馬 雷 馬偉民 張永明 張 帆

沈陽(yáng)化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 遼寧沈陽(yáng) 110142

無(wú)機(jī)材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的探索

馬 雷 馬偉民 張永明 張 帆

沈陽(yáng)化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 遼寧沈陽(yáng) 110142

針對(duì)無(wú)機(jī)材料專業(yè)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀，提出了實(shí)踐教學(xué)中的一些具體做法。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，討論了開放式實(shí)驗(yàn)室、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及制定合理的考核評(píng)價(jià)體系等對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量的影響。為無(wú)機(jī)材料專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)提供了新思路。

無(wú)機(jī)材料專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新思維；考核評(píng)價(jià)體系

無(wú)機(jī)材料專業(yè)是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一個(gè)重要分支，是一門實(shí)踐性與應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)所需人才綜合素質(zhì)要求的不斷提高，培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才，積極探索實(shí)踐教學(xué)的新思路、新體系必將成為無(wú)機(jī)材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)。以往許多高校由于缺乏實(shí)驗(yàn)條件，注重理論教育，忽視實(shí)踐教育，但隨著國(guó)家投入、院校自籌資金的逐漸加大，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)施、設(shè)備等硬件環(huán)境已得到明顯改善，高校已有條件擴(kuò)大實(shí)踐教學(xué)范圍。因此，制定相應(yīng)的教學(xué)改革措施，充分發(fā)揮教學(xué)設(shè)備的作用，使教學(xué)活動(dòng)適應(yīng)科技發(fā)展的需求顯得愈來(lái)愈重要。

在大學(xué)的整個(gè)教學(xué)過程中，實(shí)踐教學(xué)的主要任務(wù)是：教授學(xué)生本專業(yè)實(shí)驗(yàn)的基本技能；提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問題的能力以及激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。其核心目的是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。為此，課題組成員結(jié)合實(shí)踐教學(xué)中的體會(huì)，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)探索。

1 開展課前討論

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師是“演員”，學(xué)生是“觀眾”，教師講授占主導(dǎo)地位，學(xué)生很少參與其中。而討論式教學(xué)，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中變被動(dòng)為主動(dòng)，增加學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

“討論什么”和“何時(shí)討論”是影響討論式教學(xué)的2個(gè)重要因素。第一，討論題目要以實(shí)踐教學(xué)大綱為導(dǎo)向，必須是大綱里的重點(diǎn)，要與當(dāng)前的學(xué)習(xí)內(nèi)容緊密相關(guān)，學(xué)生才能具有理論教學(xué)中的知識(shí)儲(chǔ)備，能夠根據(jù)討論內(nèi)容，有針對(duì)性地查閱相關(guān)書籍和文獻(xiàn)，做好討論前的準(zhǔn)備。第二，討論題目要能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、難易適中，太難的題目會(huì)讓學(xué)生感到無(wú)從下手；太容易的題目會(huì)讓學(xué)生感到索然無(wú)味，兩者都會(huì)使學(xué)生對(duì)討論失去興趣，影響教學(xué)效果。另外，教師應(yīng)調(diào)控整個(gè)討論過程的節(jié)奏，注意傾聽每位學(xué)生的發(fā)言，尊重學(xué)生的觀點(diǎn)和意見，適時(shí)給予指導(dǎo)和建議，對(duì)發(fā)言的同學(xué)給予表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)，激勵(lì)更多的學(xué)生參與其中。第三，將討論式教學(xué)模式運(yùn)用到課前預(yù)習(xí)階段，會(huì)使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、配方選擇、實(shí)驗(yàn)流程和注意事項(xiàng)等內(nèi)容有更充分的了解，教學(xué)效果更顯著。

課題組在玻璃工藝學(xué)綜合設(shè)計(jì)課程中使用了課前討論式教學(xué)模式。依據(jù)實(shí)踐教學(xué)大綱，設(shè)計(jì)任務(wù)為：制備一塊玻璃，并對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)。學(xué)生自動(dòng)組合，5人一組，教師提出若干討論題目，如制備何種玻璃、選擇哪些原料及其配比、依據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行哪些性能檢測(cè)等，學(xué)生依照討論題目查閱相關(guān)文獻(xiàn)后進(jìn)行討論。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生無(wú)論對(duì)顏色玻璃、微晶玻璃還是對(duì)封接玻璃等各類玻璃制品都顯示出濃厚的興趣，積極查找各種玻璃性能的配方和性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同著色劑對(duì)玻璃顏色影響的問題展開了激烈的討論，討論中也涉及了實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng)等細(xì)節(jié)問題，取得了滿意的效果。

2 進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

為了提高實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)儀器的利用率，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，進(jìn)行開發(fā)式實(shí)踐教學(xué)勢(shì)在必行。而且，建設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家教育部教學(xué)評(píng)估的要求，是一種適應(yīng)社會(huì)需求的發(fā)展趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)高校跨越式發(fā)展的重要途徑。

