无机非金属材料工程专业实践教学体系建设探究

2018-12-31俞海云冒爱琴郑翠红闫勇柳东明斯松华

安徽工业大学学报（社会科学版） 2018年3期

俞海云,冒爱琴,郑翠红,闫勇,柳东明,斯松华

(安徽工业大学材科科学与工程学院,安徽马鞍山243002)

实践教学是高等学校应用型人才培养体系中的重要环节[1-2]。通过实践教学体系的构建和强化来提升学生工程实践能力和创新创造能力成为当前高校教学改革的重点[3-4]。近年来,安徽工业大学无机非金属材料专业以原有的实践教学模式为基础,从教育目标、教学内容、教学方法等多个角度人手,逐步构建和强化了渐进式、立体化的实践教学体系,为培养具有卓越工程实践能力和创新创造能力的无机非金属材料专业人才提供了有力保证。

一、加强实验教学体系建设

在深入考察国内高校相关实验教学体系设置的基础上,按照卓越工程师培养计划要求和无机非金属材料行业发展的人才规格要求,根据本校实际,对原有的无机非金属材料专业培养方案中的实验教学体系进行了完善。完善后的实验教学体系由基础操作性实验和综合应用性实验两部分构成。

基础操作性实验开设了材料学基础实验和材料工程基础课程设计等。这类实验主要和专业基础课配套,结合专业课堂开展,为学生理解掌握专业理论知识和熟悉基本实验操作提供重要保障。针对具有一定专业基础知识的高年级学生,我们开设了跨专业、跨课程的综合应用性实验,同时在实验内容上将基础操作和创新设计相融合。例如设计开设的“冶金脱硫催化剂再生实验”,除涉及到无机合成技术、粉体材料等专业课程知识外,还涉及化学和工业固废处理等跨专业知识。通过综合应用性实验使学生综合应用各种知识和技能的能力、团队协作和沟通协调能力都得到锻炼和加强。

基础操作性实验是开展综合应用性实验的基础和前提,综合应用性实验是基础操作性实验的深化和发展。通过上述实验教学体系大大激发了学生开展科学研究的热情和积极性,培养了学生的创新意识和能力,又提升了学生的专业综合素质。

二、加强实习教学体系建设

传统无机非金属材料专业的实习教学主要由认识实习和生产实习两部分构成。由于实习时间短且集中、经费不足等原因,两种实习在内容和形式安排上不可避免地出现重合,对实际教学效果造成一定负面影响。针对上述不足,我们在实训基地的选择、实习内容和流程的安排以及实习硬件平台的建设等方面进行了改革,取得了较好效果。

在认识实习中,注重开展实习前的专题讲座。通过讲座的形式,使学生对将要接触的企业和相关的无机非金属材料产品、工艺和生产设备有一定的感性认识,提高学习兴趣,并做到在参观时心中有数。另一方面增加新材料生产型企业和大型企业产品质量控制中心或研发中心作为认识实习单位。这些实习单位相较于传统企业而言往往具备较先进的生产工艺、完善的质量检测设备、大型研发设备和较好的工作环境,可以开阔学生眼界,同时让学生对于专业发展前景形成较为全面的认识。生产实习可以使学生全面了解无机非金属材料专业所涉及行业的基本生产工艺过程和主要生产设备,为进入专业课的学习及毕业后从事相关工作打下基础。为了让学生更清晰了解生产实际,我们一方面在学校建立虚拟实践平台,随机生成一组视频影像资料,其内容涉及各工序的方法工艺、机械设备、人员构成、材料及工效等,学生可就资料进行评析,教学效果较好。另一方面通过校企合作的方式,着重选择生产工艺流程齐全的大型专业性企业作为实训基地,给学生创造更多观摩和动手实践机会,进一步锻炼学生的动手能力和解决实际问题的能力。

三、课程设计体系的强化

课程设计是学生专业基础学习和毕业设计实践的中间环节,是学生必须经历的实践教学过程。我校无机非金属材料专业设置了材料工程基础课程设计和粉体工程及设备课程设计。材料工程基础课程设计设置目的是使学生熟练掌握陶瓷、水泥等无机非金属材料工艺设计计算、工艺设备选型、车间工艺布置等专业知识,为毕业设计环节的相关工厂初步设计实践打下基础。粉体工程及设备课程设计开设目的是使学生熟练掌握粉体成型设备的结构、性能、工作原理和发展现状,培养学生分析掌握粉体成型过程及其性能的相关性,会探寻粉体成型过程具体情况下的最佳工况条件,为将来对粉体工程设备的设计、操作、改进打下坚实基础。

为确保课程设计实训效果,首先要求课程设计指导书中明确课程设计的目的、内容、进度安排、课程设计报告具体格式、考核方式和标准,让学生能够根据指导书了解设计内容和要求、掌握设计方法,做到有的放矢。其次在课程设计进行中加强引导式教学,除对具有代表性的难点和重点进行统一讲解外,通过组织课堂、网络讨论等形式引导、启发学生发挥主动性和创造性自行解决,消除学生的依赖心理。最后在考核方式中加人中期考核,这种中期考核可加强阶段性环节控制,帮助学生做好时间进度控制。通过中期考核和最终考核相结合,确保课程设计取得高质量。

课程设计的考核方式要按照课程设计的目标和基本要求来确定,好的考核方式对于课程设计的有效控制具有积极作用。设置阶段性考核与最终考核相结合的方式有助于在课程设计过程中进行进度控制以及学习效果检查。

四、毕业设计教学体系的强化

以前的毕业设计中主要存在的问题有:毕业设计时间和学生考研面试以及找工作时间冲突而导致学生分心;部分课题陈旧,和现实脱节,学生缺乏兴趣;课题背景宽泛,很多具体专业知识学生以前没有学习,需要充分时间掌握,而毕业设计时间有限,导致效果较差。

针对以上问题,我们进行了相应的改革。第一,在大三阶段设置了3周的科研训练课程,课程指导教师为学生毕业设计指导教师,引导学生了解选题立项、查阅收集文献资料、拟定项目方案和撰写毕业论文等从事科学研究的基本步骤及基本方法和原则。通过科研训练,一方面相当于延长了毕业设计周期,使学生能够更加合理分配时间,避免了和考研及找工作的冲突;一方面使得学生能够提前接触毕业设计相关专业知识和流程,保障了综合实训效果。第二,我们还对毕业课题设立提出了要求,除要求毕业设计题目与教师科研课题相关外,还鼓励教师根据设计院所或企业需求布置设计命题,也鼓励招收学生的用人单位就实际技术问题和学校联合布置毕业设计任务,接收学生提前进人企业开展毕业设计。通过上述手段进一步完善了毕业设计的形式和内容,确保了毕业设计这一实训环节的教学质量。

五、创新实践平台的构建

为打造好创新实践平台,首先，充分借助学校工程实践与创新教育中心开放实验室、大学生创业园等设施设备条件进行学生创新教育。其次,持续加强开放实验室投人,为学生进行创新实践提供硬件保障。与此同时,通过本科生导师制为学生四年的专业学习配备本科导师,利用导师科研实验室为学生专业学习和创新实践提供指导和支持,确保学生创新能力实训质量。再次,积极组织学生申报创新创业项目和参加大学生学科竞赛。学生在导师指导下,积极申报国家、省、校各级大学生创新创业实践项目。学生准备竞赛期间,邀请优秀竞赛指导教师对学生进行培训和参赛项目点评,并组织参赛学生外出参观交流,使学生在竞赛过程中体会到创新的乐趣,从而激发他们创新的欲望,学会思考问题和解决问题,提高其创新实践能力。