无机材料实验教学内容新体系构建实践

关键词:地方高校;应用型高校;无机非金属材料;实验教学内容体系

随着社会的进步，地方区域经济发展逐步加速，倒逼地方高校进一步推进转型，以培养出更多高素质的大学毕业生来应对各行各业对应用技术型人才的旺盛需求。作为高等教育重要组成部分的实验教学，它在培养学生实践能力、创新意识和提高学生综合素质上发挥着关键作用［1］。无机非金属材料专业隶属工科，是实践性比较强的专业，担负着为社会培养无机非金属材料领域应用技术型人才的重任，更应该重视实验教学，要把实验教学作为人才培养的重要环节，重点培养学生的动手实践能力、工程应用能力和创新精神［2］。湖南文理学院自2009年开始招收无机非金属材料方向大学生以来，十分重视培养学生实践能力和创新意识，特别是湖南文理学院向“地方性”应用型大学转型以来，更是发力改善实验教学基础条件和加强实验教学平台的建设。同时，结合我校专业定位和人才培养目标，我们也对无机非金属材料实验教学内容体系改革进行了积极的探索和实践。

1原有实验教学内容体系存在的主要问题

长期以来，实验教学在对人才培养的重要性上被严重低估。实验教学往往被认为从属于理论教学，从所处地位来看，实验教学常常被认为是次要的。受这种错误认识和僵化的思维惯性所累，多年以来，无机非金属材料实验教学改革步子迈得不大，实验教学内容体系改变也不多。在当前，为应对地方区域经济发展对应用技术型人才的需求，地方高校加快了转型发展。基于这种情况，无机非金属材料实验教学体系应当进行相应改革，实验教学内容体系也应当作出相应改变。从与当前人才培养目标的匹配度视角来分析，我校原有实验教学内容体系主要还存在以下问题。

1.1实验教学内容相对孤立，相互之间联系不紧密

涉及工程而进行的实验都是综合性的。在实际生产中，为了达到某个生产目的，往往会设计一系列的实验，每一个实验与其他实验关联度高，共同组成为一个有机整体。然而，在过去的无机非金属材料实验教学内容体系里，实验教学内容主要是一些演示性实验和验证性实验。对于这些演示性实验和验证性实验，可以说是根据多年的实验教学实践沉淀下来的精华，学生通过进行这些实验能验证理论教学所授基础知识和基本理论，培养和训练动手实践能力和实验基本技能。为了能让实验顺利进行，这类实验通常都由实验指导老师和实验教学参考书设计好了一系列流程。然而，由于学生在实验过程始终扮演被动参与者的角色，实验积极性不高，动手实践能力和实验技能的锻炼效果较差。与此同时，我们也清楚地看到，在根据过去的人才培养方案设计的实验教学内容体系里，开设的单个演示性或者验证性实验教学内容往往只和理论教学某些相关的零散知识点有关。这些实验教学内容在设置上尚缺乏系统性，相互之间关联并不紧密，不能很好地反映理论教学中各个知识点之间的内在联系。在做了这些实验后，学生对这些实验在实际生产中在什么场合用、怎么用以及能发挥什么作用等方面的认知是比较模糊的。

1.2实验教学内容模块在培养创新能力方面的功能不强

按在人才培养发挥的作用来划分，无机非金属材料实验主要包括基础实验模块和能力拓展实验模块，具体可细分为演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验等类型。我校原有实验教学内容体系以基础实验模块为主，演示性实验、验证性实验所占比重很大，而用以着重培养学生创新能力的能力的拓展实验模块，设置的综合性实验、设计性实验等实验所占比重明显偏低。

1.3实验教学内容与地方产业实际严重脱节

原有无机非金属材料实验教学内容体系更多地是涉及认知性实验，而以培养学生工程实践能力和创新能力为主要目的的能力拓展实验内容太少。许多实验教学内容与地方产业研究热点脱钩，学生在校内学的、做的和在他们以后进入用人单位后所面对的情况差别很大。从地方产业对应用技术型人才在工程实践能力和创新能力方面的要求角度而言，这样的实验教学内容体系设计无疑是落后的，表现出与地方产业发展实际需要的滞后性和严重脱节。另外，在实际生产中，工程项目的各种实验都需要严格按照相应的技术标准来进行。但是，在高校实验室内进行的实验教学对技术标准执行则带着随意性、甚至不执行技术标准，容易造成学生的工程意识得不到充分培养，学生对标准化的概念也不重视的结果［3］。

2实验教学内容新体系的构建与实践

实验教学体系要达成的目标应根据本专业人才培养方案来界定。在地方高校转型发展背景下，实验教学活动的开展，除了要通过训练使学生掌握基础知识和基本实验技能外，更要着重培养学生的动手实践能力和创新能力。因此，在新的历史时期，要进一步推进地方高校实验教学改革。作为实验教学体系核心之一的实验教学内容体系，也应当与时俱进地随之深化改革。构建符合时展需要、大力推动素质教育和创新人才培养的科学合理的实验教学内容新体系，在当前已经成为地方高校无机非金属材料实验教学必须解决的问题。

