林萬明　王文先　王利芬　張紅霞

摘要：實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑。太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院實驗教學(xué)中心通過一系列改革，構(gòu)建了“材料全壽命過程”的實驗教學(xué)體系，有效整合了實驗室資源，突破專業(yè)和課程的界限，將實驗教學(xué)和科研項目有效結(jié)合，既能鍛煉學(xué)生的實踐能力，又能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而提升學(xué)校的辦學(xué)水平和教育質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)中心；實驗教學(xué)；材料工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）48-0277-03

實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是我國高等教育過程中不可或缺的組成部分，是高等學(xué)校本科教學(xué)過程中極為重要的一個環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)可以提高大學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)滿足用人單位需求的實踐創(chuàng)新型人才。我們通過加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以鞏固和加深學(xué)生們的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識，提高學(xué)生們的就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力。近年來，隨著用人單位對應(yīng)屆本科畢業(yè)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力要求的不斷提高，高校也在積極響應(yīng)，不斷改革實驗教學(xué)體系，加強學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程實驗教學(xué)中心，是由始建于1955年的鑄造、鍛壓、焊接和熱處理實驗室發(fā)展而來。經(jīng)過近60年的建設(shè)，已經(jīng)發(fā)展壯大成為集基礎(chǔ)性、先進性、開放性于一體的大學(xué)生實驗、實踐和實訓(xùn)基地。該實驗教學(xué)中心于2013年獲批山西省實驗教學(xué)示范中心，緊密結(jié)合山西省地方區(qū)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以地方需求為導(dǎo)向，充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作，不斷提高大學(xué)生的實踐動手和創(chuàng)新能力。近年來，隨著太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)，對實驗教學(xué)體系進行了系統(tǒng)的改革，探索建立了“材料全壽命過程”實驗教學(xué)新體系，實現(xiàn)了“實驗室資源有效整合、教學(xué)科研有機結(jié)合、學(xué)校與社會協(xié)同育人的體制與機制”，突破了專業(yè)與課程的界限，使實驗教學(xué)中心成為集基礎(chǔ)性、先進性、開放性于一體的大學(xué)生實驗、實踐和實訓(xùn)基地，強化大學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提升辦學(xué)水平和教育質(zhì)量。

一、實驗教學(xué)體系的改革

1.構(gòu)建“材料全壽命過程”的實驗教學(xué)體系，努力進行實驗?zāi)K化建設(shè)。構(gòu)建“材料全壽命過程”的實驗教學(xué)體系。將太原理工大學(xué)材料學(xué)科（材料科學(xué)與工程學(xué)院、表面工程研究所和新材料工程技術(shù)中心）的實驗室有效整合、有機協(xié)調(diào)，建立實驗室模塊，獨立開設(shè)實驗課程。學(xué)?，F(xiàn)已建成“金屬材料、高分子材料、無機非金屬、冶金工程、表面工程、材料測試分析、材料計算模擬和綜合創(chuàng)新實驗平臺”等8個大類25個實驗室，分別有液態(tài)成型、塑性成形、材料連接、材料熱處理、激光加工、無損檢測、聚合物合成與制備、高分子材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、高分子材料成型、膠凝材料、陶瓷制備、鋼鐵冶煉、有色冶煉、涂層及超硬材料制備、材料表面性能測試、腐蝕與防護、化學(xué)分析、力學(xué)性能測試、微觀組織結(jié)構(gòu)分析、材料加工仿真和多尺度材料模擬實驗室，以及不銹鋼研發(fā)、鎂合金研發(fā)、光電材料與器件研發(fā)和材料失效分析等綜合創(chuàng)新實驗平臺。這一做法提高了設(shè)備利用率，增加了綜合類、設(shè)計類和創(chuàng)新類實驗的開出率，調(diào)動了學(xué)生實驗積極性，有利于學(xué)生綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.結(jié)合材料學(xué)科建設(shè)，將大型科研設(shè)備納入實驗教學(xué)管理體系。為使學(xué)生盡早接觸、了解相關(guān)高、精、尖設(shè)備的使用，學(xué)校通過建設(shè)大型實驗設(shè)備平臺，將一些大型科研設(shè)備納入實驗教學(xué)管理體系。為本科生開設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)實驗和創(chuàng)新實驗研究，這不僅提高了實驗質(zhì)量，也提高了設(shè)備利用率，使本科教學(xué)直接從學(xué)科建設(shè)與發(fā)展中受益。如“材料測試分析”和“材料模擬計算”等實驗?zāi)K基本由學(xué)科建設(shè)與科研項目投入。

