！ ＝塑 实 验 室 科 学 第１７卷第５期２０１４年１０月 ＣＮ１２—１３５２／Ｎ ＬＡＢＯＲＡＴ０ＲＹ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖ０ｌ＿１７ Ｎｏ．５ ＯｃＬ ２０１４ 金属材料专业实验教学内容的改革 王红侠，李新星，刘照文 （宿迁学院计算机科学系，江苏宿迁２２３８００） 摘要：实验教学对加强学生的动手实践能力和创新能力的培养具有重要的地位和作用。针对金属材料专业 实验教学中存在实验内容单一，学生积极性不高，创新性和综合性实验较少的现状，提出优化实验教学模式 结构、建立开放实验室、健全实验课程评价考核体系的实验教学改革的方案，以激发学生的主动性，提高学 生的动手实践能力和创新能力。 关键词：金属材料工程；实验教学；教学改革；创新能力 中图分类号：Ｎ４５；Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－４３０５．２０１４．０５．０３４ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ ｏｎ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｐｅｃｉａｈｙ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｘｉａ，ＬＩ Ｘｉｎ—ｘｉｎｇ，ＬＩＵ Ｚｈａｏ—ｗｅｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｕｑｉａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｕｑｉａｎ ２２３８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｈａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｌｅ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａ— ｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｒｅａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ．Ａｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｍｏｎｏｔｏｎｏｕｓｎｅｓｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｌｅｓｓ ｅｎｔｈｕｓｉ— ａｓｍ ａｎｄ ｆｅｗ ｏｆ ｃｒｅａｔｉｖｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｅｓｔ，ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ，ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｐｅｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ ａ ｓｏｕｎｄ ｅｖａｌｕａ— ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｉｍｕｌａｔｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｐｒａｃｔｉ— ｃａｌ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ；ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎａｌ ａｂｉｌｉｔｙ 实验教学是高校人才培养的重要环节，对学生 都是用事先已制备好的样品让学生用显微镜观察金 实践能力和创新能力的培养具有重要的作用。实践 相组织，并画出组织示意图，很多学生对此毫无兴 教学不仅有利于学生掌握相关专业知识，而且能够 趣，仅是把实验当作一件任务来完成。因此，学院为 锻炼学生动手能力和独立解决问题的能力【１－４］。金 加强学生实践、创新能力的培养，要求金属材料专业 属材料工程专业主要培养掌握材料科学基础理论和 精心设计相关实验内容，每年至少能增设一个专业 基本技能，能在金属材料领域从事生产、设计、科研 综合实验。 和管理工作的应用型高级专门人才。该专业属于实 践性较强的学科，在教学过程中有着举足轻重的作 ２金属材料专业实验教学内容的改革 用，通过专业实验可以探索材料性能、本质，开发新 ２．１优化实验教学模式结构 材料，提高解决实际问题的综合能力。 传统的实验教学多是教师将实验原理、目的、操 １ 我校金属材料实践教学的现状 作方法等详细的讲解或示范，学生只需按步骤操作 即可。实验教学依附于理论教学的进度，实验多为 原课程体系中，大多数实验遵循实验课程随理 基础验证性实验，内容单一，仅是验证前人的结果。 论课程走的传统教学模式，按部就班地依照理论课 当然通过这些实验，学生掌握了一定的实验技能以 程设置实验内容，多为演示性和验证性实验，综合设 及仪器的操作，巩固了理论知识。