產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人*
——材料類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究

崔文廣，高巖磊，張紹巖，胡江浦，趙 娜

(1.石家莊學(xué)院 化工學(xué)院，河北 石家莊 050035；2.石家莊市高分子基復(fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 石家莊 050035)

高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，努力提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是高等學(xué)校的第一使命。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人是高等教育適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才的有效教學(xué)形式，是高等教育面向社會(huì)、服務(wù)社會(huì)、推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的必由之路，也是高等教育教學(xué)改革發(fā)展的基本趨勢(shì)[1，2]。我國(guó)高等教育培養(yǎng)模式的發(fā)展趨勢(shì)是不斷改革課程體系，完善培養(yǎng)方案，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和知識(shí)運(yùn)用能力[3]。本研究將相關(guān)科研課題與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合，將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，把學(xué)科前沿的最新研究信息及成果引入課堂，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)專業(yè)最新進(jìn)展的了解，從而推動(dòng)學(xué)校產(chǎn)、學(xué)、研合作教育的開展，提高學(xué)生的實(shí)踐及創(chuàng)新能力。

1 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人材料類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究的思路與方案

經(jīng)過一年多的探索與實(shí)踐，利用專業(yè)教師開展校企合作的科研課題及教師到企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行了深入的研究與實(shí)踐。

在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，吸取國(guó)內(nèi)其他高校在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人實(shí)踐教學(xué)改革方面的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合我校的實(shí)際情況，對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐課程內(nèi)容進(jìn)行分析，并結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)特點(diǎn)及不同年級(jí)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，確定項(xiàng)目研究實(shí)施方案，將豐富的科研成果資源、掛職鍛煉經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行有效融合。

篩選了部分研發(fā)項(xiàng)目及技術(shù)成果以項(xiàng)目教學(xué)的方式嵌入在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中，使授課內(nèi)容更加貼近實(shí)際生產(chǎn)、并緊跟專業(yè)發(fā)展方向。以下是實(shí)踐教學(xué)中引入的部分項(xiàng)目實(shí)例：

1)《基于界面設(shè)計(jì)的納米二氧化硅/PVC復(fù)合材料的研究》通過干法改性技術(shù)，制備出以納米二氧化硅為核，以與PVC基體樹脂有良好相容性的改性劑為殼的改性納米二氧化硅顆粒，有效地改善了其在PVC中的分散性和相容性。在高分子材料力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的授課過程中將該項(xiàng)研究成果進(jìn)行專題講授，增加學(xué)生對(duì)無機(jī)非金屬材料改性與否對(duì)高分子材料力學(xué)性能影響方面的認(rèn)識(shí)。

2)《碳酸鈣復(fù)合二氧化鈦材料的制備及應(yīng)用》通過優(yōu)化二氧化碳流量、氫氧化鈣初始濃度、pH值和反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了碳酸鈣復(fù)合二氧化鈦材料的制備。在碳酸鈣制備實(shí)驗(yàn)的授課過程中將該項(xiàng)研究成果進(jìn)行專題講述，豐富學(xué)生對(duì)碳酸鈣及相關(guān)產(chǎn)品方面的認(rèn)識(shí)。

3)《高性能聚丙烯基復(fù)合材料研究》考察了擠出條件和注塑條件對(duì)PP/nano-CaCO3復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，把不同質(zhì)量比的nano-CaCO3和PP在雙螺桿中進(jìn)行熔融共混，然后注塑成測(cè)試試樣，考察了nano-CaCO3的加入量對(duì)PP力學(xué)性能的影響。將該項(xiàng)研究中應(yīng)用的高分子材料加工成型技術(shù)嵌入到塑料擠出造粒和塑料注塑成型的實(shí)驗(yàn)中，加深學(xué)生對(duì)高分子復(fù)合材料加工成型技術(shù)的掌握。

4)《HDPE/nano-CaCO3復(fù)合材料性能研究》考察了nano-CaCO3的加入量對(duì)HDPE熔融指數(shù)和熱變形溫度的影響。將該項(xiàng)研究成果與熔融指數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)和熱變形溫度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)無機(jī)非金屬材料對(duì)高分子材料流動(dòng)性和耐熱性影響方面的認(rèn)識(shí)。

