高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)面向?qū)W生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的改革與探索

金政，趙東宇，孫立國，姜憲凱

摘要：實(shí)驗(yàn)既是培養(yǎng)學(xué)生技能的課程，也是培養(yǎng)實(shí)踐能力的途徑。本文結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，對綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性試驗(yàn)及學(xué)生自我選課和自我評價對學(xué)生能力發(fā)展的影響進(jìn)行了研究和探索。

關(guān)鍵詞：高分子材料；成型加工實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0037-02

自從奧地利著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家約瑟夫·熊彼特提出創(chuàng)新理論以來，創(chuàng)新在社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用被日益重視。尤其是進(jìn)入科技信息時代以來，創(chuàng)新已成為世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最強(qiáng)大的動力。隨著人們對創(chuàng)新的發(fā)展和認(rèn)識，今天的創(chuàng)新不僅包括技術(shù)的創(chuàng)新、知識的創(chuàng)新，還包括制度創(chuàng)新和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[1]。

一、創(chuàng)新人才的特征及培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性

創(chuàng)新型人才，是指在系統(tǒng)地繼承前人理論的前提下能夠分析解決問題，并超越前人的研究成果，具有首創(chuàng)能力的人才。創(chuàng)新型人才一般具有以下特征：（1）具有淵博的知識底蘊(yùn)和優(yōu)秀的人文精神；（2）具有健康的心理和頑強(qiáng)的毅力；（3）具有強(qiáng)烈的富于探索精神和探究能力，或者有旺盛的求知欲和強(qiáng)烈的好奇心；（4）具有清晰和敏捷的邏輯思維能力和很強(qiáng)的判斷力；（5）具有很強(qiáng)的批判精神和批判性思維能力；（6）具有解決實(shí)際問題的能力和良好的團(tuán)隊(duì)合作意識。創(chuàng)新，不僅僅是提出一種新的方法、新的思想，而且還要基于實(shí)際情況解決問題，具有實(shí)踐的創(chuàng)造性[2]。因此創(chuàng)新型人才既要基礎(chǔ)知識扎實(shí)，頭腦冷靜，能客觀準(zhǔn)確地分析、判斷情況，在多種情況中選擇較優(yōu)的行動方案，并付諸實(shí)施；又要求創(chuàng)新型人才具有強(qiáng)烈的開拓精神，勇于競爭，具有為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新理想而獻(xiàn)身的精神。

中國的社會主義事業(yè)，不僅需要現(xiàn)代化的科學(xué)、技術(shù)來推動，更需要相應(yīng)的創(chuàng)新型人才來支撐。要造就杰出的科學(xué)家、思想家、發(fā)明家和企業(yè)家，更離不開創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。而高等學(xué)校在創(chuàng)新教育實(shí)施與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)中，承擔(dān)著重要的責(zé)任，它是我國創(chuàng)新體系的主要構(gòu)成部分。高等學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心，是在一定的教學(xué)組織管理下實(shí)施的，包括培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系、教學(xué)制度、教學(xué)模式和日常教學(xué)管理，正確的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的必要條件[3]。

二、改革高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)的重要性

高分子材料作為當(dāng)前生產(chǎn)生活的重要組成材料，正在與生物、醫(yī)學(xué)、信息、能源、環(huán)境等新興學(xué)科交叉發(fā)展，在高新技術(shù)和國防領(lǐng)域和國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。在當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)一體化的環(huán)境下，我國高分子材料工業(yè)的生產(chǎn)、加工和研發(fā)能力落后于國外先進(jìn)國家，而高素質(zhì)的專業(yè)人才的培養(yǎng)攸關(guān)重要[4]。高分子材料與工程專業(yè)教育無論在“質(zhì)”和“量”上都迫切需要發(fā)生大的變革與發(fā)展，能否培養(yǎng)出一批綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力、專業(yè)基礎(chǔ)知識和社會需求適應(yīng)性強(qiáng)的不同層次的科學(xué)研究和工程技術(shù)人員，是關(guān)系到我國高分子材料領(lǐng)域在將來的國際經(jīng)濟(jì)技術(shù)競爭中能否處于戰(zhàn)略領(lǐng)先地位的重要問題，其核心就是人才培養(yǎng)和競爭。高分子材料成型加工實(shí)驗(yàn)課是高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生在完成高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料研究方法、高分子材料成型加工基礎(chǔ)、塑料成型機(jī)械等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)后，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程。與其理論教學(xué)相比，具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性、設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性等特點(diǎn)，對培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力起著至關(guān)重要的作用[3]。當(dāng)前的教學(xué)改革，關(guān)鍵就是如何制定合理的實(shí)驗(yàn)方法和教學(xué)手段，以便及時順應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展、社會需求和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的需要，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力，便于學(xué)生及時掌握最新的科研和生產(chǎn)動態(tài)，滿足我國相關(guān)領(lǐng)域?qū)θ瞬排囵B(yǎng)的需求。

