浅谈材料专业实验课程的教学现状分析与教改思路

【摘 要】 为提高材料专业大学生的创新能力和动手能力，增强其竞争力，本文提出了有针对性的实验教学改革思路：更新观念，谋求发展；改革实验内容，重组实验课程体系；彻底改革实验室管理体制。才能提高材料专业大学生创新能力、动手能力和综合分析能力。

【关键词】 材料物理性能；实验；教学改革；现状；思路

面对世界知识经济时代的来临和经济全球化交织形成的时空变迁，高等教育如何顺应时代潮流，为社会培养更多更好的高素质综合型人才已成为教育改革的主题［1-2］。开展创新教育，加强对大学生创新能力的培养，是培养高素质创新人才的重要手段，是我国建设创新型国家的重要组成部分，亦是高校建设创新型大学的必由途径。创新教育的基本特征是培养学生的创新精神和创新能力，创新意识是开展创新活动的前提。创新能力包括两个方面的内容:一是发现、分析和解决问题的能力。二是实践的能力。而这两个方面均与实验教学密切相关，创新由实践而引发，经实践来实现。

一、材料专业实验改革的目的与意义

实验教学是高校教学体系中的一个重要组成部分，实验教学对培养学生动手能力和创新能力起着至关重要的作用，并且也从一个侧面反映了学校办学水平的高低和发展的状况。国外许多高校把“科学研究方法”当作大学低年级的一门必修课来开设，以便不久后就能掌握科学研究的基本知识和方法，继而引入实验教学，将其应用到实践，为以后从事工程技术及科学研究打好扎实的基础。然而，自我国开办材料科学与工程专业以来，实验教学在教育体制中一直处于“从属”的次要的地位。虽然近几年在教育观念上已经有了很大的转变，但是重视理论知识传授、轻视动手能力的倾向，仍然没有彻底改观。这是影响实验教学改革进行的根本原因。因此，现在对高校实验教学部分进行改革势在必行。而在进行实验教学改革过程中我们必须客观地分析高校实验教学目前存在的问题，并提出切实可行的改进措施，使高校实验教学取得更大的成效。

二、材料物理实验教学的现状

“材料物理性能实验”课程是在系统学习了材料的组成、性能和结构的理论知识基础上，对各种材料及其复合材料的力学、光学、热学、电学、磁学等性能进行具体的测定和表征，具有知识面涵盖广泛的实验项目和培养创新能力的实践机会，但并没有引起各高校相关专业及教育部门的足够重视，其改革状况堪忧。目前，该课程教学问题众多，概括起来主要有以下几方面。

1、对实验教学环节重视不足

由于历史上的原因，在我国教育体制中实验教学一直处于“从属”的次要的地位。虽然近几年在教育观念上已经有了很大的转变，但是重视理论知识传授、轻视动手能力的倾向仍然没有彻底改观，这是影响实验教学改革进行的根本原因。

2、两级管理的实验室体制并没有完全建立起来

建国以来，我国高校实验室都沿用前苏联20世纪50年代的管理模式，依附于课堂教学、归属教研室管理。这种三级管理实验室体制是按课程设置、学科单一、封闭式的实验室管理体系。这种体系已不适应时代和社会需要，严重制约了实验室的发展。这是影响实验教学改革的瓶颈问题。

3、实验教学手段落后

实验教学手段落后、单一的现象没有彻底解决。利用现代信息化手段为实验教学服务不够充分的现象普遍存在。实验教学手段的创新已经成为实验教学改革的关键。

4、实验课程体系尚未完全建立

由于上述两个问题的影响，实验课程体系的建立也必然受到影响。实验教学内容仍以验证性实验为主，照方抓药、各门课程“各自为政”的情况普遍存在。实验教学大纲比较陈旧，修订不及时。目前，实验室对综合性、设计性实验的界定还不准确，所占比例偏小。实验课程体系的建立是实验教学改革的实质性问题，也是改革的重点和难点。

三、材料专业实验教学的改革

1、更新观念，谋求发展

观念的转变是实验教学改革的先导与关键。首先是转变观念，认真解决不重视的问题。坚决纠正“重理论、轻实践”的落后的教学思想，努力树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念。其次是更新观念，认真解决好如何重视的问题。要从政策上、经费上给予必要的倾斜，制定统一规划，在更新观念中谋求发展。

2、改革实验内容，重组实验课程体系

随着教育观念的转变和实验室管理体制的改革，实验教学体系的改革必然摆到重要日程上。要努力搭建适应学科特点的、有利于培养学生实践能力和创新能力的、系统的、科学的实验教学新体系。根据创新人才培养的要求重构课程结构体系，实验教学环节要尽可能地独立开设实验课；对不具备独立设课的实验教学环节，要努力按课程群设置实验课，使实验教学逐步建立起与理论教学既紧密配合又相对独立，由不同层次、不同体系的实验课程组成的实验教学体系。

3、彻底改革实验室管理体制

实验室管理体制改革是实验教学改革的先导。随着科学技术的发展以及各学科、各门知识之间的相互渗透，社会越来越多地需要具有综合素质的创新性人才。因此按学科大类为基础，把现有学科相近的实验室整合成多学科共享的、宽口径的实验教学平台或基础课实验中心已经势在必行。

（1）建立独立的实验课程体系。根据创新人才培养的要求重构课程结构体系，实验教学环节要尽可能地独立开设实验课；对不具备独立设课的实验教学环节，要努力按课程群设置实验课，使实验教学逐步建立起与理论教学既紧密配合又相对独立，由不同层次、不同体系的实验课程组成的实验教学体系。

（2）实验教学方法的改革。传统实验教学方法基本上是以灌输、模拟、验证为主，学生学习主动性不能很好发挥。实验教学方法的改革必须实现以学生自我训练为主的实验教学模式。在教师指导实验中要分出辅导性、指导性、发挥性三个不同层次的教学层次。在辅导性实验教学阶段，教师可以相对讲得较多、较细，这个阶段应侧重于基本功的训练。在指导性实验教学阶段，教师要精讲，让学生多思考、多讨论、多动手，以培养学生主动学习能力为主。发挥性实验教学阶段学生应在启发下自己设计实验方案，独立完成规定的实验任务，培养学生综合实验能力。

（3）实验教学内容的改革。必须对实验教学内容进行筛选、整合，减少验证性、演示性实验项目。增加综合性、设计性、应用性实验项目，开设部分创新研究型实验项目，多层次、全方位、系统地对学生进行实验理论、实验方法、实验技术和科研能力的培养。

（4）实验教学手段的改革。信息化发展的迅猛,校园网的建设为教学改革提供了极大的资源库。要充分利用校园网络技术、多媒体技术等现代教育技术，积极使用计算机辅助实验教学软件和多媒体教学课件，推广运用虚拟、仿真等实验技术手段。促进虚拟、仿真实验与实际实验的有机结合，应是提高实验教学质量，满足实验教学改革需要的有效手段。

四、结束语

将专业实验课从专业理论课中剥离出来，重新整合，有助于使学生从横向和纵向两个方面熟悉和掌握材料的结构和性质，同时也使学生对即将从事的本科毕业论文阶段的学习有了明确的认识，也利于学生择业。通过专业实验的改革，有计划地推进实验室开放，对提高学生的事件能力、创新能力具有促进作用，符合高素质人才培养的总方针。

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