應用型人才培養模式下金屬材料工程專業實驗教學體系改革探討

馬杰 王長征 趙性川

【摘要】文章以金屬材料工程專業為例，探討了應用型人才培養模式下本科實驗教學改革的途徑與方法，即優化實驗課程體系，推進實驗課程教學模式改革，實現實驗教學質量監控與評價反饋，建立了適應應用型人才培養的實驗教學新體系。

【關鍵詞】金屬材料工程；應用型；實驗教學改革

一、引言

2012年聊城大學被確定為山東省首批應用型人才培養特色名校，金屬材料工程專業被確定為應用型建設專業之一，由此確立了聊城大學應用型人才辦學定位和金屬材料工程專業應用型人才的培養目標與模式。應用型本科人才的培養基于學生知識與能力的復合，所培養的學生除了具備大學生應有的品德、情操和基本素質外，還需具備本專業理論知識和實踐能力。在專業知識方面，學生需構建金屬材料科學與工程基礎知識體系，掌握金屬材料成分、組織和性能之間的基本規律，熟悉金屬材料生產、加工、成型、產品檢測和質量控制的相關知識；而實踐能力方面，則應具有金屬材料設計、選用及正確制定生產工藝、設備的能力，擁有開發新材料、新工藝和設備的初步能力。應用型本科人才的培養應具備實用性，同時應服務于區域性，即人才的培養應以社會需求為導向，在學生掌握學科基本理論、專業知識以及基本技能的基礎上，加強學生專業應用技能的訓練，突出創新能力、創業能力的培養。實驗教學作為專業教學及人才培養體系中的重要組成部分，對提高學生專業綜合素養，培養學生創新意識與思維，鍛煉學生動手能力及分析、解決實際問題的能力有著不可或缺的作用。因此，為滿足金屬材料工程專業的建設和應用型人才培養模式的需求，突出并強化實驗實踐教育環節和學生動手能力的培養和訓練，我們在金屬材料工程專業實驗教學體系方面進行了有效的改革與探索。

二、實驗教學改革與實施

基于應用型人才的培養，我們首先對現有金屬材料工程專業實驗課程進行了調研與理論研究，對課程的屬性、功能、特色與結構進行解析，探討了實驗課程與相關理論學科、研究領域間的內在聯系與融合途徑，提出了構建開放兼容、動態發展的實驗課程新體系；同時，結合實驗課程教學研究與實踐，開展實驗教學模式的創新，建立有效的實驗教學質量監控與評價反饋體系，提升教育效能。實驗課程體系改革方案設計路線如下圖。

（一）優化金屬材料工程專業實驗課程體系

改革實踐前期，通過資料查閱、問卷調查等方式，了解了省內外高校金屬材料工程專業實驗課程的設置現狀、實驗教學內容及模式等；探討了目前實驗教學中存在的主要問題，為課程改革方案設計提供了依據。從而進一步明確了實驗課程的應用型定位，確立了培養體系下“教學目標-教學內容-實施操作-評價機制”四要素的內涵建設，探尋課程整體性、多元融合，優化課程體系結構，提升了教育教學效能。根據實驗課程特點與學生認知規律，我們從微觀、中觀、宏觀三個層面對專業實驗課程體系進行了重新設計：微觀層面上，加強課程目標、教學內容、實施方法、評價機制四要素內涵建設；中觀層面上，探討課程的整體性、綜合性與關聯性，促進課程之間的內在聯系與溝通融合，開發專業實驗綜合課程與教材；宏觀層面上，則廣泛吸收相關領域的課程教育元素，樹立“大實驗”課程觀，構建開放兼容、動態發展的專業實驗課程新體系。

