付麗華 徐傳輝 童張法

【摘 要】文章以一項(xiàng)具有廣西特色的綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)為研究對(duì)象，以廣西地區(qū)特色資源為基本原料，開發(fā)出相應(yīng)的中間產(chǎn)品到終極產(chǎn)品的完整的工藝流程，對(duì)學(xué)生開展系統(tǒng)性的科研訓(xùn)練，以能力培養(yǎng)為核心，將教師科研和本科生專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，探索一種培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、思路開闊、動(dòng)手能力強(qiáng)、具有區(qū)域特色的復(fù)合型、創(chuàng)新型專業(yè)人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】特色實(shí)驗(yàn)；區(qū)域特色；復(fù)合；創(chuàng)新；專業(yè)人才

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）05-0076-03

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確提出要“促進(jìn)高校辦出特色”“引導(dǎo)高校合理定位，克服同質(zhì)化傾向，形成各自的辦學(xué)理念和風(fēng)格，在不同層次、不同領(lǐng)域辦出特色，爭創(chuàng)一流”“不斷優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu)；優(yōu)化學(xué)科專業(yè)、類型、層次結(jié)構(gòu)，促進(jìn)多學(xué)科交叉和融合；重點(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)?！盵1]，為高校的發(fā)展指明了方向。高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)承擔(dān)著高校人才應(yīng)用型創(chuàng)新能力培育的重要任務(wù)[2-3]，特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建立對(duì)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著積極的促進(jìn)作用，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量起著重要的作用，能引導(dǎo)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念進(jìn)行再思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向進(jìn)行再定位。在教學(xué)過程中，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本單元做實(shí)、做細(xì)，豐富特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵，可以激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性，進(jìn)一步引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的發(fā)展方向。高校如何打造特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，服務(wù)于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，促進(jìn)高校又好又快發(fā)展是目前的熱門課題[4]。

本文以廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝的專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)“聚丙烯酸/陰離子型鈣基膨潤土功能材料的制備及其性能測(cè)試”為例，探索特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)與培養(yǎng)具有區(qū)域特色的復(fù)合型、創(chuàng)新型專業(yè)人才的關(guān)系。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)具有廣西區(qū)域特色，有利于培養(yǎng)區(qū)域特色人才

“聚丙烯酸/陰離子型鈣基膨潤土功能材料的制備及其性能測(cè)試”是一項(xiàng)綜合性、設(shè)計(jì)性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)，以廣西豐富的非金屬礦產(chǎn)資源（膨潤土）為原料，利用課題組的專利技術(shù)制備陰離子型鈣基膨潤土，將石油化工產(chǎn)品丙烯酸等單體通過溶液插層聚合法原位合成聚丙烯酸/陰離子型鈣基膨潤土預(yù)聚體，再通過溶液澆鑄法成型制備出復(fù)合材料，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行各種性能測(cè)試，并探討其應(yīng)用前景。

通過上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的描述可知，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容設(shè)計(jì)上具有鮮明的區(qū)域特色。

（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容符合廣西“十二五”規(guī)劃的要求，為廣西的石化深加工培養(yǎng)人才，促進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)《廣西沿海石油化工產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，廣西將在10～20年內(nèi)，初步建成國際化大型石油化工基地。而在“廣西壯族自治區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃”中提出，對(duì)于石化產(chǎn)業(yè)，按照煉化一體化要求，重點(diǎn)發(fā)展乙烯、丙烯、芳烴等石化產(chǎn)品，建設(shè)全國重要的石化基地。本特色實(shí)驗(yàn)采用的原料丙烯酸是石化加工所得的重要化工產(chǎn)品之一。實(shí)驗(yàn)制備出的聚丙烯酸/陰離子型鈣基膨潤土復(fù)合材料是石化資源的深度加工產(chǎn)品，符合“十二五”規(guī)劃的要求。

