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高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。
学习课程
聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学
毕业生具备的专业知识与能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;
掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;
具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;
具有应用计算机的能力;
具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
就业方向
该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。
高分子材料与工程专业的20所大学
二、复合材料与工程专业
复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。
专业特色
该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。
就业方向
本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。
开设院校
随着社会的进步与科技的发展,二十一世纪的人才培养已经入到一个崭新的阶段,而《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》(教高[2007]1号)的,标志着高等学校本科教学质量与教学改革工程(简称“质量工程”)的正式启动。实施“质量工程”对于促进我国高等教育规模、结构、质量和效益全面协调可持续发展,对于构建和谐发展的高等教育新体系,都将产生深远的影响。河南理工大学积极贯彻文件精神,努力建设高水平理工科大学,将原有的基于无机硅酸盐专业基础的材料科学工程专业拓展为包含了无机硅酸盐、有机高分子、金属材料、纳米材料和复合材料在内的材料大类专业,拓宽了专业口径,大一至大三强化共同基础,在大四进行分专业方向教学,提高了学生的就业适应能力。
与之同时,随着专业覆盖面的扩大,原有课程的体系发生了改变和调整,《高分子材料研究方法》课程是材料大类高分子方向大四上学期的一门必修课,课时也被压缩至32学时。在有限的学时中,如何进行课程内容的取舍,选择适合的教材,成为新形势下亟须解决的问题。
一、教材的选择与教学内容的思考
一本优秀的教材,是进行教学的基本条件,也是教学质量的保障。国内供高分子专业选用的教材较多,内容覆盖了光谱分析、热分析、电镜和X衍射分析等内容,全面介绍了各种高分子所用到的分析测试方法,适合于高分子专业学生使用。但是对于材料大类学生,由于其已经学过《材料测试技术》课程,其中过半内容已经先行学习过,而且材料大类学生在大二未开设《仪器分析》课程,对于红外、核磁、质谱等内容不熟悉,而这部分内容对于有机高分子材料又非常重要,因此有必要另行选择适合的教材。
在近几年的教学实践中,我们先后选择了多个版本教材用于教学,其中由常建华编写的《波谱原理及解析(第2版)》条理清晰,内容丰富,强调基础,便于教学,在我们的教学实践中得到了较好的效果。但是该书主要针对化学化工专业,书中高分子材料分析的例子较少,我们结合汪昆华及朱诚身所编教材,补充了高分子材料分析测试实例,使学生在牢固掌握各种分析测试的基础上,举一反三,理解各种分析测试在高分子材料中的应用,为学生的进一步深造和科研打下了良好基础。
二、双语教学的实践
随着中国改革开放的深入和经济建设的快速发展,无论是在经济领域还是科学技术方面,国际间的合作与交流显得越来越重要,社会对学有专长的国际型人才的需求量越来越大,要求越来越高。
开展专业课程双语教学,有助于提高学生外语水平,有助于培养全球化社会所需要的“双语兼通、文理兼容的复合型人才。德才兼备、身心健康的创新型人才,学贯中西、既有民族精神又有世界意识且善于合作的国际型双语人才”。
教育部专门下文(教高函[2008]20号)于2008年批准北京大学《定量分析化学》等100门课程为2008年度双语教学示范课程。我们在教学实践中,也认真学习教育部。省教育厅和学校相关文件,积极开展《高分子材料研究方法》课程双语教学实践与探索,主要参考教材为美国化学会2003年编写的Comprehensive Desk Reference of Polymer Characterization and Analysis,该书内容丰富全面。题材新颖,但是难度较大,因此我们在教学实践中采用主教材为中文,教师采用英文讲授,英文考试的方法,这样既强化了学生专业外语词汇,又便于学生复习理解,在教学中获得了良好效果。
中图分类号:TU5 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
处理废旧高分子材料是一把双刃剑, 处理的好了不但降低了高分子的危害, 而且还能降低产品成本;处理不好我们的生活就要受到废旧高分子的影响, 甚至毒害。将废旧高分子材料作为一种建筑材料, 开辟了废旧高分子回收的新途径, 不但可以降低废旧高分子材料的危害, 而且扩大建筑材料的来源。随着科学技术的进一步发展, 会有越来越多的这种新型材料问世, 最终达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。
二、废旧高分子材料在建筑材料中的回收应用问题分析研究
1、废旧高分子材料制作墙体材料。随着国家有关禁止使用粘土砖禁令的公布, 开发使用新型墙体材料已经成为一种必然趋势, 同时回收利用废旧高分子材料技术的发展, 为废旧高分子材料复合成新型墙体材料提供了强有力的支持。目前已有许多这类技术发展相当成熟, 并用于实际的生产当中。
一是玻璃与塑料复合而成的样品砖。由塑料, 玻璃复合而成的样品砖已经研制出来,在国外已经得到了较广泛的应用。其中塑料组分包括聚乙烯, 聚丙烯, 聚苯乙烯, 聚氯乙烯以及 ABS, 相同的粒径形态, 较窄的尺寸范围和尺寸分布与近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料复合材料, 其中玻璃的质量百分比根据不同的性能要求可为 15%,30%, 45%。这种材料能在 235℃模压成标准的粘土砖形状。当温度在20~50℃范围变化时, 经过抗压实验, 发现其断裂应力是普通粘土砖的两倍多。制备这种试样时所要求的塑料不需要区分热塑性和热固性, 因此它的原料来源相当广泛。
二是金属橡胶混凝土。这种材料具有良好的性能, 它可以有效解决目前各类混凝土结构及现有墙体砌块工程中常出现的各种裂缝, 隔音差、抗震性能不够, 重量重, 抗冲击性不足等问题, 可广泛应用于桥梁、路面、飞机跑道、大坝及其他建筑。
三是用聚苯乙烯泡沫塑料生产混凝土保温砌块。运用此技术生产的混凝土保温砌块具有表观密度小, 保温、隔声性能好, 抗压强度高, 属于轻质高强的新型墙体材料。生产的砌块完全满足墙体材料的表观密度、抗压强度以及保温性能要求。在工程实际中, 砌块的聚苯乙烯泡沫塑料部分基本不受外力作用, 只有外裹的水泥砂浆层起骨架作用。这种新型混凝土保温砌块是一种前景看好的新型墙体材料。
四是利用废旧塑料和粉煤灰制建筑用瓦。这种建筑用瓦的研制成功, 不仅可以降低成本, 还是消除“白色污染”的一种积极方法。
五是利用废泡沫生产新型保温砖。研究成功了造价低廉、防火性好、保温性能优良的新型保温砖。经测试, 这种新型保温砖导热系数小于 0.06 W/m.K, 优于 0.09 W/m.K 的国家标准, 含水率小于 8%, 密度小于 225 kg/m3, 抗压强度大于 0.21 MPa, 且耐候性强, 适合国内不同气候的各地区使用, 取代传统珍珠岩或煤渣等保温材料。
2、废旧高分子材料制作建筑装饰材料
一是利用废旧塑料生产的建筑用装饰板材。利用废旧塑料生产建筑用装饰板材的研制已经取得了很大的进展, 其中一种技术已经在实际生产中广泛应用。它是用废旧塑料、色素添加剂、增强剂、增塑剂为原料, 以重量为单位, 每 100 份废旧塑料匹配 5~10公斤色素添加剂, 20~50 份增强剂, 1~5 份增塑剂, 先将废旧塑料洗净、晒干后熔化, 再将熔化后成块状的废旧塑料粉碎为 0.5 cm 左右的细颗粒, 再次熔化同时加入色素添加剂和增强剂, 搅匀后注入模具成型, 冷却后出模, 然后漆上耐温清漆即生产出成品。
