材料物理專業(yè)選修課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革初探

陳寶東 郭 鋒 胡艷華 劉 亮

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 內(nèi)蒙古呼和浩特 010051

材料物理專業(yè)設(shè)置的部分專業(yè)選修課程(稀土冶金原理與工藝、材料現(xiàn)代分析方法和材料物理性能等)是在學(xué)生已完成基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)后，進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)階段后隨即展開的實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，包含理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩部分內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)原則的重要途徑和手段。[1,2]

近年來，為滿足新形勢下各行業(yè)對材料類專業(yè)高級專門人才的需求，在完成既定教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上，本著高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高質(zhì)量的根本原則，重視和加強(qiáng)教學(xué)計(jì)劃中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是目前材料物理專業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是高等教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)深入研究和推進(jìn)改革的熱點(diǎn)問題。[3]國內(nèi)外高等院校和教育機(jī)構(gòu)對此進(jìn)行了廣泛的研究，然而針對普通工科高校材料物理專業(yè)的選修課程現(xiàn)狀進(jìn)行的研究相對較少[4]，尤其是體現(xiàn)操作和創(chuàng)新能力的實(shí)踐環(huán)節(jié)側(cè)更加少見。[5]本文從內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)(我校)材料物理專業(yè)自身特點(diǎn)出發(fā)，針對當(dāng)前形勢下該課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，提出了一些教學(xué)改革的對策和建議，并進(jìn)行了實(shí)踐初探。

1 我校材料物理專業(yè)選修課程的背景和現(xiàn)狀

根據(jù)教學(xué)計(jì)劃材料物理專業(yè)選修課程通常從第五學(xué)期開始，所有選修課程在隨后兩年的專業(yè)學(xué)習(xí)中逐一展開。主要以理論講授、實(shí)驗(yàn)操作的方式使學(xué)生對課程中的基本原理、相互關(guān)系及實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)得以熟練了解和掌握，使學(xué)生在以后的工作中能夠熟練應(yīng)用這些知識(shí)并進(jìn)行基本的分析和設(shè)計(jì)。我校的材料物理專業(yè)于2000年經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立，2001年開始招收第一屆本科學(xué)生(同時(shí)獲批的還有燕山大學(xué)、大連理工大學(xué)等高等院校)。我校材料物理專業(yè)是在材料學(xué)、金屬材料和冶金工程幾個(gè)傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮內(nèi)蒙古自治區(qū)稀土資源、鋼鐵材料的生產(chǎn)和加工等優(yōu)勢作用，在材料的設(shè)計(jì)、研究、性能改進(jìn)、開發(fā)新材料和新技術(shù)等方面，圍繞稀土功能材料(稀土永磁材料、稀土磁致伸縮材料、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土復(fù)合材料等)和稀土改性的金屬結(jié)構(gòu)材料(稀土摻雜的鎂合金、鋁合金、高強(qiáng)度合金鋼等)等展開基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。

在這種基于金屬材料和功能材料孕育的材料物理專業(yè)基本無可借鑒的先例，需依靠自身不斷的建設(shè)、發(fā)展和創(chuàng)新。專業(yè)選修課程的培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的設(shè)置和修訂，應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，目前已取得一定成果，學(xué)生的就業(yè)率、就業(yè)層次以及進(jìn)入研究生階段繼續(xù)深造的人數(shù)較早些年已有大幅度提升，已獲得內(nèi)蒙古自治區(qū)級精品課程1項(xiàng)，獲得校級精品課程1項(xiàng)，并獲得了1個(gè)校級教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，尤其是材料現(xiàn)代分析方法、材料物理性能等課程，按照原有教學(xué)大綱的要求，難以找到合適的實(shí)踐教學(xué)手段和途徑。我們充分依靠學(xué)校專業(yè)特色，在金屬材料、冶金工程等專業(yè)中探尋適合于該專業(yè)特有的教學(xué)大綱，經(jīng)過多年的實(shí)踐證明，當(dāng)前的教學(xué)大綱對培養(yǎng)高水平的專業(yè)技術(shù)人員起到了積極的作用，是行之有效的。但面對新時(shí)期對高素質(zhì)、綜合型人才目標(biāo)的要求，尤其是對動(dòng)手能力的要求不斷提高，考慮到現(xiàn)有教學(xué)條件、學(xué)生主觀態(tài)度和指導(dǎo)教師水平等多方面因素，現(xiàn)行的教學(xué)大綱存在一些問題和不足之處。

