馬曉坤，關(guān) 昶，王海東，梁春爽

（吉林化工學(xué)院 石油化工學(xué)院，吉林 吉林 132022）

以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化、工業(yè)一體化為代表，以人工智能、清潔能源、無(wú)人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)為主的全新技術(shù)革命，拉開(kāi)了第四次工業(yè)革命的序幕。為主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，2017年，教育部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》[1-2]。國(guó)家積極推廣實(shí)施“大眾創(chuàng)新，萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)符合新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)發(fā)展要求的工程技術(shù)人才[3-4]。

“新工科”計(jì)劃的提出，為高等院校人才培養(yǎng)模式改革指明了新的方向，圍繞著知識(shí)型、技能型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，各個(gè)高校也對(duì)人才培養(yǎng)的模式進(jìn)行了不同方向的探索與實(shí)踐。在全面推進(jìn)新時(shí)期工程教育改革和發(fā)展的過(guò)程中，要樹(shù)立創(chuàng)新型、綜合化、全周期的工程教育“新理念”；同時(shí)，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專(zhuān)業(yè)“新結(jié)構(gòu)”；不斷探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”；打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程教育“新質(zhì)量”；建立并完善中國(guó)特色工程教育的“新體系”。在“新工科”形勢(shì)下，改造升級(jí)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)，對(duì)加快推進(jìn)我國(guó)從工程教育大國(guó)走向工程教育強(qiáng)國(guó)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5-6]。

1 輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)模式單一，學(xué)生缺少實(shí)驗(yàn)興趣

傳統(tǒng)大學(xué)輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是基于專(zhuān)業(yè)知識(shí)理論講授，在重要知識(shí)點(diǎn)上設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)教師通常簡(jiǎn)單講解實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作方法及步驟進(jìn)行介紹和示范。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教師會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)說(shuō)明，提示數(shù)據(jù)處理及相關(guān)的纖維整理樣品。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很多預(yù)習(xí)都是簡(jiǎn)單地抄襲實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，也多以模仿的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，缺乏實(shí)驗(yàn)興趣，沒(méi)有探索精神。這種學(xué)習(xí)狀態(tài)很難讓學(xué)生將專(zhuān)業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力有機(jī)結(jié)合在一起，學(xué)生在面對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題時(shí)也很難提出創(chuàng)新的方案。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊，亟待改進(jìn)

高校的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程一般都是隸屬于各個(gè)學(xué)院，通常僅向本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)。實(shí)驗(yàn)室通常都是與教師的科研實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行共享的，這樣在實(shí)驗(yàn)空間和實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面很難實(shí)現(xiàn)公共實(shí)驗(yàn)課程的規(guī)模性和綜合性。一方面，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要集中采購(gòu)，在實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)有限的條件下，通常一次性采購(gòu)后要用很多年，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)備破損，在維修不及時(shí)的情況下，只能進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致部分學(xué)生產(chǎn)生依賴(lài)性，在組隊(duì)時(shí)出現(xiàn)“等靠”現(xiàn)象。另一方面，統(tǒng)一采購(gòu)的儀器可能因?yàn)樵O(shè)備功能性不強(qiáng)，不能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求，造成了一定程度的閑置和浪費(fèi)。

1.3 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置缺少與工程實(shí)踐的結(jié)合

輕化工程專(zhuān)業(yè)課程主要圍繞纖維制備原理、纖維染整工藝、纖維染整分析等幾大部分進(jìn)行。因此，專(zhuān)業(yè)課程大多設(shè)置纖維鑒別、纖維測(cè)定、纖維絲光效果測(cè)定、印花實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于當(dāng)前特種纖維的認(rèn)識(shí)比較薄弱，特別是在碳纖維性能測(cè)試方面有很多的知識(shí)盲點(diǎn)。吉林化工學(xué)院作為吉林省老牌化工類(lèi)高校，化工優(yōu)勢(shì)突出，產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì)顯著，與吉林化纖、吉林石化公司等企業(yè)和機(jī)構(gòu)有多年的合作經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)，因此，“新工科”形勢(shì)下輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置亟待與工程實(shí)踐相結(jié)合。

1.4 實(shí)驗(yàn)課程考核形式缺少系統(tǒng)性，學(xué)生重視程度低

通常，實(shí)驗(yàn)課程都是采取以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主體進(jìn)行評(píng)價(jià)的方式來(lái)給出學(xué)生的最終成績(jī)。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多雷同的錯(cuò)誤，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度明顯沒(méi)有專(zhuān)業(yè)考試課程強(qiáng)，很多學(xué)生都是應(yīng)付實(shí)驗(yàn)、以得學(xué)分為目的而盲目學(xué)習(xí)。這種形式對(duì)學(xué)生的考核較片面，不能準(zhǔn)確地反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，更無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

