金屬材料工程實踐教學研究探索
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1.實踐教學內容不完善
金屬材料工程專業的核心專業課是《材料科學基礎》、《金屬材料學》、《熱加工工藝》、《材料力學性能》及《材料分析方法》等。目前實驗教學及實習等實踐教學內容均與這些理論課程密切相關，而且實驗內容以驗證型實驗為主，例如《鐵碳合金平衡組織觀察》、《鋼的熱處理組織觀察》等，大多數學生認為，通過這些課程實驗，學會了利用顯微鏡識別金屬材料的微觀組織的能力，掌握了一些材料性能測試方法等，但是，目前的實驗教學內容涉及的綜合型及設計型實驗內容相對較少，而這些實驗內容是綜合利用所學理論知識設計實驗工藝并進行相關實驗研究等，以培養學生的思維創新能力和分析問題、解決問題的能力。此外，金屬材料工程專業畢業生的追蹤調查表明，大多數畢業生從事與本專業相關的工作，但是還有從事與金屬材料相關的冶煉及材料的成型與控制相關的工作。由于目前實驗課程教學缺少綜合型及交叉學科的相關實驗教學內容，影響了學生在相關專業的工作崗位上的實際操作技能。調查研究表明大多數學生認為大學實踐教學應該涉及到交叉學科內容，根據目前金屬材料工程專業培養方案課程設置，開設了材料成型與控制及鋼鐵冶金相關的課程，如《軋制原理及工藝導論》、《鋼鐵冶金概論》等，因此可以開設與鋼的冶煉、模擬軋制等相關的實驗。這樣有利于拓展學生的知識面，從而使得學生畢業后能夠擴大就業面，增強社會適應性。如果實踐教學的內容不完善，會影響學生在相關專業領域的就業前景，從而降低就業率。
2.實踐教學質量不高
實驗教學質量不高的原因是多方面的：實踐教學系統及內容不完善、實驗設備條件及環境因素等。簡單的驗證性實驗教學，由于沒有太多的新意，學生在實驗過程中缺乏積極性、主動性，被動按照實驗程序完成任務，學生的思維能力得不得培養。而實驗設備條件也會影響實驗教學質量。例如學校的大型精密設備，例如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡及X射線衍射儀等大型設備，由于需要培訓上崗，因此，學生也只能是觀摩而不能動手操作，只是觀看實驗老師的演示性實驗，這樣實驗對所學課程的幫助意義并不是很大，學生到了企業，遇到這種大型設備還是不會馬上上崗進行操作。目前金屬材料工程專業本科生實習是實踐教學的重要環節。主要有認識實習及針對熱加工工藝相關課程的生產實習，實習場所主要安排在鋼鐵冶金相關的企業，但是由于大多數企業基于安全、效益、保密等方面考慮，不允許學生參與實際操作，學生只能看到表面現象，不能了解生產內容的實質性工藝及相關參數。大多數情況下，學生實習完后的感覺就是走馬觀花。因此，到企業中參加生產實習，學生得不到參與及動手操作的機會，更談不上分析問題、解決問題及創新思維能力的培養了，因此嚴重制約了我國工程人才實踐能力的培養。
3.實驗教學設備不足
目前，大學擴招是普遍存在的現象，而擴招帶來了相應的負面影響，給實踐教學帶來巨大壓力，實踐教學不同于課堂教學，老師在講臺上講課，幾十及上百學生可以同時在教室里聽老師講課。實踐教學是培養學生動手能力的教學環境，是實踐與理論相聯系的教學環節。需要有一定的場地和設備支持，因此專業人數的增加，對設備及老師提出挑戰，設備不足，學生實驗就需要分批次進行，如果批次人數太多，達不到實踐的預期效果，批次人數減少，老師的工作量大大增加。畢業論文（設計）過程，因為設備不足，學生要排隊長時間等待，往往由于時間限制，很多學生隨意得到一些結果，不考慮實驗結果是否合理，放到畢業論文中湊數以達到畢業的目的。例如，金屬材料專業學生畢業論文常常涉及鋼鐵材料的研發，需要用金相顯微鏡拍照微觀組織，目前實驗室就一臺可以照相的設備，由于使用該設備人數比較多，不僅金屬材料工程專業的學生使用該設備，材料成型與控制專業、冶金專業的學生往往也用到該設備，因此，畢業論文（設計）期間，學生要用到這臺設備拍照，往往要等很長時間才能等到，而畢業論文工作時間是有限的，因此有些學生往往隨便拍照幾張，放到畢業論文中，有時拍出來的照片并不能反映真實的情況，所以就會影響到論文的分析總結等，從而影響畢業論文的總體質量。
