無機材料實驗教學內(nèi)容新體系構(gòu)建實踐
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關(guān)鍵詞:地方高校;應(yīng)用型高校;無機非金屬材料;實驗教學內(nèi)容體系
隨著社會的進步，地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展逐步加速，倒逼地方高校進一步推進轉(zhuǎn)型，以培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的大學畢業(yè)生來應(yīng)對各行各業(yè)對應(yīng)用技術(shù)型人才的旺盛需求。作為高等教育重要組成部分的實驗教學，它在培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新意識和提高學生綜合素質(zhì)上發(fā)揮著關(guān)鍵作用［1］。無機非金屬材料專業(yè)隸屬工科，是實踐性比較強的專業(yè)，擔負著為社會培養(yǎng)無機非金屬材料領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)型人才的重任，更應(yīng)該重視實驗教學，要把實驗教學作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學生的動手實踐能力、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神［2］。湖南文理學院自2009年開始招收無機非金屬材料方向大學生以來，十分重視培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新意識，特別是湖南文理學院向“地方性”應(yīng)用型大學轉(zhuǎn)型以來，更是發(fā)力改善實驗教學基礎(chǔ)條件和加強實驗教學平臺的建設(shè)。同時，結(jié)合我校專業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標，我們也對無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容體系改革進行了積極的探索和實踐。
1原有實驗教學內(nèi)容體系存在的主要問題
長期以來，實驗教學在對人才培養(yǎng)的重要性上被嚴重低估。實驗教學往往被認為從屬于理論教學，從所處地位來看，實驗教學常常被認為是次要的。受這種錯誤認識和僵化的思維慣性所累，多年以來，無機非金屬材料實驗教學改革步子邁得不大，實驗教學內(nèi)容體系改變也不多。在當前，為應(yīng)對地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對應(yīng)用技術(shù)型人才的需求，地方高校加快了轉(zhuǎn)型發(fā)展?；谶@種情況，無機非金屬材料實驗教學體系應(yīng)當進行相應(yīng)改革，實驗教學內(nèi)容體系也應(yīng)當作出相應(yīng)改變。從與當前人才培養(yǎng)目標的匹配度視角來分析，我校原有實驗教學內(nèi)容體系主要還存在以下問題。
1.1實驗教學內(nèi)容相對孤立，相互之間聯(lián)系不緊密
涉及工程而進行的實驗都是綜合性的。在實際生產(chǎn)中，為了達到某個生產(chǎn)目的，往往會設(shè)計一系列的實驗，每一個實驗與其他實驗關(guān)聯(lián)度高，共同組成為一個有機整體。然而，在過去的無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容體系里，實驗教學內(nèi)容主要是一些演示性實驗和驗證性實驗。對于這些演示性實驗和驗證性實驗，可以說是根據(jù)多年的實驗教學實踐沉淀下來的精華，學生通過進行這些實驗?zāi)茯炞C理論教學所授基礎(chǔ)知識和基本理論，培養(yǎng)和訓練動手實踐能力和實驗基本技能。為了能讓實驗順利進行，這類實驗通常都由實驗指導老師和實驗教學參考書設(shè)計好了一系列流程。然而，由于學生在實驗過程始終扮演被動參與者的角色，實驗積極性不高，動手實踐能力和實驗技能的鍛煉效果較差。與此同時，我們也清楚地看到，在根據(jù)過去的人才培養(yǎng)方案設(shè)計的實驗教學內(nèi)容體系里，開設(shè)的單個演示性或者驗證性實驗教學內(nèi)容往往只和理論教學某些相關(guān)的零散知識點有關(guān)。這些實驗教學內(nèi)容在設(shè)置上尚缺乏系統(tǒng)性，相互之間關(guān)聯(lián)并不緊密，不能很好地反映理論教學中各個知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系。在做了這些實驗后，學生對這些實驗在實際生產(chǎn)中在什么場合用、怎么用以及能發(fā)揮什么作用等方面的認知是比較模糊的。
1.2實驗教學內(nèi)容模塊在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面的功能不強
