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摘要:文章从校企深度合作的视角,以聚氯乙烯树脂及其应用课程为例,对材料化学专业的理论教学合作、技术实践合作、课程体系完善、课程评价方法革新等四个方面进行具体的教学改革措施探讨,对原有课程教学体系进行创新改进,归纳出校企深度合作范式,为材料化学专业的教学改革做出探索并提供经验。
  关键词:校企合作;产教融合;聚氯乙烯树脂;高分子材料
  0引言
  材料化工行业作为我国传统优势产业的代表,是关系国计民生的支柱产业。合成树脂作为材料化工行业的基础原料,在农业、包装业、建筑业、制造业等多个领域有广泛应用。中国聚氯乙烯树脂(PVC)产业历经50多年的发展历史,2022年国内产能在2 000万吨以上,是仅次于美国的合成树脂消费大国。随着经济的发展,生产技术和产品质量在某些领域已接近世界先进水平,但整体水平与发达国家仍存在差距,需不断提高自身科技实力。国家在“十四五”规划中明确提出,要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,要深入实施“科教兴国、人才强国、创新驱动”发展战略,产业化的关键在于专业人才的培养,特别是学生的分析问题、解决问题能力的培养[1]。因此,企业的发展要取决于技术人才的培养,而如何能让学生的综合应用能力适应材料化工行业和企业的需求,掌握材料的制备、加工和性能等方面的基础知识和基本技能,并能够在高分子材料设计、制备、加工和应用等相关领域,独立进行材料的合成与表征、技术改进和革新、加工工艺优化与管理,已成为当前材料化工专业人才培养的重要目标[2]。
  在新工科背景下,材料化工专业要想实现“实践型、应用型”人才培养的目标,要根据学校和专业教学实际,坚持实践教学优化路径的探索,建立“产学研”协同进行的教学模式,有效提高学生的工程实践和创新能力[3]。聚氯乙烯树脂及其应用是材料化学专业开设的一门专业课,该课程通过对聚氯乙烯树脂的结构与性能、加工助剂类型、配方原理和成型加工技术等内容的讲解,该课程通过对聚氯乙烯树脂的结构与性能、加工助剂类型、配方原理和成型加工技术等内容的讲解,对高分子合成及材料加工领域涉及的所有环节进行了分析与研究。因此,学生学好这门课程,不仅为学生将来从事材料加工类技术研究奠定了良好的理论基础,也对未来聚氯乙烯产业的发展及核心技术水平的提升具有重要的现实意义。
  本门课程在传统的教学中,以理论讲授为主,虽然借助多媒体课件来增加课程内容的生动性,但由于该课程所涉及的PVC产品种类繁多,生产工艺、技术原理及设备操作较为复杂,学生对课程内容难以有较深刻的理解。另外,该门课程存在与企业生产实际部分脱节、理论知识陈旧、实践操作内容不足以及反应参数不够详细等缺点[4]。为探索新形势下适合材料化学专业的培养模式,本文从校企深度合作的视角,对聚氯乙烯树脂及其应用课程的教学模式、教学方法、课程体系和评价方法等方面进行探究,旨在提高学生自主学习能力,培养激发学生科研兴趣,进一步提升课程教学效果。
  1开展校企理论课程合作,实现教学模式改革
  基于校企合作的教学改革,可充分发挥企业和高校的综合优势,是促进具有创新意识、工程实践能力及团队合作精神的专业技术人才培养的必要举措。
  课程教学是学校人才培养的依托。为有效实现应用型人才的培养,应尽可能使课程教学活动贴近专业领域生产实践、满足现实需求,并符合学生的发展[5]。以聚氯乙烯树脂及其应用课程为例,内容包含生产工艺技术,仅靠任课教师的理论讲授,难以让学生深度认识技术原理。要充分发挥企业优势,将具体聚氯乙烯树脂材料的设计、制备工艺、加工操作等内容整合到理论内容中,将实践经验手册等资料融入理论教学中,让学生在理论学习的同时能够及时与实际生产相结合[6-7]。在进行企业调研的前提下,深入企业一线,拍摄设备、药品及工艺图,制作相关生产线制备过程视频,更新理论教学内容,充实教学资源。采用案例分析法、配方设计法、讨论法等多元化的课堂教学方法,运用日常生活中遇到的一些实际例子进行教学,调动学生学习兴趣。比如,在介绍“PVC结构及性能”部分内容时,通过让学生分享身边的塑料制品引入主题,让学生观察手中塑料制品底部的数字,提出问题让学生思考,再通过介绍生产实际过程、常用塑料的类型,并重点介绍PVC性能及应用相关知识点,以设疑的方式有效提高学生对实际问题的分析、解决能力[8]。
  另外,基于校企合作,在课程教学过程中,可邀请有丰富工作经验的企业专家或专业技术骨干深入课堂,开展讲座、技术交流和现场演示,让学生知道自己所学知识的实用价值,激发学生的职业向往。比如,邀请企业专家通过线下或线上方式,为学生讲解最新的PVC生产技术,展示最先进的PVC加工产品、设备零件及应用案例;邀请专业技术人员为学生讲解生产经验,进行课堂活动答疑;定期开展校企教师的课程研讨会,实时分享传递最新的行业前沿信息;同时,授课教师定期到企业学习,收集企业文化,以提高实践教学能力。

