冶金工程专业基础实验课向课程实验转变的改革研究和实践

姜丽丽 丁万武 卜旭东 蒙延双（兰州理工大学730050）

冶金工程专业基础实验课向课程实验转变的改革研究和实践

姜丽丽 丁万武 卜旭东 蒙延双（兰州理工大学730050）

结合兰州理工大学冶金专业实验课改革与实践，论述冶金工程基础实验课向课程实验转变的改革措施。深入分析现有实验模式存在的主要问题，并根据现有问题提出改革措施，这对于深化实验课改革的方针具有重要意义。

冶金工程专业实验教学改革基础实验课

一、引言

冶金工程专业主要是学习关于冶金的理论知识、生产设计、设备、实验等方面的内容。主要可以概括为两大类，即理论研究和实践类。其中实践类中的实验课是极其重要的。实验课要求学生将课堂知识转化为动手实验，培养学生的动手能力。然而随着学科教学的不断改革，冶金工程专业的实验教学也要发生变化。在此环境的基础上，全国各大院校分别根据自己学校的专业特色提出相应的改革措施和实践方案。

昆明理工大学的翟大成，刘能生[1]结合国家实验教学示范中心建设，明确了冶金工程专业实验教学改革思路，确定了实施方案，优化了实验教学内容，改进了实验教学方法和手段，构建了“四层次、八模块”的大冶金实验教学体系。中南大学的杨喜云[2]认为实践教学是大学的一个重要的教学环节，在当今社会形势下把理论知识迅速转化为实践能力是我们面临的严峻任务和挑战。对实践教学存在的问题提出了分析和对策。重庆冶金学院的韩明荣，邓能运[3]认为专业基础实验定位与培养目标和实际生产“零”距离，营造工程氛围，激发创新意识和兴趣；运用“两个三”的实验教学模式，对培养具有创新思维和能力的应用型技术人才有较大的作用。内蒙古科技大学的闫永旺[4]针对内蒙古科技大学冶金工程专业实验教学中存在的问题进行分析，探讨提高实验教学效果的措施，以培养高水平的专业应用型人才。东北大学的蒋敏[5]介绍了以培养学生动手能力和创新意识为主要目标的实验教学体系：改革了传统的岗位培训式教学，构建了专业基本技能训练、专业实践等实验教学环节；充分利用校内实验条件，建设了涵盖材料制备、处理、加工、微结构表征、性能检测等材料研究全流程的校内实践基地。探索出一种校内外相结合的实践教学模式。兰州理工大学冶金工程专业在吸收兄弟院校对实验课改革和创新的基础上，提出具有本学校特色的实验课改革的新思路。

二、目前实验课存在的问题

（一）实验手段和方法落后

现有实验模式基本上是教师先讲解，学生在教师的指导下，按实验指导书的要求，按设定的步骤进行操作(有时只是教师作演示)，观察实验现象，得到预期的实验现象和结果。最后，学生记录实验数据，写出实验报告。这种实验教学方式对于学生理解和掌握教材基本理论和基本概念是必要的，但对于培养学生实践技能则远远不够。它使学生对实验的总体认识模糊，不能融会贯通教学和实验的整体内容，降低了对实验的兴趣，始终处于被动地位，难以自主发挥和运用在课堂教学中学到专业知识，缺乏从实验设计、实验准备、实验过程到实验结果的成就感；严重限制了科学想象力、综合实验能力、自主策划能力和创造性思维能力。这种实验模式与现代人才培养模式不相吻合，不适应高等教育改革的发展需要。

（二）实验和专业基础课程之间缺乏内在联系

由于基础实验课只依附于一门课程（有色冶金学），致使现有的实验教学管理模式不成系统，实验教学内容与专业基础课程完全独立，差别很大。而现有的实验教学模式与课程学习各自独立，上课教师与实验指导老师分开，且互不交流，这种不同步的教学模式造成理论知识和实验环节的严重脱节。一方面相关课程的内容、方法学生不能完全掌握，造成人、财、物等教学资源的浪费；另一方面大学本科教育期间没有完整、系统的实验教学体系，造成了实验教学环节与课程教学的脱节，未能构成相辅相成、承前启后的整体优化体系。

