材料物理专业选修课程实践教学环节改革初探

陈宝东 郭 锋 胡艳华 刘 亮

内蒙古工业大学材料科学与工程学院 内蒙古呼和浩特 010051

材料物理专业设置的部分专业选修课程(稀土冶金原理与工艺、材料现代分析方法和材料物理性能等)是在学生已完成基础课程学习后，进入专业课程学习阶段后随即展开的实践性较强的教学环节，包含理论教学环节和实践教学环节两部分内容，是培养学生工程实践和创新能力的基础环节，是体现理论联系实际教学原则的重要途径和手段。[1,2]

近年来，为满足新形势下各行业对材料类专业高级专门人才的需求，在完成既定教学目标基础上，本着高标准、高要求、高质量的根本原则，重视和加强教学计划中的实践环节，是目前材料物理专业发展的必然趋势，也是高等教育实践性教学环节深入研究和推进改革的热点问题。[3]国内外高等院校和教育机构对此进行了广泛的研究，然而针对普通工科高校材料物理专业的选修课程现状进行的研究相对较少[4]，尤其是体现操作和创新能力的实践环节侧更加少见。[5]本文从内蒙古工业大学(我校)材料物理专业自身特点出发，针对当前形势下该课程实践教学环节中存在的问题，提出了一些教学改革的对策和建议，并进行了实践初探。

1 我校材料物理专业选修课程的背景和现状

根据教学计划材料物理专业选修课程通常从第五学期开始，所有选修课程在随后两年的专业学习中逐一展开。主要以理论讲授、实验操作的方式使学生对课程中的基本原理、相互关系及实验设备、实验技术得以熟练了解和掌握，使学生在以后的工作中能够熟练应用这些知识并进行基本的分析和设计。我校的材料物理专业于2000年经教育部批准设立，2001年开始招收第一届本科学生(同时获批的还有燕山大学、大连理工大学等高等院校)。我校材料物理专业是在材料学、金属材料和冶金工程几个传统专业基础上，充分发挥内蒙古自治区稀土资源、钢铁材料的生产和加工等优势作用，在材料的设计、研究、性能改进、开发新材料和新技术等方面，围绕稀土功能材料(稀土永磁材料、稀土磁致伸缩材料、稀土储氢材料、稀土复合材料等)和稀土改性的金属结构材料(稀土掺杂的镁合金、铝合金、高强度合金钢等)等展开基础和应用研究。

在这种基于金属材料和功能材料孕育的材料物理专业基本无可借鉴的先例，需依靠自身不断的建设、发展和创新。专业选修课程的培养方案、教学计划和教学大纲的设置和修订，应该顺应时代发展要求，不断进行改革和创新，目前已取得一定成果，学生的就业率、就业层次以及进入研究生阶段继续深造的人数较早些年已有大幅度提升，已获得内蒙古自治区级精品课程1项，获得校级精品课程1项，并获得了1个校级教学团队。在实践性较强的教学环节中，尤其是材料现代分析方法、材料物理性能等课程，按照原有教学大纲的要求，难以找到合适的实践教学手段和途径。我们充分依靠学校专业特色，在金属材料、冶金工程等专业中探寻适合于该专业特有的教学大纲，经过多年的实践证明，当前的教学大纲对培养高水平的专业技术人员起到了积极的作用，是行之有效的。但面对新时期对高素质、综合型人才目标的要求，尤其是对动手能力的要求不断提高，考虑到现有教学条件、学生主观态度和指导教师水平等多方面因素，现行的教学大纲存在一些问题和不足之处。

2 我校材料物理专业选修课程存在的问题

1998年教育部颁布了新的高等院校本科专业目录，到2012年的几次专业培养计划的补充和修订，普通高校对本科专业的设置进行了一系列调整，培养目标紧跟时代发展步伐，教学大纲更是以学生深造、就业和服务社会为导向不断调整。然而，实践性较强的选修课程依然主要通过教师讲授来完成，学生与教师间的互动情况和教学内容未见明显改善，实践操作环节的课时量并没有明显增加，原有的实践课时量和完成质量有待于考究，教学的方案、内容和过程几乎未变。因此，目前材料物理专业选修课程的教学存在着难以适应不断改进的专业培养目标，人才培养与社会需求无法恰当对接等突出问题。如何在新形势下改进教学大纲和内容，尤其是实践教学环节，确保教学保质保量的顺利完成，逐步提高教学质量和效果是高校必须解决的首要问题，对此我校进行了积极的探索和初步实践。

