冶金工程專業基礎實驗課向課程實驗轉變的改革研究和實踐

姜麗麗 丁萬武 卜旭東 蒙延雙（蘭州理工大學730050）

冶金工程專業基礎實驗課向課程實驗轉變的改革研究和實踐

姜麗麗 丁萬武 卜旭東 蒙延雙（蘭州理工大學730050）

結合蘭州理工大學冶金專業實驗課改革與實踐，論述冶金工程基礎實驗課向課程實驗轉變的改革措施。深入分析現有實驗模式存在的主要問題，并根據現有問題提出改革措施，這對于深化實驗課改革的方針具有重要意義。

冶金工程專業實驗教學改革基礎實驗課

一、引言

冶金工程專業主要是學習關于冶金的理論知識、生產設計、設備、實驗等方面的內容。主要可以概括為兩大類，即理論研究和實踐類。其中實踐類中的實驗課是極其重要的。實驗課要求學生將課堂知識轉化為動手實驗，培養學生的動手能力。然而隨著學科教學的不斷改革，冶金工程專業的實驗教學也要發生變化。在此環境的基礎上，全國各大院校分別根據自己學校的專業特色提出相應的改革措施和實踐方案。

昆明理工大學的翟大成，劉能生[1]結合國家實驗教學示范中心建設，明確了冶金工程專業實驗教學改革思路，確定了實施方案，優化了實驗教學內容，改進了實驗教學方法和手段，構建了“四層次、八模塊”的大冶金實驗教學體系。中南大學的楊喜云[2]認為實踐教學是大學的一個重要的教學環節，在當今社會形勢下把理論知識迅速轉化為實踐能力是我們面臨的嚴峻任務和挑戰。對實踐教學存在的問題提出了分析和對策。重慶冶金學院的韓明榮，鄧能運[3]認為專業基礎實驗定位與培養目標和實際生產“零”距離，營造工程氛圍，激發創新意識和興趣；運用“兩個三”的實驗教學模式，對培養具有創新思維和能力的應用型技術人才有較大的作用。內蒙古科技大學的閆永旺[4]針對內蒙古科技大學冶金工程專業實驗教學中存在的問題進行分析，探討提高實驗教學效果的措施，以培養高水平的專業應用型人才。東北大學的蔣敏[5]介紹了以培養學生動手能力和創新意識為主要目標的實驗教學體系：改革了傳統的崗位培訓式教學，構建了專業基本技能訓練、專業實踐等實驗教學環節；充分利用校內實驗條件，建設了涵蓋材料制備、處理、加工、微結構表征、性能檢測等材料研究全流程的校內實踐基地。探索出一種校內外相結合的實踐教學模式。蘭州理工大學冶金工程專業在吸收兄弟院校對實驗課改革和創新的基礎上，提出具有本學校特色的實驗課改革的新思路。

二、目前實驗課存在的問題

（一）實驗手段和方法落后

現有實驗模式基本上是教師先講解，學生在教師的指導下，按實驗指導書的要求，按設定的步驟進行操作(有時只是教師作演示)，觀察實驗現象，得到預期的實驗現象和結果。最后，學生記錄實驗數據，寫出實驗報告。這種實驗教學方式對于學生理解和掌握教材基本理論和基本概念是必要的，但對于培養學生實踐技能則遠遠不夠。它使學生對實驗的總體認識模糊，不能融會貫通教學和實驗的整體內容，降低了對實驗的興趣，始終處于被動地位，難以自主發揮和運用在課堂教學中學到專業知識，缺乏從實驗設計、實驗準備、實驗過程到實驗結果的成就感；嚴重限制了科學想象力、綜合實驗能力、自主策劃能力和創造性思維能力。這種實驗模式與現代人才培養模式不相吻合，不適應高等教育改革的發展需要。

（二）實驗和專業基礎課程之間缺乏內在聯系

由于基礎實驗課只依附于一門課程（有色冶金學），致使現有的實驗教學管理模式不成系統，實驗教學內容與專業基礎課程完全獨立，差別很大。而現有的實驗教學模式與課程學習各自獨立，上課教師與實驗指導老師分開，且互不交流，這種不同步的教學模式造成理論知識和實驗環節的嚴重脫節。一方面相關課程的內容、方法學生不能完全掌握，造成人、財、物等教學資源的浪費；另一方面大學本科教育期間沒有完整、系統的實驗教學體系，造成了實驗教學環節與課程教學的脫節，未能構成相輔相成、承前啟后的整體優化體系。