二是利用废旧塑料生产阻燃建筑装饰材料。目前有报道研制出一种利用废旧热塑性塑料和锯木粉通过加入添加剂改性生产防火阻燃型窗套、门套、墙裙等建筑装饰材料的方法。运用该工艺生产的产品, 根据国家标准塑料燃烧性能实验方法进行测定, 其结果达到 GB2408—80/1 级、GB4609—84/FV- 0 级;按照国家标准 GB5465—85 建筑材料不燃性试验方法测定, 结果建筑材料不燃性试验方法测定, 结果完全符合不燃性材料的要求。实验证明这种材料阻燃性能良好,完全可以用作建筑装饰材料, 同时通过造型还可以生产美观耐用的环保型城市垃圾桶。
3、废旧高分子材料制作其他建筑材料
一是粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒生产防水材料。以粉煤灰、废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为主要原料, 普通硅酸盐水泥、生石灰为胶凝材料, 添加少量防水荆、憎水剂、激发剂, 可生产屋面保温防水材料.该材料集保温隔热与防水为一体, 表观密度为 588 kg/m3,导热系数为 0.12 W/(m·K), 28 d 的抗压强度为 1.6MPa, 在 0.2 MPa 的水压下可保持 30 min 不透水。该保温防水材料具有密度低、强度高、保温隔热性能好、粉煤灰掺量大等优点, 是一种较为理想的屋面保温防水材料, 该材料可达到《屋面工程质量验收规范》(GB 50207- 2002)标准。
二是利用废聚烃类树脂生产塑料地板。在世界塑料家族中, PVC 的产量居第二位, 制品多, 消费量较大。如管材、蔬菜大棚膜、建筑材料、日用品等多种用品废弃较多。由于 PVC 是一中含卤物质,所以它的回收利用受到了限制。这项技术研制的成功,可以大量回收 PVC, 运用这项技术可以生产出多种产品。常见的如: 废农膜 100 份、碳酸钙 120~150 份、剂 1.5 份、稳定剂 4 份、色浆适量, 经混合、密炼等一系列加工可制成塑料地板。安徽大学高分子材料研究所通过改性发泡等工序, 用废弃聚烯烃塑料生产泡沫片和硬质板材, 泡沫片用作旅游鞋、皮鞋和布鞋的原料, 硬质板材则用作弹性地板的原料。
一、高分子材料成型加工专业概述
高分子材料成型加工技术是以高分子材料的结构性能和改性制备、制品设计、成型工艺、模具设计与应用、性能检测、设备应用等为研究对象的一门学科。开设主要课程有高分子化学基础、高分子物理学、聚合物流变学、聚合物加工原理、高分子材料与配方、高分子材料成型工艺、塑料成型模具、塑料成型设备等。高分子材料成型加工工艺是高分子材料成型加工技术专业最为核心的课程。培养具有高分子材料成型加工专业基础知识,能在高分子材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型专门技能人才。通过本专业的学习,学生应该掌握高分子材料的改性与配制方法;高分子材料的组成、结构和性能关系;聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;具有应用计算机进行模流分析、制品与模具设计应用的能力;具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工实验教学的改革方法探索
(一)对实验课程进行系统性设计,让其更具实操性
高分子材料成型加工技术是一门系统学科,其实验教学课程也应该是一个具有系统性的课程。但在以往的课程设置中却将实验课程分割成了高分子化学实验、高分子物理实验、高分子成型加工实验等若干个零碎的单元实验,学生获得的实验知识散乱,无法形成系统的知识链和技能集群。因此,将相关实验课程进行项目分类,按照案例模块设计,将相关实验有机地串联成一门集趣味性、知识性和实践性为一体的完整实验教学课程,这样知识间的联系也更为紧密,使实验课程的实操性更高。
(二)让实验的验证性向探究性转变,增加学生的自主性
现行的高分子材料成型加工实验教材上,都是以验证实验的正确性作为实验目的,实验教材上已经将实验方法、步骤、标准等介绍得非常清楚了,因此,学生只需要按照实验教材上的步骤完成即可,整个过程很少有需要学生创新探索的地方。很显然,这样的实验教学是无法满足高职教育对于提高学生综合实际应用能力的要求的。为此,在已有实验标准基础上,将验证性实验向探究性实验转变。让学生自行设计方案,自行探究完整实验应该如何做。学生将自己设定的实验步骤完整地记录下来,在实验过程中如果出现了问题,学生根据自己的实验步骤探究分析问题的症结。例如在做pp树脂熔体指数的测试实验时,同时进行pp树脂分子量的测定实验,通过两种实验的对比研究,使学生真正懂得在同一环境因素条件下,熔体指数只是树脂熔体流动性能好坏的表现形式,而高分子的大小才是树脂熔体流动性好坏的内在决定因素。只有让学生的所学在探究性的实验教学中有所体现,学生才能切实得到实践能力上的提升,才能不断提升自身综合素质。在这个过程中,学生分析与解决问题的能力才会得到有效提升。
(三)增加实验教学的创意性与趣味性
高分子材料成型加工的实验教学与一般化学实验的不同之处在于,它的很多实验都需要一个完整的工艺流程才能看到效果,有的单元实验枯燥无味,因此,对于高分子材料成型加工实验来说,增加一些创意性与趣味性是非常必要的。学生如果将做实验当做自己的兴趣来对待,所取得的教学效果会更好。以双酚a型环氧树脂的合成与粘接实验为例,由于环氧树脂是透明的,因此教师可以让学生在实验开始前自行准备一些喜欢的树叶或者卡片之类的东西。当环氧预聚体合成出来以后可以将这些准备好的树叶以及卡片等放到合成模具中,然后进行灌浆、封口以及加热操作,待其固化以后就会得到一个非常漂亮的自制相框。在这一创意的启发下,学生还可以发挥自己的才智制作出台历、钥匙牌等小用具,这就使这样的实验变得非常的有趣。这些创意不仅让学生获得了成就感,同时也更加喜欢实验课程。
(四)实施案例教学法来提高学生的实验分析能力
高职院校教学的重要任务是引导学生学会学习,培养学生的自主学习能力和创新精神。案例教学法是一种以案例为基础的教学法。在教师的指导下,根据教学目标和内容的需要,运用案例来个别说明展示,从实际案例出发,提出问题、分析问题、解决问题,通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际、融会贯通、增强知识、提高能力和水平的方法。它实现了以学生为主体,以培养学生的实践能力和创新能力为基本价值取向,将理论与实践有机地结合了起来,迅速、高效地解决实际问题。为了让同学们掌握分析解决塑料制品应力开裂现象的方法,在实验教学过程中,以学校高分子材料加工中心生产的某品牌的食用油包装瓶盖在使用过程中发生部分开裂现象为例,让同学们分析发生开裂的原因。通过调查研究知道,瓶盖发生开裂可能是加工温度等工艺条件设定不合适、材料的选择不够正确、模具的冷却系统和模具浇注系统结构不合理等因素造成。然后通过计算机模流分析,发现主要是浇口进浇方向不正确而引发的应力收缩开裂。为此,将进浇方向改为从瓶盖侧向进浇,使问题得到了解决。
参考文献
[1]关于《高分子材料成型加工》课程建设的思考[J]. 张世杰,黄军左. 广州化工. 2014(01)
[2]问题式教学法在高分子成型加工实验中的探讨[J]. 刘婵娟,黄孝华,韦春,张发爱. 广东化工. 2013(22)
[3]基于制品設计与工艺优化的高分子成型加工实验教学研究[J]. 杨斌,夏茹,钱家盛,苏丽芬,苗继斌,陈鹏. 广东化工. 2013(17)
高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于内外因素的综合影响,逐步发生物理化学性质变化,物理机械性能变坏,以致最后丧失使用价值,这一过程称为“老化”。老化现象有如下几种:外观变化,材料发粘、变硬、变形、变色等;物理性质变化,溶解、溶胀和流变性能改变;机械性能变化和电性能变化等。引起高分子材料老化的内在因素有:材料本身化学结构、聚集态结构及配方条件等;外在因素有:物理因素,包括热、光、高能辐射和机械应力等;化学因素,包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用;生物因素,如微生物、昆虫的作用。老化往往是内外因素综合作用的极为复杂的过程。高分子材料的老化缩短了制品的使用寿命,并影响制品使用的经济性和环保性,限制了制品的应用范围。因此,研究引发高分子材料老化的原因及其微观机理具有非常重要的意义。近年来,高分子老化研究主要集中在探讨高分子材料老化的规律、机理,以及环境因素对材料老化的影响等方面,这些工作对于发展新的实验技术和测试方法,改善材料的生产技术、研制特种材料、逐步达到按指定性能设计新材料等具有重大的指导作用。
