材料專業(yè)校企結(jié)合式實驗教學(xué)模式探討

向延鴻 李 劍

（吉首大學(xué)物理與機電工程學(xué)院，湖南 吉首 416000）

材料學(xué)科是一門實踐性很強的工科學(xué)科，在對理論知識把握的基礎(chǔ)上，強調(diào)學(xué)生的實驗動手能力，通過實驗操作來強化書面理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐創(chuàng)新能力[1-3]。系統(tǒng)有效的實驗?zāi)軌蚣由顚W(xué)生對材料性能、制備、檢測以及應(yīng)用等方面的認(rèn)識，鍛煉他們在實踐中的動手能力和對實驗過程的分析和決策能力，培養(yǎng)學(xué)生深入思考、敢于創(chuàng)新的精神。企業(yè)方面十分青睞具備一定專業(yè)技能和實踐經(jīng)驗的畢業(yè)生，但與之矛盾的是廣大的工科應(yīng)屆生動手能力欠缺，工作經(jīng)驗基本為零，這種矛盾導(dǎo)致企業(yè)難以尋覓需求的人才，而畢業(yè)生往往找不到合適工作，如何在學(xué)校這個以理論學(xué)習(xí)為主的大環(huán)境下讓學(xué)生能夠盡可能地積累更多的專業(yè)技能和實踐經(jīng)驗，對于材料專業(yè)而言，大量的專業(yè)實驗是學(xué)生獲得實踐經(jīng)驗的一個重要的途徑，如何開創(chuàng)系統(tǒng)有成效的實驗，讓學(xué)生不僅能夠掌握實踐操作而且盡可能地積累行業(yè)經(jīng)驗，是本文實驗教學(xué)模式探討的方向。

1 高校材料專業(yè)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

材料專業(yè)所包含的實驗比較多，實驗是專業(yè)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是課程理論和實踐結(jié)合的一個重要途徑。隨著行業(yè)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的變革，學(xué)校的課堂教學(xué)和社會行業(yè)的關(guān)聯(lián)越來越緊密，實驗教學(xué)模式有必要進行適當(dāng)?shù)淖兏铮赃m應(yīng)社會的需求和學(xué)生的發(fā)展。高校材料類實驗教學(xué)一直在完善，但在其發(fā)展中仍存在一些需要探討改進的問題，具體表現(xiàn)在：（1）實驗難以把固有的技能培訓(xùn)模式和創(chuàng)新模式相結(jié)合，不能更好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力；（2）實驗缺乏思考性，學(xué)生只能按固定模式進行實驗操作，缺乏分析和處理實驗的能力；（3）實驗的設(shè)計和教學(xué)缺乏和企業(yè)生產(chǎn)實際相結(jié)合；（4）考核制度的不完善。

2 實驗教學(xué)改革模式探討

材料學(xué)科注重理論和實踐的相結(jié)合，對實踐動手能力要求比較高，在實驗教學(xué)模式中要注重培養(yǎng)學(xué)生分析和處理事物的能力以及行業(yè)經(jīng)驗的積累。作者根據(jù)自己企業(yè)工作的經(jīng)驗結(jié)合高校實驗教學(xué)實踐，對實驗教學(xué)進行與企業(yè)實際生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的改革模式探討。

2.1 創(chuàng)新模式和基礎(chǔ)操作相結(jié)合

創(chuàng)新是整個社會和各行業(yè)的追求，但學(xué)校實驗教學(xué)應(yīng)以基礎(chǔ)操作為基本，配合以創(chuàng)新模式。學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，過多的追求創(chuàng)新容易導(dǎo)致學(xué)生的基本知識缺乏。結(jié)合學(xué)校和企業(yè)的實際，高校實驗教學(xué)應(yīng)以基本技能培訓(xùn)為主，倡導(dǎo)學(xué)生對實驗過程、實驗設(shè)備以及實驗方法進行創(chuàng)新和改進，這樣既掌握了基本操作技能，同時也能開拓學(xué)生的思維。實驗中很多設(shè)備都有很大的改進空間，鼓勵學(xué)生在實驗的實踐中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，產(chǎn)生新的實驗設(shè)備和方法，可以在各大高校推廣甚至投放到企業(yè)生產(chǎn)中去。

2.2 提高學(xué)生的實驗?zāi)軇有裕饤墮C械式實驗?zāi)Ｊ?/h3>

目前高校實驗教學(xué)存在比較大的弊端就是墨守成規(guī)，按照老師的步驟依葫蘆畫瓢，做出結(jié)果后就算整個實驗完成，缺乏企業(yè)工程師做項目的能動性和對實驗結(jié)果的嚴(yán)謹(jǐn)性。這樣導(dǎo)致學(xué)生只是機械式地完成老師分配的任務(wù)，沒能真正理解實驗的原理和操作意圖，缺乏對實驗的思考。實驗應(yīng)該提高學(xué)生的能動性，把思考帶入實驗，對實驗的目的和步驟意圖明確，對結(jié)果有提前的預(yù)知性，對實驗的偏差要能夠分析其產(chǎn)生的原因，并能做相應(yīng)的改進。譬如做材料的金相實驗，從材料的鑲嵌到打磨、腐蝕，再到金相圖片的獲取，學(xué)生應(yīng)清楚為什么要材料要鑲嵌，需要打磨到什么標(biāo)準(zhǔn)，腐蝕有什么作用，腐蝕液應(yīng)該怎么配備，同時金相圖片出來后，對金相圖片要能夠分析材料的特征，同時應(yīng)思考實驗中是否需要改進的地方。只有這樣帶著思考和責(zé)任去完成實驗，才能提高學(xué)生處理事務(wù)的能力和實踐經(jīng)驗的積累。

