高分子材料與工程專業應用型實踐教學體系建設

李明田 龔敏 陳建

高校的連年擴招，促使我國的高等教育由精英化轉向大眾化，但是另一方面高校畢業生人數的增多必然導致就業形勢的嚴峻。而矛盾的是：一方面大學生找不到工作，另一方面許多企業卻找不到合適的人才，這種現象反映出如今高校培養的多數大學生，在綜合能力上并未達到企業的要求，個人素質亟待提高。實踐教學環節是鞏固理論知識、促進知識結構、培養與提高學生的動手能力、觀察分析解決問題能力的重要手段，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，它包括認識實習、生產實習、畢業實習、課程設計和畢業論文（設計）等多個環節[1]。

四川理工學院高分子材料與工程專業（以下簡稱高分子專業）于2006年開始單獨招生，至今已經畢業了三屆200余名本科生。基于學校工科的背景，結合材料科學與工程學科的實際情況，以材料腐蝕與防護四川省重點實驗室（以下簡稱重點實驗室）為依托，我院高分子專業方向偏重于耐蝕高分子材料，屬于應用型專業。經過多年的探索，我們在專業實踐教學方面積累了豐富的經驗，有效地促進了學生工程實踐能力的培養。本文將就實踐教學體系的構建、師資隊伍建設、案例教學、實驗教學、畢業生產實習和重點實驗室建設等多個方面展開分析與討論。

一實踐教學體系的構建

我校高分子專業基本實現了“主干課程規范化，選修課程特色化，實踐環節基地化”的教學運行模式。實踐教學平臺由課內實踐和課外實踐兩部分組成。其中課內實踐主要包括金工實習、教學實習、生產實習、課程設計、畢業論文（設計）等；課外實踐主要指學生參加的科研訓練與創新活動，如參加學科競賽、科研活動或專業調研等。在學科發展和社會需求的推動下，我們不斷地對實踐教學環節進行調整，使整個體系更為合理，如表1所示。如增加了“社會實踐”這一實踐教學環節，加強學生的認識、應用和創新能力培養，使他們在學完相關理論課程后，進一步加深對高分子材料腐蝕與防護的理解和認識，在調研中，可充分發揮自己的主觀能動性。

二加強實踐教學師資隊伍建設

教師是實踐教學的組織者、指導者、操作技能的示范者，實踐教學過程的監督者和實踐教學結果的評價者，所以從事實踐教學的教師必須有較寬厚的理論知識、有相應的技術操作能力、有組織協調能力和綜合分析能力[2]。在長期的教學實踐中，我們一貫重視實踐教學教師隊伍的建設。高分子材料與工程專業隸屬材料系，現有專兼職教師14人，其中教授4人，副教授及相當職稱4人，中級及以下職稱6人，具有工程背景的教師比例高達到70%，而新引進博士簽約要求必須到相關公司接受至少1年的鍛煉。除此之外，我們還進行以下方式對實踐教學教師進行培養：

第一，實行青年教師導師制。對每一位新引進的實踐教學人員，都要指派一名政治業務素質好、教學嚴謹的老實踐教學人員作導師，負責對青年教師的培養，制訂培養計劃，監督青年教師的跟班聽課，加快熟悉各個實踐教學環節。

第二，采用多種形式，加強對實踐教學教師的培訓。培訓形式包括職前教育、技能培訓、內部培訓、外派培訓和自我培訓等。

第三，建立科學的實踐教學考核和獎勵機制。根據工作性質、工作強度、技術難度等條件，實行不同的考核、獎勵制度。另外，實驗教師的考核和獎勵，還將實驗室的管理、儀器設備的完好率、安全防護措施是否到位等納入考察范疇。

三引用案例教學，激發學生學習興趣

案例教學法（case-based teaching）是一種以案例為基礎的教學法，案例本質上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師于教學中扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論[3]。防腐蝕工程這門課程以實踐為主，教師以經典實例為中心，構建腐蝕模型，進行腐蝕原理、腐蝕規律及防腐蝕措施的教學時，與目前的熱點相結合，讓學生參與討論，或者課后查閱相關文獻，第二次上課時再進行討論。

例如：在講腐蝕種類時，可以舉下面的例子：某廠儲存室溫70%氫氟酸的容器選用高密度聚乙烯塑料制作。根據腐蝕試驗資料，在非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸、氫氟酸）中高密度聚乙烯是完全耐蝕的。但容器使用兩年后開始發生泄露[4]。教師舉出這個實例，讓學生分析高密度聚乙烯腐蝕的原因。同時，針對此案例，布置作業，讓學生總結高分子材料腐蝕的種類和原因及其防腐蝕的措施。