1 户外因素对高分子材料老化行为的影响为的影响
高分子材料在户外曝露于太阳光和含氧大气中,分子链发生种种物理和化学变化,导致链断裂或交联,且伴随着生成含氧基团如酮、羧酸、过氧化物和醇,导致材料韧性和强度急剧下降。关于光氧化降解过程和防止这种降解过程的发生,已有很多研究报导,这些研究工作的基础是光化学效应,即物质在吸收光后所发生的反应。紫外波长300n m~400nm,能被含有羰基及双键的聚合物吸收,而使大分子链断裂,化学结构改变,导致材料性能劣化,因此历来是研究热点。Ibnelwaleed A.等通过自然环境曝露和人工加速试验,研究了不同支链形式LLDPE、HDPE的耐紫外光老化性能。Ibnelwaleed A.等从流变学角度分析了PE紫外光老化历程,发现LLDPE在紫外光老化过程中同时发生交联和断链,短支链含量高低和老化时间长短直接影响材料性能。另外,(Z-N)催化合成的LLDPE和茂金属催化合成的LLDPE降解机理相似,但是,对于相同重均分子量和支化度的PE,茂金属催化合成的LLDPE比齐格勒-纳塔催化合成的LLDPE耐降解,而且发现单体的类型对紫外光老化降解影响不大。在80℃和300W紫外光辐照条件下对有机硅和聚氨酯两种建筑密封胶进行5000小时人工加速老化试验。发现密封胶老化机理是由于辐照产生的热作用引起的,在老化开始阶段,热作用使密封胶交联;而在老化后阶段,主要发生分子量下降;紫外线辐射往往破坏侧链基团。
2高分子材料的老化性能
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0098-02
长期以来,国内高校高分子材料专业教学偏重理论课,专业实验课所受重视程度不够,基本上还是传统的实验。针对现存问题,笔者所在高校进行了高分子材料专业实验教学改革,取得了良好的教学效果。鉴于此,高分子材料本科专业实验教学改革应着力于以下五个方面。
一、正确认识实验教学的作用,提高实验课程在专业培养计划中的比重
正确认识实验教学是提高实验教学效果的基础。高分子材料专业理论教学与实验教学这两个方面相对独立、相互依存、相互促进。实验教学与理论教学相比,更具有直观性、趣味性和连贯性,对于培养学生的动手能力、科学能力和创新能力具有不可替代的作用。实验教学内容以理论教学内容为基础,但比理论教学内容更加注重实际,强调动手能力与运用知识的能力。学生通过实验教学的各个环节,能提高分析问题、解决问题以及创新的能力。由于以往过于强调理论教学,对实验教学重视不够,因而高分子材料专业实验教学课时少,在专业培养计划中的比重相对较小。为改变这一状况,本实验课程新增了60课时用于综合性实验教学,另外还新增了课时用于设计性创新性实验。这样,高分子材料专业实验教学课时大幅增加,为保证实验教学质量打下了基础。
二、引入开放式实验教学模式
集中实验教学有其本身的优点,能在规定的时间内训练学生的基本实验操作技能,引导学生形成科学的实验方法和严谨的实验作风。然而,所有专业实验都集中开课的话,学生实验的积极性和主动性难以提高,主观能动性不能得到很好的调动,不利于创新能力的培养。针对集中实验的缺点,需要做大幅的改革。在学生接受了一定的集中实验训练,具备基本实验技能之后,新增了综合性与设计性创新性实验,以激发主观能动性,锻炼学生分析问题解决问题的能力。将该部分专业实验设置为开放性实验,学生根据自己的课表选择实验时间,预约实验平台进行实验,可提高学生的实验主动性,也能解决实验场地与时间难以安排的问题,从而弥补了集中实验教学的缺陷。
三、补充更新实验仪器设备,并将科研仪器用于实验教学
由于全校化学实验教学的整合,高分子材料专业实验仪器设备人均占有率下降,并且部分专业实验教学仪器设备老化。通过申请专项经费,补充更新了实验教学设备,保证学生能及时开展实验。同时,针对开展综合性实验和设计性创新性实验,为缓解实验教学仪器设备的不足,学院测试中心为学生专业实验提供免费测试分析服务。笔者所在学院测试中心由仪器分析中心和高分子材料加工中心两部分组成,属于211工程和985项目投资建设的公共实验平台,具有较大的规模,总面积达900平方米,拥有50余台先进精密的大中型仪器设备,并且高端先进仪器设备还在不断地引进当中。此外,还有双螺杆挤出机、注射成型机、开炼机、密炼机和平板压机等加工设备,面向高分子材料加工研究方向。该中心能为专业实验教学提供强大的分析测试平台支撑。学院还动员各课题组参与实验教学,并可免费使用各课题组自有的仪器设备。
四、对实验教学各部分内容进行合理组织,分阶段进行教学
1.加强基础实验,训练基本实验技能。高分子材料专业基础实验以演示性和验证性实验为主,侧重于某个反应、某个性能、单一操作的基本训练,以巩固和加深对专业基础理论的理解,培养学生基本实验操作技能,是养成良好实验习惯的基本环节。通过这些基础实验的训练,为后续的综合性实验和设计性创新型实验打下了基础。根据高分子材料三门专业课的内容,可以安排如表1所示的20个基础实验,基本涵盖了高分子化学实验、高分子物理实验和高分子材料加工实验。
2.增加综合性实验,提高综合运用专业知识解决问题的能力。综合性实验要求对所学理论知识和基础实验知识进行有机融合,去解决比较复杂的实验问题,其目的是综合运用专业知识能力去分析和解决问题。综合性实验的选题在注重科学性的同时还要兼顾可行性和实用性,难度也要适中,最好能涵盖高分子化学实验、高分子物理实验和高分子材料加工实验这三部分内容。综合性实验要体现多门课程的融合,实验操作涉及多种实验技能的运用。在之前专业基本实验的基础上,再通过综合性验的训练,让学生经历一个循序渐进的提高实验技能的过程,掌握专业研究的基本方法。高分子材料专业综合性实验安排在基础实验之后进行,在大学第六个学期开课,综合性实验目录如表2所示。
3.通过设计性创新性实验提高创新能力。设计性创新性实验本质上属于“真刀真枪”的科研工作,共分为两部分。第一部分是新型高分子材料实验的设计,训练学生实验的构思、设计能力。学生与指导教师互选,共同确定感兴趣的研究课题。学生查阅资料,了解课题研究背景与创新性,明确研究目标,提出具体实验方案。与指导教师讨论,修改、确定实验方案,最后撰写实验设计报告。在上述实验设计训练的基础上,可通过学校的PRP(Participation in Research Program)项目,开展创新性实验工作,这是设计性创新性实验的第二部分内容。PRP项目是我校专门为本科生开展创新性实验提供的科研项目,有专门经费支持。通过师生互选,共同申报该类项目,学校批准后实施。PRP项目在老师指导下进课题组实验室完成,属于开放式实验,包括课题立项、开题、中期汇报和结题答辩四个过程。
设计性创新性实验是实验教学方式方法的革新。由指导教师提出实验项目、实验目的,学生综合运用专业知识设计实验方案与具体步骤,在老师指导下完成实验,最后总结,写出实验项目报告。通过设计性创新性实验的训练,动手能力、分析与解决问题的能力得到了提高,逐步了解科学研究的思路和方法,全方位地提升学生的创新能力。
五、采用实验操作与实验报告并重的评价方式
学生实验成绩的评价是实验教学的重要环节,也是专业实验教学改革的重要部分。以往基本上依据实验报告做评价的方式存在严重弊端,需要进行改革。新的实验成绩的评价注重操作、注重过程、注重综合运用知识的能力。根据实验教学类型,成绩评价有以下三种方式。对于基础实验,出勤和实验预习报告占20%,实验操作技能及实验结果占50%,实验报告占30%。对于综合性实验,实验开题报告占30%,实验操作技能及实验结果占50%,实验报告占20%。对于设计性综合性实验,考核成绩由实验总结报告成绩和项目答辩的成绩组成,分别占60%与40%的比重,强调综合运用专业知识解决实际问题的能力。
综上所述,对高分子材料专业实验教学改革进行上述五个方面的改革实践,并通过这一系列专业实验的科学训练,高分子材料专业学生能熟悉使用常见专业实验仪器,达到掌握基本的实验技能和实验方法,综合运用专业知识的能力得到加强,分析与解决问题的能力显著提高,为毕业论文及以后的科研工作打下牢固的基础。
参考文献:
[1]卞军.高分子材料与工程专业基础实验教学改革探析――借鉴美国大学理工科实验教学及管理经验[J].教育教学论坛,2014,(9):26C28.
