材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀與改革

郝一男，郝艷艷，盧振興，潘艷飛，于曉芳

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)具備一定的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)能力，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和企業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求具有重要的意義。材料科學(xué)與工程專業(yè)具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性要求，因此，實(shí)踐教學(xué)的作用對(duì)于本專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)尤為重要[1]。通過(guò)加大實(shí)踐類課程教學(xué)學(xué)分，補(bǔ)充創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，積極引導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目，讓學(xué)生在具體實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐和創(chuàng)新能力，為將來(lái)工作和就業(yè)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

1 我院材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)開展現(xiàn)狀

根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，全面修改、完善了實(shí)踐類課程教學(xué)大綱，包括聚合物物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)、高聚物成型工藝課程設(shè)計(jì)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、材料制備與成型綜合實(shí)驗(yàn)和材料表面工程8門課程，編寫了所有實(shí)踐類課程的指導(dǎo)書，實(shí)踐課程學(xué)分46學(xué)分，實(shí)踐教學(xué)31周，占總教學(xué)周的20%。實(shí)踐課程的開展加強(qiáng)了材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生在高分子材料合成、復(fù)合材料制備及材料加工等方面的基本訓(xùn)練，使其具有高分子材料及復(fù)合材料加工應(yīng)用及復(fù)合材料初步設(shè)計(jì)的基本應(yīng)用能力。

1.1 實(shí)驗(yàn)室條件

材料科學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院現(xiàn)有材料制備與成型實(shí)驗(yàn)室、木材化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物質(zhì)能源實(shí)驗(yàn)室、力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物質(zhì)炭材料實(shí)驗(yàn)室和精密設(shè)備實(shí)驗(yàn)室6個(gè)材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，具有開設(shè)專業(yè)本科生實(shí)踐類課程的教學(xué)硬件要求，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室也具備學(xué)生完成各類科技創(chuàng)新項(xiàng)目的條件。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有337臺(tái)本科實(shí)驗(yàn)設(shè)備，總值1200萬(wàn)元，50萬(wàn)元以上設(shè)備12臺(tái)，總值1026萬(wàn)，主要有全自動(dòng)表面張力測(cè)定儀、SPM-960原子力顯微鏡、JYSP-180接觸角測(cè)定儀、SSA-4200孔隙比表面分析儀、Q800動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀、STA409PC同步熱分析儀、Tensor27-Bruker紅外光譜分析儀、5948型微力學(xué)試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備，具備了本專業(yè)的教學(xué)和科研條件。

1.2 校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)

材料科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)有1個(gè)校外實(shí)習(xí)基地，天津橡膠工業(yè)研究所有限公司。在實(shí)習(xí)企業(yè)，學(xué)生主要學(xué)習(xí)橡膠產(chǎn)品的原材料加工、成型工藝、檢測(cè)儀器的功能和使用方法、產(chǎn)品性能檢測(cè)等內(nèi)容。每次實(shí)習(xí)，學(xué)院一般均安排具有一定實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)，材料科學(xué)與工程專業(yè)共300多名學(xué)生通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)取得了很好的實(shí)習(xí)效果。

1.3 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

①實(shí)驗(yàn)教學(xué)：每學(xué)期開學(xué)，任課教師填寫專業(yè)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表，要求每一個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)化實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒ā?nèi)容。實(shí)驗(yàn)教師依據(jù)制定的實(shí)驗(yàn)課程評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告、做到評(píng)分有依據(jù)，有批閱記錄，實(shí)驗(yàn)報(bào)告歸檔完整，達(dá)到教學(xué)大綱的要求。實(shí)驗(yàn)成績(jī)均按教學(xué)大綱的要求計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。

②認(rèn)識(shí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)：在每次實(shí)習(xí)開始之前，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師需制定詳實(shí)的實(shí)習(xí)計(jì)劃，為每位同學(xué)購(gòu)買保險(xiǎn)，召開實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)，布置實(shí)習(xí)期間安全教育、頂崗實(shí)習(xí)注意事項(xiàng)。每次實(shí)習(xí)前要根據(jù)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱制訂出具體的實(shí)習(xí)計(jì)劃，一般由有豐富實(shí)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的承擔(dān)工藝課程理論教學(xué)的教師擔(dān)任，每個(gè)班應(yīng)至少配備兩位指導(dǎo)教師。實(shí)習(xí)開始應(yīng)請(qǐng)廠方經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師給學(xué)生講授每一個(gè)要實(shí)習(xí)車間產(chǎn)品的生產(chǎn)原理和生產(chǎn)工藝流程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生做好筆記并檢查。學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中能認(rèn)真做好實(shí)習(xí)記錄，規(guī)范撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，內(nèi)容完整，基本能達(dá)到教學(xué)大綱的要求；實(shí)習(xí)期間，指導(dǎo)教師記錄出勤及實(shí)習(xí)表現(xiàn)情況作為實(shí)習(xí)平時(shí)成績(jī)，實(shí)習(xí)完成后，指導(dǎo)教師嚴(yán)格按照實(shí)習(xí)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，提交并歸檔實(shí)習(xí)計(jì)劃、實(shí)習(xí)預(yù)算、實(shí)習(xí)基地協(xié)議和實(shí)習(xí)總結(jié)等相關(guān)材料。

