“產—學—研”模式下的《工程化學》新課程教改與實踐

周小衛+歐陽春

摘要：基于“產—學—研”高校創新平臺，構筑本科生集中授課與個性化學習相結合的辦學模式，旨在培養應用型創新人才。通過“產—學—研”與教師的科研相結合，在教與學的過程中，加強實踐教學來突出工程實踐能力的培養。鑒于此，本文以深藍學院的《工程化學》新課程教改為契機，從課程體系與教師隊伍等方面進行教學改革，實行重點章節“模塊化”、解決問題“模型化”、專業問題“形象化、實踐化”、工程實踐與案例教學并進的教學形式來彰顯機械化工專業的特色。實踐表明，《工程化學》新課程改革遵循“產—學—研”模式的教學改革，教學效果顯著提高。同時，有利于“雙師型”教師的培養，還有助于激發學生對實踐中及學術問題的思考，全面推進“產—學—研”模式的課程教改。

關鍵詞：“產—學—研”模式；工程化學；課程教改；教學實踐；深藍學院

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0145-03

鑒于目前高校教學型的辦學模式，考慮到本科生就業難以及現代社會對技能性人才的需求，2015年教育部啟動地方本科高校向應用技術型轉型，宗旨是面向工程應用培養創新專技人才。一直以來，高校習慣以“灌輸—填鴨式”教學手段對學生進行教學，從而致使創新思維和實踐能力受到束縛，培養出來的學生已不再適應用工單位的職業要求。針對上述問題，高等教育須審時度勢，重新定位是培養科技人才還是培養工程技能人才，以便對自身的辦學模式及課堂教學活動進行改革[1，2]。教學工作是學校的首要工作，但高等學校的辦學思路要脫離傳統單一的課堂授課模式，與時俱進，形成具有自己特色的辦學模式。隨著技術發展和創新形態演變，目前中國高等教育正致力于向“產—學—研”教學模式轉變。

何為“產—學—研”教學模式？“產—學—研”即產業、學校、科研機構等相互配合，優勢互補，形成強大的研發、教學、生產一體化的先進系統。通常是以企業技術為向導，以科研院所供給為合作方式，為科技創新服務，促進科研成果轉變，其實質是促進技術創新所需各種生產要素的有效組合[3-5]。本文以江蘇科技大學深藍學院《工程化學》教改課程為藍本，立足于教學課程與科研相結合，以激發學生在實踐過程中尋求科學問題為出發點，應用專業知識去發現問題并解決問題，進一步分析了“產—學—研”模式在新形勢下對高校教學模式改革的必要性，從而探討出一條在學術科研與實踐技能背景下的新型教學形態。

一、“產—學—研”高校教學模式提出的背景

我國企業職工文化素質，技術水平較低，已成為生產效率不高的重要制約因素，目前僅有少數國有大型企業開始重視崗位培訓，把技術改造、科技創新同培養人才結合起來，使企業產品更新快。這說明“產—學—研結合”也是發展生產力，是提高勞動效率的客觀要求。在高校教學過程中，加強實踐環節，以促進理論與實踐相結合，全面提高教育質量，反映了“產—學—研結合”的重要性。當前，中國正積極而慎重地推進“產—學—研結合”，其宗旨是通過企業、高校學校和科研單位緊密結合、有針對性地培養專技人才，探索出符合我國國情的“產—學—研結合”戰略性課題，提高學生的綜合素質，增加畢業生的就業競爭力。

然而，受傳統私塾教育的影響，中國高等教育一直遵循老師的“教”為主的教學模式。現如今，實踐是創新之源，實踐教學是課堂理論教學的外延，是理論聯系實際的重要手段，學生在實踐中直接獲取工程實際經驗來達到學習的目的，遠比僅僅聆聽教師關于書本知識的介紹和講解理解得更深刻，實踐教學起到了理論教學不可替代的特殊作用。在這種情況下，“產—學—研”模式的教學便是一種新的教育形式，是一條兼顧理論專業學習與技能實踐相結合的教育模式。“產—學—研結合”的教育思想，是在“教育產業化”、“教育社會化”“教育戰略性”等觀念上產生的。已有部分大專院校進行了一些嘗試，如實行“3+1“制（學制4年，學生前3年在校學習基礎理論，1年在有資質的實習單位進行專業實踐）；又比如，一些大學借鑒了研究所的培養模式，對碩士研究生進行“訂單式”培養；此類改革措施取得了較好的教育效果，體現了我國“產—學—研結合”教育的多種途徑和美好前景。