3、安全工程。主要课程:工程力学、煤矿开采学、煤矿灾害防治理论、矿井通风与安全、安全系统工程、安全人机工程、煤矿安全管理、安全法规等。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)07-0129-02
一、全英文教学实施的目的及其本质
随着经济全球化、教育国际化进程的加快,为满足经济发展、学术交流和学习国外先进技术的需要,为了实现高校能够培养出既具有扎实的专业基础知识又具有较好的外语运用能力的高素质、复合型人才的目标,在高校专业课程中实施全英文教学是我国高等教育发展的必然选择。因此,在2001年教育部下发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的通知中指出:为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学[1],对高校的全英文教学做出了政策要求和方针指导。此后,全英文教学课程在各高校中迅速发展起来,也为后续的全英文教学打下了良好的基础。实施全英文教学的目的,从总体上讲就是培养出能够熟练运用外语的专业技术人才,以推动我国经济的发展和适应教育国际化的需要[2]。
1.高分子材料加工流变学课程全英文教学影响因素研究。高分子材料加工流变学课程是材料成型与控制工程、高分子材料及高分子材料加工成型等专业的专业基础课,既有较深的理论性,又有较强的创新性和实践性。涵盖了材料、加工以及测试等方面的知识,其授课对象是工科类的本科大三学生。对本课程进行全英文教学的教学目的,一方面是希望相应专业学生掌握本课程的专业知识,另一方面希望将国外本学科先进的理论和实验方法引入国内的教学课堂,在学生了解国际先进理念的基础上,学会用外语思考、解决问题,为以后的工作学习打下基础。但在实际的教学实践中我们发现由于受多种因素的影响,高分子材料加工流变学课程的全英文教学在起步阶段还是遇到了一系列困难、面临着一定的阻力,具体影响因素主要包括如下几个方面。
2.教师的影响因素分析。教师的专业基础知识和外语能力是讲授好高分子材料加工流变学全英文课的关键,但在教学中,许多在本学科教学、科研均非常突出的老师,由于外语能力不强,无法全面地应用外语进行专业知识的系统讲解。而且很多年轻教师虽然外语水平不错,但也仅限于阅读、写作水平较高,用外语进行授课及引导学生用外语进行思维时仍然显得力不从心。除外语能力之外,由于高分子材料加工流变学课是一门前沿课程,还要求教师具有很强的发展意识和开阔视野,以培养学生的创新能力,引导学生进入学科前沿,这就对全英文教师进行海外留学和继续深造提出了一定要求。
3.学生的影响因素分析。由于全英文教学涉及到了外语,由此增加了学生的学习难度和学习时间,虽然许多同学已通过英语四、六级考试,具备了一定的英语基础,但在实际学习专业课程时由于受到词汇和专业语言的影响,在学习中还是感觉压力较大,觉得自己不具备用外语学习较高专业知识的能力。此外,由于学生外语水平不均衡,在授课过程中需综合考虑的因素较多,既不能由于语言的原因使得课程过于浅显,亦不能挫伤外语水平不高的同学的积极性。所以,学生的学习态度和外语水平对本课程的全英文教学效果具有一定的影响。
4.教材的影响因素分析。在全英文教学过程中选用的英文教材对全英文课程教学的影响十分重大。原版教材语言地道、例证突出、实践性强,但学生在具体学习时一方面感觉理论知识不够深刻、专业知识难度系数小,另一方面厚重的外语教学又让学生望而却步,不愿详读。此外,许多符号、单位名称等各国规范也不尽相同,讲授、学习过程中需进行一定的换算、对译,这也在无形中增加了学生的学习难度。教材是学习的基本工具,一旦选用不合适的教材将会在很大程度上影响学生的学习。因此,在全英文教学中,教材的影响因素也不容小觑。
5.教学方法的影响因素分析。在双语教学的基础上,有条件的高校全英文课程教学陆续开展,因此,很多方面处于探索阶段。由于国内外高校在对学生的培养理念、课程的教学大纲和授课模式等方面存在着许多差异,若在高分子材料加工流变学全英文教学课程中单纯采用我们传统的专业课授课方式进行讲授,将在很大程度上影响教学成果,更达不到教学目的。因为讲授教学法指的是教师通过口头语言,加以板书的形式向学生传授信息,是一种教师讲、学生听的活动。这种教学方法与许多外文教材的专业难度低、注重实际案例与实践创新的模式不相符合。因此,在全英文教学中,授课方法需要做一定的改进。
二、促进高分子材料加工流变学课程全英文教学发展的措施研究
通过对高分子材料加工流变学课程全英文教学的多方面影响因素的分析,提出了如下发展措施。
1.提高、完善全英文教师师资队伍。教师是本课程教学的关键因素,缺乏高素质的教师就缺少推动全英文教学发展的动力。根据高分子材料加工流变学课程全英文教学的实践经验,在提高、完善全英文教师师资队伍建设上提出以下建议:首先,学校要全方位地大力支持教师进行在职和出国进修培训,以提高教师的外语水平。其次,在全英文教师队伍中适当增加外教和留学归国人员数量,让具有国外学校背景和国内学习背景的教师在外语能力和教学理论上达到一个无缝衔接。再次,由于教师的专业能力水平是教学的关键,因此全英文教师的教学和科研要相互结合,把教学融入科研,把科研贯穿教学,使教学和科研相互推动、相互促进,以达到教研相长的目的。最后,需要建立全英文课程研究小组,全英文教师共同讨论教学内容,制作教学课件,相互评价教学成果。总之,不断完善的师资定会大力促进全英文教学的发展。
2.改进全英文课程教学方法。以往的中文专业课程(非实验课)的教学方式主要是讲授法,该法是课堂教学的传统形式[3]。由于这种以教师为主、学生为辅的被动式学习法不太符合外文教材工程实例、探讨环节多的模式特征,也不能充分调动学生的学习积极性、培养其独立思考的创造性,所以在改进传统授课方式的基础上,提倡使用启发式教学法和互动式教学法。启发式教学法,是充分发挥教师主导作用和调动学生学习积极性的一种有效方法[4],就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和知识规律,运用各种教学手段,采用启发诱导办法传授知识、培养能力,使学生积极主动地去学习,以促进学生身心发展。教师用全英文讲授高分子材料加工流变学时,应尽量多提出一些问题,并引导学生用外语思考并回答,此过程既可以锻炼学生的思维能力、外语表达能力,又能培养学生运用专业知识解答问题的能力。而互动式教学法则是指在教学过程中充分发挥教师和学生双方的主观能动性,形成师生之间相互对话、相互讨论、相互观摩、相互交流和相互促进的一种教学方法[5]。在这种活跃自主的学习气氛下,学生能够踊跃发言,其学习自主性和积极性将会大大提高,由此克服自己羞于用外进行表达的心理顾虑,提高其学习质量。在互动式教学中,教师除了设立小组讨论等形式外,还应鼓励学生评讲所讲授课件的内容,以此来锻炼学生提出问题、解决问题的能力。
3.完善全英文教学评价机制。全英文教学评价我们暂且分为学生考核和教师评价两个方面。在对学生的考核中,不能仅仅只注重最终的期末考试成绩,而应突出高分子材料加工流变学专业课的特点,将学生的平时上课表现、课后作业、实验设计能力和操作能力计入考核机制,减少卷面考试比例,重点培养学生的专业实验能力和研究能力。对于教师的评价建议应建立相应的评价机制和激励机制。教学评价机制主要指有高分子材料加工测试专业的评估督导对教师的授课情况、课前预习、课后考核情况、学生的接受情况等进行评价,这些评估督导应具有丰富的科研、专业知识,还应具有很强的语言运用能力和全英文教学经验,以保证评价的合理、准确。而激励机制的运用,主要目的是一方面要大力认可全英文教师为全英文教学所做的努力,对教师的工作成绩予以肯定,另一方面在工作量计算、专业培训、外语培训等方面学校应给予适当关照。
4.通过建立学院间的交流合作机制,促进全英文教学发展。全英文课程的开设涉及专业与外语两个方面,任何一方的缺少或薄弱都将大大影响全英文课的开设和效果。所以,在强化专业方面,建议加大本课程与其他学院类似专业课程的联系,如高分子学院的《高分子物理》和材料学院的《工程材料测试技术》课程,可以通过相互学习交流提高专业课程教学质量。在外语能力方面,外语学院应给予其他学院全英文授课教师、学生语言运用的指导。例如,外语学院可开设教师听说提高班,对全英文教师的口语运用进行帮助;而对学生,除却课堂指导外,可开设各学院专业英语指导小组,利用课后时间解答学生在全英文学习中遇到的语言方面的问题。
三、结论
本文通过高分子材料加工流变学全英文教学的实践,探讨了全英文教学的影响因素,探索出了高分子材料加工流变学课程全英文教学发展的措施,对促进专业课程全英文教学的发展具有积极的意义。
参考文献:
[1]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[Z].2001-08-28.
[2]陈坚,张亚梅.本科材料学专业基础课全英文教学的探索与思考―以材料热力学为例[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2013,(15).
