高分子材料專業實驗教學新體系建立與實踐

李廷希　張強　韓永芹　張劍蘭　赫慶坤

一、緒論

材料學科從主體上來說是一種實驗學科，實驗教學在培養高分子材料與工程專業本科生探索材料本質、開發新材料和解決實際生產問題的綜合素質和能力方面發揮著舉足輕重的作用。但對實驗教學的地位認識不足，教學經費緊張等原因，導致許多理工科大學本科生的專業實驗已受到嚴重削弱，導致了理工科大學生較普遍的“高分低能”的現象。專業實驗教學的改革勢在必行。

山東科技大學材料學院近年來在高分子專業實驗教學改革的基礎上，進一步對拓寬后的高分子材料與工程專業的實驗課程進行整合優化，改革實驗教學方法，探索新專業實驗室的管理運作模式，對實驗人員進行優化組合，對實驗耗材進行科學控制，即對高分子材料專業專業整個實驗教學體系進行整體優化，在實驗教學中強化學生的能力和素質培養，并實現實驗室本身的高效良性運作。通過此項改革，我校將探索出一條符合行業特色的實驗教學之路。

二、高分子實驗教學改革思路

山東科技大學材料學院高分子專業實驗改革思路：在實驗內容中突出和完善實驗教學與理論教學的有機結合，特別強調實驗教學內容與科學研究相結合，高分子專業基礎課程的實驗單獨設置；其它理論課程相關內容的實驗在設置的專業實驗課程中進行，不斷改進實驗教學方法，逐步建立以學生自主學習為中心的實驗教學模式，形成自主式、合作式、研究式為主的學習方式。中心以“學生為本、夯實基礎、依托學科、突出創新”的基本思路對實驗教學進行了大膽改革。建立新的高分子專業實驗教學體系，重點建設內容先進、受益面大、實用性強的實驗教學項目，適當驗證基礎理論，加強基本技能和工程實踐能力訓練，提高創新能力，使學生獲得科學研究能力的訓練。同時加強教學管理手段，規范選課、預習、監控和考核幾個方面以保證實驗教學的效果。

構建 “基礎性、綜合設計性、科研創新性”為一體的高分子材料專業實驗教學新平臺，建立獨具特色的實驗內容，提高實驗項目的水平，重點建設基礎性、綜合設計性實驗教學，做好提升工程實踐性、科研創新性的實驗教學，創建先進的高分子材料專業實驗教學體系，實行開放式的實驗教學平臺。

建立高分子實驗教學質量監控體系和激勵機制：建立嚴格的教學規章制度和實驗室工作規程，制定了嚴密的實驗教學質量監控體系，將實驗教學管理與實驗室管理由行政管理向目標管理轉化，使實驗教學質量得到保證。

三、高分子專業實驗教學體系與內容的成果

高分子專業實驗教學體系建設，根據高分子材料科學與工程實驗教學的基本任務，構建了以能力培養為核心、分層次實施為重點，涵蓋專業基礎、綜合設計和研究創新等實驗類型的實驗教學新體系，以圍繞促進學生掌握理論知識、提高實驗動手能力，增強學生創新意識和完善個人素質的協調發展為中心目標，開展實驗教學和內容改革；在實驗內容上突出和完善實驗教學與理論教學的有機結合，特別強調實驗教學內容與科學研究相結合；不斷改進實驗教學方法。

改變以驗證實驗主主的舊模式，建立開放性、研究性和探索性實驗的新模式。在實驗設置的基本框架上做到：由易入難、由淺入深，符合學生的認知規律；同時以人為本，因材施教，注重實驗的內涵。在具體實驗中，課程只提供主要的實驗方法、重要儀器設備的功能及適用范圍、實驗事故的防范等基本知識。在教學大綱的范圍內，允許和鼓勵學生自主地進行實驗設計，并獨立地完成實驗。改變單純以各專業材料內容進行獨立實驗教學為主的格局，建設以培養學生創新能力為出發點的、覆蓋各類材料的“制備-合成、加工-成型、組成-結構-性能、工程應用”四要素、方法和手段現代化的全新實驗教學體系。精心設計優化整合實驗內容，使實驗教學項目和實驗教學內容分層次遞進展開，形成“3層次、4平臺、8模塊”的層次化實驗教學新體系，適應各類學生的實際情況和需求。“3層次”為：專業基礎型實驗、綜合設計型實驗和研究創新型實驗；“4平臺”為：基礎性實驗教學平臺、綜合設計型實驗教學平臺、工程實踐型實驗教學平臺和研究創新型實驗平臺；“8模塊為”高分子材料的制備與加工實驗、高分子材料性能測試與分析實驗、高分子材料現代分析微觀組織觀察和分析實驗、高分子先進成型制造實驗、高分子材料科學與工程綜合設計實驗、高分子材料科學與工程計算機模擬實驗模塊、高分子工程實踐性實驗模塊和開放創新性實驗模塊。

實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合情況：在實驗教學內容的安排上高度重視對學生工程應用能力和創新能力的培養，采取多種措施促進實驗教學與科研、工程和社會應用實踐的結合。

（1）實驗教學與科研的結合：開設的實驗項目中許多項目來源于教師的科研課題，這些科研課題的特點是綜合性強，實驗中所需知識面寬，有利于提高學生分析問題、解決問題的創新能力。（2）實驗教學與工程和社會應用實踐相結合：重視培養學生的工程和社會應用實踐能力，努力提供條件促使實驗教學與工程和社會應用實踐相結合。充分挖掘校辦企業、校企聯合共建實驗室、校內外教學實習基地等資源，為學生的實驗教學提供教學內容和教學條件。校內實習基地建設及使用情況：立足于山東科技大學，充分利用校、院、系現有的實驗教學條件及設施，建立起了穩定的校內實習基地。這些校內實習基地每年都開設高分子材料科學與工程專業大批本科生的創新性實驗、實驗教學以及畢業論文（設計）等工作。校外實習基地建設及使用情況：中心積極加強與社會聯系，先后建立起了20多家穩定的校外實習基地和產學研基地。企業每年都承擔著高分子材料科學與工程專業本科生的認識實習、生產實習和畢業實習工作，為學生工程實踐能力的培養創造了較好的外部環境。

四、結論

以高分子材料專業實踐教學體系改革為契機，以高分子實驗教學思想的轉變為動力，以大幅度提高高分子專業學生的綜合素質及能力為根本目標，對原有高分子專業實驗課程進行整合優化的同時，在實驗室管理運作模式、開展綜合性和設計性實驗等多方面協調一致地進行全方位改革，探索出了一條符合我校特色的高分子材料與工程專業的實驗教學之路。