材料學(xué)科多專業(yè)交叉融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐分析論文
中國高校工程教育規(guī)模大，可用實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源相對較少，積極探索適合自身現(xiàn)狀的工程教育新模式，走中國特色的工程教育之路，是提高工科學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要課題。專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校人才培養(yǎng)方案的重要組成部分，也是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。本文以金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為例，論述運(yùn)用多專業(yè)的交叉融合方法，構(gòu)建集資源優(yōu)化、開放充分、運(yùn)作高效的創(chuàng)新實(shí)踐平臺，是培養(yǎng)工程人才創(chuàng)新實(shí)踐能力的新機(jī)制。
一、多專業(yè)交叉融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建
多專業(yè)交叉融合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是打破現(xiàn)有教學(xué)、科研、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的壁壘，按照卓越工程師培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求，統(tǒng)一構(gòu)建有利大學(xué)生工程創(chuàng)新能力提升的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。首先是建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，整合優(yōu)化資源配置，將傳統(tǒng)的獨(dú)立專業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)選匯集，建立起實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)科建設(shè)、科研項(xiàng)目的聯(lián)系紐帶，圍繞研究項(xiàng)目開展工程實(shí)踐教學(xué)，提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練水平;其次是努力創(chuàng)造條件，加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐平臺與企業(yè)的合作，實(shí)現(xiàn)校企合作共贏，使工程訓(xùn)練項(xiàng)目貼近實(shí)際，拓寬訓(xùn)練范圍;第三是加強(qiáng)服務(wù)保障，由學(xué)院各主管部門圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，協(xié)調(diào)組建跨專業(yè)、校企結(jié)合的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，用高水平人才保證多專業(yè)交叉融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐訓(xùn)練的效果和質(zhì)量。
二、調(diào)整創(chuàng)新實(shí)踐平臺管理機(jī)制，優(yōu)化資源配置
將學(xué)院分散建設(shè)、分散管理的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資源，建設(shè)成而向材料學(xué)科的多專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐平臺。平臺建立相對獨(dú)立，在學(xué)院教學(xué)、科研和實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)下，協(xié)調(diào)各專業(yè)共同參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與資源管理，實(shí)現(xiàn)對教學(xué)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)科科研平臺和省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室乃至教師科研實(shí)驗(yàn)室的統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理。
平臺管理機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、硬件管理與維修服務(wù)等方而為教學(xué)與科研提供全方位服務(wù)，保證參與共享的'硬件資源能正常向教學(xué)與科研全而開放。通過這些機(jī)制，將材料學(xué)院各專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、學(xué)術(shù)人才、前沿科研成果等優(yōu)質(zhì)教育資源整合在一起，構(gòu)建功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運(yùn)作高效的創(chuàng)新實(shí)踐平臺，建立適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)踐體系，為學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新活動創(chuàng)造條件。同時，為工程創(chuàng)新合作項(xiàng)目的開發(fā)提供資源和人力保障團(tuán)。
三、爭取校企合作，拓展創(chuàng)新實(shí)踐
工科院校應(yīng)立足自身特色，積極聯(lián)系合作企業(yè)，在兩方而推進(jìn)校企合作培養(yǎng)工程人才。一是高校配合企業(yè)共同建立各級工程實(shí)踐教育中心，構(gòu)建以企業(yè)為基地的工程人才現(xiàn)場實(shí)習(xí)平臺;二是拓展校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐平臺的外延，吸引企業(yè)共建工程人才培養(yǎng)的模擬實(shí)踐環(huán)境，有效解決工程人才培養(yǎng)的規(guī)模問題。校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐平臺向外擴(kuò)展能建立校企共贏機(jī)制，在模擬實(shí)踐環(huán)境中，開發(fā)合作項(xiàng)目課程。企業(yè)與高校在工程人才培養(yǎng)上的共同利益點(diǎn)并非經(jīng)濟(jì)利益，而是更高層次的人才培養(yǎng)和科研創(chuàng)新成果的產(chǎn)出。在校企合作中，企業(yè)可以將預(yù)期收益定位在得到未來需求的人才和得到學(xué)生在合作課題研究中可能產(chǎn)生的創(chuàng)新思維上;高校的預(yù)期收益是培養(yǎng)出高水平工程人才。以此為基礎(chǔ)的校企合作模式，能有效提高創(chuàng)新實(shí)踐平臺外部資源的利用。創(chuàng)新實(shí)踐平臺與企業(yè)密切合作，在貼近實(shí)際的模擬、仿真實(shí)踐環(huán)境里，能有效解決大規(guī)模的學(xué)生實(shí)踐問題。另外，可以通過校內(nèi)教師和企業(yè)工程師共同進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、工藝流程改進(jìn)，適當(dāng)調(diào)整課題難度和規(guī)模，達(dá)到適合合作項(xiàng)目課程的要求，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)“真題真做”，能有效提高學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。
