◇樂山師范學(xué)院新能源材料與化學(xué)學(xué)院 陳 昶 曹鳳紅 黃蘭香 徐要輝 鄧 遲 董昌雪 汪 琴

通過從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程體系設(shè)置等方面進(jìn)行改革和研究，分析了材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)面臨的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，發(fā)揮學(xué)生的實踐操作及創(chuàng)新思維能力，從而使培養(yǎng)出來的學(xué)生具備扎實的工程專業(yè)領(lǐng)域工作的基本技能和專業(yè)素質(zhì)，逐步實現(xiàn)培養(yǎng)具有較強(qiáng)創(chuàng)新意識和實踐能力的復(fù)合型人才的目標(biāo)。

目前，面對科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型和升級的巨大考驗，在這樣嚴(yán)峻的形式之下，勢必對工程技術(shù)專業(yè)人員的創(chuàng)新實踐技能提出了更高的要求和挑戰(zhàn)[1-3]。材料科學(xué)與工程屬于工科類專業(yè)中一個基礎(chǔ)性學(xué)科，該專業(yè)旨在培養(yǎng)具有材料科學(xué)、材料工程等一系列理論知識和應(yīng)用能力，并能在材料生產(chǎn)加工領(lǐng)域從事工藝設(shè)計和技術(shù)開發(fā)的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才，能夠在一定程度上滿足當(dāng)下科學(xué)發(fā)展對于創(chuàng)新型專業(yè)技術(shù)人員的需求[4]。材料科學(xué)與工程屬于實踐性較強(qiáng)的學(xué)科，因此實驗教學(xué)成為了該學(xué)科必不可少的關(guān)鍵組成部分[5]。

1 實驗教學(xué)存在的問題

樂山師范學(xué)院從開設(shè)材料科學(xué)與工程專業(yè)以來，始終將培養(yǎng)適應(yīng)社會人才需求作為重要目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力為導(dǎo)向，設(shè)置了與材料科學(xué)、材料工程相關(guān)的專業(yè)課程。同時，學(xué)院非常重視對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實驗教學(xué)貫穿在該專業(yè)整個能力培養(yǎng)過程之中。實驗教學(xué)能夠有效地將理論知識與實踐操作結(jié)合起來，對于加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識體系、掌握實驗研究的基本技能、培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)方法開發(fā)高性能新材料、改善和提高傳統(tǒng)材料組織性能、發(fā)現(xiàn)和解決實際工程問題等方面具有非常重要的作用。然而，由于教學(xué)經(jīng)費、實驗設(shè)備配置等多方面的原因，導(dǎo)致材料科學(xué)與工程專業(yè)的實驗教學(xué)過程中存在諸多問題。比如實驗教學(xué)中開設(shè)的實驗項目以驗證性為主，缺乏設(shè)計型、開放型以及創(chuàng)新型實驗項目。此外，實驗教學(xué)重操作輕原理，且實驗操作內(nèi)容相對單一，學(xué)生只是按部就班地完成相關(guān)操作，對于實驗數(shù)據(jù)背后的實驗原理理解不夠深入透徹[6]。

2 改革實驗教學(xué)的具體措施

2.1 改革實驗教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容

材料科學(xué)與工程專業(yè)中的實驗課程大致分為兩類，專業(yè)基礎(chǔ)型實驗和專業(yè)型實驗[7]。但是，這些課程在教學(xué)內(nèi)容卻沒有體現(xiàn)出明顯的差異?？赏ㄟ^以下途徑進(jìn)行改革：將實驗教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)型實驗、提升型實驗以及創(chuàng)新型實驗。其中基礎(chǔ)型實驗主要是通過對實驗現(xiàn)象的認(rèn)知以及完成材料專業(yè)基礎(chǔ)實驗等教學(xué)活動，讓學(xué)生了解并掌握材料實驗的基本方法和基本技能；提升型實驗要求學(xué)生將所學(xué)的理論知識和材料實驗的基本技能相結(jié)合，能夠分析某種材料的性能或結(jié)構(gòu)變化；創(chuàng)新型實驗要求學(xué)生運用所學(xué)專業(yè)知識，并通過查閱文獻(xiàn)資料尋找適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒?，嘗試解決工程實踐中的實際問題或進(jìn)行新的研究探索。

2.2 改革實驗教學(xué)中的教學(xué)方法

材料科學(xué)與工程專業(yè)的實驗教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力和科研素養(yǎng)，因此實驗方法顯得尤其重要[8]。目前實驗教學(xué)中采用的教學(xué)方法較為單一。可通過以下途徑進(jìn)行改革：根據(jù)實驗的具體類型，采用不同的教學(xué)方法。對于驗證性實驗可以先讓學(xué)生熟悉實驗儀器設(shè)備的構(gòu)造，了解儀器各個部分的作用和功能，掌握儀器設(shè)備的工作原理，有助于學(xué)生對驗證性試驗有更加深刻的認(rèn)知，鍛煉學(xué)生最基本的實驗動手能力；對于綜合設(shè)計性實驗，可以采用大型精密儀器設(shè)備來開展實驗內(nèi)容，要求學(xué)生通過調(diào)研文獻(xiàn)和資料制定實驗方案，以小組討論的形式，論證實驗方案的可行性，然后再進(jìn)行實驗分工，通過這種方式鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。此外，在實驗教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容可以適當(dāng)配備計算機(jī)和多媒體設(shè)備進(jìn)行輔助分析教學(xué)。學(xué)生通過對實驗數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)其分析問題、解決問題的能力。同時，借助多媒體可以增強(qiáng)教師和學(xué)生之間的互動交流，激發(fā)學(xué)生的主動性和積極性。

2.3 改革實驗教學(xué)中課程體系設(shè)置

材料科學(xué)與工程專業(yè)的實驗教學(xué)往往是通過理論課程來設(shè)置課程體系，但這種設(shè)置方式存在一定的局限性?？赏ㄟ^以下途徑進(jìn)行改革：應(yīng)在已有的實驗課程的基礎(chǔ)上，設(shè)置綜合創(chuàng)新型實驗課程，涉及的實驗內(nèi)容不僅僅局限于某一門專業(yè)課，而是幾門專業(yè)課程理論知識的應(yīng)用，這樣可以鞏固學(xué)生已學(xué)過的專業(yè)知識，提升學(xué)生對知識的遷移應(yīng)用能力。此外，可以將教師的科研課題引入綜合創(chuàng)新型實驗課程中，借鑒研究生的培養(yǎng)模式，教師僅起引導(dǎo)和輔助作用，提供學(xué)生所需的實驗材料。學(xué)生進(jìn)行自由選擇實驗專題項目，獨立確定實驗方案、安排實驗時間，完成實驗后統(tǒng)一進(jìn)行實驗成果的匯報討論與總結(jié)。通過此種途徑，發(fā)揮學(xué)生的思維潛力，使學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力得到有效的培養(yǎng)與發(fā)展。

3 結(jié)束語

高校材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)改革是強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的一個非常重要環(huán)節(jié)。針對目前實驗教學(xué)體系存在的問題，為了更加有效地提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，通過從實驗教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程體系設(shè)置等方面提出改革措施，在此過程中需要不斷總結(jié)和完善材料科學(xué)與工程實驗教學(xué)體系，培養(yǎng)具備扎實的工程專業(yè)領(lǐng)域工作的基本技能和專業(yè)素質(zhì)的專業(yè)化人才，逐步實現(xiàn)培養(yǎng)符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才的目標(biāo)。