產學研協同育人*
——材料類專業實踐教學改革研究

崔文廣，高巖磊，張紹巖，胡江浦，趙 娜

(1.石家莊學院 化工學院，河北 石家莊 050035；2.石家莊市高分子基復合材料技術創新中心，河北 石家莊 050035)

高等教育的根本任務是培養人才，努力提高人才培養質量是高等學校的第一使命。產學研協同育人是高等教育適應經濟社會發展需要。培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才的有效教學形式，是高等教育面向社會、服務社會、推動社會發展的必由之路，也是高等教育教學改革發展的基本趨勢[1，2]。我國高等教育培養模式的發展趨勢是不斷改革課程體系，完善培養方案，加強實踐性教學環節，推進產學研協同育人，提高學生的創新能力和知識運用能力[3]。本研究將相關科研課題與實踐教學有機融合，將科研成果轉化為實踐教學內容，把學科前沿的最新研究信息及成果引入課堂，加深學生對相關專業最新進展的了解，從而推動學校產、學、研合作教育的開展，提高學生的實踐及創新能力。

1 產學研協同育人材料類專業實踐教學研究的思路與方案

經過一年多的探索與實踐，利用專業教師開展校企合作的科研課題及教師到企業進行掛職鍛煉獲得的實踐經驗，在材料專業實踐教學改革方面進行了深入的研究與實踐。

在廣泛調研的基礎上，吸取國內其他高校在產學研協同育人實踐教學改革方面的經驗，同時結合我校的實際情況，對材料科學與工程專業實踐課程內容進行分析，并結合材料科學與工程專業特點及不同年級學生已有的知識基礎，確定項目研究實施方案，將豐富的科研成果資源、掛職鍛煉經驗與實踐教學進行有效融合。

篩選了部分研發項目及技術成果以項目教學的方式嵌入在實踐教學內容中，使授課內容更加貼近實際生產、并緊跟專業發展方向。以下是實踐教學中引入的部分項目實例：

1)《基于界面設計的納米二氧化硅/PVC復合材料的研究》通過干法改性技術，制備出以納米二氧化硅為核，以與PVC基體樹脂有良好相容性的改性劑為殼的改性納米二氧化硅顆粒，有效地改善了其在PVC中的分散性和相容性。在高分子材料力學性能測試實驗的授課過程中將該項研究成果進行專題講授，增加學生對無機非金屬材料改性與否對高分子材料力學性能影響方面的認識。

2)《碳酸鈣復合二氧化鈦材料的制備及應用》通過優化二氧化碳流量、氫氧化鈣初始濃度、pH值和反應溫度等工藝參數，實現了碳酸鈣復合二氧化鈦材料的制備。在碳酸鈣制備實驗的授課過程中將該項研究成果進行專題講述，豐富學生對碳酸鈣及相關產品方面的認識。

3)《高性能聚丙烯基復合材料研究》考察了擠出條件和注塑條件對PP/nano-CaCO3復合材料力學性能的影響，把不同質量比的nano-CaCO3和PP在雙螺桿中進行熔融共混，然后注塑成測試試樣，考察了nano-CaCO3的加入量對PP力學性能的影響。將該項研究中應用的高分子材料加工成型技術嵌入到塑料擠出造粒和塑料注塑成型的實驗中，加深學生對高分子復合材料加工成型技術的掌握。

4)《HDPE/nano-CaCO3復合材料性能研究》考察了nano-CaCO3的加入量對HDPE熔融指數和熱變形溫度的影響。將該項研究成果與熔融指數的測定實驗和熱變形溫度的測定實驗相結合，加深學生對無機非金屬材料對高分子材料流動性和耐熱性影響方面的認識。

5)《低溫快燒型建筑陶瓷結晶釉的研制及應用》研究了燒結溫度和球磨條件對建筑陶瓷結晶釉性能的影響。將該項研究中應用的陶瓷粉體成型技術融入到球磨法制備陶瓷粉體實驗中，增加學生對相變及微晶結構形成原理及實際應用方面的認識。

6)《建筑陶瓷納米釉料的研制及應用》研究了陶瓷漿料的制備工藝和陶瓷注漿的工藝條件對建筑陶瓷納米釉料性能的影響。將該項研究成果與陶瓷漿料的制備實驗和陶瓷的注漿成型實驗相結合，豐富學生對陶瓷釉料方面的認識。

7)《建陶生產中廢瓷綜合利用的共性技術開發和示范》研究了廢瓷塊粉碎技術和級配等對廢瓷利用效果的影響。將該項研究中應用的“廢瓷塊粉碎及篩分”作為材料專業學生的職業技能訓練內容，通過該訓練，學生掌握工業球磨機及篩分技術的原理及基本操作。

8)《高韌性低正己烷溶出藥用聚丙烯瓶的制備研究》通過優化聚丙烯樹脂的分子量大小及其分布、增韌劑的用量、無機粉體的用量等參數，制備出了高韌性低正己烷溶出藥用聚丙烯瓶。將該項研究中有關“降低聚丙烯瓶中正己烷溶出度”的方法作為綜合實訓內容，使學生對聚丙烯作為藥包材料的研究現狀和發展趨勢有了一定的認識，同時掌握了降低聚丙烯瓶中正己烷溶出度的有關技術和方法。

