以應用型人才為培養目標的高分子材料專業實踐教學體系初探

鄭耀臣，王慧敏，高正國，侯立杰，刁 屾

(煙臺大學化學化工學院高分子材料與工程系，山東煙臺 264005)

學生是學校教研活動的中心，培養有較強創造能力和實踐能力的畢業生是各應用型高校在人才培養方面的新標準、新要求。2017年教育部頒發了《關于開展新工科研究與實踐的通知》以及《新工科研究與實踐項目指南》，旨在提高在校本科生的培養質量，培養能夠適應未來新興產業需要的實踐創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型人才［1－3］。當今社會自動化、機器人、人工智能等領域的快速發展催生出了眾多新工科專業，也推高了對畢業生基本素質、創新能力的綜合要求。因此，僅掌握了本專業的基礎理論知識，但缺乏實踐創新能力的本科畢業生，已經遠不能滿足現代企業對應用型高素質專業人才的需求。

實踐創新能力在應用型工科專業人才培養過程中的地位舉足輕重。典型的如，業內廣泛認可并采用的專業認證以文件條文的形式對工科專業培養過程中的實踐教學進行了規范［4－5］。對學生實踐能力的培養從多個環節、多個方面制訂了詳細的操作和評價標準。因此，設置高分子材料專業的學校也紛紛借鑒和依據新工科和專業認證的要求和培養標準，逐步豐富和完善實踐教學的內容，規范實踐教學流程，主動對實踐教學創體系進行系統改革，扭轉目前普通本科畢業生實踐創新能力較差、不能滿足企業對應用型創新人才需求的現狀。本文根據高分子材料等工科學科的專業特點，結合近年來的教學實踐，提出了以應用型人才為培養目標的高分子材料專業實踐教學體系改革的幾點建議。

1 實踐教學環節存在的實際問題

由于實踐教學的特殊性，實踐教學與課堂教學存在明顯的差異，如:投入大(實驗室、實驗設備、藥品、測試表征)、收效慢(學生能力提升慢、實踐產出成果慢)、成果多樣化(論文、專利、參賽獲獎、軟件、實物等)、對指導教師和實踐環境的要求較高等。所以，由于經費、場地、學時、師生比等多方面實際條件的限制，導致設置的實驗、實訓、實習和畢設等實踐教學環節的效果不佳，學生的動手能力、獨立思考問題、解決問題的能力不夠，畢業生的專業素質和創新能力經不起社會、企業等雇方的考驗，用人單位對學生的培養質量、對學生創新能力的認可度呈下降趨勢。因此，校方應當主動面對對這些問題，構建有效的高分子材料專業實踐教學體系，為國家、為社會培養高質量的創新型應用人才。

2 加大設計性實驗的占比改革實驗考核方式

實驗課程是校內實踐教學的重要內容之一，也是培養學生基本實驗技能、專業興趣和專業素養的關鍵環節，是培養學生實踐創新能力的基礎。因此，在制訂培養計劃之初就盡可能地加大實驗課程的學時，例如，將實踐類教學的學分由原教學計劃的25%左右調至更高的比例(如總學分的占比在30%以上)。同時，適當加大設計性、綜合性和創新性實驗課程在整個實驗課程中的學時占比。根據高分子材料專業認證的要求，認知性試驗和驗證性實驗的占比應降低至總實驗數量的40%以下。因此，應根據知識點、專業特點和培養質量的需要，有目的地設計一些專業實驗題目(如，改性聚丙烯、聚氯乙烯板材或管材、聚乙烯發泡材料的配方設計等)，在實驗老師的指導下，讓學生運用所學知識設計出切實可行的實驗方案和測試方案，并完成整個制備、成型、測試和表征過程。對于設計性實驗、綜合性實驗和創新性實驗的結果，采用撰寫專題小論文的形式替代傳統書寫實驗報告的形式。評定成績時，重點考核學生的表達能力、邏輯思維能力、分析問題、解決問題的能力。這樣，通過一定數量的綜合性、設計性和創新性實驗，激發出學生的能動性，逐步培養起探究新知識、發現新規律、創造新產品的能力。

