王艷賓,曹崢,王標兵
(常州大學 材料科學與工程學院,江蘇常州 213164)
當前,雖然國內疫情已經得到了有效的控制,但國外的疫情形勢依舊十分嚴峻。為了嚴控新冠肺炎疫情的發展,很多高校明確要求延遲開學,實行錯峰、錯區域和錯層次的開學,但停課不停學。這為高校課程的講授,尤其是實踐教學的開展帶來了很大挑戰。而實踐教學對大學生工程能力和創新能力的培養起著尤為重要的作用[1-3]。本文以常州大學高分子材料與工程專業為例,介紹其在實踐教學方面的收獲,為地方高校工科專業實踐教學的開展提供思路。
2021年5月13日,在教育部召開的新聞通氣會上,教育部高校學生司司長王輝介紹,2021 屆普通高校畢業生總人數達到909 萬,又創新高。同時,隨著市場經濟和科學技術的快速發展,對高校畢業生的素質要求也越來越高,用人單位不僅要求應屆畢業生具備扎實的理論知識,還應具備熟練的動手實踐能力。遺憾的是,部分應屆畢業生的動手能力較差。因此,在疫情防控常態化形勢下,為確保應屆大學畢業生順利完成就業和創業,應進一步提高學生的實踐動手能力。
地方工科院校教學計劃的制訂,要從各地、各校及各專業的具體情況出發,在安排好理論知識教育的同時,著重加強習題課、實驗、實習、課程設計、畢業設計等實踐教學環節,注重應用性、工藝性及綜合性的實踐教學,使學生有針對性地獲得較為系統的基本技能訓練和專業技術訓練。常州大學高分子材料與工程專業本科培養方案更是明確規定本專業畢業的學生要具備解決高分子成型加工中工程問題的實踐能力和創新能力。
由教育部公布的《2020年全國教育事業統計主要結果》可知,目前,全國普通高校2 738 所,高等教育毛入學率已經超過50%,標志著我國已經進入高等教育普及化階段。但部分高校仍然存在“重文輕武”的教育理念,與社會對應用型人才的實際需求不符。因此,地方高校應該適應行業和區域經濟發展需求,構建以市場需求為導向的教育體系。
由于工科專業自身的特點,高等本科類院校新進教師幾乎均為博士生,大量教師未經社會實踐,直接“從學校到學校”,從而造成教學內容過于倚重理論,教學實踐能力薄弱。此外,入職后的高校教師培訓依然大都在校內完成,重理論、輕實踐、形式單一、效果差,缺乏長期、系統的教學實踐培訓。另一方面,由于企業技術保密性和生產的連續性等原因,高校專業教師很難參與企業的核心研發、到車間進行實踐操作,也造成了高校教師實踐教學能力有待提升。
課程體系設置不合理,一方面是指實踐課程的課時較少,另一方面是指實踐教學的學分較少,造成部分教師、學生不重視實踐教學。此外,大部分高校的實踐教學,尤其是專業實驗一成不變,延續多年前的課程設置,內容陳舊,已跟不上時代的發展,與企業的生產技術脫鉤,已滿足不了企業對技術的需求。
高校的課程分為理論課程和實踐教學,大部分教師在講授理論知識的時候,“就事論事”。同樣,在實踐教學過程中,實施方式單一。甚至在某些實踐教學環節中,由學生討論來完成。實踐教學的過程被等同于理論知識的延伸或擴展。這種理論化的實踐教學方式,易造成學生對實踐教學認識的誤解,使得學生在實踐教學過程中積極性不高。
實踐教學設備是學校開展實踐教學的載體,充足的實踐教學設備是有效開展實踐教學的重要保障。與重點高校相比,部分地方高校的經費不充足,造成實踐教學設備臺套數不足,在開展實踐教學過程中,很多學生共用一臺設備。此外,由于缺乏經費,一些設備老化嚴重,已經無法滿足正常實踐教學的需求,這些都限制了學生實踐能力的培養。同時,對于一些大型、貴重的設備則不完全對學生開放,使得學生在創新實踐能力方面欠缺。
為培養滿足市場需要的、工程能力強的技術型人才,教師的實踐能力要強[4-6]。首先,從教師的來源來講,不僅要從應屆博士畢業生中遴選,也要引進企業中經驗豐富的技術人才。也可以從企業(行業)聘任兼職教師進課堂講學,打造“雙師型”教師隊伍。同時,高校也要加強與企業的產學研合作,了解行業發展動態,主動參與到企業的研發工作中,增強自己的實踐能力。以常州大學為例,為強化高分子材料與工程專業學生工程應用能力的培養,保證本專業培養目標、畢業要求和相應的課程體系符合社會要求,本專業中的32 位教師具有在企業的工作經歷,或與企業有橫向合作,或擔任企業技術顧問等職位。同時,本專業還聘請了15 位企業或行業專家擔任兼職教師。他們都具有高分子材料與工程專業背景,主要來自產學研合作單位、實習基地等,主要參與部分課程教學、學生畢業設計(論文)、畢業實習、社會實踐以及職業發展的指導,是專任教師隊伍的良性補充。
