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摘 要:以地方应用型本科院校典型工科专业课程高分子材料成型加工课程的教学实践和探索为出发点,总结了常熟理工学院高分子材料成型加工课程教学改革积累的经验,对工科专业课的教学模式进行了研究探索。
关键词:应用型本科;高分子材料成型加工;实践;课程建设
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2021)21-0062-04
Abstract: Process of polymer materials is the core and typical professional course for polymer material and engineering in the local and applied undergraduate colleges and universities. In this paper, several experiences and suggestions based on teaching in Changshu Institute of Technology were put forward according to teaching practice and exploration of the process of polymer materials course.
Keywords: applied undergraduate colleges and universities; process of polymer materials; practice; course construction
我国高分子材料产業庞大,有200多所院校开办了高分子材料科学与工程专业,所有开办这个专业的高校均设有关于高分子材料成型加工理论和实践课程。有针对性、目的性地建设好本课程,对于提升我国高分子材料科学与工程专业的教学水平,提高教学质量,培养适应社会需求的人才,具有重要意义。
本文结合地方应用型本科院校江苏常熟理工学院在高分子材料成型加工课程的教学实践和探索,对应用型本科院校工科专业课的课程体系进行了研究,总结了该类本科院校在高分子材料成型加工课程教学方面积累的经验和不足。
一、人才培养正确定位
不同类型高校的人才培养层次不相同,各个学校的服务面也不同,有面向全国的,有以服务大区经济为主的,还有面向所在省市自治区为主的,也有服务所在地级市的。目前导致工程人才培养上出现专业结构失衡,层次类型过于集中,就业率不高等现象的主要原因之一,就是不少高校在工程人才培养上普遍的同质化[1]。无论是研究型的国家重点高校、教学研究型的省部属重点院校,还是普通本科教学应用型地方性院校,在教学模式和培养人才定位上都趋于一致。同一专业各层次院校的培养方案基本上没本质区别,甚至有些教学应用型院校片面追求考研升学率,还特地选用重点大学的理科专用专业基础理论课教材[2]。
地方应用型本科院校着重培养的是面向一线的应用型工程师,主要是在现场从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、运行、维护等工作[3]。因此该类院校的教学体系中,“应用”应该是高校进行教学的重要目标。这类学校需要更加注重学生对专业基础知识的掌握和实践操作能力,努力提高学生的动手应用能力[4]。
作为地处苏州的常熟理工学院,立足苏南,辐射长三角区域,主要肩负面向江苏地区及周边长三角区域培养应用型工程专门人才的任务。这一定位的确立,是基于对国内高校创新型、应用型、复合型、技能型等几种人才培养类型分类,以及常熟理工学院作为新建本科院校在人才培养工作中的地方性特点进行综合考量后而做出的正确选择。从2012年开始,常熟理工学院的高分子材料科学与工程专业就参与了教育部的“卓越工程师教育培养计划”教学改革建设项目,从此对该专业的课程体系建设和培养目标提出了更高的要求。在不同的高校培养人才和课程定位越来越同质化的背景下,作为新建的应用型地方本科院校,在高等教育大众化的新形势下,就更有必要找准人才培养定位,瞄准社会需求,办出自己的专业特色,有针对地培养适应新经济形势的应用型人才,才能有立身之本。因此常熟理工学院又在新工科建设精神指导下,积极按照新工科建设的各项要求对高分子材料科学与工程专业的课程体系和培养目标进行了大力改革修正和完善,并申请了专业工程教育认证,力争建立起以成果和产出为导向的专业工程人才培养体系。