在石油化工生產(chǎn)加工過程中，基本有機(jī)化工生產(chǎn)過程（石油煉制）能給原料資源增加40%～120%的經(jīng)濟(jì)收益，通過有機(jī)化工生產(chǎn)過程后得到的醇、醛、酮、酸、酯等基本化工原料能給原料資源增加280%～330%的經(jīng)濟(jì)收益，通過進(jìn)一步的高分子化工生產(chǎn)過程合成材料后，能給原料資源增加930%～1 460%的經(jīng)濟(jì)收益?？梢?，石化資源的深度加工將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

（2）開發(fā)高科技含量與高附加價(jià)值的膨潤土新產(chǎn)品，培養(yǎng)膨潤土領(lǐng)域的人才。我國是膨潤土生產(chǎn)大國，居世界第二位，廣西又是中國膨潤土主要產(chǎn)地之一。膨潤土是我國重點(diǎn)發(fā)展的非金屬礦用品。關(guān)于膨潤土的深入研究在國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)開展的時(shí)間不長，水平上的差距不大。對(duì)于膨潤土的研究及利用是一個(gè)復(fù)雜的課題，其產(chǎn)品的多樣性決定了其研究領(lǐng)域非常寬廣。在國內(nèi)，廣東和福建兩省在膨潤土個(gè)別領(lǐng)域的研究居于前列。然而與發(fā)達(dá)國家相比，我國膨潤土資源利用水平低，使用范圍窄，產(chǎn)品開發(fā)的多樣化和系列化程度不夠。目前，對(duì)膨潤土的使用主要是出口原料和初級(jí)產(chǎn)品，這樣不僅耗費(fèi)了大量的資源，而且所造創(chuàng)價(jià)值又十分有限。這可能與我國關(guān)于膨潤土的開發(fā)應(yīng)用等技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面剛剛起步有關(guān)。雖然掌握了一定的開發(fā)膨潤土的技術(shù)，但是缺乏將這些前沿的技術(shù)落實(shí)到生產(chǎn)中的人才。因此，必須大力提升膨潤土的開發(fā)技術(shù)水平，培養(yǎng)這方面的專業(yè)人才，加快變資源優(yōu)勢(shì)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的步伐。

本實(shí)驗(yàn)針對(duì)廣西實(shí)際情況，結(jié)合廣西石化資源和地方礦產(chǎn)資源特色，以膨潤土為原料，制備出種類豐富的膨潤土產(chǎn)品，可開發(fā)為中間體作為催化劑，作為藥物緩釋劑，作為吸附材料、脫水脫色材料、“三廢”治理材料，還可生產(chǎn)很多最終產(chǎn)品如復(fù)合材料等，且所采用的膨潤土改性工藝相對(duì)而言不會(huì)帶來“三廢”問題，屬綠色化工產(chǎn)品，能耗小。通過該實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，可以培養(yǎng)出符合廣西石化及非金屬礦產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的復(fù)合型人才，能夠促進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)及科技的共同發(fā)展，附加低產(chǎn)值商品以高科技含量，推動(dòng)廣西地方資源的深層次開發(fā)利用。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及的技術(shù)具有綠色、環(huán)保、新穎的特色，有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

目前，國際、國內(nèi)大多數(shù)關(guān)于無機(jī)膨潤土/有機(jī)化合物的復(fù)合材料的合成路線如下。

膨潤土與昂貴的陽離型表面活性劑配成低濃度的溶液，在強(qiáng)外力的作用下進(jìn)行陽離子交換制備有機(jī)膨潤土，將疏油性的膨潤土改性為親油性，隨后往有機(jī)膨潤土中引入目標(biāo)有機(jī)化合物進(jìn)一步制備復(fù)合材料。這種方法的動(dòng)力來源于膨潤土層間陽離子的可交換性，所以膨潤土有機(jī)化程度不高，從技術(shù)上來講較困難。因離子交換是可逆的，一般需要很強(qiáng)的外力作用，所以對(duì)設(shè)備要求高，能耗高，作用溶劑多，且存在污染。

