無機非金屬材料工程專業實踐教學體系構建①

肖秋國，申少華，劉清泉，彭美勛，陳麗娟

(湖南科技大學化學化工學院，湖南湘潭411201)

進入21世紀，工程教育受到更多的關注和響應，工程實踐能力和創新創業能力的培養成為社會各界討論的熱點問題［1］。2010年6月，教育部啟動“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)，“卓越計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010－2020年)》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措和國家振興工程教育進行的一次重大探索，對提高工程人才培養質量，促進工程教育和工程師的國際互認具有重要意義［2－3］。2012年2月，湖南科技大學化學工程與工藝等3個專業被論證確定為教育部第二批卓越工程師教育培養計劃高校學科專業(教高廳函［2012］7號)。經過2年多的研究與實踐，卓越工程師的教育培養取得了良好的績效和成果［4－5］。基于此，新形勢下借鑒卓越工程師教育培養的經驗和成果，深化實踐教學改革，構建無機非金屬材料工程專業的實踐教學體系，提高學生工程實踐能力和創新創業能力是一項刻不容緩的工作。

1 無機非金屬材料工程專業實踐教學現狀

長期以來，材料學科學生的培養模式、培養方案等與現代材料生產企業的人才需求情況嚴重脫節，傳統的人才培養模式以知識系統化傳授與驗證為主線［6］，而工程實踐能力、工程素質的培養零散，創新創業能力的培養嚴重缺乏。湖南科技大學無機非金屬材料工程專業近幾年在實踐教學環節改革方面作了大量積極的探索，取得了一定成效，但仍然存在不足和問題，主要表現在以下幾個方面。

其一，注重理論、忽視實踐能力的培養。安排的實驗課多為演示性、驗證性實驗，學生真正意義上的動手較少;設計型實踐課安排少且要求簡單，學生工程素質、工程實踐能力的培養不夠，特別是解決工程實際問題的能力差;研究型、創新型實踐教學嚴重缺乏，學生的創新能力得不到有效培養。

其二，實習流于形式。以往實施的培養方案中雖然安排了3次企業現場實習，但由于怕影響生產和承擔安全責任，能讓學生頂崗或輪崗實習的企業落實困難，加之實習經費不足，學生實際實習時間大大縮短，學生實習如走馬觀花、流于形式，實習效果大打折扣［7］。

其三，教師缺乏工程經歷。近年來，學校基于科學研究上檔次上規模的要求，引進了一批高學歷年輕教師，他們從學校到學校，缺乏企業工作經歷及工程實踐經驗，使得師資隊伍中具有工程實踐經驗的教師比重越來越小，這與工程教育要求嚴重不符。而另一方面，由于學校現行人事制度的限制，學校與企業間相互兼職難于操作。

2 無機非金屬材料工程專業實踐教學體系的構建

實踐教學體系是對學生的思維方法、工程素質、工程實踐能力和創新意識的實戰性訓練［8］，由實驗課程教學、設計課程教學、實習課程教學三大部分構成。

2．1 實驗課程教學

實驗課程分為基礎實驗、專業基礎實驗和專業實驗三類。基礎實驗主要是四大化學實驗，是對學生進行認知性訓練和基本實驗技能訓練。專業基礎實驗主要是與本專業密切相關的理工課程實驗，是對學生進行動手能力和創新意識訓練。專業實驗是專業課程的理論與生產實際的緊密結合，演示性、驗證性專業實驗是幫助學生加深對專業理論的理解，是對學生進行專業綜合能力訓練和工程實踐能力訓練。綜合性、設計性專業實驗項目與教師科研、聯合培養企業聯系起來，通過創新性實驗項目申報與實施鍛煉學生的創新思維，培養學生的創新創業能力。目前開設的實驗課程主要是表1 中的10 門課程，共13．5 學分。

表1 無機非金屬材料工程專業實踐教學體系實驗課程設置表

2．2 設計課程教學

設計課程教學是培養學生工程素質、工程意識、工程實踐能力和創新能力的有效途徑。根據“工程教育不斷線、創新實踐不斷線、企業合作不斷線”的課程優化配置體系，設計課程教學環節貫穿整個本科階段，從大一的工程制圖到大四的畢業設計(論文)，引導學生運用所學的知識，自己動手，結合生產現場實際，經過獨立思考后，做出符合實際需求的有創意的設計，強化學生的設計觀念。目前開設的設計課程如表2所示，共計6 門課程，23．5 學分。

