面向工程应用的高分子材料创新综合实验教学探索

面向工程应用的高分子材料创新综合实验教学探索摘要：创新综合实验的目的是培养学生工程实践、综合分析和解决问题的能力，使学生在工程方面得到初步的创新综合训练。该文简要总结了目前高分子材料与工程专业的实验教学现状，强调了创新综合实验的重要性；然后结合学校人才培养方案和实际教学条件，初步拟定高分子材料创新综合实验教学内容；并根据创新综合实验课程特点制定课程评价方法。

关键词：创新综合实验高分子材料与工程工程应用

在高等教育从精英教育向大众教育转变的今天，人才培养与社会需求的矛盾日益突出，而在高等工程教育领域尤为明显。一方面，社会需要大量高素质、具有一定创新能力的工程应用型人才；另一方面，相当一部分毕业生因缺乏工程实践能力而找不到合适的岗位。因此，工程应用能力的培养对工科学生就业具有重要意义。实验教学环节是工程应用型人才培养的关键,工程应用型实验课程的建设是实验教学改革的核心。创新综合实验可加强学生对综合运用知识,分析解决问题的综合能力和创新能力的培养[1]。为了培养学生的工程实践能力，我校高分子材料与工程专业开设了高分子材料创新综合实验；但是创新综合实验作为新开设的课程，还没有建立起比较理想的教学模式，将影响其对学生工程实践能力的培养效果。因此，面向工程应用的高分子材料创新综合实验课程的研究与构建具有十分重要的意义。

1 高分子材料与工程专业实验教学现状

实验课程的设置与实际脱节，实验内容多以验证型实验为主，教学过程过分强调理论基础知识的灌输，往往忽视对学生创新综合能力的培养，导致学生操作技能、创新能力、分析解决问题能力较差，难以适应现代工程对创新人才的要求。高分子材料与工程专业开设的实验课程一般只有高分子化学实验、高分子物理实验、高分子材料性能测试等。而且，开设的实验项目大同小异，基本上都开设“甲基丙烯酸甲酯的本体聚合”、“醋酸乙烯酯的溶液聚合”、“甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合”、“醋酸乙烯酯的乳液聚合”、“乌氏粘度计测聚合物的分子量”、“偏光显微镜观察聚合物球晶”、“高分子材料拉伸强度的测试”、“高分子材料冲击强度的测试”、“高分子材料维卡软化点的测试”等实验教材中的经典实验。对实验教材以外的实验训练不够，不利于知识、能力、素质综合发展的工程应用人才的培养。另外，实验教学师资队伍水平参差不齐以及不客观、不科学的实验教学评价体系等，这些都难以体现出优异的创新综合实验教学效果。

2 创新综合实验的作用

2.1 培养工程应用型人才的重要手段

工程应用型人才是一种兼具工程实践能力、创新能力、分析解决问题能力的综合型人才。创新综合实验课程为工程应用型人才的培养提供了条件，在创新综合实验过程中可通过创新实践活动而获得创新

能力和分析解决问题能力。创新综合实验借助于创新思维解决实际问题，因而创新综合实验是培养工程应用型人才的一个十分重要的手段。

2.2 调动学生学习积极性，培养学生的综合能力

在创新综合实验活动中，学生根据自己的兴趣和爱好进行选题，从选题到方案的确立具有一定的灵活性，因此学生可以按不同的方向进行选择与组合，对实际问题进行调研、分析，多方位思考问题，突破传统模式的束缚，不断提出解决问题的新途径和新方法。这一过程调动了学生学习的积极性，培养了学生较强的主体意识。在开展创新综合实验活动中，项目组的学生不仅要综合运用已学的专业知识，解决相应学科领域的实际问题，还需要学习交叉学科的相关知识，这有助于培养学生的创造性思维和创新实践能力。而且，创新综合实验一般由几个学生组成项目组共同完成。项目组内既有分工、又有合作，既有主导、又有协同。因此，创新综合实验也有助于培养合作精神。

2.3 为毕业论文做准备

高分子材料与工程专业一般在三年级开设专业基础实验，四年级下学期开始毕业论文。专业基础实验是教师制定教学计划，以验证性实验为主，使学生获得材料制备及性能检测等基本实验技能。该课程一般与相关理论课程同步，因此是与课堂理论教学相配合的实践性教学环节。相对而言，毕业论文的课题大多为教师的科研课题衍生出来

的，内容相对独立，加之对学生自主性等方面的要求也较高，因此在毕业论文开始阶段，很多学生不知道如何查阅文献、不知道怎么设计实验方案、也不会独立搭设实验装置；而指导教师在这个阶段就需要给学生填补很多空白知识点和实验点。因此，我校高分子材料与工程专业在三年级下学期和四年级上学期开设高分子材料创新综合实验，在专业基础实验和毕业论文之间起到衔接作用。[2]

3 高分子材料创新综合实验

3.1 创新综合实验的开设原则

创新综合实验原则是学生以项目组（3～5人组成一个项目组）的形式，在导师的指导下，学生结合工程实际问题，自主选题、自主进行研究性学习，具体包括文献查阅、方案设计、材料制备、性能测试和数据处理等5大模块。

3.2 高分子材料创新综合实验内容

针对我校高分子材料与工程专业分为合成改性和成型加工两个方向，每个方向分别制订创新综合实验教学大纲。合成改性方向省略了高分子材料的成型加工，重点强调高分子材料的合成与表征；而成型加工方向则重点强调高分子材料的加工与性能，突出高分子材料测试与分析、聚合物成型加工原理等基础理论。实验内容设计如(图1)所示。[3]

每个项目组根据专业方向和研究兴趣，分别从以上几个方面，选择某一方面开展针对某一具体高分子材料的合成改性或成型加工研究。鼓励学生设计开发具有实用价值的高分子材料产品或制品。

4 创新综合实验课程评价方法

创新综合实验课程开设形式多样、过程复杂，如何给每个学生进行客观公正的评价，也是一个值得思考的课题。要建立以过程考核为主，强调知识目标、技能目标、素质目标，体现综合应用能力。本门课程分为文献查阅、方案设计、材料制备、性能测试和数据处理等5大模块，课程评价体系也相应的由这5大模块的分数组成。通过评价学生（组长评价和教师评价相结合）在每个过程的表现，按模块分别打分，然后根据每个模块的权重计算总分即为学生的最终成绩。

面向工程应用的高分子材料创新综合实验的开设，将促进工程应用型人才培养质量的提高，也将为“卓越工程师”培养奠定一定的基础。但是，创新综合实验教学研究是一项系统工程，特别是要突出其工程实践性，就必须在教学实践和工程实践中不断探索、不断完善。

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参考文献

[1]方沛伦，彭守敏.在高等工程教育中实施与发展创新综合实验的人才培养模式[J].实验技术与管理，2001，18（2）：106-110.

[2]何明，雷文.高分子材料与工程专业综合实验的几点思考[J].化工时刊，2008,22（8）：73-75.

[3]陈立贵，袁新强，李雷权，等.高分子材料与工程专业综合实验教学的改革与实践[J].科技创新导报，2008(9)：234.

[4]程文喜，陈金身，苗蔚，等.高分子材料专业综合实验教学改革与实践[J].科技信息，2012(11)：38.