金屬材料工程類教學革新

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金屬材料應用型本科專業(yè)實驗教學的不足

1實驗教學師資隊伍不穩(wěn)定,水平不高

專職的實驗教學老師少、工作量多,除實驗課外,還承擔了實驗室儀器安全、維護、庫房管理等工作,加上實驗人員被看做輔助教學、服務教學的二線工作人員,不被重視,實驗人員工作沒有積極性,不愿長期從事本行工作,必定會影響實驗教學的質(zhì)量。絕大多數(shù)有經(jīng)驗、資深的教師都是兼任教學、科研、實踐指導、管理工作于一身,沒有時間與精力去創(chuàng)新實驗指導。大多的青年教師都是出校門又入校門,實踐經(jīng)驗不足,難以體現(xiàn)出優(yōu)異的指導效果。對教師的實驗教學、動手能力、實驗創(chuàng)新等沒有相應的考核評價機制,導致他們對實驗教學不關心,對自己實踐能力的提高缺乏動力。

2實驗教學體系不夠完善,內(nèi)容滯后單一

現(xiàn)在的金屬材料工程專業(yè)學生在大一、大二幾乎沒有接觸實驗課,大三實驗課內(nèi)容太多,內(nèi)容分散,缺乏必要的聯(lián)系。實驗教學內(nèi)容從屬于某一專業(yè)課程,相近課程的實驗各自設置,實驗重復現(xiàn)象嚴重。實驗教材多由教師自己編寫,學生在實驗過程中嚴格按照實驗教材和老師的安排進行實驗,不進行主動思考,有很強的依賴性。實驗類型大多屬于演示性、驗證性,綜合性、設計性實驗較少,傳統(tǒng)經(jīng)典的實驗內(nèi)容較多,體現(xiàn)現(xiàn)代科學技術的較少,實驗課重視學生專業(yè)技能培養(yǎng),而忽學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗教學模式封閉,時間有限,沒有達到教學目的,學生自己感興趣的實驗也無處去做,嚴重挫傷積極性影響創(chuàng)新。沒有一套考核實驗教學水平的辦法和指標,學生的實驗報告內(nèi)容過于單一,往往是實驗指導書內(nèi)容的復制加上一些實驗所得的數(shù)據(jù)。這些都與“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標不相符。

3實驗儀器設備不夠充足

由于學校搬遷的原因和實驗室建設的需要,金屬材料實驗室的廢舊儀器教多,對其沒有合理的利用。實驗室中有些儀器配套數(shù)量較少,而有些班級的學生人數(shù)較多,導致相應的這些實驗只能以演示性為主,同時也導致這些設備使用率過高,很快損壞,影響實驗教學的正常運行。目前實驗教學資金投入不夠,缺乏必要的教學儀器,使有些實驗課無法開展。沒有合理利用學院其他專業(yè)實驗室的儀器設備,同他們共建實驗教學平臺。

金屬材料應用型本科專業(yè)實驗教學的改進措施

1優(yōu)化師資隊伍,突出實驗教學的重要性

建立一支學歷、職稱、年齡結(jié)構合理的實驗人員隊伍是搞好實驗教學的重要基礎,我們應該建立專職的具有創(chuàng)新能力的實驗教學隊伍,積極引進高素質(zhì)的實驗技術人員,引導具有博士學位的教師參與實驗教學,提高實驗教學隊伍的素質(zhì)和專業(yè)技術水平。通過組織實驗教師到國內(nèi)著名高校進行實驗教學培訓等措施,提高他們實驗教學的能力。同時,提高實驗教師的地位和待遇,對他們開展課題立項工作,給予一定的經(jīng)費資助,在業(yè)績考核、職稱評定等方面要客觀、公正,提高他們工作的積極性。所有教師都應參于實驗室建設工作,對儀器的安裝、調(diào)試、使用都要了解,以便教師更好地指導學生實驗。學校還應規(guī)定教師每年必須完成一定的實驗教學工作量,并將其作為教師年度考核和職稱評定范圍。提高實驗課的獨立性,學生實驗教學環(huán)節(jié)的考核成績應和理論課一樣納入到學科成績,并適當增加其學分。制定實驗教學的考試規(guī)范,嚴格制定考試制度。通過學生評教,教研室監(jiān)督等措施,保證實驗教學質(zhì)量。

