创新创业教育建设中《材料科学综合实验》教学实践与探索

王春霞 彭叔森

【摘要】材料科学综合实验是南昌航空大学金属材料工程专业培养学生实践能力的重要实践环节。该课程由金属材料工程下设的两个专业方向共同开设，在教学内容上融合两专业方向的特点，以培养学生创新创业能力为主线，实行跨专业方向的综合。本文介绍了笔者及所在教学团队在该课程创新创业教育建设中对教学内容、评分体系等方面的实践、探索及所取得的成效。

【关键词】创新创业 金属材料工程专业 综合实验 教学改革

【基金项目】南昌航空大学创新创业教育课程培育项目KCPY1652。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）33-0227-02

1.背景介绍

当前我国高等教育面临新的社会及经济发展形势，创新创业人才的培养业已被党中央、国务院定位为国家战略。2015年国务院发布了《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》将创新创业人才的培养落到实处，促进教育的深化改革[1]；为响应、贯彻国家的政策要求，江西省于同年颁布了《江西省人民政府办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》；而南昌航空大学也于当年制订了《南昌航空大学关于深化创新创业教育改革的实施方案》[2]，拟通过创新创业课程建设来加快培养适应新形势的创新创业人才。本文结合南昌航空大学金属材料工程专业的特色和材料科学综合实验教学的目的，根据课程开展创新创业教育建设过程中的实践，分析探讨了材料科学实验教学的教改思路及措施。

2.开展材料科学综合实验创新创业课程建设的重要意义

金属材料具有悠久的使用历史，广泛用于各行各业，是现代文明及工业的基础，且基于金属材料研究建立起来的相关理论通常是其它材料科学理论的基石。金属材料工程专业（原名为金属材料及热处理）曾广泛开办于全国各地学校，1998年教育部对普通高等学校专业目录进行调整及随之而来的“大专业”人才培养策略，许多院校撤金属材料工程专业本科招生而以材料科学与工程专业进行招生，仅部分极具行业及地方特色的院校仍进行金属材料工程专业本科生培养[3]。南昌航空大学金属材料工程专业为国家特色专业和江西省首批品牌专业，以鲜明航空特色著称，下设“金属材料及热处理”和“腐蚀与防护”两个专业方向。自1958年开始招生以来，为我国航空航天、国防工业和江西省地方等企业输送了大批优秀人才[4]。材料科学综合实验是由下金属材料工程下设的两个专业方向共同开设，在教学内容上融合两专业方向的特点，以培养学生创新创业能力为主线，实行跨专业方向的综合，对培养两专业方向的学生创新性思维、实践动手能力和研究能力发挥了重要的作用，备受学生的好评。一直以来教学小组也重视材料科学综合实验课程的建设，于2005年获江西省高校教学研究省级项目《基于多知识点融合的材料科学综合设计型实验的研究》（JXJG-06-7-2）资助[5，6]。

然而随着社会经济的发展，对人才科学技术知识层次以及创新创业能力要求的进一步提高，伴随金属材料领域内新品种、新性能及新技术的日益发展，使得原先的实验教学内容、教学模式、考核手段逐渐不能适应于当前创新创业教育的要求[7]。基于此，为了更好的发挥本实验课程的作用，教學小组积极探索满足创新创业教育要求的实验教学课程体系，力求融合学科发展、就业形势、学生后续发展和创新创业训练等多方位的要求，革新教学内容、教学模式、考核手段，勠力提升实验教学效果，使学生真正掌握创新内涵，提高其实践能力和问题分析、问题解决的能力，在实践过程中树立创业创新意识。因此建设满足创新创业教育要求的材料科学综合实验教学课程，对培养适应“新时代”国家建设需求的创新创业人才具有重要的意义。

3.材料科学综合实验课程创新创业建设的具体举措

材料科学综合实验创新创业课程建设的基本思路是结合南昌航空大学金属材料工程专业鲜明航空特色和材料科学综合实验教学的目的，紧密围绕教育部和江西省提出的创新创业教育战略部署，根据在实际教学中面临的问题，进行相应的实验教学改革。具体举措如下：

（1）革新实验教学内容

教学小组结合实际生产及科研前沿，以具体零件的热处理和表面处理加工工艺为主干，设置若干个实验课题，每个实验都包含热处理工艺及性能、金相组织观察、表面处理工艺及性能三个部分。实验教学内容以该课程学生能力达成度分析结果为依据，不断革新实验教学内容。以《1Cr18Ni9Ti容器热处理、表面电解着色处理及性能分析》实验为例，该实验以常用金属材料1Cr18Ni9Ti为研究对象，依次进行热处理、金相观察、表面处理，从热处理和表面电解着色处理工艺设计、工艺-性能之间的关系、结构-性能之间的关系、处理工艺之间的相互影响等多角度进行综合性训练。让学生实验过程加深对热处理和表面处理的实际应用价值理解，激发学生的创新兴趣和动力。

