一流课程建设背景下无机非金属材料综合实验教学的改革与实践

（辽宁科技大学材料与冶金学院 辽宁·鞍山 114051）

“双一流”，即世界一流大学和一流学科建设，是国家做出的重大战略决策，亦是我国高等教育领域继“211”工程“985”工程之后的又一国家战略。自2019年10月教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》以来，我校将“一流课程”建设作为推动“一流专业”“一流大学”“一流本科教育”目标达成的核心举措，通过教育信息化、课程思政、混合式教学、OBE等教育理念和教学方法的主题培训、实战演练、大赛激励、教改督促、宣传引导等活动，在全校范围内积极落实并全面推进“双一流”建设工作。2020年我校获批辽宁省一流本科建设课程59门，无机非金属材料综合实验课程位列其中。无机非金属材料工程专业始建于1952年，是我国培养高温材料领域人才最早的专业之一，专业经历了耐火材料、硅酸盐工程、无机非金属材料工程专业的发展历程，是国家“卓越工程师”人才培养试点专业、辽宁科技大学的优势特色专业，在培养学生能力过程中，实践育人发挥的作用是巨大的。2020年我专业参加全国专业工程教育认证以及辽宁省专业评估等任务，无机非金属材料专业综合实验对照专业培养目标的支撑点要求及目标达成度的标准，提出了一些新的改革及评价方法，在实验课程内容上、教师队伍上、设备开放管理上和评分标准上进行了充分的探究，为培养学生的自主创新、独立分析以及解决工程问题的能力奠定基础。

1 优质的课程内容是一流课程建设的目标

“让课程优起来”，无机非金属材料综合实验是一门独立设课的专业必修课程，内容涵盖了耐火材料、玻璃、陶瓷、水泥等材料的配方设计、制备工艺及性能检测，历经多次的教学改革后由最初的16个实验项目，其中验证型、演示型12项，整合为目前的3门综合型实验（玻璃、水泥、陶瓷综合性试验），1门设计型实验（不定型耐火材料设计型实验），同时还增加了课外选修创新型实验5项（分别为镁质建筑材料、水泥窑窑衬材料、路面修补材料、海工水泥材料以及中间包整体材料设计等）。根据全国专业工程认证的要求，去年对专业综合实验进一步进行了内容及类型的更新。将专业综合实验项目类型分为专业综合型实验、创新型实验以及竞赛型实验三大类，综合型实验是掌握一些必要的专业实验技能，并通过实验锻炼学生的观察能力、操作能力、分析和解决问题的能力，达到利用所学专业知识分析工程出现问题并提出解决办法，提高专业工程实践能力。设计型实验是让学生自己确定实验目的，设计实验方案，同时制定实验方法步骤，指导教师审核同意后，由学生自己开展，充分发挥学生的主观能动性，深刻体会、理解将所学的专业理论知识用于实践的方法。创新型实验是在综合设计型实验的基础上，增加了实验过程、方法或者实验产品的创新理念，创新实验目标是建立以创新为核心的教学模式，以学生为主进行实验教学，调动学生的主动性和创造力，培养其创新能力。在综合设计实验基础上进行大胆的创新，包括在产品原料组成配方上、工艺设计上以及检测方法上提出有理有据的理念并加以实施，可以鼓励学生着手学习实用新型或发明专利的申报。竞赛类实验需要学生提早进入到科研项目组中，参与到整个项目实验及项目成果申报过程，这样就可以带着成果参加各项竞赛，有助于提高学生的沟通演讲能力、人员管理能力以及了解相关法律法规及产品成本核算、财务管理等各个方面综合能力。