由于本專業(yè)很多實(shí)踐環(huán)節(jié)都需要高溫大功率電爐和其他高科技科研儀器，設(shè)備價(jià)格昂貴、數(shù)量有限，而且實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，因此，只能將許多學(xué)生分成一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一時(shí)間開課，很難保證每個(gè)學(xué)生都有實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以后，能夠充分發(fā)揮有限設(shè)備資源的潛能，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的利用率；學(xué)生也能夠結(jié)合自己的實(shí)際情況確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間，容易實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，單人實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果得到明顯提高。但開放式實(shí)踐教學(xué)模式在實(shí)施過程中也會(huì)遇到許多制約因素和困難，如需要對(duì)使用設(shè)備的學(xué)生進(jìn)行操作培訓(xùn)，定期對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的配備和管理等，必將增加設(shè)備維護(hù)資金、實(shí)驗(yàn)室管理難度以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作量。

針對(duì)上述利弊，課題組對(duì)開放式實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了幾年的嘗試，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上，逐漸摸索出一條自主創(chuàng)新之路。課題組在綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)試行了開放式實(shí)踐教學(xué)模式，學(xué)生針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)自主選題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并與指導(dǎo)教師討論后制訂實(shí)驗(yàn)方案。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生所選擇的儀器和設(shè)備，對(duì)使用者進(jìn)行培訓(xùn)，保證學(xué)生能安全獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生可以自主選擇時(shí)間向?qū)嶒?yàn)管理科預(yù)約實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間包括課后、節(jié)假日和寒暑假；開放對(duì)象為三、四年級(jí)本科生和全體研究生。為了有效地調(diào)配場(chǎng)地和設(shè)備，可實(shí)施網(wǎng)上預(yù)約制度，學(xué)生按照預(yù)約時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備施實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理，有利于提高其利用率。另外，對(duì)部分簡(jiǎn)單設(shè)備的使用方法和注意事項(xiàng)錄制成視頻，上傳到網(wǎng)站，對(duì)學(xué)生開放，學(xué)生在使用設(shè)備前觀看視頻，自主學(xué)習(xí)，教師不必反復(fù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，減輕教師的工作量。

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是教學(xué)型大學(xué)向教學(xué)研究型大學(xué)轉(zhuǎn)變的必然趨勢(shì)，不但要求教師投入更多的時(shí)間和精力，也要求制定與其配套的管理制度，更要求高校投入大量資金保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)施過程中要進(jìn)行整體規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮，協(xié)同作用，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室開放持續(xù)健康的發(fā)展。

3 引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新是一種高級(jí)的思維勞動(dòng)和創(chuàng)造，是在熟練掌握基本技能的基礎(chǔ)上對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用。在當(dāng)今社會(huì)的需求下，培養(yǎng)既有實(shí)踐技能，又有創(chuàng)新思維的創(chuàng)新型人才尤為重要。目前，大學(xué)教育過程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)3種類型。課題組成員要定期針對(duì)本專業(yè)近期研究的熱點(diǎn)，對(duì)各實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新論證，選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，權(quán)衡傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容之間的關(guān)系，適當(dāng)增加綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占的比例。指導(dǎo)教師在實(shí)踐教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維，為學(xué)生提供更多的個(gè)性發(fā)展空間。創(chuàng)新思維的建立必須以理論知識(shí)和基本技能為基礎(chǔ)，保障理論教學(xué)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，制定綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)入制度，只有基礎(chǔ)理論和基本操作考核及格的學(xué)生才有資格進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，完成逐漸由理論到實(shí)踐直到創(chuàng)新的漸進(jìn)式學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)動(dòng)手能力，活躍學(xué)生思維，提高綜合素質(zhì)。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的一個(gè)重要舉措。本專業(yè)在大四設(shè)置了玻璃、水泥、陶瓷3門工藝學(xué)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)個(gè)人愛好自主選擇方向，將理論教學(xué)所得到的知識(shí)貫通到整個(gè)實(shí)踐中。在設(shè)計(jì)方案擬定、原料選擇和配方計(jì)算、儀器設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)的選用、產(chǎn)品性能檢測(cè)等許多方面都自己查閱相關(guān)資料，自己解決所遇到的問題，教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生自主分析解決問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生在實(shí)踐中拓寬知識(shí)面，對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料的制備及性能有系統(tǒng)的了解，取得了較為理想的教學(xué)效果。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的另一重要措施。課題組在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”科技創(chuàng)新大賽的立項(xiàng)過程中以及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)采用了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每人一題、題目不能雷同；創(chuàng)新大賽要求立項(xiàng)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性，因此，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容多為國(guó)內(nèi)研究較新、較熱的課題，沒有成熟的技術(shù)，需要在實(shí)踐的過程中逐漸探索，學(xué)生要具備多學(xué)科的理論知識(shí)，并將所學(xué)原理運(yùn)用到樣品的表征和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析上，難度也隨之增大，這就要求學(xué)生投入更多的精力，不斷擴(kuò)充自己的知識(shí)量，在分析和解決問題的同時(shí)，開發(fā)創(chuàng)新思維。