（三）专业基础实验在培养创新能力中缺乏作用

现有的人才培养模式认为应用型人才与创新能力无关。现有的观念认为创新能力只是针对少数的精英教育，应用型本科的教育与培养创新能力无缘，应该更加注重应用实践、操作技能方面的训练，在教学活动中轻视创新能力培养，而教学活动主要是一个学科知识、实验基本操作、现成知识结论的传递过程。因此，在教学的整个过程中，缺乏激发学生的兴趣和培养创新的意识，缺乏尊重、鼓励和保护学生的创新思维，缺乏满足学生把“想象”变为现实的创新实践环境。

三、改革措施

（一）变基础实验为课程实验，教授参与实验教学

兰州理工大学冶金工程系在总结现有问题的基础上，将原来按《有色冶金学》课程进行组织的实验内容改为按照课程单独设立实验项目的实验方式。专业基础课的上课老师根据自己本门课程的重点难点，提出相应的实验内容。在实践教学过程中，聘请本专业的教授参与指导学生实验，将科研和技术开发项目等有意识地纳入实验教学中，开展探索性实验，将教授们扎实的理论基础与实验室工作经验相结合，不但有利于学生掌握最基本的实验技能，在实践中验证理论知识，更重要的是有利于丰富和更新实验教学内容，活跃学生思维，扩大学生视野，教授参与实验教学模式为培养学生的科研能力和创新能力起到了重要作用。

（二）课程实验内容丰富化

实验内容涉及多门课程，如“冶金传输原理”“钢铁冶金学”“有色冶金学”“冶金物理化学”“冶金原理”等的理论与知识，涵盖冶金过程工艺方法的模拟技术，如顶吹转炉、中间包等；冶炼过程中物料成分的分析、温度的测试，实验结果的显微组织、结构分析以及数据处理等。实验过程强调综合能力的培养，改革单一的验证或简单的模仿训练模式，将以往掌握实验仪器设备的使用为实验目的，改为以分析解决冶金原理、工艺、技术中的问题为实验目的，掌握实验仪器设备应用只是解决问题的手段。表1显示了兰州理工大学冶金工程专业改革后的实验课程体系设置情况。

表1 冶金工程专业课程实验项目设置

（三）实验考核手段的改进

改变原有仅以实验报告评定考核成绩的方式，采取平时成绩加实验报告相结合的方式。原有的实验考核方式仅以学生的实验报告作为判断依据，这种考核模式存在一定弊端。例如：学生会互相抄袭数据、抄袭实验报告等这就与实验宗旨背道而驰。改革后的实验考核方式采用平时成绩和实验报告的综合考核方式。以设备操作、实验动手能力、实验结果及实验报告为依据，鼓励学生在实验中有所创新，对于有创新的学生，成绩优秀，实验成绩不及格应予重修。这极大调动了学生实验的积极性，原有的实验考核手段会让学生产生很大的惰性因为学生会认为即使不做实验最终会有实验结果，因为总会学生做实验。改革后的考核方式剔除了这种观念，实验指导老师会在学生做实验过程中全程观察学生的各方面考核标准，从而给出学生的平时成绩。除采用平时成绩和实验报告形式外，还辅以其他灵活多变的考核形式，例如：抽签选题、现场口试、方案答辩和实验报告答辩等，以综合、动态、真实地评定学生的实验成绩，具体考核过程见图2。

图2 实验考核手段评定过程

[1]翟大成,刘能生,和秋昆,胡翠.冶金工程专业实验教学的改革与实践[J].实验科学与技术，2010（6）：142-148.

[2]杨喜云,石喜昌,王志兴.提高冶金工程专业实践教学水平简析[J].教师，2011（11）：11-15.

[3]韩明荣,邓能运,朱光俊,杨颜华.专业基础实验在创新能力培养中的作用[J].实验室研究与探索，2009（9）：138-142.

[4]闫永旺，范秀风.改革冶金工程专业实验教学培养工程应用型人才[J].实验技术与管理，2012(1)：163-167.

[5]蒋敏,田妮,沙玉辉,赵刚,刘常升.材料科学与工程专业实验教学改革[J].中国冶金教育，2010（1）：47-51.

（责编 赵建荣）