（三）專業基礎實驗在培養創新能力中缺乏作用

現有的人才培養模式認為應用型人才與創新能力無關?，F有的觀念認為創新能力只是針對少數的精英教育，應用型本科的教育與培養創新能力無緣，應該更加注重應用實踐、操作技能方面的訓練，在教學活動中輕視創新能力培養，而教學活動主要是一個學科知識、實驗基本操作、現成知識結論的傳遞過程。因此，在教學的整個過程中，缺乏激發學生的興趣和培養創新的意識，缺乏尊重、鼓勵和保護學生的創新思維，缺乏滿足學生把“想象”變為現實的創新實踐環境。

三、改革措施

（一）變基礎實驗為課程實驗，教授參與實驗教學

蘭州理工大學冶金工程系在總結現有問題的基礎上，將原來按《有色冶金學》課程進行組織的實驗內容改為按照課程單獨設立實驗項目的實驗方式。專業基礎課的上課老師根據自己本門課程的重點難點，提出相應的實驗內容。在實踐教學過程中，聘請本專業的教授參與指導學生實驗，將科研和技術開發項目等有意識地納入實驗教學中，開展探索性實驗，將教授們扎實的理論基礎與實驗室工作經驗相結合，不但有利于學生掌握最基本的實驗技能，在實踐中驗證理論知識，更重要的是有利于豐富和更新實驗教學內容，活躍學生思維，擴大學生視野，教授參與實驗教學模式為培養學生的科研能力和創新能力起到了重要作用。

（二）課程實驗內容豐富化

實驗內容涉及多門課程，如“冶金傳輸原理”“鋼鐵冶金學”“有色冶金學”“冶金物理化學”“冶金原理”等的理論與知識，涵蓋冶金過程工藝方法的模擬技術，如頂吹轉爐、中間包等；冶煉過程中物料成分的分析、溫度的測試，實驗結果的顯微組織、結構分析以及數據處理等。實驗過程強調綜合能力的培養，改革單一的驗證或簡單的模仿訓練模式，將以往掌握實驗儀器設備的使用為實驗目的，改為以分析解決冶金原理、工藝、技術中的問題為實驗目的，掌握實驗儀器設備應用只是解決問題的手段。表1顯示了蘭州理工大學冶金工程專業改革后的實驗課程體系設置情況。

表1 冶金工程專業課程實驗項目設置

（三）實驗考核手段的改進

改變原有僅以實驗報告評定考核成績的方式，采取平時成績加實驗報告相結合的方式。原有的實驗考核方式僅以學生的實驗報告作為判斷依據，這種考核模式存在一定弊端。例如：學生會互相抄襲數據、抄襲實驗報告等這就與實驗宗旨背道而馳。改革后的實驗考核方式采用平時成績和實驗報告的綜合考核方式。以設備操作、實驗動手能力、實驗結果及實驗報告為依據，鼓勵學生在實驗中有所創新，對于有創新的學生，成績優秀，實驗成績不及格應予重修。這極大調動了學生實驗的積極性，原有的實驗考核手段會讓學生產生很大的惰性因為學生會認為即使不做實驗最終會有實驗結果，因為總會學生做實驗。改革后的考核方式剔除了這種觀念，實驗指導老師會在學生做實驗過程中全程觀察學生的各方面考核標準，從而給出學生的平時成績。除采用平時成績和實驗報告形式外，還輔以其他靈活多變的考核形式，例如：抽簽選題、現場口試、方案答辯和實驗報告答辯等，以綜合、動態、真實地評定學生的實驗成績，具體考核過程見圖2。

圖2 實驗考核手段評定過程

[1]翟大成,劉能生,和秋昆,胡翠.冶金工程專業實驗教學的改革與實踐[J].實驗科學與技術，2010（6）：142-148.

[2]楊喜云,石喜昌,王志興.提高冶金工程專業實踐教學水平簡析[J].教師，2011（11）：11-15.

[3]韓明榮,鄧能運,朱光俊,楊顏華.專業基礎實驗在創新能力培養中的作用[J].實驗室研究與探索，2009（9）：138-142.

[4]閆永旺，范秀風.改革冶金工程專業實驗教學培養工程應用型人才[J].實驗技術與管理，2012(1)：163-167.

[5]蔣敏,田妮,沙玉輝,趙剛,劉常升.材料科學與工程專業實驗教學改革[J].中國冶金教育，2010（1）：47-51.

（責編 趙建榮）