二、重组教学课程体系
在高等教育是精英教育的阶段,教育过程过于强调知识的深度和理论性,忽视了理论知识和生产实践的结合,以至于使很多学生误认为生产一线的操作技能没什么技术含量。在精英教育阶段,大学生在整个劳动群体中占比很低,很自然的不会到生产操作一线,随着高等教育的大众化普及和国家对各类人才的巨大需求,就必须有针对性地改革大学教育理念和内容。
进行人才培养方案改革,促进人才培养方案的日益完善,是推动教育内涵式发展,实现结构优化和质量提升的有力保障。不同人才培养类型的院校,因为人才培养的规格定位不同以及生源素质上的差异等特点,彼此间不可能照搬照抄培养方案,而必须根据学校自身的办学定位,积极推进人才培养方案改革。
常熟理工学院以应用型人才培养为基本定位,决定了人才培养方案应区别于学术型人才培养主要解决“是什么”“为什么”的问题,而且要突出以学生能力培养为核心,切实做到提高学生的实际应用能力水平。针对本科工科专业高分子材料科学与工程的重点学位专业课——高分子材料成型加工,结合常熟理工学院培养应用型人才的定位,我们对该门课程的教学体系和内容进行了大力重组改革。 1. 加强理论实践相结合,重组高分子材料加工课程体系,把以前单独开设的成型加工实验和成型加工课程设计有机地糅合到高分子材料成型加工原理理论课中,提高教学的系统性和科学性,改进考核方式。借鉴一些学校在高分子材料设计性、研究性、综合性、应用性大实验中和各高校在工程教育认证背景下实践教学的探索实践经验[5-8],把实验考试和以前单独开设的高分子材料成型加工设计课程结合起来,既兼顾了高分子材料成型加工设计的课程内容,节约了学时,解决了实践性学时有限的突出矛盾,又对学生的实验成绩进行了测试评定,一举两得。学生按照个人意愿自愿组成一个规定人数的小组,实施一个设计性、研究性、综合性、应用性的大实验。要求提交完整的实验报告,包括文献综述、实验部分、实验结果和参考文献等。实践表明,该种考核方式既考核了学生的学习效果,又进一步提高了学生分析问题和解决问题的能力,拓宽了学生的学习视野和思维空间,加强了学生团队协作精神。
2. 适当注重学科交叉,拓展学生的知识面,利于学生将来在与高分子科学有关系的各个领域发展。高分子材料已经应用到生产建设和社会生活的方方面面,高分子材料科学与工程专业学生的培养也要适应社会需要,以高分子学科作为主线,以材料科学为着眼点,拓宽知识面,加强与金属材料、无机非金属材料的学科交叉学习,以利于将来能够适应不同的工作岗位[9]。例如高分子材料的加工方法中既有借鉴金属材料加工方法的、也有被金属材料加工所借鉴的方法;典型的例子有PTFE的压制烧结成型和金属粉末的注射烧结成型等。
三、改革教学方法手段
(一)课堂多媒体教学与传统教学方法相结合
高分子材料成型加工课属于高分子材料科学与工程专业最重要的专业必修学位课之一,课程内容具有很强的综合性和实践性。利用PPT可以很方便地制作具有图像、声音、动画、视频等内容的多媒体教学材料,大大提高了學生对课程的兴趣,对丰富教学内容、活跃课堂气氛、加深学生对知识的理解和记忆、提高教学效率具有重要的意义。但教师不能单纯地依赖PPT课件教学,要与传统板书的教学方法相结合,才能达到理想的教学效果。如果只依赖PPT教学,教学信息量大,讲课节奏会不自觉的变快,学生来不及理解消化所讲授的内容,严重影响教学效果。完全依赖PPT课件的照本宣科,很多学生上课会觉得了无兴趣。要以PPT为讲授重点,以其内容作为讲授主线,教师要以线带面,铺展开来进一步讲授,并恰当地利用多媒体教学设备切入一些相关生产过程和设备运转的视听音像材料,再结合一些生产科研实际,把学生带到当前专业知识的前沿。