四專業教學實驗

實驗教學是實踐教學的重要組成部分，是培養學生理論聯系實際、分析與解決問題能力的重要教學環節。高分子專業是應用型專業，實驗教學以“加強基本技能訓練，注重全面素質培養，促進創新意識養成”為實驗教學的指導思想，從過去的知識技能型轉變為能力培養型。實驗教學不僅要使學生獲得知識，更重要的是可以激發他們的興趣，啟迪他們的思維，培養他們的科技創新精神，使他們掌握獲取知識的方法，從而加深學生對課堂學到理論知識的理解。

為了避免實驗教學作為理論教學附屬的局面，發揮出其獨特的、不可替代的教育功能，我們對實驗教學進行了內容和模式的革新，實驗教學包括基礎實驗和專業實驗兩個部分，均開設在第7學期，這個時候，學生理論知識基本過關，基于實驗把理論知識用于實踐，加深理論聯系實際的應用。

基礎實驗主要以演示、指導操作性實驗為主，鍛煉學生的實驗操作技能，使學生掌握常見大型儀器的測定原理和操作方法，使學生能夠靈活應用所學理論知識和實驗技術解決生產實際問題，加深對相關理論知識的理解，并對實驗數據進行歸納總結及處理、得出實驗結果等全過程，培養學生嚴肅認真、實事求是的科學素養和嚴格、細致、整潔的良好實驗習慣，初步培養學生進行科學研究的工作能力。開設基礎實驗的大型儀器包括掃描電子顯微鏡、電子掃描探針、綜合熱分析儀、熒光光譜儀、紅外光譜儀和電子萬能試驗機等，讓本科學生親自參與大型儀器的操作，這在全國高校中都不多見。

專業實驗按照“制備–表征–應用”“一條龍”式的思路設計，并與生產生活掛鉤，包括熱固性酚醛樹脂的合成、環氧樹脂的制備、靜態法測定聚合物的溫度-形變曲線、漆膜的制備及干燥、玻璃鋼手糊成型工藝實驗、梯形槽實驗、陰極電流效率的測定等，實驗內容既包含了高分子材料的基礎知識，又包含了材料腐蝕與防護的基本理論及實踐內容，進一步加深理論聯系實際，真正培養學生的實踐能力。

五實習環節

實習是理工科專業本科教學中非常重要的一個實踐教學環節，是學生走上工作崗位之前一個必不可少的實踐過程。通過實習，提高了學生實際操作能力、分析解決問題的能力，是理論教學的繼續、深化和檢驗，有助于培養學生工程實踐能力和創新意識。高分子專業的實習環節，安排在教學實驗之后，包括畢業實習、生產實習兩個環節，實習的方式有集中實習和自主實習兩種。

生產實習仍然采用集中教學的方式，即學校購買高分子材料合成和腐蝕與防護仿真教學軟件，學生在學院機房完成，時間2周，并撰寫實習報告。

畢業實習，就是人們通常所說的實習，即去工廠公司進行觀察操作等實踐活動，教學方式原則上采用集中實習的方式，同時我們也鼓勵部分學生自主實習。基于安全因素的考慮，大型企業接納學生實習方式幾乎都是“只準看，不許動”的參觀實習，但接納人數較多；私營企業可以放手學生實際操作，但容量有限。因此在實際中，我們盡可能多地讓學生去不同的企業，輪流交叉進行。實習時，要求實習單位安排專職人員介紹安全生產規范、生產車間，實踐操作規范等等，讓學生從思想上重視生產，加強理論知識的聯系，極力避免校外實習的形式化。

自主實習一般是學生自己聯系實習單位，大多數是簽約的單位。自主實習不是學生個人的行為，指導教師也不能流于形式。實習指導老師針對實習崗位進行指導，在學生提出書面申請的同時并征得家長的同意，申請書加蓋單位公章之后，交與實習老師簽字并核對相關信息之后交與主管教學院長簽字，在教學辦公室主任備案。自主實習，要求學生在實習崗位時間不低于30個工作日。實習期間，指導老師要跟蹤指導，實習結束要有詳細的實習日記，并附有廠內指導老師的評語加蓋公司公章。自主實習一方面減輕了學校統一實習的壓力，更主要的是學生能夠親自走上崗位，檢驗自己的所學，培養其動手能力和交際能力。

六參與重點實驗室建設

材料腐蝕與防護四川省高校重點實驗室成立于2007年，2011年升格為四川省重點實驗室，現有面積3500多平方米，擁有掃描電子顯微鏡、電子掃描探針、熱分析儀、高溫特殊腐蝕介質模擬裝置和熒光光譜儀等大型精密儀器，價值3000余萬元。重點實驗室貫徹“面向全體、因材施教、形式多樣、講究實效”的原則，重點培養學生的創新意識和實踐能力。學生參與重點實驗室建設的形式有：

