以培養創新、創業能力為核心的無機專業實踐教學體系的構建

王濤等

摘 要：高效的實踐教學體系對培養工科大學生綜合素質，提高其創新創業能力具有重要的作用。文章系統總結了近來的實際經驗，分別從實驗教學體系、實習教學體系、課程設計教學體系及畢業設計教學體系等方面討論了無機非金屬材料專業實踐教學培養體系的構建。

關鍵詞：創新創業能力 無機專業 實踐教學

中圖分類號：F240

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）06-240-02

無機非金屬材料專業的顯著特點是實踐性較強，隨著材料學科技術的進步和研究方法的創新，實踐教學在材料類專業教學體系中的作用越來越重要，表現為實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力、創業意識和創業能力極為重要的環節。為適應國家對東北老工業基地改造，社會對無機非金屬材料專業人才的需求，結合佳木斯大學專業建設規劃，佳木斯大學無機非金屬材料專業于2000年開始建設，2002年省內招生，從2003年起面向全國招生，至今已培養畢業生600余人，學生廣泛就業于全國玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料、冶金、電子、新型碳素材料、新能源等行業領域，學生就業率保持在95%以上。

十多年來，我們依托佳木斯大學材料學與工程學科的優勢，逐步構建了具有地方工科特色的無機非金屬材料專業實踐教學培養體系，構架了以培養創新創業能力為核心的系統化、開放式、可持續發展的實踐教學環境，確保了學生具有精深專業理論的同時，具備在工程實踐中運用各種技術、技能和現代化工程工具的能力。現將我們的做法加以總結，以期在同行中進行交流和完善，為我國高等教育事業的健康發展盡綿薄之力。

一、實驗教學體系的構建

培養學生工程能力和創新能力的關鍵是設計科學開放的實驗教學體系。通過充分調研國內外高校的實驗教學情況，深入了解工礦企業對無機非金屬材料專業人才的具體要求，參照本校及其他兄弟院校的實驗教學改革經驗，陸續對2005版、2009版、2013版、2014版培養方案基礎上不斷進行調整與完善，構建了適合我校無機非金屬材料專業的實驗教學體系框架。

佳木斯大學無機非金屬材料專業實驗室建于2002年，多年來大學累計投入500余萬元購置無機非金屬材料專業專用實驗儀器、設備，包括無機非金屬材料專業使用的材料科學與工程學院公用實驗設備共計1736萬元，實驗室面積達1100平方米，實驗設備184臺套，配有專職實驗員2名，都是副高級職稱。無機非金屬材料專業實驗室實驗設施齊全，并實行對外開放，主要分為無機材料制備實驗室、無機材料顯微結構實驗室、無機材料性能檢測室和熱工實驗室，可完成玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料的原料制備、燒結、制品的部分性能檢測。課內實驗開出率達到100%。開展了大批綜合性設計實驗，鍛煉學生自己進行設計實驗的能力。根據課程學習內容設計實驗，達到理論聯系實際的目的。其程度是根據實驗室條件，做到人人動手操作。建立了適合我校無機非金屬材料專業的實驗教學體系。

無機非金屬材料專業教學課程體系方面，開設了《無機材料礦物巖相學》、《無機材料熱工基礎及設備》、《無機材料工程化學》、《無機材料工藝及設備》、《粉體工程》、《硅酸鹽工業儀表及自動化》等與生產實際聯系較緊密的專業課程，每門課程都加大了實驗教學的比例。并且加設了如《玻璃材料綜合性實驗》、《水泥綜合性實驗》、《陶瓷材料綜合性實驗》等綜合性、設計性實驗為內容的課程，目的是培養和提高學生綜合設計能力和實驗動手能力。同時開設了《水泥工廠設計》、《陶瓷工廠設計》、《玻璃工廠設計》三門設計性專業課程。旨在培養知識面廣、就業面寬、動手能力強、理論知識與實踐應用能力相統一的應用型人才。例如，《陶瓷工廠設計》課程以工藝設計為主，力圖從工藝流程選擇、物料平衡計算、設備選型和車間工藝布置等方面介紹工藝設計的基本知識。對建廠前期工作、工廠總平面布置進行了闡述。對工藝設計所需的其他公用工程設計、勞動保護等方面的知識也作了簡要的介紹，力爭理論與實踐相結合。