(二)加强案例教学
近些年来,各级各类高校都比较重视实践性内容的教学,在课堂融入一些典型的产学研案例的教学越来越被广泛重视和认可,并取得了显著成绩,高校、企业和毕业生多方受益[10-11]。高分子材料应用领域广泛,不同学校有不同的特色和优势专业方向,作为地方性本科院校,结合任课教师的科研,尤其是结合当地高分子材料加工企业的横向合作项目中出现的一些生产实际问题,进行“举案说法”式教学,会展现出很好的教学效果,学生听课积极性也高。例如,作者曾经为无锡江阴一家生产电线电缆的公司现场解决过作者开发的聚丙烯专用料的挤出过程中螺杆加料段不能顺利加料的问题。该问题虽简单但很典型常见,是因工艺温度参数设置不合理,导致加料段过早过度熔融,引发在螺杆加料段粘料打滑而引起的。很多高分子材料加工中的经典问题也可以用来作为教学案例,例如改善聚丙烯的透明性问题,提高聚丙烯韧性解决其脆性大的问题等。这对教师也提出了一定的工程专业水准要求,要求教师不但具备深厚的基础理论知识,还要有丰富的工程实践经验,具有工程和理论“双师型”教师的素质。
在案例教学的基础上,进一步引导学生组建高分子材料成型加工科研课外兴趣小组,每个小组都配有相应的指导教师,小组成员可以结合教师在科研课题中的问题,或者自己感兴趣的某一问题,通过查阅文献,研究整理出一个具体的实验解决方案,在指导教师的指导下,进行实际实验探索。多年来的实践取得了不错的教学效果,近几年学校高分子材料科学与工程专业的学生在作者等几位教师的指导下,取得了江苏省大学生创业大奖赛和全国大学生高分子材料创新创业大奖赛等多项奖项。
(三)与实验课紧密结合,相互统一
高分子材料成型加工实验课是重要的专业必修实践内容。理论课和实验课两门课程是相互促进、相互补充。要充分认识到基于工程实践的实验课的重要性,这对于以培养一线工程师为本质特征的应用型本科院校来说尤其重要。作为应用特征明显的工科专业,实验室的建设是重中之重。把高分子材料成型加工实验室建设完善,包括聚合物加工性能的测定、橡塑加工配方技术、橡胶的塑炼与混炼及硫化、塑料的塑炼和成型、测试样品的制备及各种物理机械性能的测试评价等,把整个高分子材料成型加工的完整流程打通,为培养应用型人才打下坚实的硬件基础。由于各种复杂的社会、经济及学生人身安全等方面的原因,学生直接到相关企业进行实践实训锻炼越来越困难,学校实验室的建设就显得尤为重要,最好可以建设一个高分子材料成型加工中心以满足校内教学需要[12]。在实验项目的设置上,要注意应用型综合性、研究性实验的必要比例。一些重要的实验项目,例如热塑性塑料双螺杆挤出造粒实验,在教学过程中,不仅仅由教师设置好正确合理的实验工艺参数进行验证性实验,要让学生通过查阅文献,结合所学的理论基础知识,在教师的指导下自行设计出合理的工艺参数进行研究性实验。作为当前高分子材料改性加工中广泛应用的主力设备,在具体进行该设备的操作实验时,还要通过适当地改变工艺参数,给学生现场演示喂料转速过快、螺杆转速过快及机头温度设置过低等会导致螺杆电流过载、熔压超限、双螺杆挤出机报警停机等后果,从而让学生直观地了解并掌握双螺杆挤出机的操作规程和注意事项,使学生印象深刻[2]。同时通过加强学生的实践训练,提高其动手实践能力,也有助于将学生培养成受企业青睐的人才,从而顺利就业。 (四)校企紧密合作
作为应用性特征明显的高分子材料成型加工课程,需要紧密结合生产实际来进行讲授,生产中的生产设备是最重要的直观教学素材。作为教学单位,高校实验室不可能拥有各种类型的加工实验设备,并且高分子材料的加工设备制造技术近些年突飞猛进,发展迅速,新设备新工艺层出不穷。这就要求学校要大力加强校企合作。校企合作、产学研体系在应用型工程人才培养模式上的优点已被广泛认可。加强校企合作,多联合一些高分子材料加工改性专业生产公司,建立优质的产学研科研基地,对于高分子材料成型加工课程的教学具有极好的促进作用。对于一些典型的生产设备和生产过程,学生通过去企业现场体验参观,有利于理论与实践相结合。对于学校碍于场所和经费,没有购置设备的,可以去相关企业参观认识学习,这对于进一步让学生建立起专业精神和专业知识框架,具有非常好的效果。
