李國華，馬 峰，范 磊，陳華輝，馬向東，劉文言

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院 材料科學(xué)與工程系，北京100083)

0 引 言

實(shí)踐是創(chuàng)新之源，育人之本［1-2］?！白鲋袑W(xué)”或“基于研究的學(xué)習(xí)”是廣受關(guān)注的現(xiàn)代教育理念［3-5］。大學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)的重要組成部分，也是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的必備環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)的重要地位已得到政府教育主管部門的高度重視和社會(huì)各界的普遍認(rèn)同［6-8］。胡錦濤總書記在清華大學(xué)百年校慶大會(huì)上的講話中也“希望同學(xué)們把創(chuàng)新思維和社會(huì)實(shí)踐緊密結(jié)合起來?！保?］各高等學(xué)校也紛紛把“加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才”擺在了突出位置，并進(jìn)行了積極的探索［10-19］。我校材料科學(xué)與工程專業(yè)專業(yè)對此也進(jìn)行了初步的探索，初步構(gòu)建了具有一定礦業(yè)特色的材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新體系。

1 礦業(yè)特色專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的創(chuàng)新

我校材料專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要包括通識(shí)性實(shí)踐教學(xué)和專業(yè)性實(shí)踐教學(xué)兩大類，這里只介紹專業(yè)性實(shí)踐教學(xué)部分。

對于與專業(yè)密切相關(guān)的實(shí)踐教學(xué)，材料專業(yè)構(gòu)建了以“材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合設(shè)計(jì)、科研訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)為基本，以大型專業(yè)展覽會(huì)參觀、大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、聽學(xué)術(shù)報(bào)告等為補(bǔ)充的實(shí)踐教學(xué)體系，基本實(shí)現(xiàn)了大學(xué)四年專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的全覆蓋。

1.1 “材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)［18］

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，對材料專業(yè)來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤其重要。

為了改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)造性，材料專業(yè)將原與理論課程教學(xué)配套分散開設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)集中成一門獨(dú)立的課程——“材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)”，總計(jì)88 個(gè)學(xué)時(shí)，分兩學(xué)期開設(shè)。

采取模塊化教學(xué)，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分解為若干個(gè)相對獨(dú)立的模塊，如“材料的機(jī)械性能及其測試方法”、“材料的熱學(xué)性能及其分析”、“材料的腐蝕性能及其測試”等。教師先集中講解，學(xué)生后分組操作。這樣，既在一定程度上緩解了實(shí)驗(yàn)教師人手緊缺的矛盾，提高了設(shè)備的利用率，也使綜合性、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)得以實(shí)施，學(xué)生的主動(dòng)性和探索精神得以激發(fā)。

1.2 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

為使學(xué)生盡早對所學(xué)專業(yè)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，在進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前，在第四學(xué)期安排了為期2 周的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)啟蒙教育的第一個(gè)集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對將來的專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要影響。成功的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，可以大大提升學(xué)生的專業(yè)興趣和專業(yè)信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;反之，則會(huì)挫傷(打擊)學(xué)生的專業(yè)信心，澆滅學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，其后果可想而知。因此，我系對專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)高度重視。

對實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行周密的安排，尤其是在參觀實(shí)習(xí)點(diǎn)的選取上更是費(fèi)盡心機(jī)。由于我校材料專業(yè)是按照材料科學(xué)與工程一級學(xué)科培養(yǎng)，故實(shí)習(xí)內(nèi)容應(yīng)涵蓋金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四大塊。為此，先后優(yōu)選了首都鋼鐵集團(tuán)公司(金屬材料的典型生產(chǎn)企業(yè))、中航北京航空材料研究院(金屬材料和復(fù)合材料的研究開發(fā))、東陶機(jī)器(北京)有限公司(TOTO)(無機(jī)非金屬材料-陶瓷生產(chǎn))、北京水泥廠有限責(zé)任公司(無機(jī)非金屬材料-水泥生產(chǎn))、北新建材(復(fù)合材料-建材板、塑鋼門窗等，有機(jī)高分子材料-涂料)等單位作為實(shí)習(xí)點(diǎn)。這樣，實(shí)習(xí)點(diǎn)既涉及四大塊材料，又包含了科研院所和生產(chǎn)企業(yè)兩類不同性質(zhì)的單位。通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，使學(xué)生對材料專業(yè)有比較全面的認(rèn)識(shí)。

為了進(jìn)一步充實(shí)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容，并使學(xué)生更有目的性地參觀實(shí)習(xí)，還安排有專題講座或?qū)W術(shù)報(bào)告，如“鋼鐵生產(chǎn)概論”、“礦山機(jī)械概論”、“熱處理計(jì)算機(jī)模擬與仿真”等。

