新工科背景下《材料化工基础》课程协同创新体系建设——以天津某高校为例

发表时间:2021/5/20   来源:《教育学文摘》2021年第36卷第2月第4期   作者: 李洪彦1,2,刘洪丽1,魏冬青1,李海明1,李棋1
[导读] 《材料化工基础》是高分子材料与工程新办专业的核心专业课,经过多年建设与改革,
        李洪彦1,2,刘洪丽1,魏冬青1,李海明1,李棋1
        天津城建大学 材料科学与工程学院,天津市 300384;2. 天津大学 化工学院,天津市,300072
        [摘  要]《材料化工基础》是高分子材料与工程新办专业的核心专业课,经过多年建设与改革,形成了以“理论教学-信息资源-实践教学-科研与生产实践”为主线的全过程课程体系,将夯实理论知识、培养实践意识、深化实践思想、提升创新能力、搭建实验平台、建设实习基地、产学研结合等内容贯穿于主线内。
[关键词]新工科;材料化工基础;协同创新;体系
[中图分类号]G640

0  引言
        天津某大学是天津市属建筑类特色高校,一直以立足天津、面向全国,放眼世界,服务城镇化和城市现代化建设为办学目标,注重培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、具有创新精神和创业能力的应用型专门人才。
        高分子材料与工程专业是该校材料科学与工程学院新办专业,定位是突出新型绿色化学建材特色,围绕城市建设,培养城市建设急需的高分子功能建筑材料,尤其是社会紧缺的高性能建筑塑料、防水材料、密封材料、保温节能材料、高分子吸声降噪减震材料、高分子灌浆材料以及集功能性与装饰性于一体的化学建材领域的工科应用型人才,使学生成为从事新产品开发、设计、生产、应用及技术管理的高级专门人才。
        作为高分子材料与工程专业重要的专业基础课,《材料化工基础》有别于《高分子物理》和《高分子化学》等理论课程,具有极强的实践性[1-3]。高分子材料化工合成中的“三传一反”过程,处处与生产实践紧密联系,是后续高分子加工与成型、高分子建筑材料等方向专业课学习的重要的先修课程。可以说《材料化工基础》是高分子材料与工程专业本科生理论联系实际的“第一课”。因此,对于《材料化工基础》课程体系的合理设计与不断优化,可为高分子材料与工程专业本科生实践意识的渗透与创新思维的培养奠定坚实的基础。与此同时,本课程作为国家注册化工工程师考试科目以及国内多所高校材料类专业研究生入学考试科目,通过对本课程理论与实践体系的不断优化、教学模式改革与探索,更可以为学生从事高分子材料工程相关专业工作以及继续深造铺平道路,为高分子材料与工程专业未来的“卓越工程师”培养奠定理论和实践基础[4]。
1  协同创新体系建设的目标
        本课程的协同创新体系以主动适应社会发展需求为导向,根据学校适应国家发展战略和天津市经济社会发展的定位,以面向实践与创新综合能力的专业人才为研究目标,在新专业的培养模式下,构建高分子化工方向实践教学体系,探索应用型人才培养的特点和规律,培养满足社会需求的应用型高分子材料科学与工程专业人才。通过合理设计并不断优化《材料化工基础》的课程体系,构建“理论-创新-实验-实践”的《材料化工基础》立体教学模式,为高分子材料与工程专业本科生实践意识的渗透、实践能力与创新思维的培养奠定坚实的基础[5]。通过对本课程理论与实践体系的不断优化、教学模式改革与探索,为学生从事高分子材料工程相关专业工作以及继续深造铺平道路,为高分子材料与工程专业未来的“卓越工程师”培养奠定理论和实践基础。