三、“高分子成型加工實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)改革探索

1.探討綜合性實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生成為具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才的作用。綜合性實(shí)驗(yàn)不應(yīng)僅局限于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合，還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段的綜合。因此，我們可以把綜合性實(shí)驗(yàn)理解為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及相關(guān)的綜合知識或運(yùn)用綜合的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段，對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)形成綜合的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)的特征應(yīng)體現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)合性、實(shí)驗(yàn)方法的多元性，實(shí)驗(yàn)手段的多樣性，人才培養(yǎng)的綜合性[5]。

在綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)過程中，我們通過引導(dǎo)學(xué)生的興趣促使他們自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題；在試驗(yàn)期間舉行的討論培養(yǎng)學(xué)生的自信心、進(jìn)取心和鍥而不舍的毅力；總結(jié)資料的過程中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的精神和判斷批判的思維能力；在解決問題過程中培養(yǎng)學(xué)生將多種知識進(jìn)行綜合，并將理論和實(shí)踐進(jìn)行融合；通過運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)手段、設(shè)備條件和分析方法，特別是現(xiàn)代化信息技術(shù)手段獲取新知識的能力，使學(xué)生能夠逐步掌握如何通過實(shí)踐和創(chuàng)新手段把所學(xué)過的理論知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造能力和經(jīng)濟(jì)財(cái)富。

2.研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生能力的培養(yǎng)，尤其是對學(xué)生驗(yàn)證理論的能力和用所學(xué)理論解決問題的能力的培養(yǎng)。加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，創(chuàng)造更多的師生交流互動空間以提供更多學(xué)生自我動手、動腦的機(jī)會，從而激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的精神和自我創(chuàng)新的意識，營造追求真理的氛圍，培育學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)能力，使學(xué)生身上的創(chuàng)造性品質(zhì)和創(chuàng)新性潛能得到充分發(fā)揮。

（1）學(xué)生基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備。學(xué)生在研究新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目前，必須具備完成相應(yīng)項(xiàng)目任務(wù)所需要的知識技能和能力，學(xué)生要學(xué)會如何準(zhǔn)備相應(yīng)的知識。首先，指導(dǎo)教師要了解學(xué)生的原有基礎(chǔ)，一旦發(fā)現(xiàn)缺乏，要及時進(jìn)行補(bǔ)救性教學(xué)，進(jìn)行集體或個別輔導(dǎo)，或推薦相應(yīng)書籍等，指導(dǎo)學(xué)生完成基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備。

（2）科研所需的信息資料的準(zhǔn)備。信息資料可以由教師提供，也可以由師生共同搜集準(zhǔn)備，最好由教師提出研究方向，并指導(dǎo)學(xué)生逐步獨(dú)立完成相應(yīng)材料的搜集整理工作。

（3）歸納、總結(jié)查閱到的相關(guān)資料，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)工作計(jì)劃的準(zhǔn)備工作，并對研究工作提出相關(guān)的問題。

（4）解決研究工作中可能出現(xiàn)的問題解決措施的準(zhǔn)備。

（5）進(jìn)行項(xiàng)目分組。根據(jù)科研任務(wù)的難易決定如何分組，可將學(xué)生按照特長和愛好分成3～5人的項(xiàng)目工作小組，協(xié)調(diào)學(xué)生共同完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工作，并做好實(shí)驗(yàn)記錄工作。endprint

（6）定期組織學(xué)生開討論會，討論試驗(yàn)進(jìn)度和試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法，并指導(dǎo)學(xué)生在試驗(yàn)后完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、歸納和總結(jié)工作。

通過上述工作的完成，我們發(fā)現(xiàn)參與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的同學(xué)驗(yàn)證理論的能力和用所學(xué)理論解決問題的能力得到了很大的加強(qiáng)，解決新情況和新問題的能力也明顯增加。解決問題的能力是從各種社會工作能力中抽象出來，具有普適性并能夠遷移的一種核心能力。它是指能夠在具體問題中能準(zhǔn)確地把握關(guān)鍵，利用現(xiàn)有條件和資源，提出相應(yīng)解決方案，并通過方案實(shí)施、調(diào)整和改進(jìn)最終解決問題的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力，同時也開發(fā)和引導(dǎo)了學(xué)生的參與意識和合作能力，引導(dǎo)學(xué)生以互相平等的方式與不同的人合作尋求解決問題的方法，從而提高了學(xué)生從事各種職業(yè)活動都需要的一種基本能力，包括學(xué)生解決在工作和生活中問題的能力。