多年的實(shí)踐表明，這種安排取得了比較好的效果。

1.3 生產(chǎn)實(shí)習(xí)

在學(xué)生已基本學(xué)完主要專業(yè)課程之后，在第七學(xué)期安排有一個(gè)為期4 周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)?？梢哉f，生產(chǎn)實(shí)習(xí)是對所學(xué)課程的一次集中檢驗(yàn)。為盡量保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)效果，材料專業(yè)選取了中煤北京煤礦有限責(zé)任公司、中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、中國第一拖拉機(jī)集團(tuán)有限公司(洛拖)作為生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。

專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要由現(xiàn)場參觀、專家講座和專題研討等內(nèi)容組成，并在部分崗位實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在師傅的指導(dǎo)下頂崗作業(yè)，大大提升了學(xué)生的實(shí)習(xí)熱情。

此外，為進(jìn)一步體現(xiàn)煤炭行業(yè)的特色，在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)或生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，還安排學(xué)生到冀中能源——梧桐莊煤礦參觀，通過地下模擬教學(xué)現(xiàn)場參觀、觀看3D 煤礦安全培訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，使學(xué)生對煤礦井下生產(chǎn)現(xiàn)場獲得清晰的感性認(rèn)識(shí)。

1.4 科研訓(xùn)練(課程型)

材料專業(yè)本科生的科研訓(xùn)練分為“課程型科研訓(xùn)練”和“研究型科研訓(xùn)練(學(xué)生參加科研項(xiàng)目的實(shí)際研究工作)”兩大塊。其中，“研究型科研訓(xùn)練”面向部分學(xué)生(約三分之一)開放，主體部分由“國家級”、“北京市級”和“校級”三級大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目組成。此外，學(xué)生還可自行聯(lián)系參加教師的科研項(xiàng)目的研究工作。

“課程型科研訓(xùn)練”為期2 周，先后探索了幾種不同的教學(xué)方式，目前正在試行“講練結(jié)合”的“科研訓(xùn)練”課程教學(xué)新模式，其要點(diǎn)如下:

(1)教師先用大約1 天的時(shí)間進(jìn)行集中講解，主要講述有關(guān)科研的基礎(chǔ)知識(shí)，如與科研有關(guān)的基本概念、當(dāng)前國內(nèi)外的科技政策和科研形勢、科研的基本屬性和特征、科研的一般工作程序、科研人員的基本素質(zhì)及其培養(yǎng)、科研方向及其確立、科研選題的來源和選題方法、項(xiàng)目申請書的撰寫和項(xiàng)目申報(bào)(答辯)、文獻(xiàn)檢索、閱讀與利用的一般方法等。

對項(xiàng)目申請書，除講解一般的撰寫思路和撰寫規(guī)范外，還結(jié)合項(xiàng)目申請書范例，詳細(xì)說明項(xiàng)目名稱的確定、立題的依據(jù)、主要研究內(nèi)容和關(guān)鍵問題的提出、主要研究目標(biāo)的確立、研究方法、研究方案和技術(shù)路線，項(xiàng)目可行性分析、研究進(jìn)度安排和預(yù)期成果、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、人員組成及分工、申請人承諾等。

通過集中講解，使學(xué)生對科研有基本的認(rèn)識(shí)，并明確本課程的教學(xué)安排和教學(xué)要求。課程結(jié)束時(shí)，要求每位學(xué)生獨(dú)立提交一份完整的科研立項(xiàng)申請報(bào)告，并進(jìn)行集中答辯。

(2)為了最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生可以自擬題目，也可以從教師給定的題目庫中選擇。備選題目庫是從各類已批準(zhǔn)的項(xiàng)目中篩選出來的，主要包括教師歷年申報(bào)的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目等，以此最大限度地保證科研項(xiàng)目的真實(shí)性。

(3)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)提交所查閱的文獻(xiàn)(電子版)，教師對學(xué)生上交的文獻(xiàn)進(jìn)行檢查，以評判學(xué)生是否已掌握了文獻(xiàn)查閱方法。對于完成不好的學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，直至全體同學(xué)基本掌握了文獻(xiàn)查閱方法。

(4)學(xué)生自行撰寫項(xiàng)目申請報(bào)告，完成后交給教師。教師審閱學(xué)生撰寫的項(xiàng)目申請報(bào)告并評分;對不合格的報(bào)告，連同審閱意見和修改建議返回給學(xué)生，要求修改后再次提交，直至合格或基本合格。

(5)全體學(xué)生集中答辯。答辯學(xué)生先在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(一般為15 min)報(bào)告選題情況，待答辯人陳述完畢，教師和學(xué)生都可以提問，答辯人回答。根據(jù)答辯人的陳述和回答問題的情況，評定答辯成績。為方便教師和學(xué)生對答辯人評分，事先制定了比較詳細(xì)的評分規(guī)則并據(jù)此制作了評分表。每位同學(xué)獨(dú)立評分，最后取加權(quán)平均分，作為答辯成績。

