基于新工科背景的材料专业认识实习教学模式改革

刘 娟 晋传贵 吕耀辉 孙雅馨 徐 东

(安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽 马鞍山243002)

材料是一个国家发展的基石，材料兴则国家兴。材料在国防、军工以及航空航天等领域具有至关重要的作用。目前，国内的材料科学发展迅猛，各种新材料新科技层出不穷。材料学科的发展最重要的是要培养具有创新能力与实践能力的研究应用型人才。为此，国家提出了新工科的概念，目的是培养具有综合实践与创新能力的专业人才。新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的工程教育改革。新工科以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[1]。新工科背景下，材料科学与工程专业着重培养学生的创新意识与实践能力，实现材料学科的新突破。材料学科是理工融合、多学科交叉的专业，旨在培养具有扎实理论基础和实践能力的材料人才。认识实习是材料科学与工程专业教学工作的重要组成部分，是引导学生将前期的理论与后期的专业课程和实践知识相结合的重要过程[2-3]。本文从认识实习的现状出发，分析了目前材料专业存在的主要问题；同时提出了具体的改革措施，以满足材料专业新工科背景的要求，培养具有实践能力与创新能力的专业型人才。

1 认识实习现状及存在的主要问题

认识实习是材料科学与工程专业学生的必修实践课程。目前，实习内容主要包括：马钢公司第二炼铁总厂、马钢公司大H型钢厂、马钢粉末冶金公司、马钢车轮公司、马钢彩涂板厂、马钢天源磁性材料有限公司等单位。在认识实习过程中，学生能进一步锻炼与他人合作公事的能力、专业能力、组织能力、应变能力、说教能力以及善于思考的能力。认识实习引导学生对专业知识的了解，培养其对专业的热爱。培养学生具有生产质量、经济观念、理论联系实际的科学作风以及安全操作、热爱劳动、爱护公物等基本素质，初步建立对各类机器产品、工程材料及工艺装备的直观认识，提高对材料科学与工程专业的认知和学习的积极性，树立良好的专业思想，为后续有关课程的学习奠定一定的实践基础。

认识实习是学生在专业课学习之前对所学专业了解的途径，通过参观专业相关的实习基地，可以加深学生对材料生产工艺流程、生产设备、检测以及生产管理等方面的了解，有利于加强学生对材料专业的认识和了解，增强学习的兴趣和专业自豪感[4-5]。然而，目前由于时间与场所的限制，认识实习过程存在许多问题。

第一，学生人数太多，实习安全无法保证，实习过程走马观花。

目前，安徽工业大学材料科学与工程专业学生每一届有三个班级，学生总人数约为90人，人数相对较多。由于学生人数太多，实习安全无法保证，实习过程中容易造成拥挤。同时，由于学生都是初次进入工厂实习，难免好奇去触摸相关的原料或者设备，带来安全隐患。

此外，实习单位为了确保安全，一般由实习单位派专门的管理人员带领参观，由于学生人数太多且工厂环境嘈杂，学生很难听清专业人员的讲解。实习过程学生能参与的环节很少，往往是走马观花。参加实习的学生多是大二课程刚刚结束，专业课的学习才刚刚开始，实习过程往往是一脸迷茫。这些都导致实习效果大打折扣。

第二，认识实习基地较单一，新材料基地较少。

实习的最初目的是让学生了解材料专业未来的就业方向与工作环境，以提高学生对该专业的认识以及未来两年专业学习的动力。因此实习基地的选择至关重要。然而，目前选择的实习基地多为较传统的金属材料与磁性材料厂，新材料相关的实习基地较少。此外，由于参观的部分厂区环境相对来说较差，也会给学生心理上留下刻板的印象，认为材料专业未来的就业方向亦是如此。从而让学生对自己所学专业提不起兴趣，偏离了认识实习课程初期的教学目标。

第三，实习带队教师缺乏企业相关经验。

实习除学生外，实习带队教师也非常重要。认识实习一般由青年教师带队进入工厂。青年教师多是博士毕业直接进入高校，理论知识比较扎实，但是缺乏企业相关经验，对企业的生产情况、运作模式以及管理方式不太了解。同时，学生人数远大于教师人数，带队教师主要负责实习前期与企业的对接以及实习过程中学生的考勤，实习过程中的专业问题无法指导。由于实习时间有限，学生实习过程中碰到的问题无法解决，认识实习效果甚微。

第四，考核评价方式单一。

作为一门实践性课程，认识实习结束后，为了对学生的实习效果进行考核，每位学生需上交实习报告。最终的评价方式以平时表现和实习报告两部分组成。其中平时表现主要看学生的考勤情况。而最终上交的实习报告，由于学生实习场地一样，报告内容大都相近，更有甚者可能会相互抄袭。以实习报告作为学生实习过程的评价方式明显比较单一。因此亟须探索更加完善的考核评价体系，评价学生实习期间的表现。

基于以上问题，学生普遍反映实习过程中参与感低，实习效果较差。新工科强调高校需要培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才。基于此，本文对材料专业的实习进行教学模式的改革。

