材料成型及控制工程专业实验教学改革探讨

景艳

摘要：作者以山东交通学院材料成型及控制工程专业为例，论述了传统实验教学存在的各方面的局限性。为了真正发挥实验室在提高学生实践能力、创新能力、实施素质教育等方面的重要作用，提出了在教学观念、实验室建设管理、实验指导、实验教学质量评价及实验内容模式等方面的改革措施。

关键词：实验教学；材料成型及控制工程；综合化；工程化

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）42-0279-02

我校的材料成型及控制工程专业以培养面向铸造、焊接、金属压力加工、塑料制品加工等行业的工程师、工艺管理人员等为目标，很多学生毕业后都在机械、汽车、压力容器等各类企业从事结构设计、材料成型工艺设计、材料的分析检测等技术性工作。这就要求学生在校期间不仅要掌握系统的专业知识，更要通过实验及各项设计实习培养一定的工程应用能力。专业实验室作为一个重要的教学平台更要与时俱进，充分发挥其在实践教学体系中的作用。

一、材料成型及控制工程专业实验室基本任务

高等学校实验室作为理论教学的补充，培养学生实践技能、创新能力，是学校教学工作的重要组成部分。同时实验室拥有大量先进的设备仪器，也是出成果、出人才、知识创新、技术开发、科学研究的重要基地。具体有以下几项任务：

1.根据专业设置和教学大纲，按每学期教学计划的要求，承担实验教学任务。

2.实验室要注意吸收生产、科研的新成果，积极更新实验内容，开设新的实验项目，增加综合性、设计性、研究性和创新性实验。

3.大力改进实验教学模式，为学生提供开放的实验内容、实验资源，引导学生进行创新性思维，把理论知识真正与生产实际甚至发明创造结合起来。

4.实验室要在保证实验教学的前提下，发挥技术和仪器设备的潜力，积极开展科学研究工作，推进对外服务工作的开展，积极创造条件同企业、科研单位合作共建专业实验室和开放实验室。

5.实验室仪器设备和低值易耗品以及各种文件资料等的管理，提高仪器设备的完好率、利用率，保证实验教学文件、仪器设备资料保存完整。

二、实验教学存在的问题

随着生产水平、技术条件的变化，以往的实验教学内容已不能满足新的培养目标。以前多是课程内实验，实验内容、步骤学生不能自主决定。不少实验教学内容工程应用性不强；教学模式比较单一；部分实验教学设备陈旧，产学研结合难有实质性进展；另外，目前的在校中青年教师大多都是高学历、理论强，但缺乏企业的实践锻炼，往往难以胜任面向生产一线实践能力培养的实验教学改革工作。具体可分为以下几个方面的问题：

1.实验教学观念上的问题。一直以来，我校的实验室建设很多年都没有太大改善，我们的教育都无意识地忽略学生的个性发展。实验教学多是按照课程教学大纲的规定，实验教师确定实验内容，讲解实验的操作，指导学生去完成实验并获得数据。学生、实验指导教师和实验技术人员参与的积极性不高，还有学生担心实验会过多占用理论课的学习时间，被动参与甚至勉强应付。这种观念造成设备利用率偏低，学生实验多是简单模仿、动手能力创新能力差，实验室不能真正发挥作用，大学的教育不能适应学生未来职业发展的需要。

2.实验室建设、管理问题。加强实验室建设、改善实验教学条件、提高实验教学质量是实现应用型人才培养目标的基本条件。但因近几年学校新校区建设、搬迁等方面的原因，我校各学院所辖实验室布置较分散，学院内不同专业甚至学院间的实验室相互穿插，使用管理不便。且各学院间相互独立，部分实验室存在重复的低效益建设。部分实验室老旧设备多，新设备数量有限，部分高精尖仪器利用率偏低。相比在老校区时实验环境有所改善，但随着近两年几个项目相继展开，设备陆续进来，实验用房依然紧张。实验教学管理方面一直有各项规章制度，但自2013级开始各专业每学期理论课安排得较紧张，有的班级甚至周六都排课，学生没足够时间去参加课外的实验。实验教师有些新开实验或改进实验模式申报的开放性实验也常因学生报名人数不足而无法开展。

