王超男，白利忠，趙峰(山西工程技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)與工程系，山西 陽泉 045000)

0 引言

應(yīng)用型本科建設(shè)是繼中西部高等教育振興計劃、“雙一流”建設(shè)之后，我國在高等教育領(lǐng)域設(shè)立的一項重大工程，旨在引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才[1]。根據(jù)應(yīng)用型本科高校的性質(zhì)和特點，山西省教育廳積極推進應(yīng)用型本科高校建設(shè)。山西工程技術(shù)學(xué)院作為山西省首批應(yīng)用型本科高校建設(shè)高校，堅持走內(nèi)涵式發(fā)展道路，科學(xué)制定并有效執(zhí)行發(fā)展規(guī)劃，加快特色鮮明高水平應(yīng)用型本科高校建設(shè)步伐，形成了產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)五元聯(lián)動的人才培養(yǎng)體系，為服務(wù)區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)思路。同時構(gòu)建從專業(yè)認知、課程實驗實訓(xùn)到綜合設(shè)計、專業(yè)實踐的多層次、遞進式的實踐教育體系，不斷強化學(xué)生的創(chuàng)新能力，形成了“涅石傳承、匠心筑夢”的辦學(xué)特色[2]。學(xué)院修訂了《山西工程技術(shù)學(xué)院章程》，開創(chuàng)了應(yīng)用型本科高校建設(shè)新局面。但是傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式已無法滿足應(yīng)用型本科高校建設(shè)的要求，因此深化對實驗教學(xué)內(nèi)容方式的改革勢在必行。無機非金屬材料工程專業(yè)作為山西工程技術(shù)學(xué)院優(yōu)勢特色學(xué)科，依托山西省“1331工程”材料科學(xué)與工程優(yōu)勢特色學(xué)科建設(shè)計劃，實驗教學(xué)在這里的重要意義不言而喻，在我校轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型本科高校的歷史大背景下，對無機非金屬專業(yè)實驗展開了改革研究，以推動本學(xué)科課程建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，滿足社會的需要[3]。為了把我校建設(shè)成富有特色的應(yīng)用型本科院校，這項改革已經(jīng)迫在眉睫。本論文結(jié)合我校無機非金屬專業(yè)的實際，以專業(yè)實驗課為例，力求改革專業(yè)實驗課程，力求體系建設(shè)達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的[4]。

1 我校無機非金屬專業(yè)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

2017年3月教育部正式批準我校設(shè)置無機非金屬材料工程專業(yè)，并于2017年9月1日開始招生，截至目前已有2021屆和2022屆兩屆畢業(yè)生。從畢業(yè)生就業(yè)單位看大多為無機非金屬檢測方面，因此在大學(xué)四年的培養(yǎng)過程中應(yīng)該重點加強實驗方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練，幫助畢業(yè)生較快適應(yīng)工作。但由于專業(yè)建設(shè)起步較晚，資金和師資較薄弱，因此從實驗的內(nèi)容和實驗室條件上都處于摸索中前進的狀態(tài)，目前存在不少問題，大致歸納如下。

1.1 多層次實驗體系不夠完善

目前無機非金屬材料工程專業(yè)的實驗課往往是對理論教學(xué)課程的基礎(chǔ)性實驗，基礎(chǔ)實驗內(nèi)容多，設(shè)計性和綜合性的內(nèi)容較少，需要學(xué)生開拓創(chuàng)新自由發(fā)揮的成分不多，涉及創(chuàng)新性實驗系統(tǒng)比較薄弱。目前正在使用的單一實驗項目以及單一層次的實驗系統(tǒng)在訓(xùn)練學(xué)生工程操作方面可以滿足需求，但是無法訓(xùn)練學(xué)生處理復(fù)雜工程問題的能力，學(xué)生在這樣體系的實驗課中能力的提升受到了限制。

