無機非金屬材料工程專業實踐教學體系的改革與探索

游杰剛，孫 巖，關 巖，田 琳，張小芳

（1.遼寧科技大學材料與冶金學院，遼寧 鞍山 114051；2.遼寧省鞍山衛生學校，遼寧 鞍山 114001）

實踐教學是高校工程應用型人才培養的重要環節，國家在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中明確指出“要強化實踐教學環節，支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節，注重實踐性，增強學生解決實際問題的能力，善于解決問題的實踐能力”，可見國家對工程人才培養的重視程度[1-2]。特別是今年各高校進行的工程認證，工程實踐的能力培養已成為整個工科專業培養過程中的關鍵任務之一。各高校各工科專業也已開始本專業的實踐教學改革，以適應新時代下社會和企業對人才培養的需求[3-4]。

遼寧科技大學是一所省市共建的工科院校。我校的無機非金屬材料工程專業創建于1953年，2012年入選國家卓越工程師培養計劃，2021年入選國家一流專業建設試點。專業以培養較強的工程實踐能力和創新能力，能在無機材料行業和領域，從事與專業相關的生產管理、技術開發、工藝和裝備設計、質量控制和檢測分析及工程科學研究等工作的應用型高級專門人才為目標。因此，增強本專業學生的實踐能力和工程背景，培養本專業學生的發現問題、分析問題及解決問題的綜合專業能力具有重要意義。

1 我校無機非金屬材料工程專業實踐教學體系的現狀及存在問題

無機非金屬材料工程是一門實踐性很強的學科，如何將理論學習與工程實踐相結合是無機非金屬材料工程專業教學過程中的一項突出問題。隨著行業和地方經濟的發展，無機非金屬材料的生產在遼寧省區域經濟的迅速發展中所起的作用越來越大，企業人才需求越來越多，專業人才供不應求。但具備較強的實踐能力和創新能力的人才緊缺，因此培養出這類高素質的應用型人才就顯得非常迫切。目前我校無機非金屬材料工程專業教學體系對這類人才的培養尚存在著一些不足，主要體現在以下方面：

（1）專業人才培養課程體系與培養應用型人才的要求存在一定差距，學生在校期間得到的工程實踐訓練機會明顯不足。學生進行工程訓練的內容與企業的人才需求存在一定程度的脫節，工程訓練內容不是企業人才需求的基本技能，學生的工程實踐能力達不到工程一線對高素質應用型人才的基本要求，培養的人才很難具備解決實際工程問題的能力。

（2）實踐教學環節中的實驗內容過于單調，實驗操作簡單，不能與專業知識有效結合，多數實驗為認知性、驗證性實驗，缺少綜合性實驗、無法提高學生分析問題、解決問題的能力，進而影響學生對實踐教學的認知，降低了學生學習的積極性。其次，實踐教學內容與企業實際和應用實際脫節，教學內容難以適應當前區域經濟發展下的企業人才要求的培養。

（3）生產實習環節中，企業出于技術保密、生產效率、安全等因素的考慮，不會讓學生動手實踐，實習環節只是參觀，因而達不到實習過程中對學生工程實踐能力培養的真正目的。

（4）校企聯合培養機制不夠完善，畢業設計大多局限于在學校完成，題目設計和論文不是以企業的生產、使用和需求作為目標，內容與企業的需求脫鉤，不可避免的造成了畢業設計的缺陷和不完善，難以達到培養學生解決工程實踐綜合問題的能力。

