談金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺的建設(shè)

李慧　彭秋明　王少飛　劉建華　楊猛

摘要：培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新能力的最基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)境。通過建立金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，開展各種科技創(chuàng)新活動、項(xiàng)目式教學(xué)、專業(yè)技能比賽、學(xué)科競賽、專業(yè)知識講座和開設(shè)實(shí)驗(yàn)通識選修課，建立創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，構(gòu)建材料學(xué)院金屬材料工程創(chuàng)新基地，進(jìn)一步完善工程型人才教學(xué)培養(yǎng)模式。金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺的建立激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的動手能力，提高了教師的業(yè)務(wù)水平和素養(yǎng)，提高了儀器設(shè)備的使用率，學(xué)生取得了喜人的成績，從而全面提高了學(xué)生的理論應(yīng)用能力和工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出了金屬材料工程專業(yè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)的工程型創(chuàng)新人才，實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。

關(guān)鍵詞：金屬材料;開放平臺;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);人才培養(yǎng)

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2020.11.042

中圖分類號：G420.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1671—1580（2020）11—0182—05

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是隨著時(shí)代進(jìn)步而逐步發(fā)展和完善的，但目前還存在一些問題和不足，例如實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系還不夠完善，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法存在不當(dāng)?shù)葐栴}，它將制約大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，因此，對其進(jìn)行改革十分必要。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生主動思考問題，激發(fā)創(chuàng)造精神，開發(fā)創(chuàng)造潛力。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新能力的最基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)境。

2013年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》簽約成員。成果導(dǎo)向教育理念引導(dǎo)工程教育改革，這標(biāo)志著具有國際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證的帷幕在我國拉開。工程教育專業(yè)認(rèn)證遵循三個(gè)基本理念：成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)。這些理念對引導(dǎo)和促進(jìn)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。

一、平臺建設(shè)的必要性

（一）建設(shè)背景

教育部先后出臺了多個(gè)指導(dǎo)性文件，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐育人環(huán)節(jié)。文件指出，要切實(shí)改變重理論輕實(shí)踐、重知識傳授輕能力培養(yǎng)的觀念，注重學(xué)思結(jié)合，注重知行統(tǒng)一，注重因材施教，以強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)有關(guān)要求為重點(diǎn)，以創(chuàng)新實(shí)踐育人方法途徑為基礎(chǔ)，以加強(qiáng)實(shí)踐育人基地建設(shè)為依托，以加大實(shí)踐育人經(jīng)費(fèi)投入為保障，積極調(diào)動整合社會各方面資源，形成實(shí)踐育人合力，著力構(gòu)建長效機(jī)制，努力推動高校實(shí)踐育人工作取得新成效、開創(chuàng)新局面。[1]

實(shí)踐教學(xué)是學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，是深化課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取、掌握知識的重要途徑。增加實(shí)踐教學(xué)比重，確保各類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)必要的學(xué)分（學(xué)時(shí)）。實(shí)踐育人基地是開展實(shí)踐育人工作的重要載體。要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)踐教學(xué)共享平臺建設(shè)。[2]

注重學(xué)思結(jié)合。倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，營造獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和科技進(jìn)步的要求。[3]

多數(shù)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，往往是實(shí)驗(yàn)課跟隨理論課程走的模式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)根據(jù)理論教學(xué)的進(jìn)度安排。實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒?、?nèi)容、步驟等都由教師事先制定，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師規(guī)定的框架中沿著既定的方法完成實(shí)驗(yàn)課任務(wù)。這種被動實(shí)驗(yàn)，所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本是一樣的。割裂了各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間的系統(tǒng)性、整體性和關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識面狹窄，對參與實(shí)驗(yàn)興趣不高，不主動去思考，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近，實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同。這不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，影響提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐動手能力。[4-5]

金屬材料工程專業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，要求學(xué)生具備深厚的專業(yè)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的專業(yè)技能和解決問題的能力。為了適應(yīng)社會發(fā)展的需要，高等院校就要培養(yǎng)出理論知識扎實(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型人才。燕山大學(xué)材料學(xué)院金屬材料工程專業(yè)正在準(zhǔn)備專業(yè)認(rèn)證，成果導(dǎo)向教育（OBE）教學(xué)模式也正在逐步深入開展。OBE要求學(xué)生通過具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，如提出項(xiàng)目建議、完成項(xiàng)目策劃、開展案例研究和進(jìn)行口頭報(bào)告等來展示他們的能力。這樣的任務(wù)，能讓學(xué)生展示思考、質(zhì)疑、研究、決定和呈現(xiàn)的能力。針對金屬材料工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)能力的要求，結(jié)合理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)提出建設(shè)金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺。

