高分子材料與工程專業(yè)應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)

李明田 龔敏 陳建

高校的連年擴(kuò)招，促使我國的高等教育由精英化轉(zhuǎn)向大眾化，但是另一方面高校畢業(yè)生人數(shù)的增多必然導(dǎo)致就業(yè)形勢的嚴(yán)峻。而矛盾的是：一方面大學(xué)生找不到工作，另一方面許多企業(yè)卻找不到合適的人才，這種現(xiàn)象反映出如今高校培養(yǎng)的多數(shù)大學(xué)生，在綜合能力上并未達(dá)到企業(yè)的要求，個(gè)人素質(zhì)亟待提高。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是鞏固理論知識、促進(jìn)知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)與提高學(xué)生的動手能力、觀察分析解決問題能力的重要手段，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，它包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等多個(gè)環(huán)節(jié)[1]。

四川理工學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)（以下簡稱高分子專業(yè)）于2006年開始單獨(dú)招生，至今已經(jīng)畢業(yè)了三屆200余名本科生?；趯W(xué)校工科的背景，結(jié)合材料科學(xué)與工程學(xué)科的實(shí)際情況，以材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡稱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）為依托，我院高分子專業(yè)方向偏重于耐蝕高分子材料，屬于應(yīng)用型專業(yè)。經(jīng)過多年的探索，我們在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，有效地促進(jìn)了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本文將就實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建、師資隊(duì)伍建設(shè)、案例教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等多個(gè)方面展開分析與討論。

一實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

我校高分子專業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了“主干課程規(guī)范化，選修課程特色化，實(shí)踐環(huán)節(jié)基地化”的教學(xué)運(yùn)行模式。實(shí)踐教學(xué)平臺由課內(nèi)實(shí)踐和課外實(shí)踐兩部分組成。其中課內(nèi)實(shí)踐主要包括金工實(shí)習(xí)、教學(xué)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等；課外實(shí)踐主要指學(xué)生參加的科研訓(xùn)練與創(chuàng)新活動，如參加學(xué)科競賽、科研活動或?qū)I(yè)調(diào)研等。在學(xué)科發(fā)展和社會需求的推動下，我們不斷地對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，使整個(gè)體系更為合理，如表1所示。如增加了“社會實(shí)踐”這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識、應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使他們在學(xué)完相關(guān)理論課程后，進(jìn)一步加深對高分子材料腐蝕與防護(hù)的理解和認(rèn)識，在調(diào)研中，可充分發(fā)揮自己的主觀能動性。

二加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)

教師是實(shí)踐教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者、操作技能的示范者，實(shí)踐教學(xué)過程的監(jiān)督者和實(shí)踐教學(xué)結(jié)果的評價(jià)者，所以從事實(shí)踐教學(xué)的教師必須有較寬厚的理論知識、有相應(yīng)的技術(shù)操作能力、有組織協(xié)調(diào)能力和綜合分析能力[2]。在長期的教學(xué)實(shí)踐中，我們一貫重視實(shí)踐教學(xué)教師隊(duì)伍的建設(shè)。高分子材料與工程專業(yè)隸屬材料系，現(xiàn)有專兼職教師14人，其中教授4人，副教授及相當(dāng)職稱4人，中級及以下職稱6人，具有工程背景的教師比例高達(dá)到70%，而新引進(jìn)博士簽約要求必須到相關(guān)公司接受至少1年的鍛煉。除此之外，我們還進(jìn)行以下方式對實(shí)踐教學(xué)教師進(jìn)行培養(yǎng)：

第一，實(shí)行青年教師導(dǎo)師制。對每一位新引進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)人員，都要指派一名政治業(yè)務(wù)素質(zhì)好、教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦蠈?shí)踐教學(xué)人員作導(dǎo)師，負(fù)責(zé)對青年教師的培養(yǎng)，制訂培養(yǎng)計(jì)劃，監(jiān)督青年教師的跟班聽課，加快熟悉各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

第二，采用多種形式，加強(qiáng)對實(shí)踐教學(xué)教師的培訓(xùn)。培訓(xùn)形式包括職前教育、技能培訓(xùn)、內(nèi)部培訓(xùn)、外派培訓(xùn)和自我培訓(xùn)等。