3 校企共建實習基地為實踐教學打造可靠平臺

地方性高校的一個重要職能是為區域經濟、地方經濟的發展服務。但是由于多方面原因(典型的如企業的技術保密、安全生產的壓力等)，造成大多數企業不愿為學生提供實習、實踐機會。但是，學校為完成培養方案中既定的實習教學任務，帶領學生到企業生產線上走馬觀花地走一圈。雖然這種方式也使學生了解了相關產品的生產工藝過程，但由于學生沒有參與到產品的生產過程中去、沒有動手操作，造成實習實踐效果很不理想。

由政府部門出面牽線搭橋，學校與企業簽訂長期的深度戰略合作協議，校企共建實習基地、共享研發平臺，讓部分專業師生一起參與到企業新產品開發、老產品升級等技術活動中去，打通學生實習的最后一公里，為師生提供機會，使其在生產實踐過程中共同成長。師生共同參與企業項目，學生在學校和企業兩方導師的指導下，增強專業知識與生產實際的交叉融合，既培養了學生的實踐能力又鍛煉了青年教師隊伍的產品工業化水平。彌補了青年教師企業生產管理經驗不足、市場信息與研發課題相脫節的短板，提升了整個教師隊伍的科技成果向工業產品的轉化能力。同時，通過參與企業項目和在實習基地生產線上的動手操作，學生能切身體會專業知識在企業中的應用場景，并通過各種學習途徑不斷完善知識結構，促進知識與實際生產的融合，短時間內完成學生到工人的角色轉變，快速成長為高素質的應用型人才。

另外，聘請實踐指導教師不定期為學生舉辦專題講座，讓學生能直接接觸本行業的實際問題、了解制約行業發展的技術難題，激發學生們的學習、研究熱情，提升學習效果，真正實現校企協同育人目標。

4 項目驅動與學科競賽相結合提升學生創新實踐能力

學生參加專業教師的科研項目或者通過大學生創新基金立項完成自選題目，在此過程中，學生都能很好地鍛煉實踐動手能力、思考解決問題能力和創新創造能力［6］。學生(可以來自于不同年級、不同專業或不同學科)自發組成團隊，利用所學知識或通過查找參考書、文獻，共同設計、調整實驗方案，完成實驗、總結實驗結果。取得了正向結果的團隊，還可以繼續將成果進行轉化或參加“互聯網+”、省級設計創新大賽、全國高分子材料創新創業大賽(例如，PMC大賽)等大學生創新創業項目，從初步了解到深層次認識一個高分子材料新產品從配方設計、工業生產、市場運營、售后服務、成本控制、財務管理等全流程、全產業鏈的相關知識。在參加學科競賽的過程中，不僅有效地鞏固了專業知識、歷遍了整個科研流程、鍛煉了解決問題的能力，關鍵是系統訓練了工程思維、真正能幫助學生縮短從校園到企業的適應期，提高了知識的應用能力和實踐創新能力。因此，將使用項目驅動和學科競賽有機結合起來，能充分調動學生和教師的積極性，挖掘激發出學生個體潛力，發揮其創新創造思維，同時提升學生的培養質量和教師的指導能力。通過項目驅動和學科競賽相融合的應用創新能力培養體系，采取圍繞既定主題進行自由選題的方法，將項目內容與專業內涵高度統一，允許在具體實施形式上進行革新，真正達到以賽促學的目的。

5 結束語

實踐能力和知識的應用水平是新工科和專業工程認證要求的重要內容，也是保證我國工程教育質量的一個重要條件。通過高分子材料與工程專業實踐教學體系改革的探索，全方位培養學生的實踐創新能力和知識的應用水平，從根本上激發學生的學習能動性、解決實際問題的能力和團隊合作精神。通過實踐項目的實施，同時培養了師生的工程思維，為新工科建設和“中國制造2025”培養所需要的應用型合格人才。