科教融合機(jī)制下工科專業(yè)大學(xué)教育改革與實(shí)踐
——以《染整工藝學(xué)》（二）課程為例

李曉燕，張 維

（河北科技大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，河北 石家莊 050018）

大學(xué)作為通識(shí)教育和專業(yè)教育的重要平臺(tái)，不僅需要培養(yǎng)具有較強(qiáng)技術(shù)能力和實(shí)踐能力的人才，還需要培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神的綜合素質(zhì)人才。因此，需要在大學(xué)專業(yè)課程教育階段增加科研探索能力的培養(yǎng)，通過教師結(jié)合自身科研經(jīng)歷和感悟進(jìn)行言傳身教，讓學(xué)生耳濡目染，看到專業(yè)基礎(chǔ)原理與前沿科研技術(shù)融入教學(xué)的過程與方法[1-2]。有科研作為推動(dòng)力，技術(shù)作為堅(jiān)強(qiáng)的盔甲，學(xué)生從接受型掌握知識(shí)向研究探索型分辨知識(shí)轉(zhuǎn)變，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探索精神，能夠在實(shí)踐中將科學(xué)與實(shí)踐相融合，不斷將技術(shù)和創(chuàng)新綜合能力和實(shí)踐探索能力逐步提高。

但如何實(shí)現(xiàn)科研反哺教學(xué)、如何將科研成果融入教學(xué)并與科研發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一是個(gè)大課題，需要多方統(tǒng)籌共建。首先，需要提高師資建設(shè)水平，構(gòu)建完善學(xué)科平臺(tái)；其次，要在課程體系設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建設(shè)中融入科研成果；再次，需要結(jié)合多種教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體制進(jìn)行創(chuàng)新性考核[3-4]。

1 提高師資建設(shè)水平，構(gòu)建完善學(xué)科平臺(tái)

《染整工藝學(xué)》（二）作為輕化工程專業(yè)（工科）學(xué)位課和重要的專業(yè)課，需要學(xué)生掌握染色基本原理包括上染過程調(diào)控因素和上染機(jī)理（染色熱力學(xué)和染色動(dòng)力學(xué)）、各種染料（直接染料、活性染料、酸性染料、還原染料、陽離子染料等）的染色特點(diǎn)和染色工藝以及各種纖維織物（纖維素纖維、合成纖維、蛋白質(zhì)纖維等）的印花原理與印花工藝設(shè)計(jì)等。此課程結(jié)合較深的織物理論基礎(chǔ)（需要掌握染料結(jié)構(gòu)、纖維物理化學(xué)性質(zhì)及染料/纖維之間的相互作用關(guān)系）、較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用參考（需要根據(jù)不同纖維織物的化學(xué)特性、基團(tuán)結(jié)構(gòu)和染料結(jié)構(gòu)來分析染料/纖維結(jié)合力和染色牢度）和較廣的科研創(chuàng)新技術(shù)（基于當(dāng)前環(huán)保、健康、節(jié)能需求，開發(fā)新型染色技術(shù)，或基于已開發(fā)的新型纖維進(jìn)行染料的改性和染色工藝設(shè)計(jì)）。

