創新創業教育建設中《材料科學綜合實驗》教學實踐與探索

王春霞 彭叔森

【摘要】材料科學綜合實驗是南昌航空大學金屬材料工程專業培養學生實踐能力的重要實踐環節。該課程由金屬材料工程下設的兩個專業方向共同開設，在教學內容上融合兩專業方向的特點，以培養學生創新創業能力為主線，實行跨專業方向的綜合。本文介紹了筆者及所在教學團隊在該課程創新創業教育建設中對教學內容、評分體系等方面的實踐、探索及所取得的成效。

【關鍵詞】創新創業 金屬材料工程專業 綜合實驗 教學改革

【基金項目】南昌航空大學創新創業教育課程培育項目KCPY1652。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）33-0227-02

1.背景介紹

當前我國高等教育面臨新的社會及經濟發展形勢，創新創業人才的培養業已被黨中央、國務院定位為國家戰略。2015年國務院發布了《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》將創新創業人才的培養落到實處，促進教育的深化改革[1]；為響應、貫徹國家的政策要求，江西省于同年頒布了《江西省人民政府辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》；而南昌航空大學也于當年制訂了《南昌航空大學關于深化創新創業教育改革的實施方案》[2]，擬通過創新創業課程建設來加快培養適應新形勢的創新創業人才。本文結合南昌航空大學金屬材料工程專業的特色和材料科學綜合實驗教學的目的，根據課程開展創新創業教育建設過程中的實踐，分析探討了材料科學實驗教學的教改思路及措施。

2.開展材料科學綜合實驗創新創業課程建設的重要意義

金屬材料具有悠久的使用歷史，廣泛用于各行各業，是現代文明及工業的基礎，且基于金屬材料研究建立起來的相關理論通常是其它材料科學理論的基石。金屬材料工程專業（原名為金屬材料及熱處理）曾廣泛開辦于全國各地學校，1998年教育部對普通高等學校專業目錄進行調整及隨之而來的“大專業”人才培養策略，許多院校撤金屬材料工程專業本科招生而以材料科學與工程專業進行招生，僅部分極具行業及地方特色的院校仍進行金屬材料工程專業本科生培養[3]。南昌航空大學金屬材料工程專業為國家特色專業和江西省首批品牌專業，以鮮明航空特色著稱，下設“金屬材料及熱處理”和“腐蝕與防護”兩個專業方向。自1958年開始招生以來，為我國航空航天、國防工業和江西省地方等企業輸送了大批優秀人才[4]。材料科學綜合實驗是由下金屬材料工程下設的兩個專業方向共同開設，在教學內容上融合兩專業方向的特點，以培養學生創新創業能力為主線，實行跨專業方向的綜合，對培養兩專業方向的學生創新性思維、實踐動手能力和研究能力發揮了重要的作用，備受學生的好評。一直以來教學小組也重視材料科學綜合實驗課程的建設，于2005年獲江西省高校教學研究省級項目《基于多知識點融合的材料科學綜合設計型實驗的研究》（JXJG-06-7-2）資助[5，6]。

然而隨著社會經濟的發展，對人才科學技術知識層次以及創新創業能力要求的進一步提高，伴隨金屬材料領域內新品種、新性能及新技術的日益發展，使得原先的實驗教學內容、教學模式、考核手段逐漸不能適應于當前創新創業教育的要求[7]。基于此，為了更好的發揮本實驗課程的作用，教學小組積極探索滿足創新創業教育要求的實驗教學課程體系，力求融合學科發展、就業形勢、學生后續發展和創新創業訓練等多方位的要求，革新教學內容、教學模式、考核手段，勠力提升實驗教學效果，使學生真正掌握創新內涵，提高其實踐能力和問題分析、問題解決的能力，在實踐過程中樹立創業創新意識。因此建設滿足創新創業教育要求的材料科學綜合實驗教學課程，對培養適應“新時代”國家建設需求的創新創業人才具有重要的意義。

3.材料科學綜合實驗課程創新創業建設的具體舉措

材料科學綜合實驗創新創業課程建設的基本思路是結合南昌航空大學金屬材料工程專業鮮明航空特色和材料科學綜合實驗教學的目的，緊密圍繞教育部和江西省提出的創新創業教育戰略部署，根據在實際教學中面臨的問題，進行相應的實驗教學改革。具體舉措如下：

（1）革新實驗教學內容

教學小組結合實際生產及科研前沿，以具體零件的熱處理和表面處理加工工藝為主干，設置若干個實驗課題，每個實驗都包含熱處理工藝及性能、金相組織觀察、表面處理工藝及性能三個部分。實驗教學內容以該課程學生能力達成度分析結果為依據，不斷革新實驗教學內容。以《1Cr18Ni9Ti容器熱處理、表面電解著色處理及性能分析》實驗為例，該實驗以常用金屬材料1Cr18Ni9Ti為研究對象，依次進行熱處理、金相觀察、表面處理，從熱處理和表面電解著色處理工藝設計、工藝-性能之間的關系、結構-性能之間的關系、處理工藝之間的相互影響等多角度進行綜合性訓練。讓學生實驗過程加深對熱處理和表面處理的實際應用價值理解，激發學生的創新興趣和動力。