(6)為活躍氣氛，激發(fā)廣大同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，本課程還探索性地設(shè)置了“最佳申請人”、“最佳答辯人”和“最佳評委”等獎(jiǎng)項(xiàng)。

本模式已在材料科學(xué)與工程本科專業(yè)2007 級、2008 級和2009 級試行三次，實(shí)際效果較好。

1.5 專業(yè)綜合設(shè)計(jì)

為期4 周的材料專業(yè)專業(yè)綜合設(shè)計(jì)分為4 個(gè)模塊:從“激光熔覆”、“離子氮化”、“粉末冶金”、“等溫淬火”、“材料無損表征”5 個(gè)模塊中選出4 個(gè)。學(xué)生分成4 個(gè)大組，每個(gè)大組再分成若干個(gè)小組，分別在每個(gè)模塊輪流1 周。每位學(xué)生要獨(dú)立完成一份包含全部模塊內(nèi)容的專業(yè)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告。

1.6 展會(huì)參觀

為充分利用北京有眾多大型專業(yè)展覽會(huì)(如“國際復(fù)合材料展覽會(huì)”、“中國國際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)”、“北京· 埃森焊接與切割展覽會(huì)”、“國際鑄造、鍛造展覽會(huì)”等)的地域優(yōu)勢，材料專業(yè)將大型專業(yè)展會(huì)參觀納入其實(shí)踐教學(xué)體系。

眾所周知，大型專業(yè)展覽會(huì)往往是本領(lǐng)域最新技術(shù)、工藝或設(shè)備的集中亮相，各展商都盡力展示自己的優(yōu)勢和亮點(diǎn)，且樂意與觀眾互動(dòng)，很愿意回答觀眾的提問。通過展會(huì)現(xiàn)場參觀，聽廠家技術(shù)報(bào)告或?qū)ｎ}講座，不僅可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)眾多的廠家、商家，而且可以接觸到相關(guān)領(lǐng)域的國際最新進(jìn)展，在廣度和深度兩方面都有收獲。

同學(xué)們觀后普遍反映，大型專業(yè)展會(huì)參觀，不僅豐富了教學(xué)形式，充實(shí)了教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)了同學(xué)們的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，使之明確今后努力的方向，并為將來就業(yè)收集信息，積累素材，可謂一舉多得。

為了使大型專業(yè)展會(huì)參觀取得更好的效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1) 認(rèn)真優(yōu)選展會(huì)。每年在北京舉辦的專業(yè)展會(huì)很多，都組織學(xué)生參加顯然是不可能，因此，必須進(jìn)行優(yōu)選。為此，通過“北京會(huì)展網(wǎng)”、重要展館(如北京展覽館、中國國際展覽中心、全國農(nóng)業(yè)展覽館、國家會(huì)議中心等)的展覽公告等途徑提前搜索出近期在北京舉辦的大型專業(yè)展覽會(huì)情況，從中篩選出準(zhǔn)備組織學(xué)生集體參觀的展會(huì)。

(2) 提前掌握展會(huì)詳細(xì)信息。對準(zhǔn)備組織學(xué)生參觀的展覽會(huì)，積極與展會(huì)承辦單位聯(lián)系，以進(jìn)一步了解展會(huì)的詳細(xì)信息(如展商名錄、主要參展產(chǎn)品、技術(shù)講座安排等)，以便提前對展會(huì)參觀作出詳細(xì)安排。

(3) 盡早使學(xué)生明確參觀的目的與要求。為避免展會(huì)參觀走馬觀花，要求每位學(xué)生撰寫展會(huì)參觀報(bào)告。為此，事先制定好展會(huì)參觀細(xì)則，包括參觀要求、參觀重點(diǎn)、資料收集、參觀報(bào)告撰寫要求等。要求每個(gè)學(xué)生在全面參觀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)參觀有關(guān)廠家(商家)，有選擇地聽技術(shù)報(bào)告。將重點(diǎn)參觀任務(wù)提前分派到每個(gè)學(xué)生，使學(xué)生提前做到心中有事，有備而去。

實(shí)踐證明，以上舉措大大提高了展會(huì)參觀的效果，學(xué)生不僅收獲了感性認(rèn)識(shí)，而且還鍛煉了資料收集和與人溝通的能力，并受到了一次規(guī)范行文的訓(xùn)練，深受同學(xué)們的歡迎。

1.7 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)及答辯

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)及答辯是本科階段最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是對大學(xué)四年所學(xué)全部課程和所有實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果的一次集中檢驗(yàn)，也是學(xué)生走向社會(huì)前的一次集中演練，對本科生的培養(yǎng)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用，因而，校、院、系三級對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)都高度重視。