二、“產—學—研”高校教學模式改革與實踐

基于“產—學—研”模式的高校教學改革，居于首位的是“產”，何為“產”？“產”即是企業的市場經濟，企業尋求技術以及理念方面的新型合作，以科研院所、高校科研成果輸出作為企業發展的推動力，從而使得企業在激烈競爭中可持續發展，同時也為科研院所提供實習基地和人才開發的資源。在當代“雙師型”教師培養模式中，“產”是一種聯合與互通，使企業和高校之間能夠做到以技術和理念的輸入與輸出，讓“產”成為“雙師型”教師培養的原動力。同時，教師應重視校企間的科研工作，當取得較好的科研成果時，可進一步將成果服務于地方，與當地企業進行密切合作，進行優勢互補，共同承擔一些科研項目。更多的情況下，是學校和（合作）企業共同創造條件，為教師更好地“教”和學生實踐性地“學”提供教學基地，促進“產、學”的有機結合[6]。實現實踐教學，不僅要有一流的實踐基地和科研設備，更需要一流的師資隊伍，一支責任心強、水平高和充滿活力的教師隊伍，能在指導過程中熟悉企業生產過程，洞悉生產工藝不足，在成品開發、工藝等方面做出技術改進，并開展科研攻關，著重培養學生的科研意識和職業素養。“產—學—研”高校教學模式，如圖1所示。

其次，是“學”的層面。“學”即是高校對人才的教學培養，是高等學校的本職所在。強化基礎教學，觸發創造性思維，積極創造實踐機會，意在培養學生的職業素養與就業競爭力，是當前眾多高校改革的方向。牢牢把握“教學”這一重要環節，廣泛開展“大班授課、小班研討”的教學模式。同時，教師要認清任何一門課程都有其特點，必須把握住定位，是理論課程還是專業實踐課程。比如《工程化學》這是一門專業基礎課（大一新生課），由于章節間連續性差，理論性強，且部分章節偏于工程實踐性。于是教研室討論決定，重點章節“模塊化”，解決問題“模型化”，專業問題“形象化、實踐化”。具體實施是，第3章（物質的結構與材料的性能），主要研究固體物理、原子電子排布規律及化學鍵能等，該章節理論性強，由專任教師授課，由形象化的PPT組成；第6章（化學反應與材料的保護），主要研究材料的腐蝕與防護技術，涉及到電化學工作站測試Tafel及EIS阻抗譜等曲線，這部分內容偏實踐性，邀請實驗中心老師給學生們授課，配備課內實驗：不銹鋼的晶間腐蝕傾向試驗，由此可對章節中的曲線（Tafel曲線，陰、陽極化拐點）有了本質認識。眾所周知，電化學工作站是目前研究所、電子廠研究材料電位與抗腐蝕的通用儀器，此方式可在學習理論的同時掌握電化學工作站的操作規范及相關技能，提高了就業競爭力。

最后是“研”的層面。“研”是高層次要求，是在“學”的基礎上的演變與升華，是對研究生的要求。然而，部分應用型本科院校卻片面強調“實踐技能”在培養模式中的重要性，而忽略了“專業理論”基礎。鑒于此，《工程化學》新課程改革必須用科研來指導教學，并不斷更新和完善課堂以及實踐教學內容，最后將教學中所得出的結論回歸專業理論，從而使學生真正做到理論與實踐相結合，形成一個密閉循環的完整的知識體系。積極要求學生參加本科生創新計劃（簡稱“本創”），鼓勵學生走進實驗室，在遇實際問題時用專業知識來解決，體現“學-研”結合[7]。

三、“產—學—研”教學模式在《工程化學》新課程教改中的應用

浙江大學陳林根《工程化學基礎》第二版，教材內容非常綜合且章節連續性差，具體涉及固態物理學與原子晶體（第2，3章），化學反應與能源（第4章），水溶液酸堿平衡（第5章），化學腐蝕與高分子保護（第6章）等。此外，苦于實驗課時有限，32節課時中僅安排4節實驗課（2節塑料注射成型+2節不銹鋼的晶間腐蝕傾向實驗），這樣的教學計劃依舊堅持的是傳統的“灌輸-填鴨式”模式教學，經過2學期的考核，結果很不樂觀，不及格率在15%左右，優秀率也僅有10%，教學效果不理想。2次課內實驗，也僅有少部分頭腦靈活的優等生掌握了電化學工作站的基本操作規范及相關原理。