2改善實驗教學體系依附學院的實驗條件,實驗教學體系

設置注重實驗教學循序漸進,由初級到高級、由模仿驗證到綜合設計,建立一系列必做實驗和選作實驗,每進一層都應強化學生的專業(yè)知識和綜合能力。在第二學年,開展基本技能實驗,讓學生掌握實驗用儀器設備的原理、操作過程與用途,具備工程實踐必備的實驗技能,是學生在接觸專業(yè)知識前,對專業(yè)內(nèi)容的一次感性認識,為以后的實驗課和專業(yè)知識的學習打下基礎。第三學年,針對學生分方向后設置專業(yè)基礎實驗課,包括方向限選實驗課與選修實驗課,他與相應的理論課相結(jié)合,讓學生在材料的制備、組織結(jié)構、性能等方面有一個理性的深刻認識,通過這些項目的設置,初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力。新型金屬材料方向的方向限選實驗課可有材料制備實驗、熱處理工藝實驗、組織性能分析實驗、磁性材料器件制備與檢測等,表面工程方向可有表面涂層性能測試、涂料與涂裝工藝實驗、電鍍工藝實驗等,各方向的學生可以選擇另一個方向的實驗課作為選修實驗課。同時在這些實驗中,注重全流程教學,并增加探索性和障礙性實驗。

3合理利用實驗室資源,開設內(nèi)容豐富的實驗課程

充分利用學院的實訓基地儀器設備(燒結(jié)、煉鐵、金屬熔煉、軋制工藝、金屬熱處理、特種陶瓷和航空航天功能材料與元件研究中心)和其它專業(yè)(冶金、材控)實驗室資源,為學生提供豐富的實驗教學條件。實驗教學教師應對實驗室的儀器功能要了解深透,為學生開展多方式的實驗課程。完善實驗教學具體項目的實驗內(nèi)容,以硬度與沖擊實驗為例,以前一般給定標準的試樣,讓學生進行布氏硬度、洛氏硬度和沖擊實驗。實驗教學時應該把沖擊實驗和硬度試驗各自獨體設置為一個實驗項目,由于沖擊韌性對材料的韌脆性轉(zhuǎn)化很敏感,可利用一系列低溫沖擊試樣測量鋼的冷脆性轉(zhuǎn)變溫度。對于硬度試驗,可用一系列不同熱處理后的鋁合金,如不同的固溶溫度和固溶時間,通過硬度測試找出最好的固溶方案。

4完善實驗課程設計與考核機制,豐富實驗教學手段

實驗課程的設計需要有專門的設計人員,其中包括行業(yè)專家、教授和一線教師,對其的總目標、子目標、參考資料、電子教材都要有精辟的設計,同時要注意前后之間的聯(lián)系,實驗要循序漸進,由淺入深螺旋式上升,避免實驗內(nèi)容重復。對于綜合性設計性實驗的指導書應不同于傳統(tǒng)的指導書,它沒有給出實驗原理、也沒有給出實驗方法、甚至沒有現(xiàn)成的參考資料,給出的只是實驗目的,需學生自己去查資料,以科學研究的方式擬定實驗方案。實驗教學可采用多媒體教學,學生的實驗報告可利用多媒體在班上進行討論。實驗過程中要體現(xiàn)實驗小組制度,每一組有一個負責人,負責實驗過程的協(xié)調(diào),與教師的溝通,組中每一個人都要負責實驗中不同的部分。加入實驗預習報告,培養(yǎng)學生實驗前查資料、擬定好實驗計劃的好習慣,教師也可提出一些問題讓學生在預習中思考,實驗報告內(nèi)容應加強數(shù)據(jù)的分析與評價,實驗中的出現(xiàn)的問題應詳細論述,對實驗目的和實驗步驟只需簡要敘述。實驗成績考核內(nèi)容主要包括實驗內(nèi)容筆試,實驗預習報告成績,實驗報告成績,專題實驗難度系數(shù),實驗匯報成績、實驗過程中表現(xiàn)等。

5優(yōu)化實驗設備,改善實驗室體系

整合現(xiàn)有的實驗室,加大投入,購置數(shù)量充足,性能優(yōu)良,能滿足學生實驗要求儀器與設備。同其他專業(yè)實驗室共建實驗教學平臺,在本專業(yè)實驗室中無法開展的實驗,可借助其他專業(yè)實驗室的儀器設備開展。對儀器設備的購買要反復論證,購買性能優(yōu)良、價格合理、運用率較高的儀器設備,防止儀器的重復配置,閑置等現(xiàn)象。儀器設備嚴格執(zhí)行各項規(guī)章管理制度,付諸于實踐,發(fā)揮實驗設備的最大效益,做到定期校驗維護,確保實驗儀器的正常運行。開學前做出本實驗室需要添置的儀器、藥品的采購計劃,保證本學期實驗教學所需的藥品、器件充足,確保實驗課的順利開展。實驗室實行開放制度,給學生足夠的實驗完成實驗。

結(jié)語

實驗教學是強化人才培養(yǎng)的重要組成部分,作為應用型較強的金屬材料專業(yè),其實驗教學的體系、內(nèi)容、方法等應與時俱進,以適應現(xiàn)代高等教育發(fā)展的客觀要求,以達到厚基礎、寬口徑、強能力、高素質(zhì)的金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標。

作者：李春紅曹鵬軍單位：重慶科技學院冶金與材料工程學院