無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實踐教學(xué)探討

摘 要:培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才是21世紀(jì)普通高校發(fā)展的方向，而實踐教學(xué)是其重要環(huán)節(jié)。四川理工學(xué)院材化學(xué)院從實踐教學(xué)體系的構(gòu)建和實施兩方面進(jìn)行了細(xì)致的探討，為普通高校結(jié)合自身特點，培養(yǎng)具有工程能力的應(yīng)用型人才進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞:無機(jī)非金屬材料實踐教學(xué)探討

中圖分類號:G420文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0132-02

四川理工學(xué)院材化學(xué)院無機(jī)非金屬材料專業(yè)建于1993年，依托材料科學(xué)與工程一級學(xué)科。一直以來無機(jī)非金屬材料專業(yè)設(shè)置各本科院校都存在同質(zhì)的辦學(xué)模式，為了形成競爭力，必須走特色辦學(xué)之路。實踐教學(xué)是高等學(xué)校根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，有計劃地組織學(xué)生以獲取感性知識，進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，提高實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，增強(qiáng)獨立工作能力和科研能力的各種教學(xué)形式的統(tǒng)稱，包括實驗、工程實訓(xùn)、課程設(shè)計、科研活動、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)等形式的實踐課程。對于以培養(yǎng)應(yīng)用性人才為主的一般本科院校，實踐教學(xué)在整個教學(xué)過程中有著非常重要的地位，起著其他教學(xué)形式不可替代的作用。為此，結(jié)合我院材料科學(xué)與工程的學(xué)科優(yōu)勢，注重構(gòu)建和優(yōu)化無機(jī)非金屬材料專業(yè)實踐教學(xué)體系，依托“材料腐蝕與防護(hù)四川省高校重點實驗室”這一有利平臺，建立具有本校特色的實踐教學(xué)體系。

1 實踐教學(xué)體系構(gòu)建

地方工科類院校主要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，應(yīng)用型人才主要從事將科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為可操作應(yīng)用的工程方案或設(shè)計圖紙，注重工程技術(shù)的素質(zhì)培養(yǎng)，也就是說更重視工程技術(shù)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生能將理論與實際結(jié)合，應(yīng)用所掌握的知識和技術(shù)解決實際問題和一定的創(chuàng)新能力。因此，我們將無機(jī)非金屬材料應(yīng)用型人才實踐教學(xué)體系目標(biāo)定位為:“具備基本理論、

基本技能和專業(yè)知識，能在無機(jī)非金屬材料的制備、加工成型、材料結(jié)構(gòu)與性能等領(lǐng)域從事技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、技術(shù)改造及生產(chǎn)經(jīng)營管理，適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)需要的、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”。要滿足應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)的實踐教學(xué)體系的構(gòu)建是完成這個目標(biāo)的重要保證。我校實踐教學(xué)體系的構(gòu)建，采用頂層設(shè)計，整體優(yōu)化的方法。實踐教學(xué)由人文課程的研討和實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)構(gòu)成。體系包括兩個并行的子系統(tǒng):人文課程的學(xué)習(xí)、研討與社會實踐內(nèi)容構(gòu)成社會人文系統(tǒng);工程訓(xùn)練、實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計構(gòu)成工程技術(shù)系統(tǒng)。兩個子系統(tǒng)分別構(gòu)成兩條并行的連續(xù)培養(yǎng)路線。體系明確教學(xué)要求和考核辦法，教學(xué)內(nèi)容前后銜接、循序漸進(jìn)、由簡單到復(fù)雜、層次分明，并且有很強(qiáng)的連接性和完整性。結(jié)合我校特點構(gòu)建工程技術(shù)系統(tǒng)涵蓋四部分，如圖1示。

2 實踐教學(xué)體系的實施

我校無機(jī)非金屬材料專業(yè)實踐教學(xué)由通識教育平臺實踐教學(xué)課程、理工學(xué)科基礎(chǔ)教育實踐平臺課程和專業(yè)教育實踐平臺三個部分構(gòu)成，專業(yè)實踐、畢業(yè)實踐與基礎(chǔ)實踐、通識實踐各占47%和53%。為使實踐教學(xué)體系得以充分實施，我們從教師隊伍建設(shè)、實踐教學(xué)教材建設(shè)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)著手，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定堅實的理論基礎(chǔ)和物質(zhì)保障。

