冶金工程专业实验教学改革研究
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摘 要：随着教育理念的改革和发展，对高等教育培养综合性人才培养提出了新的要求。实验教学是培养学生综合素质重要途径之一，更是高校双创人才培养的重要环节。针对长春师范大学冶金工程专业实验教学存在的问题，结合实验教学的具体情况，提出了教学改革的具体路径，通过完善教学设施、开展开放实验教学、绿色实验教学、改革考核模式和加强师资队伍建设等方面进行探索，重点培养学生的实践能力和创新能力。
关键词：冶金工程专业 实验教学 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）11（b）-0099-02
近年来，随着教育理念的改革和发展，高等教育的人才培养模式也正由传统的专业型人才培养向综合型人才培养转变。2016年6月，我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员，正式拉开现阶段我国工程教育改革的帷幕[1]。在工程认证的背景下，改变传统教学理念，以培养适应社会全面进展的综合型人才成为首要目标。实验教学是高校理工科教学的重要组成部分，是学生获得创新能力、自主学习能力和工程实践能力的重要手段。实验教学过程也是培养学生综合素质的主要途径，更是高校工程类专业培养应用创新型人才的重要环节[2]。该文依托长春师范大学冶金工程专业课程体系，针对冶金工程专业传统实验教学模式存在的問题，提出冶金工程专业实验教学的新思路，探讨了实验教学改革的具体途径。
1 问题分析
1.1 重理论轻实验
在大部分的教学过程中，过于强调理论学习的重要性，实验课的设置依托于理论课，这使得实验教学内容过于单一，大多是演示实验和验证实验，实验过程和方法比较具体，学生只要按照实验流程或者教师的操作方法重复进行即可。对于需要学生自主设计实验方案和实验流程的综合设计性实验和创新性实验较少，同时，科学研究的实验内容太少，教学方式上多以教师主体学生被动接受的形式出现在实验教学中，并没有体现学生的主体地位，这些教学手段和教学形式直接影响学生创新能力和工程能力的培养。实验课程的设置不仅要培养学生分析问题和解决问题的能力，更要培养学生对理论知识的运用能力。目前冶金工程专业的实验教学模式，会使培养的学生缺乏创新思维和独立思考和解决问题的能力，这种教学形式会直接影响学生以后的工作和生活，使得学生在实际工作中不懂变通，过于形式化[3]。
1.2 实验条件不足
冶金工程是实践性较强的专业之一，近年来，随着科技的不断进步，冶金的各种工艺也在不断更新中，而冶金工程专业的师资队伍存在专业性不强、实践经验不足等问题，这严重影响了实验教学的质量。实验教师数量不足，难以满足实验教学的要求，专业课教师要承担大部分的实验教学，使得教师实验教学压力大，也直接影响理论课的教学质量;师资的整体水平不高，职称分布不均衡，这也限制了教师创新能力的提升，直接影响学生的成长和未来的发展;实验经费、实验场地投入不足等问题也难以满足学生对实验的要求，使得一些综合性的实验难以完成，很大程度上限制了学生实验水平的提升。
1.3 考核方式单一
冶金工程专业在实验过程中，部分实验室设备较大，实验操作过程中很难单独完成，只能以小组的形式共同测定实验数据，这就导致了一些学生在实验过程中不主动，直接用小组同学的实验数据，一些小组的实验数据由个别同学进行处理，其他同学直接使用，这就使得部分学生在实验过程中得不到锻炼。而传统的实验课程考核模式以实验预习报告、实验报告和出缺勤成绩为主，由于实验学生较多，很难在成绩上体现学生的课堂操作情况。
2 改革措施
传统的冶金工程实验课程教学存在上述问题，实验过程过于形式化，这在一定程度上限制了学生的创新能力的发展[4]。因此，实验教学的改革需从学校、教师和学生各个层面进行改革，采用合理的实验手段提升教学质量和教学效果，从而提升学生解决冶金过程中复杂的工程问题的能力。
2.1 完善教学设施
实验教学过程中的硬件保障是实验教学的各种仪器。随着科学技术的不断进步，原有的设备已经老旧或不能满足实验要求。面对新的需求，学校应加大仪器的购买力度，适时更新仪器。一些可拆装的仪器实，验教师可根据实验要求进行改装，这样既可以充分利用原有设备，又可避免浪费资金。由于现代技术更新速度快，为了使学生能够使用一些比较昂贵的、较新的实验仪器，可以进行校企合作，学生到企业中实习，使学生在实习过程中学到新技术、新知识。在实际操作中学生的实验技能得到提升，也了解了企业对人才的需求，同时也可以提高教学质量。
2.2 开放实验教学
