基于專業課程項目式教學改革的創新創業教育

李慧 張龍 陳振斌 艾純金

摘要以切實提高學生創新創業能力為出發點，在高分子材料與工程專業課程教學中，采用項目式教學改革，針對行業對功能化高分子材料的需要，設計項目題目，通過項目完成使學生掌握高分子材料改性及應用相關的基本知識，提高學生工程實踐及配方開發的能力，并在項目實踐過程培養學生創新能力。通過項目式教學案例，優化課程教學目標與教學資料，根據項目實施效果以及項目對課程基礎理論的應用，建立課程評價機制，完善對學生能力的考核指標體系。最后，學生完成項目的同時可以對接學科競賽，提高參賽作品質量，切實將教學改革落腳在提升課程教學水平、提高學生創新創業能力和綜合素質方面。

關鍵詞 項目式教學 課賽結合 創新創業教育 課程評價

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.26.039

Innovation and Entrepreneurship Education Based on Project Teaching Reform of Professional Courses

——Taking the course reform of "Principles of Polymer Blending Modification" in Lanzhou University of Technology as an example

LI Hui， ZHANG Long， CHEN Zhenbin， AI Chunjin

（DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，LanzhouInstituteofTechnology，Lanzhou， Gansu730050）

AbstractBasedon thepracticalimprovementofstudents’innovationandentrepreneurialability，project-basedteaching reform is adopted in the teaching of polymer materials and engineering majors. According to the industry’s needs for functional polymer materials， project topics are designed， and students can master them through project completion. The basic knowledge related to the modification and application of polymer materials can improve students’ engineering practice and formula development ability， and cultivate students’ innovation ability in the process of project practice. Through project-based teaching cases， the curriculum teaching objectives and teaching materials are optimized， and the curriculum evaluation mechanism is established according to the project implementation effect and the application of the project to the basic theory of the curriculum， and the evaluation index system for students’ ability is improved. Finally， whenstudentscompletetheproject，theycanengageinsubjectcompetitions，improvethequalityofentries，andeffectively focus the teaching reform on improving the level of curriculum teaching，improving students’ innovation and entrepreneurship capabilities and overall quality.

Keywordsproject teaching； combination of class and competition； innovation and entrepreneurship education； curriculum evaluation

0引言

項目式教學是一種以學生為主體，以素質培養和能力形成核心，以項目任務為驅動的教學方法，通過理論和項目實踐的有機結合來實現課程目標的達成。專業課程開展項目式改革，能夠將教學內容聯系課程目標分解成項目完成的學習任務，更有利于知識實踐，學習自主以及團隊開放。[1-2]因此，項目式教學具有培養學生綜合能力和素養的優勢。對項目式教學方法的推進，在工程教育理念中已經顯現出極高的關注率。[3-4]在工科專業，項目式教學法在專業教學中的應用，能夠凸顯專業特色，突出學生的主體地位，切實做到以人為本，以生為本，強調學習的主動性與探索性。[5-6]學生完成項目的同時，可以根據項目研究的創新點提出對行業領域材料應用的改性思路，激發學生創新意識，并將創新思想用于行業材料的應用，促進學生創新成果的積極轉化。高分子材料與工程專業必修課“聚合物共混改性原理”課程，從課程核心內容及教學目標來看，要想讓理論在實踐中落地，就要將理論運用到設計、制備聚合物共混物中來。那么，以一個聚合物共混改性設計項目為主線，不但能夠貫通全部理論內容，更能讓理論知識得到實踐，同時貫穿材料共混改性的創新思維，是高分子專業最適合開展項目式教學的課程。

1課賽結合，“聚合物共混改性原理”課程通過項目是教學改革落實創新創業的可行性

“聚合物共混改性原理”課程是高分子材料與工程專業必修課程。課程針對工程應用中的聚合材料改性，運用共混改性的技術提升材料性能，該課程詳細介紹聚合物共混的優勢，發展的情況，并規范介紹了聚合物共混物的分類及相關專業概念，從聚合物共混過程及調控方法，聚合物共混物的微觀形態分析以及共混物相容熱力學原理三層次基本理論向學生介紹課程理論核心內容。此外，聚合物共混物的應用，共混設備與工藝的學習幫助學生理解聚合物共混材料在行業領域的發展現狀。項目式教學改革能夠讓學生掌握聚合物共混改性的基本原理以及理論，理解高分子共混改性的過程、機理及應用；學會運用基本方法來設計、制備聚合物共混物，解決聚合物改性實踐中遇到的實際問題的能力；能理解聚合物共混改性的目的及意義，能理解聚合物共混材料應用過程中的注意事項及相關材料老化及環保要求，考慮安全、健康、法律、文化等因素；能根據材料應用需求獲取共混材料的最新科技進展，能通過團隊合作對材料改性進行方案設計，并通過項目報告表達出材料改性的具體實施方案。