四、加强教学团队建设
基于应用型本科院校培养一线生产应用型本科人才的特点,重点培养一支具有丰富实践经验的“双师型”师资队伍,这是培养应用型人才的重要前提,也是世界各国广泛采取的行之有效的措施[13]。
为了适应新工科建设形势,顺应专业工程教育认证发展的教改趋势,各高校势必要建设一支知识渊博、工程经历丰富、工程应用开发能力强、教学水平高、综合素质好的工科教师队伍[14]。教师不仅要传授相关学科的理论基础知识,还要能够胜任引导学生熟悉生产岗位操作、相关设备的性能、使用领域等。“双师型”师资队伍的建设,一靠从工程领域引进具有相应学历的经验丰富的生产科研专家。二靠大力进行已有师资队伍的培训,从学校制度层面上保障青年骨干教师有到一线生产企业锻炼的机会,让教师到相关企业服务的同时,不断丰富自己的工程实践经验,从而有利于更好地从事教学和科研工作。解决这些问题,关键一点是相关学校的制度建设,在这方面常熟理工学院做了很多有益探索,取得了很好的效果,例如近几年学校为全面提升青年教师的应用实践能力,助推应用型人才培养,大力推进专任教师企业研修工程,每学期都选派资助青年教师以脱产方式参加企业工程研修实践活动,以提升青年教师的工程实践能力,尽快建设一支有利于应用型人才培养的“双师型”师资队伍。
五、重视特色教材编写
教材建设是个永恒的主题。一是随着社会进步,科技水平不断提高,知识的淘汰替代率越来越快,陈旧的教材不断地被先进的教材所替代。二是不同学校定位不同,教学要求就不同,从而需要不同类型和侧重点的合适教材。应用型本科院校教材的选用和建设越来越被各高校重视,各种类型和侧重点的教材层出不穷,这就要求任课教师紧紧把握本校的教学理念和人才培养定位,选取合适的教材。在条件和能力允许的情况下,采百家之长,结合自身学校学生的层次和教学的目标,自行编写讲义教材为上佳之选。
多年来常熟理工学院在高分子材料与工程专业的教学中,除了采用国内名家编写的应用型精品教材外,还结合本校高分子材料成型加工课程体系的教学实践和本校所在苏南地区高分子材料产业的一些特征,补充了大量的有关高分子材料新产品开发的应用性内容作为教学素材,这些内容都取材于高分子材料成型改性加工科研生产一线的典型案列,有些是任课教师与当地企业实际合作的横向项目。例如汽车用热塑性弹性体专用料的研发、高分子量聚氯乙烯在弹性体材料方面新产品的应用开发和高性能无卤阻燃聚丙烯专用料的开发等。在实验项目的教学上,既有公开出版的教材作参考,又有根据本校定位和教学实际及当地行业产业背景自行编写的补充讲义,科学优化了教学内容,明显地提高了教学质量和效果。
六、结束语
高分子材料成型加工是一门综合型与实践性很强的专业技术课程,依据应用型本科院校的培养目标和教学定位,为了更好地满足社会对应用型合格人才的培养需求,在课程体系的改革、教材的选取、教学手段的推陈出新、教学方法的改进和师资队伍的建设等方面,常熟理工学院多年来进行了不停地探索和实践,取得了一些有益的结果和成绩。希望以后能进一步优化教与学的模式,加强实践教学,在应用型本科院校的教学上继续探索和提高,办出应用型本科院校的工程特色,不断满足社会对高素质的一线技术工程师日益增长的需求。
参考文献:
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[3]寇波,杭祖圣,谈玲华.以实践为主导的材料类专业教学体系的构建与实施[J].南京工程学院学报(社会科学版),2013(1):65.
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[8]孙婕,尹国友,王居东,等.新工科背景下应用型本科院校创新创业教育课程体系建设的研究与实践[J].教育现代化,2020(44):47-49.
