材料成型及控制工程專業(yè)實驗教學(xué)改革探討

景艷

摘要：作者以山東交通學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)為例，論述了傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在的各方面的局限性。為了真正發(fā)揮實驗室在提高學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力、實施素質(zhì)教育等方面的重要作用，提出了在教學(xué)觀念、實驗室建設(shè)管理、實驗指導(dǎo)、實驗教學(xué)質(zhì)量評價及實驗內(nèi)容模式等方面的改革措施。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；材料成型及控制工程；綜合化；工程化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0279-02

我校的材料成型及控制工程專業(yè)以培養(yǎng)面向鑄造、焊接、金屬壓力加工、塑料制品加工等行業(yè)的工程師、工藝管理人員等為目標，很多學(xué)生畢業(yè)后都在機械、汽車、壓力容器等各類企業(yè)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料成型工藝設(shè)計、材料的分析檢測等技術(shù)性工作。這就要求學(xué)生在校期間不僅要掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識，更要通過實驗及各項設(shè)計實習(xí)培養(yǎng)一定的工程應(yīng)用能力。專業(yè)實驗室作為一個重要的教學(xué)平臺更要與時俱進，充分發(fā)揮其在實踐教學(xué)體系中的作用。

一、材料成型及控制工程專業(yè)實驗室基本任務(wù)

高等學(xué)校實驗室作為理論教學(xué)的補充，培養(yǎng)學(xué)生實踐技能、創(chuàng)新能力，是學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分。同時實驗室擁有大量先進的設(shè)備儀器，也是出成果、出人才、知識創(chuàng)新、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究的重要基地。具體有以下幾項任務(wù)：

1.根據(jù)專業(yè)設(shè)置和教學(xué)大綱，按每學(xué)期教學(xué)計劃的要求，承擔(dān)實驗教學(xué)任務(wù)。

2.實驗室要注意吸收生產(chǎn)、科研的新成果，積極更新實驗內(nèi)容，開設(shè)新的實驗項目，增加綜合性、設(shè)計性、研究性和創(chuàng)新性實驗。

3.大力改進實驗教學(xué)模式，為學(xué)生提供開放的實驗內(nèi)容、實驗資源，引導(dǎo)學(xué)生進行創(chuàng)新性思維，把理論知識真正與生產(chǎn)實際甚至發(fā)明創(chuàng)造結(jié)合起來。

4.實驗室要在保證實驗教學(xué)的前提下，發(fā)揮技術(shù)和儀器設(shè)備的潛力，積極開展科學(xué)研究工作，推進對外服務(wù)工作的開展，積極創(chuàng)造條件同企業(yè)、科研單位合作共建專業(yè)實驗室和開放實驗室。

5.實驗室儀器設(shè)備和低值易耗品以及各種文件資料等的管理，提高儀器設(shè)備的完好率、利用率，保證實驗教學(xué)文件、儀器設(shè)備資料保存完整。

二、實驗教學(xué)存在的問題

隨著生產(chǎn)水平、技術(shù)條件的變化，以往的實驗教學(xué)內(nèi)容已不能滿足新的培養(yǎng)目標。以前多是課程內(nèi)實驗，實驗內(nèi)容、步驟學(xué)生不能自主決定。不少實驗教學(xué)內(nèi)容工程應(yīng)用性不強；教學(xué)模式比較單一；部分實驗教學(xué)設(shè)備陳舊，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合難有實質(zhì)性進展；另外，目前的在校中青年教師大多都是高學(xué)歷、理論強，但缺乏企業(yè)的實踐鍛煉，往往難以勝任面向生產(chǎn)一線實踐能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)改革工作。具體可分為以下幾個方面的問題：