（二）條件優(yōu)勢

材料學(xué)院金屬專業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)用房面積1392m2，儀器設(shè)備數(shù)量774臺套，儀器設(shè)備原值6751萬元，有“國家級材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”和“亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研條件做支撐。此外還有“金屬產(chǎn)品工藝和性能優(yōu)化控制”河北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北省“材料類”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)和“冶金工程材料”河北省本科教育創(chuàng)新高地，還有燕山大學(xué)國家大學(xué)科技園、材料學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科、材料科學(xué)與工程一級學(xué)科博士學(xué)位授予點(diǎn)和材料科學(xué)與工程博士后科研流動站作為依托。此外還有“材料現(xiàn)代分析測試方法”“工程材料”和“材料科學(xué)基礎(chǔ)”三門河北省級精品課程。本科生的“電子顯微分析”課程推薦為國家級線下一流課程。

材料學(xué)院金屬材料工程專業(yè)是國家級第三批高等學(xué)校特色專業(yè)，1958年從哈爾濱工業(yè)大學(xué)遷入，目前已有62年專業(yè)歷史，已經(jīng)為重型機(jī)械行業(yè)、冶金行業(yè)、汽車行業(yè)、石油行業(yè)等以及河北省輸送了大量的高水平技術(shù)人才。金屬材料工程專業(yè)有一支業(yè)務(wù)能力過硬、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、年輕化、專業(yè)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在學(xué)生培養(yǎng)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了改革，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力為主線。隨著教學(xué)改革不斷深入，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在開展一些二級項(xiàng)目、三級項(xiàng)目課程的教學(xué)改革嘗試，開設(shè)了一些開放式創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，受到了學(xué)生的普遍歡迎，取得了初步的學(xué)習(xí)效果。[6-7]上述良好的學(xué)術(shù)環(huán)境和科研實(shí)踐條件為建立金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、平臺建設(shè)的具體內(nèi)容

（一）平臺簡介

本平臺的建立旨在全面提高學(xué)生的專業(yè)知識綜合運(yùn)用能力、交流表達(dá)能力、動手能力、協(xié)調(diào)合作能力、獨(dú)立解決問題能力、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。這些能力的培養(yǎng)是工程專業(yè)教育的中心環(huán)節(jié)，比單純地學(xué)習(xí)知識更為重要。

金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺是建立在國家級材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心基礎(chǔ)上的。該平臺給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)場地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料，開設(shè)一些綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展一些科技創(chuàng)新活動、專業(yè)技能比賽、學(xué)科競賽、專業(yè)知識講座等。開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)定位于綜合訓(xùn)練層次，與科研、生產(chǎn)和社會實(shí)踐相結(jié)合，具有創(chuàng)新性和探索性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目難度高于本科生課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析與解決問題的能力。運(yùn)用開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和科研平臺，也更有利于學(xué)生順利完成畢業(yè)論文階段的實(shí)驗(yàn)研究工作，使實(shí)驗(yàn)課教學(xué)、課外科技創(chuàng)新活動、畢業(yè)設(shè)計(jì)三位一體，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

（二）培育方法

1.開展科技創(chuàng)新活動

《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》[2]指出，要?jiǎng)?chuàng)新教育教學(xué)方法，促進(jìn)科研與教學(xué)互動，及時(shí)把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、研究基地等向?qū)W生開放。支持本科生參與科研活動，早進(jìn)課題、早進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、早進(jìn)團(tuán)隊(duì)。

我們的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，每年立項(xiàng)一次，面向大二和大三年級的學(xué)生。學(xué)生以小組的形式立項(xiàng)，先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)審核利用課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)時(shí)間上開放、空間上開放和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放，利用學(xué)生已經(jīng)掌握的專業(yè)理論知識，對感興趣的專業(yè)問題進(jìn)行研究，最后撰寫課題結(jié)題報(bào)告。

科技創(chuàng)新活動有利于實(shí)現(xiàn)因材施教，解除了課堂上學(xué)時(shí)的制約，有利于學(xué)生非智力方面的素質(zhì)培養(yǎng)。通過參加科研創(chuàng)新活動，形成了崇尚學(xué)習(xí)、思考、創(chuàng)新的氣氛。[8]學(xué)生通過親身實(shí)踐，對科研和生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)有所了解，加深了對創(chuàng)新的理解，增強(qiáng)了探索知識的動力和信心，創(chuàng)新能力得到了明顯提高，也鍛煉了學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)了學(xué)生百折不撓的意志和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、實(shí)事求是的作風(fēng)。2016-2017年，材料學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)共85項(xiàng)，如表1所示。