1.2 無機非金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案相對落后

本專業(yè)使用的人才培養(yǎng)方案為2017—2019年編制的，受實驗條件、師資力量等因素的限制，實驗內(nèi)容不夠新，大多是老舊的實驗內(nèi)容，尤其基礎(chǔ)化學(xué)實驗部分，還在沿用十幾年前甚至更早的實驗內(nèi)容，與現(xiàn)代日新月異的科技發(fā)展脫鉤較大，不能體現(xiàn)現(xiàn)代科技的發(fā)展狀況，較前沿技術(shù)有一定差距，因此不能很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生在主動學(xué)習(xí)方面有所欠缺。同時實驗教學(xué)過程和與專業(yè)相關(guān)的企業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的需求嚴重脫節(jié)，實驗內(nèi)容的設(shè)置上與企業(yè)需求及現(xiàn)狀脫鉤。

1.3 實驗教學(xué)考核評價方式片面單一

當前無機非金屬材料工程專業(yè)的實驗課考核僅由平時成績和最終的實驗報告成績決定，而且平時成績方面考核標準不夠明確清晰、可操作性不強，難以真實客觀和全面地反映專業(yè)實驗的實際教學(xué)效果和學(xué)生設(shè)計、動手操作實驗的真實水平，在目標達成度方面不好做評價，學(xué)生的成績往往十分接近，難以區(qū)分高低，考核的意義不大。

1.4 實驗室建設(shè)和管理比較落后

由于新建實驗室和新購置設(shè)備，所以相關(guān)配套設(shè)施還在不斷完善中，有些實驗設(shè)備暫時不能使用。同時由于教學(xué)經(jīng)費投入不足，某些實驗設(shè)備的臺套數(shù)量被限制，導(dǎo)致學(xué)生沒有充分的機會獨自操作和練習(xí)。而且實驗室的設(shè)備儀器缺乏專人管理，僅設(shè)置了一名實驗室主任，不能很好地兼顧每臺儀器設(shè)備的管理，導(dǎo)致儀器設(shè)備要么閑置要么損毀。同時學(xué)生想進入實驗室做實驗時，由于設(shè)備多，實驗室主任不可能全部精通每個設(shè)備的操作技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生不能及時得到實驗操作的培訓(xùn)，從而打擊了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的積極性。

2 實驗教學(xué)改革的實踐與創(chuàng)新路徑

2.1 構(gòu)建專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容體系，提升實踐教學(xué)質(zhì)量

根據(jù)“服務(wù)社會，立足實踐，應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標”的導(dǎo)向重新修訂教學(xué)培養(yǎng)方案，建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合、研教融合、層次分明、行動導(dǎo)向的實驗教學(xué)體系的專業(yè)實驗教學(xué)體系[5]，具體措施如下：

(1)調(diào)整各種類型實驗的開設(shè)比例。根據(jù)需求在培養(yǎng)方案中明確基礎(chǔ)性、設(shè)計性和綜合性實驗的界定、范圍、數(shù)量及實施要求，嚴格按照要求安排部署。在保證總學(xué)時不變的條件下，合理增加設(shè)計性和綜合性實驗的開設(shè)比例，保證這兩者占比超過65%。

(2)修編實驗指導(dǎo)教材。目前市面上有許多實驗指導(dǎo)書，可謂琳瑯滿目。之前我們大都直接挑選一本成書作為實驗指導(dǎo)教材，然后選取其中幾個內(nèi)容作為上課使用的部分，這種操作針對性不強，現(xiàn)針對無機非金屬材料工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和具體要求，精心選取了相對應(yīng)的實驗內(nèi)容，組織課題組成員編寫了實驗講義，即“無機非金屬材料專業(yè)實驗指導(dǎo)書”，其內(nèi)容詳細具體，實驗項目選擇科學(xué)合理，能夠達到培養(yǎng)方案中對實驗教學(xué)的要求。