4 制定合理的考核評(píng)價(jià)體系

目前，大多數(shù)實(shí)踐教學(xué)考核體系多采用“終結(jié)考核為主，平時(shí)考核為輔”的考核模式，缺乏對(duì)實(shí)踐教學(xué)過程的考核，不能客觀地反映學(xué)生實(shí)踐過程的實(shí)際情況，影響最終成績(jī)?cè)u(píng)定的準(zhǔn)確性，容易導(dǎo)致評(píng)定結(jié)果的主觀化，影響學(xué)生實(shí)踐的積極性。因此，統(tǒng)一考核標(biāo)準(zhǔn)，確定一套嚴(yán)謹(jǐn)、合理、規(guī)范的考核評(píng)價(jià)體系，不僅能對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力進(jìn)行準(zhǔn)確定位，而且在教學(xué)質(zhì)量的評(píng)定中發(fā)揮著重要作用。

在實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系中，增加過程考核的權(quán)重，減少因偶然因素影響綜合評(píng)定成績(jī)的差異，細(xì)化整個(gè)實(shí)踐過程，實(shí)施“定點(diǎn)定量”的考核模式。將課前預(yù)習(xí)檢查、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)定的合理性、操作動(dòng)作的規(guī)范性等納入考核范圍，制定出相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。這樣的考核辦法既能激發(fā)學(xué)生參與實(shí)踐教學(xué)的積極性，又有利于對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力給予準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。另外，指導(dǎo)教師要對(duì)各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合分析，突出核心內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)，制定詳細(xì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，將各環(huán)節(jié)的成績(jī)進(jìn)行綜合比較，權(quán)衡修正系數(shù)，完善量化評(píng)價(jià)體系。

在硅酸鹽熱工基礎(chǔ)及設(shè)備課程教學(xué)中，課題組運(yùn)用了這一考核評(píng)價(jià)體系。該課程為無(wú)機(jī)材料專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)3個(gè)部分，其中在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)準(zhǔn)備、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)答辯、選擇窯爐設(shè)計(jì)方案、編寫設(shè)計(jì)說明書、繪制圖紙以及課程設(shè)計(jì)答辯9個(gè)環(huán)節(jié)上設(shè)定評(píng)分點(diǎn)，其中在實(shí)驗(yàn)操作、編寫設(shè)計(jì)說明書和圖紙繪制3個(gè)環(huán)節(jié)上，要求指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的每一步操作和計(jì)算都有評(píng)分，最后根據(jù)各環(huán)節(jié)成績(jī)乘以相應(yīng)修正系數(shù)，得到學(xué)生最終的實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)，并要求對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)逐一考核，成績(jī)合格者方能進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“定點(diǎn)定量”的考核模式能充分保證成績(jī)?cè)u(píng)定的客觀性，讓學(xué)生感到公平公正，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和潛能，培養(yǎng)了良好的科學(xué)態(tài)度和動(dòng)手能力，增加教師與學(xué)生的交流，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，充分利用學(xué)校已有的硬件條件，通過科研儀器設(shè)備的共享和開放式管理，在設(shè)備管理方式和手段上為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境；加強(qiáng)教學(xué)理論與實(shí)習(xí)訓(xùn)練力度，注重學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力；采用“定點(diǎn)定量”的實(shí)踐考核評(píng)價(jià)體系，使學(xué)生對(duì)實(shí)踐成績(jī)感到公平合理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果，培養(yǎng)社會(huì)需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。這是我校無(wú)機(jī)材料專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中探索的經(jīng)驗(yàn)，希望為工科院校有效地開展實(shí)踐教學(xué)提供新思路。

[1] 陳春朝，崔樹新.提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)想法[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2010，1：103～105

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Exploring of practical teaching of inorganic material major

Ma Lei, Ma Weimin, Zhang Yongming, Zhang Fan
Shenyang university of chemical technology, Shenyang, 110142, China

In this paper, introduces the methods of inorganic material major teaching practice aiming at its specialty characteristics and the present situation. Combined with practical experience in teaching, the effect of the opening laboratory, training students' innovative thinking and formulating reasonable evaluation system of check-up on improving teaching quality are discussed. It provides a new idea for inorganic materials professional practice teaching.

inorganic material major; teaching practice; innovative thinking; evaluation systems of check-up

2011-05-23 稿件編號(hào)：1105143

馬雷，博士，講師。