無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與實(shí)踐

關(guān)巖+欒艦+李志輝+欒旭

摘要：教育部提出在高校本科教學(xué)改革中要突出實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。我院以培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次的應(yīng)用技術(shù)型人才為目的，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系進(jìn)行了整體優(yōu)化，優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)課程體系突出在“材料基礎(chǔ)性質(zhì)研究”、“材料制備工藝過(guò)程”和“材料在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用”等三方面的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)體合作能力都有所提高，特別是學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問題方面效果突出，使其更快地適應(yīng)工作崗位、融入企業(yè)生產(chǎn)中。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課程體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）39-0149-02

我校無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)前身為耐火材料專業(yè)，創(chuàng)建于1949年，2011年被選為“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)班，是我國(guó)培養(yǎng)高溫材料領(lǐng)域人才最早的專業(yè)之一。我實(shí)驗(yàn)室2011年建立遼寧省鎂質(zhì)綠色高溫材料鎂產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新特色平臺(tái)，并承擔(dān)遼寧科技大學(xué)鎂質(zhì)材料工程研究中心、遼寧省鎂質(zhì)材料工程研究中心、遼寧省鎂資源與鎂質(zhì)材料工程技術(shù)研究中心的科研開發(fā)任務(wù)。工科大學(xué)里的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)只是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的，更主要的是培養(yǎng)其實(shí)踐應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力，這是理工類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的必不可少的環(huán)節(jié)之一[1]。近年來(lái)，很多高校對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了廣泛而深入的改革與研究[2-5]。

為了更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最容易開展和有效執(zhí)行對(duì)大學(xué)生進(jìn)行業(yè)務(wù)技能教育和培養(yǎng)的途徑之一，近期我院從實(shí)驗(yàn)課程體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理等多方面進(jìn)行了改革與嘗試。為了更好地使學(xué)生所學(xué)知識(shí)與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)所需相適應(yīng)，滿足學(xué)生更快地了解技術(shù)前沿以及運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的急迫心理，對(duì)目前的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系提出了存在問題以及整合辦法，并已開始實(shí)施。該項(xiàng)目為我校2013年校級(jí)教改項(xiàng)目也是2014年遼寧省教改項(xiàng)目。

一、無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系與內(nèi)容的現(xiàn)狀分析

1.依附于理論課程的實(shí)驗(yàn)比例過(guò)高，我專業(yè)實(shí)驗(yàn)包括7門專業(yè)課中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目22項(xiàng)，共計(jì)122學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)類型涵蓋了演示性、驗(yàn)證性、綜合性設(shè)計(jì)性等多種方式，分類包括基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)三大部分，其中驗(yàn)證性12個(gè)，占全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的55%。基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)全部依附于理論課程，占全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目70%以上，按教育部評(píng)估組要求存在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例不夠，存在部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容重疊，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目孤立，知識(shí)連貫性差，實(shí)驗(yàn)安排要按理論課程進(jìn)度執(zhí)行，有的實(shí)驗(yàn)只能安排在期末甚至考試周進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)效果不好，學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)積極主動(dòng)性，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)的不重視。

2.部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)方向聯(lián)系不緊密，應(yīng)用型及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)應(yīng)以本專業(yè)方向?yàn)橹鳎瑢W(xué)生要做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)與本專業(yè)緊密聯(lián)系。由于無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)性較強(qiáng)，大多數(shù)的畢業(yè)生就業(yè)方向多為耐火材料生產(chǎn)企業(yè)和使用單位，仍以本專業(yè)為主，因此，應(yīng)該在有限的時(shí)間內(nèi)多安排與專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在大學(xué)校園里進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)相符，使用設(shè)備與生產(chǎn)企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)的設(shè)備相符。與專業(yè)方向距離較遠(yuǎn)的基礎(chǔ)課程可以不安排課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，完全可以與本專業(yè)實(shí)驗(yàn)相融合，如分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)選修課耐火材料化學(xué)分析合并，開設(shè)一門獨(dú)立設(shè)課的無(wú)機(jī)非金屬材料化學(xué)分析，不僅擴(kuò)充了學(xué)時(shí)數(shù)，讓學(xué)生在充裕的時(shí)間內(nèi)更好地完成綜合性實(shí)驗(yàn)，而且所學(xué)知識(shí)與專業(yè)聯(lián)系緊密，也拓寬了就業(yè)的渠道。

3.學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性不高，學(xué)生進(jìn)入大三以后，課程安排壓力并不大，業(yè)余時(shí)間較多，但當(dāng)前大學(xué)生由于受網(wǎng)絡(luò)、電腦的影響，課程外的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性較差，必須有一定的激勵(lì)機(jī)制的設(shè)置，才能將學(xué)生吸引過(guò)來(lái)。因此舉辦定期的專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，企業(yè)需求座談，以及知名教授講座，都可以吸引學(xué)生對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景感興趣、主動(dòng)投身到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中來(lái)，改變?cè)瓉?lái)學(xué)生對(duì)本專業(yè)興趣越來(lái)越差，從而導(dǎo)致被動(dòng)地完成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。還有由于依附理論課程，使各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏聯(lián)系性，相對(duì)獨(dú)立性過(guò)強(qiáng)，也使學(xué)生對(duì)將來(lái)進(jìn)行的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性及畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)缺乏興趣。