9)《低煙無鹵阻燃ABS的研制》以納米氫氧化鋁(ATH)為主阻燃劑，選用能與其產生協同效應的阻燃劑為阻燃增效劑，并選用彈性體作為增韌劑，采用熔融共混的方法研制低煙無鹵阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。通過對納米氫氧化鋁的表面改性及高效界面相容劑的引入，有效地改善納米氫氧化鋁在ABS基體中的分散性及其與ABS基體間的界面粘結性，并通過調整主阻燃劑和阻燃增效劑及彈性體的加入量，使ABS同時滿足阻燃性能和力學性能的要求。將該項研究成果應用到學生的綜合實訓中，通過實訓使學生對高分子材料的阻燃方法和阻燃機理有了一定的了解，同時也初步具備了進行研究開發的思路。

與有關企業開展合作，選派教師到企業進行掛職鍛煉，直接參與企業的一線研發和生產工作，使教師實踐與技能的儲備更加豐富。

1)專業教師通過到“河北環球橡膠制品有限公司”的混煉車間、壓延車間、成型車間和硫化車間等工序段的學習，熟練掌握了橡膠輸送帶的生產工藝流程及生產原理，同時了解了各工序段在生產過程中經常出現的一些問題及解決辦法。通過在企業的學習和工作，聯系到材料專業建設和課堂教學，材料專業在進行實驗和實踐內容設置時，參考了相關企業的生產過程及分析測試過程，有針對性地設置實驗和實踐內容，使之與企業的實際生產相結合，有針對性地培養學生的實踐動手能力。學校的實驗及測試設備缺少具體的操作規程，借鑒企業的做法，在每臺設備旁附上了操作規程，以提醒學生注意操作安全，避免自身受到傷害及損壞設備。

2)專業教師通過到“河北省力馬建陶有限公司”進行學習，熟練掌握了陶瓷生產的工藝流程及原理，同時了解了各工序段在生產過程中經常出現的一些問題及解決辦法。結合在企業的學習收獲，有針對性地對現有實驗和校內實訓內容進行了改革，使之與企業實際生產的聯系更加緊密，顯著提高了學生的實踐能力。

3)專業教師通過到“石家莊啟宏新材料制品有限公司”進行學習，更加深入地了解了高分子材料的發泡技術和原理及在生產過程中經常出現的一些問題及解決辦法。結合在企業中學到的知識和經驗，對現有實驗和實訓中與工廠生產脫節的部分進行了修訂，使學生對工廠生產過程有了更深入的了解。

聘請企業技術人員為實踐課指導教師，加深學生對所學知識的理解和掌握。

1)聘請項目合作企業“石家莊市中匯藥品包裝有限公司”技術總監為實踐課指導教師，定期為學生講解藥品包裝材料行業的發展現狀和趨勢，生產過程中出現的新技術和遇到的新問題，不同藥包產品的生產工藝及生產原理，工廠安全注意事項等內容，加深了學生對所學知識的理解。

2)聘請項目合作企業“石家莊市龍力化工有限公司”分析測試中心主任為實踐課指導教師，有針對性的為學生講解無機非金屬材料性能分析測試中的有關原理、方法和注意事項，增強了學生學習的興趣。

3)聘請項目合作企業“河北省力馬建陶有限公司”工程師為實踐課指導教師，定期為學生講解建筑陶瓷生產過程中出現的新技術和遇到的新問題，建筑陶瓷的分析測試手段和方法，加深了學生對陶瓷材料生產和分析測試的認識。

2 取得的效果與經驗

該項目實施后，在實踐創新人才培養、師資隊伍建設方面均取得了顯著的成績。鼓勵學生利用課余時間，以第二課堂等形式參與到產學研合作過程中。改革進行過程中，先后有30余名同學完成了多項河北省大學生創新訓練項目和石家莊學院大學生創新訓練項目，20多名同學完成了多項河北省化工制藥實驗教學示范中心本科生科技創新基金項目；獲河北省“挑戰杯”大學生創業大賽二等獎2項、三等獎2項，河北省大學生創新創業年會一等獎1項，河北省大學生化學實驗創新設計競賽一等獎1項，石家莊學院創新創業大賽一等獎1項，二等獎3項；參與發表了學術論文5篇、參與申報相關專利4項。同時，專業教師的教學水平和科研能力也得到了大幅度提升，項目組成員先后獲得河北省自然科學基金課題1項、河北省科技支撐計劃課題1項、石家莊市科技支撐計劃課題3項，發表研究論文10余篇，獲得授權發明專利3項，獲得廳局級科技獎勵2項，校級教學改革獎勵2項。

應用型工程技術人員的崗位能力需要各學科、各課程知識體系的綜合支撐，所以在培養應用型人才的過程中，一定要打破學科與學科、課程與課程之間的壁壘。改變原來講授某一門課程完整體系的教學目標，把各課程放到同一個目標下去實施，是培養應用型人才的有效辦法，在不同學科間建立教研團隊是實現應用型轉型的必由之路。

組建由企業一線技術專家參與的專業指導委員會，全面參與培養方案的修訂，從根本上把學生培養的方向定位為服務地方行業企業的應用型人才；為了實現學生素能與企業崗位要求的無縫對接，在實踐環節教學、畢業論文撰寫等方面需要企業技術人員的參與。

通過項目的實施，我們逐漸認識到：將產學研與學生的實踐和創新能力的培養以及專業教師的教學與科研能力的提升緊密結合，建立起“產學研合作一人才培養一科技創新”的良性互動模式，對于學生、專業教師的發展都將起到極大的促進作用，一定會培養出一批實踐能力及創新能力強的學生群體，打造出一支理論功底扎實、教學和科研能力強的師資隊伍。