1大學生創新基金的實驗項目，由開放實驗室完成

大學生創新性實驗計劃以項目為載體，在教師的指導下，由大學生個人或團隊自主選題，自主進行實驗方法設計、研究性學習和研究工作，獨立組織實施并進行數據分析處理和撰寫總結報告。實驗室對參與項目的學生開放，免收實驗場地費、實驗管理費，為學生開展創新性實驗計劃提供研究課題。另一方面，學生參與創新基金，不僅能夠鍛煉自己而且能夠獲得相應的素質學分，學生參與積極性較高。

2重點實驗室開放基金，要求有本科生參與

每年重點實驗室開放基金30余萬元，立項10項左右。實驗室開放基金申請指南中要求每立項項目至少有一名本科生參與，一般為大三學生。讓學生參與教師的研究項目，有助于發揮實驗室現有資源、提高儀器設備利用率，培養了學生的創新意識和實際動手能力。

3參與老師的科研和工程項目

重點實驗室現有包括國家自然基金、科技部創新計劃在內的各級各類科研和工程項目幾十項，由于研究生人數較少，科研項目主要由本科生完成。部分項目采用與畢業論文相結合的方式，部分項目則采用創新實驗計劃項目的方式。科技部創新計劃“紫外光固化聚酯丙烯酸酯預聚物中試”的前期工作全部由本科生完成；四川省經信委項目“聚酯廢料化學降解回收利用研究”是校企聯合項目，項目研究期間每年都有2 ～ 3名本科生去公司做畢業論文相關實驗。

通過早進實驗室、學在實驗室，同學們提升了實驗研究與使用各類專業儀器設備以及大型精密儀器的技能，增強了實踐能力與綜合運用所學知識解決問題的能力，培養了創新精神、科研素養與團隊合作精神，為本科同學后續深入開展科學研究、參與高級別學科競賽、厘清畢業課題研究方向甚至自主創業等奠定了堅實的基礎。

七組織青年志愿者和社會實踐活動

青年志愿者活動和社會實踐活動是大學生參加社會實踐的重要組成部分，是實踐教學的重要形式，對于引導學生了解社會，認識國情，樹立正確的人生觀、世界觀、價值觀，優化知識結構，培養各種實踐技能，提高解決實際問題能力均有巨大的作用。

材料系青年教師開設的陶藝鑒賞選修課，每年都吸引了大量的學生參加，考核方式為現場自作手工藝品一件；每年9月份學校大學生手工藝大賽，吸引了眾多學生的參與。重點實驗室，每年4月24日舉辦“世界腐蝕日”知識展，要求每個學生提供一個腐蝕案例，優秀進行張貼宣傳；每年9月的第三周舉辦以“科技防腐”為主題的材料腐蝕與防護四川省重點實驗室科普開放日活動，要求大三大四的學生參加，活動形式有防腐科技知識科普講座、咨詢宣傳臺、科普宣傳展板、對外開放實驗室大型精密儀器。

社會實踐活動，作為學生的素質教育，成績納入綜合測評。自從2010年開始，重點實驗室與自貢拓利化工有限公司合作，以不花錢做高分子科學實驗為概念的“拓利杯”高分子科學實驗大賽，得到全國高校本科生的積極參與，我校高分子專業學生更是積極踴躍地參與，取得了優異的成績。

八實踐教學體系的建設成效

幾年來，以材料科學與工程專業綜合改革為契機，整合優勢資源，從師資隊伍建設、實驗教學、課程設計、實習和畢業設計等各實踐教學環節進行實踐教學體系的構建，制定完善的實踐教學質量評價和監控體系，以學生為本，營造讓學生勤動手、多動腦、人人參與的實踐氛圍，有效地促進了學生動手能力、創新意識、科研創新能力和工程應用能力的培養，有力的保證了實踐教學的質量。通過不同層次的實踐教學平臺的建立和學生創新實驗項目的激勵，實現了產學研教互動，高分子材料與工程專業連續四屆畢業生一次性就業率位居學校前茅，在社會上受到好評。

參考文獻

[1]唐艷平，高原，陳國華.材料學科應用創新型人才培養模式的研究與實踐[J].高教論壇， 2011， （12）： 69-71.

[2]劉宇艷，于海洋，龍軍，等.高分子材料與工程專業實踐教學改革研究與探索[J].高分子通報， 2011， （11）： 102-106.

[3]楊明山.高分子材料與工程多層次實驗教學體系的實踐[J].化工高等教育， 2010， 27（1）： 25-28.

[4]張遠聲.腐蝕破壞事故100例[M].北京：化學工業出版社， 2000.