專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

楊秀英，李增榮，楊玉芳

摘要：針對(duì)沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面存在的不足，本文從專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容革新、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師培養(yǎng)等方面進(jìn)行了改革和實(shí)踐，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新及應(yīng)用能力，取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；實(shí)踐創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0208-02

隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才需求量的不斷增加，不僅要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更需要具備一定應(yīng)用、創(chuàng)新能力的綜合人才。實(shí)踐證明，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是培養(yǎng)應(yīng)用、創(chuàng)新型人才的有效途徑之一。根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)，一般高校實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排主要是作為理論教學(xué)的附屬，驗(yàn)證理論、加深對(duì)理論知識(shí)的理解，且大部分是演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅僅是課堂教學(xué)的延伸，更是增強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析、解決問題能力、拓展學(xué)生創(chuàng)造思維、提高學(xué)生的應(yīng)用能力的有力保障。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方式應(yīng)及時(shí)更新，使學(xué)生能夠快速適應(yīng)企業(yè)時(shí)常的需求[1-3]。材料成型及控制工程專業(yè)是以機(jī)械、材料學(xué)科及電子學(xué)科為平臺(tái)，包括模具、焊接兩個(gè)專業(yè)方向，培養(yǎng)目標(biāo)是懂理論、強(qiáng)實(shí)踐的高級(jí)應(yīng)用型人才。本專業(yè)屬于實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的需求偏重于應(yīng)用、實(shí)踐能力。因此，若提高專業(yè)畢業(yè)生的實(shí)踐能力，與企業(yè)零距離接軌，有效的途徑是建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、改革專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方式等。幾年來，始終將專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)放在重要的位置，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和應(yīng)用型學(xué)生特點(diǎn)設(shè)計(jì)專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)并加以實(shí)施，對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力起到非常重要的作用[4-5]。為了發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的最大效能，首先梳理本專業(yè)原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，對(duì)存在的問題進(jìn)行分析，采取一定優(yōu)化辦法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

一、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)

1.專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)：①材料成型及控制工程專業(yè)包括兩個(gè)方向：模具、焊接方向。絕大多數(shù)企業(yè)要求畢業(yè)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。本專業(yè)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備及專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各方面有一定基礎(chǔ)，儀器、設(shè)備的種類和數(shù)量基本能夠滿足常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。②從專業(yè)基礎(chǔ)課到專業(yè)課每門課程都有一定比例的實(shí)驗(yàn)，輔助理論教學(xué)。③實(shí)驗(yàn)課有專門的指導(dǎo)教師來指導(dǎo)。

2.專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。①缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有些實(shí)驗(yàn)室，例如金相實(shí)驗(yàn)室，沒有成立。②雖然每門課程都有實(shí)驗(yàn)課程，所屬實(shí)驗(yàn)室不同，由不同的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員擔(dān)任，例如，專業(yè)基礎(chǔ)課《工程力學(xué)》有4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)材料拉伸及扭轉(zhuǎn)，隸屬于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員來指導(dǎo)；專業(yè)基礎(chǔ)課《金屬學(xué)及熱處理》有金相實(shí)驗(yàn)、硬度實(shí)驗(yàn)、熱處理實(shí)驗(yàn)這6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)由三個(gè)實(shí)驗(yàn)室、三位實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員來指導(dǎo)。而相應(yīng)課程的理論教學(xué)則由專業(yè)教師擔(dān)任。③所開設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)涉及到的知識(shí)面較窄，各門專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配側(cè)重不明顯，沒有從學(xué)生的整體應(yīng)用能力培養(yǎng)為著手點(diǎn)，進(jìn)行有規(guī)劃的設(shè)計(jì)。例如，以焊接方向的課程為例，專業(yè)基礎(chǔ)課工程力學(xué)部分做力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不知道為什么做，在專業(yè)課材料焊接性部分還要做拉伸實(shí)驗(yàn)，學(xué)生還是混沌，應(yīng)該從培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心能力（焊接結(jié)構(gòu)的制造及工藝設(shè)計(jì)）的角度設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)——焊接結(jié)構(gòu)的性能實(shí)驗(yàn)；在基礎(chǔ)課部分學(xué)生就要知道任何一個(gè)工程結(jié)構(gòu)都是由不同材料通過不同的制造技術(shù)制造，可以通過焊接的方法來制造，這樣的結(jié)構(gòu)制造后能否使用就需要知道焊接后材料的力學(xué)性能，始終有一條線讓學(xué)生知道為什么。④一些專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容及模式多年不變，沒有隨著專業(yè)知識(shí)的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少。

