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關(guān)于材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗課程體系的改革論文
實(shí)驗教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分， 與學(xué)科結(jié)構(gòu)、課程體系和教學(xué)改革等都有著非常密切的關(guān)系， 作為理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)， 對于大學(xué)生工程意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)， 以及動手能力和分析問題解決問題能力的培養(yǎng)都具有非常重要的作用。由于材料學(xué)科屬于實(shí)踐性比較強(qiáng)的學(xué)科， 因此發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)的作用對于材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)更顯緊迫， 但由于傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)體系中的實(shí)驗項目嚴(yán)重依附理論教學(xué)課程， 使得各個實(shí)驗項目相互獨(dú)立， 從屬性很強(qiáng)， 比較分散， 規(guī)模也不大，并且有的實(shí)驗項目在內(nèi)容設(shè)置上重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重， 因而非常不利于相近課程或?qū)I(yè)知識的交叉和實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)融合， 極大地影響了材料科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和限制了實(shí)驗教學(xué)作用的發(fā)揮， 已難以適應(yīng)現(xiàn)代高等教育發(fā)展的客觀要求。
1 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系的現(xiàn)狀
我校材料科學(xué)與工程專業(yè)成立于20xx 年， 下設(shè)金屬材料工程、材料表面工程、材料連接技術(shù)及自動化和建筑與裝飾材料4個專業(yè)， 主要培養(yǎng)具備包括金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料及腐蝕與表面工程等材料科學(xué)與工程領(lǐng)域較寬的基礎(chǔ)知識、能在各種材料的制備、加工成型、材料結(jié)構(gòu)與性能等領(lǐng)域從事科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計等方面工作的應(yīng)用型高級專門人才。基于這一培養(yǎng)目標(biāo)， 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)制定了相應(yīng)的人才培養(yǎng)計劃， 在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)， 主要根據(jù)各個專業(yè)培養(yǎng)方向設(shè)置的不同課程開設(shè)了相應(yīng)的實(shí)驗項目， 隨著理論課程的進(jìn)度在規(guī)定的時間內(nèi)完成。但根據(jù)近幾年的實(shí)驗教學(xué)運(yùn)行情況， 這種傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)體系非常不利于材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)， 我們認(rèn)為原有實(shí)驗教學(xué)體系的設(shè)置存在以下幾個方面的問題。
1.1 實(shí)驗項目嚴(yán)重依附理論教學(xué)課程
由于實(shí)驗項目嚴(yán)重依附于理論課程， 造成各個實(shí)驗相互獨(dú)立， 從屬性很強(qiáng)， 比較分散， 規(guī)模也不大， 并且有的實(shí)驗項目在內(nèi)容設(shè)置上有重復(fù)現(xiàn)象。很明顯， 這種實(shí)驗項目的設(shè)置非常不利于相近課程或?qū)I(yè)知識的交叉和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)融合。
1.2 實(shí)驗內(nèi)容陳舊呆板， 實(shí)驗方法落后
由于歷史的原因， 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)過去在教學(xué)計劃和教學(xué)大綱制定過程中， 總是把實(shí)驗學(xué)時依附于理論課總學(xué)時， 把實(shí)驗教學(xué)附屬于理論教學(xué)， 而實(shí)驗則是學(xué)生在課表排定的時間到實(shí)驗室， 在教師的指導(dǎo)下， 按照規(guī)定的“動作” 完成規(guī)定的任務(wù)， 得到早已估計到的實(shí)驗結(jié)果。也正是由于以往實(shí)驗課程隸屬于對應(yīng)的理論課程， 實(shí)驗項目也就必然以驗證性實(shí)驗為主， 設(shè)計性、應(yīng)用性、研究性實(shí)驗非常少， 而在實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容上， 也就具有理論驗證性和內(nèi)容單一性的特征， 往往滯后于新知識和技術(shù)的產(chǎn)生， 難以適應(yīng)知識快速更新的新形勢。