1.實驗教學(xué)觀念上的問題。一直以來，我校的實驗室建設(shè)很多年都沒有太大改善，我們的教育都無意識地忽略學(xué)生的個性發(fā)展。實驗教學(xué)多是按照課程教學(xué)大綱的規(guī)定，實驗教師確定實驗內(nèi)容，講解實驗的操作，指導(dǎo)學(xué)生去完成實驗并獲得數(shù)據(jù)。學(xué)生、實驗指導(dǎo)教師和實驗技術(shù)人員參與的積極性不高，還有學(xué)生擔(dān)心實驗會過多占用理論課的學(xué)習(xí)時間，被動參與甚至勉強應(yīng)付。這種觀念造成設(shè)備利用率偏低，學(xué)生實驗多是簡單模仿、動手能力創(chuàng)新能力差，實驗室不能真正發(fā)揮作用，大學(xué)的教育不能適應(yīng)學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展的需要。

2.實驗室建設(shè)、管理問題。加強實驗室建設(shè)、改善實驗教學(xué)條件、提高實驗教學(xué)質(zhì)量是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標的基本條件。但因近幾年學(xué)校新校區(qū)建設(shè)、搬遷等方面的原因，我校各學(xué)院所轄實驗室布置較分散，學(xué)院內(nèi)不同專業(yè)甚至學(xué)院間的實驗室相互穿插，使用管理不便。且各學(xué)院間相互獨立，部分實驗室存在重復(fù)的低效益建設(shè)。部分實驗室老舊設(shè)備多，新設(shè)備數(shù)量有限，部分高精尖儀器利用率偏低。相比在老校區(qū)時實驗環(huán)境有所改善，但隨著近兩年幾個項目相繼展開，設(shè)備陸續(xù)進來，實驗用房依然緊張。實驗教學(xué)管理方面一直有各項規(guī)章制度，但自2013級開始各專業(yè)每學(xué)期理論課安排得較緊張，有的班級甚至周六都排課，學(xué)生沒足夠時間去參加課外的實驗。實驗教師有些新開實驗或改進實驗?zāi)Ｊ缴陥蟮拈_放性實驗也常因?qū)W生報名人數(shù)不足而無法開展。

3.實驗指導(dǎo)問題。我校實驗指導(dǎo)教師缺乏。比如交通物流工程學(xué)院只有一名人事代理實驗員，負責(zé)全學(xué)院所有實驗室的日常維護管理，實驗指導(dǎo)及設(shè)備調(diào)研驗收培訓(xùn)等實驗室建設(shè)等工作只能是其他理論教師兼職，造成許多工作疲于應(yīng)對，管理系統(tǒng)不完善。像作者所在機械學(xué)院，共三個實驗中心，總資產(chǎn)800萬左右。每個實驗中心各有十個左右實驗室，但都只有一名專職實驗教師，除了少量理論課還要負責(zé)日常實驗室設(shè)備管理維護，實驗指導(dǎo)及批改實驗報告，設(shè)備的調(diào)研、到貨接收、驗收培訓(xùn)、報銷等程序，還有學(xué)院及學(xué)校下發(fā)的各項臨時性工作。

4.實驗教學(xué)內(nèi)容、模式及質(zhì)量評價問題。之前學(xué)校實驗教學(xué)多為課程內(nèi)實驗，內(nèi)容各自孤立。另外由于實驗人員不足、實驗經(jīng)費緊張、新設(shè)備少等原因，課程實驗大多一直沿用之前的項目，內(nèi)容變化不大，綜合性、設(shè)計性實驗項目較少。有些教學(xué)內(nèi)容的工程應(yīng)用性不強，設(shè)計類的實驗教學(xué)也只是出設(shè)計圖紙，沒有相應(yīng)經(jīng)費，除了少量參賽項目很少能研制出實物。

三、學(xué)校實驗教學(xué)改革探索

1.教學(xué)觀念方面：從我校的角度而言，轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)教育觀念就是以企業(yè)崗位需求為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，盡力讓實驗內(nèi)容與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，加強學(xué)生的實踐動手能力訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、團隊合作以及分析解決問題的能力。力爭建立以“強化實踐，注意綜合，突出創(chuàng)新”為指導(dǎo)思想的大學(xué)實踐教學(xué)體系，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

