地方應用型高校高分子材料與工程專業(yè)課程設置和實踐教學改革與探索*

劉杭忠，吳振增，趙瑨云，邱麗清

(武夷學院生態(tài)與資源工程學院，福建省竹材工程技術研究中心，福建省生態(tài)產業(yè)綠色技術重點實驗室，福建 武夷山 354300)

地方應用型高校應做好服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展，以地方需求為辦學方向，培養(yǎng)一批有別于老本科的應用型人才，在校學習期間設立不同的理論課程、實踐課程及特色課程，為學生的能力培養(yǎng)、專業(yè)見識和就業(yè)幫扶上給予專業(yè)與有效的幫助。當今世界發(fā)展快速，高分子材料在生產和生活中的作用愈發(fā)突出，新的要求和需求層出不窮。有需求就會有發(fā)展，對于不同層次、有特色和能力的高分子材料合成、設計與生產人才的需求因此應運而生。就地方院校設立的高分子材料與工程專業(yè)方向而言，應主要培養(yǎng)以高分子材料合成、設計、加工及應用為主的應用型人才。主要開設的籠統(tǒng)基礎理論課程有四大化學、工程制圖、CAD、模具設計、高分子化學、高分子物理、聚合物共混改性及高分子成型加工工藝學(分別設立塑料、橡膠、纖維、涂料及膠粘劑等典型高分子材料的加工工藝學)，以及專業(yè)理論課程對應的實驗課程，主要包括高分子化學實驗、高分子物理實驗及高分子成型加工實驗等。然而在現(xiàn)今的教學模式下，只能滿足學生對基本高分子合成、加工成型方法和物理化學性能進行實驗驗證，缺乏對學生理論知識的綜合運用、獨立思考以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，除了傳統(tǒng)的課程設置與實踐教學，應該注重地方特色經(jīng)濟需求與發(fā)展，如設置交叉學科課程、嘗試不同教學方式；改革實踐教學，甚至設立更為豐富的實踐對接，包括將課程考核與其他教學環(huán)節(jié)相結合、實驗對接地方企業(yè)發(fā)展，針對性培養(yǎng)且與地方企業(yè)生產相結合，力圖在綜合課程與實踐中融合并展現(xiàn)高分子材料在研發(fā)、生產、成型和性能檢測等全方面的過程。

1 高分子專業(yè)理論課程設置

課程的任務和教學方法、目標應該從專業(yè)培養(yǎng)方案出發(fā)，既要讓學生從理論知識中掌握專業(yè)知識的基本原理和提高學生的實踐能力以期在實際工作中的良好表現(xiàn)[1-2]。在高分子專業(yè)的課程體系中，低年級以基礎專業(yè)課為主，如四大化學及實驗，高分子物理和高分子化學；到高年級后圍繞高分子專業(yè)的特點和需求，主修一些實用性強的專業(yè)必修課，主要涉及高分子材料成型加工的基本原理、加工設備及工藝條件與制品性能的聯(lián)系知識。比如，聚合物共混改性及高分子成型加工工藝學(分別設立塑料、橡膠、纖維、涂料及膠粘劑等典型高分子材料的加工工藝學)，以及專業(yè)理論課程對應的實驗課程，如高分子化學實驗、材料性能檢測實驗及聚合物加工工程實驗等。起初，地方院校的教材、授課方式和課程考核都是緊跟隨和模仿相應的老本科院校，好比地方院校的基礎和專業(yè)課程所選用的教材；課堂教學方法同樣是以教師講授為主，主要結合PPT展示和板書一起；課程考核包括平時課堂表現(xiàn)和作業(yè)為輔及期末筆試考核為主相結合。因此，造就的結果就是學生被動大于主動，參與度和實際能力鍛煉上不足。但，我們知道地方院校學生本就是一批學習不主動的群體，因此針對這類群體的課程設置必須改革和突破。

1.1 融入相關交叉學科課程和課外讀物

常規(guī)的專業(yè)課教學內容都是來源于既定的教材，這些內容有限且變動性不大，年年如此，而且學起來比較枯燥乏味。因此，在既定的教學內容上做出調節(jié)，增加未知變量，這樣既可以拓寬學生的知識面，也可以提高學習的熱情，其中融入相關交叉學科課程和課外讀物是兩種極好的途徑。首先，融入相關交叉學科課程，學習任何一個學科的人如果懂得其他學科的知識，必然可以給自己的學科添磚加瓦，創(chuàng)造更多的可能性。其次是增加課外讀物，如相關領域的科學技術進展資料、科普書籍、科研論文等，課后或在課堂上留出一些時間，同學生一起學習和交流，如此可以拓寬學生的見聞，激發(fā)學生的學習興趣。同時，可以與企業(yè)人員一起編輯學習資料或者書籍，將企業(yè)生產實際真切地引入到課堂上去。