关键词:工程教育认证;教学改革;专业建设;人才培养
中图分类号:TB1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0007-03
专业建设是高校本科教学的基础性、持续性、引领性工作。经济全球化带动了工程教育的国际化[1],《华盛顿协议》为工程类学生走向国际提供了质量标准通行证。为推进我国工程教育改革,提高工程教育质量,从而提升工程技术人才的国际竞争力[2],早在2005年,我国就开始了试点工程教育专业认证工作。2013年,我国成为“华盛顿协议”预备成员国,标志着中国工程教育专业认证体系得到国际认可,这对促进我国工程教育改革和发展有着重要作用。我们必须以此为契机,加强专业建设内涵式发展,进一步提高我国高等工程教育国际化水平和人才培养质量[3]。
一、工程教育认证对专业建设提出的挑战
工程教育认证主要倡导三个基本理念:学生中心理念、产出导向理念、持续改进理念[2],这些理念代表了工程教育改革的方向,也明确了对专业建设的要求。
1.培养目标与毕业要求的一致性。培养目标和培养方案是直接影响高校人才培养的关键因素。工程教育认证强调以产出为导向,逆向设计培养方案,从“教师教什么”转变为“学生达到什么”,以社会需求来确定合理的培养目标,明确支撑培养目标的毕业要求。从工程教育认证对毕业生的12条认证标准可以看出,工程教育应注意以市场需求为导向,在多学科背景下对学生工程实践能力的培养,并重视其职业道德和社会责任感的培养。工程教育认证首先要求培养目标定位准确合理,并且各项毕业要求必须能够完整支撑培养目标。培养目标是专业建设的龙头,毕业要求必须围绕培养目标展开,并要能为培养目标提供合理和足够的支撑。工程教育认证看重的是学生广泛受益,因此专业在设定培养目标时要脚踏实地,不能好高骛远。毕业要求是对毕业生的规格设定,不同的培养目标所要求的毕业生的能力和知识必然不同,要注意其差异性。
2.课程体系对毕业要求的支撑度。课程体系是人才培养的主要部分,科学合理、有效运行的课程体系对专业建设有较好的促进作用。工程教育认证下的课程体系必须在广度、深度及运行等方面有效分解、合并并合理承载各项毕业要求。首先,必须要有足够多的支撑毕业要求的相关课程;其次,相关的课程在教学与实践内容的广度和深度上必须能够匹配该项毕业要求。例如,在毕业要求中如强调应具备很好的高分子材料成型加工应用能力,那么在课程体系中不仅应规划足够的高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识,而且必须设置足够的高分子材料合成与成型加工实验课程和工程实践环节,并且应分布在不同的学期内,以便形成能力培养的有效衔接。
3.持续改进,建立保障机制。持续改进是贯穿于工程教育认证全过程的理念,持续改进效果则有赖于学校教学质量管理体系的完整性与有效性。完善的质量保障体系是培养达标人才的一个关键。工程教育认证提出要有一个能对培养目标、毕业要求和教学活动实施持续有效的改进体系,包含校内、校外、课内三个循环,并且对这三个改进和三个循环的要素建立互相作用的关系。
二、工程教育认证下加强品牌专业建设
工程教育认证对提升专业建设水平有着重要影响,高校在专业建设中要深入工程认证理念,为培养专业型高素质人才打下良好基础。
1.立足定位,明确人才培养目标。根据工程教育认证指导,学校应从人才培养的层次、面向和未来三方面明确人才培养目标,以保证人才培养既符合学校办学定位,又适应社会经济发展,同时还兼顾学生可持续发展。常州大学高分子材料与工程专业是江苏省高校中开设的第一个高分子材料加工类专业。专业自建立以来,以“跟进式教育”理念为指导,坚持目标导向和持续改进,先后获得“十一五”国家级特色专业、“十二五”教育部综合改革项目试点专业、江苏省“十二五”重点专业、2003―2010年江苏省品牌专业和2015年江苏省高校品牌专业A类建设点。专业根据学校总体办学定位和石油石化行业发展对高分子材料与工程专业人才的特殊需求,结合教育部高分子材料与工程R到萄е傅嘉员会制定的专业规范,并充分体现自己的特色,将人才培养定位为立足地方,面向高分子材料成型加工及应用领域,培养具有良好职业道德与团队精神,能承担社会责任,具有扎实的高分子材料与工程专业知识,具备解决高分子材料成型加工中工程问题的能力和创新思维,适应行业与区域经济发展的人才,为材料、化工、能源、环境等行业输送具有国际化视野的工程应用型人才做好准备。
学校根据工程教育认证标准中对毕业生的毕业要求,面向社会需求,结合学校多年人才培养的实践与积淀,提出高分子材料与工程专业的5个具体培养目标:①具有良好职业道德和人文社会科学素养,能承担社会责任;②具有扎实的自然科学、工程基础和高分子材料工程专业知识,具有通过现代信息技术获取信息的能力,具备解决高分子材料成型加工过程中工程问题的基本素质和能力;③具有一定的经济、法律、安全、环境和管理等知识,具备推进社会可持续发展的综合能力;④能够在高分子材料与工程相关领域成功就业,具有团队合作精神和国际交流能力,能够在团队中作为成员或者领导者有效地发挥作用;⑤具有终身学习的意识,拓展自己的知识和能力,具备自主创新创业的能力。
2.产出导向,制定人才培养标准。工程教育认证的人才培养标准体现为内容和表现两个层面,一个回答了“社会需要什么样的工程人才”问题,一个回答了“工程专业本科毕业生应该具备的知识、能力和素养”问题。高分子材料与工程专业参考工程教育专业认证标准,依据培养目标,结合学校特色,提出了12条人才培养标准要求:①掌握高分子材料工程所需的相关数学、自然科学、工程基础和专业知识;②能够运用高分子材料工程所需的相关知识,具备对高分子材料成型加工过程进行工程问题分析和解决的初步能力;③具有创新意识,能够综合运用所学理论和技术,能综合考虑社会、健康、安全、法律、经济以及环境等因素;④掌握高分子材料合成与成型加工实验、工程实践、科学研究和工程设计的基本技能,具备对产品、工艺、技术和设备进行研究、开发和设计的初步能力,并能够设计实验及对实验数据进行分析、解释并得出合理结论;⑤具备计算机理论知识,掌握文献检索、资料查询和现代信息技术等方法,具有独立获取新知识的能力;⑥掌握高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识,并能应用本专业基本理论知识解决复杂高分子材料工程问题,理解应承担的社会责任;⑦了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研发、环境保护和可持续发展等方面的方针政策、法律法规;⑧具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感,理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;⑨具有一定的参与或组织管理能力、表达能力、人际交往能力以及在多学科背景下的团队中发挥作用的能力;⑩掌握一门外语,具有较强的听、说、读、写能力,具备撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达及有效沟通等能力,并具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力;{11}具备一定的项目管理能力,理解并掌握工程管理原理与相关经济决策方法,并能在多学科环境中应用;{12}具有终身学习意识和不断学习、适应社会发展的能力。上述人才培养标准要求完全覆盖了工程教育认证标准中对毕业生的要求,能够完整支撑培养目标,并且能够按照地方区域经济社会的发展对人才培养需求的变化而适时调整,使其具有可持续性。同时,本专业制定了可供具体落实、过程检查和结果评价的标准体系,确保培养标准切实可行,易操作。
3.学生中心,构建课程体系。本专业致力于培养适应经济发展要求的高分子材料与工程专业应用型人才,为能够对人才培养标准要求的达成提供有力支撑,构建“211+”课程体系,合理配置基础知识课程、专业课程、实践技能课程以及能力素养课程,以满足区域经济特别是高分子材料加工行业对人才的需求。该课程体系借鉴国际化教育方法与先进的教学体系,注重学科交叉,在传统课程体系的基础上,结合现代教育特点,对课程知识体系进行合理优化:在新的课程体系中融入化学、机械、环境、管理等学科的相关课程。“211+”课程体系具有基础性、全面性、系统性,并注重课程的综合性、交叉性、适应性,能够满足社会对高分子材料人才的要求。“2”指化学类和机械类两大基础课程群,多学科融合的知识积淀为专业课程的学习奠定扎实基础。化学类指无机与分析化学、物理化学、有机化学和化工原理等基础课程;机械类指机械设计基础、工程制图与CAD、工程力学和电工与电子技术等基础课程。第一个“1”是指专业课程群。瞄准我国产业结构转型升级,重点支持的高分子材料产业。开设高分子物理、高分子化学、高分子材料成型工艺学、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料现代测试方法等课程,满足区域经济特别是高分子材料加工行业的需求,满足学生多样化专业兴趣和职业发展规划的需要。第二个“1”是指实践课程群。依托国家级实验教学示范中心等高水平实践平台,开设高分子化学实验、高分子物理实验、专业实验、课程设计、生产实习等实践教学课程,彰显重实践、重应用的特点。“+”是指为适应经济发展需求而设置的能力素养提升课程,课程内容不断更新改进,做到与时俱进。如为适应培养国际化人才的要求,开设双语教学课程;为增强学生的安全环保意识,开设“安全技术概论”和“环境保护概论”课程;为增强学生的经济意识,开设“新材料经济与管理”课程,为培养专业能力强、富有责任感的应用型创新人才打下坚实基础。
4.持续改进,关注人才未来发展。提高教学质量,是高校教育的永恒主题。本专业以工程教育认证的教学质量管理要求为指导性文件,全面建立教学过程质量监督及持续改进体系,大力推进社会、学校、全体老师和学生参与的教学过程质量跟踪管理体系的实施,持续改进教学质量管理机制,制定教学环节质量监督体系、课程教学评价跟踪体系及对培养目标及教学质量持续改进的评价体系,从整体上达到工程教育认证标准,促进教学水平和人才培养质量的提高。
专业实行校、院、专业三级教学管理体制。建立了由校领导、教务处、校教学监督组、学院院长、教学副院长、学院教务办公室、专业负责人等组成的本科教学管理机制。在该管理体系下,根据学校教学管理制度和人才培养的目标要求,建立教学过程质量监督机制,定期进行教学质量评估,持续改进教学质量。建立与工程教育认证相符的教学管理组织机构、制定教学过程管理制度、建立教学质量监督与评价体系、采取培养目标与教学质量监督体系等持续改进措施,促进教学质量的提高。另外,校院两级教学工作委员会通过对培养计划的制订(修订)等重大工作的审核、指导等对相应的本科教学质量的保障和提高,提供了制度和管理方面的有力保证。同时还建立了毕业生跟踪反馈与社会评价机制,对本专业的培养目标实现状况进行持续评估和改进。通过应届毕业生座谈会、往届毕业生座谈会、用人单位调查、社会第三方评估四个途径对培养目标的达成与否进行定期评价,并制定相应的改进措施。
工程教育认证对地方本科高校是机遇,也是挑战。在工程教育认证背景下加强专业建设,推进人才培养改革,可以打破传统教育的束缚,更好的发挥区域优势和专业特色,推进学校可持续发展。
参考文献:
Zhao Fuchun Liao Shuangquan Zhao Yanfang Liao Xiaoxue Wang Zhifen Yu Rentong Xu Nai
Abstract:In this paper, as for present teaching situation of the polymer material and engineering specialized courses in colleges and universities,the course teaching modes of polymer material and engineering were explored based on the background of outstanding engineers’ plan. The experienced teach mode included some of the new education concept and teaching methods in the current higher education. In addition, they are expected to promote effectively teaching quality and students’ social competitiveness of the polymer material and engineering excellence engineers’ class in our school and to provide the reference for other universities’ cultivation of the high polymer material and engineering excellence engineers at the same time.
