應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系改革探討

馬杰 王長征 趙性川

【摘要】文章以金屬材料工程專業(yè)為例，探討了應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下本科實(shí)驗教學(xué)改革的途徑與方法，即優(yōu)化實(shí)驗課程體系，推進(jìn)實(shí)驗課程教學(xué)模式改革，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價反饋，建立了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗教學(xué)新體系。

【關(guān)鍵詞】金屬材料工程；應(yīng)用型；實(shí)驗教學(xué)改革

一、引言

2012年聊城大學(xué)被確定為山東省首批應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校，金屬材料工程專業(yè)被確定為應(yīng)用型建設(shè)專業(yè)之一，由此確立了聊城大學(xué)應(yīng)用型人才辦學(xué)定位和金屬材料工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)與模式。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)基于學(xué)生知識與能力的復(fù)合，所培養(yǎng)的學(xué)生除了具備大學(xué)生應(yīng)有的品德、情操和基本素質(zhì)外，還需具備本專業(yè)理論知識和實(shí)踐能力。在專業(yè)知識方面，學(xué)生需構(gòu)建金屬材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識體系，掌握金屬材料成分、組織和性能之間的基本規(guī)律，熟悉金屬材料生產(chǎn)、加工、成型、產(chǎn)品檢測和質(zhì)量控制的相關(guān)知識；而實(shí)踐能力方面，則應(yīng)具有金屬材料設(shè)計、選用及正確制定生產(chǎn)工藝、設(shè)備的能力，擁有開發(fā)新材料、新工藝和設(shè)備的初步能力。應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)應(yīng)具備實(shí)用性，同時應(yīng)服務(wù)于區(qū)域性，即人才的培養(yǎng)應(yīng)以社會需求為導(dǎo)向，在學(xué)生掌握學(xué)科基本理論、專業(yè)知識以及基本技能的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用技能的訓(xùn)練，突出創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。實(shí)驗教學(xué)作為專業(yè)教學(xué)及人才培養(yǎng)體系中的重要組成部分，對提高學(xué)生專業(yè)綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與思維，鍛煉學(xué)生動手能力及分析、解決實(shí)際問題的能力有著不可或缺的作用。因此，為滿足金屬材料工程專業(yè)的建設(shè)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的需求，突出并強(qiáng)化實(shí)驗實(shí)踐教育環(huán)節(jié)和學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，我們在金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)體系方面進(jìn)行了有效的改革與探索。

二、實(shí)驗教學(xué)改革與實(shí)施

基于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，我們首先對現(xiàn)有金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗課程進(jìn)行了調(diào)研與理論研究，對課程的屬性、功能、特色與結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，探討了實(shí)驗課程與相關(guān)理論學(xué)科、研究領(lǐng)域間的內(nèi)在聯(lián)系與融合途徑，提出了構(gòu)建開放兼容、動態(tài)發(fā)展的實(shí)驗課程新體系；同時，結(jié)合實(shí)驗課程教學(xué)研究與實(shí)踐，開展實(shí)驗教學(xué)模式的創(chuàng)新，建立有效的實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價反饋體系，提升教育效能。實(shí)驗課程體系改革方案設(shè)計路線如下圖。

（一）優(yōu)化金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗課程體系

改革實(shí)踐前期，通過資料查閱、問卷調(diào)查等方式，了解了省內(nèi)外高校金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗課程的設(shè)置現(xiàn)狀、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容及模式等；探討了目前實(shí)驗教學(xué)中存在的主要問題，為課程改革方案設(shè)計提供了依據(jù)。從而進(jìn)一步明確了實(shí)驗課程的應(yīng)用型定位，確立了培養(yǎng)體系下“教學(xué)目標(biāo)-教學(xué)內(nèi)容-實(shí)施操作-評價機(jī)制”四要素的內(nèi)涵建設(shè)，探尋課程整體性、多元融合，優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，提升了教育教學(xué)效能。根據(jù)實(shí)驗課程特點(diǎn)與學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，我們從微觀、中觀、宏觀三個層面對專業(yè)實(shí)驗課程體系進(jìn)行了重新設(shè)計：微觀層面上，加強(qiáng)課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)施方法、評價機(jī)制四要素內(nèi)涵建設(shè)；中觀層面上，探討課程的整體性、綜合性與關(guān)聯(lián)性，促進(jìn)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系與溝通融合，開發(fā)專業(yè)實(shí)驗綜合課程與教材；宏觀層面上，則廣泛吸收相關(guān)領(lǐng)域的課程教育元素，樹立“大實(shí)驗”課程觀，構(gòu)建開放兼容、動態(tài)發(fā)展的專業(yè)實(shí)驗課程新體系。