2.3 實驗注重課堂性和社會性的統(tǒng)一

傳統(tǒng)的實驗都是嚴(yán)格按照書本的布置，從原理得到結(jié)果，沒有關(guān)聯(lián)社會動態(tài)和企業(yè)實際生產(chǎn)模式，應(yīng)企業(yè)工作為背景設(shè)置一部分實驗，讓學(xué)生在課堂的實驗教學(xué)中能夠領(lǐng)略企業(yè)工作狀態(tài)，積累一定的行業(yè)經(jīng)驗。譬如在鋰電池正極材料設(shè)計性實驗中，可以引入企業(yè)制備材料的流程和方法，把學(xué)生分為幾個項目小組，共同完成整個實驗流程。正極材料制備步驟：材料的配方選擇、反應(yīng)條件參數(shù)控制，高溫?zé)Y(jié)條件程序控制等。對每個步驟的方法和制作都要嚴(yán)謹(jǐn)并且嚴(yán)格按照企業(yè)的制作流程來設(shè)置。材料制備完成后，對所制備材料進行檢測表征，包括結(jié)構(gòu)，粒度，表面形貌等。最后將制備的材料制成極片，在手套箱中（惰性氣氛中）組裝扣式電池，進行電化學(xué)性能檢測，包括容量檢測，循環(huán)性能檢測，倍率性能檢測，以及電化學(xué)動力學(xué)性能檢測。學(xué)生要把握每個環(huán)節(jié)的實驗意圖和要領(lǐng)，遇到突發(fā)問題或者實驗失敗要能夠及時進行分析，找出問題的所在，再進行適當(dāng)改進，最終得到理想的結(jié)果。學(xué)生既掌握了眾多儀器設(shè)備的操作，也熟悉了企業(yè)項目工作的流程，積累一定的行業(yè)經(jīng)驗。這種類似企業(yè)項目式的設(shè)計實驗，囊括了材料制備到成品的整個制備流程，融合了基本的操作技能以及創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)獨立分析和處理實驗的能力。

2.4 建立完善的考核制度

企業(yè)有完整的績效考核制度，教學(xué)也應(yīng)有好的成績考核制度。完善成熟的實驗考核制度能夠有效提高學(xué)生的實驗積極性，激發(fā)他們的創(chuàng)造思維。實驗考核既要關(guān)注學(xué)生的動手操作能力，考核他們實驗中的熟練和穩(wěn)定程度，以及碰到突發(fā)事件的處理能力和意識，也要考核學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理情況，同時實驗成績還要關(guān)聯(lián)學(xué)生們實驗過程中的創(chuàng)造能力，對實驗的建議和見解，允許失敗，鼓勵大家積極探索。

2.5 提高實驗指導(dǎo)老師的職業(yè)素養(yǎng)和能力

實驗的效果跟指導(dǎo)老師密不可分，實驗老師要對整個實驗流程和方案有全局的把握，綜合學(xué)生的基本知識和創(chuàng)新能力。實驗項目要往工程實踐方向靠攏，要求實驗老師要有一定的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，了解企業(yè)生產(chǎn)中材料制備工藝以及材料檢測等工藝流程，并有目的地把企業(yè)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗引入到實驗教學(xué)課堂，使得學(xué)生在實驗教學(xué)中能夠接觸到企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境并積累一定的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗。

3 結(jié)束語

實驗是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生直接獲得實踐經(jīng)驗的主要途徑。本文分析了材料類實驗教學(xué)存在的一些弊端，并探討了與企業(yè)實際生產(chǎn)相結(jié)合的實驗教學(xué)改革模式，強調(diào)實驗環(huán)節(jié)中注重學(xué)生對實驗的理解和思考，并且提倡實驗教學(xué)要和企業(yè)實際生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)，開創(chuàng)面向企業(yè)項目式的設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，把企業(yè)實際生產(chǎn)和課堂實驗教學(xué)有機結(jié)合，使得學(xué)生在能夠積累一定的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，提高學(xué)生適應(yīng)社會的能力。在材料專業(yè)基礎(chǔ)實驗上建立的面向企業(yè)生產(chǎn)實際的實驗?zāi)Ｊ剑軌蚴箤W(xué)生掌握更全面的操作技能和經(jīng)驗積累，為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展和科技進步的新型高素質(zhì)人才奠定了基礎(chǔ)。

［1］周新貴，白書欣.改進高校材料專業(yè)實驗教學(xué)的思考與建議[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28(6)：234-235，245.

［2］雅菁，劉志峰，辛穎，等.材料類專業(yè)實驗中心建設(shè)與實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].實驗室科學(xué)，2009(1)：27-30.

［3］關(guān)磊，王瑩.無機非金屬材料專業(yè)實驗教學(xué)改革初探[J].當(dāng)代教育理論與實踐，2014，6(8)：71-72.