基于校企合作的材料化学专业教学改革探索论文

借助在线教学平台,创建教学班,教师在课前发布学习任务和要求,学生根据参考资料和网络资源进行自主学习,并完成任务点。在线下面授时,老师结合学生线上自学情况,对重点和难点知识点进行深度讲解,对易错的知识进行总结梳理,并通过线上平台组织学生进行的课堂小测和小组讨论,能实时掌握学生的知识理解情况,收集学生学习后的疑难问题,老师可通过发表评论进行解答。将“互联网+教育”相互融合,既能利用网络课堂的灵活性和丰富的资源,又能发挥传统“面对面”课堂上教师言传身教及师生有效互动的优势,能让学生成为课堂的实践者,教师成为辅助者,真正实现了学生自主学习和主动思考的目的。
  2开展校企技术实践合作,实现资源共享
  材料科学类学科都具有理论性强、系统性强和知识抽象的特点,教师单纯围绕教材的知识点讲授,难以让学生对知识有深刻理解。特别是材料化学专业注重应用性和实践性,因此,多采用“抛锚式”教学策略,让学生成为实践者,教师成为引导者,更容易培养学生的主观能动性。项目实践是同步培养学生“知识—能力—素质”的一种有效手段,基于校企合作,学校教师对企业技术难点进行调研,并以此为依托,组建项目小组。小组包括企业技术人员、学校教师、学生,在项目实践过程,教师在与企业技术人员的交流中,能更有针对性地提出并解决实际应用中的问题,学生通过资料查阅、项目研究及市场调研,能更深入地理解知识,真正做到学以致用[9]。例如,在讲解“PVC配方原理”的部分内容,以“医疗用PVC膜的配方设计”为课堂研究项目,可让学生先通过查阅文献和小组讨论,确定产品目标定位及需求,初步确定基本制备方案,企业可提供原材料、设备和现场。参与项目研究的学生通过对生产过程的实地体验,对聚氯乙烯树脂产品设计、加工工艺及市场应用等方面的调研学习,对课程内容进行深度理解,有效地激发了学生的学习热情。
  另外,通过研究项目技术合作,企业利用学校的技术优势,可有针对性地解决阶段性难题。而企业所具备的设备和场地上的优势资源,弥补了学校在学生实操练习上的不足,对学生实践能力的培养有重要作用。
  3通过校企合作改进课程体系,更新教学目标
  材料化学专业人才培养的重点是提高实践技术能力,依托学科的特点和培养目标,如何根据聚氯乙烯树脂及其应用课程对毕业要求的支撑情况,对课程内容进行优化,是实现学生能力培养要素达成的关键。本课程突出“学生中心,产出导向,持续改进”的教学理念,对课程内容进行了更新。课程内容与时代接轨,考虑现代年轻人的喜爱和接受度,注重与实际的结合性,并引入最新的相关科学研究成果,最大程度地激发学生的学习热情。在聚氯乙烯树脂及其应用课程教学内容设计中,增加学科前沿、技术发展、市场等方面调查,同时更新教学目标,以实现学生实用性及职业性技能的培养。
  教学内容紧跟工程专业工程教育认证要求,将理论知识传授过程、能力要素培养过程和课程目标的实现过程形成系统的逻辑框架[10-11]。课程“以学生为中心”,让学生通过发现问题、分析问题、解决问题的过程,实现对工程类知识内容的深入理解。例如,在“学科前沿”部分内容,介绍有关PVC合成树脂的前沿发展,采用课堂讨论的形式,让学生对PVC应用领域有基本认识;在“技术发展”部分内容,通过引入具体案例,分析介绍最新PVC合成技术,使学生有效拓宽视野。在“市场调查”部分内容,让学生自主设计调查表,并通过收集资料分析现阶段PVC企业急需解决的瓶颈问题,在过程中使学生了解就业方向。
  基于校企合作,从职业教育的目的出发更新教学目标,具体包括如下四个教学目标:课程教学目标一是理解聚氯乙烯树脂及其应用与其他学科之间的联系,了解其与社会实践的相互联系;课程教学目标二是了解课程知识体系、基本思想与方法,注重基本知识、基本技术与学科知识体系的有机结合;课程教学目标三是培养一定的研究能力和创新意识,能够综合运用多种手段分析和解决问题;课程教学目标四是理解学习共同体的作用,具有良好的团队合作精神,掌握倾听、表达、沟通等技能,能够有效地进行协作与研讨。图1给出了更新后教学内容与教学目标间的关系。更新的课程教学目标可改进教学模式,有效培养学生实践及科研能力。

