材料科学与工程专业实践教学的现状与改革

郝一男，郝艳艳，卢振兴，潘艳飞，于晓芳

(内蒙古农业大学 材料科学与艺术设计学院，内蒙古 呼和浩特 010018)

实践教学对于培养具备一定的科学研究、技术开发、生产与经营能力，适应经济社会发展和企业对专业人才的需求具有重要的意义。材料科学与工程专业具有非常强的实践性要求，因此，实践教学的作用对于本专业创新性人才的培养尤为重要[1]。通过加大实践类课程教学学分，补充创新型实验项目，积极引导学生参与科研项目，让学生在具体实践中发现、分析、解决问题，提升学生的学习、实践和创新能力，为将来工作和就业奠定扎实基础。

1 我院材料专业实践教学开展现状

根据新的人才培养方案，全面修改、完善了实践类课程教学大纲，包括聚合物物理化学实验、材料测试方法实验、高聚物成型工艺课程设计、专业生产实习、毕业设计(论文)、专业认识实习、材料制备与成型综合实验和材料表面工程8门课程，编写了所有实践类课程的指导书，实践课程学分46学分，实践教学31周，占总教学周的20%。实践课程的开展加强了材料科学与工程专业学生在高分子材料合成、复合材料制备及材料加工等方面的基本训练，使其具有高分子材料及复合材料加工应用及复合材料初步设计的基本应用能力。

1.1 实验室条件

材料科学与艺术设计学院现有材料制备与成型实验室、木材化学实验室、生物质能源实验室、力学实验室、生物质炭材料实验室和精密设备实验室6个材料科学与工程专业实验室，具有开设专业本科生实践类课程的教学硬件要求，同时实验室也具备学生完成各类科技创新项目的条件。实验室现有337台本科实验设备，总值1200万元，50万元以上设备12台，总值1026万，主要有全自动表面张力测定仪、SPM-960原子力显微镜、JYSP-180接触角测定仪、SSA-4200孔隙比表面分析仪、Q800动态热机械分析仪、STA409PC同步热分析仪、Tensor27-Bruker红外光谱分析仪、5948型微力学试验机等设备，具备了本专业的教学和科研条件。

1.2 校外实习基地建设

材料科学与工程专业现有1个校外实习基地，天津橡胶工业研究所有限公司。在实习企业，学生主要学习橡胶产品的原材料加工、成型工艺、检测仪器的功能和使用方法、产品性能检测等内容。每次实习，学院一般均安排具有一定实习经验的教师指导学生实习，材料科学与工程专业共300多名学生通过实践学习取得了很好的实习效果。

1.3 实践教学内容

①实验教学：每学期开学，任课教师填写专业实验计划表，要求每一个实验细化实验目的、方法、内容。实验教师依据制定的实验课程评分标准认真批阅实验报告、做到评分有依据，有批阅记录，实验报告归档完整，达到教学大纲的要求。实验成绩均按教学大纲的要求计入学生的平时成绩。

②认识和生产实习：在每次实习开始之前，实习指导教师需制定详实的实习计划，为每位同学购买保险，召开实习动员会，布置实习期间安全教育、顶岗实习注意事项。每次实习前要根据实习教学大纲制订出具体的实习计划，一般由有丰富实习教学经验的承担工艺课程理论教学的教师担任，每个班应至少配备两位指导教师。实习开始应请厂方经验丰富的工程师给学生讲授每一个要实习车间产品的生产原理和生产工艺流程，强调学生做好笔记并检查。学生在实习过程中能认真做好实习记录，规范撰写实习报告，内容完整，基本能达到教学大纲的要求；实习期间，指导教师记录出勤及实习表现情况作为实习平时成绩，实习完成后，指导教师严格按照实习报告成绩评定标准评分，提交并归档实习计划、实习预算、实习基地协议和实习总结等相关材料。

③课程设计：材料教研室对每项课程设计在时间、人员上都作了精心安排，并要求指导教师制定切实可行的课程设计工作计划，明确第一指导教师对课程设计负责，要求有具体的工作记录。课程设计选题基本符合专业综合训练要求，具有合理性、科学性、创造性。绝大多数学生的课程设计说明书思路清晰、书写工整、符合技术文件要求、撰写规范。同时指导教师都能认真评分、认真总结，各类课程设计资料整理齐全、规范。

④毕业设计(论文)：通过毕业设计(论文)实习可以全面检查和总结学生对大学四年专业知识的掌握程度，是学生毕业离校前的最后一个实习环节。毕业设计题目广泛，取材多样，在选题过程中，为保证设计课题的质量，规定每个课题必须通过3名教师的审核，每位审核的教师均对课题的性质、难度、创新性等给出评价，最终给出是否通过的结论，经过严格的审题程序，保证的毕业课题的整体质量。我院严格按照学校规定的毕业设计时间节点完成毕业设计各项材料的上交，主要包括开题报告、任务书、中期考核表及选题简介等材料。在毕业答辩前成立本科毕业设计答辩委员会和答辩小组，具体负责毕业设计答辩组织安排和成绩评定，并于每年的6月上旬组织本科毕业答辩，指导老师在评定成绩之后将所有本科毕业生的答辩成绩上交。