3.分析研究性試驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的興趣，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的作用。美國認(rèn)知主義心理學(xué)家杜魯納提出的“發(fā)現(xiàn)”學(xué)習(xí)法，就是主張學(xué)生通過創(chuàng)造性的自學(xué)用自己的頭腦獲得知識。因此，沒有自學(xué)能力只能被動地接受知識。發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法的重要特點(diǎn)就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，因此教師在教學(xué)中應(yīng)該體現(xiàn)這樣的科學(xué)化教學(xué)原則。

學(xué)生在參與研究性試驗(yàn)過程中，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立地搜集資料、整理資料、制定計(jì)劃、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，正符合“發(fā)現(xiàn)”學(xué)習(xí)法，屬于學(xué)生創(chuàng)造性的自學(xué)，在這個過程中高度激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了自學(xué)能力。

科學(xué)素質(zhì)是指人擁有科學(xué)精神，樹立科學(xué)思想，掌握必要的科學(xué)技術(shù)，并具有獨(dú)立處理實(shí)際問題的能力。隨著科技發(fā)展、社會需要，個人的科學(xué)素質(zhì)越來越重要。前不久，進(jìn)行的一項(xiàng)國民科學(xué)素質(zhì)調(diào)查表明，我國國民的科學(xué)素質(zhì)在參與調(diào)查的三十多個發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家中排名靠后[6]。建國以來，我國教育普及程度不斷提高，大學(xué)生培養(yǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)卻沒有得到應(yīng)有的提高。因此，如何更有效地提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)是亟待解決的問題。學(xué)生在參與分析研究性試驗(yàn)過程中，能夠樹立科學(xué)意識、掌握科學(xué)方法并培養(yǎng)優(yōu)良的科學(xué)精神，這對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)具有重要的實(shí)踐意義。

4.學(xué)生自主選擇課程和自我評價對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的作用?，F(xiàn)在，學(xué)生普遍存在以下問題：對自身的關(guān)注多建立在與他人的比較上或者過多在意他人對自己的評價上，而不是從對自身的正確認(rèn)識及分析基礎(chǔ)之上來總結(jié)；過多關(guān)注結(jié)果而不是發(fā)展的積累與過程，因此缺乏對自身素質(zhì)正確的自我評價。自我評價是剖析自我的有效途徑，通過自我評價可以確立自我價值感和自我成就感，并達(dá)到自我發(fā)展的目的。因此，自我評價可以塑造學(xué)生的人格與品性，提高責(zé)任感與義務(wù)感，從而掌握相關(guān)的知識和技能，具備勝任崗位要求的工作本領(lǐng)和品質(zhì)，有獨(dú)立分析和解決問題的能力[7]。

選題分析和研究過程中分組科研討論過程，使學(xué)生認(rèn)識到要對自我的狀態(tài)有一個正確的認(rèn)識和評價，尤其是共同討論和分析出現(xiàn)的問題和解決問題的方法，使學(xué)生認(rèn)識到如果對自我沒有一個正確的評估，發(fā)展模式就會偏離自己的興趣和特長，不能有效地?fù)P長避短。每個人都有自己的長處，如何發(fā)展自己的興趣和長處才是個人迅速發(fā)展的關(guān)鍵。在試驗(yàn)合作的過程中，學(xué)生認(rèn)識到要正確對待自己的成功與挫折，也給予他人一定的寬容和理解。最后，試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和總結(jié)，使學(xué)生認(rèn)識到發(fā)展就是要根據(jù)自身和外部條件，有意識地對自己進(jìn)行設(shè)計(jì)和塑造。自我的發(fā)展不是一朝一夕的事情，而要伴隨整個一生，如果不進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)，就會使人不能在一種領(lǐng)域或一個方面走得深入，因此也很難獲得成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]李敬湘.創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)與高校教學(xué)改革[J].廣西大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會科學(xué)版），2000，（S1）.

[2]趙文化.用“OTPAE五步訓(xùn)練法”提高學(xué)生解決問題能力的實(shí)踐研究[D].上海師范大學(xué)，2012.

[3]余飛.深入挖掘大學(xué)物理課程資源提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)[J].科技信息，2012，（20）.

[4]趙長生，顧宜.高分子材料與工程專業(yè)發(fā)展與現(xiàn)狀[J].塑料工業(yè)，2008，（1）.

[5]蔡珍貴，劉曉艷，文大為，周紅英.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的思考[J].長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2011，（3）.

[6]高新，靳國慶.強(qiáng)化大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)[J].理論與實(shí)踐，1999，（3）.

[7]李彬.自我評價與大學(xué)生發(fā)展[J].江蘇高教，2004，（4）.

基金項(xiàng)目：本文系2013年黑龍江大學(xué)新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“在聚合物成型加工教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新型工程科技人才的探討與實(shí)踐”的研究成果，項(xiàng)目編號：2013C25。

作者簡介：金政（1971-），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江大學(xué)化學(xué)化工與材料學(xué)院，副教授。endprint