材料專業(yè)的畢業(yè)的設(shè)計(jì)(論文)安排在第八學(xué)期，一般為期16 周。為最大限度地提高畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作質(zhì)量，我系探索了以下做法:

(1)指導(dǎo)教師、特別是畢業(yè)學(xué)生主觀能動(dòng)性的充分發(fā)揮，是保證畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，因此學(xué)生的選擇必須得到充分尊重。為此，我系要求教師申報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目及所需人數(shù)、學(xué)生根據(jù)公布的畢業(yè)題目以及平時(shí)對指導(dǎo)教師的了解情況填報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師，在此基礎(chǔ)上，系里按照最大限度地尊重學(xué)生的意愿、并適當(dāng)考慮學(xué)生的平時(shí)成績和男女生搭配的原則，將學(xué)生分配到各位指導(dǎo)教師名下。近幾年，材料科學(xué)與工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生志愿滿足情況如表1 所示。

表1 2009 ～2012 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生志愿滿足度情況統(tǒng)計(jì)(人數(shù)/比率%)

(2)目標(biāo)管理和過程管理相結(jié)合、分散指導(dǎo)與統(tǒng)一要求相協(xié)凋。尊重教師的指導(dǎo)風(fēng)格和學(xué)生的個(gè)性，平時(shí)盡量不干預(yù)指導(dǎo)教師的工作，也不強(qiáng)調(diào)學(xué)生進(jìn)度的步調(diào)一致，但為避免問題堆積，防止部分學(xué)生臨時(shí)抱佛腳、最后敷衍了事、東拼西湊甚至抄襲，而設(shè)置了開題報(bào)告檢查和中期進(jìn)度檢查等中間環(huán)節(jié)。

為激發(fā)指導(dǎo)教師和學(xué)生的積極性，創(chuàng)設(shè)公開、公平的競爭環(huán)境，對全體畢業(yè)論文提出統(tǒng)一的質(zhì)量要求，并對申請?jiān)u優(yōu)的論文安排集中答辯。

1.8 學(xué)術(shù)報(bào)告(講座)

聽學(xué)術(shù)報(bào)告(講座)是本科生了解學(xué)術(shù)前沿或最新科研成果的最佳方式之一，與報(bào)告人面對面的交流，不僅能獲得學(xué)術(shù)上的收獲，還可能建立私人間的友誼，為今后的學(xué)術(shù)發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)，故此，材料專業(yè)對學(xué)術(shù)講座非常重視。近幾年來，材料專業(yè)先后邀請了美國、英國、加拿大、澳大利亞以及清華大學(xué)等單位的著名學(xué)者來我校作學(xué)術(shù)報(bào)告(見表2)。學(xué)術(shù)報(bào)告不僅活躍了我系的學(xué)術(shù)氣氛，開闊了師生的學(xué)術(shù)視野，也為我系師生走向國際學(xué)術(shù)舞臺(tái)打下了一定的基礎(chǔ)。

表2 材料系近幾年學(xué)術(shù)報(bào)告一覽表

2 結(jié) 語

通過不斷地探索，材料科學(xué)與工程專業(yè)構(gòu)建了以“材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)”、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合設(shè)計(jì)、科研訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)為主體，以大型專業(yè)展會(huì)參觀、學(xué)術(shù)講座、參與實(shí)際項(xiàng)目研究為補(bǔ)充的實(shí)踐教學(xué)體系，基本實(shí)現(xiàn)了大學(xué)四年專業(yè)實(shí)踐教學(xué)全覆蓋，取得了比較滿意的實(shí)際效果。為體現(xiàn)礦業(yè)特色，材料專業(yè)還有意識(shí)地強(qiáng)化了礦業(yè)企業(yè)實(shí)習(xí)點(diǎn)的建設(shè)，已建成北京市校外實(shí)習(xí)基地一個(gè)(中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司)。

但實(shí)事求是地說，材料專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)還存在一些問題，主要表現(xiàn)在:參與科研項(xiàng)目研究的學(xué)生比例還有待提高，高水平實(shí)習(xí)基地的數(shù)量還不夠多，布局也不盡合理，生產(chǎn)實(shí)習(xí)還未能實(shí)現(xiàn)使學(xué)生完全頂崗生產(chǎn)，實(shí)踐教學(xué)的整體效果與期望還有一定的差距。以上問題的解決，除需要材料專業(yè)自身的繼續(xù)努力外，還需要學(xué)校和學(xué)院的指導(dǎo)和經(jīng)費(fèi)支持，更需要政府的政策引導(dǎo)和實(shí)習(xí)單位等社會(huì)各界的配合與支持，礦業(yè)特色的材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)任重而道遠(yuǎn)。

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