同時， 一些教材把實(shí)驗原理、步驟， 甚至某些實(shí)驗現(xiàn)象都寫進(jìn)實(shí)驗教材， 實(shí)驗教材的這種滯后性必然會導(dǎo)致實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。在實(shí)驗方法上， 實(shí)驗教師多是將實(shí)驗原理、目的、操作方法及注意事項等進(jìn)行詳細(xì)的講解或示范， 學(xué)生“依葫蘆畫瓢” 地按步驟操作。這種實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的陳舊呆板和實(shí)驗教學(xué)方法的落后， 導(dǎo)致許多學(xué)生僅把教學(xué)實(shí)驗當(dāng)作一件任務(wù)來完成， 非常不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。
1.3 實(shí)驗課程的評價考核體系不健全
目前， 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)驗考核方式主要是依據(jù)實(shí)驗報告， 以實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確與否評價實(shí)驗成績而忽視了對實(shí)驗方法、實(shí)驗過程以及對分析解決問題能力的考核。由于實(shí)驗教學(xué)旨在通過實(shí)驗來加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握， 引導(dǎo)學(xué)生全面掌握和深入融會知識、錘煉科學(xué)思維、培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識的能力和孕育創(chuàng)新意識， 因此重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生實(shí)踐動手能力、分析解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)， 但目前我校材料科學(xué)與工程專業(yè)在進(jìn)行實(shí)驗課程的考核評價時， 對這些方面的考核還注重得比較少。考核可以約束和刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性， 也是對學(xué)生學(xué)習(xí)付出勞動的一種回報， 但現(xiàn)行的考核方式， 主要依據(jù)實(shí)驗報告來考核評價實(shí)驗課程， 對學(xué)生的約束力較弱， 無形中降低了學(xué)生對實(shí)驗類課程的重視程度， 加之現(xiàn)在部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)， 因此極易造成部分學(xué)生對實(shí)驗課程不重視和互相抄襲實(shí)驗報告等問題。
2 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系的改革
基于我校材料科學(xué)與工程專業(yè)原有實(shí)驗教學(xué)體系存在的問題， 參考國內(nèi)其他院校材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革的成果， 以學(xué)校2005年人才培養(yǎng)計劃修訂為契機(jī)， 對原有實(shí)驗課程體系進(jìn)行了改革。改革的主要中心思想是基于我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)， 同時結(jié)合該專業(yè)擁有的儀器設(shè)備情況， 將實(shí)驗項目從理論課程中獨(dú)立出來， 建立與理論教學(xué)體系相對獨(dú)立的實(shí)驗課程體系。
改革后的實(shí)驗課程體系主要由基礎(chǔ)實(shí)驗?zāi)K和綜合實(shí)驗?zāi)K2部分組成， 其中基礎(chǔ)實(shí)驗?zāi)K對應(yīng)的課程為“材料實(shí)驗技術(shù)基礎(chǔ)”， 共計48學(xué)時， 主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生基本知識的掌握和基本實(shí)驗技能的培養(yǎng)， 為后續(xù)綜合性實(shí)驗和畢業(yè)設(shè)計的開展奠定基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)實(shí)驗?zāi)K課程“材料實(shí)驗技術(shù)基礎(chǔ)” 的實(shí)驗項目設(shè)置時， 考慮到不同專業(yè)方向的培養(yǎng)需要， 將實(shí)驗項目分為必做實(shí)驗和選做實(shí)驗， 其中必做實(shí)驗是材料科學(xué)與工程專業(yè)所有專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生都必須完成的，而選做實(shí)驗則依據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)方向的需要， 分別開設(shè)大量的實(shí)驗項目供學(xué)生選擇。綜合實(shí)驗?zāi)K則根據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)方向， 從系統(tǒng)性和綜合性出發(fā)，分別開設(shè)了針對金屬材料工程、材料表面工程、材料連接技術(shù)及自動化和建筑與裝飾材料4個不同專業(yè)方向的綜合實(shí)驗課程， 即： “專業(yè)綜合性實(shí)驗A” 、“專業(yè)綜合性實(shí)驗B”、“專業(yè)綜合性實(shí)驗C”和“專業(yè)綜合性實(shí)驗D” 4門實(shí)驗課程。開設(shè)綜合實(shí)驗課程的主要目的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生對專業(yè)知識的綜合理解和運(yùn)用， 培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維的能力。
