金屬材料專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)量管理

[摘 要]運(yùn)用質(zhì)量管理有關(guān)理論，在原金屬材料專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)程序中，設(shè)計(jì)增加了實(shí)驗(yàn)方案答辯的環(huán)節(jié)，增加了將實(shí)驗(yàn)報(bào)告改為小論文形式的要求，并對實(shí)驗(yàn)全程進(jìn)行跟蹤檢查。結(jié)果表明：教學(xué)質(zhì)量提高明顯，大多數(shù)專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)達(dá)到優(yōu)等，學(xué)生動手能力有了明顯提高，科研興趣濃厚，學(xué)生畢業(yè)論文水平有了長足進(jìn)步。

[關(guān)鍵詞]綜合實(shí)驗(yàn) 金屬材料專業(yè) 質(zhì)量管理

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）16-0092-02

金屬材料與工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其內(nèi)容和領(lǐng)域處于不斷拓展之中。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃對本科教育的要求。因此，提倡知識融合，以綜合性、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)取代原有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一個創(chuàng)新平臺，可以將他們的設(shè)計(jì)構(gòu)思得以實(shí)現(xiàn)，可充分發(fā)揮他們的主觀能動性、創(chuàng)新思維和自主能力。

一、我校金屬材料專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的介紹

2006年我們專業(yè)開始開設(shè)金屬材料專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)。時間是安排在學(xué)生基本完成了所有專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)和相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)后的第七學(xué)期，這樣有助于學(xué)生加深對金屬材料專業(yè)理論知識的理解，并能夠?qū)⒁褜W(xué)的各門課程知識聯(lián)系起來，加以綜合運(yùn)用。師資是本專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授和有實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教師。教材是江蘇大學(xué)出版社正式出版的《金屬材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》，內(nèi)容是鉛錫合金的成分配制—建立相圖—鑄造組織分析、低碳鋼變形度—再結(jié)晶對顯微組織和硬度的影響、工具鋼熱處理工藝—組織—性能的系統(tǒng)分析、鋼的化學(xué)熱處理—碳氮共滲工藝設(shè)計(jì)與操作和鍍鋅工藝及鍍層耐腐蝕試驗(yàn)。

2006年～2008年最初三年我們的程序是：1.教師介紹專業(yè)綜合性研究對象（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）、實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)與（安全）操作方法、實(shí)驗(yàn)場地；2.學(xué)生以組（6～8人為一組）為單位查閱文獻(xiàn)資料并寫出實(shí)驗(yàn)方案；3.教師對實(shí)驗(yàn)方案審核修改后開始實(shí)驗(yàn)；4.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

二、專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)中常見的問題

一是試驗(yàn)方案不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制定，個人想象的東西較多，可行性差，雖然經(jīng)過教師修改，由于可能是不完全理解或定式思維的作用，在實(shí)際操作時會出現(xiàn)偏差；還有就是試驗(yàn)方案主要內(nèi)容完全照搬書本，不能融會貫通進(jìn)行理解。二是實(shí)驗(yàn)室每組只有少數(shù)人參與，其他同學(xué)共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三是判斷能力差。圖像處理（金相照片）、數(shù)據(jù)處理正確性差，往往開始就錯了，還不知道，又繼續(xù)往下做。四是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時課程實(shí)驗(yàn)一樣，只是把試驗(yàn)結(jié)果表達(dá)出來，如把金相照片以及測試數(shù)據(jù)堆積在一起，結(jié)果分析沒有或比例不夠。

三、專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)過程中的質(zhì)量管理

（一）質(zhì)量管理思路

1.引入預(yù)防原理

根據(jù)質(zhì)量管理的預(yù)防原理，質(zhì)量問題的產(chǎn)生都是有其原因和根據(jù)的，質(zhì)量改進(jìn)不應(yīng)僅僅著眼于“質(zhì)量問題”這一結(jié)果，而應(yīng)主動尋找原因并采取措施，控制原因，降低質(zhì)量問題。所謂預(yù)則立，不預(yù)則廢。實(shí)踐證明，一個好的實(shí)驗(yàn)方案和對實(shí)驗(yàn)方案的良好理解是提高專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，我們把實(shí)驗(yàn)方案制定作為“預(yù)”的重點(diǎn)。