2.實驗室建設(shè)、管理方面：學(xué)校為改善實驗教學(xué)條件，新校區(qū)建設(shè)了大型多層建筑工程訓(xùn)練中心，作為我校多個院部綜合使用的集教學(xué)、試驗、工程認知和訓(xùn)練為一體的大型綜合類建筑。建筑主體采用框架結(jié)構(gòu)，有七個樓座，通過東側(cè)的認知長廊和西側(cè)的連廊連接為一個單體工程。以機械學(xué)院為例，自2015年夏天搬到長清校區(qū)，在國家教育財政及學(xué)校支持下，接連獲批幾個大的實驗室建設(shè)項目，經(jīng)過充分調(diào)研購進一批先進的急需儀器設(shè)備，對原有實驗室進行補充完善并成立了新的專業(yè)實驗室。實驗室在保證學(xué)生基本實驗的基礎(chǔ)上，努力讓學(xué)生開闊眼界，多去了解本專業(yè)較先進的設(shè)備技術(shù)和生產(chǎn)工藝。

3.實驗指導(dǎo)方面：為充分發(fā)揮實踐教學(xué)在高校人才培養(yǎng)中的作用，學(xué)校近幾年做了大量工作以加強實驗教學(xué)師資隊伍建設(shè)。比如規(guī)定專業(yè)教師必須參與指導(dǎo)實驗，鼓勵新進博士帶學(xué)生進實驗室搞科研項目，聘請企業(yè)有豐富經(jīng)驗的優(yōu)秀技術(shù)骨干進校指導(dǎo)學(xué)生進行各項設(shè)計訓(xùn)練，招聘相關(guān)專業(yè)的實驗員（人事代理）來充實實驗指導(dǎo)隊伍等等。

4.實驗教學(xué)質(zhì)量評價方面：改變原來主要靠實驗報告評價學(xué)生實驗成績的狀況，制定科學(xué)、合理的實驗?zāi)芰荚u方案。實驗前教師布置學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容并回答問題，實驗過程中隨時提問并對學(xué)生的操作打分，實驗結(jié)束后學(xué)生要完成實驗報告或?qū)嶒炚撐摹Ｍㄟ^對整個實驗過程的評定來考評學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?，讓每個學(xué)生真正實現(xiàn)動手操作及數(shù)據(jù)分析，從而實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的整合與提高。

5.實驗教學(xué)內(nèi)容及模式的綜合化、工程化：改革實踐根據(jù)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標定位，結(jié)合實驗室條件，對深化專業(yè)實驗教學(xué)模式和內(nèi)容的改革進行了如下定位：以綜合化、工程化作為專業(yè)實驗教學(xué)改革方向，改進專業(yè)實驗教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)生的就業(yè)能力和適崗能力。以材料成型及控制工程專業(yè)焊接方向為例：在學(xué)生大四上學(xué)期，根據(jù)各專業(yè)的崗位職責(zé)要求開設(shè)一批具有工程背景的綜合實訓(xùn)項目。比如為培養(yǎng)適應(yīng)汽車制造、壓力容器、鋼結(jié)構(gòu)等企業(yè)的工程應(yīng)用能力，焊接方要開設(shè)基于綜合化、工程化的一系列設(shè)計及工藝類綜合技能訓(xùn)練。這不僅是對理論課教學(xué)內(nèi)容的驗證、補充，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)現(xiàn)并解決實際問題能力的重要途徑。同時，這類訓(xùn)練的條件比較靈活，學(xué)生各自的設(shè)計思路不盡相同，提出的問題可以隨時協(xié)商或跟導(dǎo)師溝通，實驗教學(xué)環(huán)境更貼近企業(yè)生產(chǎn)實際。這也加強了實驗教學(xué)與其他實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的聯(lián)系。

綜上所述，我校實驗教學(xué)改革經(jīng)過一年多的實踐，已初顯成效。但還存在一些不足，如某些實驗設(shè)備數(shù)量有限、實驗指導(dǎo)教師人員不足、實驗室開放程度不夠等。為了達到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，讓材料成型及控制工程專業(yè)的學(xué)生具備實踐能力、創(chuàng)新精神及良好的工程應(yīng)用能力，專業(yè)實驗教學(xué)改革工作還任重道遠，需要不斷地探索和創(chuàng)新。endprint