基于“卓越工程師”培養目標下的高分子專業新實驗教學模式的研究

王靜靜

摘要： “卓越工程師教育培養計劃”對人才培養提出了創新能力強、適應經濟社會發展的新要求。通過完善實驗課程資源建設、推進實驗教學體系改革等方法，優化了高分子專業實驗教學體系，形成開放式的教學模式，調動了學生學習的積極性、主動性和創造性，培養了學生的創新意識，提高了學生的創新能力。

關鍵詞： 卓越工程師高分子專業實驗教學模式

“卓越計劃”（全稱“卓越工程師教育培養計劃”）是高校工程教育改革的一項重大舉措，其目的是培養一批創新能力強、適應社會發展需要的工程技術類人才，為我國建設創新型國家、提升國家核心競爭力提供堅實的人才支撐和智力保證［１］。高分子材料已深入到人類生活和生產的每一個角落，在結構材料中與金屬材料、無機材料形成三足鼎立。高分子化工也在化工工藝中與無機化工、有機化工平分秋色。高分子科學是一門實用性很強的學科，對學生的實驗操作技能和動手能力提出了很高的要求。該專業的學生畢業后絕大部分都將進入與專業相關企業、公司、科研機構等，投身到生產、科研第一線。在此“卓越計劃”的大背景下，培養一批創新性強的高分子材料工程師人才，探索高分子材料專業實踐教學環節“卓越計劃”的培養模式，改革和創新工程人才教育理念，著力解決工程材料領域中的實踐性和創新性問題，具有深遠的意義［2］。

1.高分子專業實驗教學現狀

目前國內高校高分子專業均強調以培養高分子材料科學家為目標，忽視了對高分子材料工程師的培養。相對于“卓越計劃”培養背景，現實的工程教育也偏離于工程實際，實驗課程的設置與實際脫節，而且教學過程一直以來過分強調理論基礎知識的灌輸，往往重視學生的學業成績而忽視對學生創新能力的培養，導致理論與實踐脫節，操作技能、創新能力、分析解決問題能力較差。而實驗內容多以驗證型實驗為主，難以適應“卓越計劃”對創新人才培養的要求。學生進行實驗教材以外的實驗訓練不夠，不利于培養知識、能力、素質三者綜合發展的卓越工程師人才。另外，實驗教學師資隊伍水平參差不齊，以及不客觀、不科學的實驗教學評價體系等，這些都難以達到優異的創新實驗教學效果。

2.完善實驗課程資源建設，提高學生學習的自主性

2.1實驗教材建設。

實驗教材是學生了解實驗內容、實驗原理、實驗裝置和操作的主要途徑。隨著科學技術的發展，新的儀器設備及測試手段不斷涌現，舊教材中的設備型號已經不能滿足實驗教學的需要。因此，學校應根據各自實驗室的配備情況，編寫真正適合自己的教材或實驗指導書。教材應配合教學體系建設，包括基礎性、綜合性、設計性、研究性實驗，為實驗課程的順利開設提供依據。

2.2實驗教學課件制作。

實現教育信息化的關鍵在于多媒體課件系統的開發與研制。為了配合信息化教學環境，切實提高學生學習的自主性，應積極研制高分子專業實驗的相關課件。如在綜合性實驗的表征部分應用到很多大型儀器設備，就應該開發大型儀器設備的實驗教學課件，可以使學生在比較全面地了解儀器工作原理、構造、操作和數據處理方法之后再使用儀器，不但可以利用有限的資源開闊學生的視野，提高大型儀器教學的覆蓋面，而且可以避免儀器在使用過程中的不必要的損壞。

2.3信息化教學環境建設。

信息化教學環境建設是一種資源共享的多媒體教學、學習環境的建設，存放著教學必需的資料，是該領域知識、方法、各種媒體和資源的集合，是為了專門存放和有效使用這些資源而建立的場所。建成高分子專業實驗課程網站，把實驗課程大綱和課件等內容都存放在網站上。讓學生充分了解實驗安排、實驗要求等信息，提前預習實驗原理、實驗項目內容，掌握實驗過程中的注意事項。通過瀏覽課程網站，學生對實驗步驟、儀器構造、操作規程等都能做到心里有數，進入實驗室后就可有條不紊地進行實驗。網站的建設減少了實驗開設過程中不必要的講解時間，增加學生自主學習的時間和空間。學生可以根據需要隨時上機預習，遇到不甚理解的地方可以反復觀看，大大提高了實驗預習的效率，也提高了學生求知的主動性和積極性［3］。