2.加強(qiáng)過程管理

過程管理是指：過程策劃、過程實(shí)施、過程監(jiān)測（檢查）和過程改進(jìn)（處置）四個部分，即PDCA循環(huán)四階段。按照ISO9000：2000質(zhì)量管理體系，過程管理主要是在管理當(dāng)中的每個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，通過每個過程細(xì)節(jié)進(jìn)行控制管理，從而達(dá)到全面質(zhì)量管理。

根據(jù)專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，在原程序中策劃增加了實(shí)驗(yàn)方案答辯的環(huán)節(jié)，增加了將實(shí)驗(yàn)報(bào)告改為小論文形式的要求，并對實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行監(jiān)測檢查。有意識地在專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中引入過程管理機(jī)制。

（二）質(zhì)量管理方法與實(shí)施

1.對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案組織答辯

首先是實(shí)驗(yàn)方案的根據(jù)以及相關(guān)理論知識。教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)、所用材料、檢測方法等進(jìn)行提問，問題廣泛而且較為深入，例如對“工具鋼熱處理工藝—組織—性能的系統(tǒng)分析”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案的根據(jù)以及相關(guān)理論知識所提問題有工具鋼的分類和用途、各種用途的服役條件舉例、性能要求、鋼的相變、相變臨界點(diǎn)、加熱溫度和加熱時間、冷卻介質(zhì)的種類和要求等；再如對“低碳鋼變形度—再結(jié)晶對顯微組織和硬度的影響”檢測的方法所提問題有硬度的意義、種類、適用范圍，載荷如何確定，加載時間的作用等。通過實(shí)驗(yàn)方案的答辯和修改，同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄓ辛嗣鞔_而深入的了解，這就為順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打下了良好基礎(chǔ)。

其次是實(shí)驗(yàn)方案的可行性，教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件（設(shè)備、化學(xué)藥品）對實(shí)驗(yàn)方法、步驟、數(shù)據(jù)和圖像處理等相關(guān)問題進(jìn)行提問，例如用箱式電阻爐加熱時所提問題有箱式爐的優(yōu)缺點(diǎn)、箱式爐分類、氧化脫碳對試樣的影響、防氧化脫碳方法以及怎樣實(shí)現(xiàn)安全操作等，通過答辯，使同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、作用和操作方法有了清楚的了解，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時能夠胸有成竹。

答辯時以組為單位，但實(shí)驗(yàn)方案陳述人并非一定是組長，可以臨時指定，這樣可以促使每個人都參與實(shí)驗(yàn)方案的制定。學(xué)生在回答問題時，可以相互補(bǔ)充，最后由老師和同學(xué)一起確定修改意見并最終定稿成為實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2.過程進(jìn)度控制

（1）簽到制度

由于綜合性實(shí)驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室開放，先由學(xué)生預(yù)約、再經(jīng)實(shí)驗(yàn)室安排進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，學(xué)生自主性強(qiáng)，為了確保每個同學(xué)參與實(shí)驗(yàn)的時間，我們要求同學(xué)在進(jìn)入和離開實(shí)驗(yàn)室時均需進(jìn)行簽名登記，并進(jìn)行最終參與時間的統(tǒng)計(jì)。

（2）隨機(jī)性檢查制度

綜合實(shí)驗(yàn)采用以組為單位，人人參與，分工負(fù)責(zé)，合作完成。為了確保每個同學(xué)都能參與實(shí)驗(yàn)，保證教學(xué)質(zhì)量，同時為了及時發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，我們建立了隨機(jī)性檢查制度，指導(dǎo)教師可以隨時對任一學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和階段性結(jié)果進(jìn)行檢查、考核，對進(jìn)度落后的同學(xué)進(jìn)行督促，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論，及時指導(dǎo)。保證每個同學(xué)對試驗(yàn)過程中的細(xì)節(jié)有清晰了解，并有所收益，同時保證實(shí)驗(yàn)每一步驟的合理性。