為了更好地提高教學質量，新學期對《工程化學》進行了課程改革，實行模塊化教學，分章節解析，同時利用實驗中心的資源進行多樣化教學，避免枯燥單一課堂教學。具體改革措施是：（1）理論課堂。采用形象化案例教學，注重工程實踐與實例來層層剖析，將抽象概念與易懂的物理模型對應來進行解釋，例如2.1章節“配合物”定義及命名時，同學們感覺比較抽象難懂，我們采用的是模塊化教學，階梯式深入，對于配合物的復雜組成進行層層剖析，外界原子價態、配位原子個數等核心知識點，通過分類舉例形式展開教學以尋找規律；（2）實踐課上，例如2.3章節表面活性劑，陰陽表面活性劑與潤濕性（親、憎（疏））兩者聯系起來講解，用液體表面張力來解釋表性活性劑的作用（結合示意圖進行理論推導），并用潤濕角大小來定量判斷授潤濕性好壞，當潤濕角θ<90°時為親水性，反之為憎（疏）水性。如圖2所示，借助科研實例教學，在鈦基表面化學鍍Ni-P薄膜來改善鈦表面潤濕性，鈦基表面化學鍍Ni-P薄膜之后表面的潤濕角為35°，相對于純鈦的85°比較，潤濕性的提高有利于提高焊接性能與生物相容性，此舉是用科研結論來形象化給出潤濕性差異判斷依據，教會了一種辨別防水材料好壞以及提高焊接性能的技能，激發學生學習與科研的熱情，體現“產—學—研”統一。

四、結束語

培養具有創新精神的應用型人才是當代社會發展的必然，也是地方普通本科高校改革發展的宗旨所在，特別是像江蘇科技大學這樣的普通工科院校，必須樹立“面向工程應用，培養創新人才”教學宗旨，要求“雙師型”教師不斷充實和豐富自身專業知識以及實踐技能的平臺和載體，在授課過程中，實現“產—學—研”角色的轉換，激發同學們的思考問題和解決問題的能力。“產—學—研”模式的提出，是高校教學模式改革的旗幟，要求理論教學與工程實踐相聯系。

因此，深藍學院老師《工程化學》授課時，采用“大班授課、小班研討”形式的教學模式中，建立多種考核方式以及評價制度，取得了很好的教學效果。在課堂第一線觸發學生的“思考問題”能力，實行重點章節“模塊化”，解決問題“模型化”，專業問題“形象化、實踐化”，執行工程實踐與案例教學結合的形式來突出機械化工專業特色，使學生在實踐教學過程中發現問題，在學習過程中分析問題，在科研過程中解決問題，真正推動“產—學—研”一體化的教學模式，

參考文獻：

[1]張世英.新建本科院校應用型人才培養的研究與探索[J].中國大學教學，2011，（02）：9-11.

[2]何滿輝，趙宏霞，萬君.通過產學研合作強化實踐教學[J].遼寧工程技術大學學報：社會科學版，2011，13（2）：194-196.

[3]王永利.產學研合作教育與大學生實踐創新能力培養[J].江蘇高教，2011，（2）：137-138.

[4]周志南，張安康，沈克強.產學研辦學模式與應用型人才的培養[J].三江學院學報，2008，4（1）：11-13.

[5]申少華，田俐，肖秋國，等.產學研相結合，加強材料化學專業實踐教學[J].實驗科學與技術，2012，10（3）：87-89.

[6]張夏紅，何立芳，章汝平.產學研用聯合培養應用型化學人才的實踐與探索[J].廣東化工，2014，41（19）：230-231.

[7]尤祖明，遲強，潘明財，等.產學研用背景下人才培養模式的研究[J].南京理工大學學報（社會科學版），2012，25（4）：108-112.

Research on the Teaching Model of "Industry-University-Research" for Practicing and Reforming New Courses of "Engineering Chemistry"

ZHOU Xiao-wei，OUYANG Chun

（College of Materials Science and Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang，Jiangsu 212003，China）

Abstract：Based on the innovation platform，this research aims at constructing a combination of concentrated teaching and individual learning model in college for cultivating the practical and innovative talents. Through the combination of production research and teachers' scientific research，it improved the training ability of engineering practice by strengthening practical teaching during the exchanged course of teaching and learning. Regarding these，the objectives of this paper were to explore a new reform for Engineering Chemistry using the new-found installment of curriculum system and teachers' team，in order to achieve the ways of "modular" in key chapters，"model" in solving troubles and "visual and practical" in professor research for highlighting the special characteristics of mechanical-chemical course. Results obtained here were indicative of a significantly teaching effectiveness of Engineering Chemistry using "Industry-University-Research "teaching mode. Meanwhile，this was in favor of double-meaning teachers team construction and the stimulation of students' thinking on practice-academic issues，and also to comprehensively reform the new teaching model of "Industry-University-Research" in college courses.

Key words："Industry-University-Research" model；Engineering Chemistry；courses reforming；practical teaching；oceanography institute