材料專業(yè)人才工程實(shí)踐教學(xué)改革研究

摘 要：結(jié)合新時(shí)期高校實(shí)踐教學(xué)改革的總體趨勢，針對(duì)材料專業(yè)提出了“大工程”（Project）背景下多層次（Multi-level）、創(chuàng)新性（Innovativeness）、個(gè)性化（Individuation）的實(shí)踐教學(xué)模式（簡稱PMII實(shí)踐教學(xué)模式），簡述了該模式的總體思路及培養(yǎng)理念，并探討了該培養(yǎng)模式的基本措施。通過該模式的運(yùn)行，旨在為國家培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)的應(yīng)用型復(fù)合人才。

關(guān)鍵詞：材料專業(yè) 實(shí)踐教學(xué) 改革 PMII實(shí)踐教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2013）05-214-02

實(shí)踐教學(xué)是高等工科院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)，是工科院校教學(xué)改革的重要組成部分，也是新世紀(jì)人才培養(yǎng)對(duì)高校教師工作的新要求。實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容與形式不僅是對(duì)理論教學(xué)的驗(yàn)證、補(bǔ)充和拓展，而且還是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、細(xì)致認(rèn)真的科研精神、創(chuàng)新性的思維能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題能力的重要途徑。材料專業(yè)主要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)，并能迅速適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)人才，這就要求學(xué)生不僅具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，而且必須經(jīng)過系統(tǒng)的、全面的實(shí)踐鍛煉，基于這一認(rèn)識(shí)，為了提高材料專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提出了“大工程”背景下多層次、創(chuàng)新性、個(gè)性化的實(shí)踐教學(xué)模式（簡稱PMII實(shí)踐教學(xué)模式），通過該實(shí)踐模式的實(shí)行旨在提高學(xué)生的實(shí)踐能力，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型復(fù)合人才。

一、PMII實(shí)踐教學(xué)模式的思路及培養(yǎng)理念

實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的根本要求，在“大工程”背景下，結(jié)合黑龍江科技學(xué)院地理優(yōu)勢與學(xué)科特色，形成了“多層次、創(chuàng)新性、個(gè)性化”的實(shí)踐教學(xué)理念，即以學(xué)生個(gè)體差異為出發(fā)點(diǎn)，以企業(yè)需求為發(fā)展導(dǎo)向、以校外實(shí)踐等為實(shí)施手段、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，全面開展材料專業(yè)人才的實(shí)踐教學(xué)模式的改革?！按蠊こ獭保匆远鄬W(xué)科專業(yè)交叉融合與應(yīng)用為主要特征，強(qiáng)調(diào)工程與自然、社會(huì)的協(xié)調(diào)。將實(shí)踐教學(xué)體系置于這樣一個(gè)大工程背景下，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程能力。改革的總體思路是以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為主線，消除孤立的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；注重目標(biāo)、手段和方法的有機(jī)結(jié)合，從社會(huì)發(fā)展、企業(yè)需求及學(xué)生個(gè)性出發(fā)，實(shí)施多層次的實(shí)踐教學(xué)模式；完善實(shí)踐教學(xué)各模塊的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)“共性培養(yǎng)與個(gè)性培養(yǎng)、理論知識(shí)與實(shí)踐能力、學(xué)校與工廠企業(yè)”的緊密結(jié)合，全面提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、PMII實(shí)踐教學(xué)模式的基本措施

材料專業(yè)的PMII實(shí)踐教學(xué)體系主要?jiǎng)澐譃閷?shí)驗(yàn)教學(xué)、校內(nèi)實(shí)踐和校外實(shí)踐三個(gè)基本模塊，具體組成內(nèi)容如圖1所示。

