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无机非金属材料专业实践教学改革探析*

2020-03-07刘振英董巍巍朱金波王庆平王金香

广州化工 2020年2期
关键词:专业课实验专业

刘振英,董巍巍,朱金波,王庆平,王金香

(1 安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽 淮南 232001;2 火箭军士官学校,山东 青州 262500)

无机非金属材料工程专业作为一个传统的实践性很强的工科专业,学科特色是具备多学科相关的属性,它渗透到与材料结构、制备、性质和应用有关的许多领域[1]。实践教学是学生理论联系实际,培养学生独立工作能力和创造能力的重要环节。目前,我校无机非金属材料工程专业实践教学主要包括:工艺实践、教学实习、生产实习、毕业设计(论文)等环节,这些环节是教学过程和培养计划的重要组成部分,实践教学的学习对培养学生协调能力、实践创新能力和适应环境能力有着深远的意义[2]。但实践教学体系仍然存在着一些问题:

(1)当前实验内容过于单调,实验操作简单,不能与专业知识有效结合,无法提高学生分析问题、解决问题的能力,进而影响学生对实践教学的认知,从而降低学生的积极性;

(2)在毕业生产实习环节中,出于企业技术保密、生产效率、安全等其他因素的考虑,一般不让学生亲自动手,多数只是参观,因而达不到实习的真正目的;

(3)校企联合培养机制不够完善,毕业设计大多局限于在学校完成,题目设计内容不能够全面综合反馈,与企业生产存在脱节现象,因而不可避免的造成了毕业设计的缺陷性和不完善性。

针对以上问题,结合现如今社会对人才技能的需求,具备创新以及科研能力对于本学院学生来说显得尤为重要。在学好学科基础知识的同时,也要认识到实践能力的重要性,实践是学以致用很好的体现方式,实践的效果直接关系到学生对知识的运用情况,它能帮助学生巩固知识,同时提高学生相应的实践动手能力、解决问题的能力,从而掌握更多科研和分析问题的方法,达到全方位的发展[3]。为了更好地达到这种效果,使学生们步入社会有更强的竞争力,需要针对目前无机非金属材料工程专业实践教学存在的薄弱环节进行改进,具体改进措施可从以下几个方面入手。

1 注重对刚入学学生的教导,告知学生实践的重要性

刚入学的学生对学科知识还不是很了解,对于大学的学习过程比较模糊,老师需要花一定时间对学生进行专业的解析,给学生提供一个大致的方向。除了学好基础知识,学生还要注重加强自身综合能力的锻炼。在从各类实践学习中积累经验,学生自身能力也会潜移默化地提高。目前学生在低年级主要是学习基础知识,实践课相对较少,尤其是专业方面的实践学习较少,老师可以给自愿参加实践的同学提供实践场所或者导向,提前培养学生动手能力,增加学生对专业知识的预先了解,为之后的实践过程打基础,同时也能提高学生的科研创新能力[4]。虽然一开始学生的知识框架还没有搭建完全,但随着知识的不断积累,再结合老师的讲解,最终可以达到的效果,当然,前提还是需要学生们有一定的自控和探索能力。

2 培养学生学习专业课的兴趣

无论是理论知识的学习还是与专业课相关的实践教学,材料学科方面的研究对于刚入学的学生来说都是枯燥无味的。但随着专业课的逐步开展,同学们会发现材料学科的精彩所在,如物体内部结构的研究、对应性能的相应体现、丰富的晶体形态、高温下的多种相变等等。知识体系会随着课程的进展而更加综合完善,学习的过程中,学生们也会发现学科之间的相通之处。但在这之前,学生会因为课程的枯燥出现兴致不高的问题,这直接影响到之后专业课教学过程中学生的主观能动性。兴趣是最好的老师,所以在这过程中应该加强老师与学生之间的沟通,培养学生科研创新的兴趣,无论是给予鼓励还是相应的实践机会,都会使学生拥有更大的自信去认真完成之后的专业课学习,同样也会提高毕业论文和课程设计的质量和价值。

3 建立实践教学管理制度

从大三上学期开始,学生们就会开始慢慢接触相关专业课知识,之前安排的教学实习已经很好地帮助学生对学科有了初步了解,对学生现有的知识框架基础上做更完善的延伸。实际中学科的实验教学时间并不是非常充裕,老师如果花太多的时间去讲解,势必会缩减学生自己实践的时间,同时也影响到学生各方面能力的培养[5]。由于专业的实验都是有课程做支撑的,老师在讲到相应内容时可以以图片或者口述的方式将实验的过程进行简单介绍,使学生有大致的了解。再结合实验前的预习报告,实验课上老师只需要稍微指点,其他时间交给学生自己探索并完成实验。这样既可以提高学生动手能力,也能使实践和教学过程更好的结合。预习的过程往往是不容易落实的,部分学生存在应付的情况,而预习的效果直接影响到学生对本次实验的掌握和运用情况,所以严抓预习是首要任务,首先纸质的预习报告不需要要求的很严格,最好的预习状态是学生在看过一遍实验过程后,可以自己将实验主要目的,实验仪器和实验步骤大致叙述出来。老师可以利用实验课前几分钟就本次实验内容对学生进行随机提问,主要目的就是落实学生的预习情况,同时也能帮助学生更好地了解本次实验,有助于实验的顺利进展。

