金属材料工程类教学革新

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金属材料应用型本科专业实验教学的不足

1实验教学师资队伍不稳定,水平不高

专职的实验教学老师少、工作量多,除实验课外,还承担了实验室仪器安全、维护、库房管理等工作,加上实验人员被看做辅助教学、服务教学的二线工作人员,不被重视,实验人员工作没有积极性,不愿长期从事本行工作,必定会影响实验教学的质量。绝大多数有经验、资深的教师都是兼任教学、科研、实践指导、管理工作于一身,没有时间与精力去创新实验指导。大多的青年教师都是出校门又入校门,实践经验不足,难以体现出优异的指导效果。对教师的实验教学、动手能力、实验创新等没有相应的考核评价机制,导致他们对实验教学不关心,对自己实践能力的提高缺乏动力。

2实验教学体系不够完善,内容滞后单一

现在的金属材料工程专业学生在大一、大二几乎没有接触实验课,大三实验课内容太多,内容分散,缺乏必要的联系。实验教学内容从属于某一专业课程,相近课程的实验各自设置,实验重复现象严重。实验教材多由教师自己编写,学生在实验过程中严格按照实验教材和老师的安排进行实验,不进行主动思考,有很强的依赖性。实验类型大多属于演示性、验证性,综合性、设计性实验较少,传统经典的实验内容较多,体现现代科学技术的较少,实验课重视学生专业技能培养,而忽学生创新能力的培养。实验教学模式封闭,时间有限,没有达到教学目的,学生自己感兴趣的实验也无处去做,严重挫伤积极性影响创新。没有一套考核实验教学水平的办法和指标,学生的实验报告内容过于单一,往往是实验指导书内容的复制加上一些实验所得的数据。这些都与“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的创新人才培养目标不相符。

3实验仪器设备不够充足

由于学校搬迁的原因和实验室建设的需要,金属材料实验室的废旧仪器教多,对其没有合理的利用。实验室中有些仪器配套数量较少,而有些班级的学生人数较多,导致相应的这些实验只能以演示性为主,同时也导致这些设备使用率过高,很快损坏,影响实验教学的正常运行。目前实验教学资金投入不够,缺乏必要的教学仪器,使有些实验课无法开展。没有合理利用学院其他专业实验室的仪器设备,同他们共建实验教学平台。

金属材料应用型本科专业实验教学的改进措施

1优化师资队伍,突出实验教学的重要性

建立一支学历、职称、年龄结构合理的实验人员队伍是搞好实验教学的重要基础,我们应该建立专职的具有创新能力的实验教学队伍,积极引进高素质的实验技术人员,引导具有博士学位的教师参与实验教学,提高实验教学队伍的素质和专业技术水平。通过组织实验教师到国内著名高校进行实验教学培训等措施,提高他们实验教学的能力。同时,提高实验教师的地位和待遇,对他们开展课题立项工作,给予一定的经费资助,在业绩考核、职称评定等方面要客观、公正,提高他们工作的积极性。所有教师都应参于实验室建设工作,对仪器的安装、调试、使用都要了解,以便教师更好地指导学生实验。学校还应规定教师每年必须完成一定的实验教学工作量,并将其作为教师年度考核和职称评定范围。提高实验课的独立性,学生实验教学环节的考核成绩应和理论课一样纳入到学科成绩,并适当增加其学分。制定实验教学的考试规范,严格制定考试制度。通过学生评教,教研室监督等措施,保证实验教学质量。