1.增加基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，開設(shè)獨(dú)立設(shè)課實(shí)驗(yàn)。黑龍江科技學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院在專業(yè)課程設(shè)置中，基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例高達(dá)30%，許多選修課程都配套設(shè)定實(shí)驗(yàn)課?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法不是采用單一的傳授方式，而是采用教師示范與實(shí)際操作相結(jié)合、板書設(shè)計(jì)和多媒體軟件相結(jié)合、教師講授與學(xué)生互動(dòng)相結(jié)合等多元化教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α０褜?shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課能充分體現(xiàn)PMII實(shí)踐教學(xué)模式多層次、創(chuàng)新性、個(gè)性化的特點(diǎn)。以社會(huì)需求、學(xué)科發(fā)展和學(xué)生個(gè)性差異出發(fā)，實(shí)現(xiàn)因材施教，即結(jié)合學(xué)生的自身特點(diǎn)和興趣愛好，分層次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)全部為綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教師只需給出實(shí)驗(yàn)的任務(wù)和要求即可，如低碳鋼的焊接及常見組織缺陷，學(xué)生需要通過查找有關(guān)資料和參考文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟，并根據(jù)學(xué)生的能力不同，即知識(shí)的掌握與基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟煌褜W(xué)生進(jìn)行分組，通過分組討論提出多種實(shí)驗(yàn)思路，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性和個(gè)性化，最終由學(xué)生歸納總結(jié)幾種實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生始終處于中心地位，教師則處于指導(dǎo)與輔助，這種獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)芤龑?dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和在探索中尋求解決問題的方法。獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)考核不是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果和數(shù)據(jù)來進(jìn)行評(píng)價(jià)，而是本著重過程、重創(chuàng)新思維、重獨(dú)立思考的指導(dǎo)思想，從學(xué)生的資料查找、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料的用量、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇及操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性等多個(gè)環(huán)節(jié)做出綜合評(píng)價(jià)，采用2：5：1：2的計(jì)分比例——實(shí)驗(yàn)前的相關(guān)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)占20分、實(shí)際操作占50分、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及分析占10分、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)20分的綜合考核方式，考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成績，從而真實(shí)的考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)知識(shí)能力、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.利用專業(yè)技能訓(xùn)練、大學(xué)生科技活動(dòng)，提高學(xué)生工程意識(shí)與實(shí)踐能力。（1）傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與金工實(shí)習(xí)內(nèi)容單一，學(xué)科之間的融合較少，為實(shí)現(xiàn)“大工程”的實(shí)踐教育模式，在課程設(shè)計(jì)和金工實(shí)習(xí)上加大了機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣與自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、管理等方面的內(nèi)容，并根據(jù)不同類型人才培養(yǎng)特點(diǎn)，個(gè)性化地制訂實(shí)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)科的交叉和滲透功能，提高學(xué)生的綜合技能和工程意識(shí)。（2）專業(yè)技能訓(xùn)練是學(xué)生把理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合的重要實(shí)踐內(nèi)容，專業(yè)方向明確，訓(xùn)練內(nèi)容系統(tǒng)化、全面化，與企業(yè)需要相融合，如金屬材料工程專業(yè)的訓(xùn)練內(nèi)容有滲碳/碳氮共滲、金屬表面改性技術(shù)、金屬表面淬火、化學(xué)鍍、等離子噴涂、砂型鑄造等。訓(xùn)練過程首先是要求學(xué)生了解設(shè)備，學(xué)校的許多大型設(shè)備都是進(jìn)口設(shè)備，如MW3000數(shù)字化焊機(jī)、TPS4000數(shù)字化焊機(jī)等，學(xué)生要通過翻譯說明書來掌握設(shè)備的操作方法和須知內(nèi)容，這樣不僅提高學(xué)生的設(shè)備使用能力，重要的是提高學(xué)生專業(yè)外文資料的閱讀能力；其次，訓(xùn)練的內(nèi)容需要學(xué)生獨(dú)立完成，如汽車凸輪軸的砂型鑄造，教師只需給出相應(yīng)的零件圖，學(xué)生要繪制出鑄造圖，并利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行模擬，找出最佳方案，然后進(jìn)行配料計(jì)算，造型，熔煉，澆注，獲得鑄件。這種訓(xùn)練方式由學(xué)生自主完成，能充分發(fā)揮出學(xué)生的能動(dòng)性、創(chuàng)造性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。材料專業(yè)立足學(xué)校的辦學(xué)特色、理念，根據(jù)所處的區(qū)域位置與地方發(fā)展需求，在訓(xùn)練內(nèi)容上面向企業(yè)，將最新的方法與技術(shù)融入其中，把知識(shí)性與實(shí)用性進(jìn)行統(tǒng)一，如礦山截齒表面處理方法，學(xué)院與長春東盟礦業(yè)有限責(zé)任公司合作，解決截齒耐磨性問題。通過專業(yè)技能訓(xùn)練的開展，不僅可以極大調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)踐的能力與積極性，而且提高了儀器設(shè)備的利用率。（3）提倡并鼓勵(lì)學(xué)生申請大學(xué)生科研立項(xiàng)，并給予資金支持。PMII實(shí)踐教學(xué)模式要求制定合理的立項(xiàng)制度、審批制度和結(jié)題要求，保障資金切實(shí)到位。大學(xué)生科研活動(dòng)給學(xué)生提供了更為廣闊的實(shí)踐空間，提高學(xué)生的創(chuàng)新性思維，對(duì)于優(yōu)秀成果，將進(jìn)一步推廣，如參加全國鑄造設(shè)計(jì)大賽；在第一屆全國鑄造設(shè)計(jì)大賽中，材料成型專業(yè)學(xué)生取得一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)的優(yōu)異成績。多年的實(shí)踐表明，大學(xué)生科研活動(dòng)對(duì)于推動(dòng)學(xué)術(shù)發(fā)展，提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有著重要作用，同時(shí)，提高就業(yè)競爭力和就業(yè)質(zhì)量。