2.開設(shè)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》[1]強(qiáng)調(diào)要深化實(shí)踐教學(xué)方法改革。實(shí)踐教學(xué)方法改革是推動實(shí)踐教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵。各高校要把加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)方法改革作為專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容，重點(diǎn)推行基于問題、基于項(xiàng)目、基于案例的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)綜合性實(shí)踐科目設(shè)計(jì)和應(yīng)用。要加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，支持學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃和創(chuàng)業(yè)模擬活動。

以“材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”和“材料物理科學(xué)基礎(chǔ)I”課程中的“熱處理開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”教學(xué)為例。首先，學(xué)生自愿3-5人組成一組，自愿選取1個(gè)題目;第二，根據(jù)題目要求，學(xué)生查閱資料，制定出實(shí)驗(yàn)方案;第三，確定具體的熱處理工藝參數(shù)，由教師審核并指導(dǎo)優(yōu)化方案之后，完成熱處理操作;第四，測試熱處理后試樣的力學(xué)性能，觀察金相組織，拍攝金相組織照片;第五，結(jié)合熱處理工藝參數(shù)、硬度值和金相組織，分析討論材料的成分、工藝、組織和性能的之間的關(guān)系;第六，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫小論文形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)論之間的差異，詳細(xì)分析產(chǎn)生誤差的原因，總結(jié)怎樣才能減少實(shí)驗(yàn)誤差;第七，學(xué)生答辯，教師進(jìn)一步深入指導(dǎo)。

通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化前期的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思，提高學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)分析、尋求有效解決方法的能力，將理論知識和實(shí)踐相結(jié)合，提高動手能力，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力、動手能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

3.開展專業(yè)技能比賽和學(xué)科競賽

從2012年開始利用平臺每年舉辦“材料杯”專業(yè)基本技能競賽，主賽年級中70%的學(xué)生參加了比賽，呈現(xiàn)了學(xué)生參與覆蓋面寬、競賽水平高的特點(diǎn)。競賽有助于激發(fā)學(xué)生探索材料科學(xué)的主動性與積極性，促進(jìn)學(xué)生形成主動實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的優(yōu)良學(xué)風(fēng)。比賽面向材料類本科生舉辦涵蓋金屬材料、無機(jī)非金屬材料、材料物理和高分子材料四個(gè)學(xué)科專業(yè)的訓(xùn)練和競賽。具體包括：焊接、金相、巖相和高分子材料合成四個(gè)專項(xiàng)技能大賽。其中金相技能大賽還會評選出優(yōu)秀學(xué)生參加國家級比賽。專業(yè)基本訓(xùn)練競賽是積極探索一流本科教育的實(shí)踐路徑之一，旨在平衡專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本技能、實(shí)踐能力之間的關(guān)系，是本科生早期參與科學(xué)研究和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。

4.開設(shè)專業(yè)知識講座

平臺每年都根據(jù)專業(yè)需要和不同年級的特點(diǎn)，開展專業(yè)知識講座，如金相樣品制備知識講座、熱處理的發(fā)展及應(yīng)用講座、金相顯微技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用講座、掃描電子顯微鏡知識講座、透射電子顯微鏡知識講座以及透射電鏡樣品制備方法講座等等。學(xué)生通過聽講座，可以拓寬知識面，掌握更多的專業(yè)知識，為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的工程技術(shù)人才。

5.開設(shè)實(shí)驗(yàn)通識選修課

通識教育已在高等教育中廣泛開展。耶魯大學(xué)校長理查·萊文先生在《大學(xué)的工作》中提到：“本科教育的核心是通識教育，是培養(yǎng)學(xué)生批判性獨(dú)立思考的能力，并為終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)?！蓖ㄗR教育的重點(diǎn)在于拓寬知識面，發(fā)散學(xué)生思維，跳出固有思維模式，提高判斷力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力。[9]