學生要順利完成聚合物共混改性的項目任務，必須經過共混改性理論知識的學習理解、廣泛查閱相關文獻、對改性目標進行深入探討和思考、根據實驗條件和設備運行情況設計改性方案、安全開展實驗研究、對實驗獲得的數據進行處理與有效分析、積極開展團隊協作、并將共混改性項目的實施情況進行交流匯報口等一系列的能力訓練。項目的執行能夠讓學生創新實踐能力得到有效訓練，也能讓學生更加深入的了解市場對高分子材料的應用需求，清楚當前聚合物材料共混改性的重要目標，將材料設計制備中共混改性的方法與行業發展緊密結合。因此，在“聚合物共混改性原理”課程中都采用這種以項目任務為驅動的綜合能力訓練的教學方式，能夠讓學生學習專業知識的同時訓練工程職業技能，并在設計開發共混改性方案過程中體現創新意識，從知識運用、動手實踐、創新創業等多方面培養學生工程職業素養，踐行工程師攻堅克難，追求卓越的工匠精神，切實提高學生解決復雜工程問題的能力，將教學目標與行業需求緊密聯系，更加適應社會對高分子專業創新創業人才的需要。

2“聚合物共混改性原理”項目式教學改革實施情況及創新創業能力培養情況

“聚合物共混改性原理”課程于2018-2020年三個學年度，進行了項目式教學的改革的實施，編寫了課程教學大綱，明確了課程項目的教學目標、考核辦法，并在授課過程中始終貫穿講解聚合物共混改性涉及的理論和方法。每年度課程設置15-20個個高分子材料共混改性的項目，學生分為小組，選擇共混改性配方設計項目，通過小組團隊合作，書寫項目書，完成匯報，并進行了每組15分鐘的項目匯報。通過共混改性項目的執行，學生能夠充分調研相關材料的應用情況，針對材料具體的試用環境，思考需要提高性能的改性方向，結合所學的基本知識，對改性目標進行預測，提出改性方案，并在設計改性配方時，關注成本因素、環保、社會、安全等因素。通過項目的執行學生創新意識和綜合能力獲得提高，共混改性的方法思維幫助學生建立了材料改性應用的意識。此外，項目匯報訓練了學生的表達能力，展現出學生團隊合作的效果。總之，項目式教學改革的實踐讓“聚合物共混改性原理”課程變得生動，并且更能培養學生創新創業能力與解決復雜工程問題的能力。2018年10月，高分子專業認證專家進校考察期間，認證專家充分肯定了項目式教學改革在提高學生解決復雜工程問題方面的做法，并提出建設性意見。上述工作充分表明專業課程進行項目式教學改革能夠有效實現課程目標，達成專業學生畢業要求，落實人才培養目標。

在專業課程開展項目式教學改革的同時，課程對接了大學生各類創新創業競賽，特別是高分子材料專業的各類學科競賽，如全國高分子材料創新創業大賽、全國高分子材料實驗實踐大賽和全國高分子材料創新創業大賽等，學生通過完成共混改性項目的實驗研究，能夠獲得性能優良的改性材料，為學生參加學科競賽提供研究基礎，此外，完成項目書的同時，將項目創新點，可行性、材料應用及改性成本等因素充分考慮，項目書本身就符合大學生學科競賽項目申報要求，學生可以將自己的改性項目成果用于學科競賽。所以，專業課程的教學改革能夠切實將學生創新創業能力培養落到實處，并緊密對接學科專業科技進展。

3“聚合物共混改性原理”課程項目式教學改革實施效果

通過課程改革的執行能有效促進了校企共建課程的深入合作。“聚合物共混改性原理”課程聘請了中國石油蘭州化工研究中心、眾邦集團、蘭州瑞普科技實業有限公司和玉門艾郎風電葉片有限公司高級工程師參與學生項目指導，將企業對人才能力的需求落到具體教學環節中，讓人才培養與行業發展緊密結合，凸顯高分子專業人才在材料配方設計方面能力的培養。項目式教學改革的執行可以將企業對材料的需要轉化成課程中具體的項目，在學生完成項目的同時對材料進行開發研究，并借助學校專業實驗平臺，展開部分預演實驗，學生通過完成項目不但學習了知識，提高了能力，也為材料的開發提出了思路。目前，合作企業每年將企業技術需要轉化為切實可行的改性項目題目下發課程，學生能夠積極探索，提出改性方案。2020年，上海艾郎風電葉片公司負責人，根據葉片行業的材料需求，設置了金點子工程，對接課程項目，學生完成項目的同時還獲得了企業資助，高分子專業4名同學獲艾郎獎學金。