5)《低溫快燒型建筑陶瓷結(jié)晶釉的研制及應(yīng)用》研究了燒結(jié)溫度和球磨條件對(duì)建筑陶瓷結(jié)晶釉性能的影響。將該項(xiàng)研究中應(yīng)用的陶瓷粉體成型技術(shù)融入到球磨法制備陶瓷粉體實(shí)驗(yàn)中，增加學(xué)生對(duì)相變及微晶結(jié)構(gòu)形成原理及實(shí)際應(yīng)用方面的認(rèn)識(shí)。

6)《建筑陶瓷納米釉料的研制及應(yīng)用》研究了陶瓷漿料的制備工藝和陶瓷注漿的工藝條件對(duì)建筑陶瓷納米釉料性能的影響。將該項(xiàng)研究成果與陶瓷漿料的制備實(shí)驗(yàn)和陶瓷的注漿成型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，豐富學(xué)生對(duì)陶瓷釉料方面的認(rèn)識(shí)。

7)《建陶生產(chǎn)中廢瓷綜合利用的共性技術(shù)開發(fā)和示范》研究了廢瓷塊粉碎技術(shù)和級(jí)配等對(duì)廢瓷利用效果的影響。將該項(xiàng)研究中應(yīng)用的“廢瓷塊粉碎及篩分”作為材料專業(yè)學(xué)生的職業(yè)技能訓(xùn)練內(nèi)容，通過該訓(xùn)練，學(xué)生掌握工業(yè)球磨機(jī)及篩分技術(shù)的原理及基本操作。

8)《高韌性低正己烷溶出藥用聚丙烯瓶的制備研究》通過優(yōu)化聚丙烯樹脂的分子量大小及其分布、增韌劑的用量、無機(jī)粉體的用量等參數(shù)，制備出了高韌性低正己烷溶出藥用聚丙烯瓶。將該項(xiàng)研究中有關(guān)“降低聚丙烯瓶中正己烷溶出度”的方法作為綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)聚丙烯作為藥包材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有了一定的認(rèn)識(shí)，同時(shí)掌握了降低聚丙烯瓶中正己烷溶出度的有關(guān)技術(shù)和方法。

9)《低煙無鹵阻燃ABS的研制》以納米氫氧化鋁(ATH)為主阻燃劑，選用能與其產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的阻燃劑為阻燃增效劑，并選用彈性體作為增韌劑，采用熔融共混的方法研制低煙無鹵阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。通過對(duì)納米氫氧化鋁的表面改性及高效界面相容劑的引入，有效地改善納米氫氧化鋁在ABS基體中的分散性及其與ABS基體間的界面粘結(jié)性，并通過調(diào)整主阻燃劑和阻燃增效劑及彈性體的加入量，使ABS同時(shí)滿足阻燃性能和力學(xué)性能的要求。將該項(xiàng)研究成果應(yīng)用到學(xué)生的綜合實(shí)訓(xùn)中，通過實(shí)訓(xùn)使學(xué)生對(duì)高分子材料的阻燃方法和阻燃機(jī)理有了一定的了解，同時(shí)也初步具備了進(jìn)行研究開發(fā)的思路。

與有關(guān)企業(yè)開展合作，選派教師到企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉，直接參與企業(yè)的一線研發(fā)和生產(chǎn)工作，使教師實(shí)踐與技能的儲(chǔ)備更加豐富。

1)專業(yè)教師通過到“河北環(huán)球橡膠制品有限公司”的混煉車間、壓延車間、成型車間和硫化車間等工序段的學(xué)習(xí)，熟練掌握了橡膠輸送帶的生產(chǎn)工藝流程及生產(chǎn)原理，同時(shí)了解了各工序段在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題及解決辦法。通過在企業(yè)的學(xué)習(xí)和工作，聯(lián)系到材料專業(yè)建設(shè)和課堂教學(xué)，材料專業(yè)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置時(shí)，參考了相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)過程及分析測(cè)試過程，有針對(duì)性地設(shè)置實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐內(nèi)容，使之與企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)及測(cè)試設(shè)備缺少具體的操作規(guī)程，借鑒企業(yè)的做法，在每臺(tái)設(shè)備旁附上了操作規(guī)程，以提醒學(xué)生注意操作安全，避免自身受到傷害及損壞設(shè)備。

2)專業(yè)教師通過到“河北省力馬建陶有限公司”進(jìn)行學(xué)習(xí)，熟練掌握了陶瓷生產(chǎn)的工藝流程及原理，同時(shí)了解了各工序段在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題及解決辦法。結(jié)合在企業(yè)的學(xué)習(xí)收獲，有針對(duì)性地對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行了改革，使之與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系更加緊密，顯著提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

