依托科研项目,提升高职学生实践创新能力
——以高分子材料工程技术专业学生为例
2020-12-25胡娜
胡娜
(1.江阴职业技术学院环境与材料工程系,江苏江阴214405;2.江阴宝柏包装有限公司,江苏江阴214433)
科研课题研究是高等职业院校基本职能之一,也是高职院校教师提升自身能力的重要途径。随着高职院校教师的科研工作量日益增加,教师的科研能力明显增强,但在此过程中却很少有高职学生参与其中。所以高职教师无法在进行科研过程中同时加强对学生实践创新能力的培养,高职学生也没有机会在科研过程中发挥创造力。高等职业教育强调职业技能教育,所以应重视培养学生的实践创新能力,使学生积极参与高职教师的科研项目,更快提升学生的实践创新能力。
1 案例
笔者主持“响应性共聚物的配方优化”课题,在整个科研项目的研究过程中,让高分子材料工程技术专业学生充分参与项目的研究,使得教师在完成该科研项目研究的同时,对依托科研项目提升高职学生实践创新能力进行了探讨。该科研项目是根据环境响应性共聚物的性能要求,研究团队设计合成方案和工艺路线并讨论合成过程的一般规律。通过依托该科研项目,学生的实践能力多方面得到提升。
1.1 提高高分子材料工程技术专业学生的学习能力
本研究依托“响应性共聚物的配方优化”科研课题,在项目的研究过程中遇到很多问题,所涉及的知识点是高分子材料工程技术专业学生在课上未学过或者未做重点要求的,比如活性聚合方法,虽然是高分子化学的知识点,但是由于其为目前高分子研究领域比较前沿的内容,所以课上只做介绍性的讲解,不做具体知识点要求。因而学生在参与该课题项目时,就要自己去查阅相关资料,主动去收集相关的研究文献并掌握重要理论,再结合具体的项目研究内容加以运用。课题对响应性共聚物的响应性能方面有非常详细的要求,比如pH值、温度、溶剂等,因此学生必须查阅文献材料,找到最合适的单体来进行小样试验研究。在这个过程中学生利用文献检索课程中学到的查阅文献的方法,具体了解到目前响应性共聚物的研究现状与合成方法,并考虑选择列出一些可以实现环境响应性性能的聚合单体,归纳要用到的聚合反应方法、聚合反应的条件以及检测所需要的仪器设备、成本的控制。最后,参与项目的教师和学生确定以其聚合物具有温度、pH响应性的单体[甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙酯](DMAEMA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和4-乙烯基吡啶(4VP)等为主要原料,进行活性聚合反应制备得到系列不同链结构的共聚物。研究聚合方法、聚合反应条件对共聚物合成的影响,通过测定共聚物的分子量、分子量分布和组成等来确定最佳的合成条件后,研究响应性共聚物在药物控释、金属负载和催化领域的应用。高职学生在学校的学习时间有限,学校本身开设的课程与课程的重点内容也有局限性,所以在学校学习到的有限知识一旦与实际工作挂钩,会发现还是有很多知识点学生在学校期间不曾涉及,所以在真正参与工作时还需要学生进一步学习,在工作过程中的学习一定是主动的学习。高职学生通过参与该科研项目的研究过程,可运用有限的时间和知识快速提升自己查阅相关科研资料的能力、能动学习的能力、总结归纳的能力、理论结合实际并很快解决实际问题的综合能力。
1.2 提高高分子材料工程技术专业学生的实践动手能力
高分子材料类的学生一般都学过“有机化学”“高分子化学”课程,课程理论学习过程中均涉及实验课程,这些实验课程都是验证性、展示性的,学生没有自己设计、操作、修正、验证的机会。在本次研究过程中依托科研项目,需要学生自己查阅文献,先设定反应体系的温度、pH值、溶剂、摩尔配比等各种反应条件,然后经过老师指导最终确定一系列合适的反应条件,最后学生亲自动手完成实验。在整个科研过程中,高职学生既可通过实验操作过程复习理论课程中的相关知识,又自己动手设计实验,提高了学生的实验动手操作能力。
1.3 提升高分子材料工程技术专业学生的创新能力
创新是中国经济发展的第一动力,也是企业发展的唯一动力。企业能否健康发展并且规模壮大,关键取决于是否有一种与时俱进的创新精神[1]。当前全球经济一体化迅速发展,企业更加重视创新,通过创新找到企业新的经济增长点,同时各个企业也以培养更多具有创新能力的人才为出发点,增强企业的竞争力。所以作为当代大学生,就必须具备一定的创新意识和创新能力,以适应目前经济的高速发展。目前很多高职院校都会设置与高职学生创新能力培养相关的课程,进行传统式的教学,但在整个教学过程中,学生总体的态度还是比较消极被动,不愿积极主动去完成课程要求,造成学生的个性得不到充分发展,学生的好奇心、求知欲和探索精神都受到了限制,没法提升学生的创新能力[2]。通过依托高职教师的科研项目,可充分调动学生学习的积极性,使学生能主动去学习、去研究、去创新,进而可大大提高学生的创新意识和创新能力。本文研究所依托的教师科研项目中,采用活性自由基聚合方法制备得到响应性的共聚物,并对反应过程中的聚合反应各项条件进行深入探讨,进而研究产物的响应性差别及产生原因。在实际操作过程中,学生会遇到很多问题,比如,实验的方法,可采用阴离子聚合方法、阳离子聚合方法、配位离子聚合方法、活性自由基聚合方法等等。这些方法各有特点,学生在探索以上方法的特点和优缺点时,在确定采用何种合成方法同时否定其他方法时,在思考聚合过程中反应条件的控制以及产物的性能分析等等,充分提升了自身的创新意识。在确定了采用活性聚合方法制备响应性共聚物之后,研究成果过程中还需要考虑通过不同单体制备得到不同的响应性共聚物时产物的响应性差别,整个聚合过程中的合成成本,以及是否能应用到产业化工程中等问题。本研究依托的科研项目使用更低成本的生产方法,即实现了合成和阴离子聚合、阳离子聚合、配位离子聚合产物一样性能的产物,降低生产成本的同时可实现产业化。以上这些做法,都是我们通过研究探索得到的合理研究理论,取得了预期的科研目标,实现了科技创新。在整个课题研究过程中,学生不仅协助老师一同完成了科研项目的研究,同时学生自身的创新能力也得到很大的提升与锻炼。
2 结束语
创新是引领国家发展的第一动力,企业应更加重视创新人才的培养。为了高职学生能适应未来工作岗位的需求,高职院校的教育必须加强对学生实践创新能力的培养,依托科研项目,在教师的指导下让学生适当参与,可有效提升高职学生的实践创新能力。本研究依托教师的“响应性共聚物的配方优化”科研项目,使得高分子材料工程技术专业学生在参与科研过程中的学习能力、实践动手能力与实践创新能力均可得到全面提升。