無機非金屬材料工程專業實踐教學探討

摘 要:培養工程應用型人才是21世紀普通高校發展的方向，而實踐教學是其重要環節。四川理工學院材化學院從實踐教學體系的構建和實施兩方面進行了細致的探討，為普通高校結合自身特點，培養具有工程能力的應用型人才進行了探索。

關鍵詞:無機非金屬材料實踐教學探討

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0132-02

四川理工學院材化學院無機非金屬材料專業建于1993年，依托材料科學與工程一級學科。一直以來無機非金屬材料專業設置各本科院校都存在同質的辦學模式，為了形成競爭力，必須走特色辦學之路。實踐教學是高等學校根據專業培養目標的要求，有計劃地組織學生以獲取感性知識，進行基本技能訓練，提高實踐能力，培養創新精神，增強獨立工作能力和科研能力的各種教學形式的統稱，包括實驗、工程實訓、課程設計、科研活動、專業實習、畢業論文(設計)等形式的實踐課程。對于以培養應用性人才為主的一般本科院校，實踐教學在整個教學過程中有著非常重要的地位，起著其他教學形式不可替代的作用。為此，結合我院材料科學與工程的學科優勢，注重構建和優化無機非金屬材料專業實踐教學體系，依托“材料腐蝕與防護四川省高校重點實驗室”這一有利平臺，建立具有本校特色的實踐教學體系。

1 實踐教學體系構建

地方工科類院校主要培養應用型人才，應用型人才主要從事將科學理論轉化為可操作應用的工程方案或設計圖紙，注重工程技術的素質培養，也就是說更重視工程技術能力的培養。培養學生能將理論與實際結合，應用所掌握的知識和技術解決實際問題和一定的創新能力。因此，我們將無機非金屬材料應用型人才實踐教學體系目標定位為:“具備基本理論、

基本技能和專業知識，能在無機非金屬材料的制備、加工成型、材料結構與性能等領域從事技術開發、工藝和設備設計、技術改造及生產經營管理，適應社會主義市場經濟需要的、具有創新精神和實踐能力的高素質應用型人才”。要滿足應用型人才的培養目標，科學的實踐教學體系的構建是完成這個目標的重要保證。我校實踐教學體系的構建，采用頂層設計，整體優化的方法。實踐教學由人文課程的研討和實驗教學、課程設計、實習和畢業設計等環節構成。體系包括兩個并行的子系統:人文課程的學習、研討與社會實踐內容構成社會人文系統;工程訓練、實驗、實習、課程設計、畢業設計構成工程技術系統。兩個子系統分別構成兩條并行的連續培養路線。體系明確教學要求和考核辦法，教學內容前后銜接、循序漸進、由簡單到復雜、層次分明，并且有很強的連接性和完整性。結合我校特點構建工程技術系統涵蓋四部分，如圖1示。

2 實踐教學體系的實施

我校無機非金屬材料專業實踐教學由通識教育平臺實踐教學課程、理工學科基礎教育實踐平臺課程和專業教育實踐平臺三個部分構成，專業實踐、畢業實踐與基礎實踐、通識實踐各占47%和53%。為使實踐教學體系得以充分實施，我們從教師隊伍建設、實踐教學教材建設、實踐教學環節著手，為應用型人才培養奠定堅實的理論基礎和物質保障。

2.1 教師隊伍建設

實踐教學環節的教師既要具備扎實的理論知識和較高的教學水平，又要有豐富的實踐經驗和很強的專業實踐能力。因而建設一支“雙師型”的教師隊伍，是實踐教學教育提高質量、辦出特色的基本保證。本專業在十多年的辦學實踐中，有40%教師來自企業第一線，具備“雙師型”資格，有豐富的實踐經驗。而其余60%的教師，特別是中青年教師強化專業實踐鍛煉，一是安排到企業第一線進行一年掛職鍛煉;二是在生產實習和畢業實習環節安排帶隊實習，豐富生產現場知識。另外，聘請既有實踐技能又有理論水平的企業專家擔任客座教授。通過以上措施95%的教師具有了豐富的實踐教學經驗。

