產學研相結合的教學方法在材料課程教學中的應用探究*

李萬喜，杜意恩

(晉中學院化學化工系，山西 晉中 030619)

“中國制造2025”是中國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領，明確將“新材料”作為十大重點發展領域之一，無疑為材料產業帶來全新的發展機遇。高等院校既是培養人才的搖籃，又是知識創新的源頭。如何培養材料學科高素質應用型人才服務于“中國制造2025”國家重大發展戰略，既是高等院校的重要課題，也是國家關切的問題。但是相關研究表明，材料相關專業學生的就業情況不容樂觀，就業競爭力一般，具體表現在學生的專業素質不強，進入工作崗位后適應能力較弱[1]。造成這一現象的一個重要因素是材料類專業屬于工科專業，相關課程的理論性與應用性較強，注重培養學生分析和解決實際問題的能力。但是在實際教學過程中，以課本知識為本位，教學內容枯燥，教學方法單一，在教學中主要重視知識的結論和教學的結果，忽略知識的形成過程和發展變化。這種教學方式容易使學生失去學習興趣，導致學生學業水平低下，專業能力提高緩慢，不利于學生思維能力的培養和創新能力的提高。針對這一情況，深化教學改革，探索新的教學方法、切實強化教學手段以提高教育教學質量已迫在眉睫。

1 產學研相結合的教學理念

產學研相結合教育是以培養學生綜合能力和就業競爭能力為重點，充分利用學校與企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源以及在人才培養方面的各自優勢，把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、實踐能力為主的生產實踐、科學研究有機結合的教育形式，是提高我國高等院校工科專業教育教學水平和培養應用型人才的重要途徑之一[2]。近年來，針對材料專業課程的產學研教育，個別學校邀請企事業單位的工程師及行業專家對個別課程進行課堂教學，與同學們分享他們的親生經驗和相關知識在工程實踐中的應用，加深學生對知識創新和實踐應用的理解。個別學校還選派學生進企業和科研單位參與相關項目的研發工作。還有些高校立足學校辦學實際，規劃校辦企業和深化產教融合、校企合作，進行產學研結合辦學的探索[3]。這些辦學方法和教學手段取得了較好的教學成效，但仍有許多不足之處，具體表現為：(1)還處于探索狀態，尚沒有形成一套較為完整的針對材料課程實際情況的教學方法體系。(2)這種產學研結合辦學對高校實力和專業要求非常高，推廣起來非常困難。

借鑒產學研相結合教育理念，充分發揮教師的主觀能動性，產學研相結合的教學方法是由授課教師將相關知識的工業應用背景和科研動態傳授給學生，讓死板的知識活起來，激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率，拓寬學生的視野和知識面，從而提高教育教學質量。這對培養學生的創新思維方式有著重要作用，對高校的教學改革和工程教育質量的提高有著積極的作用和影響。

2 產學研相結合的教學方法的優勢

2.1 有利于激發學生的學習興趣和調動學習積極性

現在的大學生大多都是“00后”，思維極為活躍，喜歡接觸新事物、新思想，陳舊的教學方法和枯燥的教學內容等容易使學生失去學習興趣。心理學研究表明，人的一切活動都是由需要、興趣、動機所支配的。學習活動亦如此，學生只有對學習產生興趣，自覺地進入學習狀態，才能取得較好的成績。而陳舊的教學模式不能充分地開發學生內在的潛能，必然被新的教學方法所取代。產學研相結合的教學方法以材料相關課程中的關鍵知識點與應用實例和科學研究相結合，通過有效的教學組織，可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，多角度豐富學生的知識面。

2.2 有利于提高教師的綜合素質

高校教師基本上都具有研究生學歷，不僅具備教學能力，而且對本學科的整體情況有較充分的了解。對于材料學科的高校教師，絕大多數都主持過研究項目，能把最新的研究成果和研究方法傳授給學生。在產學研相結合的教學過程中，教師能吃透教材，根據課程章節重點內容，精心選取產學研結合的知識點，查閱與之相關的科研成果和實際應用案例，將不斷變化的學科發展、科研動態和先進技術等內容不斷補充用于教學。在這個過程中，可以鍛煉一批具有扎實理論和實踐功底，具有奉獻精神的“雙師雙能型”教學科研隊伍，以嚴謹、科學、求真、務實的作風全面提高教師的綜合素質。