要建立和完善科教融合體制改革和評(píng)價(jià)制度，不僅要引進(jìn)本專業(yè)高端科研人才，還要引進(jìn)相近專業(yè)或跨專業(yè)科研工作者和實(shí)踐型高科技人才，基于各有所長(zhǎng)進(jìn)行差異化崗位體制評(píng)價(jià)，并基于不同的要求分別進(jìn)行評(píng)教改革。進(jìn)一步結(jié)合校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)模式，學(xué)生需要在接觸專業(yè)知識(shí)之前進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，學(xué)習(xí)專業(yè)課之后進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)習(xí)。通過接觸工廠中的高級(jí)工程師和科研界具有較高科研造詣的研究者，認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)和工業(yè)實(shí)踐的結(jié)合和利用，意識(shí)到基于當(dāng)前科研瓶頸的具體突破思路和相關(guān)問題的解決辦法。讓學(xué)生不做井底之蛙，認(rèn)識(shí)到在校外有前沿科研成就的專家，輔助了解當(dāng)前專業(yè)的未來；認(rèn)識(shí)到在企業(yè)有較強(qiáng)的技術(shù)人才，輔助了解實(shí)踐過程中需要掌握的具體細(xì)節(jié)和綜合知識(shí)儲(chǔ)備[5]。讓學(xué)生掌握本專業(yè)當(dāng)前主要核心技術(shù)的原理、發(fā)展局限及日后發(fā)展方向，不僅掌握基礎(chǔ)知識(shí)，還要能拓展交叉學(xué)科的科研技能和知識(shí)，能夠結(jié)合新材料、新技術(shù)和新工藝的發(fā)展原理，鍛煉創(chuàng)新性思維和解決實(shí)際問題的能力。

另外，比較重要的是，需要構(gòu)建高端完善的學(xué)科平臺(tái)，為高新科研成果提高培養(yǎng)要求，為拓展學(xué)生創(chuàng)新思維提供科教融合平臺(tái)。結(jié)合師資的研究方向，將標(biāo)志性研究成果進(jìn)行匯總，結(jié)合其研究過程、成果原理及發(fā)展方向，進(jìn)行平臺(tái)建設(shè)申請(qǐng)和構(gòu)建。通過開放研究性學(xué)習(xí)和可持續(xù)性平臺(tái)發(fā)展，讓學(xué)生能眼見為實(shí)，見識(shí)到專業(yè)相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和前沿科學(xué)魅力[6]。

2 完善課程體系設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建設(shè)

在此課程中，前半部分主要是基于理論知識(shí)的傳授，其大綱重點(diǎn)是基于知識(shí)點(diǎn)的掌握，包括染色動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)方程、影響參數(shù)及模型推演過程，整體比較枯燥且難以理解。為提高學(xué)生的代入感和興趣，需要完善整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，即對(duì)知識(shí)“追根溯源”，從易到難，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)行逐層介紹和深化，不斷將學(xué)生的思維代入到知識(shí)點(diǎn)的梳理之中。后半部分是基于特定的染料對(duì)應(yīng)的染色特點(diǎn)進(jìn)行染色工藝設(shè)計(jì)，更偏向于應(yīng)用和實(shí)踐探索，其難點(diǎn)主要是知識(shí)點(diǎn)瑣碎，且各章之間容易混淆，學(xué)生倘若不掌握基礎(chǔ)理論就直接進(jìn)行記憶根本行不通。所以這一部分需要結(jié)合前面的知識(shí)要點(diǎn)，并將每一種染料作為一個(gè)“主角”進(jìn)行剖析、講解并比較，結(jié)合其“前世今生”及“未來發(fā)展”進(jìn)行前后貫穿講解。

為了讓學(xué)生了解所學(xué)的知識(shí)是有用的，可以通過在課程體系中引入相關(guān)前沿科研成果和科研元素，借助于構(gòu)建的健全學(xué)科平臺(tái)和高水平科研成果進(jìn)行綜合培養(yǎng)，將特色科研成果作為教學(xué)典型案例，結(jié)合外校專題學(xué)術(shù)講座課程和拓展類課程，把科教機(jī)制與科研思維有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生“大創(chuàng)”精神，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的三觀和培養(yǎng)學(xué)生的高水平科研思維。

在傳統(tǒng)課堂設(shè)計(jì)中，也要注重科研元素的引入。以輕化工程專業(yè)課程《染整工藝學(xué)》（二）中的活性染料章節(jié)為例，在設(shè)置課堂目標(biāo)時(shí)，可設(shè)置為兩個(gè)，一是知識(shí)目標(biāo)，系統(tǒng)掌握活性染料結(jié)構(gòu)通式、染色特點(diǎn)及染色機(jī)理；二是技能目標(biāo)，基于活性染料的染色過程和染色機(jī)理，使學(xué)生具備分析其染色及水解控制過程的能力。注重課程前沿介紹和發(fā)展歷史，如要將之前不重視的活性染料誕生和發(fā)展歷史、方向作為重點(diǎn)。

