材料專業人才工程實踐教學改革研究

摘 要：結合新時期高校實踐教學改革的總體趨勢，針對材料專業提出了“大工程”（Project）背景下多層次（Multi-level）、創新性（Innovativeness）、個性化（Individuation）的實踐教學模式（簡稱PMII實踐教學模式），簡述了該模式的總體思路及培養理念，并探討了該培養模式的基本措施。通過該模式的運行，旨在為國家培養適應社會需求的高素質的應用型復合人才。

關鍵詞：材料專業 實踐教學 改革 PMII實踐教學模式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2013）05-214-02

實踐教學是高等工科院校培養應用型人才的重要環節，是工科院校教學改革的重要組成部分，也是新世紀人才培養對高校教師工作的新要求。實踐教學的內容與形式不僅是對理論教學的驗證、補充和拓展，而且還是培養學生嚴謹求實的科學態度、細致認真的科研精神、創新性的思維能力、實踐動手能力和解決實際問題能力的重要途徑。材料專業主要培養具有創新精神、創新意識，并能迅速適應現代化工業生產的專業人才，這就要求學生不僅具備扎實的專業理論知識，而且必須經過系統的、全面的實踐鍛煉，基于這一認識，為了提高材料專業人才的培養質量，提出了“大工程”背景下多層次、創新性、個性化的實踐教學模式（簡稱PMII實踐教學模式），通過該實踐模式的實行旨在提高學生的實踐能力，為國家培養高素質的應用型復合人才。

一、PMII實踐教學模式的思路及培養理念

實踐教學是大學培養創新型、復合型人才的根本要求，在“大工程”背景下，結合黑龍江科技學院地理優勢與學科特色，形成了“多層次、創新性、個性化”的實踐教學理念，即以學生個體差異為出發點，以企業需求為發展導向、以校外實踐等為實施手段、以創新能力培養為目標，全面開展材料專業人才的實踐教學模式的改革。“大工程”，即以多學科專業交叉融合與應用為主要特征，強調工程與自然、社會的協調。將實踐教學體系置于這樣一個大工程背景下，培養學生的工程意識、工程素質和工程能力。改革的總體思路是以提高學生綜合素質為主線，消除孤立的實踐教學內容；注重目標、手段和方法的有機結合，從社會發展、企業需求及學生個性出發，實施多層次的實踐教學模式；完善實踐教學各模塊的設置，實現“共性培養與個性培養、理論知識與實踐能力、學校與工廠企業”的緊密結合，全面提高學生的實踐能力。

二、PMII實踐教學模式的基本措施

材料專業的PMII實踐教學體系主要劃分為實驗教學、校內實踐和校外實踐三個基本模塊，具體組成內容如圖1所示。

1.增加基礎實驗，開設獨立設課實驗。黑龍江科技學院材料科學與工程學院在專業課程設置中，基礎驗證性實驗比例高達30%，許多選修課程都配套設定實驗課。基礎實驗的教學方法不是采用單一的傳授方式，而是采用教師示范與實際操作相結合、板書設計和多媒體軟件相結合、教師講授與學生互動相結合等多元化教學方法，充分調動學生學習積極性，培養學生的基本實驗能力。把實驗獨立設課能充分體現PMII實踐教學模式多層次、創新性、個性化的特點。以社會需求、學科發展和學生個性差異出發，實現因材施教，即結合學生的自身特點和興趣愛好，分層次進行實驗內容的設計。獨立設課的實驗全部為綜合性和設計性實驗。部分實驗內容教師只需給出實驗的任務和要求即可，如低碳鋼的焊接及常見組織缺陷，學生需要通過查找有關資料和參考文獻，自行設計實驗方案與實驗步驟，并根據學生的能力不同，即知識的掌握與基本實驗能力的不同把學生進行分組，通過分組討論提出多種實驗思路，充分發揮學生的創新性和個性化，最終由學生歸納總結幾種實驗方案，進行具體實驗，在整個實驗過程中學生始終處于中心地位，教師則處于指導與輔助，這種獨立設課的實驗能引導學生從實驗過程中發現問題、分析問題，并充分調動學生的創造性思維能力和在探索中尋求解決問題的方法。獨立設課的實驗考核不是以實驗報告結果和數據來進行評價，而是本著重過程、重創新思維、重獨立思考的指導思想，從學生的資料查找、實驗方案的設計、實驗材料的用量、實驗儀器的選擇及操作規范、實驗報告的撰寫情況、實驗結果的分析、實驗的創新性等多個環節做出綜合評價，采用2：5：1：2的計分比例——實驗前的相關設計環節占20分、實際操作占50分、實驗報告及分析占10分、創新性設計20分的綜合考核方式，考核學生實驗學習成績，從而真實的考查學生的實驗能力，促進知識能力、創新能力、綜合素質的協調發展。

