现代表面技术教学和科研相结合的教学改革探讨

吕 迎，李俊刚，吴明忠，庄明辉，李慕勤，王 军

（佳木斯大学材料科学与工程学院，黑龙江 佳木斯 154007）

工科院校所培养的大学生主要面向生产实践和科学研究，因此，培养具有创新精神和实践能力的人才是高等院校素质教育的核心和灵魂。世界多所著名大学的创新教育成功实践表明，教学和科研互动教学模式是培养学生实践创新能力、提高教学质量的有效途径[1]。现代表面技术课程是我校材料科学与工程学院相关专业开设的一门的专业基础课，涉及多学科交叉，具有很强的理论性和实践性。通过该课程的学习使学生掌握典型表面技术的防护原理、主要设备、工艺实施及具体应用等，培养学生理论联系实际以及开拓创新的能力，为学习其他相关专业课程和将来从事生产技术工作打下良好的基础。在现代表面技术课程教学改革中，笔者探讨如何通过教学和科研相结合的方式培养学生的创新能力和综合素质，提高本科教学质量。

1 科研实际融入教学

对于高校教师来说，教学与科研是相辅相成、密不可分的统一体。教学是高校科研的基础和依托，是科研不断走向深入的驱动力。反之，科研是革新教学内容、返哺教学、提高教学质量的催化剂[2]。教师如果不开展科学研究，知识更新慢，讲授内容仅限于课本知识，则教学过程中难以引导学生积极地进行学习与思维活动，创新能力培养也就成为空谈。通过科学研究，教师能够全面地把握国内外本学科的学术动态，准确认识到所授课程在整个学科中的地位以及课程内部的逻辑联系。在课堂教学过程中，教师及时地将表面技术领域的新动态、新技术和新工艺充实到教学内容中。例如在绪论当中教师向学生介绍表面技术学科前沿——纳米表面工程技术的应用和展望，以及学院承办的“第七届全国堆焊与表面工程会议”、“全国十四省市热处理及表面工程”会议概况；在分章节中补充介绍微弧氧化技术、冷喷涂、LIGA表面微细加工等新技术的原理及其特点。教师还在相应章节中适时引入学院教师的科研成果，如李慕勤教授研究的Ti6Al4V基体表面亚音速火焰喷涂仿生生物涂层的设计及种植效果、Q 235钢板表面C O2气体保护焊/喷射送粉复合堆焊新方法以及王军博士研究的30CrMnSi钢板表面钨极-熔化极间接电弧堆焊新工艺等，这些贴近实际的例子使学生对所学知识有更深刻的理解，激发了学生的好奇心和求知欲。此外，在教学与科研互动过程中笔者发现，目前表面技术发展日新月异，但多数表面教材内容更新慢，因此笔者在多年教学和科研基础上，查阅大量相关资料和最新文献编写出版了《材料表面工程技术》教材，该教材充分体现了表面技术的新进展以及学院部分教师的科研成果，对提高教学质量起着关键作用。

学术交流是科技创新的成功条件之一[3]。学院先后邀请哈尔滨工业大学田修波教授、乌克兰国立大学哈伊洛夫教授、美国碳化物联合公司王大鸣教授、北京科技大学杨平教授、哈尔滨工业大学王铀教授、西安交通大学憨勇教授等国内外专家为师生做表面技术研究成果及最新进展的学术报告。学生们通过零距离地与专家们接触、交流，聆听专家们的学术观点，深切感受到他们的人格魅力及学术魅力。面对面的学术交流拓宽了学生的知识视野，提高了学生的想象力以及创新思维能力，训练了学生科研思维能力，学生普遍对表面研究领域产生浓厚的兴趣，这为学生以后进行其他专业课的学习、撰写毕业论文、考研甚至以后的研究方向起到基础铺垫作用。对于教师来说，学术交流不但对教师的学术思想、科研方法、科研能力与创新能力培养起到很大的推动作用，还能够使教师领略不同的教育理念、教育方式与教育手段，提升教师的综合素质[4]。

2 提高学生信息检索能力

随着社会科技的迅猛发展，传统的图书文献资料和检索工具开始走向数字化和网络化，各种电子文献资料、数字图书馆、光盘数据库等网络信息资源纷纷出现，这为学生迅速检索专业信息、及时了解专业动态提供了极大的便利。提高学生对专业信息的检索、利用以及分析能力，是大学生在信息爆炸时代所必备的一项基本技能，也是大学生实现终身学习理念的必要条件[5]。