2.2 實踐教學教材建設

根據我校本專業以“應用型人才”為培養目的特點，我們強化了實踐環節的教學內容。原所用實踐教材大多為上世紀九十年代前后出版，隨著科學技術的進步，新材料、新理論、新工藝不斷產生，而教材由于編寫、出版有一個過程，且內容往往滯后于科學技術的發展。同時，為充分利用“材料腐蝕與防護四川省高校重點實驗室”平臺資源，體現我校無機非金屬材料專業特色，培養出切合時代和市場需求的應用型人才，因此教材的建設變得尤為重要。基于此編寫了《粉體材料》、《無機非金屬材料工程專業實驗》、《工廠設計概論》等系列教材建設。在教材的編寫中重點突出基礎性、寬口徑、前沿性、工程應用性，如:《無機非金屬材料專業實驗》教材由專業基礎實驗平臺和專業實驗平臺兩部分構成。前者重點突出材料科學與工程一級學科各專業實驗的共性，依托四川省高校腐蝕與防腐重點實驗室平臺，以材料科學與工程專業一級學科編寫了“利用DFM掃描模式對粉體材料的形貌進行觀察”、“SPM圖像的定性及定量分析”、“用X射線熒光光譜儀分析無機材料樣品成分”、“差示掃描量熱儀測無機材料的熱失重”等十二個通識型實驗，拓寬實驗平臺;后者調整本專業的主要理論、材料制備、工藝、工程設計等諸方面的實驗內容，以綜合性、創新性實驗:“陶瓷工藝綜合性實驗”、“玻璃的彩飾綜合實驗”、“納米粉體的制備及其表征”等編入教材，重點突出創新性實驗平臺特色，融入無機非金屬材料最新技術、成果于實驗指導書。而《工廠設計概論》采用大量工廠設計實例，一從理論上強化工程實踐性，同時結合教學過程每章布置課后設計練習，通過學習學生對工廠設計從全局到局部有詳細的掌握，提升同學們的工程設計應用能力。

2.3 實踐教學環節建設與管理

建立符合現代工程教育的無機非金屬材料專業人才培養體系是專業改革目標，現代工程由“研究→開發→設計→制造→運行→管理”等環節組成工程鏈，每個環節都存在大量的技術、經濟和社會等問題。應用型人才是具有專業基本知識和基本技能實際應用能力的人才，熟悉工程鏈中所涉及的基本技術。這就要求培養學生掌握基本的專業實踐技能，關鍵是要具有綜合職業能力和全面素質。為此我們建立了校內實踐教學和校外實習結合的實踐教學模式。

2.3.1 校內實踐教學建設與管理

校內實踐教學包括實驗教學、課程設計和畢業設計（論文）。實驗教學是培養應用型高級專門人才的基本實踐環節，包括基礎課實驗教學和專業課實驗教學，基礎課實驗教學除本專業常規設置實驗《物理化學實驗B》、《工程制圖C上機》等9門實踐課程外，本專業充分利用“材料腐蝕與防護四川省高校重點實驗室”的平臺優勢，綜合材料科學與工程相關課程實驗于《無機非金屬實驗》專業基礎實驗平臺中，豐富學生在金屬材料和高分子材料專業的基本實驗技能。近幾年為了強化實踐教學，在實驗室建設方面進行了大量投入，新增建5000m2實驗樓，購置了掃描探針、透射電子顯微鏡、差熱分析儀、X熒光衍射儀等先進儀器設備1000余萬元。在專業基礎實驗課和專業實驗培養方向課中，設置涵蓋無機非金屬材料工程專業基本理論的驗證實驗、基本技能培養的綜合實驗、提高創新能力的開放性實驗，同時，改革實驗課時，使專業實驗課時由原來的45學時增加至75學時，強化專業實驗學時數。在實驗教學管理上，采取由專職實驗教師和專業老師共同指導實驗模式，由專職實驗教師進行實驗前準備與平常開放實驗的管理，由具有豐富專業知識教師負責實驗的具體指導，教師間分工協作，大大強化實驗過程的管理，同學們加深了對專業知識的認識。

課程設計是實踐教學中重要的一個環節，是對大學四年學習的專業知識的綜合能力的考察，尤其是對專業平臺課程知識的一次很好的檢驗。為了強化課程設計實踐教學環節，在第六學期設置“無機材料配方及工藝設計”、第七學期設置“無機材料熱工設備設計”課程設計，結合信息技術、計算機技術等先進技術開展課程設計，使學生在整個設計過程中學到最新最實用知識。另外，在“無機材料配方及工藝設計”設計中充分應用CAD設計技術和計算機輔助計算技術，簡化傳統過程中配方計算的繁復性，提高配方計算的準確性和效率。同時，課程設計選題多樣化，靈活化，緊貼時代特色，根據無機非金屬材料專業的人才培養目標，結合涵蓋的專業方向進行立題，如:透明陶瓷配方與工藝設計等。在開展課程設計教學時，授課方法應科學、合理、恰當，采用啟發式，討論式，研究式的指導思路。在設計過程中，加強對設計環節的檢查與監督，一般問題個別糾正，普遍問題及時通報，引導全體同學進行修正。通過采取以上措施，同學們鍛煉了動手、動腦能力，工程素養得到提高，理論和實踐得以緊密地結合。