（二）推進金屬材料工程專業實驗課程教學模式改革

立足金屬材料工程專業實驗課程應用型特點，結合以往的實驗教學探索與實踐，在教學中突出“應用為本，學以致用”的教學理念，對現有教學內容進行了重構與優化，提出了“材料加工-組織結構分析-性能表征” 為主線的實驗教學新思路；同時結合“厚基礎、精技能、遞進式、多層次”教學模式，在實驗內容設置上構建基礎性實驗、實驗技能訓練、課題研究綜合訓練等三個模塊，涉及本專業基礎理論知識、學生專業基本技能培養以及學生自主實驗能力的鍛煉。同時，在實驗教學中推行“小組化、討論式”教學方法，圍繞實驗內容設計問題，促使學生自主積極地思考。例如，材料為什么要熱處理？熱處理前后材料性能有何不同？C元素含量對鐵碳合金的使用性能和加工性能產生什么影響？上述教學方法的實施，打破了原來沉悶的課堂氣氛，調動了學生的積極思維，在討論中學習，加深了學生對專業理論知識的理解。實踐表明，以學生為中心，突出學生主體地位，對培養學生獨立思考能力、創造性思維、集思廣益、團結協作等素質大有益處。

（三）實驗教學質量監控與評價反饋體系優化

合理有效的實驗教學質量監控與評價反饋機制，既有利于提高實驗教學質量，也有利于促進實驗教學改革，同時還是對實驗教學改革效果進行檢驗的有效手段。實驗教學質量監控與評價體系應具有客觀性、科學性、系統性及可操作性，其內涵建設傾向依據規定的程序，運用科學的方法，設定合理、具體和可操作性強的評價指標，全方位、多層次對實驗課程教學進行科學的評價，從而能夠正確地評價教師的教學工作質量、實驗指導教師的工作水平，并監控整個課程實驗的教學過程，最終通過評價過程的反饋、調控、導向的功能，正確指導課程實驗教學實踐。在具體實驗教學過程中，一方面，根據實驗教學質量評價標準與辦法，對任課教師教學評價指標進行了細化，同時，加強教師之間互相聽課及專業教學研討活動，及時總結歸納教學經驗與不足；另一方面，在學生實驗課程考核方面進行了改革嘗試，改變了原有實驗報告成績作為最終成績的考核方法，實行實驗考勤（5%）、實驗過程表現（5%）、實驗報告成績（40%）與期末考試成績（50%）相結合的形成性成績評價模式，加強實驗過程控制，提高了學生實踐能力考核比例，進一步加強應用性培養目標。

（四）適應社會需求，提升金屬材料工程專業學生人才培養質量

課程體系與教學模式的改革創新，決定了人才培養的質量與規格，對凸顯高校辦學特色，促進區域經濟社會的發展具有重要的意義。在實驗教學過程中結合當前學校及專業定位，立足應用型人才培養，對實驗課程體系進行了優化整合，充分挖掘課程體系中的多種教育元素，對學生進行基本素質與專業能力養成教育。學院大力推進課程改革，突出學生專業實踐能力的培養，提高金屬材料工程專業服務地方和區域經濟社會發展服務的能力，依托本地企業行業優勢，充分利用教學資源，建立校企深度合作、緊密結合、優勢互補、共同發展的合作機制，有效提升了專業教學水平和人才培養質量。目前，學院已在中色奧博特銅鋁業有限公司、陽谷祥光銅業有限公司、耐克森（陽谷）新日輝電纜有限公司、山東鑫亞工業股份有限公司等金屬相關企業設立了實習（就業）基地，并不定期邀請企業工程師來校交流、授課，給學生介紹金屬材料領域最新研究進展。通過這個方式激發了學生求知的欲望，也能讓學生真正認識到該課程的重要性，促進實驗課程的學習與實踐。

三、實踐教學改革的主要成果

金屬材料工程專業實驗教學在課程體系與教學模式等方面進行了有效改革創新，也取得了很好的成果。近幾年，本專業學生獲批聊城大學大學生科技創新項目8項，創新創業項目5項，其中國家級項目2項，學生參加本專業競賽獲得國家級特等獎1項、一等獎2項、二等獎2項、三等獎若干。實驗教學的改革契合當前國家、省教育改革和發展規劃，符合本校應用型建設名校定位及專業特點，對完善專業實驗課程體系，鍛煉學生專業技能，提高學生綜合素養，凸顯我校辦學特色及促進區域經濟社會發展具有重要的意義。其研究成果在本校推廣的同時，希望也可對其他地方應用型高校建設提供有益幫助。

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