材料工程专业实验教学改革与实践

材料工程专业实验教学改革与实践

车路明

身份证号：37068719860314xxxx山东烟台265100

摘要：随着我国新课改的不断发展，在教学教育中要理论与实践相结合。因此，学生不仅仅得学好课堂的理论知识，而且还应该理论与实践相结合整体来完成专业知识，实验教学则是检验理论知识是否充分运用到的主要方法，与此同时，它也是实践教学中不可缺少的一部分，是理论联系实际的一个重要的环节。通过实验教学可以提高教学质量整体的改革，也可以丰富同学们的视野和增强他们的观察能力，结合专业的特点，以此来不断的提高材料工程专业学生的创新能力。

关键词：材料工程；专业实验教学；改革；实践

引言

实验教学有利于提高学生思维能力、动手能力和拓宽专业视野，是实现创新型工程人才培养目标的重要途径，在高等院校应用创新型人才培养过程中，实验教学提供了重要的支撑平台。本校无机非金属材料工程专业（简称“材工”专业）前身为无机硅酸盐系，现已形成陶瓷与玻璃两大教学研究方向，重点培养陶瓷与玻璃生产、研究、设计与产品开发方向工程技术人才，突出“厚基础、高素质、强能力”的培养目标。材工专业实验教学也受传统教育影响，重理论轻实践的教学现象较为普遍，专业实验内容陈旧，学生技能训练普遍不足，专业兴趣不大，创新力不强。材工专业围绕人才培养目标，积极构建实验教学体系，优化实验教学内容，组建实验教学团队，完善实验室运行机制，培养视野阔、思维活、技能高与团队意识强的高水平应用型工程技术人才，进行了一系列实验教学改革。

1实验教学存在的问题

1.1缺乏统筹规划，培养目标不明晰

实验教学作为应用创新型人才培养的重要环节，其体系构建应基于人才培养目标及方案。然而，因实验教学体系统一规划的实际困难，各实验课程培养目标孤立分散，影响了学生创新能力与应用能力培养的整体性和连贯性。实验教学内容相对陈旧，多属验证性实验，难以体现专业发展现状与人才需求。实验课程设置上严重依赖教师科研，实验教学内容与教师科研方向关联度高，学生培养目标及层次性模糊，培养的学生与社会专业需求脱节，很难满足现代产业转型升级发展需要。当前陶瓷、玻璃等行业急需大量既懂工程又懂科学的专业人才，因此，必须做好实验教学体系统筹规划，才能使之与社会需求、人才培养目标适应，建立具有特色的实验教学体系。

1.2实验教学平台水平偏低，教学队伍亟待加强

实验教学平台与实验教学队伍是工程实践训练最重要的硬件与软件条件，是工程技术人才培养质量的重要保障。通过多年实验平台建设，实验室基本满足了产品设计、窑炉设计、创新训练等实验教学需求，但专业实验室可用面积十分紧张，既缺少高端设备与分析检测实验室，又无高端工程实验实践平台，只能保障学生掌握一般专业技能。并且，实验教学方面缺少岗位编制，不少教师一边从事教学一边从事实验教学管理。近年新引进的青年教师因缺少工程实践经验，很难满足应用性与创造性人才培养实验教学需要。

1.3实验室管理及运行机制欠科学

实验教学管理上还存在一些不科学、不规范的地方，如实验室整体上缺少综合规划与设计，部分实验室开放程度偏低，工程实验室使用与管理更难。实验室建设过程中倾向于科研设备与测试设备投入，工程训练与创新实验教学设备及平台投入缩水严重，也严重影响了实验教学质量。

2材料工程专业实验教学改革与实践

2.1实验中心方面的改革与创新

学校应根据本身的管理模式最大程度的增加实验室的开放时间，让学生在实验的实际操作上有更多的时间，让感兴趣的同学有更多的机会进入实验室锻炼，学生可以随时进入实验室，进行可行性的操作和分析，观察实验的现象和得出实验的结果，为学生的自主性创造更多的条件。