2改善实验教学体系依附学院的实验条件,实验教学体系

设置注重实验教学循序渐进,由初级到高级、由模仿验证到综合设计,建立一系列必做实验和选作实验,每进一层都应强化学生的专业知识和综合能力。在第二学年,开展基本技能实验,让学生掌握实验用仪器设备的原理、操作过程与用途,具备工程实践必备的实验技能,是学生在接触专业知识前,对专业内容的一次感性认识,为以后的实验课和专业知识的学习打下基础。第三学年,针对学生分方向后设置专业基础实验课,包括方向限选实验课与选修实验课,他与相应的理论课相结合,让学生在材料的制备、组织结构、性能等方面有一个理性的深刻认识,通过这些项目的设置,初步培养学生的创新精神和发现问题,分析问题,解决问题的能力。新型金属材料方向的方向限选实验课可有材料制备实验、热处理工艺实验、组织性能分析实验、磁性材料器件制备与检测等,表面工程方向可有表面涂层性能测试、涂料与涂装工艺实验、电镀工艺实验等,各方向的学生可以选择另一个方向的实验课作为选修实验课。同时在这些实验中,注重全流程教学,并增加探索性和障碍性实验。

3合理利用实验室资源,开设内容丰富的实验课程

充分利用学院的实训基地仪器设备(烧结、炼铁、金属熔炼、轧制工艺、金属热处理、特种陶瓷和航空航天功能材料与元件研究中心)和其它专业(冶金、材控)实验室资源,为学生提供丰富的实验教学条件。实验教学教师应对实验室的仪器功能要了解深透,为学生开展多方式的实验课程。完善实验教学具体项目的实验内容,以硬度与冲击实验为例,以前一般给定标准的试样,让学生进行布氏硬度、洛氏硬度和冲击实验。实验教学时应该把冲击实验和硬度试验各自独体设置为一个实验项目,由于冲击韧性对材料的韧脆性转化很敏感,可利用一系列低温冲击试样测量钢的冷脆性转变温度。对于硬度试验,可用一系列不同热处理后的铝合金,如不同的固溶温度和固溶时间,通过硬度测试找出最好的固溶方案。

4完善实验课程设计与考核机制,丰富实验教学手段

实验课程的设计需要有专门的设计人员,其中包括行业专家、教授和一线教师,对其的总目标、子目标、参考资料、电子教材都要有精辟的设计,同时要注意前后之间的联系,实验要循序渐进,由浅入深螺旋式上升,避免实验内容重复。对于综合性设计性实验的指导书应不同于传统的指导书,它没有给出实验原理、也没有给出实验方法、甚至没有现成的参考资料,给出的只是实验目的,需学生自己去查资料,以科学研究的方式拟定实验方案。实验教学可采用多媒体教学,学生的实验报告可利用多媒体在班上进行讨论。实验过程中要体现实验小组制度,每一组有一个负责人,负责实验过程的协调,与教师的沟通,组中每一个人都要负责实验中不同的部分。加入实验预习报告,培养学生实验前查资料、拟定好实验计划的好习惯,教师也可提出一些问题让学生在预习中思考,实验报告内容应加强数据的分析与评价,实验中的出现的问题应详细论述,对实验目的和实验步骤只需简要叙述。实验成绩考核内容主要包括实验内容笔试,实验预习报告成绩,实验报告成绩,专题实验难度系数,实验汇报成绩、实验过程中表现等。

5优化实验设备,改善实验室体系

整合现有的实验室,加大投入,购置数量充足,性能优良,能满足学生实验要求仪器与设备。同其他专业实验室共建实验教学平台,在本专业实验室中无法开展的实验,可借助其他专业实验室的仪器设备开展。对仪器设备的购买要反复论证,购买性能优良、价格合理、运用率较高的仪器设备,防止仪器的重复配置,闲置等现象。仪器设备严格执行各项规章管理制度,付诸于实践,发挥实验设备的最大效益,做到定期校验维护,确保实验仪器的正常运行。开学前做出本实验室需要添置的仪器、药品的采购计划,保证本学期实验教学所需的药品、器件充足,确保实验课的顺利开展。实验室实行开放制度,给学生足够的实验完成实验。

结语

实验教学是强化人才培养的重要组成部分,作为应用型较强的金属材料专业,其实验教学的体系、内容、方法等应与时俱进,以适应现代高等教育发展的客观要求,以达到厚基础、宽口径、强能力、高素质的金属材料工程专业人才培养目标。

作者：李春红曹鹏军单位：重庆科技学院冶金与材料工程学院