无机非金属材料学科开放式实验、实践教学研究

来源：中国论文下载中心    [ 09-01-12 15:04:00 ]    作者：卜景龙　王瑞生    编辑：studa0714
摘 要：开放式实验教学可提高学生的实践动手能力和创新精神，激发学生学习的积极性和主动性，从而提升综合素质。对无机非金属材料实验室进行了软硬件的建设，并以实验室为主，实验基地为辅，“产学研”相结合，进行了开放式实验、实践教学活动，取得了一些成果。
关键词：开放式实验；实践教学；产学研
新的高等教育理论认为，培养、训练具有解决科学问题能力和综合实践能力的人才要比培养单纯接受知识的学生重要得多。把学生培养成为具有创新能力的高素质人才，以适应我国社会主义现代化建设的需要，是当代高等教育的目标。
高校实验室作为高等教育的一个重要组成部分，对于培养学生实践能力和创新精神、提高学生综合素质具有特殊作用。随着实践教学改革的深化,开放式实验教学模式近几年越来越受到人们的重视。开放式实验教学模式改变了传统实验教学局限于验证原理、单纯掌握操作技术以及依附于理论课的情况，充实和改革了实验教学的内容。开放式实验教学模式在培养学生的科学思维、创新意识和提高学生的综合能力方面是传统实验教学模式所无法替代的。实验教学的改革的主要目的就是要拓展学生的知识面，培养学生分析问题和解决问题的能力、联想和创新的能力，从而提升学生的综合素质。
2004年我们承担了河北理工大学教改重点资助项目:“开放式实验教学的方法和管理对策研究”，对无机非金属材料实验室的开放式实验教学进行了研究和探索。摸索出“基础实验与综合型实验、综合设计型实验相结合，规定实验与自选实验相结合，鼓励学生自己设计实验，在实验室实验与在实验基地实验相结合；学院教师当导师与吸纳社会高级工程技术人员当副导师相结合”的实践教学模式。基本形成了“科学构建与理论教学体系既密切相关又相互独立、内容循序渐进、层次分明、特点突出、开放式”的实验、实践教学体系。以实验室为主，实验基地为辅，“产学研”相结合，共同进行了开放式实验、实践教学活动。
一 紧密结合理论教学体系，独立设置实验、实践课程
根据无机非金属材料学科课程设置，按水泥、陶瓷、耐火材料三个方向独立设置了《无机材料物化性能实验》、《水泥专业实验》、《陶瓷专业实验》、《耐火材料专业实验》实验课程以及《无机非金属材料专业认识实习》、《无机非金属材料专业生产实习》、《无机非金属材料专业毕业实习》实践教学课程。
二 内容循序渐进、层次分明
根据学生各个学习阶段培养的要求，按如图1所示的顺序进行实验、实践教学活动。