表2 無機非金屬材料工程專業實踐教學體系設計課程設置表

2．3 實習課程教學

實習課程教學是培養學生工程素質、工程意識、工程實踐能力和安全意識的重要環節。企業現場實習包括金工實習、認識實習、生產實習、畢業實習等，一般在校內外實習基地，如校內工程訓練中心、校外的實踐教學基地進行。通過實習實訓，使學生綜合運用基礎知識和專業知識，掌握專業領域的基本操作技能和技術應用能力，達到專業技術訓練的目的，增強實踐經歷和社會閱歷。目前開設的實習課程有4門，共12 學分(見表3)。

表3 無機非金屬材料工程專業實踐教學體系實習課程設置表

2．4 改革實踐教學方式方法

改革教學方式方法是提高學生工程實踐和創新創業能力培養的重要途徑。通過校內教育和校外培養兩條途徑開展實踐教學，通過啟發式、探究式、討論式、參與式教學，充分調動學生學習積極性，讓學生變被動學習為主動學習。實驗課程教學充分利用良好的實驗教學條件，增加實驗教學的互動性和思辨性，培養學生自主學習能力。

全面實施導師制、小班化、個性化人才培養，學生分成小組并配備工程實踐和創新訓練指導教師。通過學生自主創新項目(創新性實驗計劃項目和科研創新計劃項目)的申報與實施以及教師科研項目的參與及訓練，為學生的全面發展提供優質的個性化服務，全面提高了教學質量。

2．5 創新實踐教學模式

創新實踐教學模式是提高學生工程實踐和創新創業能力培養的關鍵。通過增加實踐教學比重，革新實踐教學內容，創新實踐教學模式，培養和提高了學生的工程實踐能力和創新能力。

實驗課程設置分為基礎實驗、綜合實驗和創新實驗三個層次，通過提高實驗課程中綜合性、設計性和研究性實驗項目比例以及科技創新活動的全面參與，著力培養和提高學生的創新能力。課程設計和實習貫穿整個本科學習階段，強化了學生的工程設計觀念和安全意識，著力培養和提高學生的工程實踐能力。

同時，通過實踐教學基地，特別是湖南科技大學–中鹽湖南株洲化工集團有限公司教育部工程實踐教育中心的建設［9－10］，創新了滿足工程技術人才教育培養需要的“學校教育與企業培養相結合、工程實踐與創新訓練相結合、工程創新與科技創新相結合”的“三結合”實踐教學模式。

3 結語

21世紀的無機非金屬材料工程專業人才需要有良好的工程教育及較強的創新能力，人才的培養需要建立高效的實踐教學體系，因此，實踐教學是高等工程教育過程中不可缺少的重要環節。在剖析了湖南科技大學無機非金屬材料工程專業實踐教學體系現狀及存在問題的基礎上，結合學校實際和專業特點，借鑒工科專業卓越工程師教育培養的經驗和成果，深化實踐教學改革，構建了無機非金屬材料工程專業“實驗和課程設計等校內實踐教學課程”與“實習等校外實踐教學課程”相結合的新實踐教學體系，并通過改革實踐教學方式方法和創新實踐教學模式，全面提升學生工程實踐能力和創新創業能力培養。

［1］申少華，劉和秀，曾堅賢，等．化學工程與工藝專業綜合改革與建設之路——工程教育的理性回歸與卓越工程師教育培養［J］．廣東化工，2014(15):265－266．

［2］潘艷平，包秋燕，江吉彬．基于卓越工程師培養的本科實踐教學體系改革［J］．實驗室科學，2011(6):213－215．

［3］申少華，周虎，曾堅賢，等．化學工程與工藝專業綜合改革與建設初探［J］．廣州化工，2014(19):172－173．

［4］李愛玲，申少華，胡忠于，等．“卓越工程師教育培養計劃”教學管理模式的改革與創新研究［J］．廣東化工，2014(10):160－161．

［5］胡忠于，鄭柏樹，黃念東，等．化學工程與工藝專業卓越工程師計劃實踐教學體系的構建與創新［J］．當代教育理論與實踐，2014(9):146－148．

［6］張曉燕，梁益龍，李遠會，等．材料科學與工程專業的實踐教學改革與實踐［J］．實驗室研究與探索，2008(11):98－100．

［7］湯卉，董麗敏，吳澤．21世紀無機非金屬材料專業實踐教學探索［J］．黑龍江高教研究，2004(2):86－87．

［8］申少華，田俐，肖秋國，等．產學研相結合，加強材料化學專業實踐教學［J］．實驗科學與技術，2012(3):87－89．

［9］申少華，彭青松，劉愛華，等．大學生校外實踐教育基地工作現狀及建設思路研究［J］．廣東化工，2014(18):191－192．

［10］周虎，申少華，彭青松，等．大學生校外實踐教育基地建設方案研究［J］．廣東化工，2014(18):187－188．