2.1 教師隊伍建設(shè)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教師既要具備扎實的理論知識和較高的教學(xué)水平，又要有豐富的實踐經(jīng)驗和很強(qiáng)的專業(yè)實踐能力。因而建設(shè)一支“雙師型”的教師隊伍，是實踐教學(xué)教育提高質(zhì)量、辦出特色的基本保證。本專業(yè)在十多年的辦學(xué)實踐中，有40%教師來自企業(yè)第一線，具備“雙師型”資格，有豐富的實踐經(jīng)驗。而其余60%的教師，特別是中青年教師強(qiáng)化專業(yè)實踐鍛煉，一是安排到企業(yè)第一線進(jìn)行一年掛職鍛煉;二是在生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)安排帶隊實習(xí)，豐富生產(chǎn)現(xiàn)場知識。另外，聘請既有實踐技能又有理論水平的企業(yè)專家擔(dān)任客座教授。通過以上措施95%的教師具有了豐富的實踐教學(xué)經(jīng)驗。

2.2 實踐教學(xué)教材建設(shè)

根據(jù)我校本專業(yè)以“應(yīng)用型人才”為培養(yǎng)目的特點，我們強(qiáng)化了實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。原所用實踐教材大多為上世紀(jì)九十年代前后出版，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新材料、新理論、新工藝不斷產(chǎn)生，而教材由于編寫、出版有一個過程，且內(nèi)容往往滯后于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。同時，為充分利用“材料腐蝕與防護(hù)四川省高校重點實驗室”平臺資源，體現(xiàn)我校無機(jī)非金屬材料專業(yè)特色，培養(yǎng)出切合時代和市場需求的應(yīng)用型人才，因此教材的建設(shè)變得尤為重要。基于此編寫了《粉體材料》、《無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)實驗》、《工廠設(shè)計概論》等系列教材建設(shè)。在教材的編寫中重點突出基礎(chǔ)性、寬口徑、前沿性、工程應(yīng)用性，如:《無機(jī)非金屬材料專業(yè)實驗》教材由專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺和專業(yè)實驗平臺兩部分構(gòu)成。前者重點突出材料科學(xué)與工程一級學(xué)科各專業(yè)實驗的共性，依托四川省高校腐蝕與防腐重點實驗室平臺，以材料科學(xué)與工程專業(yè)一級學(xué)科編寫了“利用DFM掃描模式對粉體材料的形貌進(jìn)行觀察”、“SPM圖像的定性及定量分析”、“用X射線熒光光譜儀分析無機(jī)材料樣品成分”、“差示掃描量熱儀測無機(jī)材料的熱失重”等十二個通識型實驗，拓寬實驗平臺;后者調(diào)整本專業(yè)的主要理論、材料制備、工藝、工程設(shè)計等諸方面的實驗內(nèi)容，以綜合性、創(chuàng)新性實驗:“陶瓷工藝綜合性實驗”、“玻璃的彩飾綜合實驗”、“納米粉體的制備及其表征”等編入教材，重點突出創(chuàng)新性實驗平臺特色，融入無機(jī)非金屬材料最新技術(shù)、成果于實驗指導(dǎo)書。而《工廠設(shè)計概論》采用大量工廠設(shè)計實例，一從理論上強(qiáng)化工程實踐性，同時結(jié)合教學(xué)過程每章布置課后設(shè)計練習(xí)，通過學(xué)習(xí)學(xué)生對工廠設(shè)計從全局到局部有詳細(xì)的掌握，提升同學(xué)們的工程設(shè)計應(yīng)用能力。

2.3 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)與管理

建立符合現(xiàn)代工程教育的無機(jī)非金屬材料專業(yè)人才培養(yǎng)體系是專業(yè)改革目標(biāo)，現(xiàn)代工程由“研究→開發(fā)→設(shè)計→制造→運行→管理”等環(huán)節(jié)組成工程鏈，每個環(huán)節(jié)都存在大量的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會等問題。應(yīng)用型人才是具有專業(yè)基本知識和基本技能實際應(yīng)用能力的人才，熟悉工程鏈中所涉及的基本技術(shù)。這就要求培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的專業(yè)實踐技能，關(guān)鍵是要具有綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)。為此我們建立了校內(nèi)實踐教學(xué)和校外實習(xí)結(jié)合的實踐教學(xué)模式。