（5）大學生創新創業覆蓋面窄，專業參與人數不到學生總數的50%，而且只注重科學研究和成果——論文發表。只關注結果不關注過程，只關注文章，不關注工程應用。

因此傳承傳統教學模式，并對傳統教學模式進行改革創新，對于發揮我校傳統優勢專業，培養無機非金屬材料工程專業的卓越人才具有重要的實踐意義。

2 我校無機非金屬材料工程專業實踐教學體系的改革措施

2.1 實踐教學內容的修訂與完善

教學培養計劃的修訂：聘請行業和企業知名專家參與教學計劃的修訂工作，了解企業的技術和人才需求，著重聽取校外專家對人才培養計劃的修改，注重工程實踐應用課程的開設與新版培養計劃的制定。改革理論課中的實驗環節：（1）增加開設了《無機非金屬材料基礎實驗》，由專業實驗教師組織實驗內容和安排實驗，主要進行材料研究過程中的基礎實驗和創新實驗，實驗中必須強調學生的動手能力，同時結合實驗內容分析實驗現象，解決基礎理論在實際工程中的應用問題。（2）《無機非金屬材料基礎綜合實驗》課程由專業實踐教師負責改革，專家和全系教師討論后刪除了重復驗證性實驗，增加綜合性、設計性試驗——不定形澆注料、不燒鎂碳磚和燒成鎂鋁磚實驗內容。實驗過程中學生需要自己設計實驗方案、制備樣品、檢測分析實驗數據、并最終完成實驗報告，老師結合學生實驗中的表現和實驗報告綜合評定該門課程成績。（3）結合企業人才培養需求增開《autoCAD與窯爐設計》；該課程中增加了企業需求的鋼包、轉爐、鐵水包、中間包等冶金設備的耐火材料設計，目的是增強學生對于實際工程問題的解決能力。

2.2 校內實踐教學環節的改革

畢業設計（論文）根據國家工科大學生培養要求，每年不低于50%的學生進行畢業設計，要求畢業論文的同學的題目應該是老師的課題或項目，做設計的同學設計題目需要緊扣目前行業發展的緊迫需求進行設計，改變過去工廠廠房設計一統天下的局面，通過課題創新，提高學生的工程能力。在大學生創新創業訓練中，堅持校、院、系三級管理，嚴把出入口關和過程管理。措施：（1）擴大每年大學生創新創業訓練學生的數量，增加學生參與的機會，提高學生的參與度，每屆參與學生達到80%以上，目前學生的參與人數由2020年的45.5%提高到了目前的80.65%。（2）統一每年的大創題目由專業老師集中統一答辯后立項、中期檢查和結題；（3）注重過程的檢查，檢查大創組的實驗過程記錄和分析、老師的指導，嚴把過程關，達到在過程中學習，在創新實踐中提升學生能力的目的。

2.3 校外實踐教學環節的改革

生產實習實踐環節中，通過教師與企業長期合作的項目帶動實習基地的建設和學生實習實踐的進行；改變過去學生到企業實習進行走馬觀花式的實習，將學生分成20-25人一大組，去一家企業實習，每大組分成4-5人一小組進入到工段實習，讓學生沉下去，走下去。為了提高實踐教學環節學生實習的效果，先后在遼南地區企業建立：海城后英、海城利爾、海城牌樓新材料中心、海城中昊鎂業、營口青花集團、營口金龍集團等大學生實習基地，做到了既分散學生的人數，又讓學生走下去，走到企業一線崗位中去的目的。從17級無機非金屬材料專業的畢業實習開始將不再以班級為單位組織實習，而是與畢業論文或畢業設計的課題組為單元，由課題組教師組織實施。畢業論文或畢業設計時間也將由原16周延長為19周。同時聘請企業工程技術人員擔任實習環節的指導教師，由經驗豐富的企業工程人員指導學生的畢業實習和生產實習，以提高學生的工程實踐能力。

2.4 提高教師隊伍指導實踐教學的能力

工程實踐能力的培養不僅要求對學生提出了更高的要求，對老師來說也是一項挑戰。這需要教師不僅要熟悉理論知識，還要有豐富的工程實踐經驗[5]。然而，目前師資隊伍中部分教師雖然學歷很高，但缺乏實際工程背景和實踐經驗，因此專業每年安排1-2名教師到企業進行0.5-1年的鍛煉學習，增強教師的工程實踐教學經歷，目前專業兩年內已安排3人到企業和政府為期2年的掛職鍛煉，取得了良好的效果，既密切了校企合作、服務地方政府和企業的能力，也達到了培養教師實踐教學能力的目的。

3 結語

無機非金屬材料工程專業實踐教學體系的改革與探索，逐漸改變了原有的實踐教學模式，構建了新的實踐教學體系。通過實踐教學改革的實施，提高我校無機非金屬材料工程專業人才的整體素質，學生本行業就業率由45.15%提高到了目前的62.5%，滿足了行業對無機非金屬材料專業人才的需求，達到專業的培養目標。