冶金工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課向課程實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的改革研究和實(shí)踐

姜麗麗 丁萬(wàn)武 卜旭東 蒙延雙（蘭州理工大學(xué)730050）

冶金工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課向課程實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的改革研究和實(shí)踐

姜麗麗 丁萬(wàn)武 卜旭東 蒙延雙（蘭州理工大學(xué)730050）

結(jié)合蘭州理工大學(xué)冶金專業(yè)實(shí)驗(yàn)課改革與實(shí)踐，論述冶金工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課向課程實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變的改革措施。深入分析現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酱嬖诘闹饕獑栴}，并根據(jù)現(xiàn)有問題提出改革措施，這對(duì)于深化實(shí)驗(yàn)課改革的方針具有重要意義。

冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課

一、引言

冶金工程專業(yè)主要是學(xué)習(xí)關(guān)于冶金的理論知識(shí)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)等方面的內(nèi)容。主要可以概括為兩大類，即理論研究和實(shí)踐類。其中實(shí)踐類中的實(shí)驗(yàn)課是極其重要的。實(shí)驗(yàn)課要求學(xué)生將課堂知識(shí)轉(zhuǎn)化為動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。然而隨著學(xué)科教學(xué)的不斷改革，冶金工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要發(fā)生變化。在此環(huán)境的基礎(chǔ)上，全國(guó)各大院校分別根據(jù)自己學(xué)校的專業(yè)特色提出相應(yīng)的改革措施和實(shí)踐方案。

昆明理工大學(xué)的翟大成，劉能生[1]結(jié)合國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，明確了冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路，確定了實(shí)施方案，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，構(gòu)建了“四層次、八模塊”的大冶金實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。中南大學(xué)的楊喜云[2]認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)是大學(xué)的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，在當(dāng)今社會(huì)形勢(shì)下把理論知識(shí)迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力是我們面臨的嚴(yán)峻任務(wù)和挑戰(zhàn)。對(duì)實(shí)踐教學(xué)存在的問題提出了分析和對(duì)策。重慶冶金學(xué)院的韓明榮，鄧能運(yùn)[3]認(rèn)為專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)定位與培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際生產(chǎn)“零”距離，營(yíng)造工程氛圍，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)和興趣；運(yùn)用“兩個(gè)三”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和能力的應(yīng)用型技術(shù)人才有較大的作用。內(nèi)蒙古科技大學(xué)的閆永旺[4]針對(duì)內(nèi)蒙古科技大學(xué)冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，探討提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的措施，以培養(yǎng)高水平的專業(yè)應(yīng)用型人才。東北大學(xué)的蔣敏[5]介紹了以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)為主要目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系：改革了傳統(tǒng)的崗位培訓(xùn)式教學(xué)，構(gòu)建了專業(yè)基本技能訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)踐等實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)；充分利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)條件，建設(shè)了涵蓋材料制備、處理、加工、微結(jié)構(gòu)表征、性能檢測(cè)等材料研究全流程的校內(nèi)實(shí)踐基地。探索出一種校內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式。蘭州理工大學(xué)冶金工程專業(yè)在吸收兄弟院校對(duì)實(shí)驗(yàn)課改革和創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，提出具有本學(xué)校特色的實(shí)驗(yàn)課改革的新思路。

二、目前實(shí)驗(yàn)課存在的問題

（一）實(shí)驗(yàn)手段和方法落后

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ交旧鲜墙處熛戎v解，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求，按設(shè)定的步驟進(jìn)行操作(有時(shí)只是教師作演示)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。最后，學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式對(duì)于學(xué)生理解和掌握教材基本理論和基本概念是必要的，但對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。它使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的總體認(rèn)識(shí)模糊，不能融會(huì)貫通教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的整體內(nèi)容，降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，始終處于被動(dòng)地位，難以自主發(fā)揮和運(yùn)用在課堂教學(xué)中學(xué)到專業(yè)知識(shí)，缺乏從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成就感；嚴(yán)重限制了科學(xué)想象力、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、自主策劃能力和?chuàng)造性思維能力。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚c現(xiàn)代人才培養(yǎng)模式不相吻合，不適應(yīng)高等教育改革的發(fā)展需要。

（二）實(shí)驗(yàn)和專業(yè)基礎(chǔ)課程之間缺乏內(nèi)在聯(lián)系

由于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課只依附于一門課程（有色冶金學(xué)），致使現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式不成系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)基礎(chǔ)課程完全獨(dú)立，差別很大。而現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與課程學(xué)習(xí)各自獨(dú)立，上課教師與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師分開，且互不交流，這種不同步的教學(xué)模式造成理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的嚴(yán)重脫節(jié)。一方面相關(guān)課程的內(nèi)容、方法學(xué)生不能完全掌握，造成人、財(cái)、物等教學(xué)資源的浪費(fèi)；另一方面大學(xué)本科教育期間沒有完整、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，造成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與課程教學(xué)的脫節(jié)，未能構(gòu)成相輔相成、承前啟后的整體優(yōu)化體系。