第三，建立科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)考核和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。根據(jù)工作性質(zhì)、工作強(qiáng)度、技術(shù)難度等條件，實(shí)行不同的考核、獎(jiǎng)勵(lì)制度。另外，實(shí)驗(yàn)教師的考核和獎(jiǎng)勵(lì)，還將實(shí)驗(yàn)室的管理、儀器設(shè)備的完好率、安全防護(hù)措施是否到位等納入考察范疇。

三引用案例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

案例教學(xué)法（case-based teaching）是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者的角色，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論[3]。防腐蝕工程這門課程以實(shí)踐為主，教師以經(jīng)典實(shí)例為中心，構(gòu)建腐蝕模型，進(jìn)行腐蝕原理、腐蝕規(guī)律及防腐蝕措施的教學(xué)時(shí)，與目前的熱點(diǎn)相結(jié)合，讓學(xué)生參與討論，或者課后查閱相關(guān)文獻(xiàn)，第二次上課時(shí)再進(jìn)行討論。

例如：在講腐蝕種類時(shí)，可以舉下面的例子：某廠儲存室溫70%氫氟酸的容器選用高密度聚乙烯塑料制作。根據(jù)腐蝕試驗(yàn)資料，在非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸、氫氟酸）中高密度聚乙烯是完全耐蝕的。但容器使用兩年后開始發(fā)生泄露[4]。教師舉出這個(gè)實(shí)例，讓學(xué)生分析高密度聚乙烯腐蝕的原因。同時(shí)，針對此案例，布置作業(yè)，讓學(xué)生總結(jié)高分子材料腐蝕的種類和原因及其防腐蝕的措施。

四專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析與解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。高分子專業(yè)是應(yīng)用型專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以“加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練，注重全面素質(zhì)培養(yǎng)，促進(jìn)創(chuàng)新意識養(yǎng)成”為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)思想，從過去的知識技能型轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)型。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要使學(xué)生獲得知識，更重要的是可以激發(fā)他們的興趣，啟迪他們的思維，培養(yǎng)他們的科技創(chuàng)新精神，使他們掌握獲取知識的方法，從而加深學(xué)生對課堂學(xué)到理論知識的理解。

為了避免實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)附屬的局面，發(fā)揮出其獨(dú)特的、不可替代的教育功能，我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了內(nèi)容和模式的革新，實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，均開設(shè)在第7學(xué)期，這個(gè)時(shí)候，學(xué)生理論知識基本過關(guān)，基于實(shí)驗(yàn)把理論知識用于實(shí)踐，加深理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要以演示、指導(dǎo)操作性實(shí)驗(yàn)為主，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，使學(xué)生掌握常見大型儀器的測定原理和操作方法，使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決生產(chǎn)實(shí)際問題，加深對相關(guān)理論知識的理解，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)及處理、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果等全過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)和嚴(yán)格、細(xì)致、整潔的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，初步培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的工作能力。開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的大型儀器包括掃描電子顯微鏡、電子掃描探針、綜合熱分析儀、熒光光譜儀、紅外光譜儀和電子萬能試驗(yàn)機(jī)等，讓本科學(xué)生親自參與大型儀器的操作，這在全國高校中都不多見。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)按照“制備–表征–應(yīng)用”“一條龍”式的思路設(shè)計(jì)，并與生產(chǎn)生活掛鉤，包括熱固性酚醛樹脂的合成、環(huán)氧樹脂的制備、靜態(tài)法測定聚合物的溫度-形變曲線、漆膜的制備及干燥、玻璃鋼手糊成型工藝實(shí)驗(yàn)、梯形槽實(shí)驗(yàn)、陰極電流效率的測定等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既包含了高分子材料的基礎(chǔ)知識，又包含了材料腐蝕與防護(hù)的基本理論及實(shí)踐內(nèi)容，進(jìn)一步加深理論聯(lián)系實(shí)際，真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

五實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)

