蒲泽军,钟家春,高 晨,张雪梅,林修洲,李新跃,陈 建
(四川轻化工大学材料科学与工程学院,四川 自贡 643000)
“高分子材料”是我校高分子材料与工程专业的一门专业必修课程,本课程重点在于使学生了解高分子材料的基本概念和规律、研究方法和发展趋势,拓展学生的知识面和学术视野,培养学生对高分子科学的兴趣。学生通过本课程的学习,能够了解高分子材料自身的特点及其在发展过程中与其它学科相互交叉渗透的特点,能够让学生快速地与自己熟悉的学科融会贯通,解决相应学科中涉及高分子材料的实际科学问题[1]。在“大众创业、万众创新”时代大背景下[2],如何在“高分子材料”课堂教学中融入创新创业教育,如何从高分子材料的合成、结构、性能与应用等方面进行创新创业,以什么样的方式将创新创业教育与专业课程教学深度融合,成为时代呼唤的一种新的教学理念[3-4]。
在美国推出重返制造业、德国推行工业制造4.0等战略计划下,我国也提出了“中国制造2025”的国家重大战略,这些战略计划对基础材料,尤其是航空航天、电子通讯、核能高铁、新能源等国防军工和高技术产业不可或缺的军民两用战略性高分子材料的高性能化、差别化、功能化和绿色可持续发展提出了迫切的需求。我国历来坚持走科技创新发展的道路,近年来面对激烈的国际竞争和科技领域的一些关键核心技术“卡脖子”的问题,原始创新技术和创新成果的突破被摆在首要位置。然而,科学前沿的重大突破、重大原创性科研成果的产生,都需要具有学科交叉融合思维和创新能力的人才。因此,高等院校和科研院所成为了承载科学技术的主要源头、人才高地和创新的核心地带[5]。
近年来,在我国的高等本科教育过程中,学生普遍缺乏创新创业的意识与能力,这主要的原因就是没有将创新创业教育与专业课程教学深度融合。高校通常以学生创新创业课程成绩、发表论文和专利、参加相关创新创业大赛等方式来评价学生创新创业教育的效果。忽略了将创新创业教育与专业课程教学有机融合,有意识的去开发学生的创新思维、创新技能和创新能力。尤其是,在大多数的省属本科院校,由于受限于人力,物力和资金的关系,在专业课程教学中创新创业教育往往被其忽视。同时,大多数教师缺乏创新思维和实践经验,不能将创新创业教育作为一种新的教育理念和模式贯穿于专业课程教学之中,从而导致高校培养的新材料人才欠缺创新意识和创新精神,学生毕业后也难以胜任具有挑战性的工作岗位。因此,如何将创新创业教育有效地融入专业课程教学过程中成为目前教学改革的热点之一[6]。
以四川轻化工大学高分子材料与工程专业为例,研究创新创业教育与专业课程教学的关系,目的是培养具备创新精神和实践能力,能够在高分子材料制备、加工成型、结构设计与性能调控等领域从事科学研究的高素质应用型、复合型人才,以适应“大众创业、万众创新”环境下的就业竞争。创新创业教育与高分子材料与工程专业课程教学是密不可分,两者深度融合,一方面可以培养学生的创新创业意识、创新思维、创新技能和创新人格;另一方面,可以实现专业知识与创新创业能力耦合联动,形成以专业知识进行创新创业的局面,最大限度将学生所学的专业知识与技能高效地融入社会实际生产实践活动之中,从而转化为经济社会发展动力。
现阶段,大多数高校的创新创业教育取得一定成绩,但也存在一些突出的问题,主要表现在以下几方面[7-8]:(1)高校通常以学生创新创业课程成绩、发表论文和专利、参加相关创新创业大赛等方式来评价学生创新创业教育的效果,没有将学生学习的专业知识完全的体现在其创新创业的过程之中;(2)教学方法传统、教学手段简单;(3)大部分老师虽然具有深厚的理论知识功底,但缺乏实践经验,两者没形成有效互补;(4)创新创业教育的实际效果不明显。因此,如何创新创业教育融于专业课程教育之中,既是高校人才培养的主要内容,也是高校教育教学改革和创新人才培养模式改革的关键要素。
要将创新创业教育融入“高分子材料”课程教学过程之中,必须通过明确教学目标、优化教学内容、创新教学模式和建设融合型师资队伍四个方面进行改革。
四川轻化工大学高分子材料与工程专业设置了“高分子材料”课程,该课程主要涉及常见通用高分子材料及功能聚合物材料的合成、结构、性能及其关系的规律性认识,让学生了解高分子科学的基本概念和规律、研究方法和发展趋势,扩展学生的知识面和视野,培养学生对高分子科学的兴趣。目前,学生们的创新创业教育主要通过创新创业课程成绩、发表论文和专利、参加相关创新创业大赛等方式来评价学生创新创业教育的效果,在一定程度上培养学生的创新创业意识,但只有少部分学生参与其中,并且对学生的教育内容不够深入和系统。为了将创新创业知识与“高分子材料”课程专业知识耦合联动,在课程教学过程中,坚持“创新意识萌发于独立思考、创新精神养成于个性发展、创新能力培育于实践教育”的教学理念,将高分子材料课程教学分为“夯实基础,提升能力,探索创新”三个层次,循序渐进,将知识获取的过程变为创新创业能力提升的过程。针对高分子材料与工程专业人才的培养方案和指标体系,在高分子材料课程教学过程中探索并实践 “问题导向、示范与启发,师生互动、讨论与创新”等多元化教学模式和教学方法的改革。在课堂教学之外,还应该增加创新实验,让学生真正地融入到科研创新实验活动之中,鼓励学生大胆尝试创新实验,通过创新实验成果的获得提升学生的创新兴趣和动力,从而提升学生的综合能力。
