金属材料工程实践教学研究探索
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1.实践教学内容不完善
金属材料工程专业的核心专业课是《材料科学基础》、《金属材料学》、《热加工工艺》、《材料力学性能》及《材料分析方法》等。目前实验教学及实习等实践教学内容均与这些理论课程密切相关，而且实验内容以验证型实验为主，例如《铁碳合金平衡组织观察》、《钢的热处理组织观察》等，大多数学生认为，通过这些课程实验，学会了利用显微镜识别金属材料的微观组织的能力，掌握了一些材料性能测试方法等，但是，目前的实验教学内容涉及的综合型及设计型实验内容相对较少，而这些实验内容是综合利用所学理论知识设计实验工艺并进行相关实验研究等，以培养学生的思维创新能力和分析问题、解决问题的能力。此外，金属材料工程专业毕业生的追踪调查表明，大多数毕业生从事与本专业相关的工作，但是还有从事与金属材料相关的冶炼及材料的成型与控制相关的工作。由于目前实验课程教学缺少综合型及交叉学科的相关实验教学内容，影响了学生在相关专业的工作岗位上的实际操作技能。调查研究表明大多数学生认为大学实践教学应该涉及到交叉学科内容，根据目前金属材料工程专业培养方案课程设置，开设了材料成型与控制及钢铁冶金相关的课程，如《轧制原理及工艺导论》、《钢铁冶金概论》等，因此可以开设与钢的冶炼、模拟轧制等相关的实验。这样有利于拓展学生的知识面，从而使得学生毕业后能够扩大就业面，增强社会适应性。如果实践教学的内容不完善，会影响学生在相关专业领域的就业前景，从而降低就业率。
2.实践教学质量不高
实验教学质量不高的原因是多方面的：实践教学系统及内容不完善、实验设备条件及环境因素等。简单的验证性实验教学，由于没有太多的新意，学生在实验过程中缺乏积极性、主动性，被动按照实验程序完成任务，学生的思维能力得不得培养。而实验设备条件也会影响实验教学质量。例如学校的大型精密设备，例如透射电子显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等大型设备，由于需要培训上岗，因此，学生也只能是观摩而不能动手操作，只是观看实验老师的演示性实验，这样实验对所学课程的帮助意义并不是很大，学生到了企业，遇到这种大型设备还是不会马上上岗进行操作。目前金属材料工程专业本科生实习是实践教学的重要环节。主要有认识实习及针对热加工工艺相关课程的生产实习，实习场所主要安排在钢铁冶金相关的企业，但是由于大多数企业基于安全、效益、保密等方面考虑，不允许学生参与实际操作，学生只能看到表面现象，不能了解生产内容的实质性工艺及相关参数。大多数情况下，学生实习完后的感觉就是走马观花。因此，到企业中参加生产实习，学生得不到参与及动手操作的机会，更谈不上分析问题、解决问题及创新思维能力的培养了，因此严重制约了我国工程人才实践能力的培养。
3.实验教学设备不足
目前，大学扩招是普遍存在的现象，而扩招带来了相应的负面影响，给实践教学带来巨大压力，实践教学不同于课堂教学，老师在讲台上讲课，几十及上百学生可以同时在教室里听老师讲课。实践教学是培养学生动手能力的教学环境，是实践与理论相联系的教学环节。需要有一定的场地和设备支持，因此专业人数的增加，对设备及老师提出挑战，设备不足，学生实验就需要分批次进行，如果批次人数太多，达不到实践的预期效果，批次人数减少，老师的工作量大大增加。毕业论文（设计）过程，因为设备不足，学生要排队长时间等待，往往由于时间限制，很多学生随意得到一些结果，不考虑实验结果是否合理，放到毕业论文中凑数以达到毕业的目的。例如，金属材料专业学生毕业论文常常涉及钢铁材料的研发，需要用金相显微镜拍照微观组织，目前实验室就一台可以照相的设备，由于使用该设备人数比较多，不仅金属材料工程专业的学生使用该设备，材料成型与控制专业、冶金专业的学生往往也用到该设备，因此，毕业论文（设计）期间，学生要用到这台设备拍照，往往要等很长时间才能等到，而毕业论文工作时间是有限的，因此有些学生往往随便拍照几张，放到毕业论文中，有时拍出来的照片并不能反映真实的情况，所以就会影响到论文的分析总结等，从而影响毕业论文的总体质量。
