史同娜　朱冰潔　吳文華

【摘要】“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是國(guó)家為推行高校工程教育改革提出的重大計(jì)劃。以材料學(xué)院高分子材料專業(yè)“卓越計(jì)劃”項(xiàng)目為契機(jī)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提出了高分子“卓越班”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新理念、新思路和新方法，最終實(shí)現(xiàn)“卓越工程師”人才培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師;教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）是為貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和“國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）”而提出的高等教育重大改革計(jì)劃，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措[1]。“卓越計(jì)劃”旨在培養(yǎng)卓越工程師后備人才（以下簡(jiǎn)稱卓越工程師）。高等學(xué)校實(shí)施“卓越計(jì)劃”，將為培養(yǎng)學(xué)生成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)持續(xù)深化高等工程教育改革，加快新工科建設(shè)有著重要的意義。

眾所周知，隨著高分子材料在人類生產(chǎn)和生活中的作用不斷擴(kuò)大，高分子材料工學(xué)學(xué)科得到了飛速發(fā)展，高分子專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后絕大部分都將進(jìn)入與專業(yè)密切相關(guān)的企業(yè)公司和科研機(jī)構(gòu)等，投身到生產(chǎn)、科研第一線[2]。探索適合高分子材料專業(yè)的“卓越工程師”培養(yǎng)模式，是對(duì)高校工程教育的一個(gè)必然要求[3]。結(jié)合“卓越計(jì)劃”，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革新理念和新思路，積極采取有效措施，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能，培養(yǎng)真正高素質(zhì)、全面的工程應(yīng)用型人才，是現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)所，是培養(yǎng)卓越工程師的基地，是科技創(chuàng)新的搖籃，是為社會(huì)服務(wù)和展示高校水平的窗口[4]。東華大學(xué)材料科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（以下簡(jiǎn)稱中心）作為面向全校全院開放的大型實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研平臺(tái)，尤其注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和發(fā)展。中心建立了“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)—專業(yè)實(shí)踐—綜合實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)課程體系，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，建立了多元化評(píng)價(jià)與考核體系，為“卓越班”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了強(qiáng)大支撐。

一、培養(yǎng)卓越工程師的教改新理念和新思路的提出

教改新理念是做好專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的銜接，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)新研發(fā)思路;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)問題，積極發(fā)問，并主動(dòng)探索答案，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，自主思考，學(xué)會(huì)分析表達(dá)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告、總結(jié)或論文，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)直至具備工程實(shí)踐能力的升華。

以此理念作為主要方向，新的思路脫穎而出。“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)課程建立了強(qiáng)化學(xué)生理論知識(shí)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)隨堂實(shí)驗(yàn)課程、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的專業(yè)實(shí)踐課程以及提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的綜合實(shí)驗(yàn)課程體系，這些理論聯(lián)系實(shí)際的課程，既重視學(xué)生課程理論知識(shí)的培養(yǎng)和深化，又強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和操作能力，兩者結(jié)合，從而鞏固和提高學(xué)生對(duì)高分子材料專業(yè)知識(shí)的理解，使學(xué)生了解和掌握高分子材料結(jié)構(gòu)性能相關(guān)測(cè)試與表征的方法，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和研究技能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生今后從事材料工程領(lǐng)域的科研或工作打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

二、探索實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教改方法，培養(yǎng)卓越工程師

在新理念和新思路的指導(dǎo)下，洞察國(guó)家對(duì)“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)未來(lái)發(fā)展的規(guī)劃，探索更新教學(xué)改革方法，為卓越工程師培養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。

（一）建設(shè)層次化實(shí)驗(yàn)體系，規(guī)范實(shí)驗(yàn)課程要求

對(duì)不同層次的實(shí)驗(yàn)課程提不同的要求，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一做，專業(yè)實(shí)驗(yàn)分組做，綜合實(shí)驗(yàn)單獨(dú)做。這樣可以引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地提高自己的專業(yè)理論水平，通過(guò)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化、鞏固和升華自己的知識(shí)，提升自己的實(shí)踐能力。