(3)鼓勵和支持學(xué)生自主開展創(chuàng)新實驗項目。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。對于無機非金屬材料工程學(xué)科尤其如此，很多老師從大一學(xué)生剛進校就開始鼓勵大家利用課余時間進實驗室參觀學(xué)習(xí)，跟著高年級的學(xué)長學(xué)姐做一些實驗的輔助工作，讓學(xué)生盡早熟悉和了解實驗室的情況。在大一后半學(xué)期就會有老師帶領(lǐng)學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等比賽項目，利用實驗室現(xiàn)有條件積極開展實驗研究工作，收集數(shù)據(jù)，撰寫技術(shù)報告，待實驗數(shù)據(jù)較好時會培養(yǎng)學(xué)生自己撰寫科技論文和專利，在本科期間就早早參與到科研中來，為后續(xù)的工作和深造打基礎(chǔ)。

2.2 多種教學(xué)手段綜合使用

傳統(tǒng)意義上的實驗課就是在實驗室教大家動手做實驗，但是單靠實驗課這短短的時間，學(xué)生只是能粗淺地掌握一些簡單的實驗操作，或許有些學(xué)生都沒有親自動手的機會，因此需要將多種教學(xué)手段綜合起來，共同服務(wù)于實驗教學(xué)。目前學(xué)?？朔щy，已經(jīng)在實驗室配備了多媒體教學(xué)設(shè)備，在學(xué)生動手操作之前實驗課教師先通過PPT和視頻等方式向?qū)W生生動形象地講述和展示清楚實驗的目的、意義、操作及注意事項，對于沒有現(xiàn)成視頻資源的實驗操作，都是我們實驗教師自行錄制和剪輯的視頻，在課前和課后會上傳微信群或QQ群，讓學(xué)生可以提前做好預(yù)習(xí)課后做好復(fù)習(xí)等工作，加深理解，同時有了初步預(yù)習(xí)的印象后課上會操作的更加熟練，一方面節(jié)約授課時間，另一方面給學(xué)生們爭取到了更多實操的時間和機會，真正讓實驗課變成動手操作的實踐課。

2.3 增加地方特色性實驗，促進產(chǎn)教融合

我校地處山西省陽泉市，是一個以煤炭為主要支柱產(chǎn)業(yè)的城市，立足當?shù)亍⒎?wù)社會、面向全省，建設(shè)一所特色鮮明的應(yīng)用型本科院校是我校的辦學(xué)宗旨，因此從專業(yè)設(shè)置到課程設(shè)置都應(yīng)該密切結(jié)合地區(qū)產(chǎn)業(yè)特色。比如陽泉的鋁礬土礦非常出名，無機非金屬材料工程專業(yè)設(shè)置了基于此的先進高溫耐火材料方向，所以在綜合實驗的設(shè)置方面可以加入耐火材料的工藝實驗，由專業(yè)教師帶領(lǐng)，將實際生產(chǎn)與實驗結(jié)合。比如物理化學(xué)實驗中涉及原電池和電解池，華陽集團新材料股份有限公司有與之對應(yīng)的研發(fā)方向，同時山西工程技術(shù)學(xué)院與當?shù)刎愄厝鸸窘⒘撕献麝P(guān)系，在做這類實驗時請相關(guān)企業(yè)的工程師為學(xué)生授課，把目前企業(yè)的現(xiàn)狀及問題融入到課程中去，讓學(xué)生參與到實際問題的解決中來，在實際問題中培養(yǎng)設(shè)計實驗的思維和參與實驗的能力，這樣的實驗課起到的效果是非常好的，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時為學(xué)生盡早提供了了解專業(yè)行業(yè)的機會，是實習(xí)課程的一個有利補充。

2.4 優(yōu)化實驗資源，借助虛擬平臺

為了優(yōu)化無機非金屬材料工程專業(yè)校內(nèi)外實驗實習(xí)資源，突破原有傳統(tǒng)的實驗項目的局限性，克服學(xué)校場地、教學(xué)經(jīng)費及實驗設(shè)備等的限制，我們特申請建設(shè)虛擬仿真實驗室，開設(shè)耐火材料方向的虛擬實驗，目前正在建設(shè)中。該項目建成后學(xué)生可以利用虛擬仿真平臺進行耐火材料方面的實驗，既方便又節(jié)省時間，對于疫情期間封校或者居家都不影響實驗的正常進行。