3.優化實驗教學模式，推進實驗教學體系改革

3.1改革實驗課教學方法，激發學生的學習興趣。

采用啟發式實驗教學，充分激發學生對實驗課程的興趣，是優化實驗教學模式的前提。實驗教學與理論教學不僅需要教師的語言傳授，更多的是需要教師的肢體語言去傳授，尤其是實驗操作技能的教學。忽視或淡化后者的重要性，就無法完成實驗教學所賦予的使命。實驗課的教學，教師要以職業活動為導向，以工程素質為基礎，突出能力目標，以學生為主體，以實驗項目為載體，以實訓為手段，設計出知識、理論、實踐一體化的實驗項目。必須把培養學生“自我學習能力”放在突出的位置上，因此在每次實驗課之前，都要求學生充分預習實驗的目的、重點和難點內容，對實驗中可能出現的問題及解決方法等有初步了解。在實驗中，改變過去逐一講解的做法，而是把需要講解的內容融會于各個問題之中，使學生產生疑問，渴望得到解答，從而激發起學習興趣。學生在課外查閱資料，反復思考，并寫出預習報告。由此培養了學生的學習興趣和主動學習的意識，調動了學生學習的主動性和積極性，同時也鍛煉了自學能力。此外，為了消除學生對教師的過分依賴性，對于實驗中出現的問題即所謂的“異常現象”，建議一般不采取有問必答的方式直接回答，而是有意識地引導他們把已有的知識與在實驗中遇到的問題結合起來分析。要進一步創設“問題情境”，提出一些富有啟發性的新穎問題及其解決辦法。實驗結束前，再進行總結性討論，教師進一步提出一些綜合性和探索性的問題來引導學生的思維活動［4］。

3.2強化學生的實驗技能訓練。

實驗技能是學生實驗能力的基本功，是培養學生工程素質的關鍵環節。為幫助學生夯實實驗基礎，必須對基本操作技能進行強化訓練。在學生操作之前，明確向學生提出本次實驗的基本操作。對所有的操作都進行詳細講述、準確示范。注意整體示范和分解示范相結合。整體示范時主要針對操作的順序流暢；分解示范時則要注意動作的規范和放慢，使學生便于觀察和模仿。無論是手工操作還是儀器操作，都要讓學生學會操作，還要讓學生懂得為什么要這樣操作，認識什么是最科學、合理的操作方式和操作技巧。學生實驗中要注意嚴把操作質量關，對學生的每一步操作都進行認真仔細的觀察，發現不足之處，及時給予糾正和反復示范。特別是對于動手能力差的學生，更要反復細致地對其給予單獨的啟發指導，引導他們既要動手又要動腦，并讓其反復練習和比較正誤兩方面的操作所帶來的影響。為了引起學生對提高實驗操作技能的高度重視，應有計劃、系統而且細致地觀察幾位學生的實驗，然后對其在實驗工作中存在的缺點問題進行個別的耐心指導。

3.3開設設計性和研究性實驗。

保證每門實驗課程至少包含2項綜合型實驗，對各知識點進行交叉、綜合應用，將高分子專業課實驗項目進行綜合，將各課程體系的知識有機地結合起來。在綜合型實驗過程中，應讓學生事先了解實驗相關知識點，掌握實驗原理，指導教師僅在技術和設備使用上與學生進行交流，學生之間互相探討。教師在原則上不做具體指導，只介紹一些實踐經驗，啟發、引導學生如何發現實驗存在的問題，這樣改變原先按部就班的實驗過程，為培養了學生的實踐動手能力和創新意識提供了條件，進而在實驗過程中培養了學生解決具體問題的能力。

4.結語

深化教學改革，培養學生的創新能力，全面完成卓越計劃規定的各項任務，需要從事人才培養的教師和實驗人員不斷地研究、探索和思考，轉變教學理念，實施創新教育，注重訓練學生的創新思維，特別是培養學生的自主創新能力。不斷推進本科教育改革，發揮實驗教學作用，使大學更好地發揮培養創新人才的搖籃作用，實現卓越計劃的培養目標。

參考文獻：

［1］曾永衛，劉國榮.“卓越計劃”背景下科學構建實踐教學體系探析［J］.中國大學教學，2011（7）：75-78.

［2］張建勛，陳國鐵.“卓越計劃”背景下的工程類高校人才培養模式探討［J］.中國建設教育，2010（9）：4-7.

［3］錢浩，張瑩雪，林志勇.高分子化學實驗課程的網絡教學［J］.實驗技術及管理，2007，24（8）：78-81.

［4］胡建設，周愛娟，王宏光.高分子化學與物理實驗教學探索與實踐［J］.高分子通報，2010（3）：70-73.