2.3 有利于培養應用型人才

人才的培養，必須適應信息化和國際化的要求，知識傳授、能力培養、價值塑造并重。傳統的填鴨式教學方式很難使學生將所學過的專業知識與實際應用貫通起來，難以培養出高素質的應用型人才。從事教學科學研究的教師熟悉自己所從事的研究領域，通過產學研相結合的教學，將材料學科相應的研究成果和應用實例貫穿到課堂教學中，可以開闊學生的視野，提高學生發現和解決問題的能力，更好地與社會需求相結合，提高學生專業知識的應用能力，培養學生的獨立思考能力和創新精神，培養適應國家經濟建設和社會發展需要的應用型創新人才。

3 產學研相結合的教學方法的實施

3.1 師資隊伍建設

師資隊伍建設，是保證人才培養質量的重要條件。產學研相結合的教學方法不同于一般教學，教師需要在業余時間針對相關課程內容查閱各種相關資料并歸納總結。所以教師首先需要樹立全新的教育教學理念，不斷豐富自己的知識面，才能保持課堂教學的先進性。在師資隊伍建設上需要引進和培養有材料專業背景，具有扎實理論和實踐功底，具有奉獻精神的高素質高層次人才。

3.2 團隊和課程建設

根據材料專業特點，分階段、分內容、多角度地進行綜合研究與實施。具體實施方法如下：首先選定一門材料專業課程，根據教師專業特點組建團隊，分工協作，根據課程章節重點內容，精心選取能很好進行產學研結合的知識點，查閱與之相關的科研動態和實際應用案例，確定課程教學中產學研結合的應用實例。然后將相關內容歸納整合，形成能進行課堂教學的一整套教學資料和教案，有機穿插到課堂教學中。最后通過學生的反饋和教學反思，將相關經驗進行歸納總結，優化課程教學中產學研結合的應用實例，強化課堂學習效果，實現教學目標。通過實施方法的推廣，可以為材料專業本科生科技創新教學體系的構建提供有力的支持，為社會培養高素質應用型人才。

3.3 課堂教學實施與反思

以晉中學院精品共享課程建設項目《材料表面與界面》課程為例，第七章聚合物的表面改性中第一節電暈放電處理，需要學生掌握電暈放電處理對聚合物改性的原理以及改型后的聚合物性能的改善情況，在教學組織中可以用到產學研相結合的教學方法。首先提出問題，聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴是非極性材料，有高度的結晶性，表面濕潤性差，對印刷油墨的附著力小，其表面的印刷、粘接、涂層非常困難，所以需要進行表面改性。然后分析和解決問題，通過講解電暈放電的原理、工藝流程、處理效果后指出，和其它表面處理方法相比，電暈放電處理簡便易行，易調節，無污染，可顯著提高薄膜的濕潤性，顯著改善印刷油墨的附著力，處理效果好，所以是聚烯烴薄膜中最常用的表面處理方法。例如工業上聚乙烯塑料袋表面印刷字體和圖案基本上都是采用電暈放電方法。最后深化對知識點的理解并擴展知識面。電暈放電處理聚烯烴雖然有很多優點并在工業上廣泛應用，但是它還有一些缺點。例如電暈放點預處理后的效果不穩定，表面極性會隨著時間的延長而衰減，處理后最好立即印刷和粘接。針對這些缺點，通過查閱相關文獻發現，很多科研工作者對聚乙烯、聚丙烯等常用的聚烯烴薄膜表面電荷積累與消散以及表面極性衰減機理進行了系統研究，通過優化充電電壓、電流強度、作用時間、助劑等因素可以提高表面極性衰減時間，提高印刷質量和粘接強度[4-6]。通過整個教學實施過程，可以激發學生的學習興趣和解決問題的熱情，調動學生的學習積極性，多角度豐富學生的知識面。最后通過與學生交流討論，進行教學反思，學生接受理解能力有限，需要用通俗易通的語言對知識點進行拓展，重點是通過知識的學習使學生體驗科學研究和工程應用的過程，激發學生學習的興趣，培養學生的創新精神和實踐能力。

4 結 語

教學改革要以社會為導向，面向科學研究與實踐應用，吸納對應行業和領域的最新需求、最新技術、最新應用，并融入教學中，主動適應社會需求。本文堅持以學生為本和以能力培養為核心的教育教學理念，創新性地在材料課程教學中進行產學研相結合的教學方法的應用探究，以材料相關課程中的重要知識點與應用實例和科學研究相結合，激發學生的學習興趣，多角度豐富學生的知識面，開拓學生的視野和思路，訓練學生的思維變通性和培養學生的創新能力，為材料課程體系產學研相結合的教學改革提供一個新思路和有力的技術支持。