按在人才培養(yǎng)發(fā)揮的作用來劃分，無機非金屬材料實驗主要包括基礎(chǔ)實驗?zāi)K和能力拓展實驗?zāi)K，具體可細分為演示性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗等類型。我校原有實驗教學內(nèi)容體系以基礎(chǔ)實驗?zāi)K為主，演示性實驗、驗證性實驗所占比重很大，而用以著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的能力的拓展實驗?zāi)K，設(shè)置的綜合性實驗、設(shè)計性實驗等實驗所占比重明顯偏低。
1.3實驗教學內(nèi)容與地方產(chǎn)業(yè)實際嚴重脫節(jié)
原有無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容體系更多地是涉及認知性實驗，而以培養(yǎng)學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力為主要目的的能力拓展實驗內(nèi)容太少。許多實驗教學內(nèi)容與地方產(chǎn)業(yè)研究熱點脫鉤，學生在校內(nèi)學的、做的和在他們以后進入用人單位后所面對的情況差別很大。從地方產(chǎn)業(yè)對應(yīng)用技術(shù)型人才在工程實踐能力和創(chuàng)新能力方面的要求角度而言，這樣的實驗教學內(nèi)容體系設(shè)計無疑是落后的，表現(xiàn)出與地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際需要的滯后性和嚴重脫節(jié)。另外，在實際生產(chǎn)中，工程項目的各種實驗都需要嚴格按照相應(yīng)的技術(shù)標準來進行。但是，在高校實驗室內(nèi)進行的實驗教學對技術(shù)標準執(zhí)行則帶著隨意性、甚至不執(zhí)行技術(shù)標準，容易造成學生的工程意識得不到充分培養(yǎng)，學生對標準化的概念也不重視的結(jié)果［3］。
實驗教學體系要達成的目標應(yīng)根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)方案來界定。在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，實驗教學活動的開展，除了要通過訓練使學生掌握基礎(chǔ)知識和基本實驗技能外，更要著重培養(yǎng)學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力。因此，在新的歷史時期，要進一步推進地方高校實驗教學改革。作為實驗教學體系核心之一的實驗教學內(nèi)容體系，也應(yīng)當與時俱進地隨之深化改革。構(gòu)建符合時展需要、大力推動素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的科學合理的實驗教學內(nèi)容新體系，在當前已經(jīng)成為地方高校無機非金屬材料實驗教學必須解決的問題。
2.1整合實驗教學內(nèi)容，構(gòu)建凸顯關(guān)聯(lián)密切的實驗教學內(nèi)容新體系
按所設(shè)置理論課程來劃分，無機非金屬材料實驗包括基礎(chǔ)課程實驗、專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗、專業(yè)課程實驗三大組成［4］。在我校原有的實驗教學內(nèi)容體系中，除了存在一些實驗項目重復(fù)的情況外，還存在有實驗項目與實驗項目之間知識點連貫性差、實驗內(nèi)容上相對孤立、關(guān)聯(lián)度不高的情況。在構(gòu)建實驗教學內(nèi)容新體系的實踐過程中，我們對原有實驗項目進行精簡整合，去掉了重復(fù)的實驗內(nèi)容，對內(nèi)容相近的實驗項目進行歸類整合。同時，按照無機非金屬材料的制備—結(jié)構(gòu)研究—物理性能研究—應(yīng)用研究這一層次遞進式主線設(shè)計高關(guān)聯(lián)度的實驗教學內(nèi)容。與原有實驗教學內(nèi)容體系相比較，整合優(yōu)化后的無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容新體系有了根本改變。通過學生親自動手操作完成實驗教學內(nèi)容新體系設(shè)置的實驗項目，既加深了學生對于“整體”和“部分”的認識，又進一步促進了學生對“部分”與“部分”關(guān)聯(lián)的各個知識點的理解，還重點訓練了學生的“工程師”角色應(yīng)具備的基本能力，特別是主動實踐能力和創(chuàng)新能力得到了良好的訓練。
2.2優(yōu)化實驗教學內(nèi)容模塊，構(gòu)建凸顯創(chuàng)新意識培養(yǎng)的實驗教學內(nèi)容新體系
