材料成型学科（铸造）专业实验教学方法

史秋月　杨伟　马东威　赵玉梅

摘 要：针对该院铸造专业实验目前存在的问题，验证性和演示性实验较多，而综合性、研究性和设计性实验比例较少，造成学生对实验课兴趣不够、不重视实验的情况，为此，对铸造专业实验从教学内容、教学手段及考核办法进行了改革，并取得了显著的成效。

关键词：实验教学 铸造实验改革 教学手段 实验考核办法

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0219-03

Abstract：For the problems of casting professional experiment in our institute，the amount of confirmatory and demonstrative experiments was more， and the proportion of comprehensive，research and design experiments was lower，this resulted in that students were uninterested in the experiments， so the experiment teaching contents， teaching means and assessment methods were reformed， and achieved remarkable results.

Key Words：Experiment teaching； Casting experiment reform； Teaching means； Experiment assessment method

随着科学技术的迅猛发展，极大地推动了高等教育课程体系和人才培养模式的改革。在这种发展趋势下，高校对实验教学体系提出了更高的要求。高等教育如何适应时代和社会的需要，培养创造性人才，是每位高等教育工作者必须思考和解答的时代命题。实验教学是高等学校教学工作的重要组成部分，是巩固课堂所学知识、培养学生基本技能和实践能力的主要途径。而实验能力又是现代化建设人才必备的基本要求。据我校对工科类大学毕业生工作情况的调查结果， 用人单位普遍反映， 大学毕业生创造能力和动手能力不足、综合分析问题的能力欠缺等问题较为突出。专业课实验教学与生产实践和社会结合紧密，是培养学生理论联系实际的重要环节，它既能帮助学生加深对理论知识的理解和应用，又可启迪思维，培养学生处理实际问题的能力，这是其他任何教学形式都不能替代的。因此开展好专业实验课是培养高质量人才，培养学生的创造能力、综合分析和解决问题能力方面起着举足轻重的作用。

1 目前实验存在的问题

该院材料成型学科包括铸造、焊接、模具3个小的方向，目前3个方向都是从大三开始学习专业课，并附带开展专业实验课，这里就以铸造专业为例说明目前存在的问题，该院铸造专业开展的专业实验课程如表1。

从表1可以看出实验课程的安排，验证性很多，综合性很少，研究性没有，而这个年级段的学生已初步具备比较全面的专业基础知识和较强的实验动手能力。所以会引起一系列的问题。

（1）学生实验动手能力的训练不够，特别在设计性、综合性和创造性实验方面的训练与培养上力度不够，未能给学生一个宽阔的实验学习与训练的空间。

（2）实验内容的更新存在很大问题，使专业课实验教学与当今高新科技相距较远，缺乏时代感。

（3）在实验教学过程中缺乏层次或层次梯度不够明显，未能充分体现因材施教。

（4）专业课实验教学手段、技术与设备普遍落后。电脑化、网络化在实验教学中的应用程度还很低，CAI教学作用发挥的不是很充分。

（5）對实验教学的重视不够，由于上述（1）～（4）的原因和学生自身的原因使得学生学习兴趣不够浓厚，尤其是验证性和演示性实验很多学生以打酱油的方式蒙混过关。

从上述因素可见，我院专业实验教学亟待进行改革，否则长期下去，培养学生的素质会更低，无法和该校的人才培养方案中培养“应用形人才”挂钩。学生的就业质量也就毋庸置疑了。

2 改革思路

2.1 教学内容改革

为保证实验教学质量，为使铸造专业实验内容能够体现课程中新知识、新技术、新方法的应用，再根据社会实际需求及学科发展的最新动态，开展出让学生既感兴趣又能使所学理论在实验中得以体现的实验。老师下厂调研实际生产现状，并积极参与学术交流借鉴好的经验。对我校实验内容进行更新，合并一些验证性实验项目，并增设开放性综合实验项目及设计性实验项目。如我们把现代分析方法中的两个实验项目合并到《材料成型原理》课程中的球铁熔炼实验项目中，把材料性能学的两个实验项目融入到《铸造合金及其熔炼》课程中的铝合金熔炼实验项目中，这样学生做实验就有一定的系统性，不经掌握了仪器的使用，明白了实验的真正目的及所学知识在实践中的应用，更重要的是培养了学生综合、系统的分析问题的能力、改善了学生对实验教学的认识及提高了对实验教学的兴趣。另外我们把课设的一些项目拿出来作为开放性综合性或设计性实验项目，实验室每周周一到周五全天开放，学生可以利用课余时间将课设设计的某个零件的铸造工艺在实验室通过造型、熔炼金属液、浇注、分析其各项性能并根据分析改进原来的工艺，另外我们把一些有价值的大学生创新性实验项目也列入开放性实验中，这样可以大大提高学生的学习热情。