2 认识实习的教学改革与实践

针对以上认识实习过程中存在的主要问题，结合目前的新工科背景对材料学科的要求，相关人员提出以下教学模式改革方案。通过改革认识实习的实习方式、实习内容以及评价机制等，改善认识实习的效果。

第一，加强学生安全教育，完善前期准备工作。

认识实习是让学生通过参观材料专业相关的公司，了解材料生产与检测的一系列工艺与设备。参加实习的学生大部分是刚刚大三的学生，实习之前刚刚开始专业理论课的学习，对专业知识不甚了解。因此，实习前期的准备尤为重要。在实习开始之前，可以要求学生通过互联网等途径调研实习基地的总体情况，包括公司简介、产品介绍以及相关的工艺流程等。通过调研，学生可以更好地了解实习单位的情况，不会在实习的时候一脸迷茫的走完全程。首先，进入实习单位参观，由实习单位统一给大家讲解实习的注意事项，通过PPT讲解实习单位的生产情况以及实习基地参观的主要内容，让学生在参观之前对工厂的总体情况有个大致的了解。

其次，针对实习人数较多的情况，可将学生按班级分组，每组选一个负责人，负责考勤以及实习过程中的安全问题。分组后轮流进入实习基地进行参观学习。这样既可以确保安全，同时，又可以让学生对参观的内容有更好的理解。最后，可以为工厂的专业人员配备扩音器，以保证在嘈杂的环境下学生可以听清楚的讲解，做到实习过程清晰明了，不再只是走马观花。

第二，建设新材料实习基地，丰富实习内容。目前，本专业学生实习基地主要以马钢以及磁性材料厂为主，实习基地内容单一，无法让学生了解材料前沿的发展动态，更限制了学生对材料专业的了解。随着科技的发展，新材料的研究日趋成熟，特别是新能源材料，更是新工科背景下发展迅猛的优势专业[6]。新能源材料主要包括太阳能电池、锂离子电池、超级电容器等能源转换与存储材料。目前，新能源领域相关的企业发展迅猛，学生就业也多为新能源领域。因此，认识实习需顺应新材料的发展趋势，增加一些前沿材料基地，让学生对材料专业有更加清楚的认识，激发学生的学习兴趣与专业自豪感。

第三，加强指导教师的管理，聘请具有企业经验的指导教师。指导教师是联系学生和实习单位的纽带，学校应加强对实习指导教师的管理。带队实习之前，做好实习之前的准备工作，了解实习基地的实际情况。开展专业讲座，对学生进行专业教育。此外，学校还可以聘请专门的企业导师。企业导师多是具有多年企业工作经验的工程师，他们对企业的相关产品、技术理念、管理模式、运营机制以及生产情况等都更加了解。实习过程中，每个班级配备一个高校指导教师和企业导师，高校指导教师负责学生实习前期的准备、理论知识的指导以及后期的过程考核工作，企业导师主要负责实习过程中的实习基地相关情况的介绍以及实践性环节指导。

第四，建立平时考核为主的考核评价体系。认识实习作为学生的必修实践环节，不可避免的需要对学生实习表现进行评价。目前，认识实习的评价手段比较单一，主要包括学生的考勤以及最后的实习报告。因此有必要对认识实习的评价体系进行完善，制定更有效的考核评价体系，以监督学生实习过程，促进学生的实习效果。认识实习是注重过程的实践教学过程，因此需要加重学生平时表现所占比例，建立以过程考核为主的形成性考核评价机制。实习考核主要分两个部分：平时成绩以及最终考核，这两部分按照五五比进行计算。

其中，平时成绩除平时的出勤情况外，还应将学生的平时表现作为评价标准，具体可分为学生前期的调研准备情况、工人的评价情况、带队教师评价情况、小组整体情况以及组内互评情况。认识实习以参观为主，可以让每位学生准备一本实习日记，将每天的所看所得所想记录下来。从多方面、全方位的角度评价学生的总体表现。此外，传统方式的认识实习最终需要上交实习报告，但是由于实习内容都一样，实习报告也难免千篇一律，更有甚者互相抄袭，实习效果大打折扣。因此除实习报告外，可建立更加完善的评价体系。最终考核方式除实习报告外，还应增加更多元的评价方式。比如，可将学生进行分组，5～7人一组，分组做PPT答辩，力求做到公平合理的评价学生实习的表现。

3 结语

新工科背景下，材料科学与工程专业应注重学生创新与实践能力的培养。认识实习作为材料专业的教学实践环节，其重要性不言而喻。本文就认识实习的方式、认识实习的内容以及认识实习考核体系等几个方面的问题提出了具体的改革措施。通过改革认识实习过程的教学模式，提高学生认识实习的积极性、实习过程的参与度以及实习后期考核体系的公平性。最终，希望可以让学生在认识实习中真正了解材料专业，激发学生的学生兴趣与学习动力，培养具有创新能力与实践能力的材料人。