基于前面的實(shí)驗課程體系改革， 將“材料實(shí)驗技術(shù)基礎(chǔ)” 課程安排在第6學(xué)期進(jìn)行， 由于此時學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程已基本上完成， 學(xué)生在實(shí)驗內(nèi)容的掌握上已具備了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)， 因而實(shí)驗開展起來就比較順利。為了保證實(shí)驗過程的連續(xù)性， 將不同專業(yè)方向的綜合性實(shí)驗安排在第7學(xué)期的最后幾周進(jìn)行， 由于此時學(xué)生專業(yè)課程已經(jīng)學(xué)完， 因而就可以利用大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識對所選擇的綜合實(shí)驗項目進(jìn)行系統(tǒng)的分析和實(shí)施。當(dāng)學(xué)生完成整個實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)之后， 已進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計階段， 由于有了前面的基礎(chǔ)實(shí)驗和綜合實(shí)驗的鍛煉， 因此學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的開展也是非常順利的。
為了保證改革后的實(shí)驗課程體系的順利執(zhí)行，我校材料科學(xué)與工程專業(yè)還針對綜合實(shí)驗課程的實(shí)施步驟、實(shí)驗課程體系考核、實(shí)驗教學(xué)方法和手段改革、實(shí)驗室開放等制定了具體的實(shí)施方案。對于實(shí)驗課程體系及實(shí)驗項目的考核， 除采用傳統(tǒng)實(shí)驗報告形式外， 還可輔以其它靈活多變的考核形式， 如抽簽選題、現(xiàn)場口試、方案答辯和實(shí)驗報告答辯等， 以達(dá)到綜合、動態(tài)、真實(shí)地評定學(xué)生的實(shí)驗成績；對于實(shí)驗教學(xué)方法和手段， 將充分利用多媒體計算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器、實(shí)驗教學(xué)CAI課件等輔助手段， 促進(jìn)虛擬、仿真實(shí)驗和實(shí)際實(shí)驗的有機(jī)結(jié)合和降低實(shí)驗教學(xué)的消耗， 最大限度地提高實(shí)驗教學(xué)的效果和質(zhì)量；在實(shí)驗室開放上，變原來實(shí)驗室的分散管理為集中管理， 將相近實(shí)驗室的儀器設(shè)備、人員及功能等按照材料制備、組織分析和性能檢測功能模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)整合， 同時變目前實(shí)驗室的封閉式管理為開放式管理， 全天侯開放實(shí)驗室， 盡可能提高儀器設(shè)備的利用率， 為學(xué)生實(shí)驗教學(xué)提供時間、空間、儀器設(shè)備和人員保障。
3 結(jié)束語
實(shí)驗課程體系改革作為實(shí)驗教學(xué)改革最為重要的組成部分， 最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和解決實(shí)際問題的能力， 驗證與提升理論， 對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗基本技能的訓(xùn)練， 使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法。由于實(shí)驗課程體系改革及實(shí)施涉及的范圍較廣、內(nèi)容較多， 所以在具體實(shí)施過程中需要方方面面的支持和合作， 而這其中領(lǐng)導(dǎo)的重視是前提， 體制改革是關(guān)鍵， 實(shí)驗技術(shù)人員的積極性和凝聚力是條件， 實(shí)驗教學(xué)管理人員的責(zé)任心和事業(yè)心是基礎(chǔ)， 切實(shí)可行的管理制度是保障， 理論教學(xué)人員的配合是補(bǔ)充。目前， 我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)驗課程體系雖然已進(jìn)行了初步的改革， 但總的來講也還只是一個嘗試， 要想真正實(shí)現(xiàn)我校材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革的總體目標(biāo)， 還需要在今后的實(shí)踐中不斷修正和完善。
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