但这只是最基本 计型实验和研究创新型实验较少，实验内容单一，导 的实验要求，对于提高学生的实践能力、创新能力以 致学生的实验知识面狭窄，特别是不能培养学生综 及分析问题解决问题的能力的效果不明显。因此应 合能力及创新意识。金属材料专业课程实验有好多 根据学生的认知思维发展规律，结合本专业特点，设 １１２ 窦 验 室 科 学 置由简单到复杂、由验证模仿到专业综合型、研究型 的创新实验教学环节。激发学生的主观能动性，充 分调动学生的实践动手能力，增加学生的实验兴趣， 培养学生的创新意识和综合素质。 在金属材料专业的基础性实验中由于实验设 备、实验材料、实验时间的限制，学生无法通过一次 实验理解各种材料的组织形态，因此可以采用现代 多媒体教学技术，引入数码互动教学实验系统，该系 统使教师能够便捷地通过网络管理所有学生端计算 机，演示教学片（包括材料组织图片库、工艺录像、 实验过程的模拟等等），高效、生动地开展实验教 学，每个学生端也可独立用于科研和研究性学习，增 强实验的趣味性。 开设专业综合性实验，要充分地给予学生自主 性，让学生自己查找资料，制定实验方案，实验的各个 阶段学生都由自己动手操作，独立自主地完成实验。 实验教师主要是运用启发式教学方法，对学生提出的 问题、思路给予一定的启发式指导。培养学生独立思 考、解决问题的能力，充分调动学生的学习热情。 培养学生的动手实践、创新能力还要加强学生 的毕业设计，在大四下学期，学生开始的为期４个月 的毕业设计中，指导教师要改变以往的指导方法即 将实验资料、实验方案、实验数据的分析都给了学生 的做法。指导教师在指导学生毕业设计时，只需要 给学生一个课题，剩下的事情应全部由学生来完成， 包括资料的查找、实验方案的制定、实验数据的分 析、实验论文的撰写。指导教师只是给予学生适当 的指导即可。这样有利于培养学生的科研能力和实 际动手能力。 此外，对于学有余力的学生，学校还专门设立了 大学生科技创新基金研究项目，鼓励学生参加科研 工作，全面提升学生的实践能力和创新能力。 ２．２建立开放实验室 目前，实验室的开放是比较单一的，学生只能在 安排好的固定时间到实验室做规定的实验项目，实 验室的管理也是按部就班地按照实验计划安排实验 教学，显然这种模式，不利于培养学生的主观能动性 和创新能力。为了强化实验教学的地位和作用，特 别是保证学生有足够的实践和训练的机会，就要从 多角度给学生提供动手操作的机会，建立开放实验 室无疑可以从一定程度上解决这一问题。 实验室开放不仅仅是时间上的开放，而是开放 面广的、长期的、全方位的、充分有效的进行资源最 佳配置和合理利用的开放 一 。学生可以根据自身 的需要申请实验室，可以自由使用实验仪器设备 可 以根据兴趣爱好和实验室的条件，选择或提出实验 课题来进行实验研究。所有实验方案的设计、制定、 实施都是由学生自主进行，教师也可以参与、指导学 生的科研实践活动。 开放实验室增加了实验教学管理的难度，为了 解决这一问题，可以利用Ｗｅｂ服务技术，开发新型 的Ｂ／Ｓ模式的管理平台，对实验人员及实验过程进 行管理 。参加实验的学生必须向实验室提出申 请，预约实验室时间和内容，教师依据实验室的资 源、时间对学生的申请予以审核，审核通过后就可以 让学生进入实验室进行实验。 开放实验室有利于学生的自主学习和培养学生 的动手实践能力，激发学生的创新热情，为以后的科 学研究打下坚实的基础。 ２．３ 健全实验课程评价考核体系 实验成绩考核可以约束和激发学生的学习积极 性，也是对学生的学习劳动的一种认可。但目前，金 属材料工程的实验考核主要是依据实验报告，以实 验结果的准确性来评价实验成绩，使得学生对实验 课不重视和互相抄袭实验报告。因此有必要改变这 种实验评价方式，采取实验过程的评价与实验报告 相结合的方式，以及理论考试可以否决实验成绩的 办法。实验过程的评价主要是对实验仪器的操作、 实验能力、实验数据分析能力，强调实验过程参与的 重要性。对实验中有所创新、有所创见的学生，成绩 从优。理论考试中出现与实验内容相关的题目，如 果学生答错了，那么实验成绩不合格。实验教学可 以加深对理论知识的理解和掌握，如果学生是亲自 动手参与实验，那对实验的内容、方法、结果必然了 如指掌，不会轻易忘记，相关题目自然不会答错。反 之，说明在实验课上没有动手、思考参与实验，只是 简单地抄袭实验报告了事。 实验成绩的评定，不能只依据实验报告，而是要 采取灵活多样的办法，对学生参与实验的实际能力 进行动态的、全面的评价。 ３ 结语 提高实验教学质量是增强学生的创新意识、实 际动手能力和综合素质的前提。实验教学改革在实 施过程中需要学校的大力支持、教师的努力实践和 学生积极主动的参与。实验教学是一项系统工程， 如何根据专业特点，建立以学生为本的实验教学模 式，需要在以后的教学中结合本校实际，大胆摸索、 不断发展和完善。 （下转第１１７页） 陈连清，等：引入香港“资历架构”教育理念探索化学实践教学新模式 学实践教学行业主导特色，使高校实践教学形成一 套完整的以学分制为基础、学校与业界人士根据行 １１７ 通过引入“资历架构”教育理念，建立化学实践 教学新模式，形成一套行之有效的实践教学方法和 教学模式，推进了实验教学内容改革，极大地提高了 实验教学质量和水平，为申请国家重点实验室提供 一业要求共同制定的资历架构等级标准为核心、兼顾 学校的教学水平和设施和行业需求的实验室管理模 式，极大地提升了学生自主学习的积极性，真正实现 学校、学生、企业多赢的局面． 