（2）改進實驗教學方式

實驗以2～3人為一組，每組可在實驗課題中自行選擇。每個實驗課題只給出任務要求，學生在確定實驗課題后根據選定的實驗課題和實驗指導書提供的技術指標，結合已學過的專業基礎課知識，通過自學、討論和質疑等主動學習方式獲得綜合實驗所涉及的專業知識，擬定實驗方案，并以小組為單位提交實驗預習報告，指導教師在該階段主要負責答疑解惑、指導學生查閱與選題相關的資料、審核實驗方案、提出整改意見。在實驗中學生通過選材、配套儀器的選擇、實驗條件的確定、觀察測量、數據處理，出示實驗報告、了解科學實驗的全過程，以培養學生的創新能力，指導老師只是原則性指導，注重發揮學生的主觀能動性，并在教學中營造創新氛圍，增強創新意識。綜合實驗是由學生自主安排進度，實行課題組長負責制，負責組織實驗方案制定及掌握實驗進程，培養了學生的管理意識。實驗結束，每組集體提供一份實驗總結報告，個人提供分題報告（每個小課題側重點應不同）。在鍛煉學生動手能力的同時，注重人才培養，以提高學生的綜合素質。

（3）改變實驗課程的考核機制

該實驗選題具有非常強的靈活性和獨立性，每組學生的實驗內容、工藝設計和實驗方案截然不同，不適應用統一的標準來評價實驗成績。教學小組改變以學生預習報告和實驗報告撰寫質量為評判的模式，注重從實驗預習、實驗過程、實驗報告全過程的跟蹤評估，加大對學生實驗過程表現的打分，對實驗報告降低實驗結果及格式方面的占比，著重關注實驗體會、實驗現象記錄及解釋、分析過程，注重學生的解決實際問題的能力、分析與設計能力、綜合與創新能力等方面的考查。具體的評分標準如下表：

（4）完善實驗課程教學管理

《材料科學綜合實驗》是一門獨立開設的實驗課，該課程共有7名老師參與實驗教學，課程負責人組織編寫實驗大綱及實驗指導書；負責各實驗室及實驗環節的協調工作；召開學生的實驗動員會（內容包括：實驗目的、任務、實驗方案設計要求、實驗進度要求、實驗報告寫作的總體要求、實驗分組形式及學生自我管理及運作方式、紀安及考核要求等）；督促實驗進程；參與學生成績評定。

實驗指導教師負責審核學生的實驗方案；把關實驗進程、設備及材料的運行使用情況、紀安問題等；考核學生的實驗態度，作為成績評定的依據之一；綜合實驗涉及的實驗室每周開放時間應在五天以上，時間應相對固定，便于學生安排實驗計劃。

4.結語

在人才培養模式上進行革新，讓大學生樹立創新創業意識、培養其創新創業能力，即符合當前社會創新建設的需要，又能為大學生深造、就業或自主創業做準備。對于實驗課程，革新實驗教學內容、改進實驗教學方式、改變實驗課程的考核機制、完善實驗課程教學管理，對大學生創新創業意識的樹立及創新創業能力的培養具有非常積極的意義。高校-企業間產學研活動越來越頻繁，為開展創新創業課程的建設提供了契機。如教學人員在與企業交流時可以充分的了解企業面臨的各種問題以及創業過程中的挑戰和機遇，這些信息可以讓大學生對創新創業有更為清醒的認識，為選擇深造、就業或自主創業提供依據。在實驗課程中開展創新創業教育，可使學生在實驗過程中體驗學以致用的經歷，令其加深專業知識與實際應用之間的內在聯系，真正綜合創新創業能力重要性，激發學生積極發展和努力提升自我內在驅動力。

參考文獻：

[1]田春英，王軍，武淑艷，等.基于大學生創新創業能力培養的金屬材料工程專業實踐教學改革研究[J].經濟師，2017，（7）：193-194.

[2]劉衛東， 雷軼. 基于人才培養全過程的創新創業課程體系建設研究[J].國家教育行政學院學報， 2017， （8）：8-14.

[3]喬珺威，梁偉，周禾豐.金屬材料工程專業培養模式改革探討[J].中國現代教育裝備， 2013， （19）：20-22.

[4]羅軍明，魯世強， 張國光， 等. 金屬材料工程專業航空特色與創新型人才培養探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估）， 2012， （1）：33-35.

[5]周雅，王春霞，羅軍明，等.材料科學綜合實驗課新探[J]. 南昌航空大學學報：社會科學版， 2005，（1）：87-90.

[6]周雅，袁永瑞，王春霞，等.淺談“材材科學綜合實驗”對學生能力和素質的培養[J].實驗室研究與探索，2008，（12）：83-85.

[7]涂繼亮.創新創業教育背景下工程科技人才培養模式探索及實踐[J].學周刊，2017，（16）：31-32.