我們利用平臺的教學(xué)資源開設(shè)了一門實(shí)驗(yàn)類校級通識選修課“神秘的金屬微觀世界”。該實(shí)驗(yàn)課程選取生活中常用的金屬材料，從制備金相樣品開始，利用金相顯微鏡，觀察金屬材料微觀組織，拍攝金相照片，分析顯微組織。再結(jié)合電子顯微鏡照片，掌握金屬材料微觀組織和性能的關(guān)系，熟悉各種金屬材料的特性與應(yīng)用范圍，了解金屬材料的新知識和新應(yīng)用。通識教育的意義在于，學(xué)生通過基本能力訓(xùn)練，提高全面素質(zhì)，獲得一個(gè)合理的能力結(jié)構(gòu)。遨游、領(lǐng)略和感知其他學(xué)科的領(lǐng)域空間、思維方法、研究手段和基本知識，啟發(fā)心智和萌生靈感。這門通識選修課程按照OBE教學(xué)理念，以能力為導(dǎo)向，開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，拓寬知識面，達(dá)到不同學(xué)科不同專業(yè)之間知識的相互融合。

6.構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍

《教育部等部門關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見》[1]指出，要著力加強(qiáng)實(shí)踐育人隊(duì)伍建設(shè)。所有高校教師都負(fù)有實(shí)踐育人的重要責(zé)任。各高校要制定完善教師實(shí)踐育人的規(guī)定和政策，加大教師培訓(xùn)力度，不斷提高教師實(shí)踐育人水平。要配齊配強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室人員，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，統(tǒng)籌安排教師指導(dǎo)和參加學(xué)生社會實(shí)踐活動。

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，教師的教育教學(xué)起主導(dǎo)作用，具有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的實(shí)驗(yàn)教師才能在傳授知識與技能的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教師首先要提高自身綜合素質(zhì)，既要具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識，又要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還要掌握材料科學(xué)的發(fā)展方向，更多地從事科研服務(wù)工作和工程實(shí)踐活動。[10]

提高實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)有以下幾個(gè)途徑：提高學(xué)歷;積極參加科研工作;老舊設(shè)備改造;不斷學(xué)習(xí)新知識;參加業(yè)務(wù)培訓(xùn);以老帶新。目前我們實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了一支年齡結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、整體素質(zhì)較高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍，如表2所示。每一位實(shí)驗(yàn)教師都結(jié)合崗位特點(diǎn)參與科研工作，積極參加學(xué)校舉辦的教學(xué)基本功比賽，去兄弟學(xué)校交流學(xué)習(xí)，也參加學(xué)校內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀摩活動，老教師對青年教師做好傳、幫、帶。

三、平臺建設(shè)成效

（一）激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

通過設(shè)置開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的被動式學(xué)習(xí)形式，把過去的“要我做”，變成“我要做”，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提升其分析問題、解決問題的能力。

學(xué)生挑選自己感興趣的項(xiàng)目，開展實(shí)驗(yàn)研究;學(xué)院組織學(xué)生開展多種專業(yè)技能競賽活動。促使學(xué)生帶著問題去汲取專業(yè)知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，提高專業(yè)基本技能，為后續(xù)的科研工作打下良好基礎(chǔ)。

（二）提高了學(xué)生動手能力

本平臺通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加的學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮了學(xué)生的想象空間，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力、動手能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力和分析問題解決問題的能力，使學(xué)生具備材料的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、檢測使用、失效分析能力和表達(dá)交流能力，提高自主學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)能力，改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課授課形式，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性。通過開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生會學(xué)習(xí)、會應(yīng)用、會創(chuàng)新，從而具備理論應(yīng)用能力和工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（三）提高了教師業(yè)務(wù)水平和素養(yǎng)

教師是學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的引路人，在指導(dǎo)學(xué)生的過程中，教師不斷學(xué)習(xí)新知識，了解學(xué)科發(fā)展動向，積累經(jīng)驗(yàn)。教師之間交流、觀摩，取長補(bǔ)短。教師不斷改進(jìn)教學(xué)方法，運(yùn)用歸納法，以探索式、啟發(fā)式、研討式為主，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，提高學(xué)生的創(chuàng)造性和主觀能動性。實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)需要，升級改造儀器設(shè)備，開發(fā)儀器設(shè)備的新功能。開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了教師團(tuán)結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞、不計(jì)名利、樂于奉獻(xiàn)的品德，業(yè)務(wù)水平和素質(zhì)都有提高。[11-13]

（四）提高了儀器設(shè)備使用率

實(shí)驗(yàn)室實(shí)行全天開放制度，儀器設(shè)備在保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的前提下，面向?qū)W生開放，實(shí)行開放式運(yùn)行管理。學(xué)生通過儀器設(shè)備操作培訓(xùn)合格后，按自己的具體情況，自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間和內(nèi)容。學(xué)生可進(jìn)行補(bǔ)充性實(shí)驗(yàn)，也可自帶感興趣的實(shí)驗(yàn)題目，方案經(jīng)指導(dǎo)教師同意后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成。儀器設(shè)備在晚間、周六和周日95%以上都處于工作狀態(tài)，學(xué)生通宵做實(shí)驗(yàn)也屢見不鮮，充分利用了實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)質(zhì)儀器設(shè)備資源，讓學(xué)生開闊了眼界，提高了動手能力。

