高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)與實(shí)踐研究

李廷希　黃小文　張劍蘭　張強(qiáng)　韓永芹

【摘 要】通過對(duì)高分子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合優(yōu)化，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，探索實(shí)驗(yàn)室的管理運(yùn)作模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化組合，對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行科學(xué)控制，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室本身的高效良性運(yùn)作。

【關(guān)鍵詞】高分子；專業(yè)實(shí)驗(yàn)；改革創(chuàng)新

0 緒論

高分子材料是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱性材料。高分子材料品種繁多、組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜專業(yè)基礎(chǔ)理論深?yuàn)W復(fù)雜，必須以大量的實(shí)驗(yàn)教探索為重要手段，才可以完成材料的制備、改性。專業(yè)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)高分子材料與工程專業(yè)本科生探索材料本質(zhì)、開發(fā)新材料和解決實(shí)際生產(chǎn)問題的綜合素質(zhì)和能力方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先要認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在理工科學(xué)生培養(yǎng)方面的雙重功能，即除了它具有鞏固驗(yàn)證理論知識(shí)或達(dá)到具體研究目標(biāo)的功能之外，還具有培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的方法、勇氣、創(chuàng)新能力和其他綜合素質(zhì)的功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)盡可能地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有意識(shí)地培養(yǎng)他們獨(dú)立自主地展開科研活動(dòng)的能力和素質(zhì)。

1 專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

（1）高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的研究。應(yīng)仔細(xì)分析該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和社會(huì)期望達(dá)到的能力和素質(zhì)要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)準(zhǔn)確定位。

（2）拓寬后的高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的研究。研究生專業(yè)實(shí)驗(yàn)與基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)的銜接與配套，與理論課教學(xué)的協(xié)調(diào)與配合。對(duì)原有的高分子合成、加工、性能驗(yàn)證等方面的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行全面整合優(yōu)化，構(gòu)筑拓寬后的實(shí)驗(yàn)課程新體系。并逐步試點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

（3）高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段的改革。充分利用我院“材料實(shí)驗(yàn)中心”、“材料分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室”等單位的儀器設(shè)備及師資力量，探索實(shí)施開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。探索使學(xué)生可以獨(dú)立完成材料制備和性能檢測(cè)全過程的途徑及方法，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)的科學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法的研究。

（4）“材料實(shí)驗(yàn)中心”管理運(yùn)行模式的探索。包括探索保障該中心實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備不斷更新以跟上材料工業(yè)發(fā)展步伐的途徑，探索實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)的方法和開放實(shí)驗(yàn)室的方式。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)耗材的計(jì)算機(jī)管理軟件的開發(fā)。通過以上探索，建立高分子材料與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的優(yōu)化、模塊平臺(tái)。在探索開放性實(shí)驗(yàn)和材料制備測(cè)試綜合性試驗(yàn)時(shí)，既注意實(shí)驗(yàn)耗材的控制，又使學(xué)生達(dá)到鍛煉創(chuàng)新能力的要求。

2 改革實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和解決的問題

（1）堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念創(chuàng)新。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)開設(shè)局限于專業(yè)模塊，缺乏系統(tǒng)性，各專業(yè)只學(xué)習(xí)本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，已經(jīng)明顯地不能適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要。我們對(duì)高分子材料與工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能進(jìn)行正確定位，追求實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)與內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是理論教學(xué)的驗(yàn)證，更是理論教學(xué)的延伸。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是提高學(xué)生的實(shí)踐能力、工程能力和創(chuàng)新能力，全面提高學(xué)生素質(zhì)。因此，在課程體系和內(nèi)容的建設(shè)上，淡化學(xué)科、專業(yè)之間的界限，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、時(shí)代性和先進(jìn)性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)既有機(jī)結(jié)合又相對(duì)獨(dú)立，是實(shí)現(xiàn)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的結(jié)合點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)有利于培養(yǎng)既有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)又有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才。在教學(xué)改革的實(shí)踐中，改變過去以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以老師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，由過去“導(dǎo)入式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎?dòng)式”和“自主式”，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性發(fā)展。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)置為：基礎(chǔ)性、綜合性設(shè)計(jì)性和科研創(chuàng)新性三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)。

（2）構(gòu)建高分子材料與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。山東科技大學(xué)是以工為主的綜合性大學(xué)，為突出工科特點(diǎn)，將工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與材料科學(xué)有機(jī)結(jié)合，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般應(yīng)有三個(gè)功能：一是，驗(yàn)證功能，通過實(shí)驗(yàn)理解，驗(yàn)證和鞏固高分子材料與工程理論教學(xué)的內(nèi)容，以獲得知識(shí)；二是，能力訓(xùn)練功能，通過實(shí)驗(yàn)得到高分子材料與工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕居?xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和動(dòng)手能力；三是，探索研究功能，通過獨(dú)立選題，設(shè)計(jì)，觀察，記錄，數(shù)據(jù)處理，歸納分析，探索和發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象以獲得研究成果，同時(shí)得到科研能力，創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。

（3）創(chuàng)建開放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體制。培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才目標(biāo)，結(jié)合自身的創(chuàng)新性平臺(tái)建設(shè)，積極推行全面開放政策，為學(xué)生和教師提供良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究平臺(tái)，做到時(shí)間開放，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放，實(shí)驗(yàn)設(shè)備開放。

3 專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新舉措與內(nèi)容

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的革新。堅(jiān)持“以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)”，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建立健全相關(guān)政策和配套措施。已形成了以“寬基礎(chǔ)—強(qiáng)綜合—多交叉—重創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，遵循“精選基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、培養(yǎng)能力、突出創(chuàng)新”的基本思路。不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果良好。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新。建立具有先進(jìn)的教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)課程體系，構(gòu)建了“三層次、四平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容涵蓋了基本性、綜合設(shè)計(jì)性、工程實(shí)踐性和科研創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，融入了工程實(shí)踐性和科技創(chuàng)新。具有全方位、立體化、一體化的特點(diǎn)。

（3）教學(xué)方法與教學(xué)手段創(chuàng)新。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建立，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化，通過引進(jìn)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)手段的現(xiàn)代化。全面開放實(shí)驗(yàn)室，建立了以學(xué)生為中心的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和自主式、合作式、研究式相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式。實(shí)驗(yàn)考試考核的方法多樣化，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（4）先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與技術(shù)的引入。為本科生開設(shè)部分電子探針、X-射線衍射儀、掃描電鏡、熱分析等大型儀器設(shè)備的演示模擬及實(shí)際操作課，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造了條件，對(duì)全面提高我校學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力起到明顯的作用。

4 結(jié)論

在我院近年來專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)拓寬后的高分子材料與工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合優(yōu)化，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，探索新專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的管理運(yùn)作模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行優(yōu)化組合，對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行科學(xué)控制，即對(duì)該專業(yè)整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行整體優(yōu)化，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)，并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室本身的高效良性運(yùn)作。

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