2.3.1 校內(nèi)實踐教學(xué)建設(shè)與管理

校內(nèi)實踐教學(xué)包括實驗教學(xué)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計（論文）。實驗教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型高級專門人才的基本實踐環(huán)節(jié)，包括基礎(chǔ)課實驗教學(xué)和專業(yè)課實驗教學(xué)，基礎(chǔ)課實驗教學(xué)除本專業(yè)常規(guī)設(shè)置實驗《物理化學(xué)實驗B》、《工程制圖C上機(jī)》等9門實踐課程外，本專業(yè)充分利用“材料腐蝕與防護(hù)四川省高校重點實驗室”的平臺優(yōu)勢，綜合材料科學(xué)與工程相關(guān)課程實驗于《無機(jī)非金屬實驗》專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺中，豐富學(xué)生在金屬材料和高分子材料專業(yè)的基本實驗技能。近幾年為了強(qiáng)化實踐教學(xué)，在實驗室建設(shè)方面進(jìn)行了大量投入，新增建5000m2實驗樓，購置了掃描探針、透射電子顯微鏡、差熱分析儀、X熒光衍射儀等先進(jìn)儀器設(shè)備1000余萬元。在專業(yè)基礎(chǔ)實驗課和專業(yè)實驗培養(yǎng)方向課中，設(shè)置涵蓋無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)基本理論的驗證實驗、基本技能培養(yǎng)的綜合實驗、提高創(chuàng)新能力的開放性實驗，同時，改革實驗課時，使專業(yè)實驗課時由原來的45學(xué)時增加至75學(xué)時，強(qiáng)化專業(yè)實驗學(xué)時數(shù)。在實驗教學(xué)管理上，采取由專職實驗教師和專業(yè)老師共同指導(dǎo)實驗?zāi)Ｊ剑蓪Ｂ殞嶒灲處熯M(jìn)行實驗前準(zhǔn)備與平常開放實驗的管理，由具有豐富專業(yè)知識教師負(fù)責(zé)實驗的具體指導(dǎo)，教師間分工協(xié)作，大大強(qiáng)化實驗過程的管理，同學(xué)們加深了對專業(yè)知識的認(rèn)識。

課程設(shè)計是實踐教學(xué)中重要的一個環(huán)節(jié)，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識的綜合能力的考察，尤其是對專業(yè)平臺課程知識的一次很好的檢驗。為了強(qiáng)化課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在第六學(xué)期設(shè)置“無機(jī)材料配方及工藝設(shè)計”、第七學(xué)期設(shè)置“無機(jī)材料熱工設(shè)備設(shè)計”課程設(shè)計，結(jié)合信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)開展課程設(shè)計，使學(xué)生在整個設(shè)計過程中學(xué)到最新最實用知識。另外，在“無機(jī)材料配方及工藝設(shè)計”設(shè)計中充分應(yīng)用CAD設(shè)計技術(shù)和計算機(jī)輔助計算技術(shù)，簡化傳統(tǒng)過程中配方計算的繁復(fù)性，提高配方計算的準(zhǔn)確性和效率。同時，課程設(shè)計選題多樣化，靈活化，緊貼時代特色，根據(jù)無機(jī)非金屬材料專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合涵蓋的專業(yè)方向進(jìn)行立題，如:透明陶瓷配方與工藝設(shè)計等。在開展課程設(shè)計教學(xué)時，授課方法應(yīng)科學(xué)、合理、恰當(dāng)，采用啟發(fā)式，討論式，研究式的指導(dǎo)思路。在設(shè)計過程中，加強(qiáng)對設(shè)計環(huán)節(jié)的檢查與監(jiān)督，一般問題個別糾正，普遍問題及時通報，引導(dǎo)全體同學(xué)進(jìn)行修正。通過采取以上措施，同學(xué)們鍛煉了動手、動腦能力，工程素養(yǎng)得到提高，理論和實踐得以緊密地結(jié)合。

