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材料学科多专业交叉融合实验教学的实践

2016-8-6 13:06| 发布者: wangziyi| 查看: 511| 评论: 0|原作者: zhangni|来自: [db:来源]

摘要: 中国高校工程教育规模大,可用实验设备资源相对较少,积极探索适合自身现状的工程教育新模式,走中国特色的工程教育之路,是提高工科学生实践创新能力的重要课题。专业课实验教学是高校人才培养方案的重要组成部分, ...

  中国高校工程教育规模大,可用实验设备资源相对较少,积极探索适合自身现状的工程教育新模式,走中国特色的工程教育之路,是提高工科学生实践创新能力的重要课题。专业课实验教学是高校人才培养方案的重要组成部分,也是提高学生综合素质的重要途径。本文以金属材料工程专业实验教学改革为例,论述运用多专业的交叉融合方法,构建集资源优化、开放充分、运作高效的创新实践平台,是培养工程人才创新实践能力的新机制。

  一、多专业交叉融合实验教学模式的构建

  多专业交叉融合的实验教学,就是打破现有教学、科研、专业实验室的壁垒,按照卓越工程师培养创新人才的要求,统一构建有利大学生工程创新能力提升的新实验教学体系。首先是建立新的实验教学平台,整合优化资源配置,将传统的独立专业实验室资源优选汇集,建立起实验教学与学科建设、科研项目的联系纽带,围绕研究项目开展工程实践教学,提高专业实验训练水平;其次是努力创造条件,加强创新实践平台与企业的合作,实现校企合作共赢,使工程训练项目贴近实际,拓宽训练范围;第三是加强服务保障,由学院各主管部门围绕实验教学课程,协调组建跨专业、校企结合的指导教师团队,用高水平人才保证多专业交叉融合实验教学的实践训练的效果和质量。

  二、调整创新实践平台管理机制,优化资源配置

  将学院分散建设、分散管理的实验室设备和资源,建设成而向材料学科的多专业创新实践平台。平台建立相对独立,在学院教学、科研和实验室的指导下,协调各专业共同参与实验室建设与资源管理,实现对教学实验室、学科科研平台和省部级重点实验室乃至教师科研实验室的统一规划、建设和管理。

  平台管理机构在实验室建设、硬件管理与维修服务等方而为教学与科研提供全方位服务,保证参与共享的硬件资源能正常向教学与科研全而开放。通过这些机制,将材料学院各专业的实验设备、学术人才、前沿科研成果等优质教育资源整合在一起,构建功能集约、资源优化、开放充分、运作高效的创新实践平台,建立适合创新人才培养的实践体系,为学生的实践和创新活动创造条件。同时,为工程创新合作项目的开发提供资源和人力保障团。

  三、争取校企合作,拓展创新实践

  工科院校应立足自身特色,积极联系合作企业,在两方而推进校企合作培养工程人才。一是高校配合企业共同建立各级工程实践教育中心,构建以企业为基地的工程人才现场实习平台;二是拓展校内创新实践平台的外延,吸引企业共建工程人才培养的模拟实践环境,有效解决工程人才培养的规模问题。校内创新实践平台向外扩展能建立校企共赢机制,在模拟实践环境中,开发合作项目课程。企业与高校在工程人才培养上的共同利益点并非经济利益,而是更高层次的人才培养和科研创新成果的产出。在校企合作中,企业可以将预期收益定位在得到未来需求的人才和得到学生在合作课题研究中可能产生的创新思维上;高校的预期收益是培养出高水平工程人才。以此为基础的校企合作模式,能有效提高创新实践平台外部资源的利用。创新实践平台与企业密切合作,在贴近实际的模拟、仿真实践环境里,能有效解决大规模的学生实践问题。另外,可以通过校内教师和企业工程师共同进行产品设计开发、工艺流程改进,适当调整课题难度和规模,达到适合合作项目课程的要求,让学生的学习环节“真题真做”,能有效提高学生解决工程实际问题的能力。

  注重引导学生从实践过程的每个细节培养自身的基本技能,从众多知识与技术节点中培养自己的创新意识和创新精神。通过实践项目,使学生了解材料学科的研究方向和科研方法,感受科研氛围、科研精神。开展对指导教师亲身经历的实践项目做创新实验,提高学生的研究兴趣和创新实践能力。创新实践平台还应该依托“学校和国家的大学生创新型实验计划项目”等载体,充分利用现有科研设备,为学生开展创新实践活动提供服务。

  四、教学计划单列,独立组织教学

  实验教学计划的单列,是实验教学改革的关键。实验教学与理论教学既互相联系,又自成体系。单列的实验教学计划能提高学生对实验课的重视。专业课的实验教学应该将材料类相关的专业实验尽量多开设,不局限于本专业的实验,这样学生在掌握基本实验操作技能的基础上,能更多地多接触先进的相关科研仪器设备,拓宽知识面。

  合肥工业大学在专业课程实验改革方而采取了以下举措:一是将所有专业实验从专业课程中划分出来,开设“基础实验一”、“基础实验二”课程。其中,“基础实验一”主要包含“材料科学基础”和“材料分析测试方法”两门课程的实验内容。“基础实验二”包含其余的各专业课程的实验,内容涉及材料学院材料物理专业、无机非金属材料专业、金属材料工程专业。二是将实验课列为专业必修课,由教授和高级工程师主讲并且指导实验全过程,因为该课程的重要性己经超过了很多专业理论课。三是实验课进行小班教学,再分小组实验,最终成绩考核包括实验操作和实验报告两部分。此种教学模式使得学生开始重视实验,实际动手能力得到了提高。

  下表为合肥工业大学金属材料工程专业“基础实验二”课程所开设的实验内容。课程性质为必修,24学时,其中实验1-6为金属材料工程专业课程的实验内容,实验7-8为材料物理专业课程的实验内容,实验9-11是无机非金属材料工程专业课程的实验内容。“基础实验二”的内容涵盖了材料学院3个专业课程实验的主要内容,这正是该实验课程教学改革的最大特点。

  五、结语

  通过汇集材料学院各专业实验室的设备资源,将金属材料工程的相关专业课实验和材料物理、无机非金属材料专业课程的实验内容汇集为一门专业必修课程,由教授担任主讲教师和实验教师,拓宽了专业实验教学的范围。通过多媒体视频录像教学,使得学生对实验的设备、仪器及其操作方法有了初步的认识,解决了实验课程学时少、学生人数多、设备台套数不足的问题,让学生能有的放矢地进行实验操作,保证每个学生切实得到动手训练的机会,充分发挥了学生的聪明才智。


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