③課程設(shè)計(jì)：材料教研室對(duì)每項(xiàng)課程設(shè)計(jì)在時(shí)間、人員上都作了精心安排，并要求指導(dǎo)教師制定切實(shí)可行的課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃，明確第一指導(dǎo)教師對(duì)課程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)，要求有具體的工作記錄。課程設(shè)計(jì)選題基本符合專業(yè)綜合訓(xùn)練要求，具有合理性、科學(xué)性、創(chuàng)造性。絕大多數(shù)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書思路清晰、書寫工整、符合技術(shù)文件要求、撰寫規(guī)范。同時(shí)指導(dǎo)教師都能認(rèn)真評(píng)分、認(rèn)真總結(jié)，各類課程設(shè)計(jì)資料整理齊全、規(guī)范。

④畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)：通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)習(xí)可以全面檢查和總結(jié)學(xué)生對(duì)大學(xué)四年專業(yè)知識(shí)的掌握程度，是學(xué)生畢業(yè)離校前的最后一個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目廣泛，取材多樣，在選題過(guò)程中，為保證設(shè)計(jì)課題的質(zhì)量，規(guī)定每個(gè)課題必須通過(guò)3名教師的審核，每位審核的教師均對(duì)課題的性質(zhì)、難度、創(chuàng)新性等給出評(píng)價(jià)，最終給出是否通過(guò)的結(jié)論，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審題程序，保證的畢業(yè)課題的整體質(zhì)量。我院嚴(yán)格按照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)材料的上交，主要包括開題報(bào)告、任務(wù)書、中期考核表及選題簡(jiǎn)介等材料。在畢業(yè)答辯前成立本科畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)和答辯小組，具體負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯組織安排和成績(jī)?cè)u(píng)定，并于每年的6月上旬組織本科畢業(yè)答辯，指導(dǎo)老師在評(píng)定成績(jī)之后將所有本科畢業(yè)生的答辯成績(jī)上交。

2 實(shí)踐教學(xué)不足和改革辦法

2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)

部分選題缺乏綜合性、新穎性、深廣度不夠，類型單一，總結(jié)近三年畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)研究?jī)?nèi)容主要包括了以下幾個(gè)方面：1)以廢棄物果殼、木質(zhì)纖維素、蒙脫土等原材料制備活性炭、水凝膠、樹脂等吸附材料，研究對(duì)重金屬離子、染料離子的吸附。2)以蒙脫土、淀粉、粘土、碳納米管、木質(zhì)素等用來(lái)改性尿醛、酚醛樹脂制備膠黏劑。3)以再生HDPE復(fù)合沙柳、木塑復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能、燃燒性能、氧化性能、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能的研究。4)木材、微納米纖維素纖絲表面化學(xué)鍍鎳、銀復(fù)合材料的制備及表征的研究。5)以文冠果為原料，制備生物柴油及活性炭。6)不同木材的解剖性質(zhì)及化學(xué)組分研究。7)碳納米纖維及石墨烯的比表面積、形貌和結(jié)構(gòu)分析。以上7個(gè)研究方向基本能反應(yīng)本專業(yè)學(xué)術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)，具有一定的先進(jìn)性和深度，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量還需進(jìn)一步提高，論文文本不規(guī)范是普遍問(wèn)題，畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理不規(guī)范，指導(dǎo)教師對(duì)開題報(bào)告未客觀公正地指出論文的創(chuàng)新性和問(wèn)題；畢業(yè)生擇業(yè)時(shí)間提前，就業(yè)難度大與畢業(yè)論文的時(shí)間發(fā)生沖突，只好對(duì)畢業(yè)論文匆忙應(yīng)付。