Key words:Outstanding engineers;Specialty curriculum teaching models;Educational idea;Educational reform
为适应新时期我国社会和经济发展的需要,于2010年6月23日,教育部正式启动了新的人才培养质量工程――“卓越计划”(全称“卓越工程师教育培养计划”)。卓越计划是高校工程教育改革的一项重大举措,旨在培养出具有优秀创新能力的工程技术类人才,为提升国家整体核心竞争力,建设成为创新型国家提供充足的才智保障。2013年海南大学高分子材料与工程专业荣幸获批为教育部卓越计划培养试点专业。而专业课程的教学是卓越工程师人才培养中的关键环节,专业课程教学模式优化和有效运用直接决定着专业课程的教学效果。该文基于卓越计划和新的教育理念,进行课程教学模式的改革和探索,以提升该校高分子材料与工程卓越工程师班的教学质量和学生的社会竞争力。
1建立科学的理论和实践教学课程体系
科学的理论和实践教学课程体系是先进教育理念付诸实施和人才培养目标得以实现的重要载体。面向卓越工程师培养的课程体系的设置需要与我国企业发展现状和当前工程技术领域前沿紧密结合。目前,海南大学高分子材料工程专业是海南省的特色优势专业和高分子材料加工海南省教学示范中心,在国内本科专业教育中具有较高的知名度。近年来,本专业依据对毕业生就业状况调查和任课老师与企业合作与交流过程中的反馈情况,进一步明确了本专业领域人才需求结构倾向,结合本科阶段学生知识结构,围绕着高分子材料加工特色,建立了比较科学的理论和实践教学课程体系。针对卓越人才培养所注重的工程应用性和实践性,已在江浙、山东、广东、广西、云南、海南等多地建立了固定的教学实习基地,依据本校高分子材料与工程专业的特色和优势,开设了门类比较齐全、特色突出的专业课程体系。该课程体系主要有公共课程、学科基础课程、专业课程、实践教学环节、个性课程、创新创业课程和文化素质教育课程七大模块组成。公共课程模块主要是通过独立开设《Listening and Presentation》、《英语口语》、《实用公文写作》、《计算机公共基础》等提高学生英语、计算机应用能力和书面、口头表达能力。学科基础课程模块则注重强化数理化、工程力学、工程制图、化工等方面工程基础原理知识。专业课模块则主要课程有《材料科学与工程基础》、《高分子物理》、《高分子化学》、《化工原理》、《高分子材料共混原理(双语) 》、《聚合物合成原理及工艺学》、《高分子材料成型加工基础》、《天然橡胶加工学》、《胶乳制品工艺学》、《塑料制品工艺学》、《橡胶工艺原理》、《塑料模具设计与制造》、《高分子材料与工程专业英语》、《现代测试及表征技术》、《工程训练》等,其中《高分子材料共混原理(双语) 》为海南省精品课程,《高分子物理》、《橡胶工艺原理 》、《天然橡胶加工学 》为校级精品课程,《高分子化学》为校级重点课程,《高分子材料与工程专业英语》为校级高标准网络辅助教学课程。此外,在实践教学环节模块除了《认知实习》、《专业课程生产实习》、《毕业实习》、《毕业论文》等传统实践课程,还单独开设了《工程实践》和《工程训练》以培养和锻炼学生的思维创新能力、动手能力和团体协作能力,强化适应社会和企业素养。在个性化课程模块中除了开设《胶乳制品工艺学》等众多该校特色课程,还开设《企业工程管理》、《环保与安全》《技术经济》等课程增强学生的工程应用与经济管理能力。创新创业课程和文化素质教育课程模块主要是培养学生的创新精神和人文素养,使学生成为兼具创新精神和人文素养的卓越工程师。
2课程教学模式改革与实践
课程教学模式是课程体系实现知识传播和转化的重要途径,直接影响着教学的效果。近年该校卓越班课程教学主要是适应课程体系模块化要求,着力改变传统的“满堂灌”,构建以学生为中心,以老师为主导的教学模式,激发学生学习兴趣、创新精神和动手能力。同时,通过教学与科研相结合、教学与科技竞赛相结合,提升教师执教水平,完善辅助教学与管理,在工程实践中培育学生创新精神和实践能力,确保卓越人才培养的良好教学效果。
2.1 校内课堂教学模式
校内课堂教学需要采用灵活多样化的组织形式和教学方法才能达到课程体系构建期望。在以往的校内课堂教学中,往往常采用“填鸭式”式教学,学生与教师缺乏交流互动和质疑精神,创造性培养成为一种奢求。而国外著名大学多以学生为主体设计教学活动,融合讲授、研讨、辩论、案例分析、项目研究的授课形式很值得在卓越人才培养中大力借鉴。下面就笔者运用教学中的几种教学模式实践与体验加以列举。
2.1.1研究性教学模式
对工科专业,研究性教学就是任课教师把最新的科研实践设计理念、科研方法和新的研究结果引入到教学活动,指导学生选定与专业相关的专题进行主动探索、思考和实践,并从中获取知识和经验、解决问题的方法。研究性教学是一种具有个性差异性的教学实践。在卓越工程师教育的教学模式中,研究性教学被认为是提?{学生动手能力和创新精神的重要途径。研究性教学(对学生而言,应该称之为“研究性学习”)是一种符合工程能力培养规律、符合综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方法。研究性教学模式不仅适用于探索性实验、课程设计、毕业论文、创新型设计竞赛等教学,也适用于高分子的特色专业课程教学。笔者曾将一些知识点设计成研究性的问题,让学生主动探索思考,获取知识和锻炼分析解决问题的能力,如笔者在《现代测试与表征技术》课堂教学中,将自己科研工作中的电子扫描电镜测试结果设计成知识点问题:对于这种材料采用什么样的制样方法?制样时该注意哪些事项能得到更加高的图像衬度以及避免假象?得到的测试结果如何分析?经过设问,学生主动学习思考,查阅相关研究文献,进行实证结果解释,解决问题,取得了良好的教学效果,实际解析能力得到切实的提高。
2.1.2微课教学模式
近年来,随着信息化技术的发展与普及,“微课”作为一种课堂教学的重要手段逐渐受到重视。教育部教育信息管理中心曾对“微课”做了如下的定义:微课是基于一门学科/课程的某个重要专题(或某个单元、主题等)而设计开发的一种微型化的在线视频网络课程。微课程的开发有利于高分子材料科学与工程专业教师基础理论知识的讲授,便于在一个学生轻松的环境下提高了对专业课程的学习兴趣以及对理论知识的掌握,具有事半功倍的效果。作为新型教学模式,“微课”充分利用现代信息技术、媒体传播技术,提高了专业课程教学活动中的灵活性。笔者在高分子材料与工程专业英语授课时,利于现在丰富的网络英语资源素材,结合专业知识点,制作了一些“微课”视频,例如“Chain Polymerization”、“Polymer Solution”等“微课”生动形象地展示了知识点,对学生印象深刻。
2.1.3外延式教学模式
目前, 尽管课堂教学中已广泛采用的多媒体教学,但仍然还是教师的演示工具, 信息传递是单方向的,在有限授课时间内能够传授的内容非常有限。此外,一般课堂教学中由于时间的限制,缺乏交互性、时空延续性,学生学习缺乏自主性、选择性。本专业利用清华大学教育技术研究所为该校开发的网络教学综合平台开展网络辅助教学, 将课堂教学和网络辅助教学有机地结合起来。课堂教学中教师的发挥主导作用, 课外学生则发挥自主作用,借助于网络平台将课堂教学延伸到了课外。教学播客、教学邮箱、网上论坛、问卷调查这些平台栏目充分显示了网络教学的强大交互性,弥补了传统教学方式存在的不足,给教学和学习带来了新鲜感和乐趣,培养了学生的自主学习、协作学习和探究、创新的能力。
2.1.4前沿技术融合式教学模式
随着科学前沿知识的进步,工程技术的也涌现出大量的新趋势。如果将它们与现有教学模式进行融合,能进一步激发学生的学习热情,增强学生自主学习和创新能力。塑料加工及模具设计课程群教师在塑料设计与制造、塑料模具CAD课程教学中,引入3D打印技术,让学生熟悉熔融层积型3D打印机的使用方法,制备个性化的造型塑件,极大地激发了学生的学习兴趣,提高课程教学效果。
3校企合作实践教学模式