二、实践教学改革探索
1.更新实践教学内容，融入交叉学科实践教学内容
完善的实践教学体系及教学内容，有利于全面培养学生的创新性思维能力、分析问题和解决问题的能力。研究表明高等院校课程实验教学内容要包括验证型实验、综合型实验及设计型实验，其中验证型实验基本是学生通过实验验证书本中的某种现象，该实验比较简单，学生实验过程只要得到与教材中相关的结果即可，但是，综合型实验和设计型实验是利用所学的理论知识，自己设计相关的实验条件，进行实验，并利用书上所学的理论知识分析实验结果，这两种实验对培养学生的分析问题及解决问题的能力最为重要，因此，在实际的实验教学中，应该增加与专业相关的综合型及设计型实验内容。金属材料工程专业的学生主要学习金属材料相关的性能与材料的化学成分、生产工艺过程等之间的相关性。因此，化学成分控制的冶炼过程，轧制冷却及随后的热处理过程都会影响最终的性能指标，这些环节涉及到冶金专业、材料成型与控制专业及金属材料工程专业。因此，金属材料工程专业实践教学内容不能仅仅局限在本专业领域，而应该考虑学科交叉，实践教学涉及到一些关于钢的冶炼、轧制等相关的内容，这样能够弥补本专业实践教学内容的不足，从而可以全面培养学生的思维能力、分析问题和解决问题的能力，增大学生就业面。
2.实习基地的建设，增加实践教学形式多样化
针对前面提到的实验教学质量不高，尤其是生产实习由于受到企业的限制影响了教学质量，需要对生产实习的教学形式进行改革。学生一方面去企业参观，另一方面，要建立与大生产相似的工作环境，例如校内实习基地建设，将企业的设备小型化，学生可以根据企业的生产模式，针对某种产品进行工艺设计，然后动手操作制造，在该过程中，学生不仅要利用所学的理论知识制备相关工艺，同时可以学习设备的操作过程，实践过程中，训练学生思考问题及解决问题的能力。校内实习基地建设要明确目标，学生在学完《材料科学基础》、《材料热加工工艺》、《金属材料学》等专业基础课和专业课后需要到冶金厂生产实习，了解冶金产品热处理方法及高倍缺陷、低倍缺陷的分析方法，力学性能测试设备及方法等。根据金属材料专业实验室现有设备，购置一下小型设备及实验耗材，让学生在实验室根据冶金厂实际的分析检测方法对不同类型钢铁材料进行工艺制备、微观组织及缺陷分析等，在实习基地模拟大工业生产实验条件，这样可以弥补校外实习的不足，大大提高了实习教学质量。
3.增加实验设备投入，满足实践教学多样化需求
由于实践教学形式多样化，即包括实验室实验教学、生产实习及毕业论文等，实验室教学中大量实验往往是验证性的，但是学生在实验过程也需要大量的显微镜等微观分析设备的支持；而生产实习，重点是培养学生将书本所学的理论知识应用到生产实践中，得到我们所需要的材料，而毕业论文多数是属于设计型、创新型，学生根据毕业论文题目，要学会利用学校资源查阅相关的文献，设计相应的实验方案，并且自己动手操作设备进行实验，得到一定的实验结果对实验数据进行处理，并根据所需的理论知识来分析实验结果。大多数毕业生感觉毕业论文（设计）期间，可以将书本所学的理论知识应用到实验研究中，并且通过本学期的论文工作，学会了文献检索及阅读的能力、设备的实际操作能力、文本及图形的处理能力，培养了分析问题及解决问题的能力。可见，不同的实践教学形式目的不同，但是要达到预期目标，对实验场地及设备提出了更高的要求。因此，要培养出高素质的应用型人才，学校需要投入一定的经费，购买与实践教学相关的设备以满足学生实验教学、生产实习及毕业论文的需求。
作者：宋新莉 贾涓 吴隽 沈冬冬 刘静 单位：武汉科技大学
