批在一本進(jìn)行招生的專業(yè)。高分子材料與工程專業(yè)是與湖北省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展聯(lián)系緊密的應(yīng)用型本科專業(yè)，在湖北省內(nèi)乃至中南地區(qū)具有較大影響，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)了大批高層次應(yīng)用人才，并提供了大量實(shí)用型科技成果。

2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體措施

2.1 構(gòu)建創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案，改革實(shí)驗(yàn)課程體系

制定創(chuàng)新性人才實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案。高分子材料與工程專業(yè)是培養(yǎng)高分子材料及相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)，通過理論學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練，掌握材料的制備、加工、分析測(cè)試等基本方法，能從事高分子材料成型加工和改性以及聚合物合成與相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、研究、開發(fā)和技術(shù)管理等工作的創(chuàng)新型高級(jí)工程技術(shù)人才。⑤堅(jiān)持“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑、增強(qiáng)工程和創(chuàng)新能力、提高科學(xué)素質(zhì)”的人才培養(yǎng)思路。⑥注重理論和實(shí)踐相統(tǒng)一，重視工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)新材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)和人才需求研究，吸納相關(guān)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和用人部門共同研究課程計(jì)劃，制定與生產(chǎn)實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展需要相結(jié)合的培養(yǎng)方案。

改革實(shí)驗(yàn)課程體系。結(jié)合現(xiàn)代高分子材料發(fā)展?fàn)顩r，及時(shí)完善高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，補(bǔ)充高分子材料新技術(shù)、新工藝，參考國外知名大學(xué)的具體措施，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課程體系與教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行全面的改革，建立有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)體系。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力的不同階段和理論課程進(jìn)度計(jì)劃，按模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。形成了由“化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、“高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)”、 “高分子工程實(shí)驗(yàn)” 和“高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)” 四個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。其中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K不僅包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且還涵蓋儀器分析和化工原理實(shí)驗(yàn)，在編制新的實(shí)驗(yàn)課程體系時(shí)，結(jié)合高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有目的的篩選、分類、整合和更新，突出學(xué)生基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。高分子化學(xué)與物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包含高分子物理和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅鞏固學(xué)生所學(xué)的高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論，而且培養(yǎng)學(xué)生制備高分子材料、測(cè)試材料物理性能及高分子的結(jié)構(gòu)表征和測(cè)試等技能。高分子工程實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括橡膠、塑料、膠粘劑、涂料四大實(shí)驗(yàn)，從材料加工、成型、性能測(cè)試以及應(yīng)用，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，分析和解決實(shí)際問題的能力。高分子綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K是教學(xué)的最高層次，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，有針對(duì)性選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，應(yīng)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)性、綜合性和創(chuàng)新性。

2.2 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)與改革，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

高分子材料與工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè)，學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力是評(píng)價(jià)培養(yǎng)學(xué)生水平和能力高低的重要標(biāo)準(zhǔn)。我校高分子材料與工程專業(yè)按照專業(yè)特點(diǎn)和材料人才的培養(yǎng)要求，增加實(shí)踐教學(xué)比重，確保實(shí)踐教學(xué)改革內(nèi)容到位，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式落實(shí)。完善理論教學(xué)與畢業(yè)實(shí)踐雙支撐的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的理論性與實(shí)踐性的完整統(tǒng)一。以省級(jí)精品課程“高分子化學(xué)與物理”為核心的課程體系，構(gòu)建高分子材料與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的理論平臺(tái)。創(chuàng)建和完善具有工程特色的實(shí)踐教學(xué)體系，按照實(shí)踐—理論—實(shí)踐的辨證思想，要進(jìn)一步完善和發(fā)展高分子材料與工程專業(yè)工程素質(zhì)和能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系：實(shí)踐性教學(xué)（認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)）—理論教學(xué)（聚合物加工原理、聚合物合成工藝等專業(yè)課）—專業(yè)課程設(shè)計(jì)（高分子材料工廠設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)）—實(shí)踐性教學(xué)（畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)）。

畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)為學(xué)生提供一次畢業(yè)前理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練，這種訓(xùn)練將使學(xué)生能將四年學(xué)習(xí)的龐雜繁多而凌亂的知識(shí)和理論得到一次新的全面的“裝配”，通過這種全面的“裝配”必將使學(xué)生的知識(shí)和理論得到一次新的全面升華和飛躍。為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，選題強(qiáng)調(diào)實(shí)用性；難度強(qiáng)調(diào)導(dǎo)向性；培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，是提高學(xué)生工程能力成功的核心。畢業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)都有創(chuàng)造性思維可發(fā)掘。教師要引導(dǎo)學(xué)生突破對(duì)實(shí)習(xí)產(chǎn)品的思維定勢(shì)，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。通過工藝流程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，使學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)資料揚(yáng)棄和舍取，在思想上形成對(duì)工藝駕馭的思維突破，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

2.3 加強(qiáng)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)，強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐作用

我校高分子此材料專業(yè)科研成果眾多，進(jìn)一步加強(qiáng)“抓科研促教學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐，推進(jìn)學(xué)科專業(yè)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教材建設(shè)，為學(xué)生開展科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)構(gòu)建創(chuàng)新平臺(tái)，提供實(shí)踐條件。鼓勵(lì)教師將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿；鼓勵(lì)教師將自己的研究思維和研究方法融入課堂，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；鼓勵(lì)教師結(jié)合自己的科研項(xiàng)目，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）提供設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性課題，直接指導(dǎo)學(xué)生開展科研活動(dòng)，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量和水平。繼續(xù)堅(jiān)持和加大創(chuàng)新人才培養(yǎng)的力度，如開展大學(xué)生校長基金項(xiàng)目、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、求實(shí)杯及挑戰(zhàn)杯科技競(jìng)賽、課外科技活動(dòng)等，進(jìn)一步提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和勇于創(chuàng)新的精神。

3 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以人為本即在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)中要以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，通過啟發(fā)式教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)性和潛力，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。一切從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，選取和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣，引入先進(jìn)的教學(xué)理念，改變學(xué)生培養(yǎng)模式，充分考慮培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題能力。

新的實(shí)驗(yàn)課程體系體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，同時(shí)又能使優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，充分考慮學(xué)生的個(gè)性和特長，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我校高分子材料專業(yè)老師們，積極鼓勵(lì)、幫助學(xué)生參加多種形式的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)且效果顯著。如近年來我校高分子材料專業(yè)學(xué)生在各類期刊上已發(fā)表論文多篇，例如2008級(jí)高分子專業(yè)學(xué)生總?cè)藬?shù)223人，實(shí)際有12篇論文發(fā)表，達(dá)到了每百名學(xué)生5.5篇。2010年以來本專業(yè)的學(xué)生就申請(qǐng)專利近10項(xiàng)。近五年來，每年約有20%左右的畢業(yè)生被錄取為全國各類重點(diǎn)大學(xué)和科研院所的碩士研究生。我校高分子材料專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量也廣受到社會(huì)各界的好評(píng)，在當(dāng)今就業(yè)難度大的社會(huì)形勢(shì)下，我校高分子材料畢業(yè)生的就業(yè)率一直高于90%。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念只注重“三基” 訓(xùn)練，缺乏培養(yǎng)創(chuàng)新人才的活力。創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系有利于學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)，加深了對(duì)高分子材料理論知識(shí)體系的理解，最根本的是培養(yǎng)學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，提高了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力，有利于學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

注釋

① 教育部.教育部關(guān)于開展高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評(píng)審工作的通知[Z].教高[2005]8號(hào)文件.

② 教育部.關(guān)于2005年國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心申報(bào)評(píng)審工作的通知[Z].教高司函[2005]103號(hào)文件.

③ 教育部高等教育司.“世行貸款2l世紀(jì)初高等理工科教育教學(xué)改革項(xiàng)目”總結(jié)報(bào)告[C].“發(fā)展創(chuàng)新改革”.北京：高等教育出版社，2005.

④ 蔣景華.麻省理工學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)新人才特色的做法的分析[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006.23（6）：1-4.

⑤ 周亨近，勵(lì)杭泉，趙素合，等.高分子材料工程寬專業(yè)培養(yǎng)模式和課程體系的研究與實(shí)踐[J].化工高等教育，2002（1）：42 -46.

⑥ 翁元垣，湯麗.改革人才培養(yǎng)模式進(jìn)行創(chuàng)新教育實(shí)踐[J].化工高等教育，2000（3）：5-10.