地方院校材料物理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革與探索

王傳新 馬志斌 滿衛(wèi)東 付秋明 熊禮威

摘 要：按照我?！叭龑?shí)一創(chuàng)”的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革計(jì)劃，為適應(yīng)湖北省戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)計(jì)劃要求，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力應(yīng)用性人才，強(qiáng)化材料物理專業(yè)特色—等離子體技術(shù)與薄膜材料。通過實(shí)驗(yàn)體系的合理改革，以及實(shí)現(xiàn)3年理論教學(xué)，1年實(shí)踐教學(xué)的“3+1”式的培養(yǎng)模式。使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)銜接，起到相輔相成、相互促進(jìn)的作用。近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，這一系列實(shí)踐教學(xué)改革，取得明顯的成效。該文對(duì)材料物理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革進(jìn)行總結(jié)，提供一種新的材料物理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系。

關(guān)鍵詞：材料物理專業(yè) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 創(chuàng)新平臺(tái) 培養(yǎng)質(zhì)量

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）09（c）-0163-02

材料物理專業(yè)屬于材料科學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科，培養(yǎng)初步掌握材料科學(xué)與物理學(xué)的基本理論，能夠在材料科學(xué)與工程相關(guān)領(lǐng)域從事科學(xué)研究以及技術(shù)開發(fā)的高級(jí)人才。根據(jù)學(xué)校定位不同，每所學(xué)校的材料物理專業(yè)雖然名稱相同，但內(nèi)涵并不完全相同，研究性大學(xué)偏重基礎(chǔ)理論知識(shí)教學(xué)，普通大學(xué)偏重于應(yīng)用方面。我校作為一所地方院校，考慮到學(xué)生就業(yè)，專業(yè)方向偏重應(yīng)用，因而實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量乃至專業(yè)方向有著重要影響。加強(qiáng)并科學(xué)合理地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)管理，對(duì)提高教學(xué)效果起著舉足輕重的作用[1]。近年來，許多高校通過不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，保證本科生培養(yǎng)質(zhì)量[2.3]。該文是在該校材料物理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)多年累積中得到的一些體會(huì)，希望能夠?qū)ν悓I(yè)建設(shè)有所借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)

該專業(yè)定位為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才，實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)就尤為重要。在材料物理專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)過程中，主要做以下幾個(gè)方面工作來強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。材料物理專業(yè)成立之初，材料物理專業(yè)共有10門課程開設(shè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，總學(xué)時(shí)數(shù)80，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共20項(xiàng)，在材料制備、合成與加工，材料性能測(cè)試、材料組織結(jié)構(gòu)測(cè)定及材料應(yīng)用等方面開展實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，有綜合性試驗(yàn)的課程比例67%，綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)占總實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例為56%。存在問題是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分散，內(nèi)在聯(lián)系不強(qiáng)，不能很好突出材料科學(xué)結(jié)構(gòu)與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)校根據(jù)教育部高教改革精神，針對(duì)社會(huì)對(duì)人才不斷提高的現(xiàn)狀，在2009年提出了“三實(shí)一創(chuàng)” （“三實(shí)”指：實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)，“一創(chuàng)”指創(chuàng)新）為核心的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)改革計(jì)劃[4]。材料物理專業(yè)為貫徹學(xué)校教改精神，并突出本專業(yè)特色---等離子體技術(shù)與薄膜材料，對(duì)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行系列改革。對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系重新規(guī)劃，將原來分散在各個(gè)課程中的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合，開設(shè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程，制定統(tǒng)一大綱，整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，避免重復(fù)內(nèi)容，整合后的試驗(yàn)包含基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。使實(shí)驗(yàn)體系更加完備，并能反映材料科學(xué)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。整合后的實(shí)驗(yàn)課程為《材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》《材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)》以及《等離子體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》3門課程，總學(xué)時(shí)由原來的80個(gè)增加到108個(gè)，能反映材料科學(xué)結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系的綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)數(shù)達(dá)到80%以上。同時(shí)，為強(qiáng)化專業(yè)特色，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行創(chuàng)新，將與專業(yè)方向一致的部分可轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，以科研促進(jìn)教學(xué)。目前，在材料物理開設(shè)的3門實(shí)驗(yàn)課中，《材料物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)》以及《等離子體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》全部實(shí)驗(yàn)均為科研轉(zhuǎn)化而來。通過將科研與教學(xué)緊密結(jié)合，充分利用科研設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面彌補(bǔ)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足；另一方面，讓學(xué)生接觸科研前沿，激發(fā)從事科研工作興趣，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的方法以及創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新性思維方式，加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，提高教學(xué)效果。此外，由于該校材料物理專業(yè)是依托學(xué)科而建，科研方向正好是專業(yè)培養(yǎng)方向，因此，實(shí)驗(yàn)體系改革能夠強(qiáng)化專業(yè)特色。