定借鉴。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］南京大学大学化学实验教学组．大学化学实验［Ｍ］．北京：高 等教育出版社，２００５：２７４—２７５． ［２］周新木，李光，曲岩，等．综合化学实验的教学实践与改革［Ｊ］． 江西化工，２００７（１）：１２８—１３１． ②通过学校、企业参与化学实践教学，使教学 目的更加明确，教学目标更加清晰，从而形成一套行 之有效的教学方法和教学模式，更大程度地推进实 践教学内容改革，极大地提高教育部重点实验室、国 家级实验示范中心和省级实验技术中心的实践教学 ［３］吴性良，陆靖．综合化学实验内容及课程体系的设计［Ｊ］．实验 技术与管理，２００１，１８（２）：１０８一ｌｌ０． 质量和水平，为申请国家重点实验室提供一些有用 的借鉴。 ［４］杨正银，王春明，唐宁，等．面向新世纪的综合化学实验改革思 路与实践［Ｊ］．高等理科教育，２００５，６４（６）：２２－２３． ［５］徐瑾．从“行业主导”谈香港职业教育的特色［Ｊ］．现代企业教 育，２０１０（１２）：７９－８０． ４结语 通过引入“资历架构”教育理念，建立化学实践 教学新模式，形成一套完整的以学分制为基础，由实 践教学人员、行业管理和从业人员根据行业要求、特 点和学校的教学设施共同制定的资历架构等级，探 索出一套既具有行业特色，又兼顾高校教学水平和 设施的化学实践教学体系，极大地激发了学生的学 习兴趣、创新意识，使学生初步掌握科学研究的思维 方式、步骤和思考问题、解决问题的方法，学生的综 ［６］ 范珍．“资历架构”与“行业主导”谈香港职业教育的特色［Ｊ］． 中国成人教育，２００９（５）：９９－１００． ［７］吴秀杰．香港职业教育课程开发及启示［Ｊ］．成人教育，２００９ （６）：１０—１１． ［８］李艳娥．香港职业教育的特色与启示［Ｊ］．中国职业技术教育， ２００７（３２）：３１—３２． ［９］章建新，行业主导型职教集团组建模式研究［Ｊ］．职业技术教 育，２０１２，１６（３３）：３０－３３． ［１０］ 崔学桂，张树永，贝逸翎，等．综合化学实验充满生机和活力 ［Ｊ］．实验技术与管理，２００６，２３（１）：２０－２１． ［１１］胡乔生，宫钰，王建国，等．综合化学实验教学改革研究［Ｊ］． 江西化工，２００７（４）：１５７—１５８． 合素质得到很大提高。 通过引入“资历架构”教育理念，建立化学实践 教学新模式，教学过程中学生提供研究报告、实验报 告、调研报告，教师提供具有行业背景的教学大纲和 ［１２］李静萍，王九思，许力，等．开展综合化学实验教学的构想 ［Ｊ］．河西学院学报，２００６，２２（２）：１１２—１１３． 课程标准，与资历架构下的能力模块相对应，指导实 践教学的进行。教师要不断学习，丰富自己的知识 面，了解和掌握更新的实践方法、手段，不断改进自 己的实践教学，促进师生“教学相长”，形成良 性循环。 ＜＞●ｏ●＜＞●０●０●ｏ●＜＞●＜＞●ｏ●＜＞●ｏ●０●０●＜＞●０●ｏ●＜＞●０●０●＜＞●０●０●０收稿日期：２０１４－０３—２５ 修改日期：２０１４—０５—２６ 作者简介：陈连清（１９７９一），男，湖北孝感人，博士，副教授， 主要从事环境光催化材料制备与性能研究。 ●０●０●＜＞●０●＜＞●＜＞●０●０●＜＞●＜＞●０●ｏ●０●０●０●０●＜＞●０●０● ●＜＞●＜＞●＜＞●０（上接第１１２页） 航空工业学院学报，２００５，２２（４）：５４—５６． ［７］陈灵，曾美琴．提高实验室开放性加强实践能力培养［Ｊ］．实验 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］ 刘德波，张保丰．材料成型及控制工程专业实践教学体系研究 ［Ｊ］．实验科学与技术，２０１１，９（２）：１３１—１３２． 室研究与探索，２００７，２６（１２）：２３１—２３２． ［８］郭美荣，俞爱辉，夏德宏，等．可视化教学法在实验教学中的应 用［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１２，３１（１１）：１２８—１２９． ［９］ 陈如麒，劳媚媚，徐军，等．基础物理开放实验室网上预约系统 ［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１２，３１（１Ｏ）：３９９—４００． ［２］苗润生，邵红红，王兰．金属材料工程专业综合实验课程的教 学实践［Ｊ］．实验科学与技术，２０１２，１０（２）：９２—９３． ［３］王建华，苏旭平，王鑫铭，等．“金属材料工程”专业综合实验的 教学改革［Ｊ］．实验室研究与探索，２００７，２６（３）：８１—８２． ［１０］谢惠波，杨艳，陈丽，等．论开放实验室建设［Ｊ］．试验技术与 管理，２０１１，２８（５）：１７９－１８１． ［４］ 钟金明，李苑玲．基于ＣＤＩＯ理念的工程教育实践教学改革初 探［Ｊ］．实验科学与技术，２００９（６）：６７－６９． 收稿日期：２０１３－１０－１１ 修改日期：２０１４－０２—１１ ［５］龚利华，吴海峰，郑传波．《耐腐蚀金属材料学》课程教学改革 探讨［Ｊ］．实验科学与技术，２０１２，１０（２）：１１６－１１７． 作者简介：王红侠（１９７８一），女，江苏宿迁人，硕士，实验师， 主要从事实验室管理工作。 ［６］ 霍文杰．开放实验教学管理信息系统的研究与实践［Ｊ］．沈阳