3.校企聯(lián)合培養(yǎng)，提高實(shí)際分析問題、解決問題的能力。積極打造校企聯(lián)合培養(yǎng)基地，加大校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，構(gòu)建實(shí)踐平臺(tái)，校企雙方以雙向推動(dòng)為運(yùn)行機(jī)制，以互惠互利的“雙贏”為基本原則，開展長期合作。目前已經(jīng)建立的校外實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地達(dá)到10個(gè)，如中國第一汽車集團(tuán)公司、哈爾濱軸承集團(tuán)有限公司等。將“認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”、“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”、“畢業(yè)實(shí)習(xí)”完全在企業(yè)進(jìn)行，并增加實(shí)習(xí)周數(shù)，如生產(chǎn)實(shí)習(xí)由原來的3周增加為4周。通過在企業(yè)的實(shí)踐鍛煉，學(xué)生能全面了解材料生產(chǎn)加工過程，根據(jù)專業(yè)不同有針對(duì)性地培養(yǎng)操作技能，理論知識(shí)活學(xué)活用，掌握實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，強(qiáng)化學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新意識(shí)。在企業(yè)實(shí)習(xí)也存在一定的問題，如學(xué)生的安全、實(shí)習(xí)積極性、對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的影響等等，針對(duì)這些問題學(xué)院采用與企業(yè)積極溝通，確定切實(shí)可行的實(shí)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)，并在企業(yè)給學(xué)生確定導(dǎo)師，進(jìn)行專業(yè)能力培養(yǎng)，確保實(shí)習(xí)質(zhì)量。對(duì)于實(shí)習(xí)的考核主要由實(shí)習(xí)企業(yè)導(dǎo)師評(píng)價(jià)、實(shí)習(xí)報(bào)告總結(jié)、實(shí)習(xí)答辯等部分組成，按照3：4：3的比例綜合考核計(jì)分。實(shí)習(xí)答辯不僅能展現(xiàn)學(xué)生的實(shí)習(xí)成果，更能鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)、PPT制作水平和應(yīng)變能力。校企聯(lián)合培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)高等院校應(yīng)用復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑和手段，不僅有利于實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的確定和學(xué)生實(shí)踐能力的提高， 使學(xué)生的理論知識(shí)、技術(shù)能力、綜合素質(zhì)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高。

三、PMII實(shí)踐教學(xué)模式的師資隊(duì)伍

1.加強(qiáng)師資培訓(xùn)，形成“雙師型”教師。PMII實(shí)踐教學(xué)模式的運(yùn)行關(guān)鍵在于教師，教師首先要做到理論與實(shí)踐的真正融合。因此，學(xué)校鼓勵(lì)并要求材料專業(yè)教師到企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉，接受最新的材料加工技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)理念，把企業(yè)對(duì)人才的需求帶到學(xué)校。材料專業(yè)教師也可在校內(nèi)的其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而形成“大工程”的培養(yǎng)理念。

2.引進(jìn)專業(yè)人才，充實(shí)實(shí)踐教學(xué)師資力量。從企業(yè)中引進(jìn)符合要求具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或聘請校外具有豐富經(jīng)驗(yàn)的兼職教師充實(shí)教師隊(duì)伍。在PMII實(shí)踐教學(xué)模式的運(yùn)行中，不僅可以提高學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，而且對(duì)材料專業(yè)教師向“雙師型”教師的轉(zhuǎn)換起到了重要作用。

四、結(jié)語

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)研究、動(dòng)手能力以及團(tuán)隊(duì)精神的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，而材料專業(yè)的PMII實(shí)踐教學(xué)模式是結(jié)合當(dāng)代高校實(shí)踐教學(xué)改革的總體趨勢，以學(xué)生為中心，以社會(huì)發(fā)展和企業(yè)需求為根本的全新的教學(xué)模式。PMII實(shí)踐教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和綜合素質(zhì)、提高就業(yè)競爭力、充分發(fā)揮各體系在實(shí)踐教學(xué)中的作用和功能。在新形勢下為社會(huì)與企業(yè)需要培養(yǎng)具有高素質(zhì)、個(gè)性化、能力強(qiáng)的應(yīng)用型復(fù)合人才奠定基礎(chǔ)。

[項(xiàng)目名稱：黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目《應(yīng)用型材料類專業(yè)工程訓(xùn)練改革與實(shí)踐》；黑龍江省教育廳規(guī)劃青年專項(xiàng)課題（GBD1211058）]

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（作者單位：黑龍江科技學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150027）（責(zé)編：賈偉）