基于綜合實驗周培養(yǎng)工程實踐能力的探索

摘要：應(yīng)用型高校旨在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才?？茖W(xué)有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，以便更好地服務(wù)于國家和地方經(jīng)濟建設(shè)，是各應(yīng)用型高校追求的目標(biāo)。南京工程學(xué)院在材料類本科人才培養(yǎng)過程中，以多個特色綜合實驗周為依托，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。介紹了材料專業(yè)各特色綜合實驗周的教學(xué)目標(biāo)、組織形式和實施效果，并對存在的問題提出了改進措施。

關(guān)鍵詞：綜合實驗周；應(yīng)用型本科；工程實踐能力

作者簡介：章曉波（1981-），男，安徽宣城人，南京工程學(xué)院材料工程學(xué)院，副教授；巴志新（1979-），女，河南南陽人，南京工程學(xué)院材料工程學(xué)院，副教授。（江蘇#8194;南京#8194;211167）

基金項目：本文系南京工程學(xué)院高等教育研究項目（項目編號：GY201212）、教學(xué)改革項目（項目編號：JG201332）的研究成果。

中圖分類號：G642.423#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標(biāo)識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）14-0162-02

在我國高等教育體系中，不同層次的高校肩負著不同的使命，發(fā)揮著不同的作用。高水平研究型重點大學(xué)肩負著科技創(chuàng)新的重任，他們的歷史使命在于培養(yǎng)具有創(chuàng)造精神的杰出人才，發(fā)現(xiàn)和發(fā)明能夠深刻影響國家科學(xué)技術(shù)進步與經(jīng)濟發(fā)展的新理論、新思想、新技術(shù)和新方法。[1]地方普通高校則更多地是為國家培養(yǎng)具有工程實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，改善全社會的文化結(jié)構(gòu)，為推動地方經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù)，搭建知識轉(zhuǎn)化平臺，實現(xiàn)高水平研究成果向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移和延伸。[2]培養(yǎng)目標(biāo)的不同也體現(xiàn)在實踐課程設(shè)置上的差異：相對于重點大學(xué)來說，應(yīng)用型普通高校更側(cè)重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。為此，應(yīng)用型普通高校在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合專業(yè)特點設(shè)置了相應(yīng)的綜合實驗周[3-5]，以鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

南京工程學(xué)院材料學(xué)院緊緊圍繞培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)，建立了“基礎(chǔ)實驗—綜合實驗周—創(chuàng)新實踐—職業(yè)資格培訓(xùn)”四位一體的漸進式實踐能力培養(yǎng)模式。[6]針對材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生，除金工實習(xí)、電工實習(xí)、材料生產(chǎn)實習(xí)、材料設(shè)備及設(shè)計課程設(shè)計、畢業(yè)論文等常規(guī)實踐教學(xué)外，還開設(shè)了材料信息資源檢索周、金相技術(shù)分析實驗周、無損檢測實驗周、材料熱處理工程師綜合能力實驗周、表面工程綜合實驗周、失效分析綜合實驗周、材料工程綜合實驗周、材料回收綜合實驗周等特色綜合實踐課程。通過綜合實驗周的強化訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力，以滿足就業(yè)市場對應(yīng)用型人才的要求。

一、綜合實驗周的教學(xué)目標(biāo)

1.材料信息資源檢索周

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，單純的傳授知識已經(jīng)遠遠不能滿足時代對高等教育的要求。面對信息急劇增長、知識不斷更新的要求，高等教育必須轉(zhuǎn)向培養(yǎng)大學(xué)生收集、選擇、利用信息的能力，從而使大學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力。[7]開設(shè)信息資源檢索周是為了使學(xué)生掌握本專業(yè)和相關(guān)專業(yè)文獻的檢索方法，學(xué)會常用電子資源數(shù)據(jù)庫的使用方法，懂得如何獲得和利用文獻情報，增強學(xué)生獨立查找所需信息和處理信息的能力，使其具有獨立獲取新知識的能力和分析、整理信息的能力。

2.金相技術(shù)分析實驗周

材料的性能是由組織決定的，金相分析能力對于材料研究者的重要性可見一斑。金相技術(shù)分析實驗周則給學(xué)生提供一周的時間，通過實驗周使其掌握金相顯微鏡的光學(xué)原理、基本構(gòu)造和功能；掌握金相試樣的制備技術(shù)和金相組織的顯示方法；掌握對影響金相顯微鏡影像質(zhì)量的光強度、視場光柵、孔徑光柵等參數(shù)的調(diào)整方法；掌握典型試樣的組織觀察、定性和定量分析，為本專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。