2.利用專業技能訓練、大學生科技活動，提高學生工程意識與實踐能力。（1）傳統課程設計與金工實習內容單一，學科之間的融合較少，為實現“大工程”的實踐教育模式，在課程設計和金工實習上加大了機械設計、電氣與自動化、計算機模擬技術、管理等方面的內容，并根據不同類型人才培養特點，個性化地制訂實習內容，實現學科的交叉和滲透功能，提高學生的綜合技能和工程意識。（2）專業技能訓練是學生把理論知識與實際生產相結合的重要實踐內容，專業方向明確，訓練內容系統化、全面化，與企業需要相融合，如金屬材料工程專業的訓練內容有滲碳/碳氮共滲、金屬表面改性技術、金屬表面淬火、化學鍍、等離子噴涂、砂型鑄造等。訓練過程首先是要求學生了解設備，學校的許多大型設備都是進口設備，如MW3000數字化焊機、TPS4000數字化焊機等，學生要通過翻譯說明書來掌握設備的操作方法和須知內容，這樣不僅提高學生的設備使用能力，重要的是提高學生專業外文資料的閱讀能力；其次，訓練的內容需要學生獨立完成，如汽車凸輪軸的砂型鑄造，教師只需給出相應的零件圖，學生要繪制出鑄造圖，并利用計算機模擬技術進行模擬，找出最佳方案，然后進行配料計算，造型，熔煉，澆注，獲得鑄件。這種訓練方式由學生自主完成，能充分發揮出學生的能動性、創造性和團隊協作的能力。材料專業立足學校的辦學特色、理念，根據所處的區域位置與地方發展需求，在訓練內容上面向企業，將最新的方法與技術融入其中，把知識性與實用性進行統一，如礦山截齒表面處理方法，學院與長春東盟礦業有限責任公司合作，解決截齒耐磨性問題。通過專業技能訓練的開展，不僅可以極大調動學生實踐的能力與積極性，而且提高了儀器設備的利用率。（3）提倡并鼓勵學生申請大學生科研立項，并給予資金支持。PMII實踐教學模式要求制定合理的立項制度、審批制度和結題要求，保障資金切實到位。大學生科研活動給學生提供了更為廣闊的實踐空間，提高學生的創新性思維，對于優秀成果，將進一步推廣，如參加全國鑄造設計大賽；在第一屆全國鑄造設計大賽中，材料成型專業學生取得一等獎1項、三等獎3項的優異成績。多年的實踐表明，大學生科研活動對于推動學術發展，提高學生動手能力和創新能力有著重要作用，同時，提高就業競爭力和就業質量。

3.校企聯合培養，提高實際分析問題、解決問題的能力。積極打造校企聯合培養基地，加大校外實習基地的建設，構建實踐平臺，校企雙方以雙向推動為運行機制，以互惠互利的“雙贏”為基本原則，開展長期合作。目前已經建立的校外實習、實訓基地達到10個，如中國第一汽車集團公司、哈爾濱軸承集團有限公司等。將“認識實習”、“生產實習”、“畢業實習”完全在企業進行，并增加實習周數，如生產實習由原來的3周增加為4周。通過在企業的實踐鍛煉，學生能全面了解材料生產加工過程，根據專業不同有針對性地培養操作技能，理論知識活學活用，掌握實際經驗，培養學生分析問題、解決問題的能力，強化學生的工程能力與創新意識。在企業實習也存在一定的問題，如學生的安全、實習積極性、對企業生產的影響等等，針對這些問題學院采用與企業積極溝通，確定切實可行的實習內容和目標，并在企業給學生確定導師，進行專業能力培養，確保實習質量。對于實習的考核主要由實習企業導師評價、實習報告總結、實習答辯等部分組成，按照3：4：3的比例綜合考核計分。實習答辯不僅能展現學生的實習成果，更能鍛煉學生的語言表達、PPT制作水平和應變能力。校企聯合培養是實現高等院校應用復合型人才培養目標的重要途徑和手段，不僅有利于實踐教學目標的確定和學生實踐能力的提高， 使學生的理論知識、技術能力、綜合素質結構不斷優化，人才培養質量顯著提高。

三、PMII實踐教學模式的師資隊伍

1.加強師資培訓，形成“雙師型”教師。PMII實踐教學模式的運行關鍵在于教師，教師首先要做到理論與實踐的真正融合。因此，學校鼓勵并要求材料專業教師到企業進行掛職鍛煉，接受最新的材料加工技術和先進的生產理念，把企業對人才的需求帶到學校。材料專業教師也可在校內的其他專業實驗、實訓基地進行學習，從而形成“大工程”的培養理念。

2.引進專業人才，充實實踐教學師資力量。從企業中引進符合要求具有實踐經驗的工程技術人員或聘請校外具有豐富經驗的兼職教師充實教師隊伍。在PMII實踐教學模式的運行中，不僅可以提高學生的工程意識和實際經驗，而且對材料專業教師向“雙師型”教師的轉換起到了重要作用。

四、結語

實踐教學是培養學生實踐精神、創新意識、科學研究、動手能力以及團隊精神的重要教學環節，而材料專業的PMII實踐教學模式是結合當代高校實踐教學改革的總體趨勢，以學生為中心，以社會發展和企業需求為根本的全新的教學模式。PMII實踐教學模式能夠激發學生學習積極性、開發學生的創新精神和工程意識、培養學生的個性發展和綜合素質、提高就業競爭力、充分發揮各體系在實踐教學中的作用和功能。在新形勢下為社會與企業需要培養具有高素質、個性化、能力強的應用型復合人才奠定基礎。

[項目名稱：黑龍江省高等教育教學改革項目《應用型材料類專業工程訓練改革與實踐》；黑龍江省教育廳規劃青年專項課題（GBD1211058）]

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6.趙國剛.“三大”教育理念與工程人才培養體系[J].高等工程教育研究，2009（4）

（作者單位：黑龍江科技學院材料科學與工程學院 黑龍江哈爾濱 150027）（責編：賈偉）