材料类专业“五段式”实践教学平台的建设

邓丽荣，王晓刚，陆树河，华小虎，刘向春，朱 明

（西安科技大学 材料科学与工程学院，西安 710054）

材料类专业“五段式”实践教学平台的建设

邓丽荣，王晓刚，陆树河，华小虎，刘向春，朱 明

（西安科技大学 材料科学与工程学院，西安 710054）

针对目前工科院校材料类专业应用创新型人才的培养存在实践教学不规范、校外实践基地难以维持、校内实践平台缺失等问题，通过分析材料类专业工程人才的培养现状以及社会需求，构建可让学生经历工业生产环节全程训练的五段式实践教学模式。通过整合学院原有实验室的资源，创建了模型实体影像实践教材中心、校内工业实验室实践教学基地和共建校外实践教学基地，为五段式实践教学的顺利实施提供了强有力的平台支撑，提升了实践教学质量。

材料专业；五段式实践教学平台；模型实体影像实践教材中心；校内工业实验室；校外实践教学基地

目前，我国材料专业的培养面临着比较严峻的挑战。主要是由于高校专业教学和专业实验与社会对材料类专业工程人才要求严重脱节［1］。据在北京举行的“先进材料国际会议暨材料科学与工程教育论坛”的会议纪要报道，企业看重人才的创造力和应变力，更重视实践经历而不仅是学习成绩。经调查研究认为，企业要求学生既具有广博的专业理论，又要具备较强的创新精神和工程应用实践能力。材料学科是应用数学、物理学和化学等基础科学的原理，是结合生产实践所积累的技术经验而发展起来的学科，具有理论性和实践性强的特点，要求具有专业的理论基础和较强的应用能力、动手能力和创新能力［1-3］。

目前工科院校材料类专业应用创新型人才培养的不足，关键在于实践教学不能切合社会需求，主要体现在:1）实践教学目的不明确，未能系统化、科学化，学生无法将生产实际和所学理论知识快速结合；2）校外实践基地难以维持，工业现场走马观花，实际工程训练不足、内容陈旧空泛，无太多实际收获；3）工程能力所需的校内实践平台缺失，工程创新和工程应用创业实践场地、仪器设备严重不足等［4-7］，导致培养出来的学生，其应用能力、实践能力、创新创业能力等都不能满足社会对材料类专业工程人才的需求。

1 5段式实践教学模式的内涵

本校材料科学与工程学院开展了工科材料类专业5段式实践教学模式的研究，深入研究国内外材料学科发展趋势和工程类人才培养模式，以及社会对材料专业工程人才需求特点。提出实践教学应让学生经历工业生产环节的全程训练，通俗地说是类似馒头的生产过程，要经过5个环节:种麦子、收麦子、磨面粉、蒸馒头和卖馒头。每个阶段与最终适应市场的合格产品都有因果关系，缺一不可。

1）种麦子即相当于专业基本能力训练，主要包括数理化等基础理论课程的教学与实验；

2）收麦子相当于专业基本工程能力训练，即工科基本能力在材料科学与工程中的运用，包括材料设计（配方、工艺、结构、生产流程及装备设计）与原材料制备；

3）磨面粉相当于原材料精细加工，即按不同产品的具体生产要求对原材料分别进行精细加工，如同蒸馒头与蒸包子对面粉面性要求不同，需要根据要求对面粉精加工；

4）蒸馒头相当于不同产品与制品的制备与加工过程，包括不同材料制品成型、加工、烧结原理等内容的教学与实验；

5）卖馒头则相当于产品性能检测、包装和市场对接（使产品适应于市场要求）。

各阶段对应的实践教学内容如表1所示。

表1 5段式实践教学内容

2 实践教学平台的建设与实践

5段式实践教学模式的提出，旨在解决人才培养各个环节的教学内容与生产实际要求相差甚远，实践教学内容空泛，理论、实验和工程实践教学内容严重脱节，缺少创新、应用及创业能力培养环节等问题。而5段式实践教学平台的建设，是确保5段式实践教学模式能够实施的必不可少的保障条件。为此，我们整合了学院原有的专业基础实验室、2个校内中试实验室，1个省级硅镁材料工程中心和3个研究所等资源，通过创建模型实体影像实践教材中心、校内工业实验室实践教学基地和共建校外实践教学基地，为5段式实践教学的顺利实施提供了强有力的平台支撑。

