金属材料专业实验教学中的问题与改革

来源:用户上传      作者:戴世娟

　　摘  要：实验教学在普通高校工科专业教学过程中占有十分重要的地位。金属材料专业本身就是理论与实验并重的学科，学生经过理论知识的学习后，应当掌握实验基本操作技能方法以及实验相关知识，同时能够培养其科学素养和创新意识，为将来在科研机构工作提供前提条件。该文介绍当今高校教育教学的过程中，金属材料专业的实验教学中存在问题，并根据笔者自身的教学经验有针对性地提出教学优化方案。
　　关键词：金属材料专业  实验教学  问题  优化方法
　　中图分类号：G642.0    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（b）-0142-02
　　金属材料专业是一个具有较强实践性的专业，在专业教学过程中，实验教学是该专业课程中的重要的、不可缺少的一部分，是培养人才的主体教学环节[1]。金属材料专业的实验教学内容非常丰富，包括金相组织观察、塑性变形、微观组织和性能测试等方面的内容。在整个教学过程中，不仅仅需要该专业的知识，还需要运用与数学相关的计算、与化学相关的反应变化等方面的知识，需要结合多学科知识并综合应用。因此，金属材料专业的实验教学并不是仅靠让学生学会操作各种仪器就能完成的，在这个过程中，教师需要不断帮助学生掌握各个学科的综合知识，并且在具备一定的动手能力后才能保质保量完成实验教学。这种高难度的实验教学，可以帮助学生通过实验活动，培养独立思考的习惯和提高动手的能力[2]。因此，实验教学是大学生锻炼实际操作能力和培养个人严谨思维的最为方便和有效的办法，笔者根据自己多年的教学实践活动，对目前金属材料专业实验教学方面存在的一些问题进行了总结，并探索了一些创新的教学方法。
　　1  金属材料专业实验教学中存在的问题
　　1.1 教学方法单一，课时较短
　　金属材料专业的实验教学的过程一般是由教师根据课本的内容来确定实验项目，课上教师会按照课本的要求一步一步地进行示范操作，而学生对整个过程进行观察和模仿，最后学生根据教师的实验过程撰写实验报告，教师则以实验报告为评价依据对学生的成绩进行评分。类似这样的实验教学方法过于单一，学生并不需要动脑筋思考原理是什么，也不需要想这样的实验可以用来研究什么问题，只要简单照做就可以。长期这样教学，学生的独立思考的能力得不到任何锻炼，更谈不上创新能力的提高。此外，金属材料专业的实验课的课时通常情况下较理论课的课时少很多，因此受到时间限制，教师在课堂上讲解的时间和学生自主实验的时间就会形成对立：讲解时间过长，学生自行操作时间势必减少;减少课堂讲解，学生有可能会因为知识储备不足而不能顺利完成实验[3]。因此，这种单一的教学方法不利于培养学生的自主创新能力，实验教学课时较少也不利于培养学生的动手能力。
　　1.2 实验项目内容缺乏特色
　　在各大高校中，金属材料专业的教学实验项目的内容比较中规中矩。各大高校的同一专业通常讲授的实验课项目大同小异，而不是结合该校自身的专业特点及办学特点而设立的符合该校具体科研教学实际情况的实验项目，也并没有与该校的科教特色相结合。因此，无法吸引具有一定专业知识的大学生，同时也无法使得特色学科的优势得到正常发挥。这样，就会造成实验项目内容与学科科研教学相脱节，一方面，一些学生会因为知识储备不足而害怕实验课程的难度;另一方面，一些学生会对实验课程缺乏兴趣，因为他们所学的实验内容和他们的专业之间的相关性不足。实验项目内容应该紧密联系本校的学科特色，如果只是偏重于某一项实验技术，学生往往是为了学习技术而学习，并不明确这项技术究竟在科学研究的时候如何运用，也不知道这项动手技能如何能对自己的专业知识的运用起到帮助作用。
　　1.3 考核方式目的性不明确
　　目前，大多数高校仍然采用要求学生提交实验报告的方式来评价学生的学习情况。这种评价方式并不能充分体现实验课程教与学的好坏，容易让学生误以为做实验的目的就是为了写好实验报告[4]。这种忽视实验前期的准备、操作步骤等实验过程的实验教学并不能真正让学生培养创新动手能力，而应该让学生明白实验的过程远远比实验结果更重要。因此，应该把学生是否掌握实验技术技能作为主要的考核标准，实验报告作为辅助的考核标准。
　　2  在金属材料专业实验教学中可尝试的优化方法
　　2.1 教育方式的创新
　　当今的教育模式和教育方法越来越多样化和智能化，教与学的过程也不再局限在四四方方的教室以及45min的课堂时间内，所以可以探索更多的教學方法以改善现在单一的教学方式。我们可以将现在这种模仿式教学逐步变为探索性教学，先在课前，学生通过预习相关知识，提出一些科学问题，带着问题，在实验课堂去探索实践性的答案，把实验教学的目的逐步从学会使用实验设备和实验方法过渡到解决科学问题的全新的教学模式[5]。此外，由于学生在课前已经对将要学习的相关知识进行预习，相当于延长了学生实验课的学习实践，这样既可以保证理论教学的实践，又可以让学生有充分的时间进行思考创新和实际验证。
　　2.2 实验教学内容的改革
　　每个学校都有其专业特色，可结合该校的专业特色，对实验教学内容进行改革，摒弃枯燥无味的单纯测试和验证的实验项目，设置一些创新性、科学性较强的实验教学课程，使得学生可以自己根据理论课所学的知识，发现问题，自行设计实验方案，进行科学研究，从中落实实验教学过程。这样做，好处有两点：第一，可以使得教学效率提高，在无形中延长了学生学习的时间，拓宽了学生的知识领域，将理论与实践更紧密地结合在一起;第二，在实验教学的过程中，能够让学生真正成为教学过程的主体，而教师可以更加全面地了解学生，形成教师与学生积极的互动，教师还可以及时地给学生提供知识和技能的支持，最大限度地激发学生自主学习的能力[6]。
　　3  结语
　　总之，实验教学在普通高校工科专业教学过程中占有十分重要的地位。金属材料专业的实验教学不仅可以让学生学习实验技能和测试方法，更能培养学生的创新、求是的科学精神和独立思考、勤于动手的科学理念，为学生将来从事科研工作打下良好基础。普通高校金属材料专业教学应当顺应当今教育形式，根据专业特色进行针对性的改革。优化教学模式、改革教学实验项目，加大力度对金属材料专业实验教学进行优化。
　　参考文献
　　[1] 钟金明.工科院校创新实验教学体系的建设与探索[J]. 技术创新与管理，2005（4）：46-48.
　　[2] 燕晶.新形势下普通高校物理实验教学中的问题与探索[J].智库时代，2019（13）：177-184.
　　[3] 周光礼，朱家德.重建教学：我国“研究性学习”三十年述评[J].高等工程教育研究，2009（2）：39-49.
　　[4] 朱平川，岑卫健，李楠.大型仪器平台应用于本科教学实验的探索[J].实验科学与技术，2012（1）：119-121.
　　[5] 庄总来，陈小麟，周涵韬.建设创新实验室，促进创新人才培养[J].高等理科教育，2004（2）：99-103.
　　[6] 夏顺萍，孙木兰.改革实验教学实施创新教育[J].上海师范大学学报：基础教育版，2006（11）：81-84.
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