1.2 改革課堂教學模式

課堂教學的目標是讓學生能夠真正認識和掌握相關知識，比如最初的基礎化學知識、物質結構、認識高分子材料的結構和性能，熟悉高分子材料的加工成型過程變化，掌握各種成型工藝原理和生產控制，從而能用最適宜的原料配方和成型設備、方法來高效地完成高分子制品的制備[3]。大多數(shù)的課堂教學以教師課堂講授為主，即使偶爾會配套觀看一些視頻，但全部以這樣的過程學習過于枯燥，會導致學生的學習積極性不夠，學習不主動，能真正被吸收的很少，考完試就忘了，甚至難以在日后的工作中真正地學以致用。因此對課堂教學進行改革，做到多樣化課堂教學，從而激發(fā)學生的學習興趣，調動學生的學習積極性和主動性，讓學生真正在學習過程中收獲知識。(1)豐富多媒體教學。根據(jù)教學選用的教材，制作PPT課件，且從網(wǎng)絡上收集一些與本課程相關的圖片和視頻并融入到制作的課件中，使學生在學習較枯燥和抽象的文字內容時顯得生動和具體。除了常規(guī)的PPT播放課件外，還可以讓學生在上課前通過慕課學習相關知識，提前預習，增加上課效率；當然，教師本身的專業(yè)知識水平和素養(yǎng)也必須進一步地得到鍛煉和提高。(2)增加學生的課堂參與率。不論任何知識，聽一百遍不如自己復述一次。我們通常采用提問式來增加課堂互動，也鞭策學生思考，但結果是在沒有準備的情況下是沒有任何效果，因此現(xiàn)在多鼓勵老師采用翻轉課堂式教學模式。翻轉課堂，這是指學生在課前或課外觀看教師的視頻講解，自主學習，教師不再占用課堂時間來講授知識，課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、合作探究、完成學業(yè)等，從而達到更好的教育效果。(3)結合理論和實踐教學。理論課程教學和相應課程的實踐課往往是分開的，且后者滯后于理論課程完成，導致的結果是理論和實踐的嚴重脫節(jié)。因此當我們講到某種成型原理和工藝時，可以把課堂移至實驗室。比如，學習擠出成型時，直接將課堂設在實驗室，開啟擠出機，邊講理論邊進行實驗，從擠出核心原理，設備構造到擠出過程現(xiàn)象，都可以實時地呈現(xiàn)，這樣必定可以取得很好的教學效果。(4)學生講課。將學生分組，分別根據(jù)課程設置幾個專題，讓學生們集思廣益，充分發(fā)揮主動性，通過查閱紙質書籍、搜索文獻等方式備課，允許學生以任何方式在課堂上展現(xiàn)出來，而這方式不限于以PPT、板書、口頭演講和展示樣品等，然后教師對學生的展示進行點評、補充、總結和復習。這不但可以培養(yǎng)學生的自主學習能力，對相關知識點的背景、本質和運用等都會有深刻的認識，同時還鍛煉了學生的信息收集整理分析，團結協(xié)作的能力。(5)校企合作教學。高校教師的理論知識相對比較系統(tǒng)，往往缺少企業(yè)生產實際經(jīng)驗，而相應企業(yè)從業(yè)人員長期在生產一線進行實踐，實踐經(jīng)驗豐富，實行校企合作教學可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，以彌補高分子專業(yè)課堂教學中師資來源單一的不足。這主要有兩種方法，第一是教師不定期進入企業(yè)緊跟生產實際，將理論加以實踐，更新理論，學習新知識；第二是企業(yè)工程師等可以進入大學課堂，將扎實的專業(yè)技能和豐富的實際經(jīng)驗傳授給學生，讓學生的學習更貼近實際并時刻把握專業(yè)發(fā)展方向。

1.3 強化理論教學與課程考核的結合

改革課堂教學模式的必然結果就是更好地將理論教學與課程考核相結合。課程考核是實施人才培養(yǎng)方案的重要手段，是提高教育質量的關鍵。課程考核要堅持考核目標正確、考核形式多樣化、考核導向正確及考核方案有效的原則[4]。必須增加課程平時成績權重的成績評定方法等來改善教學效果，具體包括平時激勵式加分進行有效的提問和實施翻轉式課堂。根據(jù)課程性質的不同而采取不同的考核方式，一門課程應當從多個角度進行考核，不同的考核方式又適用于不同的教學目標。當然，還應該通過問卷調查的形式分析和評價交互式教學效果來檢驗課程考核的效果，以待進一步的改進。