二、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

針對(duì)以上問題，不斷地摸索和總結(jié)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，采取了一定措施，旨在提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。①大力建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，成立金相實(shí)驗(yàn)室，從硬件的質(zhì)量和數(shù)量來滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求，提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。根據(jù)專業(yè)的發(fā)展需要，購(gòu)進(jìn)了30多副塑料、沖壓、擠壓和壓鑄模具、擠壓成型機(jī)、真空注型機(jī)及氬弧焊機(jī)、埋弧焊機(jī)等較先進(jìn)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的儀器、設(shè)備的種類和新設(shè)備數(shù)量有了顯著的增加，為學(xué)生創(chuàng)造了更多的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)及接觸最先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的機(jī)會(huì)，同時(shí)也為開設(shè)高水平專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程及拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面創(chuàng)造了條件，使學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作時(shí)能夠更快適應(yīng)環(huán)境。②對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行整和，整和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，調(diào)整專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，將原專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)取消，將專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整和匯總進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以焊接方向?yàn)槔?，專業(yè)課主要有焊接冶金原理（4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、焊接方法及工藝（6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、金屬材料焊接性（6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、焊接結(jié)構(gòu)（6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)）、焊接檢驗(yàn)（6學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)），改革后取消專業(yè)課中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以以錄像的方式讓學(xué)生知道相關(guān)內(nèi)容，增加焊接綜合實(shí)驗(yàn)課程，從學(xué)生核心能力出發(fā)，讓學(xué)生通過做綜合性實(shí)驗(yàn)——焊接結(jié)構(gòu)的制作及檢驗(yàn)，在這樣大的題目下一步步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，首先要知道焊接結(jié)構(gòu)能否制造，學(xué)生應(yīng)了解用什么材料焊接，焊接性好不好，需要焊接性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用不同的焊接方法來制造，需要焊接工藝的內(nèi)容，判斷能否焊接后，還要看焊后的質(zhì)量，要進(jìn)行焊接檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)，其中包括有損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，涉及力學(xué)性能和金相實(shí)驗(yàn)，用焊接冶金原理的知識(shí)。通過一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)制造將本專業(yè)的相關(guān)知識(shí)都串連起來，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)自己應(yīng)該要會(huì)哪些內(nèi)容，將來應(yīng)做什么也充分了解了。

以上措施使學(xué)生充分利用了有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力，為后續(xù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐奠定了一定的基礎(chǔ)。③將相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備等按照焊接材料的制備、組織分析和性能分析與檢測(cè)、熱處理等功能模塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)整合，提高儀器設(shè)備利用率，例如，將焊接實(shí)驗(yàn)室、熱處理實(shí)驗(yàn)室及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行整合，適當(dāng)添加相關(guān)設(shè)備，按照焊接生產(chǎn)制造流程，形成了焊接試樣制備—金相組織分析—力學(xué)性能測(cè)試—熱處理—焊接檢驗(yàn)等模擬真實(shí)企業(yè)運(yùn)作環(huán)境的五大實(shí)驗(yàn)流程，這樣不僅可以避免原先實(shí)驗(yàn)程序的迂回，而且也防止了有些實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的重復(fù)操作，提高設(shè)備利用率和實(shí)效性，保證實(shí)驗(yàn)開出率達(dá)到90%以上。④提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)，培養(yǎng)“上得了廳堂，下得了廚房”的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師，從軟件上提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。一方面，要求承擔(dān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室教師要“上得了廳堂，”對(duì)相應(yīng)理論課程進(jìn)行助課，相應(yīng)減少教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量，使他們對(duì)所承擔(dān)的教學(xué)做到“少、精、專”。通過該方法可以使基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室教師通過備課、助課等環(huán)節(jié)了解專業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握最新專業(yè)知識(shí)，為提高專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平打下良好的基礎(chǔ)。另一方面，專業(yè)教師“下得了廚房”，能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，學(xué)生在上理論課時(shí)不易理解的抽象問題，老師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)邊演示邊講解相關(guān)知識(shí)與原理，加深學(xué)生對(duì)理論的理解。

三、結(jié)語

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革：（1）有利于由學(xué)生被動(dòng)的“要我做”過渡到了主動(dòng)的“我要做”；（2）通過增設(shè)必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，充分整合焊接實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材，將設(shè)備的利用率最大化；（3）不僅能夠完成一些尚未開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)，將原有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目擴(kuò)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有大幅度提升作用；（4）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力及分析、解決問題的能力，能夠使學(xué)生綜合能力得到提高，與新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的教學(xué)改革相配套；（5）提高專業(yè)教師的整體素質(zhì)，大力培養(yǎng)“理論+實(shí)踐”的專業(yè)教師。

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