[浅析金属材料专业的实验教学改革] 教学改革实验记录

　　摘要：金属材料专业是一门理论、工程实践兼重的学科，实验教学在专业建设中占据不可忽视的作用，根据当前对金属材料专业人才培养的要求，本文从科学的教育教学观念的建立，新型教师队伍的培养，以及优化陈旧的实验教学体系等方面，对金属材料专业的实验教学改革做了简单分析。
　　关键词：金属材料工程；实验；以人为本；创新能力
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0119-02
　　金属材料专业是一门理论、工程实践兼重的学科，与生产实践密切联系，培养具有较强实践能力的综合素质人才是培养材料创新人才的重要特征[1]。金属材料理论知识抽象、逻辑性不强、知识点庞杂，不容易为学生吸收掌握，而实验教学直观、实践性强，具有一定的探索性和启发性，弥补理论教学的缺陷，对培养学生吸收理论知识，用理论知识联系实践知识，并分析和解决实际问题，开发创新能力方面承担着不可忽视的重要作用。
　　一、建立科学的实验教学观念
　　当前，大部分高等院校的实验教学环节相当薄弱，基本上都存在偏重理论教学、轻视实验教学的一面倒的问题，仅仅将实验教学当做理论教学的附属物，按部就班地依照理论课程设置实验内容，多为演示性和验证性实验，内容陈旧，使学生处于被动或盲目学习的状态，缺乏对学生综合能力及创新意识的培养。科学的实验观念应该是“以人为本，以知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念”[2]。实验实践教学中以学生为主，发挥其主观能动性，调动其参与的积极性，启发其创新思维，设置综合性的多样化实验，激发学生潜能，才可以培养出知识、能力、素质综合性的人才。
　　二、新型教师队伍的培养
　　无论是理论教学，还是实验教学，教师都起着至关重要的作用，教师队伍的素质、教学水平及经验直接影响实验教学的质量。只有加大实验教师队伍创新能力的培养，才能在传授学生理论知识与技能的同时开发学生的创新能力，促进学生全面素质的提升，这就对教师队伍提出了更高层次的要求。
　　为了建好这支队伍，实验教师不仅应该掌握一般的专业学科知识，具有扎实的专业理论知识和丰富的实践经验，还应该积极关注教学科研发展前沿，及时更新陈旧的教学内容和手段。实验教师还应多多参加培训，汲取重点院校的先进教学理念，积极参与教学科研及工程实践活动，拔高实验教学的水平。实验教师队伍不能单单满足应付课堂实验教学内容，可以选派中、高级职称的优秀教师兼职实验教学，发挥学术造诣深、教学经验丰富的老师的作用，实行传、帮、带，开展经验交流与总结，使青年教师尽快提高实际能力，并不断扩充硕士以上学位的责任心强的青年教师，组成一支年龄结构、知识结构及学历结构搭配合理的多层次新型教师队伍。
　　三、实验教学体系的优化
　　1.以人为本，更新实验教学模式。金属材料工程专业由于实际选材涉及材料的化学成分、工艺、微观组织结构及性能，学科内容复杂、概念繁多，理论抽象，与生产实践联系又比较密切[3]。正是由于金属材料工程专业性质特点及实验教学具有的特殊性，实验教学的设置更突显重要，实验教学一方面可以帮助学生加深对理论知识的理解，进一步拓宽运用，另一方面在与理论教学的融合中可以促使学生及时发现问题、分析问题、解决问题，进一步加强学生创新意识和创新能力的培养。
　　传统的实验教学模式死板陈旧，不利于教学环境及学生能力的培养，新型的实验课程教学体系应当以培养创新人才设为目标，构建综合型的创新实验教学模式，培养学生全面科学素质和提高科研能力的健康有利的平台。但学生能力的形成是一个循序渐进的过程，并不是一蹴而就的。每个学生的智能水平不同，对新生事物及学科领域的认知能力也不同，这就要求高校实验课程的讲授不仅要结合专业特点，还要依据学生的实际能力，在现有的实验室状况下，通过不同层次的交叉、衔接及渗透，为不同智能的学生提供学习与展示的平台，不但可以加强课程基础知识的掌握，还可以进一步开拓发散思维，增强创新能力，挖掘及开发每一位学生的潜能。
