龔新懷 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300 華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,福建廈門 361021)

趙瑨云,康曉燕 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300)

高分子專業(yè)材料加工綜合實踐課程的教學(xué)探索

龔新懷 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300 華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,福建廈門 361021)

趙瑨云,康曉燕 (武夷學(xué)院生態(tài)與資源工程學(xué)院,福建武夷山 354300)

基于以工程實踐和創(chuàng)新能力為核心的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),在高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中新增了材料加工綜合實踐課程。從實驗教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)手段設(shè)計和實驗考核評價4個方面,提出對高分子專業(yè)材料加工綜合實踐課程進行教學(xué)設(shè)計。教學(xué)實踐結(jié)果表明,該教學(xué)設(shè)計能培養(yǎng)和增強學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,并已取得良好的教學(xué)效果。

高分子專業(yè);材料加工;綜合實踐課程;實驗教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段

工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是我國工科高等院校進行應(yīng)用型人才培養(yǎng)的核心目標(biāo),實驗教學(xué)是完成這個目標(biāo)的重要途徑[1]。目前在高分子專業(yè)實驗教學(xué)體系中,大多數(shù)院校主要以培養(yǎng)基本技能的驗證型實驗為主,孤立地結(jié)合理論課程教學(xué)內(nèi)容,分門開設(shè)高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗、高分子成型加工實驗及高分子材料分析與測試實驗等,各實驗課程之間、各實驗項目之間缺乏有效的聯(lián)系和配合,不能形成一個系統(tǒng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),這將很不利于對學(xué)生工程概念和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。對此各高校都積極進行實驗教學(xué)改革,在實驗教學(xué)內(nèi)容中引入具有工程能力培養(yǎng)導(dǎo)向的綜合性實驗和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的設(shè)計性實驗[3],但由于把綜合性和設(shè)計性實驗僅加到一個實驗課程中,往往只有幾個學(xué)時的教學(xué)安排,很難取得培養(yǎng)學(xué)生工程和創(chuàng)新意識、提高綜合實踐能力的良好效果,甚至無法滿足學(xué)生順利完成本科畢業(yè)論文的需求[4]。因此筆者嘗試對武夷學(xué)院高分子材料與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案進行修訂,在單獨開設(shè)高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗、高分子成型加工實驗及高分子材料分析與測試實驗基礎(chǔ)上,結(jié)合專業(yè)教師科研方向和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展,單獨增設(shè)了1門材料加工綜合實踐課程,將材料制備、材料加工、材料結(jié)構(gòu)表征與性能測試等相關(guān)理論與實踐有機串聯(lián)、搭配、綜合起來,培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗基本技能的同時,提高工程實踐能力和創(chuàng)新意識。課程安排在第7學(xué)期進行,計劃32學(xué)時。

1 實驗教學(xué)內(nèi)容體系設(shè)計

1)開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。驗證性實驗是打基礎(chǔ),培養(yǎng)基本技能,在實驗教學(xué)過程中,學(xué)生往往依葫蘆畫瓢,照抄實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容,只注重實驗結(jié)果,不顧實驗現(xiàn)象的分析,缺乏實驗的主觀能動性,難以培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、解決問題的能力。綜合性、設(shè)計性實驗,側(cè)重多門學(xué)科知識的綜合運用和實驗方案的自主設(shè)計,要求學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮,能提高學(xué)生綜合實踐能力和創(chuàng)新能力,鑒于驗證性實驗已在前期的高分子化學(xué)、高分子物理、高分子材料加工實驗中已有開設(shè),該課程只開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力,為學(xué)生最終的畢業(yè)論文實驗作鋪墊。

2)引入教師科研成果,拓寬教學(xué)課題來源,促進教學(xué)科研良性互動[5]。以教師科研成果為基礎(chǔ),開發(fā)出綜合性、設(shè)計(創(chuàng)新)性實驗,提高學(xué)生的實驗參與興趣和主觀能動性,變被動參與為主動學(xué)習(xí),提高實驗教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新意識和能力。以教學(xué)與科研互動為教學(xué)模式,讓學(xué)生盡早參與科學(xué)研究,從而認識、理解科研的基本過程,同時增進實驗教學(xué)的深度、科學(xué)性和生命力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3)與地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合,強化工程實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、凸現(xiàn)工科特色[6]。在實驗教學(xué)中,對開設(shè)的綜合型實驗設(shè)計既要體現(xiàn)理論與研究相結(jié)合,又能培養(yǎng)學(xué)生對各門學(xué)科知識的綜合運用能力。綜合實驗要求學(xué)生完成從原料準備到產(chǎn)品檢測的全過程,提高學(xué)生的綜合能力,尤其是工程實踐能力,教學(xué)實踐中實驗設(shè)備模擬實際生產(chǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并培養(yǎng)學(xué)生以工程角度分析問題和解決問題的能力,體現(xiàn)實驗教學(xué)的工程實踐性,提高學(xué)生的工程能力。如武夷學(xué)院位處福建閩北,竹木資源豐富,竹木加工企業(yè)眾多,在竹木加工當(dāng)中產(chǎn)生了大量的廢棄物。提高竹木利用率,資源化利用廢棄物,是竹木產(chǎn)業(yè)需要重視的研究問題。為此武夷學(xué)院教師申請立項的福建省科技廳重點項目——閩北竹木廢棄物的資源利用(2012N0027),研究方向之一就是將竹塑、木塑復(fù)合材料的制備研究成果應(yīng)用于高分子材料專業(yè)的實踐教學(xué)內(nèi)容中,與地方產(chǎn)業(yè)很好銜接起來。