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[13]胡国华,Matthias Schnoll,缪群道,等.德国工程教育视域下应用型本科高校实践教学体系的构建与实践——以合肥学院为例[J].高教学刊,2020(8):4-7.
[14]刘良文,张德勤,李养良,等.论地方本科院校“卓越计划”指导教师角色定位——以九江學院为案例[J].大学教育,2013(22):17-18.
作者简介:张建耀(1968-),男,汉族,山东日照人,工学博士,教授,高级工程师,研究方向:高分子材料加工及改性方面的教学和科研。
关键词:应用型本科;高分子材料成型加工;实践;课程建设
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2021)21-0062-04
Abstract: Process of polymer materials is the core and typical professional course for polymer material and engineering in the local and applied undergraduate colleges and universities. In this paper, several experiences and suggestions based on teaching in Changshu Institute of Technology were put forward according to teaching practice and exploration of the process of polymer materials course.
Keywords: applied undergraduate colleges and universities; process of polymer materials; practice; course construction
我国高分子材料产業庞大,有200多所院校开办了高分子材料科学与工程专业,所有开办这个专业的高校均设有关于高分子材料成型加工理论和实践课程。有针对性、目的性地建设好本课程,对于提升我国高分子材料科学与工程专业的教学水平,提高教学质量,培养适应社会需求的人才,具有重要意义。
本文结合地方应用型本科院校江苏常熟理工学院在高分子材料成型加工课程的教学实践和探索,对应用型本科院校工科专业课的课程体系进行了研究,总结了该类本科院校在高分子材料成型加工课程教学方面积累的经验和不足。
一、人才培养正确定位
不同类型高校的人才培养层次不相同,各个学校的服务面也不同,有面向全国的,有以服务大区经济为主的,还有面向所在省市自治区为主的,也有服务所在地级市的。目前导致工程人才培养上出现专业结构失衡,层次类型过于集中,就业率不高等现象的主要原因之一,就是不少高校在工程人才培养上普遍的同质化[1]。无论是研究型的国家重点高校、教学研究型的省部属重点院校,还是普通本科教学应用型地方性院校,在教学模式和培养人才定位上都趋于一致。同一专业各层次院校的培养方案基本上没本质区别,甚至有些教学应用型院校片面追求考研升学率,还特地选用重点大学的理科专用专业基础理论课教材[2]。
地方应用型本科院校着重培养的是面向一线的应用型工程师,主要是在现场从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、运行、维护等工作[3]。因此该类院校的教学体系中,“应用”应该是高校进行教学的重要目标。这类学校需要更加注重学生对专业基础知识的掌握和实践操作能力,努力提高学生的动手应用能力[4]。