通過講解活性染料的發(fā)展歷史和未來，讓學(xué)生了解到由于科研技術(shù)的進(jìn)步和科學(xué)家的探索精神，在短短60 年時(shí)間里，活性染料實(shí)現(xiàn)了突破性改進(jìn)和創(chuàng)新，改變了世界的顏色。另外在講解染料特點(diǎn)的時(shí)候，以問題為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力與學(xué)習(xí)動(dòng)力。說明活性染料的優(yōu)點(diǎn)是色譜齊全，色澤鮮艷，勻染性較好，皂洗牢度和摩擦牢度較好；但其缺點(diǎn)是染料固色率較低，只有60%～70%，活性染料、中性電解質(zhì)和水的耗用量大。

因此，提出當(dāng)前前沿技術(shù)——低鹽少水染色技術(shù)，基于當(dāng)前的染色原理，進(jìn)行纖維素纖維的陽離子改性改變棉纖維和活性染料之前的排斥力，或采用環(huán)境響應(yīng)型的助劑進(jìn)行輔助染色，或啟發(fā)多活性基染料的研發(fā)進(jìn)行學(xué)生拓展思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。并設(shè)置開放作業(yè)：如何做到使活性染料在低鹽少水條件下染色？可以讓學(xué)生通過分組查閱網(wǎng)絡(luò)和書本等信息[7]，分組匯報(bào)相關(guān)PPT，進(jìn)一步提高學(xué)生的科研思維和文獻(xiàn)檢索能力。在此，需要讓組內(nèi)的隊(duì)員互相打分，各組之間也互相打分，結(jié)合教師的打分，各設(shè)定一定比例進(jìn)行最后的分值核算。

在這個(gè)過程中，讓學(xué)生知道所學(xué)的理論知識(shí)是“活的”“可變的”，甚至是“有錯(cuò)誤可能性的”，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和探索精神，使其敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，并通過查詢最新的文獻(xiàn)和實(shí)踐證明自己的觀點(diǎn)，形成師生對(duì)等、互助、互論的模式，推動(dòng)知識(shí)的掌握進(jìn)程[8-10]。當(dāng)然，這個(gè)過程會(huì)占用課堂一定的時(shí)間，需要教師結(jié)合大綱重點(diǎn)和改進(jìn)教學(xué)方法，將一些簡(jiǎn)單的不重要的章節(jié)內(nèi)容放置于線上或課下完成，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行多層次規(guī)劃，以合理安排課程時(shí)間。

3 結(jié)合多種教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體制進(jìn)行創(chuàng)新性考核

作為一種新型的育人模式，科教融合機(jī)制下的工科專業(yè)教育與傳統(tǒng)教學(xué)方式相對(duì)比，其應(yīng)同時(shí)具備教學(xué)傳授知識(shí)方面和科研創(chuàng)新方面的人才培養(yǎng)特點(diǎn)。對(duì)于教師的要求，需要基于當(dāng)前科技前沿領(lǐng)域做研究，又能正確實(shí)施學(xué)術(shù)道德教育，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，結(jié)合多種教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，將科研創(chuàng)新元素融入進(jìn)去，并與此同時(shí)，摒棄原來的單一評(píng)價(jià)機(jī)制，增加育知識(shí)和育頭腦的人才雙重培養(yǎng)理念，培養(yǎng)能夠適應(yīng)日新月異科技變化的復(fù)合型高層次創(chuàng)新人才。

