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關(guān)于材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程體系的改革論文
實(shí)驗教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分， 與學(xué)科結構、課程體系和教學(xué)改革等都有著(zhù)非常密切的關(guān)系， 作為理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節， 對于大學(xué)生工程意識和創(chuàng )新思維的培養， 以及動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力的培養都具有非常重要的作用。由于材料學(xué)科屬于實(shí)踐性比較強的學(xué)科， 因此發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)的作用對于材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養更顯緊迫， 但由于傳統實(shí)驗教學(xué)體系中的實(shí)驗項目嚴重依附理論教學(xué)課程， 使得各個(gè)實(shí)驗項目相互獨立， 從屬性很強， 比較分散， 規模也不大，并且有的實(shí)驗項目在內容設置上重復現象嚴重， 因而非常不利于相近課程或專(zhuān)業(yè)知識的交叉和實(shí)驗教學(xué)內容的有機融合， 極大地影響了材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng )新人才的培養和限制了實(shí)驗教學(xué)作用的發(fā)揮， 已難以適應現代高等教育發(fā)展的客觀(guān)要求。
1 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系的現狀
我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)成立于20xx 年， 下設金屬材料工程、材料表面工程、材料連接技術(shù)及自動(dòng)化和建筑與裝飾材料4個(gè)專(zhuān)業(yè)， 主要培養具備包括金屬材料、無(wú)機非金屬材料、高分子材料及腐蝕與表面工程等材料科學(xué)與工程領(lǐng)域較寬的基礎知識、能在各種材料的制備、加工成型、材料結構與性能等領(lǐng)域從事科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設備設計等方面工作的應用型高級專(zhuān)門(mén)人才�；谶@一培養目標， 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)制定了相應的人才培養計劃， 在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節， 主要根據各個(gè)專(zhuān)業(yè)培養方向設置的不同課程開(kāi)設了相應的實(shí)驗項目， 隨著(zhù)理論課程的進(jìn)度在規定的時(shí)間內完成。但根據近幾年的實(shí)驗教學(xué)運行情況， 這種傳統的實(shí)驗教學(xué)體系非常不利于材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng )新能力培養， 我們認為原有實(shí)驗教學(xué)體系的設置存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。
1.1 實(shí)驗項目嚴重依附理論教學(xué)課程
由于實(shí)驗項目嚴重依附于理論課程， 造成各個(gè)實(shí)驗相互獨立， 從屬性很強， 比較分散， 規模也不大， 并且有的實(shí)驗項目在內容設置上有重復現象。很明顯， 這種實(shí)驗項目的設置非常不利于相近課程或專(zhuān)業(yè)知識的交叉和實(shí)踐教學(xué)內容的有機融合。
1.2 實(shí)驗內容陳舊呆板， 實(shí)驗方法落后
由于歷史的原因， 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)過(guò)去在教學(xué)計劃和教學(xué)大綱制定過(guò)程中， 總是把實(shí)驗學(xué)時(shí)依附于理論課總學(xué)時(shí)， 把實(shí)驗教學(xué)附屬于理論教學(xué)， 而實(shí)驗則是學(xué)生在課表排定的時(shí)間到實(shí)驗室， 在教師的指導下， 按照規定的“動(dòng)作” 完成規定的任務(wù)， 得到早已估計到的實(shí)驗結果。也正是由于以往實(shí)驗課程隸屬于對應的理論課程， 實(shí)驗項目也就必然以驗證性實(shí)驗為主， 設計性、應用性、研究性實(shí)驗非常少， 而在實(shí)驗教學(xué)內容上， 也就具有理論驗證性和內容單一性的特征， 往往滯后于新知識和技術(shù)的產(chǎn)生， 難以適應知識快速更新的新形勢。