在现代表面技术课堂教学中，教师结合毕业设计论文的撰写要求，利用一定时间给学生作一个专题讲座，教授学生如何通过以下途径进行网络专业信息检索：

1）校园网查阅期刊论文

通过图书馆中国知网学术文献总库、万方数据知识服务平台可查阅各类中文学术期刊、学位论文以及会议论文等；进入Elsevier电子期刊全文、Johnwiley电子期刊数据库、SprINgerLINk数据库、ScienceonlINe数据库、Nature数据库可下载英文论文和查阅文章摘要。

2）校园网查阅书籍

利用中国数字图书馆网上读书系统、超星数字图书馆、书生之家数字图书馆、读秀知识库可下载或在线阅读相关书籍。

3）非校园网查阅资料

利用检索工具（Google学术搜索、百度文库、新浪爱问共享资料、豆丁网等）、专业相关网站（中国科技论文在线、表面工程资讯网、科学网、仪器信息网等）、论坛（小木虫论坛、材料科学论坛、博研论坛等、表面处理论坛等）。

学生在了解检索方法后，教师给学生布置一些命题：如表面技术的发展趋势、纳米涂层技术的制备方法和电镀废液处理技术研究现等。学生可从中选择自己感兴趣的命题，课后充分利用学校图书馆、电子阅览室等资源来查阅和下载最新论文和相关信息，然后对获得的信息进行筛选、提炼、归纳和分析，按照毕业论文绪论的格式要求完成综述报告。通过这种信息检索与利用过程的锻炼，可提高学生分析和总结他人成果的能力，培养学生的知识创新能力[6]。

3 培养学生科技创新能力

课外科技活动是检验学生综合运用课本知识解决实际问题的最佳方式之一，同时也是培养大学生创新能力的有效途径[7]。笔者所在的材料科学与工程学院设有“教育部耐磨材料及表面技术工程中心”和“黑龙江省佳木斯大学生物医学材料重点实验室”，拥有火焰喷涂、电弧喷涂、离子注入、电刷镀、微弧氧化等多种表面设备以及大型检测仪器，为学生进行课外科技活动提供了有利条件。在课外科技活动过程中，教师精心设计有关研究课题，并对参加的学生视其理论基础和兴趣爱好分层次进行指导。在教师指导下，学生通过查阅文献、设计实验方案、开展实验、交流讨论以及分析数据等实践，熟悉了科学研究的环节，改变了对科学研究的认识，同时也体会到科学研究是一项细致而严谨的工作。

当学生具有一定的科研基础时，教师鼓励学生参加校内外科技创新大赛、创业大赛、发明比赛以及申请创新课题等。近年来，学生在课外科技活动中取得了一些成绩。例如：06、07级学生共8名学生在教师指导下参加首届全国大学生创新大赛，所研究的课题“自蔓延合成喷涂用复合粉体及T i C/N i增强A l基热喷涂涂层抗高温氧化性能研究”和“C O2气保焊/喷射送粉复合堆焊新方法及堆焊层微观结构与磨损关系”分别荣获二等奖；08级5名学生申请了校级大学生科技创新项目“锅炉水冷壁表面耐高温腐蚀及磨损防护涂层的研究”；09级6名学生参加了校级大学生创业计划选拔赛；学生参与发表科研论文5篇。通过课外科技活动，学生们将所学理论知识运用到实践中，培养了学生创新能力和实践能力，激发了学生从事科研的热情。

4 结语

采用教学与科研相结合方式对现代表面技术课程进行改革。通过课堂教学中引入专业前沿、专题讲座以及撰写综述等方式使学生在掌握理论知识的基础上把握学科发展动态，开阔了学生的知识视野，激发了学生的学习热情和主动性。学生参加课外科技活动过程可将抽象理论知识具体化，增强了分析问题和解决问题的能力，培养了学生创新能力和实践能力，有助于推动现代表面技术课程教学质量的提升。

［1］黄秋燕.教学型地方高校遥感课程教学与科研互动模式探索［J］.高教论坛，2008（5）：74-76.

［2］张小强.教学型地方高校科研与教学互动探析［J］.钦州学院学报，2007，22（5）：85-89.

［3］赵垦田.加强学术交流活动提高师生科学素养［J］.西藏大学学报，2004，19（1）：78-80.

［4］李芳.学术交流对高等学校的作用［J］.技术与创新管理，2009，30（6）：804-806.

［5］徐厚峰.关于建构大学生信息检索能力的文献综述［J］.当代教育论坛，2011（9）：77-79.

［6］马丽萍.大学本科信息检索课程改革初探［J］.农业图书情报学刊，2006，18（1）：110-111.

［7］黄朝晖，刘艳改，房明浩，等.基于大学生科技创新能力提高的材料专业教学优化实践［J］.中国地质教育，2009（1）：124-126.

［8］荣守范，李慕勤，郭继伟，等.特色专业建设之人才培养方案的制定与优化［J］.铸造设备与工艺.2012（2）:44-46.