改革辦法：第一，進(jìn)一步加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)查重機(jī)制的建設(shè)，抽查論文重復(fù)率50%以上畢業(yè)生延遲半年畢業(yè)，建議學(xué)校在抽查前免費(fèi)對(duì)每一位畢業(yè)生的畢業(yè)論文進(jìn)行重復(fù)比檢測(cè)，提高畢業(yè)論文撰寫質(zhì)量。第二，逐步建立本科生畢業(yè)論文匿名評(píng)審制度，抽查畢業(yè)論文，給出評(píng)審意見，成績(jī)與評(píng)語(yǔ)將被寫入該學(xué)生畢業(yè)論文成績(jī)?cè)u(píng)定表，提高畢業(yè)論文的質(zhì)量和專業(yè)性。第三，簡(jiǎn)化畢業(yè)論文相關(guān)材料的收集，著力有效監(jiān)控畢業(yè)論文的全過(guò)程，增強(qiáng)對(duì)指導(dǎo)教師有效的監(jiān)督機(jī)制和獎(jiǎng)懲措施。第四，答辯是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的全面總結(jié)，答辯過(guò)程能夠反應(yīng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的掌握程度，重視答辯過(guò)程并為推薦優(yōu)秀畢業(yè)論文提供依據(jù)[2]。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

我院材料科學(xué)與工程專業(yè)有4門單列實(shí)驗(yàn)課，分別是聚合物物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料表面工程、材料材料制備與成型綜合實(shí)驗(yàn)和材料測(cè)試方法實(shí)驗(yàn)，有4項(xiàng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置較少，綜合驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，一些最新的科研成果沒(méi)有及時(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或整合為一門實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生不能像選修理論課一樣，自主選修實(shí)驗(yàn)課。

改革辦法：加大創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，并結(jié)合學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，讓學(xué)生根據(jù)興趣命題實(shí)驗(yàn)任務(wù)，自行組合、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，制定實(shí)驗(yàn)方案及工藝路線，自主選擇設(shè)備儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，在老師的指導(dǎo)下，以小組或以個(gè)人為單位按照實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)完成的過(guò)程中指導(dǎo)老師除了幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題外更重要的是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論從而對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

2.3 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)

校外實(shí)習(xí)基地(企業(yè))接受學(xué)生實(shí)習(xí)的積極性不高，絕大多數(shù)的企業(yè)因安全問(wèn)題對(duì)學(xué)生入企實(shí)習(xí)存有較多顧慮，即使購(gòu)買實(shí)習(xí)保險(xiǎn)，也不愿接納學(xué)生入廠頂崗實(shí)習(xí)。目前，參觀性質(zhì)實(shí)習(xí)較多，主要是因?yàn)閰⒂^實(shí)習(xí)不會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)進(jìn)度，學(xué)生只能大致了解生產(chǎn)工藝，無(wú)法真正進(jìn)入的生產(chǎn)一線，學(xué)生很難學(xué)習(xí)到實(shí)際生產(chǎn)、操作、檢測(cè)等技能，更談不上與書本知識(shí)的結(jié)合，學(xué)生實(shí)習(xí)的效果不佳[3]。

改革辦法：第一，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)木工廠和機(jī)械廠可以容納本專業(yè)所有畢業(yè)生的金工實(shí)習(xí)任務(wù)，校內(nèi)實(shí)習(xí)具有安全性保障高、實(shí)操性強(qiáng)、學(xué)生積極性高、教師方便學(xué)生管理等優(yōu)勢(shì)，但也存在設(shè)備排放擁擠、粉塵污染嚴(yán)重等問(wèn)題，所以應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)校內(nèi)工程實(shí)踐基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。第二，發(fā)揮學(xué)校科研和人才優(yōu)勢(shì)，多與企業(yè)人員溝通交流，真正的把實(shí)習(xí)企業(yè)遇到的技術(shù)難題引入教師課題中來(lái)，教師也可以申報(bào)橫向課題為企業(yè)解決實(shí)際的問(wèn)題，并應(yīng)用于實(shí)踐中[4]。第三，加強(qiáng)學(xué)校學(xué)生管理部門與企業(yè)的聯(lián)系，為企業(yè)輸送吃苦耐勞、踏實(shí)能干、學(xué)業(yè)優(yōu)良的學(xué)生，建立長(zhǎng)效的合作機(jī)制，深化校企合作內(nèi)涵，為將來(lái)更廣泛的合作打下基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)在實(shí)踐中去分析問(wèn)題、 解決問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的熱愛(ài)，掌握材料科學(xué)與工程四要素(成分與結(jié)構(gòu)、合成與工藝、性質(zhì)、使用性能)相關(guān)的基本理論知識(shí)。實(shí)踐教學(xué)改革注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，深入到實(shí)踐中來(lái)，在實(shí)踐中，有針對(duì)性地提升自己的能力，激發(fā)學(xué)生事業(yè)心，培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)，樹立正確的勞動(dòng)觀念和明確的就業(yè)觀。