“高分子材料”课程教学在遵循教学大纲的前提下,有必要在原有教学内容上进行舍弃与补充,增加与时代发展相契合的创新创业内容以及专题,将科学前沿的理论知识和成果转化的示范项目引入课堂教学。其实,课堂教学的本质是创新,是师生生命活力的体现,应当结合与专业相关的研究内容、研究方法、学科前沿方面的知识,在课堂教学过程中利用启发式、讨论式、专题报告式教学,启发学生的批判思维、创新思维、发散思维。此外,在教学过程中,将产学研深度融合的典型项目案例呈现于课堂教学之中,充分调动学生科研创新的兴趣,提升学生创新学习的能力。以讲授“高分子材料”课程中特种工程塑料部分为例,大多数老师侧重于讲授特种高分子材料的实验室的小试研究,更关注的是特种高分子材料的组成、结构与性能,却未考虑分子量大小及分子量分布的控制、溶剂回收,副产物的综合利用、成本控制等等。然而企业侧重于工业化生产,更关注的特种高分子材料工业化能否稳定控制,能否实现溶剂和副产物的高效回收等因素。因此,在讲授的过程中,授课老师将特种高分子生产过程中可能遇到的难题作为问题在课堂之上传递给学生,让学生通过学习的基本知识来试着解决规模化过程中可能遇到的问题,尝试根据小试实验研究来制定、规模化、工业化可行的方案,为工业化生产提供创新性意见和建议。同时增加学生参与高分子材料的实验室中试研究实验,将学生的创新性意见和建议在实验教学过程之中付之于实践,这样让学生对讲授的知识更能熟记于心。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,通过将创新创业教育和专业课程教学的耦合联动,从而培养学生的创新思维和创新热情。
在高分子材料课程教学过程中,探索并实践 “问题导向、示范与启发,师生互动、讨论与创新”等多元化教学模式和教学方法的改革,让学生不仅掌握高分子材料的基本概念和基本研究方法,还进一步提升学生的创新思维和创新能力。为了将创新创业教育更好的融入专业课程教学过程中,必须改变传统的“讲授”型教学模式,改进教学方式主要从以下几点出发:(1)专业课程教学倡导“自主·合作·探究”的模式,但就实际的专业教学过程而言,教师在运用的过程中必须结合教学的实际情况而进行灵活运用,不能千篇一律、千“课”一面,要以“问题导向”引导学生课前自学,课堂分享课前学习成果,提高学生创新学习的能力;(2)实施案例模型教学,将一些创新创业的成功案例和成果转化的示范项目引入课堂教学之中,让学生体验创新创业的全过程;(3)将传统的传授-接受教学模式转变为传授-讨论教学模式,在教学过程中激发学生的创新思维;(4)开设高分子材料创新实验课程,营造良好的科研创新氛围,要让学生真正地融入到科研创新实验活动之中,鼓励学生大胆尝试创新实验,通过创新成果的获得提升学生的创新动力和兴趣,从而让学生的综合能力得到发展。
为了更好的将创新创业教育融入到“高分子材料”专业课程教学过程中,必须组建融合型师资队伍[9-10]。任课教师自身对于实践技能和理论知识的掌握直接决定了创新创业教育和专业课程教学的开展能否达到预期的教学目标。因此,坚持“走出去”与“引进来”相结合,推动专业教师到企业挂职锻炼,吸引具有专业知识背景的创业成功人士走进课堂、担任创新创业教育导师、分享创业经验。同时有必要在课堂中增加与企业生产相关的实验讲授,让学生不仅仅关注设计产品的性能,还必须考虑产品的社会经济效益。在课堂之外,以校企合作项目、科技创新活动、竞赛项目为载体,采用教师指导,学生参与开发的模式,教师带动学生参与实际项目研究。总之,将创新创业教育与专业课程教学同步进行,实现理论教学与实践教学内容的完美融合,从而获得最佳育人效果。
坚持以“学生为主体”的教学理念,通过明确教学目标、优化教学内容、创新教学模式和建设融合型师资队伍四个方面,将创新创业教育与高分子材料课程教育有机结合。在课程教学过程中,坚持“创新意识萌发于独立思考、创新精神养成于个性发展、创新能力培育于实践教育”的教学理念,将高分子材料课程教学分为“夯实基础,提升能力,探索创新”三个层次,循序渐进,将知识获取的过程变为创新创业能力提升的过程。总之,坚持把创新创业教育与专业教育贯穿高校人才培养的全过程,形成经由理论知识学习-创新思维激发-创业能力提升的课程设计和育人理念,构建包含专业知识课堂、创新实验平台、科技创新活动及竞赛项目为载体的三维立体育人框架,以提高人才培养质量为核心,以创新人才培养机制为重点,不断深化教育教学改革,促进创新创业教育与专业教育深度融合,努力培养适应和引领未来发展的高素质创新创业人才。