對檢查時發(fā)現(xiàn)有問題的同學(xué)，有意識地增加檢查次數(shù)，對屢次檢查達(dá)不到要求的同學(xué)，及時提出警告，并在最終考核成績上有所體現(xiàn)。

（3）實(shí)驗(yàn)成績綜合確定方法

實(shí)驗(yàn)考核注重對學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)全過程的評價(jià)，根據(jù)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱資料、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及制定、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)考勤、最后答辯等方面進(jìn)行綜合評定。最終考核成績還要體現(xiàn)在鼓勵參與和創(chuàng)新，對在實(shí)驗(yàn)室時間較多和具有創(chuàng)新的學(xué)生予以加分。

（三）實(shí)驗(yàn)報(bào)告改為小論文

綜合實(shí)驗(yàn)與課程實(shí)驗(yàn)不同，涉及的內(nèi)容較多，也較系統(tǒng)，適宜用論文形式反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，論文與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的最大區(qū)別是強(qiáng)調(diào)了對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，同學(xué)們運(yùn)用已學(xué)過的知識，并參考所查閱的資料，通過對因與果的思考，作出有說服力的分析并得出合理的結(jié)論，這樣的思考和分析過程能使學(xué)生靈活和系統(tǒng)運(yùn)用知識的能力得到提高，使同學(xué)們的“知識”得到升華。

除了嚴(yán)格要求按照論文寫作形式，如摘要、關(guān)鍵詞、前言、實(shí)驗(yàn)方法和過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)果分析、結(jié)論、參考資料外，還要求格式規(guī)范、圖表清晰、論述和分析合理、語句通順。有意識地培養(yǎng)學(xué)生科研報(bào)告和科研論文的寫作能力。

（四）質(zhì)量管理效果

1.綜合實(shí)驗(yàn)成績明顯提高

新的管理方法實(shí)施之后，出現(xiàn)了進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)多了、主動找老師問問題的同學(xué)多了的可喜局面，學(xué)生的動手能力增強(qiáng)了，綜合實(shí)驗(yàn)成績也有了明顯提高，絕大多數(shù)同學(xué)最后總評成績都能得到優(yōu)等的評價(jià)。

2.提高了科研興趣

經(jīng)過嚴(yán)格的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，同學(xué)們看到全過程由自己主導(dǎo)的試驗(yàn)結(jié)果，自信心和參加科研的興趣有了極大提高，這在我校大學(xué)生科研立項(xiàng)報(bào)名上反映極為明顯，最近兩年，每班僅有25～26名同學(xué)的金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生報(bào)名項(xiàng)目達(dá)到近20項(xiàng)。

3.學(xué)生的畢業(yè)論文水平得到了提升

因?yàn)閷W(xué)生有了專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案制定、性能檢測、數(shù)據(jù)整理與分析、撰寫論文等方面得到了全方位實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)生得到論文選題后，能迅速進(jìn)入研究狀態(tài)，查閱文獻(xiàn)，確定較為完善的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)操作也非常熟練，論文格式、圖標(biāo)制作、遣詞造句更是駕輕就熟，論文水平有了很大提高，近兩年學(xué)生畢業(yè)論文優(yōu)良率均保持在95%以上。專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的效果得到了普遍肯定，這也為學(xué)生走向工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 吳志方.金屬材料工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革[J].中國冶金教育，2011，（1）.

[2] 陳靈.金屬材料設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施與提高[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，（6）.

[3] 張照軍.金屬材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課進(jìn)一步改革的實(shí)踐[J].中國科技信息，2009，（4）.

[4] 吳海江.金屬材料工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的初探[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（3）.

[5] 金以慧.過程管理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[責(zé)任編輯：左 蕓]