三 实验、实践教学特点
“产学研”结合共同开展实验、实践教学活动，使实验项目、课题来源广泛，结合实际且充分利用学校和社会资源。如图2所示。

四 进行实验室的开放
实验室实行全方位、全天候的对内、对外开放。
从2004年5月份开始，实验室的各个测试室和仪器设备等实验条件对学院内研究生、教师实行了全天候的开放。给研究生导师、研究生配备了工作室和计算机以及相关实验室的房间钥匙，研究生导师、研究生在任何时间都可以在实验室进行课题研究。在本科生各个实验教学阶段的周期内，对他们实行全天候开放。社会相关院校、科研单位、企业的科研人员随时可以利用实验室的资源，开展科学研究、性能测试。随时为社会开展技术咨询、技术服务、项目合作、成果推广等服务。
五 进行实验教学软件建设
首先组织编写了《无机非金属材料实验教程》，并由冶金工业出版社出版。教程包含了从基础实验到现代测试实验、综合性实验、设计性实验的内容，为本科生选做实验课题提供了内容，为实验教师编制实验指导书和实验讲义提供了参考，为研究生开展课题研究提供了帮助。
制定和修订了20余项实验室的管理制度，保证了开放式实验教学的进行。 重新修订了实验教学大纲。《无机材料物化性能实验》、《陶瓷专业实验》、《耐火材料专业实验》、《水泥专业实验》四门实验课程的21项实验项目，从原来的验证式实验，修订为综合性实验。使综合实验占实验课程和实验项目的100%。促进了实验教学水平的提高。
六 进行实验、实践教学基地建设
唐山市无机非金属材料重点实验室由河北理工大学、唐山陶瓷股份有限公司、河北省冀东水泥集团有限责任公司共同组建，构建了一个适合于唐山市无机非金属材料行业发展的科技平台、建立一个能够充分发挥院校与企业优势，调动各方面科研积极性的机制；对促进唐山市无机非金属材料行业脱困和产业发展，加快唐山市无机非金属材料高新技术研究与应用，将起到重要的作用。同时在唐山市重点实验室的建设中，教师争取到唐山市科研项目10余项，获得20余万元的经费资助。教师科研项目的增加，提高了本科生、研究生毕业课题研究的质量。 在唐山时创耐火材料有限公司、唐山隆达骨质瓷公司等8个单位建立了实验教学基地。
重点实验室的建设和实验教学基地建设，实现了实验仪器设备、实验场所等基础条件的共享，创造了系列的实验基础条件，满足了本科生研究生的实验、实践教学的需要。
七 进行实验、实践教学所需基础设施、设备建设
重点实验室的建设和实验教学基地建设，实现了实验仪器设备、实验场所等基础条件的共享。同时04-06年增加了近百万元的高温电炉等仪器设备和实验经费投入，为实验教学创造了基础条件。
目前，包括重点实验室在内的4000平方米实验面积，500多台套的仪器设备，包括449C综合热分析仪、9510压汞法孔结构测定仪、C80微量热仪、L230激光粒度分析仪、热膨胀仪等大型、精密仪器，实现了从物料破碎、粉磨、混合、成型、高温煅烧、物相分析、显微结构分析、化学分析、孔结构分析、热分析、粒度测定、制品的各种物理性能检验等实验，创造了系列的实验基础条件，满足了本科生研究生的实验、实践教学的需要。
八 开放式实验、实践教学结硕果
由于软硬件的建设，使科研课题来源广泛、更接近科学研究前沿，更适合于应用科学研究，更接近于生产实际，提高了科研立项的数量和质量。学生的实验课题直接来源于导师的科研项目和企业生产实际课题。这样，使研究工作进展顺利，研究成果可直接在工业企业进行转化。
不完全统计，在2004年至2006年5月期间，学生参与的科研工作取得了显著的效果。共获奖4项、鉴定14项、发表论文60余篇，其中被SCI、EI收录22篇、出版著作2部、获国家实用新型专利1项，受理1项。
多数科研课题来源于企业，科研成果转化顺利。两年来，共有10余项科研成果直接在唐山陶瓷股份公司、冀东水泥集团有限责任公司、惠达陶瓷集团、隆达骨质瓷公司等单位进行了转化，为企业取得社会经济效益上亿元。
学生广泛参与研究工作，为科研立项奠定了前期研究基础，使科研立项取得了自主争取国家自然科学基金项目的历史性突破。其中，“高抗热震氧化锆-钛酸铝复相材料的结构性能设计”、“具碱性催化功能的Al-Si-O-N介孔材料制备和表征”2项获国家自然科学基金项目资助。“金属-氮化物结合滑板抗损失机理研究”、“长余辉玻璃的制备和长余辉机理的研究” 2项获省自然科学基金项目资助。“纳米材料的制备及应用关键技术研究”等10余项获省市级科研项目资助。反过来，科研项目数量和质量的提高，为开放式实验教学奠定了坚实基础。
进行开放式实验、实践教学提高了学生的素质。提高了学生参与科研、创新活动的主动性积极性，使学生学到专业的前沿知识。通过参与科研项目，学生查阅大量的科技资料，通过学习、归纳整理，可系统地掌握相关科技前沿知识，为今后工作奠定比较丰富的科技知识基础。学生进一步掌握了科研方法，掌握所需仪器设备的操作，提高了学生动手能力。
通过近几年的开放式实验教学实践，我们觉得提高的是教学质量，受益的是广大学生。实验教学改革任重道远，我们将不断探讨新的实验内容、实验方法和实验手段，不断地完善和改进实验教学模式和体系。
参考文献：
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［4］李卫民开放式实验教学模式的研究［J］文教资料，2006（1）：9～10
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