（2）改进实验教学方式

实验以2～3人为一组，每组可在实验课题中自行选择。每个实验课题只给出任务要求，学生在确定实验课题后根据选定的实验课题和实验指导书提供的技术指标，结合已学过的专业基础课知识，通过自学、讨论和质疑等主动学习方式获得综合实验所涉及的专业知识，拟定实验方案，并以小组为单位提交实验预习报告，指导教师在该阶段主要负责答疑解惑、指导学生查阅与选题相关的资料、审核实验方案、提出整改意见。在实验中学生通过选材、配套仪器的选择、实验条件的确定、观察测量、数据处理，出示实验报告、了解科学实验的全过程，以培养学生的创新能力，指导老师只是原则性指导，注重发挥学生的主观能动性，并在教学中营造创新氛围，增强创新意识。综合实验是由学生自主安排进度，实行课题组长负责制，负责组织实验方案制定及掌握实验进程，培养了学生的管理意识。实验结束，每组集体提供一份实验总结报告，个人提供分题报告（每个小课题侧重点应不同）。在锻炼学生动手能力的同时，注重人才培养，以提高学生的综合素质。

（3）改变实验课程的考核机制

该实验选题具有非常强的灵活性和独立性，每组学生的实验内容、工艺设计和实验方案截然不同，不适应用统一的标准来评价实验成绩。教学小组改变以学生预习报告和实验报告撰写质量为评判的模式，注重从实验预习、实验过程、实验报告全过程的跟踪评估，加大对学生实验过程表现的打分，对实验报告降低实验结果及格式方面的占比，着重关注实验体会、实验现象记录及解释、分析过程，注重学生的解决实际问题的能力、分析与设计能力、综合与创新能力等方面的考查。具体的评分标准如下表：

（4）完善实验课程教学管理

《材料科學综合实验》是一门独立开设的实验课，该课程共有7名老师参与实验教学，课程负责人组织编写实验大纲及实验指导书；负责各实验室及实验环节的协调工作；召开学生的实验动员会（内容包括：实验目的、任务、实验方案设计要求、实验进度要求、实验报告写作的总体要求、实验分组形式及学生自我管理及运作方式、纪安及考核要求等）；督促实验进程；参与学生成绩评定。

实验指导教师负责审核学生的实验方案；把关实验进程、设备及材料的运行使用情况、纪安问题等；考核学生的实验态度，作为成绩评定的依据之一；综合实验涉及的实验室每周开放时间应在五天以上，时间应相对固定，便于学生安排实验计划。

4.结语

在人才培养模式上进行革新，让大学生树立创新创业意识、培养其创新创业能力，即符合当前社会创新建设的需要，又能为大学生深造、就业或自主创业做准备。对于实验课程，革新实验教学内容、改进实验教学方式、改变实验课程的考核机制、完善实验课程教学管理，对大学生创新创业意识的树立及创新创业能力的培养具有非常积极的意义。高校-企业间产学研活动越来越频繁，为开展创新创业课程的建设提供了契机。如教学人员在与企业交流时可以充分的了解企业面临的各种问题以及创业过程中的挑战和机遇，这些信息可以让大学生对创新创业有更为清醒的认识，为选择深造、就业或自主创业提供依据。在实验课程中开展创新创业教育，可使学生在实验过程中体验学以致用的经历，令其加深专业知识与实际应用之间的内在联系，真正综合创新创业能力重要性，激发学生积极发展和努力提升自我内在驱动力。

参考文献：

[1]田春英，王军，武淑艳，等.基于大学生创新创业能力培养的金属材料工程专业实践教学改革研究[J].经济师，2017，（7）：193-194.

[2]刘卫东， 雷轶. 基于人才培养全过程的创新创业课程体系建设研究[J].国家教育行政学院学报， 2017， （8）：8-14.

[3]乔珺威，梁伟，周禾丰.金属材料工程专业培养模式改革探讨[J].中国现代教育装备， 2013， （19）：20-22.

[4]罗军明，鲁世强， 张国光， 等. 金属材料工程专业航空特色与创新型人才培养探讨[J].黑龙江教育（高教研究与评估）， 2012， （1）：33-35.

[5]周雅，王春霞，罗军明，等.材料科学综合实验课新探[J]. 南昌航空大学学报：社会科学版， 2005，（1）：87-90.

[6]周雅，袁永瑞，王春霞，等.浅谈“材材科学综合实验”对学生能力和素质的培养[J].实验室研究与探索，2008，（12）：83-85.

[7]涂继亮.创新创业教育背景下工程科技人才培养模式探索及实践[J].学周刊，2017，（16）：31-32.