3.合理設(shè)置實驗項目，不斷豐富實驗內(nèi)容。實驗教學(xué)中心以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和工程實踐能力的復(fù)合型人才為目標，通過考察實驗室資源、優(yōu)化實驗教學(xué)體系，每個實驗室按照“基礎(chǔ)類、設(shè)計類、綜合類和創(chuàng)新類”四個層次設(shè)置實驗項目，難易循序漸進，水平逐漸提高。學(xué)校將實驗教學(xué)和理論教學(xué)結(jié)合起來，將課堂內(nèi)外結(jié)合起來，科學(xué)合理安排各類實驗時間，實現(xiàn)課程實驗與創(chuàng)新項目有機結(jié)合。同時，學(xué)校將實驗教學(xué)工作和服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟結(jié)合起來，打造具有突出特色的實驗教學(xué)品牌，擴大地區(qū)輻射效應(yīng)，進一步提高中心實驗室建設(shè)水平和實驗教學(xué)水平。這些措施在滿足教學(xué)的基礎(chǔ)上，極大地豐富了實驗教學(xué)的內(nèi)容，提高了大學(xué)生的實踐動手和創(chuàng)新能力。本實驗教學(xué)中心已建有系統(tǒng)的實踐教學(xué)方案，每門實驗課程都撰寫有實踐教學(xué)大綱，由點到面地對學(xué)生進行系統(tǒng)的實踐教育。

4.積極建設(shè)開放實驗室，全方位為學(xué)生服務(wù)。為充分利用實驗資源服務(wù)學(xué)生，我們在保證本科教學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，積極創(chuàng)造條件開放各個實驗室，對全院的本科生、研究生開放，學(xué)生可通過預(yù)約，隨時進入實驗室進行各類實驗，對本科生畢業(yè)論文和研究生課題研究工作起到了積極作用，為提高學(xué)生綜合實踐能力和創(chuàng)新能力創(chuàng)造了有利條件。

二、實驗教學(xué)中心改革方案

1.調(diào)整實驗內(nèi)容，完善實驗教學(xué)體系。學(xué)校不斷更新實驗教學(xué)的內(nèi)容，適當減少實驗課程中的驗證性實驗和演示性實驗，通過調(diào)整實驗項目，加大綜合性和創(chuàng)新性實驗的數(shù)量，實驗教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，理論知識和實踐動手并重。

2.以學(xué)科建設(shè)、專業(yè)發(fā)展、科學(xué)研究為依托，吸納國內(nèi)外，特別是“中心”教師的研究成果，更新實驗內(nèi)容。中心根據(jù)學(xué)科建設(shè)和專業(yè)發(fā)展的特點，將學(xué)科建設(shè)、專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)有效結(jié)合，實驗教學(xué)中不斷吸納新科研成果，既能保證學(xué)生的實驗教學(xué)與科學(xué)研究，又能服務(wù)于社會。

3.充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)輔助手段，實現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的有效結(jié)合。實驗中心將實驗課程的多媒體教學(xué)課件、實驗教學(xué)教案、科研項目及成果等實驗教學(xué)資源全部上傳至中心網(wǎng)頁，使優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源能夠共享，師生們可通過中心平臺進行在線交流。

4.加強實踐動手能力的培養(yǎng)，創(chuàng)造各種形式的交流與合作，不斷提高教師的教學(xué)水平，拓寬學(xué)生們的視野。教師的實踐能力和創(chuàng)新能力，會對實驗教學(xué)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。實驗中心要求教師積極申報各種科研項目，以增加實踐動手的經(jīng)驗，不斷豐富實驗教學(xué)內(nèi)容。通過參加學(xué)校組織的各種學(xué)術(shù)交流，這能不斷提高老師們的教學(xué)水平，拓寬學(xué)生們的視野。endprint

5.強化學(xué)生的科研過程訓(xùn)練，培養(yǎng)本科生的科研動手能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。學(xué)校充分發(fā)揮實驗中心老師們在科研方面的優(yōu)勢，強化教學(xué)與科研相結(jié)合。學(xué)校通過組織學(xué)生參與教師的科研工作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力?！爸行摹背嗣磕陮⒔M織一次開放型研究課題的申報外，在學(xué)生畢業(yè)論文撰寫過程中，從論文選題、方案設(shè)計、實驗實施和論文撰寫都可以充分利用實驗中心充足的實驗設(shè)備資源進行本科生的畢業(yè)論文（設(shè)計）。學(xué)校通過加強開題報告、結(jié)題報告、畢業(yè)論文撰寫等科研環(huán)節(jié)的鍛煉，可有效地培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識。

