無機非金屬材料專業實踐教學改革探析*

劉振英，董巍巍，朱金波，王慶平，王金香

(1 安徽理工大學材料科學與工程學院，安徽 淮南 232001；2 火箭軍士官學校，山東 青州 262500)

無機非金屬材料工程專業作為一個傳統的實踐性很強的工科專業，學科特色是具備多學科相關的屬性，它滲透到與材料結構、制備、性質和應用有關的許多領域[1]。實踐教學是學生理論聯系實際，培養學生獨立工作能力和創造能力的重要環節。目前，我校無機非金屬材料工程專業實踐教學主要包括：工藝實踐、教學實習、生產實習、畢業設計(論文)等環節，這些環節是教學過程和培養計劃的重要組成部分，實踐教學的學習對培養學生協調能力、實踐創新能力和適應環境能力有著深遠的意義[2]。但實踐教學體系仍然存在著一些問題：

(1)當前實驗內容過于單調，實驗操作簡單，不能與專業知識有效結合，無法提高學生分析問題、解決問題的能力，進而影響學生對實踐教學的認知，從而降低學生的積極性;

(2)在畢業生產實習環節中，出于企業技術保密、生產效率、安全等其他因素的考慮，一般不讓學生親自動手，多數只是參觀，因而達不到實習的真正目的；

(3)校企聯合培養機制不夠完善，畢業設計大多局限于在學校完成，題目設計內容不能夠全面綜合反饋，與企業生產存在脫節現象，因而不可避免的造成了畢業設計的缺陷性和不完善性。

針對以上問題，結合現如今社會對人才技能的需求，具備創新以及科研能力對于本學院學生來說顯得尤為重要。在學好學科基礎知識的同時，也要認識到實踐能力的重要性，實踐是學以致用很好的體現方式，實踐的效果直接關系到學生對知識的運用情況，它能幫助學生鞏固知識，同時提高學生相應的實踐動手能力、解決問題的能力，從而掌握更多科研和分析問題的方法，達到全方位的發展[3]。為了更好地達到這種效果，使學生們步入社會有更強的競爭力，需要針對目前無機非金屬材料工程專業實踐教學存在的薄弱環節進行改進，具體改進措施可從以下幾個方面入手。

1 注重對剛入學學生的教導，告知學生實踐的重要性

剛入學的學生對學科知識還不是很了解，對于大學的學習過程比較模糊，老師需要花一定時間對學生進行專業的解析，給學生提供一個大致的方向。除了學好基礎知識，學生還要注重加強自身綜合能力的鍛煉。在從各類實踐學習中積累經驗，學生自身能力也會潛移默化地提高。目前學生在低年級主要是學習基礎知識，實踐課相對較少，尤其是專業方面的實踐學習較少，老師可以給自愿參加實踐的同學提供實踐場所或者導向，提前培養學生動手能力，增加學生對專業知識的預先了解，為之后的實踐過程打基礎，同時也能提高學生的科研創新能力[4]。雖然一開始學生的知識框架還沒有搭建完全，但隨著知識的不斷積累，再結合老師的講解，最終可以達到的效果，當然，前提還是需要學生們有一定的自控和探索能力。

2 培養學生學習專業課的興趣

無論是理論知識的學習還是與專業課相關的實踐教學，材料學科方面的研究對于剛入學的學生來說都是枯燥無味的。但隨著專業課的逐步開展，同學們會發現材料學科的精彩所在，如物體內部結構的研究、對應性能的相應體現、豐富的晶體形態、高溫下的多種相變等等。知識體系會隨著課程的進展而更加綜合完善，學習的過程中，學生們也會發現學科之間的相通之處。但在這之前，學生會因為課程的枯燥出現興致不高的問題，這直接影響到之后專業課教學過程中學生的主觀能動性。興趣是最好的老師，所以在這過程中應該加強老師與學生之間的溝通，培養學生科研創新的興趣，無論是給予鼓勵還是相應的實踐機會，都會使學生擁有更大的自信去認真完成之后的專業課學習，同樣也會提高畢業論文和課程設計的質量和價值。

3 建立實踐教學管理制度

從大三上學期開始，學生們就會開始慢慢接觸相關專業課知識，之前安排的教學實習已經很好地幫助學生對學科有了初步了解，對學生現有的知識框架基礎上做更完善的延伸。實際中學科的實驗教學時間并不是非常充裕，老師如果花太多的時間去講解，勢必會縮減學生自己實踐的時間，同時也影響到學生各方面能力的培養[5]。由于專業的實驗都是有課程做支撐的，老師在講到相應內容時可以以圖片或者口述的方式將實驗的過程進行簡單介紹，使學生有大致的了解。再結合實驗前的預習報告，實驗課上老師只需要稍微指點，其他時間交給學生自己探索并完成實驗。這樣既可以提高學生動手能力，也能使實踐和教學過程更好的結合。預習的過程往往是不容易落實的，部分學生存在應付的情況，而預習的效果直接影響到學生對本次實驗的掌握和運用情況，所以嚴抓預習是首要任務，首先紙質的預習報告不需要要求的很嚴格，最好的預習狀態是學生在看過一遍實驗過程后，可以自己將實驗主要目的，實驗儀器和實驗步驟大致敘述出來。老師可以利用實驗課前幾分鐘就本次實驗內容對學生進行隨機提問，主要目的就是落實學生的預習情況，同時也能幫助學生更好地了解本次實驗，有助于實驗的順利進展。