基于當前地方產(chǎn)業(yè)的需求和高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，在構(gòu)建實驗教學內(nèi)容新體系的實踐過程中，我們采取了適當壓縮演示性實驗、驗證性實驗所占比例，努力增加著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的綜合性實驗、設(shè)計性實驗等實驗項目內(nèi)容的策略。同時，在實驗教學內(nèi)容模塊的教學進度設(shè)計上，我們采取了指導性→專業(yè)性→綜合性→創(chuàng)新性這種階梯遞進式模式來培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)能力［5］。從實驗教學內(nèi)容新體系的教學實踐來看，能力拓展實驗?zāi)K所占比重的增大對學生的實驗主動積極性發(fā)揮有很好的作用。更重要的是，開展的能力拓展實驗、特別是創(chuàng)新設(shè)計性實驗多了，學生能根據(jù)所掌握的基礎(chǔ)知識和基本理論，并以查閱文獻資料→選題→建立實驗方案→材料制備→材料結(jié)構(gòu)研究→材料物理性能研究→材料使用性能研究的“一條龍”式的實驗發(fā)展模式自主開展實驗。這種實驗教學內(nèi)容新體系的實踐對學生獨立分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)有更好的加成效果。
2.3結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)實際，構(gòu)建凸顯地方特色的實驗教學內(nèi)容新體系
實驗教學內(nèi)容體系是實驗教學體系的重要組成部分。實驗教學改革具有開放、互動以及引入的特征［6］。因此，實驗教學內(nèi)容體系的改革也不能閉門造車。特別是在當前地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下，實驗教學內(nèi)容的選擇要尤其注重結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)實際，適時地將地方產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)實踐中的實際問題引入并轉(zhuǎn)化為地方高校校內(nèi)實驗教學內(nèi)容。在構(gòu)建實驗教學內(nèi)容新體系的實踐過程中，我們基于湘西北地區(qū)無機非金屬材料領(lǐng)域的地方產(chǎn)業(yè)情況，找準地方產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)實際中的共性內(nèi)容，并將一些地方產(chǎn)業(yè)所使用的無機非金屬材料制備的新工藝技術(shù)和結(jié)構(gòu)性能表征的新技術(shù)、新方法作為實驗項目內(nèi)容納入到實驗教學內(nèi)容新體系中。此外，我們還充分利用教授、博士研究工作室實驗資源，開辟實驗第二課堂，豐富創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗內(nèi)容。我校不少無機非金屬材料領(lǐng)域的專任老師和地方產(chǎn)業(yè)開展了“產(chǎn)學研”合作，聯(lián)系地方產(chǎn)業(yè)實際的橫向項目也有很多，這也為學生了解地方產(chǎn)業(yè)實際和開展綜合素質(zhì)訓練提供了不少機會。在實驗教學內(nèi)容新體系的教學實踐過程中，我們督促學生積極走進實驗室，協(xié)助老師進行科學研究。學生親自參與地方產(chǎn)業(yè)關(guān)心的熱點問題研究，既開闊了學生的知識視野、更好地訓練了學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，又為學生從事進一步的科學研究奠定了基礎(chǔ)，還增大了學生畢業(yè)后在當?shù)氐胤疆a(chǎn)業(yè)就業(yè)、服務(wù)地方區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的概率。
3結(jié)語
實驗教學內(nèi)容體系改革是培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的助力劑。在地方高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型過程中，要適時地推進無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容體系改革。地方高校無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容新體系的構(gòu)建要注意整合原有實驗教學內(nèi)容、優(yōu)化實驗教學內(nèi)容模塊和結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)實際。無機非金屬材料實驗教學內(nèi)容體系的改革和深入實踐有利于進一步培養(yǎng)學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，有利于畢業(yè)生和地方產(chǎn)業(yè)需要的順利對接，形成雙贏局面。
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作者：左成鋼 肖安國 陳遠道 丁祥 夏杰 單位：湖南文理學院化學與材料工程學院