基于校企合作的材料化学专业教学改革探索论文

4开展校企合作课程建设,实现评价方法改革
  聚氯乙烯树脂及其应用这门课程现主要以“期末卷面成绩+平时成绩”考核形式为主,学生的知识主要来源于书面,缺乏能有效提高学生实践能力的过程性考核方法。鉴于此,为改进聚氯乙烯树脂及其应用课程过程性考核,将“平时成绩”的评定内容增加“课程项目考核”内容,平时成绩改由“考勤和提问30%+课后作业20%+课程项目考核50%”组成。根据授课内容,设定为若干课程研究项目,学生分组分配项目,学生在学习理论内容的同时进行项目研究,使学生在完成项目的过程中锻炼了沟通、操作等职业能力。如:在学习“PVC配方设计原理”部分内容,让学生分别设计PVC书皮、雨衣、壁纸;在“PVC成型加工技术”部分内容,让学生设计PVC玩具、水杯、试管等,激发学生学习兴趣,培养学生创新意识,并以此作为过程性考核内容。
  “课程项目考核”内容由企业员工和任课教师,根据企业实际需求和教学内容共同确定,项目实施过程中,由企业教师和任课教师共同辅导完成教学任务。将学生课程研究项目的过程,分成3部分进行评价,包括项目方案的制定、项目方案的实施、结果评价,分别占“课程项目考核”成绩的40%、30%、30%,改进课程过程性评价的实施。通过过程性考核形式的改革,可将实践环节引入课堂,充分调动学生主观能动性,并能在与企业人员的技术交流中及时获取前沿信息,实现优势互补。
  通过对以上校企两方的理论课程合作、技术实践合作、课程体系完善、课程评价方法四部分研究内容的综合整理,并结合其他校企合作经验,用①至⑩的“时间线”加以贯穿,可以得出具有较强操作性的校企深度合作范式(表1)。

基于校企合作的材料化学专业教学改革探索论文

5结语
  校企合作推进课程教学改革是当前教育改革的重要方式,它不仅可以提高教学质量,而且可以为学生提供更多的实践机会。随着社会的发展,企业对高素质人才的需求越来越大,而传统的教育模式已经不能满足企业的需求,因此,校企合作推进课程教学改革就显得尤为重要。基于校企合作,聚氯乙烯树脂及其应用通过在课程教学、技术研发及评价方法等方面的合作,为学校和企业搭建了有效的平台,弥补了课堂教学短板,充分发挥企业优势资源。未来随着合作的深入,可在今后组建规范化的教材修订团队,加入实践操作、安全生产、应急处理等内容,便于拓宽学生视野,有助于学生提升专业创新技能。通过不断深化的校企合作,课程教学方法将会更加多元化,校企联合人才培养的模式也会日趋完善,校企共赢、合作发展的良好局面将逐渐形成。
  参考文献:
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  [2]霍利军,倪健领.“强基计划”背景下高分子化学教学改革与探索[J].化学教育(中英文),2021,42(24):17-22.
  [3]罗巧玲.新工科背景下的化工专业教学改革路径[J].日用化学工业,2021,51(7):701-702.
  [4]邱勇波.《聚氯乙烯生产技术》教学改革探索[J].内蒙古石油化工,2021,31(3):63-65.
  [5]胡万山.产教融合视域下应用型大学课程实施:理论构想、现实问题与改革路径.黑龙江高教研究[J].2022,40(11):137-142.
  [6]陈卫星,李永飞,王正品,等.高分子材料研究方法课程的教学探索[J].化学教育,2016,37(8):12-14.
  [7]蒋姗,张洪文,杨燕,等.高分子材料与工程专业生产实习环节的教学改革与实践[J].高分子通报,2020,250(2):59-64.
  [8]曹曼丽,刘文婷,张秀莲.材料化学课程教学改革的实践与探索[J].化学教育(中英文),2020,41(10):12-17.
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  [10]夏碧华,东为富,董玉明,等.高分子材料与工程专业有机化学教学改革的探讨[J].塑料工业,2022,50(12):172.
  [11]赵俊红,刘瑞雪,何领好,等.工程教育背景下高分子材料与工程专业《高分子化学》课程改革的教学实践[J].高分子通报,2022,35(12):195-202.

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