同時(shí)， 一些教材把實(shí)驗原理、步驟， 甚至某些實(shí)驗現象都寫(xiě)進(jìn)實(shí)驗教材， 實(shí)驗教材的這種滯后性必然會(huì )導致實(shí)驗教學(xué)內容出現滯后現象。在實(shí)驗方法上， 實(shí)驗教師多是將實(shí)驗原理、目的、操作方法及注意事項等進(jìn)行詳細的講解或示范， 學(xué)生“依葫蘆畫(huà)瓢” 地按步驟操作。這種實(shí)驗教學(xué)內容的陳舊呆板和實(shí)驗教學(xué)方法的落后， 導致許多學(xué)生僅把教學(xué)實(shí)驗當作一件任務(wù)來(lái)完成， 非常不利于學(xué)生創(chuàng )新思維和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養。
1.3 實(shí)驗課程的評價(jià)考核體系不健全
目前， 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗考核方式主要是依據實(shí)驗報告， 以實(shí)驗結果的準確與否評價(jià)實(shí)驗成績(jì)而忽視了對實(shí)驗方法、實(shí)驗過(guò)程以及對分析解決問(wèn)題能力的考核。由于實(shí)驗教學(xué)旨在通過(guò)實(shí)驗來(lái)加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握， 引導學(xué)生全面掌握和深入融會(huì )知識、錘煉科學(xué)思維、培養綜合應用知識的能力和孕育創(chuàng )新意識， 因此重點(diǎn)強調的是學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng )新思維能力的培養， 但目前我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)在進(jìn)行實(shí)驗課程的考核評價(jià)時(shí)， 對這些方面的考核還注重得比較少�？己丝梢约s束和刺激學(xué)生的學(xué)習積極性， 也是對學(xué)生學(xué)習付出勞動(dòng)的一種回報， 但現行的考核方式， 主要依據實(shí)驗報告來(lái)考核評價(jià)實(shí)驗課程， 對學(xué)生的約束力較弱， 無(wú)形中降低了學(xué)生對實(shí)驗類(lèi)課程的重視程度， 加之現在部分學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性不強， 因此極易造成部分學(xué)生對實(shí)驗課程不重視和互相抄襲實(shí)驗報告等問(wèn)題。
2 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系的改革
基于我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)原有實(shí)驗教學(xué)體系存在的問(wèn)題， 參考國內其他院校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革的成果， 以學(xué)校2005年人才培養計劃修訂為契機， 對原有實(shí)驗課程體系進(jìn)行了改革。改革的主要中心思想是基于我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的培養目標， 同時(shí)結合該專(zhuān)業(yè)擁有的儀器設備情況， 將實(shí)驗項目從理論課程中獨立出來(lái)， 建立與理論教學(xué)體系相對獨立的實(shí)驗課程體系。
改革后的實(shí)驗課程體系主要由基礎實(shí)驗模塊和綜合實(shí)驗模塊2部分組成， 其中基礎實(shí)驗模塊對應的課程為“材料實(shí)驗技術(shù)基礎”， 共計48學(xué)時(shí)， 主要強調學(xué)生基本知識的掌握和基本實(shí)驗技能的培養， 為后續綜合性實(shí)驗和畢業(yè)設計的開(kāi)展奠定基礎。在基礎實(shí)驗模塊課程“材料實(shí)驗技術(shù)基礎” 的實(shí)驗項目設置時(shí)， 考慮到不同專(zhuān)業(yè)方向的培養需要， 將實(shí)驗項目分為必做實(shí)驗和選做實(shí)驗， 其中必做實(shí)驗是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)所有專(zhuān)業(yè)培養學(xué)生都必須完成的，而選做實(shí)驗則依據不同專(zhuān)業(yè)培養方向的需要， 分別開(kāi)設大量的實(shí)驗項目供學(xué)生選擇。綜合實(shí)驗模塊則根據不同專(zhuān)業(yè)培養方向， 從系統性和綜合性出發(fā)，分別開(kāi)設了針對金屬材料工程、材料表面工程、材料連接技術(shù)及自動(dòng)化和建筑與裝飾材料4個(gè)不同專(zhuān)業(yè)方向的綜合實(shí)驗課程， 即： “專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗A” 、“專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗B”、“專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗C”和“專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗D” 4門(mén)實(shí)驗課程。開(kāi)設綜合實(shí)驗課程的主要目的是強調學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識的綜合理解和運用， 培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng )新思維的能力。