3)專業(yè)教師通過到“石家莊啟宏新材料制品有限公司”進(jìn)行學(xué)習(xí)，更加深入地了解了高分子材料的發(fā)泡技術(shù)和原理及在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題及解決辦法。結(jié)合在企業(yè)中學(xué)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)中與工廠生產(chǎn)脫節(jié)的部分進(jìn)行了修訂，使學(xué)生對(duì)工廠生產(chǎn)過程有了更深入的了解。

聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員為實(shí)踐課指導(dǎo)教師，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。

1)聘請(qǐng)項(xiàng)目合作企業(yè)“石家莊市中匯藥品包裝有限公司”技術(shù)總監(jiān)為實(shí)踐課指導(dǎo)教師，定期為學(xué)生講解藥品包裝材料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的新技術(shù)和遇到的新問題，不同藥包產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)原理，工廠安全注意事項(xiàng)等內(nèi)容，加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

2)聘請(qǐng)項(xiàng)目合作企業(yè)“石家莊市龍力化工有限公司”分析測(cè)試中心主任為實(shí)踐課指導(dǎo)教師，有針對(duì)性的為學(xué)生講解無機(jī)非金屬材料性能分析測(cè)試中的有關(guān)原理、方法和注意事項(xiàng)，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3)聘請(qǐng)項(xiàng)目合作企業(yè)“河北省力馬建陶有限公司”工程師為實(shí)踐課指導(dǎo)教師，定期為學(xué)生講解建筑陶瓷生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的新技術(shù)和遇到的新問題，建筑陶瓷的分析測(cè)試手段和方法，加深了學(xué)生對(duì)陶瓷材料生產(chǎn)和分析測(cè)試的認(rèn)識(shí)。

2 取得的效果與經(jīng)驗(yàn)

該項(xiàng)目實(shí)施后，在實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)、師資隊(duì)伍建設(shè)方面均取得了顯著的成績(jī)。鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間，以第二課堂等形式參與到產(chǎn)學(xué)研合作過程中。改革進(jìn)行過程中，先后有30余名同學(xué)完成了多項(xiàng)河北省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目和石家莊學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，20多名同學(xué)完成了多項(xiàng)河北省化工制藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心本科生科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目；獲河北省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，河北省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)年會(huì)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河北省大學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，石家莊學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)3項(xiàng)；參與發(fā)表了學(xué)術(shù)論文5篇、參與申報(bào)相關(guān)專利4項(xiàng)。同時(shí)，專業(yè)教師的教學(xué)水平和科研能力也得到了大幅度提升，項(xiàng)目組成員先后獲得河北省自然科學(xué)基金課題1項(xiàng)、河北省科技支撐計(jì)劃課題1項(xiàng)、石家莊市科技支撐計(jì)劃課題3項(xiàng)，發(fā)表研究論文10余篇，獲得授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，獲得廳局級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)，校級(jí)教學(xué)改革獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)。

應(yīng)用型工程技術(shù)人員的崗位能力需要各學(xué)科、各課程知識(shí)體系的綜合支撐，所以在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過程中，一定要打破學(xué)科與學(xué)科、課程與課程之間的壁壘。改變?cè)瓉碇v授某一門課程完整體系的教學(xué)目標(biāo)，把各課程放到同一個(gè)目標(biāo)下去實(shí)施，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的有效辦法，在不同學(xué)科間建立教研團(tuán)隊(duì)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的必由之路。

組建由企業(yè)一線技術(shù)專家參與的專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)，全面參與培養(yǎng)方案的修訂，從根本上把學(xué)生培養(yǎng)的方向定位為服務(wù)地方行業(yè)企業(yè)的應(yīng)用型人才；為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生素能與企業(yè)崗位要求的無縫對(duì)接，在實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)、畢業(yè)論文撰寫等方面需要企業(yè)技術(shù)人員的參與。

通過項(xiàng)目的實(shí)施，我們逐漸認(rèn)識(shí)到：將產(chǎn)學(xué)研與學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及專業(yè)教師的教學(xué)與科研能力的提升緊密結(jié)合，建立起“產(chǎn)學(xué)研合作一人才培養(yǎng)一科技創(chuàng)新”的良性互動(dòng)模式，對(duì)于學(xué)生、專業(yè)教師的發(fā)展都將起到極大的促進(jìn)作用，一定會(huì)培養(yǎng)出一批實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生群體，打造出一支理論功底扎實(shí)、教學(xué)和科研能力強(qiáng)的師資隊(duì)伍。