作为地处苏州的常熟理工学院,立足苏南,辐射长三角区域,主要肩负面向江苏地区及周边长三角区域培养应用型工程专门人才的任务。这一定位的确立,是基于对国内高校创新型、应用型、复合型、技能型等几种人才培养类型分类,以及常熟理工学院作为新建本科院校在人才培养工作中的地方性特点进行综合考量后而做出的正确选择。从2012年开始,常熟理工学院的高分子材料科学与工程专业就参与了教育部的“卓越工程师教育培养计划”教学改革建设项目,从此对该专业的课程体系建设和培养目标提出了更高的要求。在不同的高校培养人才和课程定位越来越同质化的背景下,作为新建的应用型地方本科院校,在高等教育大众化的新形势下,就更有必要找准人才培养定位,瞄准社会需求,办出自己的专业特色,有针对地培养适应新经济形势的应用型人才,才能有立身之本。因此常熟理工学院又在新工科建设精神指导下,积极按照新工科建设的各项要求对高分子材料科学与工程专业的课程体系和培养目标进行了大力改革修正和完善,并申请了专业工程教育认证,力争建立起以成果和产出为导向的专业工程人才培养体系。
二、重组教学课程体系
在高等教育是精英教育的阶段,教育过程过于强调知识的深度和理论性,忽视了理论知识和生产实践的结合,以至于使很多学生误认为生产一线的操作技能没什么技术含量。在精英教育阶段,大学生在整个劳动群体中占比很低,很自然的不会到生产操作一线,随着高等教育的大众化普及和国家对各类人才的巨大需求,就必须有针对性地改革大学教育理念和内容。
进行人才培养方案改革,促进人才培养方案的日益完善,是推动教育内涵式发展,实现结构优化和质量提升的有力保障。不同人才培养类型的院校,因为人才培养的规格定位不同以及生源素质上的差异等特点,彼此间不可能照搬照抄培养方案,而必须根据学校自身的办学定位,积极推进人才培养方案改革。
常熟理工学院以应用型人才培养为基本定位,决定了人才培养方案应区别于学术型人才培养主要解决“是什么”“为什么”的问题,而且要突出以学生能力培养为核心,切实做到提高学生的实际应用能力水平。针对本科工科专业高分子材料科学与工程的重点学位专业课——高分子材料成型加工,结合常熟理工学院培养应用型人才的定位,我们对该门课程的教学体系和内容进行了大力重组改革。 1. 加强理论实践相结合,重组高分子材料加工课程体系,把以前单独开设的成型加工实验和成型加工课程设计有机地糅合到高分子材料成型加工原理理论课中,提高教学的系统性和科学性,改进考核方式。借鉴一些学校在高分子材料设计性、研究性、综合性、应用性大实验中和各高校在工程教育认证背景下实践教学的探索实践经验[5-8],把实验考试和以前单独开设的高分子材料成型加工设计课程结合起来,既兼顾了高分子材料成型加工设计的课程内容,节约了学时,解决了实践性学时有限的突出矛盾,又对学生的实验成绩进行了测试评定,一举两得。学生按照个人意愿自愿组成一个规定人数的小组,实施一个设计性、研究性、综合性、应用性的大实验。要求提交完整的实验报告,包括文献综述、实验部分、实验结果和参考文献等。实践表明,该种考核方式既考核了学生的学习效果,又进一步提高了学生分析问题和解决问题的能力,拓宽了学生的学习视野和思维空间,加强了学生团队协作精神。
2. 适当注重学科交叉,拓展学生的知识面,利于学生将来在与高分子科学有关系的各个领域发展。高分子材料已经应用到生产建设和社会生活的方方面面,高分子材料科学与工程专业学生的培养也要适应社会需要,以高分子学科作为主线,以材料科学为着眼点,拓宽知识面,加强与金属材料、无机非金属材料的学科交叉学习,以利于将来能够适应不同的工作岗位[9]。例如高分子材料的加工方法中既有借鉴金属材料加工方法的、也有被金属材料加工所借鉴的方法;典型的例子有PTFE的压制烧结成型和金属粉末的注射烧结成型等。
三、改革教学方法手段
(一)课堂多媒体教学与传统教学方法相结合