　　2.教学手段的多样化。影响实验教学质量的重要方面还有实验教学手段，多样化教学手段的引入可以大大改善教学质量。采取教师讲解与现代多媒体教学技术相结合，引入先进的教学手段，增强实验的趣味性[4]，在教授实验课时，可以增加实验录像，利用录像帮助演示实验一般过程和应该注意的事项，不仅可以节省资源，避免讲解的繁琐，还可以得到更好的教学效果。
　　采取实验室开放的方式给予学生更多参与实验的机会，实验室的开放在实验时间安排上给予了学生更多的主动，大大调动学生参与实验的积极性，充分给予学生进行反复实验的机会，避免学生急于求成，可以多次反复进行实验研究和探索，最终得到满意的实验结果。培养了学生一丝不苟，认真负责的品德作风，优化了实验效果，提升了教学质量，促进了教师对学生学习情况的深入了解，使辅导实验更加具有针对性，简洁明朗。
　　采取现代化实验室的积极筹建，开拓新的学科领域和实验教学，探索并建立材料创新设计实验室。可以结合计算机等先进技术及测试手段，设置一些接近科学前沿的新型实验项目，增强学生科研意识，拉近学生与先进科学技术的距离，通过不同的先进测试手段的应用，促使学生探索新知识与新领域，加强学生实际应用的能力，比如通过观察材料的显微结构可以改变材料微结构的能力，通过分析材料固有特性可以增强材料特殊性能的能力，通过旧模型的研究可以设计新材料的能力。
　　3.以能力培养为核心，更新实验教学内容。过去的实验内容固定单一，多为一些验证性试验，限制了学生的自主性，不利于学生思维能力与创新能力的培养，根据以人为本，以能力培养为核心的教学理念，更新实验教学内容，保证基本实验课程教授的同时，增加其他不同层次的实验课程，比如设计型实验、综合型实验、研究型实验和开放型实验。实验项目也设定不同的层次，例如对专业基础课设定必做型实验、选做型实验和提高型实验，对专业课设定基本型实验、设计型实验、综合型实验和研究型实验。
　　因材施教充分发挥学生的主动性和创造性培养学生分析和解决问题的能力。有余力的学生可以根据自己的能力和条件选作设计型实验，逐步扩大实验的多样性及综合性，结合实际将必修实验与选修实验相结合在一起，适量删减与增补，在自选实验教学过程中，积极倡导组织学生自主开发实验题目，分析实验的可行性后，讨论实验方案的开展，不仅扩展了学生的知识面，还可以开出一些创新性新颖的实验，提高学生科研能力，促进科学素质的培养。较优秀的学生可以参与教师的科研活动作研究性实验，采取实验教学与教师科研相结合，将科研成果转化成实验内容，增加实验的应用性。将先进技术科学的一些研究成果应用于实验教学，不仅可以更新陈旧的实验教学内容，给死板的教学内容注入新鲜血液，调动学生的兴趣，还可以促使学生接近科学前沿，扩大视野，开拓思维，同时还可以促进产业、学术及科研综合水平的提高。
　　在金属材料专业实验教学过程中，教师充分地提供发挥学生创新思想的空间和条件，可以提高他们综合运用知识的能力，提升他们参与实验的积极性，拓展他们的固定思维，让他们更好地把握住实验课程的细节与整体，真正为培养学生的科学素质和提高科研能力提供了一个健康有利的平台，这样就能够培养出知识与能力并重的现代化人才。
　　参考文献：
　　[1]解念锁.金属材料工程专业实践教学研究与实践[J].安徽工业大学学报，2005，22（1）：96-98.
　　[2]卞国庆，魏永前，耿明华，等.以人为本的化学综合实验改革与探索[J].实验室研究与探索，2007，26（10）：80-82.
　　[3]汪冬梅，凤仪，刘家琴.金属材料工程专业实验教学改革探讨[J].合肥工业大学学报，2009，23（1）：26-29.
　　[4]王勇，毕凤琴，张旭昀，王力霞，等.金属材料工程专业综合开放型创新实验教学体系探索[J].黑龙江教育，2009，（1）：137-138.
　　作者简介：桑玮玮，河南工程学院机械工程系，硕士，助教，从事金属材料及材料的表面工程研究方向。