注重引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)踐過程的每個細(xì)節(jié)培養(yǎng)自身的基本技能，從眾多知識與技術(shù)節(jié)點(diǎn)中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。通過實(shí)踐項(xiàng)目，使學(xué)生了解材料學(xué)科的研究方向和科研方法，感受科研氛圍、科研精神。開展對指導(dǎo)教師親身經(jīng)歷的實(shí)踐項(xiàng)目做創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的研究興趣和創(chuàng)新實(shí)踐能力。創(chuàng)新實(shí)踐平臺還應(yīng)該依托“學(xué)校和國家的大學(xué)生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”等載體，充分利用現(xiàn)有科研設(shè)備，為學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)踐活動提供服務(wù)。
四、教學(xué)計(jì)劃單列，獨(dú)立組織教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃的單列，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)既互相聯(lián)系，又自成體系。單列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃能提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的重視。專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該將材料類相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)盡量多開設(shè)，不局限于本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生在掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上，能更多地多接觸先進(jìn)的相關(guān)科研儀器設(shè)備，拓寬知識面。
合肥工業(yè)大學(xué)在專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)改革方而采取了以下舉措:一是將所有專業(yè)實(shí)驗(yàn)從專業(yè)課程中劃分出來，開設(shè)“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一”、“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)二”課程。其中，“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一”主要包含“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和“材料分析測試方法”兩門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容�！盎A(chǔ)實(shí)驗(yàn)二”包含其余的各專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涉及材料學(xué)院材料物理專業(yè)、無機(jī)非金屬材料專業(yè)、金屬材料工程專業(yè)。二是將實(shí)驗(yàn)課列為專業(yè)必修課，由教授和高級工程師主講并且指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)全過程，因?yàn)樵撜n程的重要性己經(jīng)超過了很多專業(yè)理論課。三是實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行小班教學(xué)，再分小組實(shí)驗(yàn)，最終成績考核包括實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告兩部分。此種教學(xué)模式使得學(xué)生開始重視實(shí)驗(yàn)，實(shí)際動手能力得到了提高。
下表為合肥工業(yè)大學(xué)金屬材料工程專業(yè)“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)二”課程所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。課程性質(zhì)為必修，24學(xué)時，其中實(shí)驗(yàn)1-6為金屬材料工程專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)7-8為材料物理專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)9-11是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)二”的內(nèi)容涵蓋了材料學(xué)院3個專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，這正是該實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的最大特點(diǎn)。
五、結(jié)語
通過匯集材料學(xué)院各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備資源，將金屬材料工程的相關(guān)專業(yè)課實(shí)驗(yàn)和材料物理、無機(jī)非金屬材料專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容匯集為一門專業(yè)必修課程，由教授擔(dān)任主講教師和實(shí)驗(yàn)教師，拓寬了專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍。通過多媒體視頻錄像教學(xué)，使得學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的設(shè)備、儀器及其操作方法有了初步的認(rèn)識，解決了實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時少、學(xué)生人數(shù)多、設(shè)備臺套數(shù)不足的問題，讓學(xué)生能有的放矢地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，保證每個學(xué)生切實(shí)得到動手訓(xùn)練的機(jī)會，充分發(fā)揮了學(xué)生的聰明才智。
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