畢業設計(論文)實踐教學是學生大學四年的最后環節，是實踐教學的重要一環。畢業設計(論文)題目的選擇必須符合專業培養目標。設計(論文)內容涵蓋大學四年所學課程的基本內容，設計(論文)尤其是要突出考慮專業平臺課程的內容，使學生經畢業設計(論文)實踐環節后，其綜合運用所學知識解決工程實際問題的能力得到鍛煉和提高。畢業設計(論文)在選題的類型上采用理論課題、實際課題、教師的科研課題、廠校合作課題，或者與就業去向相關的課題等，指導教師根據學生的不同情況和特點，安排不同的設計題目。在畢業設計(論文)實踐教學的管理上，指導教師的方法應科學、切實、有針對性，從思想上確立學生的主體地位，放手讓學生獨立完成。當題目確定后，指導教師要根據學生的不同情況和特點，制定不同的畢業設計(論文)進度和指導方案，并進行全程質量跟蹤。具體可分為幾個階段:第一，資料查閱調研階段，要求學生以書面的形式完成不少于3000字的綜述性報告，對課題涉及的領域現狀、水平、發展態勢，本課題的設計思路，涉及的相關理論等進行論述，了解學生對該課題理解的深度和設計思路，方案是否可行;第二，實驗階段，監督學生對實驗原料的選購、配方的設計、實驗進行情況、設備使用的熟練程度、實驗結果、實驗數據的真實性及處理手段是否合理;第三，論文撰寫的檢查，對論文寫作內容安排是否合理、書寫格式是否正確、采用的理論是否恰當、實驗結果的分析是否準確等內容進行監督檢查，及時發現問題，及時解決。由于采取了全程監督檢查，從而保證了畢業設計的效果和質量。

2.3.2 校外實習基地建設與實習管理

校外實習是本科生在校四年學習的一個重要的、必不可少的教學內容，是學生將理論知識聯系實際的一個紐帶，也是學生在校的唯一一次時間最長、接觸面最廣的實踐活動，對學生認識社會、轉化思想、具有十分重要的意義。按照應用型人才培養的途徑，由于我校該專業平臺課程涵蓋面廣、涉及知識多，因此，在選擇實習企業時充分考慮這一點。我校該專業一開始就建立了穩定的具有行業代表性的實習實訓基地，如:樂電天威硅業科技有限責任公司、自貢紅星電瓷有限公司等企業單位，現我校的校外實習實訓基地已達20余個。選擇多樣化實習基地，可拓寬專業知識面，加深對專業平臺課程知識的理解，同時，校外基地為學生提供了在實際生產和工作中進行應用能力培養的機會，也有利于學生畢業后盡快勝任工作崗位。為達到預期的實習效果，由具有豐富生產實踐經驗教師擔任指導老師，在實習管理上采取:在校內首先由指導教師講解實習安全要求，進入工廠后由工廠安全員強調本廠實習安全注意事項，保證實習正常進行;其次，針對實習企業指導教師向同學提出具體要求，包括了解企業概況，熟悉工廠布局、車間布局、企業管理，掌握生產工藝、產品規格種類及質量要求等方面內容，上述內容記入實習日志。另外，在實習期間以實習內容組織形式豐富多樣的知識競賽，提高同學們實習興趣，鞏固實習內容，幾年來實習效果明顯，在樂電天威畢業實習后公司一次性招聘本專業學生達15人。

通過實施上述兩方面的實踐教學，可以提高人才培養的質量，達到應用型人才培養的要求。2008年涵蓋無機非金屬材料工程專業的材料科學與工程專業獲得了“四川省高等學校省級教學團隊”稱號。

3 結語

加強無機非金屬材料專業工程應用型人才培養是適應市場，滿足21世紀人才的需求。經上述實踐教學的探索，我校該專業畢業生每年就業率在95%以上，顯示了借助重點實驗平臺，合理構建實踐教學體系培養工程應用型人才的優勢。

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