二、無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的整合與改進(jìn)

1.精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加強(qiáng)獨(dú)立設(shè)課。將原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目精簡(jiǎn)與整合，建立分階段、分層次、多樣化的實(shí)驗(yàn)課程體系。分階段是指按學(xué)生不同學(xué)習(xí)階段將教學(xué)實(shí)驗(yàn)分成材料性質(zhì)研究、材料制備方法與工藝過(guò)程實(shí)驗(yàn)、材料在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用等組成的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系，陸續(xù)將各門實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，以專業(yè)的發(fā)展與人才需要為導(dǎo)向，設(shè)立與實(shí)際應(yīng)用相符的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。分層次是指將實(shí)驗(yàn)分為課內(nèi)必修實(shí)驗(yàn)和課外創(chuàng)新性項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，課內(nèi)必修實(shí)驗(yàn)學(xué)生必須在要求時(shí)間內(nèi)完成所有實(shí)驗(yàn)，而課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加，并給予一定的鼓勵(lì)機(jī)制。

2.完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，多樣化的實(shí)驗(yàn)種類。學(xué)生進(jìn)入大三、大四后，已經(jīng)具備了一定的專業(yè)能力和時(shí)間精力進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，但由于原來(lái)實(shí)驗(yàn)原料的缺乏、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理等方面存在弊端，阻礙了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，目前實(shí)驗(yàn)中心提供了完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生可以在自由安排的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)了學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目以及省挑戰(zhàn)杯項(xiàng)目的積極性，參與的項(xiàng)目越多，學(xué)校投入的越多，形成了一種良性循環(huán)，也加強(qiáng)了指導(dǎo)教師的積極性。實(shí)驗(yàn)種類的多樣化，應(yīng)用型較強(qiáng)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽性實(shí)驗(yàn)以及提前進(jìn)入畢業(yè)論文等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)立同樣大大加強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的積極性，教師根據(jù)實(shí)際科研項(xiàng)目安排實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以提前進(jìn)入畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)階段，不僅有利于專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力的培養(yǎng)，更解決了畢業(yè)論文時(shí)間過(guò)短，無(wú)法細(xì)致完成科研項(xiàng)目的弊端。

3.豐富第二課堂，將校企合作項(xiàng)目引進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。目前我校已經(jīng)進(jìn)行了3期的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃以及大學(xué)生挑戰(zhàn)杯計(jì)劃等，提供了豐富第二課堂資源，督促學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、走入科研項(xiàng)目，充分發(fā)揮個(gè)人、團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新能力，提高解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。學(xué)生還可以利用空余時(shí)間跟教師從事貼近生產(chǎn)實(shí)際的橫向、縱向項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)開發(fā)，拓展思路、開拓視野，在幫助老師完成科研項(xiàng)目的同時(shí)，更好地歷練自身的綜合能力，也為學(xué)生以后有更好的就業(yè)前景打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃中包括與企業(yè)合作的內(nèi)容，學(xué)生可以按就業(yè)意向選擇實(shí)習(xí)企業(yè)，在生產(chǎn)企業(yè)中進(jìn)行為期半年的實(shí)習(xí)工作，企業(yè)安排導(dǎo)師，針對(duì)某一個(gè)具體問題或項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，學(xué)生對(duì)這種專業(yè)性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、針對(duì)性強(qiáng)的企業(yè)實(shí)習(xí)非常感興趣，企業(yè)也可以提前對(duì)學(xué)生有了一定的了解與培養(yǎng)，大大加強(qiáng)了將來(lái)就業(yè)的可能性，這種雙贏的實(shí)踐活動(dòng)取得了很好的效果。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系整改后的效果

整合后的無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)更加清晰化，重點(diǎn)更突出，更加符合專業(yè)的發(fā)展，圍繞“材料性質(zhì)研究”、“材料制備方法與工藝過(guò)程”和“材料在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用”三方面的分層次訓(xùn)練，體現(xiàn)了加強(qiáng)學(xué)生綜合能力，創(chuàng)新能力，主動(dòng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)思路。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，逐漸擺脫理論課程的束縛，在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)融合為一體，避免交叉重復(fù)；加大整合演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的力度；以實(shí)際應(yīng)用為主體，開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，支持實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課，還可以進(jìn)行跨專業(yè)、跨學(xué)科的共同培養(yǎng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系改革是一個(gè)專業(yè)性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的巨大工程，要真正實(shí)現(xiàn)改革，除了本實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)教師要加強(qiáng)自我專業(yè)能力的水平外，更需要學(xué)校相關(guān)職能部門的大力支持，以及學(xué)校大型設(shè)備共享資源的配合，進(jìn)一步加強(qiáng)與擴(kuò)大實(shí)習(xí)基地建設(shè)，培養(yǎng)出更多專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，能在無(wú)機(jī)非金屬材料等領(lǐng)域從事工藝設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)以及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)跟蹤及維護(hù)等方面的工作，適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)需要的高層次、高素質(zhì)的高級(jí)應(yīng)用型人才。

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