（二）推進(jìn)金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗課程教學(xué)模式改革

立足金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗課程應(yīng)用型特點(diǎn)，結(jié)合以往的實(shí)驗教學(xué)探索與實(shí)踐，在教學(xué)中突出“應(yīng)用為本，學(xué)以致用”的教學(xué)理念，對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重構(gòu)與優(yōu)化，提出了“材料加工-組織結(jié)構(gòu)分析-性能表征” 為主線的實(shí)驗教學(xué)新思路；同時結(jié)合“厚基礎(chǔ)、精技能、遞進(jìn)式、多層次”教學(xué)模式，在實(shí)驗內(nèi)容設(shè)置上構(gòu)建基礎(chǔ)性實(shí)驗、實(shí)驗技能訓(xùn)練、課題研究綜合訓(xùn)練等三個模塊，涉及本專業(yè)基礎(chǔ)理論知識、學(xué)生專業(yè)基本技能培養(yǎng)以及學(xué)生自主實(shí)驗?zāi)芰Φ腻憻挕Ｍ瑫r，在實(shí)驗教學(xué)中推行“小組化、討論式”教學(xué)方法，圍繞實(shí)驗內(nèi)容設(shè)計問題，促使學(xué)生自主積極地思考。例如，材料為什么要熱處理？熱處理前后材料性能有何不同？C元素含量對鐵碳合金的使用性能和加工性能產(chǎn)生什么影響？上述教學(xué)方法的實(shí)施，打破了原來沉悶的課堂氣氛，調(diào)動了學(xué)生的積極思維，在討論中學(xué)習(xí)，加深了學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解。實(shí)踐表明，以學(xué)生為中心，突出學(xué)生主體地位，對培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、創(chuàng)造性思維、集思廣益、團(tuán)結(jié)協(xié)作等素質(zhì)大有益處。

（三）實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價反饋體系優(yōu)化

合理有效的實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價反饋機(jī)制，既有利于提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，也有利于促進(jìn)實(shí)驗教學(xué)改革，同時還是對實(shí)驗教學(xué)改革效果進(jìn)行檢驗的有效手段。實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價體系應(yīng)具有客觀性、科學(xué)性、系統(tǒng)性及可操作性，其內(nèi)涵建設(shè)傾向依據(jù)規(guī)定的程序，運(yùn)用科學(xué)的方法，設(shè)定合理、具體和可操作性強(qiáng)的評價指標(biāo)，全方位、多層次對實(shí)驗課程教學(xué)進(jìn)行科學(xué)的評價，從而能夠正確地評價教師的教學(xué)工作質(zhì)量、實(shí)驗指導(dǎo)教師的工作水平，并監(jiān)控整個課程實(shí)驗的教學(xué)過程，最終通過評價過程的反饋、調(diào)控、導(dǎo)向的功能，正確指導(dǎo)課程實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐。在具體實(shí)驗教學(xué)過程中，一方面，根據(jù)實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)與辦法，對任課教師教學(xué)評價指標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化，同時，加強(qiáng)教師之間互相聽課及專業(yè)教學(xué)研討活動，及時總結(jié)歸納教學(xué)經(jīng)驗與不足；另一方面，在學(xué)生實(shí)驗課程考核方面進(jìn)行了改革嘗試，改變了原有實(shí)驗報告成績作為最終成績的考核方法，實(shí)行實(shí)驗考勤（5%）、實(shí)驗過程表現(xiàn)（5%）、實(shí)驗報告成績（40%）與期末考試成績（50%）相結(jié)合的形成性成績評價模式，加強(qiáng)實(shí)驗過程控制，提高了學(xué)生實(shí)踐能力考核比例，進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)用性培養(yǎng)目標(biāo)。

（四）適應(yīng)社會需求，提升金屬材料工程專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)質(zhì)量

課程體系與教學(xué)模式的改革創(chuàng)新，決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量與規(guī)格，對凸顯高校辦學(xué)特色，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展具有重要的意義。在實(shí)驗教學(xué)過程中結(jié)合當(dāng)前學(xué)校及專業(yè)定位，立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)，對實(shí)驗課程體系進(jìn)行了優(yōu)化整合，充分挖掘課程體系中的多種教育元素，對學(xué)生進(jìn)行基本素質(zhì)與專業(yè)能力養(yǎng)成教育。學(xué)院大力推進(jìn)課程改革，突出學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高金屬材料工程專業(yè)服務(wù)地方和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展服務(wù)的能力，依托本地企業(yè)行業(yè)優(yōu)勢，充分利用教學(xué)資源，建立校企深度合作、緊密結(jié)合、優(yōu)勢互補(bǔ)、共同發(fā)展的合作機(jī)制，有效提升了專業(yè)教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。目前，學(xué)院已在中色奧博特銅鋁業(yè)有限公司、陽谷祥光銅業(yè)有限公司、耐克森（陽谷）新日輝電纜有限公司、山東鑫亞工業(yè)股份有限公司等金屬相關(guān)企業(yè)設(shè)立了實(shí)習(xí)（就業(yè)）基地，并不定期邀請企業(yè)工程師來校交流、授課，給學(xué)生介紹金屬材料領(lǐng)域最新研究進(jìn)展。通過這個方式激發(fā)了學(xué)生求知的欲望，也能讓學(xué)生真正認(rèn)識到該課程的重要性，促進(jìn)實(shí)驗課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。

三、實(shí)踐教學(xué)改革的主要成果

金屬材料工程專業(yè)實(shí)驗教學(xué)在課程體系與教學(xué)模式等方面進(jìn)行了有效改革創(chuàng)新，也取得了很好的成果。近幾年，本專業(yè)學(xué)生獲批聊城大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新項目8項，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目5項，其中國家級項目2項，學(xué)生參加本專業(yè)競賽獲得國家級特等獎1項、一等獎2項、二等獎2項、三等獎若干。實(shí)驗教學(xué)的改革契合當(dāng)前國家、省教育改革和發(fā)展規(guī)劃，符合本校應(yīng)用型建設(shè)名校定位及專業(yè)特點(diǎn)，對完善專業(yè)實(shí)驗課程體系，鍛煉學(xué)生專業(yè)技能，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)，凸顯我校辦學(xué)特色及促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要的意義。其研究成果在本校推廣的同時，希望也可對其他地方應(yīng)用型高校建設(shè)提供有益幫助。

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