2.5 科學(xué)評價、考核方式的設(shè)計

傳統(tǒng)實驗課成績的評定是按照平時成績20%，實驗報告成績80%來綜合確定的，這樣的考核機制太過簡單，比如平時成績的構(gòu)成上沒有明確說明，有些實驗表現(xiàn)也不太好界定，所以大多數(shù)老師只是按照考勤給分，平時成績上幾乎沒有差別，實驗報告同組內(nèi)雷同的很多，不同組的也存在雷同現(xiàn)象，不能準確客觀地反映出學(xué)生的成績，而且這樣的評價機制難以反映學(xué)生對教學(xué)目標的達成度。因此，需要對這樣的考評方式進行徹底的變革。學(xué)生在完成專業(yè)實驗任務(wù)時，還需要進行詳細的數(shù)據(jù)記錄和結(jié)構(gòu)分析，內(nèi)容形式豐富多樣，不拘泥于文字，還能夠通過照片、視頻等方式詳細地記錄實驗過程中的所思所想及其問題。在專業(yè)實驗課完成時，各小組進行自評，組長需要就協(xié)作能力、參與程度、對實驗的貢獻等方面對實驗組員進行評分，同時組長和組員要相互評價。最終的專業(yè)實驗課成績由實驗過程詳情記錄表(50%)、小組自評打分表(20%)、實驗總結(jié)報告(30%)來確定[6-7]。

2.6 整合相關(guān)專業(yè)實驗設(shè)備，創(chuàng)新實驗室管理制度

無機非金屬材料工程專業(yè)是一門重視實驗的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時需要有實驗的支撐，在實驗中獲得更多的知識，加深對理論的理解和認識。但是目前實驗室的開放程度較低，只在實驗課上學(xué)生才能進入，而且實驗室之間的溝通不多，一些設(shè)備的共享不充分?；诖?，學(xué)校出臺實驗室開放管理辦法，增加實驗室開放時間，設(shè)置值班教師和值班學(xué)生，整合學(xué)校相關(guān)實驗室設(shè)備，幫助學(xué)生在課余時間能夠有機會進入實驗室開展實驗，同時有值班老師和學(xué)生幫忙，極大增加了實驗室的利用率，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。同時在每個實驗室門口安裝值班教師聯(lián)系方式，方便學(xué)生根據(jù)自己的需要提前與相關(guān)責(zé)任老師取得聯(lián)系，保障實驗?zāi)軌蛘ｍ樌剡M行。實驗室所需的耗材由各實驗室歸口單位購買，嚴格按照學(xué)校出臺的實驗室耗材購買制度進行采購，對于化學(xué)所需的危險化學(xué)品需實行先報備后購買的制度，采購回來后由各實驗室中心主任妥善放置，一并放入危險化學(xué)品柜中。建立實驗室設(shè)備使用記錄本和耗材使用臺賬，規(guī)范實驗室管理。

3 結(jié)語

總之，無機非金屬材料工程專業(yè)的實驗教學(xué)要緊跟時代的步伐，適應(yīng)當?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，能夠服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟。同時可以給與學(xué)生充分的接觸實驗的機會，讓實驗課真正發(fā)揮它應(yīng)有的作用，起到在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的目的。本文主要分析了目前我校無機非金屬材料工程專業(yè)實驗課程存在的問題和不足，結(jié)合當?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對人才的需求提出了相應(yīng)的改革措施。然而，改革不可能一蹴而就，在改革的道路上需要不斷地試錯和改良，而且我們也要有面對困難的信心和勇氣，積極整合可以利用的資源，相信通過教學(xué)改革一定能夠更好地培育學(xué)生，服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展。