儲耀卿 劉志福 李瑩 王曉瑞

摘 要：結(jié)合材料制備與加工實踐的實驗教學，從緊扣理論教學內(nèi)容撰寫實驗教學文件、培育學生的團隊合作精神、產(chǎn)業(yè)化和工程化角度設計實驗等環(huán)節(jié)初步探討了“應用型”人才培養(yǎng)模式的實驗教學方法。通過這些方面的調(diào)整和優(yōu)化，切實有效地提高實驗教學質(zhì)量，為“應用型”學生未來進入企業(yè)，用科學的技術(shù)手段解決實際問題打下基礎。

關(guān)鍵詞：材料制備與加工實踐 課程改革 “應用型”人才

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-0-02

實驗與實踐教學既能幫助學生鞏固專業(yè)理論知識，又能鍛煉實際操作技能，培養(yǎng)理論與實踐相結(jié)合的學習能力；同時培養(yǎng)學生思考問題、解決問題的能力起著不可替代的作用，是高等學校教學不可或缺的重要環(huán)節(jié)，更是我?！昂竦戮?、砥礪知行”工程師文化的基石[1-2]。新的教育形勢越來越注重“應用型”人才、卓越工程師的培養(yǎng)，重視學生興趣的激發(fā)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，因此實驗教學的內(nèi)容和教學方法也應與時俱進，為適應新的教學要求而不斷調(diào)整和優(yōu)化[3]。材料制備與加工實踐是研究材料的合成與制備、結(jié)構(gòu)與應用，極具實踐性的一門學科，通過這門專業(yè)實驗課程可以提高學生學習理論課程的興趣，掌握制備材料過程中各個工藝所起的作用以及對產(chǎn)品性能的影響，鍛煉動手能力，培養(yǎng)學生科學研究的思維、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作意識，是學生步入企業(yè)前解決實際問題的訓練課程。傳統(tǒng)的實驗教學方法由于實驗時間和實驗場地以及實驗規(guī)模的局限，沒有將材料科學和材料加工學科充分糅合，使得該專業(yè)的學生在組織問題、分析問題和解決問題等方面能力有所欠缺，影響了“應用型”人才的培養(yǎng)效果。為了有效提高實驗教學質(zhì)量，筆者認為需要從以下幾個方面作為抓手提高實驗課的教學效果。

1 緊密契合理論教學內(nèi)容，完善實驗與實踐教學的文件

理論教學和實驗教學相輔相成，理論教學為實驗教學提供了一定的依據(jù)和方向，實驗教學能促進理論教學知識的吸收。系統(tǒng)的、科學的、與理論教學緊密契合的實驗與實踐教學文件和實驗內(nèi)容是保證實驗與實踐教學的基石。根據(jù)理論教學的內(nèi)容，實驗指導教師應該從實驗教學大綱的撰寫、實驗教學內(nèi)容的更新、課時設置及實驗教材的編寫、實驗設備的調(diào)整、實驗項目的開設等方面對材料制備與加工實踐的實驗教學內(nèi)容進行改革。尤其是在實驗項目開設上反映現(xiàn)代新材料、新技術(shù)的創(chuàng)新性，注重學科建設及教學改革成果對實驗教學的推動作用，將教學改革的最新成果和科技發(fā)展趨勢引入實驗教學中。譬如若干年前，光伏產(chǎn)業(yè)繁榮之時，材料制備與加工實踐的理論教學內(nèi)容會涉及太陽能的電池板制備技術(shù)，會從單晶硅和多晶硅的生長技術(shù)、太陽能電池板絨面制備技術(shù)、擴散技術(shù)、刻蝕技術(shù)等方面進行講解，隨著產(chǎn)能過剩的內(nèi)部環(huán)境和發(fā)達國家“雙反”的外部環(huán)境，材料制備與加工實踐從太陽能的電池板制備技術(shù)轉(zhuǎn)到環(huán)保的LED襯底制備技術(shù)，實驗教學內(nèi)容必須做出相應的調(diào)整，必須緊密契合理論教學內(nèi)容，必須轉(zhuǎn)到如何制備LED襯底技術(shù)，即LED襯底的切割技術(shù)、研磨技術(shù)、拋光技術(shù)和開盒即用的清洗技術(shù)等方面，雖然和太陽能的電池板制備技術(shù)的內(nèi)容有一定相似度但又有很大不同，這樣的調(diào)整既充分利用了實驗室設備，緊跟了時代發(fā)展的趨勢，又反映了理論教學改革的最新成果。改革和調(diào)整以后，由于實驗項目是材料領域的研究熱點和發(fā)展方向，學生們的實驗興趣和積極性得到了極大的提高。如果實驗教學抱殘守缺，不及時調(diào)整實驗內(nèi)容必然不會引起學生的實驗興趣，實驗效果也必然欠佳。