二、實踐教學改革探索
1.更新實踐教學內容，融入交叉學科實踐教學內容
完善的實踐教學體系及教學內容，有利于全面培養學生的創新性思維能力、分析問題和解決問題的能力。研究表明高等院校課程實驗教學內容要包括驗證型實驗、綜合型實驗及設計型實驗，其中驗證型實驗基本是學生通過實驗驗證書本中的某種現象，該實驗比較簡單，學生實驗過程只要得到與教材中相關的結果即可，但是，綜合型實驗和設計型實驗是利用所學的理論知識，自己設計相關的實驗條件，進行實驗，并利用書上所學的理論知識分析實驗結果，這兩種實驗對培養學生的分析問題及解決問題的能力最為重要，因此，在實際的實驗教學中，應該增加與專業相關的綜合型及設計型實驗內容。金屬材料工程專業的學生主要學習金屬材料相關的性能與材料的化學成分、生產工藝過程等之間的相關性。因此，化學成分控制的冶煉過程，軋制冷卻及隨后的熱處理過程都會影響最終的性能指標，這些環節涉及到冶金專業、材料成型與控制專業及金屬材料工程專業。因此，金屬材料工程專業實踐教學內容不能僅僅局限在本專業領域，而應該考慮學科交叉，實踐教學涉及到一些關于鋼的冶煉、軋制等相關的內容，這樣能夠彌補本專業實踐教學內容的不足，從而可以全面培養學生的思維能力、分析問題和解決問題的能力，增大學生就業面。
2.實習基地的建設，增加實踐教學形式多樣化
針對前面提到的實驗教學質量不高，尤其是生產實習由于受到企業的限制影響了教學質量，需要對生產實習的教學形式進行改革。學生一方面去企業參觀，另一方面，要建立與大生產相似的工作環境，例如校內實習基地建設，將企業的設備小型化，學生可以根據企業的生產模式，針對某種產品進行工藝設計，然后動手操作制造，在該過程中，學生不僅要利用所學的理論知識制備相關工藝，同時可以學習設備的操作過程，實踐過程中，訓練學生思考問題及解決問題的能力。校內實習基地建設要明確目標，學生在學完《材料科學基礎》、《材料熱加工工藝》、《金屬材料學》等專業基礎課和專業課后需要到冶金廠生產實習，了解冶金產品熱處理方法及高倍缺陷、低倍缺陷的分析方法，力學性能測試設備及方法等。根據金屬材料專業實驗室現有設備，購置一下小型設備及實驗耗材，讓學生在實驗室根據冶金廠實際的分析檢測方法對不同類型鋼鐵材料進行工藝制備、微觀組織及缺陷分析等，在實習基地模擬大工業生產實驗條件，這樣可以彌補校外實習的不足，大大提高了實習教學質量。
3.增加實驗設備投入，滿足實踐教學多樣化需求
由于實踐教學形式多樣化，即包括實驗室實驗教學、生產實習及畢業論文等，實驗室教學中大量實驗往往是驗證性的，但是學生在實驗過程也需要大量的顯微鏡等微觀分析設備的支持；而生產實習，重點是培養學生將書本所學的理論知識應用到生產實踐中，得到我們所需要的材料，而畢業論文多數是屬于設計型、創新型，學生根據畢業論文題目，要學會利用學校資源查閱相關的文獻，設計相應的實驗方案，并且自己動手操作設備進行實驗，得到一定的實驗結果對實驗數據進行處理，并根據所需的理論知識來分析實驗結果。大多數畢業生感覺畢業論文（設計）期間，可以將書本所學的理論知識應用到實驗研究中，并且通過本學期的論文工作，學會了文獻檢索及閱讀的能力、設備的實際操作能力、文本及圖形的處理能力，培養了分析問題及解決問題的能力?？梢?，不同的實踐教學形式目的不同，但是要達到預期目標，對實驗場地及設備提出了更高的要求。因此，要培養出高素質的應用型人才，學校需要投入一定的經費，購買與實踐教學相關的設備以滿足學生實驗教學、生產實習及畢業論文的需求。
作者：宋新莉 賈涓 吳雋 沈冬冬 劉靜 單位：武漢科技大學