2 高水平的指导教师队伍是一流课程建设的必备条件

“让教师强起来”，一流课程建设需要优质的课程内容，先进的实验项目需要高水平的教师队伍，因此，充分利用调动本专业或外专业教授以及企业工程技术人员的资源才是保证一流课程建设的基础，他们是某一专业领域的带头人，并具有长期的工程实践经历及丰富的科研实验基础，将他们成熟、高端的项目内容作为实验项目，才能使实验既具有普遍性，又有鲜明的独特性和先进性，以达到提高培养学生质量的目的。我们无机非金属材料专业综合实验课原有专职指导教师4名，随着实验项目的更新、科研设备的共享，我们又将专业3个教授负责的研究团队引进实验队伍，其中还包括多名校外企业高级工程师及博士、硕士研究生等。首先在实验内容上增加了他们相关科研项目，先就项目内容安排一定学时的新技术专题讲座，然后通过其课题组博士生、研究生负责实验的进度安排及过程监督，自愿及择优选择一定数量的学生参与课题项目，使同学们在深入理解与掌握专业知识的基础上，真正做到了产学研相结合，根据市场需求、企业需求，有针对性的进行研究，并实际解决了工程问题，另外，项目实验产生的成果，包括发表论文、参加竞赛获奖与学生的实验成绩及评优都有一定的关联，因此，高水平的教师队伍是一流课程建设的保证。

3 完善的过程评价制度是建设一流课程的保证

“让学生忙起来”，一流课程建设的根本目的是培养一流学生，一流的学生就不能仅限于主动的走进实验室，要使学生感到有些实验课要抢、要争、要拼、要跳起来才能够到，才能参与。因此，让学生忙起来一方面依靠学生对本专业的兴趣，包括就业方向、继续深造方向等，另一方面就是完善的过程考核制度，考核区间扩大到大二下学期到大四上学期，成绩的评定包括完成的学时数、报告论文质量、PPT答辩成绩，参与科研实验项目是否结题、是否获奖、是否有成果等。经过几个学期的实行后，目前我专业学生参与创新型、竞赛型项目达到80%以上，综合实验成绩达成度逐年上升，评优方面、保研方面、奖学金方面在学院都有一定的政策标准，表现优秀的学生，课题组择优推荐企业深造等。目前本专业学生100%参加了我校本科生创新创业训练项目中，同时还参加了校级开放实验室项目以及校级、省级、国家级创新方法大赛，近30%的学生参与到科研团队中，10%的学生在省级以上竞赛中获奖。在完成本科教学实验任务后，能够积极主动的参加到教师的课题组中，提前进入到毕业设计实验环节，学生发表论文和申请专利的人数大步增长。

4 规范的设备管理制度是建设一流课程的前提

“管理严起来”，一流实验课程的实施离不开一流的设备，我专业目前拥有检测型设备130余台，大型高端分析设备10余台，完全可以满足专业实验课程的使用。那么如何利用好、管理好这些高端设备呢？实验室采用设备分级式管理制度，A类为大型精密设备，由专人进行管理与使用，如SEM、XRD、TG-DSC、MIP、激光粒度分析仪、-电位测定仪，以及大型切割机，制样液压机等，学生提前预约，由专业教师进行操作；B类为高温性能检测设备，操作具有一定的危险性，经实验室教师指导后，学生可以独立使用，但必须认真填写实验记录，如各种高温性能测定仪；C类为常用安全设备，比如天平、烘箱、养护箱、常温抗折仪等，学生可以自行使用。这种设备管理模式大大提高了各种设备的利用率与完好率，同时也加强了学生动手操作高端设备及简单设备维修方面的能力。

5 结束语

建设一流专业综合实验课程是一个长期的工程，需要指导教师不断提升个人能力，开发新的实验项目，将教学、科研设备充分利用，科研团队负责人带领学生进入科研课题，跨专业培养学生的创新能力，提供更多的实际应用性较强的实验项目，紧跟社会需求，培养出更多专业基础知识扎实，能在无机非金属材料等领域从事工艺设计、技术开发以及实际现场跟踪及维护等方面的工作，适应当前社会需要的高层次、高素质的高级应用型人才。