3 我校材料物理专业选修课程改革的对策

在深入推进教育教学改革，不断提高人才培养质量背景下，党中央及教育主管部门已做出一系列改革措施。从1999年的“质量工程”到2010年“卓越工程师教育培养计划”的制定，十年间教育教学改革不断深化和创新，由以人为本提高教育质量的人才培养理念，逐渐转变为提高应用型人才培养的质量。我校材料物理专业的选修课程应紧密结合专业培养方案，以材料和物理两学科为中心，使学生掌握课程内容的基本原理及一般方法，为进一步学习相关专业课以及为今后的实际工作奠定理论基础和实际动手能力。为此应彻底变革教学方案和大纲，教学方式由单一的教师集中讲授调整为以学生实践为主，采用集中和分散相结合的模式。集中是指涉及理论性较强的学习内容，由教师集中讲授来完成，考核主要通过学期末的理论考试来衡量，作为学生的考试成绩。分散是指学生实践课时采用分组形势，按照预先设计的实践内容和方案，在教师的引导下，由每个小组的学生独立完成，教师给出综合评分，作为学生平时成绩。学生的最终成绩由考试成绩和平时成绩累加得到，其中考试成绩比例应由原教学大纲要求的70-80%，调整到30%，而平时实践环节成绩调整为70%，大幅增加实践环节考核指标的权重。采用分散和集中相结合的教学方式，尤其是大幅提高平时实践成绩的比例，充分体现出增加和改进实践教学环节的改革目标。

丰富教学内容与形式，充分调动学生主观能动性。如何正确发挥学生的主观能动性、提高教学质量和效果是要思考的核心问题。在教学环节中，学生作为教学的主体，学习收获主要取决于学生自身的主动性和积极性。分散实践的教学方式由五位同学组成一小组，由教师的指导和引领、小组的组长具体负责的机制。包含现场实践内容的操作和创新设计、PPT专题讲述和小组讨论等互动形式。要求学生提出具体问题，各小组之间不能重复，由负责教师现场答疑，内容汇总整理后作为每个学生实践教学环节成绩的重要部分，使得学生由被动式的听来学习新知识向主动想的学习方式转变。与此同时，学生在了解教学内容、实践手段、设备运行、技术交流的过程中，适当进行一些动手技能培训，包括一些实验的尝试性设计，使学生真正感受到类似于参与生产过程之乐。这样通过充实的实践教学环节，增进了学生对所学知识的理解，提高了分析和解决问题的能力，激发了学生学习的主动性。

加强师资队伍素质建设，提高实践教学环节能力。材料物理专业选修课程的教学具有很强的现场性，比如：稀土冶金原理与工艺课程中的两个实验项目：稀土湿法冶金和火法冶金，包含初期教师演示实验及后期学生设计和操作实验两部分，操作的自由度较大，为学生提供了非常宽的设计空间；同时要求教师不但具备系统的理论知识，还应熟悉本专业的实践教学的实际情况。目前，大多数学校存在着高级职称的教师忙于科研，中级职称教师忙于理论教学，初级职称教师忙于职称培训的实际情况。有资历的老教师由于多种原因无法参与实践教学环节，青年教师往往被安排来进行指导，因缺乏实践经验，而无法完全保证教学的质量。对此应始终把加强教师梯队建设作为重要的教学改革任务来抓。首先，加强教师对实践教学环节的认识，将实践教学调整为业绩考核和职称评定的重要内容之一，充分调动教师参与实践教学的积极性和主动性。其次，针对青年教师比例较多，且缺乏实践经验的特点，采取以“一老带多新，多学科交叉”的梯队建设方式，形成一支专业知识强、实践经验丰富、责任心强的老中青相结合的高水平教学队伍，既保证了教学的质量，也锻炼和培养了青年教师的实践能力。

综上所述，针对新形势下材料物理专业选修课程出现一些新情况、新问题，如何不断深化实践教学环节的改革，构建与时俱进的教学方案，提高实践教学质量，是一个值得深入探讨的教改方向。

[1]叶宏,闫忠琳.材料科学与工程专业实践教学环节的现状与对策[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2007(2):126-127.

[2]于化东.加强实践教学环节提高大学生创新实践能力[J].中国高等教育,2010(21):23-25.

[3]耿桂红.加强实践教学环节提高人才培养质量[J].实验技术与管理,2007,24(5):110-114.

[4]朱正伟,刘东燕,何敏.进一步加强高校实践教学环节的思考[J].高等理科教育,2008,78(2):74-76.

[5]朱正伟,刘东燕,何敏.进一步加强高校实践教学环节的思考[J].高等理科教育,2008,78(2):74-76.