3.無損檢測實驗周

無損檢測在不損害或影響被檢對象使用性能的前提下對被檢對象進行檢測，在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中發(fā)揮著十分重要的作用。無損檢測實驗周要求學(xué)生分析機械零件的服役條件及可能存在的缺陷，選擇正確的無損探傷方法進行無損探傷檢測，以培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用能力。通過綜合實驗周，要求學(xué)生了解常用的無損探傷原理及方法，掌握無損探傷的主要程序和手段，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決無損檢測工程實際問題的能力。

4.材料熱處理工程師綜合能力實驗周

材料熱處理綜合能力實踐周的目的在于經(jīng)過“金屬材料”、“金屬熱處理原理及工藝”等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，模擬生產(chǎn)實際情況，使學(xué)生實際了解從事熱處理相關(guān)技術(shù)工作的主要內(nèi)容，了解從產(chǎn)品設(shè)計零件圖紙到合格零件的整個工藝轉(zhuǎn)化過程中涉及到的熱處理方面的工藝卡片設(shè)計、工藝編制、工藝調(diào)試、試生產(chǎn)及過程檢驗與控制等工作，縮小應(yīng)用型本科畢業(yè)生與具有一定生產(chǎn)經(jīng)驗的技術(shù)人員間的差距，突出地方性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點，提高學(xué)生的熱處理實踐技能與就業(yè)競爭力。

5.表面工程綜合實驗周

由于符合可持續(xù)發(fā)展、低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)節(jié)約型社會等多種社會發(fā)展理念，表面工程產(chǎn)業(yè)化在航空航天、新材料、環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到迅速發(fā)展。[8]表面工程綜合實驗周開設(shè)在“材料表面工程”課結(jié)束后，要求學(xué)生根據(jù)不同的材料與性能要求選擇合理工藝對材料進行相應(yīng)的表面處理，并對表面處理后的試樣進行檢測，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力，加深其對重要表面處理方法原理的理解，掌握表面處理方法和基本實驗技能。

6.失效分析綜合實驗周

在“失效分析”課程結(jié)束后開設(shè)失效分析綜合實驗的目的是通過該實踐教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生進一步掌握材料（零部件）失效分析的基本思路和方法，掌握失效分析的常用方法和原理，掌握工程零件常見的失效形式、特征及產(chǎn)生的原因，熟悉影響各種失效方式的因素，并能提出預(yù)防失效的措施，以適應(yīng)失效分析工作的需要。

7.材料工程綜合實驗周

材料綜合實驗周要求學(xué)生利用實驗室現(xiàn)有條件完成對材料成分的鑒別及強化方式與效果的研究，以培養(yǎng)學(xué)生對“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“金屬熱處理原理及工藝”、“材料力學(xué)性能”等材料專業(yè)主干課程知識的綜合運用能力。通過綜合實驗，要求學(xué)生掌握材料成分鑒別的主要方法及影響材料強化的主要因素，側(cè)重材料“成分—制備工藝—組織—性能”之間關(guān)系的分析。

8.材料回收綜合實驗周

材料回收綜合實驗周要求學(xué)生掌握回收金屬材料、金屬氧化物、金屬鹽溶液和高分子材料的一般工藝過程和實驗方法。比較同種材料不同回收方法的優(yōu)劣，為回收對象選擇合適的回收方法，設(shè)計并實施材料回收實驗方案，最終得到具體的回收產(chǎn)物。通過對回收實驗方案的設(shè)計，加深其對常用金屬和高分子廢棄材料各項性能及回收原理的理解，強化學(xué)生的綠色制造和環(huán)保意識，提高當(dāng)代大學(xué)生材料回收及資源綜合利用的理念、科技創(chuàng)新意識和工程實踐動手能力。

二、綜合實驗周的組織形式和實施效果

材料信息資源檢索周主要由指導(dǎo)教師介紹常用的中英文數(shù)據(jù)庫及其特點、文獻（包括期刊論文、會議論文、學(xué)位論文、文摘、專利、圖書、科技報告等）檢索方法。學(xué)生上機實際操作，熟悉常用中文數(shù)據(jù)庫和英文數(shù)據(jù)庫文獻檢索方法。最后為每個學(xué)生提供相應(yīng)的主題或關(guān)鍵詞，由學(xué)生上機檢索，并撰寫檢索報告，從而評價其對信息資源檢索掌握的程度。該實驗周開設(shè)于大三上學(xué)期前兩周，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)奠定了信息資源檢索基礎(chǔ)。

