以創(chuàng)新能力和工程能力協(xié)同提升為導向的教學改革探索

代坤 紀又新 韓文娟

摘要：本文基于“雙創(chuàng)”號召和學校本科教育培養(yǎng)目標，以《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》課程教學為例，深入分析了課程存在的問題；針對上述問題，采用課堂教學穿插講述最近科研進展及專家講座等方式提高了學生的創(chuàng)新能力。通過與系里實踐課程有效銜接，與實習基地和用人單位有效配合等方式，提高了學生的工程能力。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；工程能力；教學改革；高分子加工專業(yè)

中圖分類號：G646 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0036-02

為響應(yīng)李克強總理2014年9月在夏季達沃斯論壇上提出的“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召，培養(yǎng)“德、智、體、美”全面發(fā)展，富于進取和創(chuàng)新精神的創(chuàng)新型人才和高端應(yīng)用型人才，服務(wù)河南乃至全國的經(jīng)濟和社會發(fā)展是鄭州大學本科教育的重要目標之一。根據(jù)學校的培養(yǎng)需求和鄭州大學“雙一流”建設(shè)的歷史契機，在本科教學中進行教學改革，加強學生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學生就業(yè)及進一步深造打下理論和工程實踐基礎(chǔ)具有重要意義。另一方面，中原經(jīng)濟區(qū)與高分子材料成型加工相關(guān)的大中型企業(yè)飛速發(fā)展，他們亟需具有扎實的專業(yè)知識功底，掌握高分子及其復合材料相關(guān)理論知識，具備工程設(shè)計和研發(fā)能力，能從事高分子及其復合材料的制備及管理的高素質(zhì)、高技能的專門人才，學生的專業(yè)技能和科研創(chuàng)新素質(zhì)要求被提到了相當?shù)母叨取Ｒ虼耍诟叻肿硬牧霞庸し较蜻M行工程能力和創(chuàng)新能力協(xié)同提升的教學改革，具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實的指導意義。

本文以作者講授的《聚合物共混改性原理及應(yīng)用》課程為例，對課程目前存在的問題進行了總結(jié)和分析，在此基礎(chǔ)上，將創(chuàng)新能力和工程能力提升融入課堂教學和實踐教學中進行教學改革探索，并對效果進行了簡要介紹。

一、課程存在的問題

《聚合物共混改性原理及應(yīng)用》是綜合性較強的專業(yè)課程，在我院的高分子加工方向的課程體系中，其前修課程是《高分子物理》《高分子化學》《聚合物成型加工原理》等，其后續(xù)課程即為《塑料制品設(shè)計》和畢業(yè)設(shè)計。前述課程中的基礎(chǔ)知識，在《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》課程中的相容性、工藝實現(xiàn)、界面設(shè)計等章節(jié)均得到調(diào)用及串聯(lián)。該課程和很多同學的畢業(yè)設(shè)計的題目亦緊密相關(guān)。此外，該課程和實際應(yīng)用，如高分子工業(yè)中的聚合物復合材料配方設(shè)計和產(chǎn)品研發(fā)等也密切相關(guān)。然而，常用聚合物復合材料共混方法的資料在圖書館和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫易獲得，課程的很多知識屬于相對容易理解的、經(jīng)驗性較強的內(nèi)容，且課時量僅為32學時，因此課堂教學沒有得到學生的足夠重視。

作者首先對本課程相關(guān)的教改資料進行了收集與分析，并對已畢業(yè)的2010—2014級5個年級的23位同學進行了問卷調(diào)查，為增加調(diào)查的普適性，選擇的23位同學中，6人在鄭州大學讀大四，4人在鄭州大學讀研究生，8人在外校讀研究生，5人在企業(yè)工作。作者結(jié)合上述學生在后續(xù)學習、科研工作及企業(yè)工作的體會，深入分析了課程存在的問題，其中突出的問題如下。

第一，我院《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》課程內(nèi)容涉及聚合物共混的基本原理、基本方法的闡述，例如，聚合物相容性的熱力學、聚合物共混物的配方設(shè)計基本原則及注意事項、聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)控等，這些教學內(nèi)容相對枯燥。任課教師多使用傳統(tǒng)式教學方法，即教師授課、學生被動聽課，這不利于學生靈活掌握本專業(yè)知識，提高工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

第二，該課程是實踐性較強的專業(yè)課程，要求理論知識和實際應(yīng)用有效結(jié)合。但同時本課程概念性的東西較多，很多學生傾向于死記硬背，這不利于學生對該課程知識的理解和接受，更不利于提高其工程實踐能力。