高分子材料成型加工课属于高分子材料科学与工程专业最重要的专业必修学位课之一,课程内容具有很强的综合性和实践性。利用PPT可以很方便地制作具有图像、声音、动画、视频等内容的多媒体教学材料,大大提高了學生对课程的兴趣,对丰富教学内容、活跃课堂气氛、加深学生对知识的理解和记忆、提高教学效率具有重要的意义。但教师不能单纯地依赖PPT课件教学,要与传统板书的教学方法相结合,才能达到理想的教学效果。如果只依赖PPT教学,教学信息量大,讲课节奏会不自觉的变快,学生来不及理解消化所讲授的内容,严重影响教学效果。完全依赖PPT课件的照本宣科,很多学生上课会觉得了无兴趣。要以PPT为讲授重点,以其内容作为讲授主线,教师要以线带面,铺展开来进一步讲授,并恰当地利用多媒体教学设备切入一些相关生产过程和设备运转的视听音像材料,再结合一些生产科研实际,把学生带到当前专业知识的前沿。
(二)加强案例教学
近些年来,各级各类高校都比较重视实践性内容的教学,在课堂融入一些典型的产学研案例的教学越来越被广泛重视和认可,并取得了显著成绩,高校、企业和毕业生多方受益[10-11]。高分子材料应用领域广泛,不同学校有不同的特色和优势专业方向,作为地方性本科院校,结合任课教师的科研,尤其是结合当地高分子材料加工企业的横向合作项目中出现的一些生产实际问题,进行“举案说法”式教学,会展现出很好的教学效果,学生听课积极性也高。例如,作者曾经为无锡江阴一家生产电线电缆的公司现场解决过作者开发的聚丙烯专用料的挤出过程中螺杆加料段不能顺利加料的问题。该问题虽简单但很典型常见,是因工艺温度参数设置不合理,导致加料段过早过度熔融,引发在螺杆加料段粘料打滑而引起的。很多高分子材料加工中的经典问题也可以用来作为教学案例,例如改善聚丙烯的透明性问题,提高聚丙烯韧性解决其脆性大的问题等。这对教师也提出了一定的工程专业水准要求,要求教师不但具备深厚的基础理论知识,还要有丰富的工程实践经验,具有工程和理论“双师型”教师的素质。
在案例教学的基础上,进一步引导学生组建高分子材料成型加工科研课外兴趣小组,每个小组都配有相应的指导教师,小组成员可以结合教师在科研课题中的问题,或者自己感兴趣的某一问题,通过查阅文献,研究整理出一个具体的实验解决方案,在指导教师的指导下,进行实际实验探索。多年来的实践取得了不错的教学效果,近几年学校高分子材料科学与工程专业的学生在作者等几位教师的指导下,取得了江苏省大学生创业大奖赛和全国大学生高分子材料创新创业大奖赛等多项奖项。
(三)与实验课紧密结合,相互统一
高分子材料成型加工实验课是重要的专业必修实践内容。理论课和实验课两门课程是相互促进、相互补充。要充分认识到基于工程实践的实验课的重要性,这对于以培养一线工程师为本质特征的应用型本科院校来说尤其重要。作为应用特征明显的工科专业,实验室的建设是重中之重。把高分子材料成型加工实验室建设完善,包括聚合物加工性能的测定、橡塑加工配方技术、橡胶的塑炼与混炼及硫化、塑料的塑炼和成型、测试样品的制备及各种物理机械性能的测试评价等,把整个高分子材料成型加工的完整流程打通,为培养应用型人才打下坚实的硬件基础。由于各种复杂的社会、经济及学生人身安全等方面的原因,学生直接到相关企业进行实践实训锻炼越来越困难,学校实验室的建设就显得尤为重要,最好可以建设一个高分子材料成型加工中心以满足校内教学需要[12]。在实验项目的设置上,要注意应用型综合性、研究性实验的必要比例。一些重要的实验项目,例如热塑性塑料双螺杆挤出造粒实验,在教学过程中,不仅仅由教师设置好正确合理的实验工艺参数进行验证性实验,要让学生通过查阅文献,结合所学的理论基础知识,在教师的指导下自行设计出合理的工艺参数进行研究性实验。作为当前高分子材料改性加工中广泛应用的主力设备,在具体进行该设备的操作实验时,还要通过适当地改变工艺参数,给学生现场演示喂料转速过快、螺杆转速过快及机头温度设置过低等会导致螺杆电流过载、熔压超限、双螺杆挤出机报警停机等后果,从而让学生直观地了解并掌握双螺杆挤出机的操作规程和注意事项,使学生印象深刻[2]。同时通过加强学生的实践训练,提高其动手实践能力,也有助于将学生培养成受企业青睐的人才,从而顺利就业。 (四)校企紧密合作