通過項目過程評價建立真實反映學生能力提升的評價體系。項目式教學更加注重過程管理及評價，在項目執行過程中，教師引導學生運用基本原理完成項目方案設計，不直接提供改性配方，指導教師可以根據企業需求設計課程項目題目，學生通過組建項目團隊，分組進行研究研究，根據實驗室設備運行情況，自行設計實驗方案、流程，積極與指導教師探討方案可行性，安全地開展實驗，進行分析表征。這些項目任務，均在學生課外時間完成，并總結實驗數據獲得有效結論。最后，項目通過匯報形式向同學們表達成果，學生制作匯報ppt，團隊回答問題，展示實驗作品。評價人員根據項目選題背景調研、選擇改性材料、確定共混方法、考察影響因素、預測性能提高及項目報告撰寫及答辯匯報PPT制作對學生進行考核評價。在課程改革過程中建立一套評價標準，每個環節均給出能力評價，這些全過程的評價更加能夠真實反映學生能力的提升，達到課程教學的目的。

通過課程項目式教學改革，有效提升學生創新創業能力。通過項目實施的契機高分子專業學生參加各位大學生創新創業競賽，取得驕人的創新創業成果。2019-2020年度，高分子材料與工程專業學生（60人）獲大學生創新創業訓練計劃項目國家級立項4項，省級立項8項；獲全國大學生“互聯網+”大賽省賽銀獎1項，銅獎2項，校賽金獎5項；全國大學生高分子材料創新創業大賽二等獎1項，三等獎3項；獲全國大學生高分子材料實驗實踐大賽全國一等獎1項，三等獎1項；獲全國復合材料大賽全國三等獎1項。學生積極參加大賽，作為組織單位，蘭州理工大學多次獲得各類優秀組織獎。

4結語

通過校企合作，針對高分子材料與工程專業人才培養課程體系中具有應用前沿特征的“聚合物共混改性原理”課程進行課程建設，將工程教育認證的教育教學理念貫穿課堂教學，切實提高學生解決復雜工程問題的能力及創新能力。通過項目式教學改革，將課程目標于行業對人才的需求直接掛鉤，針對行業對共混材料的需要設計項目題目，通過項目完成使學生掌握聚合物共混改性相關的基本知識，提高學生工程實踐及配方開發的能力，項目實施過程提升學生創新能力，項目對接行業進展培養學生創業意識。通過項目式教學案例，優化課程教學目標、課程大綱、構建課程過程評價機制。最后，學生項目完成能夠對接學科競賽，項目書書寫能夠訓練學生項目申報，創新能力得到有效提升，創業意識得到培養，課程的教學改革切實落在學生創新創業教育方面。

基金項目：2020年甘肅省教學成果培育項目：新工科背景下材料學科專業升級改造的研究與實踐（甘教高[2020]8號）；甘肅省教育科學十三五規劃課題（GS[2020] GHB4752）：新工科背景下材料類專業人才培養方案重塑的研究與實踐；2019年甘肅省創新創業教育改革項目：基于專業認證理念的創新創業型“項目式”教學示范改革研究（甘教高[2019]7號）

參考文獻

[1]甘霖，黃進，毛翔，等.基于項目式教學的特種高分子材料科教學改進.西南師范大學學報（自然科學版），2018，43（3）：161-165.

[2]Zhou Y，Gao L，Liu S.Cultivating the Innovation Ability of College Students World Transactions on Engineering & Technology Education 2013，113（3）：304-309.

[3]鄧萌，程捷，陳玨，等.向工程教育認證的高分子專業“材料科學與工程基礎”教學模式改革.高分子通報，2019，9：72-76.

[4]楊燕，陳智棟，劉春林，等.工程教育認證背景下《高分子材料成型加工》教學模式探討.高分子通報，2016，11：88-92.

[5]張鳳，王錦.淺談工程教育認證背景下的高分子課程改革.化工時刊，2019，33（4）：54-55.

[6]師奇松，楊明山，戴玉華.基于工程教育認證的以學生為中心的高分子化學教學改革.教育教學論壇，2019.11：103-104.