實(shí)習(xí)是理工科專業(yè)本科教學(xué)中非常重要的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生走上工作崗位之前一個(gè)必不可少的實(shí)踐過程。通過實(shí)習(xí)，提高了學(xué)生實(shí)際操作能力、分析解決問題的能力，是理論教學(xué)的繼續(xù)、深化和檢驗(yàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。高分子專業(yè)的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，安排在教學(xué)實(shí)驗(yàn)之后，包括畢業(yè)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)習(xí)的方式有集中實(shí)習(xí)和自主實(shí)習(xí)兩種。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)仍然采用集中教學(xué)的方式，即學(xué)校購買高分子材料合成和腐蝕與防護(hù)仿真教學(xué)軟件，學(xué)生在學(xué)院機(jī)房完成，時(shí)間2周，并撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。

畢業(yè)實(shí)習(xí)，就是人們通常所說的實(shí)習(xí)，即去工廠公司進(jìn)行觀察操作等實(shí)踐活動，教學(xué)方式原則上采用集中實(shí)習(xí)的方式，同時(shí)我們也鼓勵(lì)部分學(xué)生自主實(shí)習(xí)?；诎踩蛩氐目紤]，大型企業(yè)接納學(xué)生實(shí)習(xí)方式幾乎都是“只準(zhǔn)看，不許動”的參觀實(shí)習(xí)，但接納人數(shù)較多；私營企業(yè)可以放手學(xué)生實(shí)際操作，但容量有限。因此在實(shí)際中，我們盡可能多地讓學(xué)生去不同的企業(yè)，輪流交叉進(jìn)行。實(shí)習(xí)時(shí)，要求實(shí)習(xí)單位安排專職人員介紹安全生產(chǎn)規(guī)范、生產(chǎn)車間，實(shí)踐操作規(guī)范等等，讓學(xué)生從思想上重視生產(chǎn)，加強(qiáng)理論知識的聯(lián)系，極力避免校外實(shí)習(xí)的形式化。

自主實(shí)習(xí)一般是學(xué)生自己聯(lián)系實(shí)習(xí)單位，大多數(shù)是簽約的單位。自主實(shí)習(xí)不是學(xué)生個(gè)人的行為，指導(dǎo)教師也不能流于形式。實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師針對實(shí)習(xí)崗位進(jìn)行指導(dǎo)，在學(xué)生提出書面申請的同時(shí)并征得家長的同意，申請書加蓋單位公章之后，交與實(shí)習(xí)老師簽字并核對相關(guān)信息之后交與主管教學(xué)院長簽字，在教學(xué)辦公室主任備案。自主實(shí)習(xí)，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)崗位時(shí)間不低于30個(gè)工作日。實(shí)習(xí)期間，指導(dǎo)老師要跟蹤指導(dǎo)，實(shí)習(xí)結(jié)束要有詳細(xì)的實(shí)習(xí)日記，并附有廠內(nèi)指導(dǎo)老師的評語加蓋公司公章。自主實(shí)習(xí)一方面減輕了學(xué)校統(tǒng)一實(shí)習(xí)的壓力，更主要的是學(xué)生能夠親自走上崗位，檢驗(yàn)自己的所學(xué)，培養(yǎng)其動手能力和交際能力。

六參與重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

材料腐蝕與防護(hù)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立于2007年，2011年升格為四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)有面積3500多平方米，擁有掃描電子顯微鏡、電子掃描探針、熱分析儀、高溫特殊腐蝕介質(zhì)模擬裝置和熒光光譜儀等大型精密儀器，價(jià)值3000余萬元。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室貫徹“面向全體、因材施教、形式多樣、講究實(shí)效”的原則，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。學(xué)生參與重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的形式有：

1大學(xué)生創(chuàng)新基金的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由開放實(shí)驗(yàn)室完成

大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以項(xiàng)目為載體，在教師的指導(dǎo)下，由大學(xué)生個(gè)人或團(tuán)隊(duì)自主選題，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、研究性學(xué)習(xí)和研究工作，獨(dú)立組織實(shí)施并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理和撰寫總結(jié)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)室對參與項(xiàng)目的學(xué)生開放，免收實(shí)驗(yàn)場地費(fèi)、實(shí)驗(yàn)管理費(fèi)，為學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃提供研究課題。另一方面，學(xué)生參與創(chuàng)新基金，不僅能夠鍛煉自己而且能夠獲得相應(yīng)的素質(zhì)學(xué)分，學(xué)生參與積極性較高。