畢業(yè)設(shè)計(論文)實踐教學(xué)是學(xué)生大學(xué)四年的最后環(huán)節(jié)，是實踐教學(xué)的重要一環(huán)。畢業(yè)設(shè)計(論文)題目的選擇必須符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。設(shè)計(論文)內(nèi)容涵蓋大學(xué)四年所學(xué)課程的基本內(nèi)容，設(shè)計(論文)尤其是要突出考慮專業(yè)平臺課程的內(nèi)容，使學(xué)生經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(論文)實踐環(huán)節(jié)后，其綜合運用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力得到鍛煉和提高。畢業(yè)設(shè)計(論文)在選題的類型上采用理論課題、實際課題、教師的科研課題、廠校合作課題，或者與就業(yè)去向相關(guān)的課題等，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的不同情況和特點，安排不同的設(shè)計題目。在畢業(yè)設(shè)計(論文)實踐教學(xué)的管理上，指導(dǎo)教師的方法應(yīng)科學(xué)、切實、有針對性，從思想上確立學(xué)生的主體地位，放手讓學(xué)生獨立完成。當(dāng)題目確定后，指導(dǎo)教師要根據(jù)學(xué)生的不同情況和特點，制定不同的畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度和指導(dǎo)方案，并進(jìn)行全程質(zhì)量跟蹤。具體可分為幾個階段:第一，資料查閱調(diào)研階段，要求學(xué)生以書面的形式完成不少于3000字的綜述性報告，對課題涉及的領(lǐng)域現(xiàn)狀、水平、發(fā)展態(tài)勢，本課題的設(shè)計思路，涉及的相關(guān)理論等進(jìn)行論述，了解學(xué)生對該課題理解的深度和設(shè)計思路，方案是否可行;第二，實驗階段，監(jiān)督學(xué)生對實驗原料的選購、配方的設(shè)計、實驗進(jìn)行情況、設(shè)備使用的熟練程度、實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù)的真實性及處理手段是否合理;第三，論文撰寫的檢查，對論文寫作內(nèi)容安排是否合理、書寫格式是否正確、采用的理論是否恰當(dāng)、實驗結(jié)果的分析是否準(zhǔn)確等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)督檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。由于采取了全程監(jiān)督檢查，從而保證了畢業(yè)設(shè)計的效果和質(zhì)量。

2.3.2 校外實習(xí)基地建設(shè)與實習(xí)管理

校外實習(xí)是本科生在校四年學(xué)習(xí)的一個重要的、必不可少的教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)生將理論知識聯(lián)系實際的一個紐帶，也是學(xué)生在校的唯一一次時間最長、接觸面最廣的實踐活動，對學(xué)生認(rèn)識社會、轉(zhuǎn)化思想、具有十分重要的意義。按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)的途徑，由于我校該專業(yè)平臺課程涵蓋面廣、涉及知識多，因此，在選擇實習(xí)企業(yè)時充分考慮這一點。我校該專業(yè)一開始就建立了穩(wěn)定的具有行業(yè)代表性的實習(xí)實訓(xùn)基地，如:樂電天威硅業(yè)科技有限責(zé)任公司、自貢紅星電瓷有限公司等企業(yè)單位，現(xiàn)我校的校外實習(xí)實訓(xùn)基地已達(dá)20余個。選擇多樣化實習(xí)基地，可拓寬專業(yè)知識面，加深對專業(yè)平臺課程知識的理解，同時，校外基地為學(xué)生提供了在實際生產(chǎn)和工作中進(jìn)行應(yīng)用能力培養(yǎng)的機(jī)會，也有利于學(xué)生畢業(yè)后盡快勝任工作崗位。為達(dá)到預(yù)期的實習(xí)效果，由具有豐富生產(chǎn)實踐經(jīng)驗教師擔(dān)任指導(dǎo)老師，在實習(xí)管理上采取:在校內(nèi)首先由指導(dǎo)教師講解實習(xí)安全要求，進(jìn)入工廠后由工廠安全員強(qiáng)調(diào)本廠實習(xí)安全注意事項，保證實習(xí)正常進(jìn)行;其次，針對實習(xí)企業(yè)指導(dǎo)教師向同學(xué)提出具體要求，包括了解企業(yè)概況，熟悉工廠布局、車間布局、企業(yè)管理，掌握生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品規(guī)格種類及質(zhì)量要求等方面內(nèi)容，上述內(nèi)容記入實習(xí)日志。另外，在實習(xí)期間以實習(xí)內(nèi)容組織形式豐富多樣的知識競賽，提高同學(xué)們實習(xí)興趣，鞏固實習(xí)內(nèi)容，幾年來實習(xí)效果明顯，在樂電天威畢業(yè)實習(xí)后公司一次性招聘本專業(yè)學(xué)生達(dá)15人。

通過實施上述兩方面的實踐教學(xué)，可以提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。2008年涵蓋無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的材料科學(xué)與工程專業(yè)獲得了“四川省高等學(xué)校省級教學(xué)團(tuán)隊”稱號。

3 結(jié)語

加強(qiáng)無機(jī)非金屬材料專業(yè)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)是適應(yīng)市場，滿足21世紀(jì)人才的需求。經(jīng)上述實踐教學(xué)的探索，我校該專業(yè)畢業(yè)生每年就業(yè)率在95%以上，顯示了借助重點實驗平臺，合理構(gòu)建實踐教學(xué)體系培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的優(yōu)勢。

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