高分子材料與工程專業實驗教學平臺建設與實踐研究

李廷希　黃小文　張劍蘭　張強　韓永芹

【摘 要】通過對高分子專業的實驗課程進行整合優化，改革實驗教學方法，探索實驗室的管理運作模式，對實驗進行優化組合，對實驗耗材進行科學控制，在專業實驗教學中強化學生的能力和素質培養，并實現實驗室本身的高效良性運作。

【關鍵詞】高分子；專業實驗；改革創新

0 緒論

高分子材料是我國國民經濟的重要支柱性材料。高分子材料品種繁多、組成結構復雜專業基礎理論深奧復雜，必須以大量的實驗教探索為重要手段，才可以完成材料的制備、改性。專業實驗在培養高分子材料與工程專業本科生探索材料本質、開發新材料和解決實際生產問題的綜合素質和能力方面發揮著舉足輕重的作用。改革實驗教學首先要認識到實驗教學在理工科學生培養方面的雙重功能，即除了它具有鞏固驗證理論知識或達到具體研究目標的功能之外，還具有培養學生探索未知世界的方法、勇氣、創新能力和其他綜合素質的功能。實驗教學應盡可能地發揮學生的主觀能動性，有意識地培養他們獨立自主地展開科研活動的能力和素質。

1 專業實驗教學平臺建設

（1）高分子材料與工程專業實驗教學目標的研究。應仔細分析該專業學生的培養目標和社會期望達到的能力和素質要求，對實驗教學目標準確定位。

（2）拓寬后的高分子材料與工程專業實驗課程設置的研究。研究生專業實驗與基礎課、專業基礎課實驗的銜接與配套，與理論課教學的協調與配合。對原有的高分子合成、加工、性能驗證等方面的實驗課程進行全面整合優化，構筑拓寬后的實驗課程新體系。并逐步試點進行教學實踐。

（3）高分子材料與工程專業實驗教學方法和手段的改革。充分利用我院“材料實驗中心”、“材料分析與測試實驗室”等單位的儀器設備及師資力量，探索實施開放性的實驗教學方法。探索使學生可以獨立完成材料制備和性能檢測全過程的途徑及方法，專業實驗課程成績的科學評價指標和方法的研究。

（4）“材料實驗中心”管理運行模式的探索。包括探索保障該中心實驗儀器設備不斷更新以跟上材料工業發展步伐的途徑，探索實驗教師隊伍建設的方法和開放實驗室的方式。實驗儀器設備、實驗經費和實驗耗材的計算機管理軟件的開發。通過以上探索，建立高分子材料與工程專業實驗課程體系的優化、模塊平臺。在探索開放性實驗和材料制備測試綜合性試驗時，既注意實驗耗材的控制，又使學生達到鍛煉創新能力的要求。

2 改革實驗方案設計和解決的問題

（1）堅持實驗教學觀念創新。傳統的實驗教學依附于理論教學，實驗開設局限于專業模塊，缺乏系統性，各專業只學習本專業的實驗，這種實驗教學的模式，已經明顯地不能適應新世紀人才培養的需要。我們對高分子材料與工程專業的實驗教學的功能進行正確定位，追求實驗教學與理論教學的統籌協調，加大實驗教學學時與內容。實驗教學不僅是理論教學的驗證，更是理論教學的延伸。實驗教學的目標是提高學生的實踐能力、工程能力和創新能力，全面提高學生素質。因此，在課程體系和內容的建設上，淡化學科、專業之間的界限，體現基礎性、時代性和先進性。實驗教學與理論教學既有機結合又相對獨立，是實現從應試教育向素質教育轉變的結合點，實驗教學環節的加強有利于培養既有堅實的理論基礎又有創新意識的新型人才。在教學改革的實踐中，改變過去以教師為中心的傳統教學模式，堅持以學生為中心，以老師為主導，充分發揮學生的主動性、創造性，由過去“導入式”轉變為“互動式”和“自主式”，鼓勵學生個性發展。將實驗教學課程設置為：基礎性、綜合性設計性和科研創新性三個層次的實驗。

（2）構建高分子材料與工程實驗教學新體系。山東科技大學是以工為主的綜合性大學，為突出工科特點，將工程實驗教學與材料科學有機結合，有利于提高學生的綜合素質與能力。實驗教學一般應有三個功能：一是，驗證功能，通過實驗理解，驗證和鞏固高分子材料與工程理論教學的內容，以獲得知識；二是，能力訓練功能，通過實驗得到高分子材料與工程實驗能力的基本訓練，培養學生的實驗技術和動手能力；三是，探索研究功能，通過獨立選題，設計，觀察，記錄，數據處理，歸納分析，探索和發現新的現象以獲得研究成果，同時得到科研能力，創新能力的訓練。

（3）創建開放型實驗教學管理體制。培養創新應用型人才目標，結合自身的創新性平臺建設，積極推行全面開放政策，為學生和教師提供良好的實驗教學和科學研究平臺，做到時間開放，實驗內容開放，實驗設備開放。

3 專業實驗教學的創新舉措與內容

（1）實驗教學理念的革新。堅持“以學生為中心、以教師為主導”，促進學生知識、能力、素質協調發展，重視實驗教學，建立健全相關政策和配套措施。已形成了以“寬基礎—強綜合—多交叉—重創新”的實驗教學理念，遵循“精選基礎、重視應用、培養能力、突出創新”的基本思路。不斷進行實驗教學改革，統籌協調理論教學與實驗教學，強化實驗教學，實驗教學效果良好。

（2）實驗教學體系與教學內容的創新。建立具有先進的教學體系與教學內容的實踐教學課程體系，構建了“三層次、四平臺的實驗教學新體系。實驗教學內容涵蓋了基本性、綜合設計性、工程實踐性和科研創新性實驗，融入了工程實踐性和科技創新。具有全方位、立體化、一體化的特點。

（3）教學方法與教學手段創新。通過網絡教學平臺的建立，實現了實驗教學的網絡化，通過引進現代化的實驗手段和實驗技術，實現了實驗手段的現代化。全面開放實驗室，建立了以學生為中心的開放式實驗教學模式和自主式、合作式、研究式相結合的學習模式。實驗考試考核的方法多樣化，調動了學生學習的積極性。

（4）先進實驗設備與技術的引入。為本科生開設部分電子探針、X-射線衍射儀、掃描電鏡、熱分析等大型儀器設備的演示模擬及實際操作課，為學生自主學習、研究性學習和個性發展創造了條件，對全面提高我校學生的實踐能力和創新能力起到明顯的作用。

4 結論

在我院近年來專業實驗教學改革的基礎上，進一步對拓寬后的高分子材料與工程專業的實驗課程進行整合優化，改革實驗教學方法，探索新專業實驗室的管理運作模式，對實驗人員進行優化組合，對實驗耗材進行科學控制，即對該專業整個實驗教學體系進行整體優化，在專業實驗教學中強化學生的能力和素質培養，并實現實驗室本身的高效良性運作。

[責任編輯：朱麗娜]