3.实验指导问题。我校实验指导教师缺乏。比如交通物流工程学院只有一名人事代理实验员，负责全学院所有实验室的日常维护管理，实验指导及设备调研验收培训等实验室建设等工作只能是其他理论教师兼职，造成许多工作疲于应对，管理系统不完善。像作者所在机械学院，共三个实验中心，总资产800万左右。每个实验中心各有十个左右实验室，但都只有一名专职实验教师，除了少量理论课还要负责日常实验室设备管理维护，实验指导及批改实验报告，设备的调研、到货接收、验收培训、报销等程序，还有学院及学校下发的各项临时性工作。

4.实验教学内容、模式及质量评价问题。之前学校实验教学多为课程内实验，内容各自孤立。另外由于实验人员不足、实验经费紧张、新设备少等原因，课程实验大多一直沿用之前的项目，內容变化不大，综合性、设计性实验项目较少。有些教学内容的工程应用性不强，设计类的实验教学也只是出设计图纸，没有相应经费，除了少量参赛项目很少能研制出实物。

三、学校实验教学改革探索

1.教学观念方面：从我校的角度而言，转变实验教学教育观念就是以企业岗位需求为导向，以学生为主体，尽力让实验内容与生产实践相结合，加强学生的实践动手能力训练，培养学生的工程意识、团队合作以及分析解决问题的能力。力争建立以“强化实践，注意综合，突出创新”为指导思想的大学实践教学体系，培养高素质的应用型人才。

2.实验室建设、管理方面：学校为改善实验教学条件，新校区建设了大型多层建筑工程训练中心，作为我校多个院部综合使用的集教学、试验、工程认知和训练为一体的大型综合类建筑。建筑主体采用框架结构，有七个楼座，通过东侧的认知长廊和西侧的连廊连接为一个单体工程。以机械学院为例，自2015年夏天搬到长清校区，在国家教育财政及学校支持下，接连获批几个大的实验室建设项目，经过充分调研购进一批先进的急需仪器设备，对原有实验室进行补充完善并成立了新的专业实验室。实验室在保证学生基本实验的基础上，努力让学生开阔眼界，多去了解本专业较先进的设备技术和生产工艺。

3.实验指导方面：为充分发挥实践教学在高校人才培养中的作用，学校近几年做了大量工作以加强实验教学师资队伍建设。比如规定专业教师必须参与指导实验，鼓励新进博士带学生进实验室搞科研项目，聘请企业有丰富经验的优秀技术骨干进校指导学生进行各项设计训练，招聘相关专业的实验员（人事代理）来充实实验指导队伍等等。

4.实验教学质量评价方面：改变原来主要靠实验报告评价学生实验成绩的状况，制定科学、合理的实验能力考评方案。实验前教师布置学生预习实验内容并回答问题，实验过程中随时提问并对学生的操作打分，实验结束后学生要完成实验报告或实验论文。通过对整个实验过程的评定来考评学生的综合实验能力，让每个学生真正实现动手操作及数据分析，从而实现学生综合素质的整合与提高。

5.实验教学内容及模式的综合化、工程化：改革实践根据我校应用型人才培养的目标定位，结合实验室条件，对深化专业实验教学模式和内容的改革进行了如下定位：以综合化、工程化作为专业实验教学改革方向，改进专业实验教学模式和教学内容，增强学生的就业能力和适岗能力。以材料成型及控制工程专业焊接方向为例：在学生大四上学期，根据各专业的岗位职责要求开设一批具有工程背景的综合实训项目。比如为培养适应汽车制造、压力容器、钢结构等企业的工程应用能力，焊接方要开设基于综合化、工程化的一系列设计及工艺类综合技能训练。这不仅是对理论课教学内容的验证、补充，也是培养学生创新能力和发现并解决实际问题能力的重要途径。同时，这类训练的条件比较灵活，学生各自的设计思路不尽相同，提出的问题可以随时协商或跟导师沟通，实验教学环境更贴近企业生产实际。这也加强了实验教学与其他实践教学环节的联系。

综上所述，我校实验教学改革经过一年多的实践，已初显成效。但还存在一些不足，如某些实验设备数量有限、实验指导教师人员不足、实验室开放程度不够等。为了达到应用型人才培养目标，让材料成型及控制工程专业的学生具备实践能力、创新精神及良好的工程应用能力，专业实验教学改革工作还任重道远，需要不断地探索和创新。endprint