除材料信息資源檢索周沒有專業(yè)試驗外，其余各綜合實驗周均需要學(xué)生完成相應(yīng)的實驗。在實驗設(shè)計上，力求實驗項目的工程性、內(nèi)容的復(fù)合性、方法的多元性，以達到綜合運用實驗方法和實驗手段、培養(yǎng)材料類應(yīng)用型本科人才的目標(biāo)。綜合實驗周的實施主要按以下流程進行：指導(dǎo)教師布置和講解實驗項目—學(xué)生查閱相關(guān)資料—學(xué)生制定相應(yīng)的實驗方案—教師參與學(xué)生實驗方案的討論、修改和完善—學(xué)生實施實驗方案—學(xué)生分析、處理和總結(jié)實驗結(jié)果—學(xué)生撰寫實驗報告—學(xué)生答辯。各個綜合實驗周均以學(xué)生為主體，配置2～3名指導(dǎo)教師，教師在整個實驗周過程中起指導(dǎo)、督促和評價作用。

在實驗項目選題時，注重知識的綜合性、新穎性和實踐性，遵循與科研課題相結(jié)合和與市場需求相結(jié)合的原則。[4]經(jīng)過多個綜合實驗周的訓(xùn)練，大多數(shù)學(xué)生查閱文獻資料的能力、實驗操作能力、分析和解決問題的能力、撰寫實驗報告的能力均得到充分鍛煉和提高，掌握了解決工程實際問題的方法，強化了對相應(yīng)專業(yè)課程的理解。綜合實驗周的開設(shè)與實施為培養(yǎng)高素質(zhì)材料類應(yīng)用型本科人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。

三、綜合試驗周存在的問題與改進措施

盡管綜合實驗周經(jīng)過不斷地實踐探索和改革取得了較好的效果，但在實踐過程中還存在一些問題與不足，仍需要進一步改進。

首先，實驗條件有待改善。盡管材料學(xué)院擁有較為完備的實驗教學(xué)條件。然而，相對于較多的本科班級和人數(shù)以及較多的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括實驗場地和實驗設(shè)備在內(nèi)的實驗條件還是顯得不足。綜合實驗周大部分時間需要學(xué)生在實驗室進行實驗操作，而其他班級的課內(nèi)實驗會經(jīng)常占用相關(guān)實驗室，導(dǎo)致綜合實驗周不能順利進行。此外，由于綜合實驗周的實驗操作時間相對集中，一些常用設(shè)備不能滿足學(xué)生集中使用的要求。因此，除需要調(diào)節(jié)不同班級課內(nèi)實驗與綜合實驗周的沖突、合理安排實驗室外，還需要加大實驗室設(shè)施建設(shè)力度，以滿足實踐教學(xué)的要求，為培養(yǎng)高水平材料類應(yīng)用型本科人才提供保障。

其次，評價機制有待改進。綜合實驗周主要根據(jù)實踐教學(xué)要求制定相應(yīng)的實驗項目。由于學(xué)生人數(shù)較多，且有些實驗一個學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)無法完成，在實施過程中通常都對學(xué)生進行分組。這樣盡管從某一方面來說鍛煉了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，但在指導(dǎo)過程中也發(fā)現(xiàn)有些組別的實驗大多由一兩個認真的同學(xué)完成，有少數(shù)同學(xué)并未實際參與到實驗中，實驗報告也出現(xiàn)抄襲同組同學(xué)的情況。目前的評價機制盡管已經(jīng)細化到考勤、方案設(shè)計、實驗操作、實驗報告、答辯等環(huán)節(jié)，但最終成績?nèi)砸愿黜棾煽兊目偤蜑闇?zhǔn)。這導(dǎo)致沒有動手操作的學(xué)生也可能蒙混過關(guān)。因此，有必要對現(xiàn)有評價機制進行改進，建議每個單項成績必須合格，總評成績才能合格，以便使每個學(xué)生都實際參與到實踐環(huán)節(jié)中，充分發(fā)揮綜合實驗周的作用。

四、結(jié)語

應(yīng)用型本科院校肩負著為國家和地方提供高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才的使命。南京工程學(xué)院材料學(xué)院結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和近年來的市場需求開始并實施了多個具有特色的綜合實驗周，為材料類應(yīng)用型本科人才工程實踐能力的培養(yǎng)提供了新思路，為同類院校提供了借鑒。但綜合實驗周在實施過程中仍存在一些問題，需要在今后不斷改進和完善，以便為社會輸送更多優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）