2.1 创建模型实体影像实践教材中心

模型实体影像实践教材中心是以历届学生工程训练实验、创新实验成果（作品）和实际工业生产模型、产品、装备、生产录像等为主要素材建立的，集实物、模型、图片、生产录像和装备为一体，目前已拥有61种产品实物，包括矿物原料、中间产物和最终产品，部分产品实物如表2所示，有17件工艺模型，80余张图片、10余种产品生产录像资料和成系列的从小型实验、放大实验到中试生产所需各类装置共计50余台套。依托该平台，可开展产品展示、工艺演示、模拟生产、认知实践和各类实习等教学活动，以培养学生的工程意识和创新思维，激发学生的学习热情。该中心的创建，使工业生产各环节完整、系统地再现，以增强学生对工程化过程的感观，对工业生产过程的真切认识和对创新创业实践的思考。解决了专业实践教学无法系统化、科学化，工业现场实习流于形式，无实际收获的问题。

表2 部分产品实物

2.2 建立校内工业实验室实践教学基地

整合材料学院专业实验室、学校2个中试实验室、省级工程中心和科技研发与科技成果转化而购置的仪器设备、场地等资源，建立具有工业实验室功能的校内实践教学基地，完成学生工程化和创新创业实践环节的训练。该基地由9个专业实验室，2个校内中试实验室，1个省级硅镁材料工程中心和3个研究所的房屋、仪器设备整合而成，可开展原材料加工，粉体制备，产品成型、加工、烧成，性能检测评价，产品包装等工程化和工业化过程训练，总面积约3 500 m2。在此基地，学生不仅可开展设计型、综合型实验，而且可开展工程化和创新创业实践环节的训练，解决了工科学生工程能力训练所需的校内实践平台缺失，工程创新和工程应用创业实践场地、仪器设备严重不足的问题［8-9］，为工程应用型创新创业人才培养集成了优质资源。

2.3 校企合作，共建校外实践教学基地

校外实践教学基地是连接学校和社会的桥梁，只有通过校外实践教学环节，学生才能进一步了解社会，认识企业，并在实践过程中将专业知识转化为具体的实践技能，从而成为社会有用的人才。但由于现在的企业绝大部分属民营性质，现代化程度高、场地环境要求严格，不可能一次性长时间大规模接待学生进行实践锻炼，提供的实践内容往往涉及的专业前沿技术少，实用性差。从内容形式以及教育的手段上都不能满足人才培养的需求，影响了校外实践教学的质量［10-14］。为此，我们通过学习、调研、借鉴部分高校产学研合作的成功经验，从学校的层面出发，校企双方通过联合建立共同研发平台及人才实训基地，以科研课题和人才培养为纽带，本着优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展的原则，形成了校企双方产学研合作的良好格局。目前本校已与陕西省有色金属控股公司、南玻集团、陕西渭南新秦金属镁有限公司、西安博尔新材料有限责任公司等单位建立了长期、紧密的校企合作关系，为学生的实习、实训、就业提供更大的空间。

3 结束语

5段式实践教学平台的建设，通过建立模型实体影像实践教材中心、校内工业实验室实践教学基地和共建校外实践教学基地，解决了专业实践教学无法系统化、科学化，工业现场实习流于形式，材料专业学生工程能力培养所需的校内实践平台缺失，工程创新和工程应用创业实践场地、仪器设备严重不足等问题，为5段式实践教学的顺利实施提供了强有力的平台支撑，对学生的创新创业能力培养，全面提高实践教学质量起到了积极的作用。

［1］邓丽荣，王晓刚，陆树河，等.省级矿物材料实验教学示范中心的建设与管理［J］.实验技术与管理，2013，30（3）:120-123.

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Construction of Five Stages Practical Teaching Platform of Materials Specialty

DENG Lirong，WANG Xiaogang，LU Shuhe，HUA Xiaohu，LIU Xiangchun，ZHU Ming
（College of Material Science and Engineering，Xi'an University of Science and Technology，Xi'an 710054，China）

In order to solve these problems such as lack of standardization，difficult to maintain practice base outside，lack of school practice platform and other issues existing in material specialty of engineering colleges training for applied and innovative talents，the current situation of cultivation and society demand of materials engineering talent were analyzed.Then the five stages practice teaching mode which was built for students to have all the training of industrial production was introduced in this paper.Through the integration of the original college laboratory resources，built into a training center of model-entity-images，a campus industrial laboratory and a off-campus practice teaching base，which will provide a strong platform support for five segments teaching practice，and enhance the quality of practice teaching.

materials professional；five stages practical teaching platform；training center of model-entity-images；campus industrial laboratory；off-campus practice teaching base

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.05.063

2014-08-14；修改日期：2016-06-29

陕西普通本科高等学校教学改革研究项目（11BY69）；西安科技大学教学改革研究项目（JG1253）。

邓丽荣（1984-），女，硕士，工程师，主要从事实验室管理，无机粉体材料等方面的研究。