通過這些課程的學習和鍛煉，適應了無機非金屬材料專業實踐性較強的特點，拓寬了學生專業視野，強化了學生的獨立操作能力與水平，使學生工作后快速適應工作環境，成為工作單位的中堅力量。從學生就業企業的反饋意見上看，我們的實驗教學體系是成功的。

二、實習教學體系的構建

實習教學是為加強學生實踐經驗，滿足學生就業需求奠定良好基礎，使我們的畢業生具有更好的工程技術素質，適應市場對無機材料工程技術人才的需求。我們的教學實習實行校外實習，包含專業認識實習和專業生產實習。

專業認識實習是在學習完公共基礎課后和必備專業基礎課后，開始其它專業基礎和專業課學習之前進行的實踐教學，是專業課教育的重要環節。目的是使學生全面了解無機非金屬材料專業所涉及行業的基本生產工藝過程和主要的生產設備，為進入專業課的學習打下基礎。我校無機非金屬材料專業認識實習選定了黑龍江佳星玻璃股份有限公司、水泥制品廠和佳木斯市三磚廠等企業。教學過程中，要求學生記下生產流程圖，并清楚各工序的作用，完成實習報告；教學過程中，利用教師中多人在工廠工作或實踐過的優勢，結合生產講授課程，強化了學生知識的掌握。實習期滿按要求上交實習日記和實習報告。實習教師采取多種方式進行考核，給出成績。

專業生產實習選在國內外知名的唐山陶瓷股份有限公司、秦皇島玻璃研究設計院、冀東水泥有限責任集團公司進行，目的是使學生高標準高起點學到專業知識。生產實習是在學習完公共基礎課及專業基礎課，開始專業課學習期間進行的實踐教學，是專業課教育的重要環節。目的是使學生全面了解無機非金屬材料專業所涉及行業的基本生產工藝過程和主要的生產設備，為進入專業課的學習及畢業后工作打下基礎。實習在指導教師帶領下進行，由學生分組完成，堅持跟班勞動，虛心向工人師傅和工程技術人員學習；實習期間按計劃規定的內容進行，按時完成實習報告。報告內容要求詳細，每個工廠，至少要熟悉并寫清一條生產線的工藝流程及所用的主要設備（附工藝流程圖、主要設備規格型號、主要工藝參數）。實習期滿按要求上交實習日記和實習報告。實習教師采取多種方式進行考核，給出成績。

三、全程監控的多環節課程設計體系建立

課程設計是所有工程類專業學生必須經歷的實踐教學過程。我校無機非金屬材料專業開設了工藝課程設計和窯爐課程設計，兩個設計是在學生完成基本的專業學習和畢業設計環節中間進行的一個教學過程，是對學生專業綜合素質的一次全面考察，請學生依據自己的水平和就業需求，選定一個專業方向，依次進行工藝設計和相關的設備設計（主要為熱工方面），實現兩個設計的有機銜接。

工藝課程設計目的是使學生熟練掌握玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等無機非金屬材料工藝計算及工藝設備選型，工藝設計及車間工藝布置，工藝設計所需的專業知識，提高學生對主要操作單元的原理及設備，無機非金屬材料主要品種的基本概念、生產工藝、產品性能以及無機非金屬材料工業的環境保護等的認識，加深并為畢業設計環節的工廠初步設計的學習，為將來走上工作崗位提供必要的設計知識。窯爐課程設計目的是使學生熟練掌握無機非金屬材料工廠主要熱工設備的結構、性能、工作原理和發展現狀，培養學生運用熱工理論分析窯爐熱工過程及其性能的規律性，尋求窯爐熱工過程具體情況下的最佳工作條件，為設計窯爐、改進現有設備和實現科學操作打下堅實基礎。通過窯爐課程設計，要求學生掌握窯爐設計的步驟、方法、耐火材料的選擇、燃燒計算和熱平衡計算方法，影響因素及不同設計的優缺點，并能夠利用所學專業知識進行窯爐方面的初步設計。