（五）學(xué)生取得的成績

近些年利用開放創(chuàng)新平臺，為學(xué)生開展形式多樣的科技創(chuàng)新活動，有的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目被評選為河北省級大創(chuàng)項(xiàng)目和國家級大創(chuàng)項(xiàng)目。其中，于淼、韋振等同學(xué)的《低碳貝氏體鋼的超細(xì)化研究》，榮獲2019年第四屆河北大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)年會學(xué)術(shù)論文類特等獎(jiǎng)。同時(shí)也指導(dǎo)和培訓(xùn)學(xué)生參加全國性各類學(xué)科競賽，2017-2019年，獲得全國比賽特等獎(jiǎng)1次，一等獎(jiǎng)7次，二等獎(jiǎng)8項(xiàng)，三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。2017-2019年畢業(yè)生考研錄取率和就業(yè)率如表3所示，從中可以看出，材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)生考研錄取率和就業(yè)率連續(xù)三年分別穩(wěn)定在50%和94.57%以上，名列全校各專業(yè)首位?？既〈T士研究生的學(xué)校多為211和985高校。有一些同學(xué)免試推薦到清華大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)、北京航空航天大學(xué)以及中科院金屬研究所等全國知名高校和科研院所。從反饋信息得知，畢業(yè)生在繼續(xù)深造的學(xué)校和工作崗位上都得到認(rèn)可和好評。

四、結(jié)語

通過建立金屬材料開放與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺，開展科技創(chuàng)新活動，開設(shè)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展專業(yè)技能比賽、學(xué)科競賽，開設(shè)專業(yè)知識講座，開設(shè)實(shí)驗(yàn)通識選修課等，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高動手能力，逐步構(gòu)建金屬材料工程創(chuàng)新基地，提高教師業(yè)務(wù)水平和素養(yǎng)，提高儀器設(shè)備使用率，進(jìn)一步完善工程型人才教育與教學(xué)培養(yǎng)模式，全面提高學(xué)生的理論應(yīng)用能力和工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出金屬材料工程專業(yè)創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)的工程型創(chuàng)新人才。

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[責(zé)任編輯：劉愛華]

Discussion on the Construction of Experimental Platform for Opening and Innovation of Metal Materials

LI Hui，PENG Qiuming，WANG Shaofei，LIU Jianhua，YANG Meng

（College of Materials Science and Engineering，Yanshan University/Material Comprehensive Experimental Teaching Demonstration Center/ State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology，Qinhuangdao Hebei 066004，China）

Abstract： Cultivating innovative talents is the focus of experimental teaching reform， and laboratory is the most basic teaching environment for cultivating students innovative ability. Through the establishment of metal materials open and innovative experimental platform， carrying out various scientific and technological innovation activities， project teaching， professional skills competition， subject competition， professional knowledge lectures and the opening of experimental general elective courses， set up a team of innovative experimental teachers， build the material engineering innovation base of materials college， and further improve the teaching and training mode of engineering talents. The establishment of open and innovative experimental platform for metal materials has stimulated students interest in learning， improved students practical ability， improved teachers professional level and accomplishment， improved the utilization rate of instruments and equipment， and the students have achieved gratifying results. So as to improve the students theoretical application ability and engineering practice innovation ability， cultivate the engineering innovation talents with strong innovation ability and practical ability of metal material engineering specialty， and realize the talent training strategy.

Key words：metal materials;open platform;innovative experiment;talent training

收稿日期：2020—05—15

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51771162）;河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目（2018GJJG082）。

作者簡介：李 ? ?慧（1962—），女，遼寧蓋州人，燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院/國家級材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心/亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，正高級實(shí)驗(yàn)師，碩士。研究方向：金屬材料顯微分析和實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

通訊作者：彭秋明（1979—），男，湖南雙峰人，燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院/亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，教授，博士生導(dǎo)師，博士。研究方向：金屬材料。

王少飛（1987—），男，河北承德人，燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，助理研究員，碩士。研究方向：高等教育教學(xué)管理工作。

劉建華（1963—），男，吉林省吉林市人，燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院/國家級材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心/亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，高級實(shí)驗(yàn)師。研究方向：實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

楊 ? ?猛（1986—），男，山西長治人，燕山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院/國家級材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心/亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)師，博士在讀。研究方向：實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。