冶金工程專業(yè)實驗教學(xué)改革研究

孫志敏

摘? 要：隨著教育理念的改革和發(fā)展，對高等教育培養(yǎng)綜合性人才培養(yǎng)提出了新的要求。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)重要途徑之一，更是高校雙創(chuàng)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。針對長春師范大學(xué)冶金工程專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，結(jié)合實驗教學(xué)的具體情況，提出了教學(xué)改革的具體路徑，通過完善教學(xué)設(shè)施、開展開放實驗教學(xué)、綠色實驗教學(xué)、改革考核模式和加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)等方面進(jìn)行探索，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：冶金工程專業(yè)? 實驗教學(xué)? 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（b）-0099-02

近年來，隨著教育理念的改革和發(fā)展，高等教育的人才培養(yǎng)模式也正由傳統(tǒng)的專業(yè)型人才培養(yǎng)向綜合型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。2016年6月，我國成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員，正式拉開現(xiàn)階段我國工程教育改革的帷幕[1]。在工程認(rèn)證的背景下，改變傳統(tǒng)教學(xué)理念，以培養(yǎng)適應(yīng)社會全面進(jìn)展的綜合型人才成為首要目標(biāo)。實驗教學(xué)是高校理工科教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生獲得創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和工程實踐能力的重要手段。實驗教學(xué)過程也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的主要途徑，更是高校工程類專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié)[2]。該文依托長春師范大學(xué)冶金工程專業(yè)課程體系，針對冶金工程專業(yè)傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式存在的問題，提出冶金工程專業(yè)實驗教學(xué)的新思路，探討了實驗教學(xué)改革的具體途徑。

1? 問題分析

1.1 重理論輕實驗

在大部分的教學(xué)過程中，過于強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性，實驗課的設(shè)置依托于理論課，這使得實驗教學(xué)內(nèi)容過于單一，大多是演示實驗和驗證實驗，實驗過程和方法比較具體，學(xué)生只要按照實驗流程或者教師的操作方法重復(fù)進(jìn)行即可。對于需要學(xué)生自主設(shè)計實驗方案和實驗流程的綜合設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗較少，同時，科學(xué)研究的實驗內(nèi)容太少，教學(xué)方式上多以教師主體學(xué)生被動接受的形式出現(xiàn)在實驗教學(xué)中，并沒有體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，這些教學(xué)手段和教學(xué)形式直接影響學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)。實驗課程的設(shè)置不僅要培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，更要培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的運(yùn)用能力。目前冶金工程專業(yè)的實驗教學(xué)模式，會使培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維和獨(dú)立思考和解決問題的能力，這種教學(xué)形式會直接影響學(xué)生以后的工作和生活，使得學(xué)生在實際工作中不懂變通，過于形式化[3]。

1.2 實驗條件不足

冶金工程是實踐性較強(qiáng)的專業(yè)之一，近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，冶金的各種工藝也在不斷更新中，而冶金工程專業(yè)的師資隊伍存在專業(yè)性不強(qiáng)、實踐經(jīng)驗不足等問題，這嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的質(zhì)量。實驗教師數(shù)量不足，難以滿足實驗教學(xué)的要求，專業(yè)課教師要承擔(dān)大部分的實驗教學(xué)，使得教師實驗教學(xué)壓力大，也直接影響理論課的教學(xué)質(zhì)量;師資的整體水平不高，職稱分布不均衡，這也限制了教師創(chuàng)新能力的提升，直接影響學(xué)生的成長和未來的發(fā)展;實驗經(jīng)費(fèi)、實驗場地投入不足等問題也難以滿足學(xué)生對實驗的要求，使得一些綜合性的實驗難以完成，很大程度上限制了學(xué)生實驗水平的提升。

1.3 考核方式單一

冶金工程專業(yè)在實驗過程中，部分實驗室設(shè)備較大，實驗操作過程中很難單獨(dú)完成，只能以小組的形式共同測定實驗數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致了一些學(xué)生在實驗過程中不主動，直接用小組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，一些小組的實驗數(shù)據(jù)由個別同學(xué)進(jìn)行處理，其他同學(xué)直接使用，這就使得部分學(xué)生在實驗過程中得不到鍛煉。而傳統(tǒng)的實驗課程考核模式以實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告和出缺勤成績?yōu)橹鳎捎趯嶒瀸W(xué)生較多，很難在成績上體現(xiàn)學(xué)生的課堂操作情況。

2? 改革措施

傳統(tǒng)的冶金工程實驗課程教學(xué)存在上述問題，實驗過程過于形式化，這在一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展[4]。因此，實驗教學(xué)的改革需從學(xué)校、教師和學(xué)生各個層面進(jìn)行改革，采用合理的實驗手段提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，從而提升學(xué)生解決冶金過程中復(fù)雜的工程問題的能力。

2.1 完善教學(xué)設(shè)施

實驗教學(xué)過程中的硬件保障是實驗教學(xué)的各種儀器。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有的設(shè)備已經(jīng)老舊或不能滿足實驗要求。面對新的需求，學(xué)校應(yīng)加大儀器的購買力度，適時更新儀器。一些可拆裝的儀器實，驗教師可根據(jù)實驗要求進(jìn)行改裝，這樣既可以充分利用原有設(shè)備，又可避免浪費(fèi)資金。由于現(xiàn)代技術(shù)更新速度快，為了使學(xué)生能夠使用一些比較昂貴的、較新的實驗儀器，可以進(jìn)行校企合作，學(xué)生到企業(yè)中實習(xí)，使學(xué)生在實習(xí)過程中學(xué)到新技術(shù)、新知識。在實際操作中學(xué)生的實驗技能得到提升，也了解了企業(yè)對人才的需求，同時也可以提高教學(xué)質(zhì)量。