（三）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)創(chuàng)新能力中缺乏作用

現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式認(rèn)為應(yīng)用型人才與創(chuàng)新能力無(wú)關(guān)?，F(xiàn)有的觀念認(rèn)為創(chuàng)新能力只是針對(duì)少數(shù)的精英教育，應(yīng)用型本科的教育與培養(yǎng)創(chuàng)新能力無(wú)緣，應(yīng)該更加注重應(yīng)用實(shí)踐、操作技能方面的訓(xùn)練，在教學(xué)活動(dòng)中輕視創(chuàng)新能力培養(yǎng)，而教學(xué)活動(dòng)主要是一個(gè)學(xué)科知識(shí)、實(shí)驗(yàn)基本操作、現(xiàn)成知識(shí)結(jié)論的傳遞過程。因此，在教學(xué)的整個(gè)過程中，缺乏激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新的意識(shí)，缺乏尊重、鼓勵(lì)和保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新思維，缺乏滿足學(xué)生把“想象”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境。

三、改革措施

（一）變基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為課程實(shí)驗(yàn)，教授參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)

蘭州理工大學(xué)冶金工程系在總結(jié)現(xiàn)有問題的基礎(chǔ)上，將原來按《有色冶金學(xué)》課程進(jìn)行組織的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改為按照課程單獨(dú)設(shè)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)方式。專業(yè)基礎(chǔ)課的上課老師根據(jù)自己本門課程的重點(diǎn)難點(diǎn)，提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)過程中，聘請(qǐng)本專業(yè)的教授參與指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，將科研和技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目等有意識(shí)地納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開展探索性實(shí)驗(yàn)，將教授們?cè)鷮?shí)的理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，不但有利于學(xué)生掌握最基本的實(shí)驗(yàn)技能，在實(shí)踐中驗(yàn)證理論知識(shí)，更重要的是有利于豐富和更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，活躍學(xué)生思維，擴(kuò)大學(xué)生視野，教授參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力起到了重要作用。

（二）課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富化

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及多門課程，如“冶金傳輸原理”“鋼鐵冶金學(xué)”“有色冶金學(xué)”“冶金物理化學(xué)”“冶金原理”等的理論與知識(shí)，涵蓋冶金過程工藝方法的模擬技術(shù)，如頂吹轉(zhuǎn)爐、中間包等；冶煉過程中物料成分的分析、溫度的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯微組織、結(jié)構(gòu)分析以及數(shù)據(jù)處理等。實(shí)驗(yàn)過程強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)，改革單一的驗(yàn)證或簡(jiǎn)單的模仿訓(xùn)練模式，將以往掌握實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用為實(shí)驗(yàn)?zāi)康模臑橐苑治鼋鉀Q冶金原理、工藝、技術(shù)中的問題為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握?shí)驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)用只是解決問題的手段。表1顯示了蘭州理工大學(xué)冶金工程專業(yè)改革后的實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置情況。

表1 冶金工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置

（三）實(shí)驗(yàn)考核手段的改進(jìn)

改變?cè)袃H以實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定考核成績(jī)的方式，采取平時(shí)成績(jī)加實(shí)驗(yàn)報(bào)告相結(jié)合的方式。原有的實(shí)驗(yàn)考核方式僅以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為判斷依據(jù)，這種考核模式存在一定弊端。例如：學(xué)生會(huì)互相抄襲數(shù)據(jù)、抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等這就與實(shí)驗(yàn)宗旨背道而馳。改革后的實(shí)驗(yàn)考核方式采用平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的綜合考核方式。以設(shè)備操作、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新，對(duì)于有創(chuàng)新的學(xué)生，成績(jī)優(yōu)秀，實(shí)驗(yàn)成績(jī)不及格應(yīng)予重修。這極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，原有的實(shí)驗(yàn)考核手段會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生很大的惰性因?yàn)閷W(xué)生會(huì)認(rèn)為即使不做實(shí)驗(yàn)最終會(huì)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)榭倳?huì)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。改革后的考核方式剔除了這種觀念，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師會(huì)在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過程中全程觀察學(xué)生的各方面考核標(biāo)準(zhǔn)，從而給出學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。除采用平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式外，還輔以其他靈活多變的考核形式，例如：抽簽選題、現(xiàn)場(chǎng)口試、方案答辯和實(shí)驗(yàn)報(bào)告答辯等，以綜合、動(dòng)態(tài)、真實(shí)地評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，具體考核過程見圖2。

圖2 實(shí)驗(yàn)考核手段評(píng)定過程

[1]翟大成,劉能生,和秋昆,胡翠.冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010（6）：142-148.

[2]楊喜云,石喜昌,王志興.提高冶金工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)水平簡(jiǎn)析[J].教師，2011（11）：11-15.

[3]韓明榮,鄧能運(yùn),朱光俊,楊顏華.專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009（9）：138-142.

[4]閆永旺，范秀風(fēng).改革冶金工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012(1)：163-167.

[5]蔣敏,田妮,沙玉輝,趙剛,劉常升.材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].中國(guó)冶金教育，2010（1）：47-51.

（責(zé)編 趙建榮）