2 創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)

創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的支持，針對(duì)該專業(yè)特色--等離子體技術(shù)與薄膜材料，利用學(xué)校教學(xué)平臺(tái)建設(shè)經(jīng)費(fèi)，通過成功申報(bào)《新技術(shù)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用》重點(diǎn)建設(shè)工程，搭建等離子體產(chǎn)生、診斷、應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室了解等離子體技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用方面的知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際能力、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力提供了物質(zhì)支持。除了進(jìn)行《等離子體技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)課程外，該平臺(tái)還對(duì)學(xué)生開放，鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)學(xué)校設(shè)立的大學(xué)生校長(zhǎng)科研基金，以及進(jìn)行課外科技活動(dòng)，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和分析能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和方法，起到促進(jìn)作用。

此外，充分利用依托學(xué)校的湖北省等離子體化學(xué)與新材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖北省微波等離子體技術(shù)應(yīng)用研究中心等研究平臺(tái)作為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的補(bǔ)充。結(jié)合專業(yè)方向和教師科研項(xiàng)目，為創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)提供素材。將有些比較大的科研項(xiàng)目分解成適合大學(xué)生知識(shí)水平的小課題，作為大學(xué)生課外科技活動(dòng)的選題，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，參與教師的科研工作，引導(dǎo)學(xué)生了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、追蹤本學(xué)科領(lǐng)域最新進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生從事科研工作的興趣，以及創(chuàng)新意識(shí)和能力。

3 實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)作用重大，創(chuàng)新之本在于實(shí)踐，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力具有非常重要的作用[5]。通過在企業(yè)實(shí)地教學(xué)，讓學(xué)生將書本知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來。2010年以前本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要有畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文，在指導(dǎo)畢業(yè)論文過程中，鼓勵(lì)學(xué)生采取“宜化模式”作畢業(yè)論文。所謂“宜化模式” 就是指課題來源于企業(yè)，結(jié)合工廠實(shí)際，其研究結(jié)果更具有實(shí)用性，即要求學(xué)生畢業(yè)論文真題真做。學(xué)生在做畢業(yè)論文過程中能夠更好地將書本上的理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，有效訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。本專業(yè)近年來在學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中有20.3%的學(xué)生采取“宜化模式”作畢業(yè)論文。2010年，湖北省教育廳為促進(jìn)高等教育與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展緊密結(jié)合，引導(dǎo)高等學(xué)校主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)和資源配置，深化人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)施湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃[6]，材料物理專業(yè)成功入選后，對(duì)課程體系又進(jìn)行改革，實(shí)行“3+1”模式，即3年理論教學(xué)，1年實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)包含工程實(shí)踐和畢業(yè)論文，工程實(shí)踐在合作企業(yè)進(jìn)行，強(qiáng)化了辦學(xué)與市場(chǎng)結(jié)合度，使培養(yǎng)人才更加符合市場(chǎng)需求，增強(qiáng)了畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才要求日益提高，除了掌握材料組成、結(jié)構(gòu)、性能與應(yīng)用等方面基本知識(shí)外，還要具備知識(shí)的綜合應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力。只有不斷探索材料物理專業(yè)教學(xué)規(guī)律，兼容并蓄國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)方法，才能培育適合當(dāng)代社會(huì)需求的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。該文針對(duì)該校材料物理專業(yè)的特色，并結(jié)合科研平臺(tái)條件，對(duì)材料物理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了改革和探索，改變了過去實(shí)驗(yàn)課依附于理論課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)，大幅增加實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，實(shí)行3年理論教學(xué)，1年實(shí)踐教學(xué)的“3+1”的培養(yǎng)模式。近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，改革后學(xué)生的實(shí)踐能力得到了加強(qiáng)，學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與知識(shí)的綜合應(yīng)用能力等都得到了提高，就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志華.淺談實(shí)踐教學(xué)管理的有效途徑[J].科技資訊，2015（7）：147.

[2] 楊迪武.材料物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014（14）：41.

[3] 趙春霞，周靜，韓京.材料物理專業(yè)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013，11（1）：77-79.

[4] 武漢工程大學(xué)以“三實(shí)一創(chuàng)”為核心的人才培養(yǎng)模式改革計(jì)劃[Z].

[5] 王迎軍，項(xiàng)聰，余其俊，等. 材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2012（5）：127-131.

[6] 湖北省教育廳關(guān)于實(shí)施湖北省普通高等學(xué)校戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的通知[Z].