2 实践教学不足和改革办法

2.1 毕业设计

部分选题缺乏综合性、新颖性、深广度不够，类型单一，总结近三年毕业设计(论文)研究内容主要包括了以下几个方面：1)以废弃物果壳、木质纤维素、蒙脱土等原材料制备活性炭、水凝胶、树脂等吸附材料，研究对重金属离子、染料离子的吸附。2)以蒙脱土、淀粉、粘土、碳纳米管、木质素等用来改性尿醛、酚醛树脂制备胶黏剂。3)以再生HDPE复合沙柳、木塑复合材料的制备及其力学性能、热稳定性能、燃烧性能、氧化性能、动态热机械性能的研究。4)木材、微纳米纤维素纤丝表面化学镀镍、银复合材料的制备及表征的研究。5)以文冠果为原料，制备生物柴油及活性炭。6)不同木材的解剖性质及化学组分研究。7)碳纳米纤维及石墨烯的比表面积、形貌和结构分析。以上7个研究方向基本能反应本专业学术发展的动态，具有一定的先进性和深度，但是毕业设计质量还需进一步提高，论文文本不规范是普遍问题，毕业设计过程管理不规范，指导教师对开题报告未客观公正地指出论文的创新性和问题；毕业生择业时间提前，就业难度大与毕业论文的时间发生冲突，只好对毕业论文匆忙应付。

改革办法：第一，进一步加强毕业设计(论文)查重机制的建设，抽查论文重复率50%以上毕业生延迟半年毕业，建议学校在抽查前免费对每一位毕业生的毕业论文进行重复比检测，提高毕业论文撰写质量。第二，逐步建立本科生毕业论文匿名评审制度，抽查毕业论文，给出评审意见，成绩与评语将被写入该学生毕业论文成绩评定表，提高毕业论文的质量和专业性。第三，简化毕业论文相关材料的收集，着力有效监控毕业论文的全过程，增强对指导教师有效的监督机制和奖惩措施。第四，答辩是对毕业设计内容的全面总结，答辩过程能够反应对毕业设计的掌握程度，重视答辩过程并为推荐优秀毕业论文提供依据[2]。

2.2 实验教学

我院材料科学与工程专业有4门单列实验课，分别是聚合物物理化学实验、材料表面工程、材料材料制备与成型综合实验和材料测试方法实验，有4项课内实验内容，实验课程设置较少，综合验证型实验项目较多，创新型实验项目较少，一些最新的科研成果没有及时转化成实验项目或整合为一门实验课程，学生不能像选修理论课一样，自主选修实验课。

改革办法：加大创新设计性实验的比例，并结合学生创新项目，让学生根据兴趣命题实验任务，自行组合、设计实验，通过查阅相关文献资料，制定实验方案及工艺路线，自主选择设备仪器、实验方法、实验进程，在老师的指导下，以小组或以个人为单位按照实验方案独立完成实验，在实验完成的过程中指导老师除了帮助学生解决实验中遇到的问题外更重要的是引导学生对实验结果进行分析讨论从而对实验进行改进。

2.3 认识实习和生产实习

校外实习基地(企业)接受学生实习的积极性不高，绝大多数的企业因安全问题对学生入企实习存有较多顾虑，即使购买实习保险，也不愿接纳学生入厂顶岗实习。目前，参观性质实习较多，主要是因为参观实习不会影响企业的正常生产进度，学生只能大致了解生产工艺，无法真正进入的生产一线，学生很难学习到实际生产、操作、检测等技能，更谈不上与书本知识的结合，学生实习的效果不佳[3]。

改革办法：第一，内蒙古农业大学木工厂和机械厂可以容纳本专业所有毕业生的金工实习任务，校内实习具有安全性保障高、实操性强、学生积极性高、教师方便学生管理等优势，但也存在设备排放拥挤、粉尘污染严重等问题，所以应继续加强校内工程实践基础设施建设。第二，发挥学校科研和人才优势，多与企业人员沟通交流，真正的把实习企业遇到的技术难题引入教师课题中来，教师也可以申报横向课题为企业解决实际的问题，并应用于实践中[4]。第三，加强学校学生管理部门与企业的联系，为企业输送吃苦耐劳、踏实能干、学业优良的学生，建立长效的合作机制，深化校企合作内涵，为将来更广泛的合作打下基础。

3 结语

综上所述，料科学与工程专业实践教学的目的在于培养学生应用理论知识在实践中去分析问题、 解决问题的能力。通过实践教学，激发学生对专业的热爱，掌握材料科学与工程四要素(成分与结构、合成与工艺、性质、使用性能)相关的基本理论知识。实践教学改革注重激发学生学习积极性，深入到实践中来，在实践中，有针对性地提升自己的能力，激发学生事业心，培养和提高学生综合素质，树立正确的劳动观念和明确的就业观。