改革材料加工基礎課程教學方式，培養創新型人才

張鵬　李衛　張治國　劉英

摘 要 本文對如何改進課堂教學方式和開展創新性實驗進行了探討，指出培養材料加工工程專業創新型人才須理論和實踐并重，通過改進課堂教學方式培養學生創新思維，開展創新性實驗提高學生創新能力。

關鍵詞 課堂教學方式 創新性實驗 創新思維 創新能力

Abstract This paper discusses how to improve classroom teaching methods and carry out innovative experiments. It is pointed out that cultivating innovative talents in materials processing engineering should pay equal attention to theory and practice. Cultivate students 'innovative thinking through improving classroom teaching methods， and carry out innovative experiments to improve students' innovation ability.

Keywords classroom teaching methods； innovative experiments； innovative thinking； innovation ability

社會進步和人類文明都離不開材料的發展，新材料的產生和材料加工技術新工藝的發展，對社會科學技術具有重大的推動作用。近些年來，伴隨著材料領域新技術和新工藝的發展，對材料人才的素質提出了新的要求。暨南大學材料加工專業已建立比較完備先進的材料制備裝置、結構和微觀結構分析儀器和性能測試分析儀器，2015年獲批成立“高性能金屬耐磨材料技術國家地方聯合工程研究中心”，是國內首個“耐磨材料”行業國家級創新平臺，與各個材料加工生產廠家有著密切聯系，便于學生實操和認識各種先進材料加工制備機器。在這一背景下，厚基礎、寬專業、高素質、能力強成了暨南大學培養材料加工方向畢業生的主要目標，注重培養學生的創新思維與創新能力。

對于培養材料加工工程專業的學生而言，結合理工結合、實踐性很強的學科特點，筆者認為現有的教學方法和模式需要進行一些改革，轉變以往教學中“過于重視理論、實踐較少、看輕專業技能”的觀念，用有效的教學方式在課堂教育中逐步培養學生的創新思維和創新能力，用富有趣味、緊密結合實際的創新性實踐提高學生的綜合素質和創新實踐能力。本文從改進課堂教學方式培養學生創新思維和開展創新性實踐提高學生創新能力兩方面闡述如何培養創新性人才。

1 改進課堂教學方式培養學生創新思維

首先，不得不說課堂基礎理論的學習是十分必要的，學生通過課程知識的學習，進行專業知識的積累是培養學生創新能力的前提。眾所周知，創新就是再創造的過程，對原有的知識進行轉化應用，沒有基礎知識的積累，創新根本無從下手。現代材料科學和很多學科相互交叉，更是需要打好自己領域的基礎知識，學習相關學科的基礎知識，才能夠創造性地提出方案，解決問題。創新能力的培養更是一個慢慢積累的過程，教師應該充分利用課堂時間培養學生的創新思維。

傳統的授課方式就是“一盒粉筆、一個黑板”，教師主要是通過課堂講述傳授知識，學生在學習過程中則是被動地接受，傳統的授課方式存在著非常大的弊端。首先學生的學習積極性不能很好地調動起來，其次教師大部分課堂時間在于講述知識，學生聽課易走神，也沒有思考所學知識的興趣，不能很好地吸收、理解。更談不上培養學生的創新思維了，很大程度上影響教學效果。因此，材料加工技術這門課程教學改革迫在眉睫。

1.1 討論式教學

課堂上盡量多地采用案例教學的方法，對于“材料科學基礎”這門課程，在課堂上可以開展“競賽式課堂討論”激發學生學習興趣，讓學生分組就某種工藝方案的多種可能展開討論，然后每個小組進行發言，沒有固定的答案，學生可以充分發揮自身的優勢和主觀能動性，體現了“教”與“學”雙向的靈活性和主動性，各個小組之間的發言會擦出創新的火花，能夠使得教學投資收益比最大化。

1.2 提問式教學

提問式教學不僅可以用在平時課堂學習，也可以作為學期中檢查學生學習情況的方法，對于課本上的基礎理論知識，教師在課堂快結束時提出問題，讓學生在課下自主地查閱資料，學習基礎理論知識，再通過學習的這些規律定理去分析和解決老師提出的問題；在學期中，教師結合幾章所學知識提出綜合性問題，要求學生寫一份紙面報告。所提問的問題主要以學生的興趣為出發點，學生可以自由組成小組，針對相關問題成員之間分工合作查閱相關資料，思考、消化并理解，最后各自獨立完成分析報告，教師篩選出優秀的分析報告，讓學生在課堂演講展示，激發學生學習興趣。

1.3 啟發式教學

啟發式教學也是課堂教學非常有效的方法，在教學過程中，教師根據教學任務，從學生的實際情況出發，通過多種教學方式的運用，以啟發學生的思維為核心，充分調動學生學習的興趣和主觀能動性，營造一種活潑、輕松的學習氛圍。教師要運用好啟發式教學，就要懂得如何設置問題情境。啟發式教學就是要求教師在課堂上盡可能地去啟發學生的學習動機、啟發學生積極的思維活動、啟發學生培養自學能力、啟發學生逐步形成終身受用的學習力和創造力。