第三，該課程涉及許多前沿研究領(lǐng)域問題，如石墨烯填充聚合物復合材料、柔性高分子基電子皮膚的制備等，如何結(jié)合基本的高分子物理、高分子化學及聚合物共混復合相關(guān)機理，不斷更新課件內(nèi)容，培養(yǎng)和提升學生的創(chuàng)新能力，拓展學生對本課程最新發(fā)展的認知，激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣，是本課亟需進行改革的內(nèi)容之一。

二、創(chuàng)新能力和工程能力協(xié)同提高的教學改革探索

作者針對上述問題，開展了以創(chuàng)新能力和工程能力協(xié)同提升為導向的《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》課程教學改革，詳細探索如下。

（一）課程教改資料收集及對比分析

廣泛收集與課程相關(guān)的教改資料，從兄弟院校的實踐中借鑒本課程教改的研究方法，明確了教改方向，吸取了經(jīng)驗教訓。赴四川大學、浙江工業(yè)大學、長安大學等兄弟院校進行調(diào)研，討論交流本課程最近的教學方法改革進展情況，為本課程教改方案的實施提供參考。對已畢業(yè)同學對本課程相關(guān)知識在企業(yè)及高校院所中的應(yīng)用情況，以及遇到的問題，進行了更加深入的分析，為本課程的教學改革提供具體方向。

（二）具體的教改實施方案

1.工程能力的提升。聯(lián)系了專業(yè)實踐基地橡塑模具國家工程研究中心開展了與聚合物共混改性相關(guān)科研項目及企業(yè)橫向項目的實踐認知，具體涉及聚碳酸酯透明制品的制備、以熱塑性聚氨酯為基體的高分子復合材料的注射成型等，這與我們課程中涉及的聚合物的填充增強，以及聚合物復合材料的結(jié)構(gòu)、性能調(diào)控等密切相關(guān)，結(jié)合學生的認識實習，提高了同學們對該聚合物共混復合材料工藝的理解；與本學期開設(shè)的其他課程，特別是有實驗課的課程，如《聚合物成型加工原理》等聯(lián)系，將該課程進行試驗的體系定為聚合物復合材料體系，在不增加學生學習負擔的情況下，結(jié)合課程內(nèi)容和實驗課程，協(xié)同培養(yǎng)學生的實踐能力。

2.創(chuàng)新能力的提升。申請人本人也從事聚合物共混改性相關(guān)的研究工作，并以第一及通訊作者的身份在相關(guān)國際期刊上SCI論文50余篇，作者結(jié)合自身的科研工作，有目的地將本領(lǐng)域的最新發(fā)展如石墨烯填充納米復合材料、聚合物基電子皮膚等加入講課的PPT中，更新教學內(nèi)容，激發(fā)了學生的興趣，開拓了學生的視野，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力；與本專業(yè)參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練的老師聯(lián)系，突出聚合物共混方面的知識講解，提高學生的科研實力；邀請領(lǐng)域內(nèi)知名青年學者走進課堂（如上海大學丁鵬教授等），在不影響教學計劃的前提下，結(jié)合課程的進行，講授他們在聚合物共混改性相關(guān)的研究工作，拓寬學生的科研視野，進行教學和學術(shù)交流，促進學生創(chuàng)新能力的提升。

（三）課程考核方式改革

按照上述實施計劃，在期末考核時將工程實踐及講座的出勤率、實驗課的成績等在最終考核成績中加以體現(xiàn)，保證了教學改革的順利進行和結(jié)果的及時反饋。

（四）教改情況反饋

對本輪教學改革取得的相關(guān)結(jié)果如經(jīng)驗、資料等進行整理、分析，并對相關(guān)同學和用人單位（企業(yè)和科研院所）進行了初步調(diào)研，對課程的改革效果進行了評價，取得了較好的反饋，為進一步深入改革打下了基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

本項目以國家的“雙創(chuàng)”號召和鄭州大學的人才培養(yǎng)目標為導向，結(jié)合《聚合物共混改性原理與應(yīng)用》課程教學改革資料的收集與分析、畢業(yè)學生及用人單位反饋及兄弟院校實地調(diào)研，進行了教學模式的改革和創(chuàng)新，提出實現(xiàn)學生工程能力和創(chuàng)新能力的協(xié)同提高。作者將本課與相關(guān)課程做好銜接，聯(lián)合相關(guān)實驗課以聚合物共混物作為試驗體系，并與實踐基地配合，達到了良好的實踐教學目的。通過穿插講授與課程相關(guān)的最新研究進展及邀請聚合物共混復合材料領(lǐng)域知名青年學者做講座，拓寬了學生的科研視野，促進學生創(chuàng)新能力的提升，取得了較好的教改效果。

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