2 我校材料物理專業(yè)選修課程存在的問題

1998年教育部頒布了新的高等院校本科專業(yè)目錄，到2012年的幾次專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的補(bǔ)充和修訂，普通高校對本科專業(yè)的設(shè)置進(jìn)行了一系列調(diào)整，培養(yǎng)目標(biāo)緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，教學(xué)大綱更是以學(xué)生深造、就業(yè)和服務(wù)社會(huì)為導(dǎo)向不斷調(diào)整。然而，實(shí)踐性較強(qiáng)的選修課程依然主要通過教師講授來完成，學(xué)生與教師間的互動(dòng)情況和教學(xué)內(nèi)容未見明顯改善，實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的課時(shí)量并沒有明顯增加，原有的實(shí)踐課時(shí)量和完成質(zhì)量有待于考究，教學(xué)的方案、內(nèi)容和過程幾乎未變。因此，目前材料物理專業(yè)選修課程的教學(xué)存在著難以適應(yīng)不斷改進(jìn)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，人才培養(yǎng)與社會(huì)需求無法恰當(dāng)對接等突出問題。如何在新形勢下改進(jìn)教學(xué)大綱和內(nèi)容，尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，確保教學(xué)保質(zhì)保量的順利完成，逐步提高教學(xué)質(zhì)量和效果是高校必須解決的首要問題，對此我校進(jìn)行了積極的探索和初步實(shí)踐。

3 我校材料物理專業(yè)選修課程改革的對策

在深入推進(jìn)教育教學(xué)改革，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量背景下，黨中央及教育主管部門已做出一系列改革措施。從1999年的“質(zhì)量工程”到2010年“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的制定，十年間教育教學(xué)改革不斷深化和創(chuàng)新，由以人為本提高教育質(zhì)量的人才培養(yǎng)理念，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣邞?yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。我校材料物理專業(yè)的選修課程應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)方案，以材料和物理兩學(xué)科為中心，使學(xué)生掌握課程內(nèi)容的基本原理及一般方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課以及為今后的實(shí)際工作奠定理論基礎(chǔ)和實(shí)際動(dòng)手能力。為此應(yīng)徹底變革教學(xué)方案和大綱，教學(xué)方式由單一的教師集中講授調(diào)整為以學(xué)生實(shí)踐為主，采用集中和分散相結(jié)合的模式。集中是指涉及理論性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，由教師集中講授來完成，考核主要通過學(xué)期末的理論考試來衡量，作為學(xué)生的考試成績。分散是指學(xué)生實(shí)踐課時(shí)采用分組形勢，按照預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)踐內(nèi)容和方案，在教師的引導(dǎo)下，由每個(gè)小組的學(xué)生獨(dú)立完成，教師給出綜合評分，作為學(xué)生平時(shí)成績。學(xué)生的最終成績由考試成績和平時(shí)成績累加得到，其中考試成績比例應(yīng)由原教學(xué)大綱要求的70-80%，調(diào)整到30%，而平時(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)成績調(diào)整為70%，大幅增加實(shí)踐環(huán)節(jié)考核指標(biāo)的權(quán)重。采用分散和集中相結(jié)合的教學(xué)方式，尤其是大幅提高平時(shí)實(shí)踐成績的比例，充分體現(xiàn)出增加和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革目標(biāo)。