通过校企联合实践教学,高校可以充分利用企业的资源和优势,给学生提供紧密联系社会生产实际的实习实践及工程训练机会,提高办学效益和教育质量;而企业则能通过校企合作教学机制宣传自身形象,并依靠高校的人才、技术优势,提升企业的市场竞争力。因此,高校与企业联合实践教学显得格外重要。近年来,该校与海南天然橡胶集团股份有限公司紧密合作,经常与所属企业沟通,将天然橡胶生产加工实际中的需求和问题,设定专项课题,然后教师指导学生成立针对性的技术攻关小组,让学生带着问题、有目的地进入企业生产车间和研发中心实习,既锻炼了学生的工程应用能力,而且为企业做出一定贡献,受到企业的好评。从校企合作教学现状来说,还需从教师工程实践能力和企业工程技术授课水平两个方面努力提升,才能使校企合作实践教学模式发挥日益重要的作用。高校可定期派工程能力较强的教师到国内外知名企业进行工程实训交流,锻炼任课教师的工程实践能力,学习企业的先进工程管理模式;而企业工程技术人员只有理论上和授课水平上大幅提升,才能在教学过程中展现和应用好自己丰富的工程实践经验和卓越的工程创新能力。
4辅助教学及管理
高分子化学是一门实用性和实验性都很强的学科,是化学、化工、材料等专业必须修读的基础课程,与原有的四大化学并列,成为第五大化学。高分子材料已深入到人类生活和生产的每个角落。
高分子化学教学过程中发现,在实验内容等方面存在一定的局限性和不足之处,其完善需要经历一个不断实践和更新论证的过程。将高分子实验课中聚合物的分子设计、合成、加工和测试等实验内容有机结合,组成一门高分子科学实验课程,是高分子教学改革的必然趋势。
一、高分子设计实验课开设的必要性
廊坊师范学院化学与材料科学学院材料化学专业的高分子化学实验于2008年开设以来,由本专业教师在部分科研成果及其他院校高分子化学专业实验教学资料和经验的基础上,对设计实验的内容进行了设定。高分子设计实验的开设,为学生专业实验技能的培训、动手能力的培养以及思维创造力的提高等方面起到了积极的促进作用。
设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案,并加以实现的实验。设计性实验有利于培养学生的实践能力,提高学生探索新问题的兴趣、研究问题的综合能力。开设设计性实验时,要注意紧紧围绕学生的综合能力、初步设计能力及创新意识培养这一目标,注意与课程设计、课外科技活动、集中的综合训练相结合。
传统实验在与理论教学的配合上,是教师根据教学的一般规律或实验内容安排的,而不是学生根据各自学习中的需要或进一步探索的兴趣所确定的,无法体现个性的发展。验证性实验一般是前人做过的,经过精简提炼,专门为教学而设计的实验,实验没有次要的实验现象的干扰,这对学生今后从事科学研究和对新事物的探索非常不利。在高校中开设设计性实验,营造培养学生创造性思维能力的环境是非常必要的,有利于提高学生的综合素质和创新能力。
二、注意培养绿色环保和可持续发展意识
1.绿色化学的核心内容
绿色化学又称环境无害化学或环境友好化学,是指设计和生产中,使用没有或者尽可能小的产生环境副作用的化学品。绿色化学的核心内容主要体现在:第一是减量,即减少三废排放;第二是重复使用,如催化剂、载体等;第三是回收,可以有效地实现省资源、少污染、减成本的要求;第四是再生,是节省资源、能源,减少污染的有效途径;第五是拒用,如不用有毒副作用及污染严重的原料,这是杜绝污染的最根本方法。
开发新型的、可生物降解的高分子材料,解决“白色污染”问题;以及充分应用可再生资源,即:采用可再生资源做化学化工原料,是绿色化学的重要任务和方向。众所周知,“白色污染”是当今社会的一大公害,塑料作为合成高分子材料,具有性能多样、用途广泛和价格优廉的优点,已成为人类生产和生活中不可缺少的一种材料。然而,废弃塑料造成很大的环境污染。在实验教学中,应注重强调高分子材料的环境同化,高分子材料的循环和再生技术,探索高分子材料与生态环境的相互影响,实现高分子材料与生态环境的和谐等内容。
2.绿色化学的重要指标
绿色化学的一个重要指标是原子利用率,其定义为:期望产品的摩尔质量占化学方程式中按计量所得物质的摩尔质量的比值。高分子材料的制备包括单体的合成,聚合物的合成及聚合物的加工,前两步都有一个原子利用率的问题。要实现绿色化,只有在合成中提高原子利用率,才会真正减少废物的生成。
绿色化学的理想是指:不使用有毒有害的物质,不产生有毒有害的废弃物,不使用对环境有害的落后化学工艺。其目的是把现有的化学和化工生产的技术路线从“先污染,后治理”改为“从源头上根除污染”。
3.开设小量、半微量实验
有关绿色化学的教育才刚刚起步,国内大多数学校尚未涉足。现有的化学实验课程的教学内容难以体现绿色化学思想,不少实验仍大量使用有毒有害药品,产生大量的“三废”,对微型化学实验研究推广不够。
传统的常量实验药品用量大,导致教学经费投入大、资源利用率低、环境污染严重等。可以在某些实验开设小量、半微量实验。这些小量、半微量实验对学生实验技能、实验的准确性和精密度等都提出了更高的要求。
绿色环保和可持续发展已成为企业生产和发展必须考虑的因素。在设计专业实验时,尽可能地采用专业、简单高效的实验路线,教师在讲授时将其他生产过程和工艺进行对比,强调整个实验过程的经济性和环保效益,让学生充分体会到增强环保意识和可持续发展对社会经济发展的重要性。通过给学生灌输环保和可持续发展的理念,为学生今后生产设计和研究开发等工作提供一个基本的思想准则。
三、将科研与实验教学结合起来,开发应用型实验
1.将废旧高分子的综合利用作为设计实验内容
高分子化学是一门应用性很强的化学基础学科,是材料化学专业的重要专业基础课,对于材料化学专业的学生,学习高分子化学不仅要全面掌握高分子化学的理论知识,更重要的是要学会高分子的实验方法以及在实际中的应用。我们从废旧高分子的综合利用出发,探讨科研成果转化为高分子设计实验的研究与实践。
废旧高分子材料的综合利用是绿色化学的重要组成部分,它将对减少环境污染具有重要的实际意义,同时又能获得有价值的工业原料,对能源的再利用具有一定的意义。在我们的教学实践中,在已经具备的课题组成员大量前期科研成果基础上,对废旧聚苯乙烯、废旧有机玻璃、废旧聚氨酯和聚酯进行再利用研究。设计实验的内容包括对控制反应的几个因素:升温速度、温度、催化剂种类与用量、反应时间等进行优选。这类设计实验的开设使学生对绿色化学的概念有一个深入理解,使学生增强环保意识、掌握废旧高分子材料的综合利用方法,对从实际出发锻炼自身科研能力有重要意义。
在高分子实验教学中,适时引入“降解”这一高分子学科中的重要概念,并适当介绍高分子降解中的一些问题,如生物、光、辐射、热、机械及化学等因素引起的降解规律,并介绍相关高分子的设计方法。也就是让学生正面理解“聚合”的同时,也从反面理解了“降解与解聚”,这样就形成了一个完整的教学体系。
2.将天然可降解高分子作为设计实验内容
目前对付“白色污染”的方法一般是以填埋和焚烧为主,还有再生利用。再生利用的费用较高,难以推广,最好的方法是开发能够降解的环境友好材料。这种材料能够在环境条件下分解成能纳入自然生态循环的小分子物质。现在一般以淀粉、纤维素、甲壳素、壳聚糖等天然多糖为原料,采用共混或接枝等方法得到聚合物(如塑料),这类制品可以生物降解,最终转化为二氧化碳和水,纳入生态良性循环。
高分子设计实验中可以开发一些能联系实际生活的应用型实验,将教师的科研工作与实验教学紧密联系起来,体现出高分子科学实验的实用价值,能强烈地激发学生的创造性。
基于此,在高分子设计实验中我们增加了“从虾壳蟹壳制备甲壳素和壳聚糖并用于工业废水的净化”,本设计实验是从绿色高分子角度出发,将回收的虾壳蟹壳经水洗、稀酸浸泡、稀碱浸泡等方法先制备甲壳素,然后用碱煮的方法将制得的甲壳素进行脱乙酰化,制备出壳聚糖初产品,再用沉淀法进行纯化得壳聚糖纯品。将壳聚糖纯品分别进行脱乙酰度、平均分子量、灰份含量、水份含量的测定。将得到的甲壳素和壳聚糖用于工业废水中重金属离子和有机酸的吸附分离。
四、培养学生绿色化学思想和对高分子实验的兴趣
引言