2.2 開放實驗教學(xué)

冶金工程專業(yè)的畢業(yè)生在未來的工作崗位上大多進(jìn)行實際操作，因此除了課程大綱所設(shè)置的課時外，教師還應(yīng)該為學(xué)生提供更多的開放性的實驗內(nèi)容，有利于學(xué)生在課外時間充分地理解實驗現(xiàn)象與原理，提升學(xué)生科研能力。為吸引學(xué)生走進(jìn)實驗室，可以依托大學(xué)生冶金實驗競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和各類競賽類項目開展實驗創(chuàng)新，使更多的學(xué)生對冶金實驗產(chǎn)生興趣，從而走進(jìn)實驗室。在開放實驗的過程中，要制定相應(yīng)的實驗室管理條例，進(jìn)入實驗室的所有學(xué)生必須遵守實驗室的規(guī)章制度，以保障學(xué)生和實驗室工作人員的人身安全[5]。多種形式的開放實驗室，不僅能激發(fā)學(xué)生實驗的興趣，提高創(chuàng)造力，還可以拓寬學(xué)生視野，增加知識儲備，積累實驗經(jīng)驗。規(guī)范和長期的開放實驗室，不僅能讓學(xué)生學(xué)習(xí)教學(xué)大綱中規(guī)定的實驗內(nèi)容，還可以讓學(xué)生有機(jī)會接觸到各種大型儀器，如熱重、掃描電鏡、紅外光譜和XRD等，并學(xué)會分析各種儀器產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

2.3 綠色化教學(xué)

教師在設(shè)計實驗方案時，對于污染大、輻射強(qiáng)或?qū)W(xué)生身體危害大的實驗堅決不開設(shè)。在教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生開展綠色冶金研究，如引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行廢棄物綜合利用、廢氣和廢水凈化后排放等，實驗過程中產(chǎn)生的各種廢棄物要有專人管理，制定管理辦法，責(zé)任到人。鼓勵實驗教師和學(xué)生自行設(shè)計和改裝實驗儀器，將綠色實驗的理念貫穿到整個實驗教學(xué)過程中。

2.4 完善評價體制

成績考核評價是冶金實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是反映學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實驗?zāi)芰Φ闹匾侄?，更是檢驗實驗教學(xué)效果和改進(jìn)教學(xué)方法的重要依據(jù)[6]。改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)形式，將實驗課程和理論教學(xué)分離出來，獨(dú)立開設(shè)課程。改變僅以出勤和實驗報告作為評分的依據(jù)。采取分項考核的方法，實驗考核成績包含預(yù)習(xí)報告的撰寫能力、實驗儀器操作的規(guī)范性和熟練度、實驗報告的書寫情況、實驗數(shù)據(jù)的分析和總結(jié)情況以及實驗室的衛(wèi)生情況等，每項單獨(dú)計分，不僅考察學(xué)生實驗?zāi)芰Γ匾晫嶒灥倪^程，著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊意識和協(xié)作能力。鼓勵學(xué)生在參加開放性實驗的同時，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并撰寫學(xué)術(shù)論文，并將發(fā)表論文情況列入考核標(biāo)準(zhǔn)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和對科研的興趣，提升學(xué)生的科研素養(yǎng)。

2.5 加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)

師資隊伍建設(shè)是實驗教學(xué)的重要保障，只有實驗教師的能力強(qiáng)、素質(zhì)高、有創(chuàng)造力才能完成高質(zhì)量的實驗教學(xué)任務(wù)，才能培養(yǎng)出實踐能力強(qiáng)、有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才。提升實驗教師的水平需要學(xué)校和學(xué)院提供支持和保障，要引進(jìn)高層次人才和具有企業(yè)經(jīng)驗豐富的高學(xué)歷人才，同時要注重實驗教師的培養(yǎng)，鼓勵青年教師繼續(xù)學(xué)習(xí)和深造，形成科學(xué)合理的實驗教師梯隊。學(xué)校和相關(guān)教學(xué)部門應(yīng)增加專項實驗課題，有助于實驗教師及時了解學(xué)科的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，掌握最新的前沿知識，及時改革實驗過程中存在的問題，提高工程實踐能力。校、院的教學(xué)督察組也要定期對實驗教師進(jìn)行考察和指導(dǎo)，全面提升實驗教師的綜合素質(zhì)。

3? 結(jié)語

冶金工程實驗的教學(xué)理念是“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”。通過改革實驗教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生實驗的積極性和主動性，從而使實驗課堂教學(xué)充滿樂趣。通過上述的改革，增加學(xué)生的主觀能動性，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、思考問題和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解釋實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)論。在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，多給學(xué)生提出一些開放性的問題，促進(jìn)學(xué)生的溝通和交流，讓學(xué)生用自己的語言來描述實驗過程和實驗現(xiàn)象，從而加深學(xué)生對冶金基礎(chǔ)知識的理解，讓所學(xué)的知識活起來，真正用到實踐中去，讓學(xué)生在實驗過程中增加語言表達(dá)能力和創(chuàng)新能力。

實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)與日常生活聯(lián)系在一起，有助于學(xué)生觀察生活中的各種現(xiàn)象，并能用所學(xué)的冶金知識和化學(xué)知識去解釋各種現(xiàn)象，解決實際生活中的相關(guān)問題，提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。實驗室的開放有利于學(xué)生探索不同的科研方法，為將來的工作奠定扎實的實踐基礎(chǔ)。通過對冶金工程實驗教學(xué)的探索，并在實際的教學(xué)過程中逐一落實，努力為社會提供高素質(zhì)的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)

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