另外,非金属系在教学大纲的制定过程中对生产实习的时间安排不合理,第七学期对于学生而言面临着就业和考研的难题,系里将校外实习安排到第七学期,刚好是学生找工作及考研学习的有利时间,大三期间,其它专业都早已进行企业实习,非金属专业却还在进行理论培训。第八学期进行毕业实践,让学生无法进行自行实习来积累个人的技术经验。虽然非金属系导师经验丰富,从事课题研究多年,但课题分配时间不合理。我院学生待第八学期才开始接触课题研究,对毕业设计也了解甚少。建议非金属专业可以提前进行课题分配,让大家对于自己的课题了解更多,也方便之后的毕业设计。若提前分配,校外实习提前进行,大家可以在第七学期将实习内容消化吸收,将部分课程调到第七学期,可以让大家的学习更加充分,以便更好的了解课题和进行考研准备。

4 注重学生科研和创新能力的培养

刚开始接触实验的同学需要更多时间去适应实验过程,首先从时间上保证学生充分发展创新和科研的能力。其次应当加大实验室开放力度,在学生具备一定自主能力之后,导师可以给学生布置一些需要自主完成的课题任务,让学生自行设计实验方案和学习实验设备的使用方法,使学生独立解决问题的能力得到显著提升。再者参加导师课题组活动的学生可以提前了解一些外文文献,并在老师的帮助下进行翻译和理解。在此过程中学生可以学到很多专业词汇,提高英文水平,同时对现如今的材料研究方向有所了解。最后在课余的时间可以给学生布置一些具有导向性的课题,让学生通过搜索网上的文献或者查阅图书馆的资料,对相关知识进行自主学习,提高学生独立获取知识的能力,同时也要注重学生合作能力的培养,课题组分工合作,达到协同创新的效果。在学好专业知识的基础上掌握材料科学与工程的基本科学研究方法,了解材料四要素之间的紧密关系,培养学生实践动手能力、创新意识及独立分析和解决问题的能力。

5 注重学生之间的沟通学习

应了解专业实时发展情况,熟悉国家和地方急需的战略性问题和涉及国计民生和地方经济发展的重大公益性问题,根据学院现状制定合理的研究方向,同时让学生进行参与学习。以大学生学科竞赛活动为载体,切实提高学生动手能力,对于“挑战杯”、“双创”等项目鼓励学生积极参加,学院创造有利条件,提高学生国内国际赛事的参与度,并给予学生必要的专业指导,从而培养学生的创新能力。现如今,企业中的创新成果尤为显著,地方高校要博得一席之地必须注重人才的培养,同时也要在科研的过程中认识到协同创新的重要性,实现多方共赢,最终提升高等教育教学质量。以就业为导向,培养学生的相关能力,结合毕业生就业企业的改革,对实习过程进行改革完善。

6 重视学科交叉融合

充分利用好学院的平台,本学院配有XRD 及 SEM 等大型进口分析仪器。测试设备在实践教学中必不可少,如用 XRD 衍射分析仪检测制备材料的物相分析,从样品准备,到对测试条件的熟知,以及观看测试人员的测试方法,对数据进行分析处理,整个流程下来,学生可以将在专业课学习中学过的材料测试方法的理论知识,与专业操作员现场测试数据相结合转化为具体的参数,学以致用,启迪学生思维,对学生的专业技能有较大的提升,并能够提高教学效率的目的。材料院的实验室乃至学校其他院系的实验室都应该对学生开放,学校应该扩大实验室实验员数量,实验员在做科学研究的同时还应指导学生做实验,培养学生的动手能力和思考能力,做到学校-学院-系的资源共享。

7 完善实践基地建设

实践教学要以必备的硬件作为支撑,完善实践基地建设能够保障实践教学的有效开展。学院签定的校外企业实践基地,缺乏持续性,没有发挥应有的作用,当前企业在安全生产的模式下,在接纳学生实践教学方面存在被动,学生动手能力无法得到切实的锻炼,在校外实习主要以参观工厂生产流程为主,并不进行任何具体操作,无法锻炼学生的动手能力,这样一来明显降低了学生对自己所学专业的理解能力[6]。校内实践活动的开展,相比校外实习基地而言,在培养学生实践动手能力上更有优势,方便可行,更能保证学生实践教学的质量。因此,对于校内的实践教学更加充分优化,目前无机非金属材料专业学生就业方向很广阔,校外实习基地不局限于水泥厂、玻璃厂和陶瓷厂,学院也可以为学生联系一些工程局,与工程公司签订实习协议,让学生去工程公司实习,参与到工厂的实际生产,从新手做起,一步步累积经验,为将来的毕业论文做好准备。同时,增加工艺实践和课程设计的内容,学院应该在原有工艺实践和课程设计的基础上,结合现有教师的科研方向,通过指导教师确定选题、查阅国内外相关文献、反复推敲设计方案、实验的实施分析、撰写总结报告等方式进行,能够让学生熟悉一些基本的科研技能训练,为后期的毕业论文,及考研考博提供更好的实践能力。

实践教学改革是强化人才培养的一个重要组成部分,是让学生了解社会、接触生产实际、树立事业心责任感的重要途径,是培养学生综合能力的基本环节。通过实践教学研究,建立通识教育和创新教育模式,适应市场需求,提高材料学科研究和工程应用的创新能力和综合素质,不断总结完善材料科学与工程实践教学体系,进行改革研究和实践教学将是一项持之以恒的工作。

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