一流課程建設背景下無機非金屬材料綜合實驗教學的改革與實踐

（遼寧科技大學材料與冶金學院 遼寧·鞍山 114051）

“雙一流”，即世界一流大學和一流學科建設，是國家做出的重大戰略決策，亦是我國高等教育領域繼“211”工程“985”工程之后的又一國家戰略。自2019年10月教育部發布《關于一流本科課程建設的實施意見》以來，我校將“一流課程”建設作為推動“一流專業”“一流大學”“一流本科教育”目標達成的核心舉措，通過教育信息化、課程思政、混合式教學、OBE等教育理念和教學方法的主題培訓、實戰演練、大賽激勵、教改督促、宣傳引導等活動，在全校范圍內積極落實并全面推進“雙一流”建設工作。2020年我校獲批遼寧省一流本科建設課程59門，無機非金屬材料綜合實驗課程位列其中。無機非金屬材料工程專業始建于1952年，是我國培養高溫材料領域人才最早的專業之一，專業經歷了耐火材料、硅酸鹽工程、無機非金屬材料工程專業的發展歷程，是國家“卓越工程師”人才培養試點專業、遼寧科技大學的優勢特色專業，在培養學生能力過程中，實踐育人發揮的作用是巨大的。2020年我專業參加全國專業工程教育認證以及遼寧省專業評估等任務，無機非金屬材料專業綜合實驗對照專業培養目標的支撐點要求及目標達成度的標準，提出了一些新的改革及評價方法，在實驗課程內容上、教師隊伍上、設備開放管理上和評分標準上進行了充分的探究，為培養學生的自主創新、獨立分析以及解決工程問題的能力奠定基礎。

1 優質的課程內容是一流課程建設的目標

“讓課程優起來”，無機非金屬材料綜合實驗是一門獨立設課的專業必修課程，內容涵蓋了耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥等材料的配方設計、制備工藝及性能檢測，歷經多次的教學改革后由最初的16個實驗項目，其中驗證型、演示型12項，整合為目前的3門綜合型實驗（玻璃、水泥、陶瓷綜合性試驗），1門設計型實驗（不定型耐火材料設計型實驗），同時還增加了課外選修創新型實驗5項（分別為鎂質建筑材料、水泥窯窯襯材料、路面修補材料、海工水泥材料以及中間包整體材料設計等）。根據全國專業工程認證的要求，去年對專業綜合實驗進一步進行了內容及類型的更新。將專業綜合實驗項目類型分為專業綜合型實驗、創新型實驗以及競賽型實驗三大類，綜合型實驗是掌握一些必要的專業實驗技能，并通過實驗鍛煉學生的觀察能力、操作能力、分析和解決問題的能力，達到利用所學專業知識分析工程出現問題并提出解決辦法，提高專業工程實踐能力。設計型實驗是讓學生自己確定實驗目的，設計實驗方案，同時制定實驗方法步驟，指導教師審核同意后，由學生自己開展，充分發揮學生的主觀能動性，深刻體會、理解將所學的專業理論知識用于實踐的方法。創新型實驗是在綜合設計型實驗的基礎上，增加了實驗過程、方法或者實驗產品的創新理念，創新實驗目標是建立以創新為核心的教學模式，以學生為主進行實驗教學，調動學生的主動性和創造力，培養其創新能力。在綜合設計實驗基礎上進行大膽的創新，包括在產品原料組成配方上、工藝設計上以及檢測方法上提出有理有據的理念并加以實施，可以鼓勵學生著手學習實用新型或發明專利的申報。競賽類實驗需要學生提早進入到科研項目組中，參與到整個項目實驗及項目成果申報過程，這樣就可以帶著成果參加各項競賽，有助于提高學生的溝通演講能力、人員管理能力以及了解相關法律法規及產品成本核算、財務管理等各個方面綜合能力。

