高分子材料专业实验教学新体系建立与实践

李廷希　张强　韩永芹　张剑兰　赫庆坤

一、绪论

材料学科从主体上来说是一种实验学科，实验教学在培养高分子材料与工程专业本科生探索材料本质、开发新材料和解决实际生产问题的综合素质和能力方面发挥着举足轻重的作用。但对实验教学的地位认识不足，教学经费紧张等原因，导致许多理工科大学本科生的专业实验已受到严重削弱，导致了理工科大学生较普遍的“高分低能”的现象。专业实验教学的改革势在必行。

山东科技大学材料学院近年来在高分子专业实验教学改革的基础上，进一步对拓宽后的高分子材料与工程专业的实验课程进行整合优化，改革实验教学方法，探索新专业实验室的管理运作模式，对实验人员进行优化组合，对实验耗材进行科学控制，即对高分子材料专业专业整个实验教学体系进行整体优化，在实验教学中强化学生的能力和素质培养，并实现实验室本身的高效良性运作。通过此项改革，我校将探索出一条符合行业特色的实验教学之路。

二、高分子实验教学改革思路

山东科技大学材料学院高分子专业实验改革思路：在实验内容中突出和完善实验教学与理论教学的有机结合，特别强调实验教学内容与科学研究相结合，高分子专业基础课程的实验单独设置；其它理论课程相关内容的实验在设置的专业实验课程中进行，不断改进实验教学方法，逐步建立以学生自主学习为中心的实验教学模式，形成自主式、合作式、研究式为主的学习方式。中心以“学生为本、夯实基础、依托学科、突出创新”的基本思路对实验教学进行了大胆改革。建立新的高分子专业实验教学体系，重点建设内容先进、受益面大、实用性强的实验教学项目，适当验证基础理论，加强基本技能和工程实践能力训练，提高创新能力，使学生获得科学研究能力的训练。同时加强教学管理手段，规范选课、预习、监控和考核几个方面以保证实验教学的效果。

构建 “基础性、综合设计性、科研创新性”为一体的高分子材料专业实验教学新平台，建立独具特色的实验内容，提高实验项目的水平，重点建设基础性、综合设计性实验教学，做好提升工程实践性、科研创新性的实验教学，创建先进的高分子材料专业实验教学体系，实行开放式的实验教学平台。

建立高分子实验教学质量监控体系和激励机制：建立严格的教学规章制度和实验室工作规程，制定了严密的实验教学质量监控体系，将实验教学管理与实验室管理由行政管理向目标管理转化，使实验教学质量得到保证。

三、高分子专业实验教学体系与内容的成果

高分子专业实验教学体系建设，根据高分子材料科学与工程实验教学的基本任务，构建了以能力培养为核心、分层次实施为重点，涵盖专业基础、综合设计和研究创新等实验类型的实验教学新体系，以围绕促进学生掌握理论知识、提高实验动手能力，增强学生创新意识和完善个人素质的协调发展为中心目标，开展实验教学和内容改革；在实验内容上突出和完善实验教学与理论教学的有机结合，特别强调实验教学内容与科学研究相结合；不断改进实验教学方法。

改变以验证实验主主的旧模式，建立开放性、研究性和探索性实验的新模式。在实验设置的基本框架上做到：由易入难、由浅入深，符合学生的认知规律；同时以人为本，因材施教，注重实验的内涵。在具体实验中，课程只提供主要的实验方法、重要仪器设备的功能及适用范围、实验事故的防范等基本知识。在教学大纲的范围内，允许和鼓励学生自主地进行实验设计，并独立地完成实验。改变单纯以各专业材料内容进行独立实验教学为主的格局，建设以培养学生创新能力为出发点的、覆盖各类材料的“制备-合成、加工-成型、组成-结构-性能、工程应用”四要素、方法和手段现代化的全新实验教学体系。精心设计优化整合实验内容，使实验教学项目和实验教学内容分层次递进展开，形成“3层次、4平台、8模块”的层次化实验教学新体系，适应各类学生的实际情况和需求。“3层次”为：专业基础型实验、综合设计型实验和研究创新型实验；“4平台”为：基础性实验教学平台、综合设计型实验教学平台、工程实践型实验教学平台和研究创新型实验平台；“8模块为”高分子材料的制备与加工实验、高分子材料性能测试与分析实验、高分子材料现代分析微观组织观察和分析实验、高分子先进成型制造实验、高分子材料科学与工程综合设计实验、高分子材料科学与工程计算机模拟实验模块、高分子工程实践性实验模块和开放创新性实验模块。

实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况：在实验教学内容的安排上高度重视对学生工程应用能力和创新能力的培养，采取多种措施促进实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。

（1）实验教学与科研的结合：开设的实验项目中许多项目来源于教师的科研课题，这些科研课题的特点是综合性强，实验中所需知識面宽，有利于提高学生分析问题、解决问题的创新能力。（2）实验教学与工程和社会应用实践相结合：重视培养学生的工程和社会应用实践能力，努力提供条件促使实验教学与工程和社会应用实践相结合。充分挖掘校办企业、校企联合共建实验室、校内外教学实习基地等资源，为学生的实验教学提供教学内容和教学条件。校内实习基地建设及使用情况：立足于山东科技大学，充分利用校、院、系现有的实验教学条件及设施，建立起了稳定的校内实习基地。这些校内实习基地每年都开设高分子材料科学与工程专业大批本科生的创新性实验、实验教学以及毕业论文（设计）等工作。校外实习基地建设及使用情况：中心积极加强与社会联系，先后建立起了20多家稳定的校外实习基地和产学研基地。企业每年都承担着高分子材料科学与工程专业本科生的认识实习、生产实习和毕业实习工作，为学生工程实践能力的培养创造了较好的外部环境。

四、结论

以高分子材料专业实践教学体系改革为契机，以高分子实验教学思想的转变为动力，以大幅度提高高分子专业学生的综合素质及能力为根本目标，对原有高分子专业实验课程进行整合优化的同时，在实验室管理运作模式、开展综合性和设计性实验等多方面协调一致地进行全方位改革，探索出了一条符合我校特色的高分子材料与工程专业的实验教学之路。