豐富教學(xué)內(nèi)容與形式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性。如何正確發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、提高教學(xué)質(zhì)量和效果是要思考的核心問題。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生作為教學(xué)的主體，學(xué)習(xí)收獲主要取決于學(xué)生自身的主動(dòng)性和積極性。分散實(shí)踐的教學(xué)方式由五位同學(xué)組成一小組，由教師的指導(dǎo)和引領(lǐng)、小組的組長具體負(fù)責(zé)的機(jī)制。包含現(xiàn)場實(shí)踐內(nèi)容的操作和創(chuàng)新設(shè)計(jì)、PPT專題講述和小組討論等互動(dòng)形式。要求學(xué)生提出具體問題，各小組之間不能重復(fù)，由負(fù)責(zé)教師現(xiàn)場答疑，內(nèi)容匯總整理后作為每個(gè)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)成績的重要部分，使得學(xué)生由被動(dòng)式的聽來學(xué)習(xí)新知識(shí)向主動(dòng)想的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，學(xué)生在了解教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐手段、設(shè)備運(yùn)行、技術(shù)交流的過程中，適當(dāng)進(jìn)行一些動(dòng)手技能培訓(xùn)，包括一些實(shí)驗(yàn)的嘗試性設(shè)計(jì)，使學(xué)生真正感受到類似于參與生產(chǎn)過程之樂。這樣通過充實(shí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增進(jìn)了學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的理解，提高了分析和解決問題的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

加強(qiáng)師資隊(duì)伍素質(zhì)建設(shè)，提高實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能力。材料物理專業(yè)選修課程的教學(xué)具有很強(qiáng)的現(xiàn)場性，比如：稀土冶金原理與工藝課程中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：稀土濕法冶金和火法冶金，包含初期教師演示實(shí)驗(yàn)及后期學(xué)生設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)兩部分，操作的自由度較大，為學(xué)生提供了非常寬的設(shè)計(jì)空間；同時(shí)要求教師不但具備系統(tǒng)的理論知識(shí)，還應(yīng)熟悉本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的實(shí)際情況。目前，大多數(shù)學(xué)校存在著高級職稱的教師忙于科研，中級職稱教師忙于理論教學(xué)，初級職稱教師忙于職稱培訓(xùn)的實(shí)際情況。有資歷的老教師由于多種原因無法參與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，青年教師往往被安排來進(jìn)行指導(dǎo)，因缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而無法完全保證教學(xué)的質(zhì)量。對此應(yīng)始終把加強(qiáng)教師梯隊(duì)建設(shè)作為重要的教學(xué)改革任務(wù)來抓。首先，加強(qiáng)教師對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的認(rèn)識(shí)，將實(shí)踐教學(xué)調(diào)整為業(yè)績考核和職稱評定的重要內(nèi)容之一，充分調(diào)動(dòng)教師參與實(shí)踐教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。其次，針對青年教師比例較多，且缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的特點(diǎn)，采取以“一老帶多新，多學(xué)科交叉”的梯隊(duì)建設(shè)方式，形成一支專業(yè)知識(shí)強(qiáng)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的老中青相結(jié)合的高水平教學(xué)隊(duì)伍，既保證了教學(xué)的質(zhì)量，也鍛煉和培養(yǎng)了青年教師的實(shí)踐能力。

綜上所述，針對新形勢下材料物理專業(yè)選修課程出現(xiàn)一些新情況、新問題，如何不斷深化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，構(gòu)建與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)方案，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，是一個(gè)值得深入探討的教改方向。

[1]葉宏,閆忠琳.材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀與對策[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2007(2):126-127.

[2]于化東.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力[J].中國高等教育,2010(21):23-25.

[3]耿桂紅.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2007,24(5):110-114.

[4]朱正偉,劉東燕,何敏.進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的思考[J].高等理科教育,2008,78(2):74-76.

[5]朱正偉,劉東燕,何敏.進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的思考[J].高等理科教育,2008,78(2):74-76.