2 輕化工程實(shí)驗(yàn)課程改革研究

2.1 豐富實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)方法，提高學(xué)生興趣

輕化工程實(shí)驗(yàn)課程的講授過(guò)程通常是以突出學(xué)生的實(shí)踐操作為主體，以最終的數(shù)據(jù)結(jié)果或性能對(duì)比來(lái)鞏固輕化工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師授課的時(shí)長(zhǎng)是有限的，需要用更加直觀、簡(jiǎn)潔的方式讓學(xué)生快速掌握實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)結(jié)果處理方法?？梢詫⒕W(wǎng)絡(luò)教學(xué)充分應(yīng)用于輕化實(shí)驗(yàn)課程的講授上，利用百度秒懂百科、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，畫(huà)面直觀、形象生動(dòng)地向?qū)W生演示知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)操作。采用啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)通過(guò)實(shí)踐獲得知識(shí)。

2.2 實(shí)驗(yàn)課程考核系統(tǒng)化，提高學(xué)生重視程度

高校的實(shí)驗(yàn)課程多以考察課的形式進(jìn)行評(píng)價(jià)和量化，很難讓學(xué)生像重視必修課程一樣重視實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)是將專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)的精華與生產(chǎn)生活實(shí)際進(jìn)行結(jié)合后的一種再教育過(guò)程。實(shí)驗(yàn)課程的考核也更需要系統(tǒng)化，學(xué)習(xí)通的課程設(shè)置就可以改善這一問(wèn)題。設(shè)置課程后，可以將上述方案中形成的電子教案、多媒體教學(xué)材料上傳到學(xué)習(xí)通中，并將學(xué)生的預(yù)習(xí)情況以提問(wèn)的形式進(jìn)行量化考核，這樣就能夠更好地監(jiān)控學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程前進(jìn)行預(yù)習(xí)的情況。在此基礎(chǔ)上，還可以對(duì)每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的操作態(tài)度、操作標(biāo)準(zhǔn)化、合作協(xié)調(diào)性等進(jìn)行打分。最后，讓學(xué)生在“作業(yè)”模塊上傳自己的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中所需考核的點(diǎn)在學(xué)習(xí)通中進(jìn)行全面的考核，這樣的實(shí)驗(yàn)成績(jī)才會(huì)公平、透明、完善，更加有利于提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度，具體的考核體系如表1所示。

表1 輕化工程實(shí)驗(yàn)課程考核體系

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理一體化，提高使用效率

輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選購(gòu)具有獨(dú)特性，因此，應(yīng)該注重設(shè)備的更新和維護(hù)，在實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)前規(guī)定好儀器的使用范圍和維護(hù)方法，將儀器的維護(hù)作為實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)的一部分，這樣就可以讓學(xué)生更加小心地操作，提高實(shí)驗(yàn)儀器的使用效率。個(gè)別通用的實(shí)驗(yàn)儀器，特別是玻璃儀器，比如烏氏黏度計(jì)、移液管、量筒、燒杯等，損耗和破損是很難避免的，要有清晰的使用進(jìn)出賬目，有利于及時(shí)補(bǔ)充和替換，確保多個(gè)班級(jí)多組實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。對(duì)于較為貴重的測(cè)試分析儀器，可以協(xié)調(diào)全校的資源配置，進(jìn)行測(cè)試儀器的共享化，將實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行合理化配置。

2.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用相結(jié)合，提高專(zhuān)業(yè)知識(shí)認(rèn)知度

在“新工科”背景下，輕化工程實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)應(yīng)與學(xué)生的畢業(yè)要求有機(jī)結(jié)合，要圍繞著輕化專(zhuān)業(yè)就業(yè)的需求，積極從合作企業(yè)的人才需求入手，制定人才培養(yǎng)方向和人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高專(zhuān)業(yè)人才的就業(yè)優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)有“纖維鑒別實(shí)驗(yàn)”“纖維纖度測(cè)定”“棉織物絲光效果測(cè)定”“織物印花實(shí)驗(yàn)”“織物抗靜電劑合成及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”“織物染色工藝實(shí)驗(yàn)”等一系列有關(guān)纖維性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在“新工科”背景下，應(yīng)用型本科院校的課程體系改革必須與時(shí)俱進(jìn)，將現(xiàn)代高性能纖維和新型纖維制備技術(shù)應(yīng)用到輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程中。因此，在選修課程上，針對(duì)高性能碳纖維表面改性工藝進(jìn)行了知識(shí)點(diǎn)覆蓋，同時(shí)，為了提高學(xué)生對(duì)表面改性必要性的認(rèn)識(shí)，開(kāi)設(shè)了“纖維毛絲率測(cè)定實(shí)驗(yàn)”。針對(duì)先進(jìn)的靜電紡絲技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)課程上開(kāi)設(shè)了“靜電紡絲法制備聚合物纖維實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生可以更快速地與新材料和新技術(shù)進(jìn)行知識(shí)接軌，更加有利于提高學(xué)生在就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的綜合實(shí)力。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著高等教育教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，在“新工科”背景下，教育應(yīng)覆蓋學(xué)生4年教育教學(xué)的始終。實(shí)驗(yàn)作為工科專(zhuān)業(yè)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)在課程教學(xué)中與時(shí)俱進(jìn)，融入新工科教學(xué)理念，不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程與工程實(shí)際的結(jié)合。輕化工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)特有的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在“新工科”背景下，應(yīng)該不斷豐富教學(xué)方法，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，系統(tǒng)管理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，增加新的實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，為培養(yǎng)新型輕化工程人才不斷改革。