作为应用性特征明显的高分子材料成型加工课程,需要紧密结合生产实际来进行讲授,生产中的生产设备是最重要的直观教学素材。作为教学单位,高校实验室不可能拥有各种类型的加工实验设备,并且高分子材料的加工设备制造技术近些年突飞猛进,发展迅速,新设备新工艺层出不穷。这就要求学校要大力加强校企合作。校企合作、产学研体系在应用型工程人才培养模式上的优点已被广泛认可。加强校企合作,多联合一些高分子材料加工改性专业生产公司,建立优质的产学研科研基地,对于高分子材料成型加工课程的教学具有极好的促进作用。对于一些典型的生产设备和生产过程,学生通过去企业现场体验参观,有利于理论与实践相结合。对于学校碍于场所和经费,没有购置设备的,可以去相关企业参观认识学习,这对于进一步让学生建立起专业精神和专业知识框架,具有非常好的效果。
四、加强教学团队建设
基于应用型本科院校培养一线生产应用型本科人才的特点,重点培养一支具有丰富实践经验的“双师型”师资队伍,这是培养应用型人才的重要前提,也是世界各国广泛采取的行之有效的措施[13]。
为了适应新工科建设形势,顺应专业工程教育认证发展的教改趋势,各高校势必要建设一支知识渊博、工程经历丰富、工程应用开发能力强、教学水平高、综合素质好的工科教师队伍[14]。教师不仅要传授相关学科的理论基础知识,还要能够胜任引导学生熟悉生产岗位操作、相关设备的性能、使用领域等。“双师型”师资队伍的建设,一靠从工程领域引进具有相应学历的经验丰富的生产科研专家。二靠大力进行已有师资队伍的培训,从学校制度层面上保障青年骨干教师有到一线生产企业锻炼的机会,让教师到相关企业服务的同时,不断丰富自己的工程实践经验,从而有利于更好地从事教学和科研工作。解决这些问题,关键一点是相关学校的制度建设,在这方面常熟理工学院做了很多有益探索,取得了很好的效果,例如近几年学校为全面提升青年教师的应用实践能力,助推应用型人才培养,大力推进专任教师企业研修工程,每学期都选派资助青年教师以脱产方式参加企业工程研修实践活动,以提升青年教师的工程实践能力,尽快建设一支有利于应用型人才培养的“双师型”师资队伍。
五、重视特色教材编写
教材建设是个永恒的主题。一是随着社会进步,科技水平不断提高,知识的淘汰替代率越来越快,陈旧的教材不断地被先进的教材所替代。二是不同学校定位不同,教学要求就不同,从而需要不同类型和侧重点的合适教材。应用型本科院校教材的选用和建设越来越被各高校重视,各种类型和侧重点的教材层出不穷,这就要求任课教师紧紧把握本校的教学理念和人才培养定位,选取合适的教材。在条件和能力允许的情况下,采百家之长,结合自身学校学生的层次和教学的目标,自行编写讲义教材为上佳之选。
多年来常熟理工学院在高分子材料与工程专业的教学中,除了采用国内名家编写的应用型精品教材外,还结合本校高分子材料成型加工课程体系的教学实践和本校所在苏南地区高分子材料产业的一些特征,补充了大量的有关高分子材料新产品开发的应用性内容作为教学素材,这些内容都取材于高分子材料成型改性加工科研生产一线的典型案列,有些是任课教师与当地企业实际合作的横向项目。例如汽车用热塑性弹性体专用料的研发、高分子量聚氯乙烯在弹性体材料方面新产品的应用开发和高性能无卤阻燃聚丙烯专用料的开发等。在实验项目的教学上,既有公开出版的教材作参考,又有根据本校定位和教学实际及当地行业产业背景自行编写的补充讲义,科学优化了教学内容,明显地提高了教学质量和效果。
六、结束语
高分子材料成型加工是一门综合型与实践性很强的专业技术课程,依据应用型本科院校的培养目标和教学定位,为了更好地满足社会对应用型合格人才的培养需求,在课程体系的改革、教材的选取、教学手段的推陈出新、教学方法的改进和师资队伍的建设等方面,常熟理工学院多年来进行了不停地探索和实践,取得了一些有益的结果和成绩。希望以后能进一步优化教与学的模式,加强实践教学,在应用型本科院校的教学上继续探索和提高,办出应用型本科院校的工程特色,不断满足社会对高素质的一线技术工程师日益增长的需求。
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作者简介:张建耀(1968-),男,汉族,山东日照人,工学博士,教授,高级工程师,研究方向:高分子材料加工及改性方面的教学和科研。