2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

實驗教學(xué)的最終目的是為了提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力,適應(yīng)未來的職業(yè)發(fā)展,基于,該實驗教學(xué)面向高分子材料研發(fā)崗位工作內(nèi)容,創(chuàng)建工作環(huán)境氛圍,同時模擬本科畢業(yè)論文模式,分模塊開展課程教學(xué),將整個教學(xué)過程劃分為文獻查閱教學(xué)引導(dǎo)、開題報告和討論,材料成型制備實驗、材料結(jié)構(gòu)表征與性能測試實驗、課程總結(jié)與答辯5大模塊(見表1)。該5個模塊既對應(yīng)工作情境,也是科研訓(xùn)練的基本過程。學(xué)生在經(jīng)過這個課程的學(xué)習(xí)訓(xùn)練之后,可以讓他們充分了解開展科研工作的基本方法,有利于他們順利完成即將開始的本科畢業(yè)論文。

表1 實驗內(nèi)容、學(xué)時及預(yù)期目標(biāo)

3 教學(xué)手段設(shè)計

1)注重教師引導(dǎo)作用,強度團結(jié)協(xié)作精神。在教學(xué)過程中,為確保實驗過程順利開展和預(yù)期教學(xué)效果,在每個環(huán)節(jié)上都要注重對學(xué)生的引導(dǎo)作用,包括引導(dǎo)學(xué)生如何查閱文獻制定實驗方案,如何分析實驗現(xiàn)象及問題、如何進行數(shù)據(jù)處理、分析和實驗結(jié)果總結(jié),并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗中出現(xiàn)的問題再查閱文獻、調(diào)整實驗方案等。最終達到引導(dǎo)學(xué)生建立初步的科學(xué)研究方法和思維能力。筆者所在教研室目前有2位副教授、3位講師參與2010級高分子專業(yè)57位學(xué)生的實驗教學(xué)指導(dǎo)中,在師資配備上能夠保障對學(xué)生的指導(dǎo)。同時課程教學(xué)采用小組團隊協(xié)作方式進行,每組3名同學(xué),團隊合作完成項目,培養(yǎng)學(xué)生具有團結(jié)合作意識和精神,起到很好的情感教學(xué)效果。

2)開放實驗室資源,配合學(xué)生完成實驗[7]。因為該課程學(xué)時安排不多,學(xué)生不一定能在學(xué)時規(guī)定范圍內(nèi)完成文獻資料的查閱、實驗方案制備、材料制備、材料的結(jié)構(gòu)表征與性能測試以及開題和答辯所有環(huán)節(jié),因此在教學(xué)期間必須開放實驗室。實驗室的開放必須從實驗藥品、實驗儀器設(shè)備及實驗師資都加以保障。在保證實驗安全的同時,能對學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的疑問進行解答,實驗設(shè)備故障及時維修,確保學(xué)生實驗的順利完成。

此外學(xué)院還建成了實驗中心網(wǎng)站,學(xué)生可以登陸網(wǎng)站,查閱實驗中心相關(guān)的實驗設(shè)備、實驗教學(xué)資料等,并對實驗過程中存在的疑問還可以在線留言,實驗中心安排了教師進行詳細解答。

4 實驗考核評價

以往實驗成績的評價方式是學(xué)生實驗,交實驗報告,教師給出成績。該模式不能客觀、全面地評價學(xué)生的綜合性、設(shè)計性實驗技能,抑制了學(xué)生深入探究的學(xué)習(xí)興趣。為了提高學(xué)生對材料加工綜合實踐課程的興趣與熱情,養(yǎng)成良好的實驗作風(fēng)和科研態(tài)度,就必須客觀、全面地評價實驗教學(xué)效果和學(xué)生的實驗技能及實踐創(chuàng)新能力,改變傳統(tǒng)只注重結(jié)果的考核方式。由于該課程采用畢業(yè)論文模式,劃分為5個模塊(見表1)進行,因此制定了依據(jù)模塊的課程評價體系,每個模塊分值各占20%,同時在模塊評分中引入小組研究團隊負責(zé)人對成員的評價和其具體工作介紹,指導(dǎo)教師在具體指導(dǎo)中隨時跟進,認真觀察,并在適當(dāng)參考學(xué)生評價的基礎(chǔ)上,做出客觀、公正和全面的評價。

5 結(jié)語

材料加工綜合實踐課程,融合了高分子材料成型加工、高分子物理、高分子材料分析與測試等知識點,并通過對接教師科研成果和地方產(chǎn)業(yè),采用本科畢業(yè)論文模式,分模塊對學(xué)生進行全面考核評價,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動了其主觀能動性,培養(yǎng)他們的團隊合作精神和工程實踐意識,并幫助學(xué)生了解科研過程,提高實踐、創(chuàng)新能力,取得良好教學(xué)效果。

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[5]韋化,曾冬梅,秦鋼年,等.實驗教學(xué)與科研相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2008,25(5):31-34.

[6]楊道媛,劉一飛,徐博,等.依托辦學(xué)特色,發(fā)展創(chuàng)新實驗項目培育創(chuàng)新成果[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(6):231-233, 238.

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[編輯] 辛長靜

N4

A

1673-1409(2014)22-0113-03

2014-02-12

福建省科技廳重點項目(2012N0027);武夷學(xué)院科研項目(XL1209);武夷學(xué)院教改項目(Jgrc201006,Sj201210397733)。

龔新懷(1985),男,博士,講師,現(xiàn)主要從事高分子材料方面的教學(xué)與研究工作。