2 團隊合作精神的培育

如果僅僅把實驗課定位為培養(yǎng)同學們的動手操作能力，那是不夠全面的，實驗與實踐的教學更是一種合作能力的培育。學生自己動手操作是實驗與實踐課程的主要特點，學生是整個實驗的主體，在實驗實施過程中，團隊合作必不可少。“眾人拾柴火焰高”，實踐和實驗教學必須有意識地培養(yǎng)學生們的團隊合作精神，能夠營造一種實驗氛圍，讓每個同學都覺得是團隊中不可或缺的一份子，提高每個同學的用心率和效率。材料制備與加工實踐有一門磁性材料的制備實驗，筆者有意識地設計了不同稀土離子摻雜、摻雜濃度對材料磁性能影響的實驗，這個實驗是單個學生無法在短時間內(nèi)系統(tǒng)地完成的。將實驗拆分多個小實驗，由單個實驗小組完成某一種體系或者某一濃度的實驗，組內(nèi)再有分工，最后將不同小組的實驗結(jié)果進行總結(jié)和分析，得出規(guī)律。這種實驗模式是既考慮實驗時間的約束，又能兼顧到實驗設備的局限，有利于每個學生獨立分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，更有利于培育學生的團隊精神和協(xié)作意識。從開始實驗到最后實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗報告的撰寫涉及到材料專業(yè)的多門課程知識，需要學生們分工合作，用到已經(jīng)學習或正在學習的理論知識，如在實驗結(jié)果分析時，與他們正在學習的材料近代分析測試方法等理論課程相互對照，結(jié)合別組同學的實驗結(jié)果進行分析，使得學生們學有所用，邊學邊用，既從感性知識的角度促進了理論知識吸收，著力培育團隊合作精神。實踐表明，這種實驗教學模式充分發(fā)揮了學生的動手能力和自我管理的能力，激發(fā)了學生們的學習興趣和實驗熱情，組內(nèi)之間分工協(xié)作，組與組之間互學互助，團隊意識和溝通能力均得到一定程度的提升。

3 從產(chǎn)業(yè)化、工程化角度設計實驗課程

實驗教學是不同于理論教學滿堂灌輸?shù)慕虒W方法，是培養(yǎng)“應用型”人才的重要手段，可以讓學生了解前沿的科學技術(shù)，用科學的技術(shù)手段服務企業(yè)，是學生進入企業(yè)解決實際問題的基礎。材料制備與加工實踐往往是依附于各門課程的理論教學，不能真正地形成培養(yǎng)學生的工程實踐能力為主線的實驗教學體系，也不能很好地吻合高等工程教育從知識傳授向能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，所以指導老師在設計實驗時需要從規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化角度加以考慮，實驗過程中必須強調(diào)實驗數(shù)據(jù)翔實，實驗工藝可靠且穩(wěn)定。產(chǎn)業(yè)化、工程化和科學研究還是有很大不同的，譬如在材料制備與加工實踐中的晶體材料制備與加工的實驗環(huán)節(jié)，我們要求學生務必注意晶體生長工藝的穩(wěn)定性和重復性，科學研究在10根晶體生長出1根完美晶體是可以接受的，但是在產(chǎn)業(yè)化、工程化的企業(yè)中，這是完全不可接受的，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是要求生長10根晶體，不力求完美但必須是可以被客戶完全接受的。在設計實驗步驟時，從原料合成到設備調(diào)試以及生長工藝的優(yōu)化，實驗體現(xiàn)了高度綜合性，并且能和理論所學材料制備方法緊密結(jié)合，同時我們力求從產(chǎn)業(yè)化、工程化角度設計實驗，切實做到培養(yǎng)“應用型”人才的目的。

4 結(jié)語

材料制備和加工實踐是培養(yǎng)“應用型”人才的重點課程之一，教學內(nèi)容需要根據(jù)時代要求不停更新，這需要實驗教學指導老師不停更新自己的知識體系。培養(yǎng)“應用型”學生不是一蹴而就的，但通過實驗課程的改革可以促進專業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)學生勤于動手，善于動手，愿意團結(jié)協(xié)作，為未來進入企業(yè)或者進一步深造打下堅實的基礎，達到“傳授知識、啟迪心智、訓練技能、團結(jié)合作”的實驗目的。

參考文獻

[1] 肖雪春，王毓德.材料類無機及分析化學實驗教學改革實踐[J].實驗科學與技術(shù)，2016（14）：153-157.

[2] 劉志福，儲耀卿，李楊.應用技術(shù)背景下的光電材料實驗改革思路探討[J].科技資訊，2016（25）：81-82.

[3] 王慶娟，杜忠澤，賈青，等.材料加工實驗課程體系改革與優(yōu)化[J].中國冶金教育，2012（1）：60-63.