冶金工程专业的毕业生在未来的工作岗位上大多进行实际操作，因此除了课程大纲所设置的课时外，教师还应该为学生提供更多的开放性的实验内容，有利于学生在课外时间充分地理解实验现象与原理，提升学生科研能力。为吸引学生走进实验室，可以依托大学生冶金实验竞赛、大学生创新创业项目和各类竞赛类项目开展实验创新，使更多的学生对冶金实验产生兴趣，从而走进实验室。在开放实验的过程中，要制定相应的实验室管理条例，进入实验室的所有学生必须遵守实验室的规章制度，以保障学生和实验室工作人员的人身安全[5]。多种形式的开放实验室，不仅能激发学生实验的兴趣，提高创造力，还可以拓宽学生视野，增加知识储备，积累实验经验。规范和长期的开放实验室，不仅能让学生学习教学大纲中规定的实验内容，还可以让学生有机会接触到各种大型仪器，如热重、扫描电镜、红外光谱和XRD等，并学会分析各种仪器产生的实验数据，提高学生分析和解决问题的能力。
2.3 绿色化教学
教师在设计实验方案时，对于污染大、辐射强或对学生身体危害大的实验坚决不开设。在教学过程中鼓励学生开展绿色冶金研究，如引导学生进行废弃物综合利用、废气和废水净化后排放等，实验过程中产生的各种废弃物要有专人管理，制定管理办法，责任到人。鼓励实验教师和学生自行设计和改装实验仪器，将绿色实验的理念贯穿到整个实验教学过程中。 2.4 完善评价体制
成绩考核评价是冶金实验教学中的重要环节，是反映学生学习能力和实验能力的重要手段，更是检验实验教学效果和改进教学方法的重要依据[6]。改革传统的实验教学形式，将实验课程和理论教学分离出来，独立开设课程。改变仅以出勤和实验报告作为评分的依据。采取分项考核的方法，实验考核成绩包含预习报告的撰写能力、实验仪器操作的规范性和熟练度、实验报告的书写情况、实验数据的分析和总结情况以及实验室的卫生情况等，每项单独计分，不仅考察学生实验能力，更要重视实验的过程，着重培养学生发现问题、独立分析问题和解决问题的能力，培养学生团队意识和协作能力。鼓励学生在参加开放性实验的同时，对实验数据进行分析处理并撰写学术论文，并将发表论文情况列入考核标准中，激发学生学习的热情和对科研的兴趣，提升学生的科研素養。
2.5 加强师资队伍建设
师资队伍建设是实验教学的重要保障，只有实验教师的能力强、素质高、有创造力才能完成高质量的实验教学任务，才能培养出实践能力强、有创新精神的高素质人才。提升实验教师的水平需要学校和学院提供支持和保障，要引进高层次人才和具有企业经验丰富的高学历人才，同时要注重实验教师的培养，鼓励青年教师继续学习和深造，形成科学合理的实验教师梯队。学校和相关教学部门应增加专项实验课题，有助于实验教师及时了解学科的国内外发展动态，掌握最新的前沿知识，及时改革实验过程中存在的问题，提高工程实践能力。校、院的教学督察组也要定期对实验教师进行考察和指导，全面提升实验教师的综合素质。
3 结语
冶金工程实验的教学理念是“教师主导，学生主体”。通过改革实验教学内容，提高学生实验的积极性和主动性，从而使实验课堂教学充满乐趣。通过上述的改革，增加学生的主观能动性，以培养学生发现问题、提出问题、思考问题和解决问题的能力，引导学生用所学知识解释实验现象，分析实验结论。在实验过程中培养学生的团队意识，多给学生提出一些开放性的问题，促进学生的沟通和交流，让学生用自己的语言来描述实验过程和实验现象，从而加深学生对冶金基础知识的理解，让所学的知识活起来，真正用到实践中去，让学生在实验过程中增加语言表达能力和创新能力。
实验过程中引导学生将学习与日常生活联系在一起，有助于学生观察生活中的各种现象，并能用所学的冶金知识和化学知识去解释各种现象，解决实际生活中的相关问题，提高学生对知识的应用能力，达到学以致用的教学效果。实验室的开放有利于学生探索不同的科研方法，为将来的工作奠定扎实的实践基础。通过对冶金工程实验教学的探索，并在实际的教学过程中逐一落实，努力为社会提供高素质的应用创新型人才。
参考文献
[1] 何晓蓉，刘爱明，盛欣，等.OBE理念下高等工程教育专业人才培养模式改革思考[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2018（8）：76-78.
[2] 牛文莉.大学生实践能力的培养[J].价值工程，2010（4）：129.
[3] 宋新莉，贾涓，吴隽，等.金属材料工程专业实践教学研究与探索[J].教育教学论坛，2015（22）：111-112.
[4] 余岳，成日金，张翔，等.冶金原理实验教学改革的探讨[J].教育教学论坛，2016（1）：94-95.
[5] 徐绍业，邵晓云.高校开放实验室要素解析与运行机制研究[J].科技信息：科学教研，2008（5）：7.
[6] 刘洁群.冶金工程专业实验教学的改革研究[J].教育教学论坛，2015（50）：250-251.
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