2.协同创新体系建设
        《材料化工基础》课程建设以“理论教学-信息资源-实践教学-科研与生产实践”为主线,将夯实理论知识、培养实践意识、深化实践思想、提升创新能力、搭建实验平台、建设实习基地、产学研结合等内容贯穿于主线内,以期通过本课程体系的学习与实践,深化学生对于高分子材料化工合成的理论与实践深度,培养实践能力,拓展创新视野。
2.1 理论基础的夯实与实践意识的培养
        利用40学时理论教学时间,重视理论课程的讲授。整合制作符合学校特色的《材料化工基础》课程多媒体教学教案。以视频、动画、游戏等多媒体手段,丰富课堂教学内容、深化理论教学深度、激发学生的学习兴趣、提高课堂参与度,夯实理论基础。合理安排理论教学周学时分配。在学生艾宾浩斯遗忘时间内安排理论教学,刺激学生的对于理论知识的记忆与理解。建立超星学习通平台,在课前、课后推送课程相关信息,包含课程PPT、课程动画、生产线图纸、化工厂视频等等。利用微信平台的实时性、可传播性、多媒体性等特点,引导学生完成课程的预习与复习,潜移默化中帮助学生巩固理论知识、引入课程相关的实践意识。
2.2 实践思想的深化与创新能力的提升
        创新是民族进步的灵魂,也是引领发展的第一动力。培养创新意识、掌握创新情报是学生日后开展专业相关工作必备的素质。在掌握基本理论知识、初步掌握实践意识的基础之上,为学生讲授专业科技文献的检索与阅读方法、针对经典文献的阅读与研讨,让学生掌握高分子化工专业领域最新研究进展、开展研究的方法论、提炼科学问题的方法等。使学生在理论学习的基础上,实现自主思考的提升,达到以实践为指导,以创新为途径的升华。通过调研学术论文,培养学生发现科学问题-解决科学问题的能力。通过撰写大学生创新创业计划和挑战杯等学生科研申请书,使学生从宏观上把握课题的意义、背景、方法等。
2.3 实验平台的搭建与实习基地的建设
        充分利用大学生创新创业计划和挑战杯等学生科研活动,锻炼学生解决科研问题的能力。通过手工搭建精馏塔、冷却塔等高分子化工中的经典设备,提高学生对于理论知识的理解。通过对现有设备的改装和改进,培养学生实践与创新能力。随着学生科研实践活动的逐年进行,各种化工设备实验室模型不断积累,同时又丰富了《材料化工基础》理论与教学模型,进一步提高课堂和实验室教学水平。通过与石化行业和高分子合成与加工企业的多年合作关系,为学生搭建实践与创新平台和基地。使学生可以在高分子化工企业开展生产实习、毕业实习、毕业论文等相关环节。帮助学生了解规模化高分子化工生产,实现从实验室到工厂的转变。
2.4 面向实践与创新综合能力的产学研结合模式探索
        利用老师与企业开展的联合横、纵向研究,为学生搭建学以致用的桥梁。探索面向实践与创新综合能力的产学研结合模式。研究校企合作模式的组织、管理形式。选择合作企业时应考虑的因素及选择原则;高校与企业合作内容及合作方式;校企合作过程的运行管理制度及模式、持续良性运行保障机制;校企合作综合效益的考核、评估体系及激励机制。在实践教学过程中,充分发挥学生的主观能动性和创新精神,对企业提出的生产实际问题及时立项进行科学研究和合作开发,培养学生的创新能力和知识运用能力。
参考文献
[1]黄雪,张步宁,舒绪刚.化工原理教学中渗透思政元素的探索与研究[J].大学教育,2021(04):107-109.
[2]郝晓亮,方志刚,高云.工程教育背景下化工专业人才培养提升策略研究[J].广东化工,2021,48(06):153+166.
[3]吴丽芸,韦兰丽,郑婷,黄金,梁敏,庞春菲,杨毅.以化工专业为实践基础促进大学生创新综合素质的提升[J].广东化工,2021,48(05):288-291+284.
[4]朱柯锦,马近远,蔡瑜琢.新工科背景下大学产教融合组织创新的影响因素及挑战[J].高等工程教育研究,2021(02):39-46.
[5]韩江则,李昆杰.提高化工专业课老师教学能力的探究[J].广东化工,2021,48(04):138+135.

基金项目:本论文受到天津城建大学教育教学改革与研究项目:高分子材料与工程新办专业《材料化工基础》教学模式改革与探索(JG-YBZ-1737)的资助。
作者简介:李洪彦(1985-),男,天津。副教授,博士,主要研究方向为:流体流动与传热过程。 Email:lhytcu@foxmail.com
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