在教學(xué)方法上可以結(jié)合多種教學(xué)手段，如啟發(fā)式（視頻和科研問題入手）、討論式（生生討論和師生互問）、搜索式、思考式等，結(jié)合科研實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)[11-13]。學(xué)生可在感興趣的前提下做教師相關(guān)科研項(xiàng)目（輔助大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目、節(jié)能減排項(xiàng)目等資助和鼓勵(lì)），在此強(qiáng)調(diào)這些學(xué)生類課題不能作為教師評(píng)職稱或評(píng)優(yōu)指標(biāo)，但可以作為學(xué)生學(xué)分的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，只有這樣才能使得教師不帶有任何功利目的自愿輔導(dǎo)，而學(xué)生又有很高的積極性可以參與進(jìn)來。學(xué)生可在開放性課題研究中，培養(yǎng)獨(dú)立提出問題、獨(dú)立完成問題解決方案及分析總結(jié)的能力，遇到問題，可以生生互助，或與課題組前輩交流，或直接與教師進(jìn)行溝通詢問，在探索答案的過程中對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有更深層次的掌握。在大學(xué)生科研項(xiàng)目訓(xùn)練結(jié)束后，鼓勵(lì)學(xué)生就科研實(shí)驗(yàn)和所取得的數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)表學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專利。

評(píng)價(jià)學(xué)生綜合成績(jī)時(shí)，一方面要將科研實(shí)踐、科研成果包括發(fā)表論文、專利和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目撰寫列入綜合評(píng)價(jià)體系；另一方面是重視實(shí)踐基地的建設(shè)，完善切實(shí)可行的校企合作方案，了解地方政府關(guān)于產(chǎn)教融合的相關(guān)發(fā)展政策和條件，共同申報(bào)產(chǎn)教融合相關(guān)項(xiàng)目[14-15]。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以適當(dāng)允許學(xué)生直接在合作單位或科研實(shí)踐基地進(jìn)行畢業(yè)課題設(shè)計(jì)和探討，對(duì)其安全性及評(píng)價(jià)體系需要全面考慮，合作單位或科研實(shí)踐基地需要制定相關(guān)的規(guī)章制度和相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，讓學(xué)生、教師和企業(yè)能夠在寬松安全的環(huán)境中進(jìn)行較為實(shí)際的科研項(xiàng)目訓(xùn)練。這樣高?？梢詴r(shí)刻與社會(huì)發(fā)展實(shí)際接軌，及時(shí)根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要人才類型進(jìn)行課程設(shè)置和專業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建立校企利益共同體。倘若校企之間的資源、人力都可以進(jìn)行整合，可以結(jié)合企業(yè)需求，完善產(chǎn)教融合運(yùn)行體制和評(píng)價(jià)機(jī)制，完善高校育人的實(shí)踐性和目的性，激發(fā)企業(yè)合作的動(dòng)力和熱情。

4 結(jié)語

科教融合是本科教育改革的重要推動(dòng)力，是激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑之一。高等學(xué)校的教育職能不能僅局限在基礎(chǔ)性教育，同時(shí)還要肩負(fù)著推動(dòng)科學(xué)研究發(fā)展的責(zé)任，因此，在不同學(xué)科要求和條件設(shè)置下，需要針對(duì)性進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研融合和科研創(chuàng)新，教學(xué)和科研需要共同發(fā)展。通過提高師資水平，發(fā)揮教師在相關(guān)領(lǐng)域的引領(lǐng)作用；構(gòu)建產(chǎn)學(xué)科平臺(tái)，為學(xué)生產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育提供可持續(xù)發(fā)展環(huán)境；完善課程體系設(shè)計(jì)和系統(tǒng)建設(shè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和科研能動(dòng)性；結(jié)合多種教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體制進(jìn)行創(chuàng)新性考核，提高學(xué)生的人才培養(yǎng)綜合質(zhì)量。這樣以科促教、以科促學(xué)、教學(xué)相長(zhǎng)之路才能更寬廣。