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，安排學(xué)生統(tǒng)一做，教師講解實(shí)驗(yàn)知識(shí)，演示實(shí)驗(yàn)操作方法，每個(gè)學(xué)生都要積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成常規(guī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師在這一環(huán)節(jié)還要注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的總結(jié)及心得體會(huì)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有主觀認(rèn)識(shí)。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)。以卓越班的聚酯合成及熔融紡絲實(shí)踐課為例，學(xué)生可學(xué)習(xí)聚酯合成及熔融紡絲工藝，還能學(xué)習(xí)需要哪些儀器設(shè)備及測(cè)試手段來(lái)驗(yàn)證合成是否成功，是否能紡絲及纖維性能是否良好等，各個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，相互驗(yàn)證。這樣既能鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，又能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

綜合實(shí)驗(yàn)是難度較大的專題實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)選擇感興趣的課題去找該研究領(lǐng)域的導(dǎo)師，由導(dǎo)師提出目的和要求，學(xué)生獨(dú)立做課題。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生必須學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，提出創(chuàng)新性方案或觀點(diǎn)，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題后尋找改進(jìn)方法，根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后完成實(shí)驗(yàn)小論文甚至畢業(yè)論文。綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诤艽蟪潭壬咸岣邔W(xué)生的積極性，提升學(xué)生的實(shí)踐能力及專業(yè)技能水平?？傊?，只有將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，才能幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由理論知識(shí)到實(shí)踐工程再到創(chuàng)新能力的升華和轉(zhuǎn)變[5]，學(xué)生的實(shí)踐能力才能提高，創(chuàng)新意識(shí)才能得到挖掘。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式多樣化，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，通過(guò)視頻、動(dòng)畫模擬等制作多媒體實(shí)驗(yàn)課程，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上學(xué)習(xí)，使實(shí)驗(yàn)展示方式多樣化，讓學(xué)生真正做到課前預(yù)習(xí)，課上學(xué)習(xí)強(qiáng)化，課后復(fù)習(xí)鞏固，提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、強(qiáng)化教學(xué)效果的效果。

近五年來(lái)，中心在單一化實(shí)驗(yàn)講義的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新手段，通過(guò)視頻、動(dòng)畫模擬等制作多媒體實(shí)驗(yàn)課程，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式多樣化。中心安排人員參與實(shí)驗(yàn)“劇本”的編寫及視頻拍攝和制作，并聯(lián)合公司制作虛擬實(shí)驗(yàn)，利用動(dòng)感的技術(shù)手段突出教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的興趣。除了做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的多媒體課程，中心計(jì)劃制作實(shí)踐課實(shí)驗(yàn)及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的多媒體課程。通過(guò)將多媒體實(shí)驗(yàn)課件上傳到局域網(wǎng)上供學(xué)生網(wǎng)上自學(xué)，幫助學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行仿真和模擬操作。這種多樣化的實(shí)驗(yàn)展示方式將發(fā)揮課前預(yù)習(xí)、課上強(qiáng)化、課后鞏固的作用，發(fā)展學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

（三）建立多元化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)考核及評(píng)價(jià)體系

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的考核和評(píng)價(jià)體系。教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有引導(dǎo)作用，科學(xué)的評(píng)價(jià)方式有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高[6]。因此，建立多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，既強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，又突出對(duì)學(xué)生能力的評(píng)價(jià)，將有利于學(xué)生的能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高[7]?？己说姆绞娇梢远喾N多樣，注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、查找文獻(xiàn)的能力、PPT匯報(bào)演說(shuō)能力等，讓學(xué)生在比較開放的、自由的環(huán)境中展示自己查閱、理解并歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)成果。高分子卓越班的實(shí)踐課程就是通過(guò)定期匯報(bào)、總結(jié)報(bào)告及考試相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生日常實(shí)習(xí)表現(xiàn)及掌握知識(shí)程度的評(píng)價(jià)，既考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的把握和動(dòng)手實(shí)踐能力，又有利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的鼓勵(lì)和肯定，還能評(píng)價(jià)學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力[8]。

三、結(jié)語(yǔ)

高分子材料工程“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，既需要從事人才培養(yǎng)的教師和實(shí)驗(yàn)專職人員的積極參與[9]，又需要實(shí)驗(yàn)基地的強(qiáng)大支撐，通過(guò)深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變理念，研究思路，探索方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)及參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性[10]，訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，也提高了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在“卓越計(jì)劃”的全面建設(shè)推動(dòng)下，完成“卓越計(jì)劃”規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，為國(guó)家培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高級(jí)工程技術(shù)人才，將會(huì)是高校人才教育和培養(yǎng)的重要發(fā)展方向。

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