6.改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)考核辦法，建立多元化的實驗教學(xué)考核體系。學(xué)校通過考核，可以檢查和評價實驗教學(xué)的效果，引起學(xué)生的重視。本實驗中心建立了多元化的實驗教學(xué)考核體系，既要考核基本操作技能，還要重視創(chuàng)新設(shè)計能力，將現(xiàn)場考查和實驗考試相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在實驗過程中分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

三、實驗教學(xué)中心改革措施

以“加強基本技能訓(xùn)練，注重全面素質(zhì)培養(yǎng)，促進創(chuàng)新意識養(yǎng)成”為實驗中心改革的指導(dǎo)思想，積極構(gòu)建實驗教學(xué)新體系，不斷進行實驗內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法等方面的改革，著重加強以下幾方面的工作。

1.針對量大面廣的各類本科生，建立了“基礎(chǔ)—綜合—設(shè)計—創(chuàng)新”四個層次的實驗教學(xué)體系，構(gòu)建板塊式、多層次實驗教學(xué)平臺；建立了由簡單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合的循序漸進教學(xué)內(nèi)容體系。

2.改革實驗管理體系，構(gòu)建以學(xué)生為中心、以能力培養(yǎng)為核心的實驗室運行機制，加強網(wǎng)絡(luò)和多媒體等現(xiàn)代化實驗教學(xué)手段的推廣。學(xué)校加強實驗中心網(wǎng)站的管理與建設(shè)，推行實驗室和網(wǎng)上相結(jié)合的立體化教學(xué)模式；學(xué)校不斷開放實驗室，為學(xué)生創(chuàng)造良好的實驗環(huán)境；根據(jù)學(xué)科及專業(yè)方向不同，學(xué)校合理調(diào)整實驗項目；學(xué)校根據(jù)多元化的實驗教學(xué)考核體系，對學(xué)生的實驗過程、基本技能及創(chuàng)新能力進行全面的評價。

3.加強實驗中心師資隊伍的建設(shè)，以高水平教師保障高水平實驗教學(xué)效果。中心注重引進高水平人才，同時加強現(xiàn)有教師的培訓(xùn)，鼓勵青年教師攻讀博士學(xué)位，通過繼續(xù)深造拓寬知識和提高能力，以提高實驗中心的整體實驗教學(xué)水平。實驗中心要求教師愛崗敬業(yè)，重視對學(xué)生實踐動手和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗中心通過師資隊伍建設(shè)，改善隊伍結(jié)構(gòu)，逐步提高實驗教學(xué)水平。

4.將實驗教學(xué)、科研項目和工程設(shè)計有機結(jié)合，保證實驗中心發(fā)展的可持續(xù)性。實驗中心充分發(fā)揮中心師資力量，進行實驗設(shè)備的自主研發(fā)，加強科技成果的轉(zhuǎn)化；鼓勵學(xué)生積極參與創(chuàng)新實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手和創(chuàng)新能力。實驗中心的教師可將在研究或結(jié)題的科研項目作為創(chuàng)新性實驗課題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

5.多渠道、多方面籌措資金，進一步改善實驗環(huán)境和條件。實驗中心根據(jù)學(xué)科和專業(yè)方向的不同，構(gòu)建了實驗教學(xué)的新體系。實驗中心通過學(xué)科建設(shè)、省部共建實驗室、科研經(jīng)費等多渠道籌措資金，積極更新和補充設(shè)備儀器，保證綜合性和創(chuàng)新性實驗的開設(shè)需求；同時，加強實驗設(shè)備的使用管理，不斷改善實驗環(huán)境和條件。

四、結(jié)語

太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程實驗教學(xué)中心通過不斷建設(shè)與改革，構(gòu)建“材料全壽命過程”實驗教學(xué)體系，設(shè)置基礎(chǔ)類、綜合類、設(shè)計類和創(chuàng)新類層次化實驗項目，為學(xué)生提供了一個培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)平臺；突破專業(yè)與課程的界限，加強基礎(chǔ)知識，注重能力培養(yǎng)，實驗教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成，將科研項目和工程實際與實踐教學(xué)進行有機結(jié)合，不斷提高本科生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

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基金項目：山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目（J2013017）

作者簡介：林萬明（1970-），男，副教授。endprint