2.2 教学手段改革

为了提高教学效果我们还充分利用CAI教学及虚实结合的教学手段。实验教学中， 利用多媒体CAI实验课件图文并茂、动静结合、视听并用的效果，使一些用传统的实验教材难于描述清楚的某些设备内部结构或比较抽象的实验现象，通过实验课件使之形象化了，便于学生理解和记忆。如讲解扫描电镜的结构及使用时，我们通过多媒体给学生展示电镜光学系统的剖视图、及电子发射的动画，学生很快就掌握了此实验的重点和难点。对于一些开放性和难实现的实验采用虚实结合的手段进行，如增设的课设转型的开放性实验项目，学生先用专业CAE软件模拟分析浇注过程，然后进行实体浇铸、结果分析并应用实验数据撰写小论文，如图1所示。此教学手段改革，使原来由实验教师准备好实验过程的一切再由学生做实验的状况，彻底转变为学生自己参与设计实验方案，自己动手准备实验并完成实验，学会利用所学知识分析实验结果及实验过程中的现象。通过虚实结合的实验过程，加深了学生对实验过程及现象的理解，更提高了学习知识的兴趣。另外在实验课中增加了学生独立设计实验方案环节，促使学生积极思考，由被动变为主动，有利于培养学生对未知领域主动探索的进取精神。新的教学手段充分培养了学生的思维和创造能力、知识的探索应用能力及综合分析问题的能力。

2.3 考核制度改革

原来的实验教学考核方式单一，缺少综合性、设计性的实验考核内容，学生只要按部就班完成实验任务，便可得到不错的实验成绩，学生对实验是否真正理解，在实验过程中学到了什么没办法得到检验，很可能出现成绩误判的情况，从而使学生积极性和主动性得不到发挥，不利于学生综合能力和创新意识的培养。因此需要多元实验考核模式，该实验考核模式以考核学生设计和动手能力为主，实验过程考核与答辩相结合，充分考核学生对实验的理解及所学知识的应用情况。学生实验前预习，除了上交预习报告之外，必须口头答辩检验预习效果，杜绝预习随便抄袭和走过场的现象，实验过程中当班教师巡視，考核学生的动手能力及问题解决的能力，实验结束之后学生根据实验数据撰写实验报告或小论文并提交。为了加深对实验的理解，防止学生应付差事，提交资料时随即抽查学生进行实验答辩。这样新的考核制度：预习（纸质资料10%+答辩10%）20%+操作40%+报告或论文30%+实验后答辩10%。这样就克服了学生轻视实验、应付实验、只为拿到学分而实验的现象。从而也给了一些虽知识掌握不突出、但动手能力很强、创造潜力很强的学生拿到高分的机会，此实验考核制度的改革能够全面地评价学生的实验能力。

3 结语

为了提高学生的整体实验素质，作为实验教师，不仅仅是知识的传授者，更重要的是学生动手能力、独立思维能力、综合设计能力及分析问题能力的开拓者。为提高学生的综合能力，我们对铸造专业实验的实验内容、教学手段、考核方式等一系列进行了改革，充分调动了学生的学习热情，使学生明确了学习的方向，为今后的学习和工作也打下了坚实的基础。

参考文献

[1] 王勇，宋万年.改进综合性、设计性实验考核办法提高学生实验能力[J].实验技术与管理，2006，23（4）：105-107.

[2] 林伟君.多元化实验考核的实施研究[J].实验室科学，2011，14（2）：201-204.

[3] 魏志渊，孙健，毛一平.实验教学环节对提高实验教学质量的探索[J].实验技术与管理，2005，22（9）：97-99.

[4] 杨曦.多媒体CAI课件与实验教学[J].高等建筑教育，2003，12（3）：97-98.

[5] 朱鸣.关于教育实验科学性问题的思考[J].教育探索，2004（7）：38-39.