本實(shí)驗(yàn)先制備陰離子膨潤土，再利用酸堿中和反應(yīng)的原理往膨潤土層間引入有機(jī)化合物使膨潤土有機(jī)化，再進(jìn)一步制備復(fù)合材料。本實(shí)驗(yàn)采用的陰離子型鈣基膨潤土制備過程中所用設(shè)備要求低、能耗小，僅用到少量水，無污染，是綠色產(chǎn)品。此外，有機(jī)化的動(dòng)力為酸堿中和反應(yīng)，動(dòng)力強(qiáng)，是不可逆的，所以有機(jī)化程度高。

3 特色實(shí)驗(yàn)是綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)復(fù)合型人才和擴(kuò)大學(xué)生的就業(yè)面

實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①本實(shí)驗(yàn)以無機(jī)膨潤土和石油化工產(chǎn)品為原料；②本實(shí)驗(yàn)涉及無機(jī)材料加工與高分子材料的合成及成型；③本實(shí)驗(yàn)是天然材料與合成材料的反應(yīng)；④本實(shí)驗(yàn)涉及復(fù)合材料、功能材料的制備方法；⑤本實(shí)驗(yàn)涉及產(chǎn)品性能的測(cè)試；⑥本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生全面了解從原料到中間品，到最終產(chǎn)品的全過程；⑦實(shí)驗(yàn)過程中，教師僅提供大體思路，具體的實(shí)驗(yàn)方案要學(xué)生自己設(shè)計(jì)，比如在實(shí)驗(yàn)過程中，因合成的功能材料是近年來開發(fā)的一類新型功能高分子復(fù)合材料，其應(yīng)用范圍廣泛，可用作膠黏劑、塑料基料、吸水材料等。當(dāng)用作吸水材料時(shí)，它具有自身數(shù)十倍乃至數(shù)千倍的吸水能力和高保水性能，可廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、醫(yī)藥、生理衛(wèi)生、石油、化學(xué)化工、日用品、環(huán)境保護(hù)、美容、化妝、建材、生化技術(shù)、食品、人工智能材料等方面。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以根據(jù)自己的興趣選擇功能材料的不同應(yīng)用，則其測(cè)試的功能材料的性能也不一樣。

與傳統(tǒng)的以教師為主體的填鴨式、灌輸式[5]實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不同，這種研究性和探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式既能提高學(xué)生的研究興趣，又能促使學(xué)生在探索過程中查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，并學(xué)會(huì)運(yùn)用理論知識(shí)去分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，使學(xué)生接受到系統(tǒng)性的科研訓(xùn)練，從而擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)提升了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭力。

4 特色實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才

本實(shí)驗(yàn)把教師科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)楸究茖?shí)驗(yàn)，使學(xué)生接觸到學(xué)術(shù)研究的前沿，開闊視野，激發(fā)創(chuàng)新思維，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。并以此作為啟動(dòng)基點(diǎn)，形成一個(gè)平臺(tái)，帶動(dòng)許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目群（如作為催化劑及藥物緩釋劑的中間體、吸附材料、綠色材料、復(fù)合材料等）的后續(xù)發(fā)展，使教學(xué)緊貼科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成優(yōu)勢(shì)特色，并最終建設(shè)成為精品課程。

通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、交流協(xié)作能力、實(shí)踐能力，也取得了不少成果。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要自學(xué)很多內(nèi)容，擴(kuò)寬了知識(shí)面，增強(qiáng)了動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，增加了學(xué)生在未來工作崗位上的競(jìng)爭力和科研中的研究能力。

5 結(jié)語

培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的優(yōu)秀專業(yè)人才是高等院校的使命，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)重要的組成部分。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化工工藝教研室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，探索出的特色教學(xué)方法，對(duì)培養(yǎng)具有廣西區(qū)域特色的復(fù)合型、創(chuàng)新型專業(yè)人才有著較大的推動(dòng)作用。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3]劉拓，屈波.以實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)帶動(dòng)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新[J].中國大學(xué)教學(xué)，2008（11）：82-84.

[4]朱宗強(qiáng)，曾鴻鵠，朱義年.打造地方特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目推動(dòng)應(yīng)用型創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2012

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[5]王士芬，施鼎方，唐賢春.建立精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008（6）：146-148.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]