基于前面的實(shí)驗課程體系改革， 將“材料實(shí)驗技術(shù)基礎” 課程安排在第6學(xué)期進(jìn)行， 由于此時(shí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎課程已基本上完成， 學(xué)生在實(shí)驗內容的掌握上已具備了相當的基礎， 因而實(shí)驗開(kāi)展起來(lái)就比較順利。為了保證實(shí)驗過(guò)程的連續性， 將不同專(zhuān)業(yè)方向的綜合性實(shí)驗安排在第7學(xué)期的最后幾周進(jìn)行， 由于此時(shí)學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程已經(jīng)學(xué)完， 因而就可以利用大學(xué)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識對所選擇的綜合實(shí)驗項目進(jìn)行系統的分析和實(shí)施。當學(xué)生完成整個(gè)實(shí)驗教學(xué)環(huán)節之后， 已進(jìn)入畢業(yè)設計階段， 由于有了前面的基礎實(shí)驗和綜合實(shí)驗的鍛煉， 因此學(xué)生畢業(yè)設計的開(kāi)展也是非常順利的。
為了保證改革后的實(shí)驗課程體系的順利執行，我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)還針對綜合實(shí)驗課程的實(shí)施步驟、實(shí)驗課程體系考核、實(shí)驗教學(xué)方法和手段改革、實(shí)驗室開(kāi)放等制定了具體的實(shí)施方案。對于實(shí)驗課程體系及實(shí)驗項目的考核， 除采用傳統實(shí)驗報告形式外， 還可輔以其它靈活多變的考核形式， 如抽簽選題、現場(chǎng)口試、方案答辯和實(shí)驗報告答辯等， 以達到綜合、動(dòng)態(tài)、真實(shí)地評定學(xué)生的實(shí)驗成績(jì)；對于實(shí)驗教學(xué)方法和手段， 將充分利用多媒體計算機技術(shù)、虛擬儀器、實(shí)驗教學(xué)CAI課件等輔助手段， 促進(jìn)虛擬、仿真實(shí)驗和實(shí)際實(shí)驗的有機結合和降低實(shí)驗教學(xué)的消耗， 最大限度地提高實(shí)驗教學(xué)的效果和質(zhì)量；在實(shí)驗室開(kāi)放上，變原來(lái)實(shí)驗室的分散管理為集中管理， 將相近實(shí)驗室的儀器設備、人員及功能等按照材料制備、組織分析和性能檢測功能模塊進(jìn)行結構整合， 同時(shí)變目前實(shí)驗室的封閉式管理為開(kāi)放式管理， 全天侯開(kāi)放實(shí)驗室， 盡可能提高儀器設備的利用率， 為學(xué)生實(shí)驗教學(xué)提供時(shí)間、空間、儀器設備和人員保障。
3 結束語(yǔ)
實(shí)驗課程體系改革作為實(shí)驗教學(xué)改革最為重要的組成部分， 最終目的是培養學(xué)生的創(chuàng )造性思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力， 驗證與提升理論， 對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗基本技能的訓練， 使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法。由于實(shí)驗課程體系改革及實(shí)施涉及的范圍較廣、內容較多， 所以在具體實(shí)施過(guò)程中需要方方面面的支持和合作， 而這其中領(lǐng)導的重視是前提， 體制改革是關(guān)鍵， 實(shí)驗技術(shù)人員的積極性和凝聚力是條件， 實(shí)驗教學(xué)管理人員的責任心和事業(yè)心是基礎， 切實(shí)可行的管理制度是保障， 理論教學(xué)人員的配合是補充。目前， 我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗課程體系雖然已進(jìn)行了初步的改革， 但總的來(lái)講也還只是一個(gè)嘗試， 要想真正實(shí)現我校材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革的總體目標， 還需要在今后的實(shí)踐中不斷修正和完善。
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