2.2构建虚拟仿真平台

在传统实验教学中，由于实验资源有限以及一些抽象实验很难直观观察，虚拟仿真实验可以与传统实验有机结合教学方法成为高校实验教学趋势，实现高效、绿色、安全的教学。第一，虚拟仿真平台可以虚拟贵重仪器操作，提升学生实验技能。在金属材料实验教学中，常涉及到一些贵重的仪器设备，如透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等，这些仪器设备通常非常精密，容易损坏，规范化操作要求高，相关操作需要经过较长的专业培训过程才能独立使用。在本科生实验教学中，往往通过学生多次操作，来掌握这些仪器设备的操作，由于学生没有及时掌握相关操作技能，这些仪器设备非常容易损坏，进而影响实验教学。通过虚拟仿真实验，让学生在线3D学习，可使学生掌握仪器设备原理、结构与操作规程，并可在线进行多次模拟操作，以期扎实掌握仪器设备操作。在虚拟仿真实验考核通过后，可允许学生在教师指导下完成贵重仪器设备的操作，可以提高学生实验技能，同时有效降低贵重仪器设备损坏率。

同时，虚拟仿真实验可以使抽象实验的直观化，提升学生专业能力。在传统实验教学中，许多抽象专业知识无法直观形象的讲授，学生不能深入透彻的理解，不利于学生专业能力的提升。

2.3规范实验室管理，提高实验室运行效能

实验室教学管理规范化是实验教学改革的一部分，是实验教学质量与实施实验教学改革的重要保障。随着实验教学体系及实验内容的不断变化，原有实验室管理制度显得过于分散、僵化，制约了工程技术人才培养工作的开展。针对实验教学项目多、过程繁杂的现状，为充分发挥现有实验室作用，确保实验教学的有序与高效运行，使实验室管理规范化与科学化，简化了实验室及设备使用的管理制度，放开了实验室使用权。在实验管理制度规范化的过程中，坚持实验室管理的人性化与科学化改革方向，保障实验教学有序进行，保持实验室平稳与安全运行，最大程度地利用现有实验条件，为实验教学提供有力的硬件平台服务保障。

2.4优化实验教学项目，发挥教学团队作用

实验项目是学生实验课程教学的具体内容，是学生培养质量的直接影响因素，因此，实验项目的提出与准备要经过充分论证。实验项目内容应结合专业发展动态，不断推进实验教学项目更新，提高综合性、创新性与设计性实验项目比重，提高开放实验比例。在校院两级统筹下，鼓励教师结合自身研究或教学内容设定支撑人才培养目标的实验项目，并根据培养层次框架构建实验教学内容。发展面向不同年级或兴趣的学生的实验项目，支持学生团队或个人申报创新创业等实验项目，选派合适的专业教师指导，保障相应实验条件。选派老教师做青年教师的指导教师，发扬传帮带传统，形成老中青相结合的教学团队。积极发挥教学团队成员特长或教学研究方向优势，针对不同层次培养目标，申报或开放不同类型与层次的实验教学项目或课程。在实验教学中，注意发挥工程应用型与研究型实验项目作用，加强解决工程应用实际问题的思维方法和技能培养，落实应用型人才培养目标。

结语

实践与理论相兼时教学活动中的重要环节，如果没有一定的专业知识则不能更好地来实践，如果没有去实践则永远不知道所学的专业知识如何来运用，实践又是实验中不可缺少的一部分，所以对教学内容的探索与创新从一定层次上培养出了综合性的高技术人才。在实验教学的改革创新中，学生是核心，教师是主导者，这使实验更具有完整性、系统性和综合性，也使学生得到系统性的训练，也使学生使所学的知识得以融会贯通。

参考文献：

[1]黄启来，初建崇，吕宏伟.基于校园网的网络教研活动在实验教学中的作用[J].实验技术与管理，2016，29（5）：25-26.

[2]邢红宏，梁承宏，柳叶.网络课程在大学物理实验教学中的应用探索[J].实验技术与管理，2016，28（10）：127-129.

[3]刘银萍，彭端，蒋力立.创新实验教学与传统实验教学的比较[J].广东工业大学学报，2017，10（5）：27-30.