2重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金，要求有本科生參與

每年重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金30余萬元，立項(xiàng)10項(xiàng)左右。實(shí)驗(yàn)室開放基金申請指南中要求每立項(xiàng)項(xiàng)目至少有一名本科生參與，一般為大三學(xué)生。讓學(xué)生參與教師的研究項(xiàng)目，有助于發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源、提高儀器設(shè)備利用率，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)際動手能力。

3參與老師的科研和工程項(xiàng)目

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有包括國家自然基金、科技部創(chuàng)新計(jì)劃在內(nèi)的各級各類科研和工程項(xiàng)目幾十項(xiàng)，由于研究生人數(shù)較少，科研項(xiàng)目主要由本科生完成。部分項(xiàng)目采用與畢業(yè)論文相結(jié)合的方式，部分項(xiàng)目則采用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目的方式。科技部創(chuàng)新計(jì)劃“紫外光固化聚酯丙烯酸酯預(yù)聚物中試”的前期工作全部由本科生完成；四川省經(jīng)信委項(xiàng)目“聚酯廢料化學(xué)降解回收利用研究”是校企聯(lián)合項(xiàng)目，項(xiàng)目研究期間每年都有2 ～ 3名本科生去公司做畢業(yè)論文相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

通過早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)在實(shí)驗(yàn)室，同學(xué)們提升了實(shí)驗(yàn)研究與使用各類專業(yè)儀器設(shè)備以及大型精密儀器的技能，增強(qiáng)了實(shí)踐能力與綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神、科研素養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)合作精神，為本科同學(xué)后續(xù)深入開展科學(xué)研究、參與高級別學(xué)科競賽、厘清畢業(yè)課題研究方向甚至自主創(chuàng)業(yè)等奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

七組織青年志愿者和社會實(shí)踐活動

青年志愿者活動和社會實(shí)踐活動是大學(xué)生參加社會實(shí)踐的重要組成部分，是實(shí)踐教學(xué)的重要形式，對于引導(dǎo)學(xué)生了解社會，認(rèn)識國情，樹立正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)各種實(shí)踐技能，提高解決實(shí)際問題能力均有巨大的作用。

材料系青年教師開設(shè)的陶藝鑒賞選修課，每年都吸引了大量的學(xué)生參加，考核方式為現(xiàn)場自作手工藝品一件；每年9月份學(xué)校大學(xué)生手工藝大賽，吸引了眾多學(xué)生的參與。重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，每年4月24日舉辦“世界腐蝕日”知識展，要求每個(gè)學(xué)生提供一個(gè)腐蝕案例，優(yōu)秀進(jìn)行張貼宣傳；每年9月的第三周舉辦以“科技防腐”為主題的材料腐蝕與防護(hù)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科普開放日活動，要求大三大四的學(xué)生參加，活動形式有防腐科技知識科普講座、咨詢宣傳臺、科普宣傳展板、對外開放實(shí)驗(yàn)室大型精密儀器。

社會實(shí)踐活動，作為學(xué)生的素質(zhì)教育，成績納入綜合測評。自從2010年開始，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與自貢拓利化工有限公司合作，以不花錢做高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)為概念的“拓利杯”高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)大賽，得到全國高校本科生的積極參與，我校高分子專業(yè)學(xué)生更是積極踴躍地參與，取得了優(yōu)異的成績。

八實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)成效

幾年來，以材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合改革為契機(jī)，整合優(yōu)勢資源，從師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建，制定完善的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評價(jià)和監(jiān)控體系，以學(xué)生為本，營造讓學(xué)生勤動手、多動腦、人人參與的實(shí)踐氛圍，有效地促進(jìn)了學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識、科研創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，有力的保證了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。通過不同層次的實(shí)踐教學(xué)平臺的建立和學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研教互動，高分子材料與工程專業(yè)連續(xù)四屆畢業(yè)生一次性就業(yè)率位居學(xué)校前茅，在社會上受到好評。

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