2.1整合实验教学内容，构建凸显关联密切的实验教学内容新体系

按所设置理论课程来划分，无机非金属材料实验包括基础课程实验、专业基础课程实验、专业课程实验三大组成［4］。在我校原有的实验教学内容体系中，除了存在一些实验项目重复的情况外，还存在有实验项目与实验项目之间知识点连贯性差、实验内容上相对孤立、关联度不高的情况。在构建实验教学内容新体系的实践过程中，我们对原有实验项目进行精简整合，去掉了重复的实验内容，对内容相近的实验项目进行归类整合。同时，按照无机非金属材料的制备—结构研究—物理性能研究—应用研究这一层次递进式主线设计高关联度的实验教学内容。与原有实验教学内容体系相比较，整合优化后的无机非金属材料实验教学内容新体系有了根本改变。通过学生亲自动手操作完成实验教学内容新体系设置的实验项目，既加深了学生对于“整体”和“部分”的认识，又进一步促进了学生对“部分”与“部分”关联的各个知识点的理解，还重点训练了学生的“工程师”角色应具备的基本能力，特别是主动实践能力和创新能力得到了良好的训练。

2.2优化实验教学内容模块，构建凸显创新意识培养的实验教学内容新体系

基于当前地方产业的需求和高校转型发展的需要，在构建实验教学内容新体系的实践过程中，我们采取了适当压缩演示性实验、验证性实验所占比例，努力增加着重培养学生创新能力的综合性实验、设计性实验等实验项目内容的策略。同时，在实验教学内容模块的教学进度设计上，我们采取了指导性→专业性→综合性→创新性这种阶梯递进式模式来培养学生的综合素质能力［5］。从实验教学内容新体系的教学实践来看，能力拓展实验模块所占比重的增大对学生的实验主动积极性发挥有很好的作用。更重要的是，开展的能力拓展实验、特别是创新设计性实验多了，学生能根据所掌握的基础知识和基本理论，并以查阅文献资料→选题→建立实验方案→材料制备→材料结构研究→材料物理性能研究→材料使用性能研究的“一条龙”式的实验发展模式自主开展实验。这种实验教学内容新体系的实践对学生独立分析、解决实际问题的能力和创新意识的培养有更好的加成效果。

2.3结合地方产业实际，构建凸显地方特色的实验教学内容新体系

实验教学内容体系是实验教学体系的重要组成部分。实验教学改革具有开放、互动以及引入的特征［6］。因此，实验教学内容体系的改革也不能闭门造车。特别是在当前地方高校转型发展背景下，实验教学内容的选择要尤其注重结合地方产业生产实际，适时地将地方产业在生产实践中的实际问题引入并转化为地方高校校内实验教学内容。在构建实验教学内容新体系的实践过程中，我们基于湘西北地区无机非金属材料领域的地方产业情况，找准地方产业在生产实际中的共性内容，并将一些地方产业所使用的无机非金属材料制备的新工艺技术和结构性能表征的新技术、新方法作为实验项目内容纳入到实验教学内容新体系中。此外，我们还充分利用教授、博士研究工作室实验资源，开辟实验第二课堂，丰富创新能力培养的实验内容。我校不少无机非金属材料领域的专任老师和地方产业开展了“产学研”合作，联系地方产业实际的横向项目也有很多，这也为学生了解地方产业实际和开展综合素质训练提供了不少机会。在实验教学内容新体系的教学实践过程中，我们督促学生积极走进实验室，协助老师进行科学研究。学生亲自参与地方产业关心的热点问题研究，既开阔了学生的知识视野、更好地训练了学生的动手实践能力和创新能力，又为学生从事进一步的科学研究奠定了基础，还增大了学生毕业后在当地地方产业就业、服务地方区域经济发展的概率。

3结语

实验教学内容体系改革是培养应用技术型人才的助力剂。在地方高校向应用型高校转型过程中，要适时地推进无机非金属材料实验教学内容体系改革。地方高校无机非金属材料实验教学内容新体系的构建要注意整合原有实验教学内容、优化实验教学内容模块和结合地方产业实际。无机非金属材料实验教学内容体系的改革和深入实践有利于进一步培养学生的动手实践能力和创新能力，有利于毕业生和地方产业需要的顺利对接，形成双赢局面。

参考文献

［1］李月明，江瑜华.无机非金属材料工程创新性实验教学体系的构建［J］．中国轻工教育，2010(5):62－64.

［2］叶宏，麻彦龙.基于创新人才培养的材料专业实验教学改革［J］．中国现代教育装备，2016(17):104－106.

［3］马泉山，刘广君.材料类专业实验教学环节现状与改进措施探讨［J］．实验技术与管理，2010，27(6):150－152.

［4］关岩，栾舰，李志辉，栾旭.无机非金属材料工程专业实验教学体系的研究与实践［J］．教育教学论坛，2017(39):149－150.

［5］左成钢，周智华，肖安国，等.转型背景下无机材料专业实验教学改革探索［J］．广州化工，2018，46(24):137－139.

［6］刘会，曹宏，石和彬.《无机非金属材料工学》实验教学体系初探［J］．理工高教研究，2007，26(2):84－86.

作者：左成钢 肖安国 陈远道 丁祥 夏杰 单位：湖南文理学院化学与材料工程学院