高分子材料科学与工程是一门理论与实践紧密结合的专业,实验和实践教学是高校高分子材料专业学生必修环节。但是,传统教学模式下的高分子材料加工工程实验明显存在专业实验“按部就班”和实践过程“走马观花”等问题。此外,还有实验教学内容相对陈旧,与我国工业化发展程度脱轨;实验课时间少且死板,不利于实验的深入开展;只注重已经成熟的实验操作与报告书写,不利于创新思维的培养;实验设备陈旧,许多新的实验无法满足我国现今创业、创新人才的培养。与欧美等先进高校的高分子材料专业实验、实践课程相比,我国高校学生普遍存在动手操作能力弱、安全意识不足和解决实际问题能力差等缺点。以美国阿克伦大学高分子加工实验课程为例,实验课时间长,且强调学生亲自己动手,并鼓励使用拍照、录像等手段得到各种数据,实验报告内容丰富。即使实验失败,只要学生对失败的原因分析透彻,依然可以得到完美的分数。根据学生的反馈,这样的学习方法普遍比单纯的理论灌输和死板的实验更加有效,实验过程更具体验性。他们还将试验内容与工程实践紧密结合,将试验内容拓展到课外,加深高分子科学与工程的理解和应用。近年来,我国对创新、创业型人才的培养日益重视,推动传统实验、实践课程改革和激发学生创造力日益重要,增加综合型、研究创新型、实践型实验是大势所趋。
相对于基础型和综合型实验的“验证性”而言,研究型实验具有不确定性、探索性、自主性、开放性与可操作性等“探索性”特点。作为学生由知识学习向科学研究、工程应用转变的衔接点,研究实践型创新实验涉及多学科知识的交叉运用,侧重于运用所学知识、文献查阅和基本技能等手段应用,并要求实验结果以研究论文和工程实践报告的形式完成,其设置重在培养发现问题和解决问题能力,更具挑战性。我校高分子材料专业方向已在综合化学实验基础上,开设了自主研究型实验。通过学生与感兴趣的导师联系,共同确定实验方向,在五周内完成实验设计、实验操作、实验分析、报告撰写等相关内容。收到了较好的效果。为加强该专业的工程实践体验,我们在此基础上拓展设计了贯通式实验.即在自主研究型实验技术基础上,进入实际生产一线进行工程实践,贯通理论与实践,建立理论研究与工程应用的关系。具体是结合联系导师的转化成果,将研究型实验延伸,进行三天的工程实践,尝试将学生基础知识、专业知识和产业化实践结合运用,培养学生的工程认知和实践能力。本文以高分子材料反应共混改性沥青材料的高分子加工试验为例,探讨了该贯通式实验教学设计思路、目的、试验步骤、报告撰写方法以及实验心得等,以期促进贯通式试验教学的开展。这对培养我国迫切需要科技成果转化背景下的创新、创业人才有重要意义。
1贯通式实验教学思路
该贯通式试验案例教学是以我校比较成熟的产业化特色项目高分子材料反应共混改性沥青展开。首先指导老师布置课题,讲解贯通式实验的目的、方法和意义等过程,实验小组根据讲解内容选择高等级公路用改性沥青材料为课题展开研究。研究小组通过查阅文献、小组内讨论和教师的共同探讨,决定以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)改性沥青为主题开展本次贯通型实验。其次,通过以SBS反应共混沥青改性、结构表征、性能测试为主线的研究型实验,旨在提高学生创新意识以及创新能力,培养其团队意识,了解和熟悉开展科研工作的方法。最后,通过工程实践和产学研交流,贯通试验室研究与工程实践的联系与区别,建立室验式开发研究、工程放大生产和工程应用之间的关系。
2贯通式实验教学方法及步骤
贯通式实验教学方法是用讨论式、启发式教学方法;以学生为主,允许失败,多次尝试,提倡提出问题和解决问题的锻炼模式;讲究基础理论、专业实验和工程实践相结合,融汇贯通的模式。贯通式实验教学包括以下步骤:(1)师生双向选择导师公布课题后进行师生双向选择,通过与导师交流,达成合作关系,挑选组长并布置研究实践内容和任务;(2)设计课题学生通过导师指导查找课题领域的前沿文章,以及和老师讨论,设计出切实可行的实验方案,培养学生独立设计实验的能力;(3)实验操作小组成员们利用已有基础实验知识结合专业知识的了解,比如通过实验过程既熟悉了红外光谱、光学显微镜等仪器的使用方法,又接触到了传统教学实验难以接触的新型实验设备如高速剪切机、胶体磨和低温延度计等设备;(4)数据总结与讨论小组成员将所得试验结果进行整理作图,分析讨论试验结果;(5)工程实践通过参观学习生产流水线,与操作工人、车间主任和总工程师交流学习;(6)课程总结与评价与指导老师交流实践过程的问题与收获,撰写研究报告和实践报告。
3贯通式实验教学效果与心得
贯通式实验教学摒弃了传统实验机械、死板、陈旧的教学方式,为老师教学以及学生学习都带来了创新的想法和创业的火花。贯通式实验教学效果总结有如下四点:
(1)培养了研究方法和团队协作意识实验小组通过前期选题,查阅大量的资料,了解目前高分子科学领域的新的研究方向。实验过程中,小组成员们接触到并使用了许多传统实验教学中难觅踪影的仪器,SBS、石油沥青等材料的特性,开阔了他们的视野,真正体验了科学研究的过程。分工明确,通过各成员间的协作配合,共同完成。提高了实验操作技能以及与他人合作的能力。在实验过程中不断思考并对实验方案进行改进,定期与老师见面并报告相关进展,最后完成整个实验部分;
(2)培养了学生独立思考分析问题和总结升华能力数据总结处理阶段,通过分析实验结果,学会了用统计方法软件对所得数据进行处理,对实验现象运用理论知识做出合理的解释。对有疑惑的问题,小组成员之间随时进行讨论分析,并查阅相关文献,进一步试验验证,最后找到了问题的根源。将所有结果整理并书写成报告。通过对实验结果进行分析与写作,培养了他们独立思考、清晰表达、总结升华的能力;
(3)培养了学生工程化思维在工业实际生产阶段,进一步考察工厂生产环节,书写工程实习报告,丰富学生的社会适应能力,并为迅速进入企业工作奠定良好的基础。例如,在工厂实践阶段,认识了实验室实验与工程试验的差别,深化了化学工程中原材料、操作单元选择原则,化工原理中“三传一反”的理解。以搅拌装置的设计为例,大型搅拌桨根据物料粘度设计的原理,SBS与沥青混合加料时的弱搅拌与反应后的强搅拌桨叶的不同;以我国早期SBS改性沥青生产时,为解决高熔体粘度的SBS与低粘度沥青的分散性通过胶体磨等特殊设备强化剪切变形实现分散;还可以通过选择SBS的嵌段比例、分子量等手段提高其在沥青中的分散性;
(4)培养了创业思维通过与市场、采购和财务部门人员的交流,了解到企业的市场信息是生产的前提,市场信息是基于大量使用数据和与用户沟通相结合而得到的。市场原材料信息、市场销售信息反馈到研发部门进行开发,形成原材料进入、加工制造和产品销售与服务一体化的运转格局,为以后创业思维的培养打下基础。工程化思维对促进学生校内培养有积极的影响。通过工程化实践锻炼了学生将高分子专业理论知识用于实践,并通过实践加深了对理论知识的学习。例如,深入了解了高分子材料工程的共同点,是解决高性能与易加工、经济性三者的矛盾,环境污染治理与经济性的矛盾。学习了公司治理结构,了解公司的发展核心,一是靠管理,二是靠科技。团队协作是公司高效运转的保障,注重团队建设。在此过程中,也培养了团队协作能力,更快融入将来的工作融合贯通,认识平时所学知识的重要性,促进专业知识的学习。
在基础理论与工程化生产方面,还认识到室内基础研究试验与工程化生产相辅相成,工程化提出问题必须通过基础研究指导才能获得突破。基础理论指导工程化实践,工程化实践又不能局限于基础理论,还需考虑社会因素、市场因素和环境因素等。在生产应用方面,深刻理会了“安全第一”是一切生产的根本。工厂的安全教育,为以后试验室及工程化生产奠定了基础。工程化放大生产是无数实验室试验的总结,也是指导实验室小试、中试和放大生产的根本。稳定化、规模化生产是市场化应用的根本保障,标准的试验方法和严格的产品检测是市场应用的根基。市场是科研的主要推动力,基础研究是推动科研进行的源动力。
4贯通式教学总结
贯通式实验教学通过自主探索实验和工程实践体验的方式,增强了高分子材料专业教学的趣味性、探索性和创造性,不但对培养学生提出问题和解决问题的能力有积极作用,而且还有利于高校和企业培养创新和创业人才。贯通式实验教学的难点在于,建立良好的产学研信任关系和学生的积极主动性的配合。此外,指导教师的精细设计和企业、学校领导的大力支持也必不可少,有必要进一步深入挖掘适合贯通式实验教学的课题,深化与企业的合作关系,协同培养发掘创新、创业人才。当然,该贯通式实验教学仍处于探索之中,在培养时间、培养模式、培养效果等方面还值得商榷。总之,贯通式实验教学的不确定性、探索性、自主性、开放性与体验性更契合当前学生对实验课的需求以及国家对创新、创业能力人才的培养,值得进一步推广和完善。
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