課程體系的設置,直接影響著學生實踐能力和創新能力的養成。常州大學高度重視實踐教學在人才培養中的重要作用,為培養專業基礎扎實、應用能力突出、綜合素質全面的高分子材料與工程專業人才,在總結長期以來實踐教學經驗的基礎上,分層次開展了各種形式的實踐教學活動。在現行的培養方案中,實踐教學環節的總學分為49,占畢業總學分(184 學分)的26.6%。同時,本專業學生在校期間共有三次到企業學習的經歷,校實習工廠的金工實習(2 周)、生產實習(2 周)及畢業實習(2 周)。均為必修課程,單獨考核。此外,在專業實驗設置上,在保留了經典的力學性能測試外,還加入先進的3D 打印實驗,拓寬學生的視野。本專業還不斷拓展新的教學實踐基地,不僅有本專業國內著名的公司如華潤包裝材料有限公司、常州百佳薄膜科技有限公司、常州亞瑪頓股份有限公司,還有大型跨國公司如阿朗新科高性能彈性體(常州)有限公司。在畢業論文(設計)環節,鼓勵教師選擇具有實際應用價值的科研課題,盡可能結合社會實踐、生產、科研和實驗室建設的實際任務,促進教學、科研和生產。《常州大學材料科學與工程學院2019 屆本科生畢業設計(論文)工作進度安排》中明確規定,各專業的設計類課題及具有工程應用背景的課題應高于80%,其中設計類課題不低于30%。近三年,常州大學高分子材料與工程專業的畢業設計(論文)的90%選題來自國家、省部級和企業委托項目,其中結合工程實際的課題占一半以上,畢業設計(論文)工作中“理論聯系實際”“結合工程與科研實際”得到有效落實。
高校教師在授課過程中應理論聯系實踐,二者穿插,才能吸引學生注意力,提高教學效果。如在講授《材料科學與工程基礎》的過程中,在講到力學性能測試章節時,可以插入視頻,讓學生對力學性能的測試有直觀的了解。此外,授課內容不能照搬課本。如講授高分子的應用章節時,不僅要讓學生了解傳統高分子(塑料、橡膠、纖維)的用途,還要結合自己的科研方向,向學生講述本專業一些前沿知識,如高分子材料在光電材料、電磁屏蔽等領域的應用,這樣既可以提高學生的學習興趣,又可以培養學生的專業自豪感。此外,在疫情防控常態化的今天,一些實踐教學難以開展,這時就要拓展實踐教學手段,如可以通過虛擬仿真等手段來實現。常州大學高分子材料與工程專業建設了《高分子材料注塑成型虛擬仿真實驗》,使學生在一個逼真的虛擬環境中模擬高分子材料注塑成型的工藝流程,加深對本專業知識的理解,提高學生的實踐能力。
為了保證實踐教學的正常開展,常州大學高分子材料與工程專業開設的《基礎化學實驗》《高分子化學實驗》《高分子物理實驗》以及《高分子材料與工程專業綜合實驗》均制定了《實驗教學大綱》,并規定專業基礎課實驗每組學生1-2 人,專業課實驗每組學生6 人,較好地滿足了本專業教學和實踐能力培養的需求。實驗教學中心實行“八簿一卡”管理制度,對設備的使用過程、狀態以及維護更新情況進行及時的詳細的記錄,為儀器的管理和維護更新提供科學的依據。實驗中心經過多年的探索,形成了內部與外部相結合、學校與社會相結合、“需求-目標-實施-評價-反饋-改進”閉式循環的實驗教學質量監控與持續改進機制。嚴格執行《常州大學實驗教學質量標準》,從實驗項目設置、新開設實驗預做、集體備課與交流、實驗設備、材料的準備,到實驗過程的指導,直至成績評定及資料收集等,各個環節都有明確的規定。
利用江蘇高校品牌專業A 類資助、中央和地方共建專項資金、國家級實驗教學示范中心建設經費和省級協同創新中心平臺等,投入實驗教學專項經費用于實驗室的軟硬件建設,保證了儀器設備的購置更新,進一步改善了實驗教學條件。針對專業實驗設備臺套數偏少狀況,近3年投入650 萬增加3D 打印機、密煉機、冷熱沖擊試驗機、靜電紡絲機、流變儀、TMA、掃描電子顯微鏡、紫外加速老化試驗機等,通過整改,形成了實驗室寬敞、臺套數充足的新局面。
建立實驗室開放運行的制度、管理辦法以及相應的人事和經費保障機制,鼓勵本專業學生在課余時間根據自己的興趣和愛好,自主進行實驗。實驗室全天候開放,學生通過網上系統預約,申請的學生先進行培訓,經培訓合格的學生即可進入實驗室進行實驗。這不僅豐富了第二課堂的教學內容,也促進了學生實踐能力和創新意識的培養。
新冠肺炎疫情對高校的實踐教學帶來了新的挑戰,為培養滿足地方需求的技術型應用人才,地方高校應該提升教師的實踐教學能力、優化實踐教學體系、改變授課觀念,進而提高學生的實踐能力,緩解大學生的就業和創業壓力。