課程設計訓練質量的好壞，關鍵在于對設計過程中的嚴格要求。在課程設計期間實行全程監控的多環節課程設計管理體系，將課程設計過程根據設計內容可將設計訓練分為四個環節：設計準備與授課階段；學生進行設計說明書的草稿計算和草圖繪制階段；正式圖紙繪制與正式說明書編制階段；完成答辯階段。在具體的設計過程中要求學生在較短的時間內了解設計內容和要求，掌握設計方法、設計步驟。在題目的布置上采取每人一題。在設計手段上將突出傳統方法（手工制圖） 與現代方法（計算機制圖） 的結合。過程分為不同環節，只有完成上一個環節并達到合格以后，才能進行下一個環節的內容。設計完成后，組織專業教師集體對學生進行答辯考核。

四、“三位一體”的畢業設計教學模式建立

針對傳統的畢業設計教學環節中暴露出來的畢業設計環節與學生工作實際聯系不緊密的問題，確立了與無機材料研究設計院或企業聯合培養本科生的“三位一體”的畢業設計教學模式。除畢業設計題目與教師科研課題相關外，鼓勵教師根據設計院所或企業需求布置設計命題，學生在畢業設計期間可以到工廠或設計研究院進行畢業設計，學生在校外設計人員或工程師的指導下，結合實際工程項目，通過對已學理論知識的應用和對現場新技術、新手段的再學習，完成畢業設計任務。相當于畢業生提前進入工作試用期，參與實際生產和設計活動，教師則在設計的內容、設計說明書規范和設計圖紙質量，按學校的有關要求進行把關，以保證畢業設計的客觀性和規范性。學生通過在設計研究院及生產企業的鍛煉可在參加工作后直接進入角色。該教學模式提高了學生畢業設計的積極性和主動性，也得到了用人單位的認可。

五、創建多維平臺，提高創新創業能力

按照“厚基礎，寬口徑，強能力，高素質”的要求，培養和提高學生的創新創業能力是我們的方向與目標。我們有針對性地采取了以下措施：

首先專業教師達成共識，利用一切機會學習借鑒校內外的成功經驗，結合我們專業的特點和實際情況，努力進行實踐教學改革與教學研究，提高教師專業素養與水平，保證教師有能力對學生進行創新精神和創新創業能力的指導。近五年來進行校內實踐教學改革與教學研究8項，省級實踐教學改革與教學研究2項，為無機非金屬材料專業實踐教學體系的構架與實施提供了有力保障。

第二，利用黑龍江省和我校開展的大學生創新創業課題，鼓勵和支持大批無機非金屬材料專業學生參加，并有全體專業教師給予支持和指導。已取得黑龍江省大學生創新創業課題4項，佳木斯大學大學生創新創業課題8項，取得了學生創新創業能力培養的階段性成果。

第三，實現項目儲備，做好日常“練兵”工作，有準備地參加國內各項大學生競賽，獲得“西鋼杯”2013黑龍江大學生材料科學與工程創新設計大賽二等獎一項、三等獎一項。在第十三屆“挑戰杯”黑龍江省大學生課外學術科技作品競賽中獲得二等獎一項。并在第十三屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中獲得三等獎一項。

六、結語

培養工科類專業畢業生創新創業能力，提高他們的從業適應能力是我們始終如一的追求，千方百計創造條件開展這項工程，并以與時俱進的精神不斷完善，使學生的知識應用能力、動手能力和處理各類實際問題的能力得到提高的同時，使其盡快適應現代化企業對人才的需求。

[基金項目：佳木斯大學教研課題（項目編號JYLA2012-25）；黑龍江省高等教育學會規劃課題（課題編號14G133）]

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[7] 佳木斯大學2005、2009、2013、2014年版無機非金屬材料專業培養方案

（作者單位：佳木斯大學材料科學與工程學院 黑龍江佳木斯 154007）

（作者簡介：王濤，副教授，博士，主要研究方向為耐磨材料和輕金屬材料。）

（責編：賈偉）