2 高水平的指導教師隊伍是一流課程建設的必備條件

“讓教師強起來”，一流課程建設需要優質的課程內容，先進的實驗項目需要高水平的教師隊伍，因此，充分利用調動本專業或外專業教授以及企業工程技術人員的資源才是保證一流課程建設的基礎，他們是某一專業領域的帶頭人，并具有長期的工程實踐經歷及豐富的科研實驗基礎，將他們成熟、高端的項目內容作為實驗項目，才能使實驗既具有普遍性，又有鮮明的獨特性和先進性，以達到提高培養學生質量的目的。我們無機非金屬材料專業綜合實驗課原有專職指導教師4名，隨著實驗項目的更新、科研設備的共享，我們又將專業3個教授負責的研究團隊引進實驗隊伍，其中還包括多名校外企業高級工程師及博士、碩士研究生等。首先在實驗內容上增加了他們相關科研項目，先就項目內容安排一定學時的新技術專題講座，然后通過其課題組博士生、研究生負責實驗的進度安排及過程監督，自愿及擇優選擇一定數量的學生參與課題項目，使同學們在深入理解與掌握專業知識的基礎上，真正做到了產學研相結合，根據市場需求、企業需求，有針對性的進行研究，并實際解決了工程問題，另外，項目實驗產生的成果，包括發表論文、參加競賽獲獎與學生的實驗成績及評優都有一定的關聯，因此，高水平的教師隊伍是一流課程建設的保證。

3 完善的過程評價制度是建設一流課程的保證

“讓學生忙起來”，一流課程建設的根本目的是培養一流學生，一流的學生就不能僅限于主動的走進實驗室，要使學生感到有些實驗課要搶、要爭、要拼、要跳起來才能夠到，才能參與。因此，讓學生忙起來一方面依靠學生對本專業的興趣，包括就業方向、繼續深造方向等，另一方面就是完善的過程考核制度，考核區間擴大到大二下學期到大四上學期，成績的評定包括完成的學時數、報告論文質量、PPT答辯成績，參與科研實驗項目是否結題、是否獲獎、是否有成果等。經過幾個學期的實行后，目前我專業學生參與創新型、競賽型項目達到80%以上，綜合實驗成績達成度逐年上升，評優方面、保研方面、獎學金方面在學院都有一定的政策標準，表現優秀的學生，課題組擇優推薦企業深造等。目前本專業學生100%參加了我校本科生創新創業訓練項目中，同時還參加了校級開放實驗室項目以及校級、省級、國家級創新方法大賽，近30%的學生參與到科研團隊中，10%的學生在省級以上競賽中獲獎。在完成本科教學實驗任務后，能夠積極主動的參加到教師的課題組中，提前進入到畢業設計實驗環節，學生發表論文和申請專利的人數大步增長。

4 規范的設備管理制度是建設一流課程的前提

“管理嚴起來”，一流實驗課程的實施離不開一流的設備，我專業目前擁有檢測型設備130余臺，大型高端分析設備10余臺，完全可以滿足專業實驗課程的使用。那么如何利用好、管理好這些高端設備呢？實驗室采用設備分級式管理制度，A類為大型精密設備，由專人進行管理與使用，如SEM、XRD、TG-DSC、MIP、激光粒度分析儀、-電位測定儀，以及大型切割機，制樣液壓機等，學生提前預約，由專業教師進行操作；B類為高溫性能檢測設備，操作具有一定的危險性，經實驗室教師指導后，學生可以獨立使用，但必須認真填寫實驗記錄，如各種高溫性能測定儀；C類為常用安全設備，比如天平、烘箱、養護箱、常溫抗折儀等，學生可以自行使用。這種設備管理模式大大提高了各種設備的利用率與完好率，同時也加強了學生動手操作高端設備及簡單設備維修方面的能力。

5 結束語

建設一流專業綜合實驗課程是一個長期的工程，需要指導教師不斷提升個人能力，開發新的實驗項目，將教學、科研設備充分利用，科研團隊負責人帶領學生進入科研課題，跨專業培養學生的創新能力，提供更多的實際應用性較強的實驗項目，緊跟社會需求，培養出更多專業基礎知識扎實，能在無機非金屬材料等領域從事工藝設計、技術開發以及實際現場跟蹤及維護等方面的工作，適應當前社會需要的高層次、高素質的高級應用型人才。