另外，非金屬系在教學大綱的制定過程中對生產實習的時間安排不合理，第七學期對于學生而言面臨著就業和考研的難題，系里將校外實習安排到第七學期，剛好是學生找工作及考研學習的有利時間，大三期間，其它專業都早已進行企業實習，非金屬專業卻還在進行理論培訓。第八學期進行畢業實踐，讓學生無法進行自行實習來積累個人的技術經驗。雖然非金屬系導師經驗豐富，從事課題研究多年，但課題分配時間不合理。我院學生待第八學期才開始接觸課題研究，對畢業設計也了解甚少。建議非金屬專業可以提前進行課題分配，讓大家對于自己的課題了解更多，也方便之后的畢業設計。若提前分配，校外實習提前進行，大家可以在第七學期將實習內容消化吸收，將部分課程調到第七學期，可以讓大家的學習更加充分，以便更好的了解課題和進行考研準備。

4 注重學生科研和創新能力的培養

剛開始接觸實驗的同學需要更多時間去適應實驗過程，首先從時間上保證學生充分發展創新和科研的能力。其次應當加大實驗室開放力度，在學生具備一定自主能力之后，導師可以給學生布置一些需要自主完成的課題任務，讓學生自行設計實驗方案和學習實驗設備的使用方法，使學生獨立解決問題的能力得到顯著提升。再者參加導師課題組活動的學生可以提前了解一些外文文獻，并在老師的幫助下進行翻譯和理解。在此過程中學生可以學到很多專業詞匯，提高英文水平，同時對現如今的材料研究方向有所了解。最后在課余的時間可以給學生布置一些具有導向性的課題，讓學生通過搜索網上的文獻或者查閱圖書館的資料，對相關知識進行自主學習，提高學生獨立獲取知識的能力，同時也要注重學生合作能力的培養，課題組分工合作，達到協同創新的效果。在學好專業知識的基礎上掌握材料科學與工程的基本科學研究方法，了解材料四要素之間的緊密關系，培養學生實踐動手能力、創新意識及獨立分析和解決問題的能力。

5 注重學生之間的溝通學習

應了解專業實時發展情況，熟悉國家和地方急需的戰略性問題和涉及國計民生和地方經濟發展的重大公益性問題，根據學院現狀制定合理的研究方向，同時讓學生進行參與學習。以大學生學科競賽活動為載體，切實提高學生動手能力，對于“挑戰杯”、“雙創”等項目鼓勵學生積極參加，學院創造有利條件，提高學生國內國際賽事的參與度，并給予學生必要的專業指導，從而培養學生的創新能力。現如今，企業中的創新成果尤為顯著，地方高校要博得一席之地必須注重人才的培養，同時也要在科研的過程中認識到協同創新的重要性，實現多方共贏，最終提升高等教育教學質量。以就業為導向，培養學生的相關能力，結合畢業生就業企業的改革，對實習過程進行改革完善。

6 重視學科交叉融合

充分利用好學院的平臺，本學院配有XRD 及 SEM 等大型進口分析儀器。測試設備在實踐教學中必不可少，如用 XRD 衍射分析儀檢測制備材料的物相分析，從樣品準備，到對測試條件的熟知，以及觀看測試人員的測試方法，對數據進行分析處理，整個流程下來，學生可以將在專業課學習中學過的材料測試方法的理論知識，與專業操作員現場測試數據相結合轉化為具體的參數，學以致用，啟迪學生思維，對學生的專業技能有較大的提升，并能夠提高教學效率的目的。材料院的實驗室乃至學校其他院系的實驗室都應該對學生開放，學校應該擴大實驗室實驗員數量，實驗員在做科學研究的同時還應指導學生做實驗，培養學生的動手能力和思考能力，做到學校-學院-系的資源共享。

7 完善實踐基地建設

實踐教學要以必備的硬件作為支撐，完善實踐基地建設能夠保障實踐教學的有效開展。學院簽定的校外企業實踐基地，缺乏持續性，沒有發揮應有的作用，當前企業在安全生產的模式下，在接納學生實踐教學方面存在被動，學生動手能力無法得到切實的鍛煉，在校外實習主要以參觀工廠生產流程為主，并不進行任何具體操作，無法鍛煉學生的動手能力，這樣一來明顯降低了學生對自己所學專業的理解能力[6]。校內實踐活動的開展，相比校外實習基地而言，在培養學生實踐動手能力上更有優勢，方便可行，更能保證學生實踐教學的質量。因此，對于校內的實踐教學更加充分優化，目前無機非金屬材料專業學生就業方向很廣闊，校外實習基地不局限于水泥廠、玻璃廠和陶瓷廠，學院也可以為學生聯系一些工程局，與工程公司簽訂實習協議，讓學生去工程公司實習，參與到工廠的實際生產，從新手做起，一步步累積經驗，為將來的畢業論文做好準備。同時，增加工藝實踐和課程設計的內容，學院應該在原有工藝實踐和課程設計的基礎上，結合現有教師的科研方向，通過指導教師確定選題、查閱國內外相關文獻、反復推敲設計方案、實驗的實施分析、撰寫總結報告等方式進行，能夠讓學生熟悉一些基本的科研技能訓練，為后期的畢業論文，及考研考博提供更好的實踐能力。

實踐教學改革是強化人才培養的一個重要組成部分，是讓學生了解社會、接觸生產實際、樹立事業心責任感的重要途徑，是培養學生綜合能力的基本環節。通過實踐教學研究，建立通識教育和創新教育模式，適應市場需求，提高材料學科研究和工程應用的創新能力和綜合素質，不斷總結完善材料科學與工程實踐教學體系，進行改革研究和實踐教學將是一項持之以恒的工作。