1.4 多媒體教學

在課堂上，充分利用實物和模型，動態展示或模擬材料加工技術的原理及實際生產過程，增加教學直觀性，將抽象概念形象化。教師可以將錄像片穿插在加工成型的設備與工藝的講解中，通過生動形象的錄像片的展示增強了學生的感性認識，彌補了學生學習過程中能夠對于生產工藝和專業知識的不足。錄像片中主要講述了先進的材料成形工藝與方法，比較系統、全面、真實地反映了材料加工領域新技術、新工藝、新發展，拓寬了學生的知識面和對于本專業更深的認識，使專業知識概念和規律形象化、簡單化，使課程的教學內容更加具體化。

2 開展創新性實驗提高學生創新能力

“材料加工技術”這門課程的實踐性很強，相關的實驗課必須引起重視。實驗教學不僅是對課程所需知識理論的鞏固，更是提高學生動手能力和創新能力必不可少的一個環節。原來的實驗教學存在著很多問題，比如實驗內容陳舊單調、實驗方法過于呆板落后、實驗考核方法不科學、實驗學時少、實驗內容多等。針對這些問題，筆者提出了改革實驗教學，開展創新性實驗，提高學生創新能力的新思路。

2.1 精選實驗內容

材料加工綜合性創新實驗是一個全方位培養和提高學生專業能力和創新意識的教學環節，是將所學知識綜合運用的重要實踐課程。對于開展的實驗，授課老師和實驗指導老師需要合作交流，根據學生學習的進度和教學安排，去除不好的實驗內容，精選出優良的實驗部分，讓實驗變得不再單一無趣，增加實驗的綜合性。比如，在實驗過程中，針對某一合金體系，對材料成分進行設計、然后制備加工這一合金材料，最后對其進行性能檢測和結構分析。通過這種系統的實驗培訓，激發出學生對于實驗的興趣，提高學生解決分析問題的能力，培養學生的創新意識。

2.2 扭轉實驗教學思路

在實驗課程中，教師應該鼓勵并引導學生自己多動手，在保證安全的前提下允許學生以不同的步驟和方法進行實驗，重視對實驗現象的捕捉，對實驗過程中出現的問題善于觀察，勇于探索，從而達到教學目的。

對于設計研究型實驗，教師要敢于放手，減少指導，給出實驗題目和方案后，讓學生自己進行實驗儀器的選擇和操作，單獨完成實驗結果的分析。對于綜合實驗型實驗，教師只需要給出題目和方向，提出實驗條件，制定實驗方案、開展實驗、分析并寫出相關的實驗報告全部由學生自行完成。

2.3 開放型實驗教學

在學校統一有規劃地開展開放型實驗教學，可以營造不同的實驗學習氛圍，通過開放實驗教學計劃外的實驗項目，提供給學生更多的動手機會和實驗條件。比如，開放自選實驗課題型實驗、創新型設計型實驗，課外科技活動、綜合創新型實驗等。這些實驗課程通過實行自由式開放，學生可以根據個人興趣自愿報名，從而創造出自由的學術環境，營造出濃厚的創新教育氛圍，為學生專業知識的學習和個性化提供良好的條件。

2.4 產、學、研相結合，促進創新實驗教學

高校教師可以根據自己的科研成果和項目，進行實驗教學內容的設計，讓學生投入到產、學、研的項目中來，提高學生的創新積極性和動手能力。教師通過學生參與產、學、研項目，將研究成果和實驗教學結合起來，不僅可以更新實驗教學內容，提升實驗教學水平，而且積極地推動了本校學生創新實踐活動的開展，促進了學校產、學、研相關水平的提高。

參考文獻

[1] 孫貴磊.高等教育中理論教學與實踐教學的現狀與對策研究[J].中國科技信息，2011（17）：183-183.

[2] 陳志永.理論和實踐并重，培養材料加工工程專業創新人才[J].創新與創業教育，2010.1（3）：51-53.

[3] 羅正祥.理論基礎與工程實踐并重，培養創新型人才[J].實驗技術與管理，2006.23（2）：1-4.

[4] 崔英靜.材料科學與工程專業應用型人才培養模式探索與實踐——以濟南大學為例[J].現代交際，2016（5）.

[5] 周華，姜少杰，康劍梁，等.改革實踐教學，培養創新能力[J].課程教育研究，2013（31）：250-251.

[6] 王勇，畢鳳琴，張旭昀，等.金屬材料工程專業綜合開放型創新實驗教學體系探索[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2009（1）：137-138.

[7] 李小雷，曹新鑫，何小芳，等.材料科學與工程專業創新人才培養模式的研究[J].化工高等教育，2009.26（4）：30-32.