2 實踐教學改革與探索

在校期間，基礎和專業(yè)實驗課是主要的實踐教學環(huán)節(jié)，某些程度上它可以作為理論課的輔助內容和支撐手段，但依然存在一些明顯的缺陷：(1)實驗仍然以驗證性為主，實驗內容陳舊，十幾年來千篇一律，并沒有及時得到更新變化；(2)實驗內容、目的和要求都是相同的，學生的實驗主動性較差，無法得到創(chuàng)新訓練；(3)實驗內容并未與當下需求企業(yè)生產相結合，沒有貼近實際生產和未來可能從事的工作結合，會影響學生形成獨立的系統(tǒng)性思考問題和解決問題的能力。

2.1 強化實踐考核評價與過程的結合

為更好地對實踐教學進行考核，務必做到兩點，包括重視過程和評價機制。題目上應該為綜合設計性題目，比如設計一種制品的成型加工和后處理的過程[5]。通過這種綜合性的題目，培養(yǎng)和鍛煉學生的綜合能力。重視過程上，包括實驗準備和實驗過程兩方面。首先必須做好充分有效的準備工作，包括分組分工、查閱文獻、設計方案和模擬實驗；然后進行實驗，記錄實驗現(xiàn)象(包括可行與不可行的都要)，不管是哪種都要求學生進行分析、討論以進行下一步實驗，尤其遇到行不通的實驗時要多討論、分析和進一步文獻查閱來解決實驗過程中出現(xiàn)的可能問題，培養(yǎng)學生的科研能力與合作能力。評價機制上，主要分平時成績和實驗報告兩部分，占比為6/4。平時成績主要分為教師在學生實驗過程的提問和觀察與組內同學互相評價兩部分，實驗報告上要設定一些試驗過程的問題問答，包括實驗現(xiàn)象、分析原因和解決問題。

2.2 豐富實踐教學與活動

為了更好地真正掌握高分子材料的不同成型工藝、原理及其操作技能，豐富的實踐教學環(huán)節(jié)必不可少。首先，設置綜合性的實驗，比如學習高分子化學、物理以及高分子成型加工工藝學的同時，可設計聚合物合成實驗、配方設計和結構與性能評價等組合而成的綜合實驗。其次，對接地方企業(yè)，深化校企合作機制。制定人才培養(yǎng)方案時，可以考慮以學院為主體，邀請行業(yè)協(xié)會、企業(yè)代表共同出謀劃策，既能保證人才培養(yǎng)方案的合理性、有效性，又調動了多方協(xié)同育人的積極性，有利于形成長效育人機制。在企業(yè)設立實習基地，讓學生真正走到車間里，參與企業(yè)的運作、原料制備、工藝設計、后處理及質量檢測等環(huán)環(huán)緊扣的環(huán)節(jié)，其中尤為重要的是工藝調控過程，鼓勵學生以嚴謹?shù)膽B(tài)度細致工作，為將來他們真正走入工作崗位打好基礎。也可考慮設立定向班級，讓企業(yè)參與培養(yǎng)人才，以企業(yè)的平臺讓學生學以致用，提高學習效果，提升實踐能力，鍛煉職前適應性。除此以外，與老師的科研結合也是一種很好的實踐鍛煉，在這里學生可以從頭至尾地參與，從一個項目的啟動、器材和樣品準備、文獻積累、實驗實施與改進以及結果判斷等各個環(huán)節(jié)都是親歷者，自然可以得到很好的鍛煉。

3 結 語

辦好地方應用型高校高分子材料與工程專業(yè)，使其更好地實現(xiàn)服務地方經(jīng)濟發(fā)展和建設特色地方經(jīng)濟需求以達辦學目的，在專業(yè)課程設置和實踐教學改革方面必須做出有效的措施。本內容分析了一些可能的有效措施：包括課程上融入相關交叉學科課程和課外讀物，改革課堂教學模式和強化理論教學與課程考核的結合，以及實踐教學中強化實踐考核評價與過程的結合，豐富實踐教學與活動和豐富實踐教學與活動。在今后的教學中，我定以此為契機，努力探索可行的方案，并加以推進，希望有進一步的提高，為地方應用型高校的專業(yè)建設做出自己能做的貢獻，培養(yǎng)更多的專業(yè)技術人才，服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展。