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摘要：文章阐述了现阶段材料成型及控制工程专业实验教学工作中普遍存在的一些问题，提出了改革的措施：提高实验室建设水平，是进行实验教学工作改革的前提；优化实验教学体系，是进行实验教学工作改革的关键；加强实验教学队伍的建设，是进行实验教学工作改革的重要内容。
关键词：实验教学工作；实验室建设；实验教学体系；实验教学队伍
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0271-02
一、引言
近年来，各高校的材料成型专业积极探索培养高素质创新型人才之路。在加强对学生基础教育的同时，非常注重实验教学的改进工作，以适应现代社会对专业人才的需求。随着经济全球化和科学技术的日新月异，在材料成型专业的实验教学工作中，普遍存在着实验室建设水平不高、教学方法陈旧、教学模式单一、实验教学队伍整体水平下降等问题，已经不能满足当前社会对专业人才发展的需求，因此急需对材料成型专业的实验教学工作进行改革。
二、现阶段实验教学工作存在的问题
1.实验室建设水平不高。当前我国实验室建设水平不高，普遍存在着实验室规模较小、实验设备重复购置、利用率低下、各个实验室独自为政、实验资源局部受限等弊端，无法形成较大规模，不能形成教学、科研上的综合优势。实验室的开放程度低，学生动手机会少，不能自主学习，不利于个性发展。学生只是根据排好的课程表到相关实验室进行实验，且通常要求在规定时间内完成，整体而言缺乏灵活性和创造性。
2.教学方法陈旧、教学模式单一。长期以来，材料成型专业实验教学的开展过于依附理论教学，各个实验项目彼此独立，开展时间比较分散。实验时，学生不需主动的思考和创新，只需按照实验教材中规定的步骤机械地完成实验操作即可。而且实验项目多为演示性或者验证性实验，内容陈旧，教学模式单一，严重影响了学生的积极性，制约了学生创新意识和创新能力的发展。此外，学生上交的实验报告大多千篇一律，形式古板、数据相似，偏离了让其提交实验报告的初衷。
三、实验教学改革的措施
1.提高实验室建设水平。我国著名的水利学者张光斗院士曾说“高校实验室是教学科研基地，在这里要进行教学工作、科研工作，而不是后勤单位。”这足以说明实验室建设在教学工作中的重要性。而一个完善的实验室环境是开展实验教学工作的基础，直接反映了高校的管理水平和科研水平，决定着人才培养的质量。
（1）整合实验室资源。学院应在考察各个实验室财力、物力、人力资源的基础上，进行实验资源的整合和集中管理，避免实验设备的重复购置，提高使用效率；注重实验设备的维护与更新，适当购买先进的仪器设备，提高实验室的整体装备水平；加强校内实验设备的资源共享，促进学科之间的交流与合作；实现区域高校的实验资源共享，发挥设备投入的经济效益最大化。
（2）建立开放的实验室系统。开放的实验室首先要做到实验时间的开放。实验室实行全天候开放，学生可以根据自己的时间安排，在实验室网站预约做实验的具体时间。这样学生可以主动把握做实验的时间。其次应做到实验资源的开放。学生可以根据自己的实验方案选择要使用的实验设备。再次应做到实验内容的开放。教师的科研项目对学生开放，学生可以根据自身情况申请加入自己感兴趣的课题组中，根据自己查阅的文献资料，自己设定实验方案开展实验，这样可以有效提高学生独立思考、分析、解决问题的能力。
（3）构建虚拟的实验室平台。虚拟实验室平台是基于原型专业知识体系，采用虚拟现实技术在计算机系统建立虚拟的实验环境，学生通过计算机界面进行操作控制，可以像在真实环境中一样完成各种预定的实验项目，从而体验实践过程。在这种条件下，学生可以随时随地访问实验室，大大提高实验教学的伸缩性和适应性。通过调查，虚拟实验技术已经在材料成型专业的相关实验教学中得以应用。
2.优化实验教学体系。
（1）改变实验教学模式。要改变以往“教师拉着学生的手往前走”的被动教学模式，变实验教学的主体为学生。实验教师在讲解完实验原理、仪器操作及安全措施后，放开手，让学生自己进行实验的具体操作。当学生遇到具体的实验问题时，实验教师不要给予立即的解答，而是引导、启发学生独立思考，培养学生解决实际问题的能力。
（2）更新实验项目。实验项目除了要考虑基础的演示性和验证性实验外，还应增设创新型、设计型和应用型的实验项目，引入现代材料加工的新工艺、检测方法、分析技术以及腐蚀防护措施。此外，还应将教师科研活动中较成熟的内容开发为可供学生操作的实验。如根据镁合金微弧氧化技术制备陶瓷薄膜可设《薄膜制备》实验模块，再如根据热喷涂制备非晶涂层可设《制备非晶合金》实验模块。每个实验模块中又可分几个具体的实验项目，如《制备非晶合金》实验模块就包括“非晶合金粉末的制备”和“非晶合金的性能测试”，及时将先进的科研成果向实验教学转化，使学生通过具体的实验项目更好地了解材料加工方面的最新发展动态和新技术、新方法。同时，在更新实验项目的过程中，要将学科建设和专业发展紧密联系起来，共同推动实验教学的改革工作。
（3）创新实验教学手段。实验教学手段应注重“因材施教”，即针对不同年级和不同层次的学生采取不同的教学方法开展实验教学。对于低年级学生，开展一些基础的演示性和验证性实验，加强他们对理论知识的理解和专业认识；对于高年级学生，他们已经积累了一定的专业知识，可以开设一些综合型、应用型和创新型的实验。其中综合型和应用型实验为必修内容，旨在提高学生的实验技能和专业技能；创新型实验为选修内容，专为学有余力和科研兴趣强烈的学生设计。同时，学生提交的实验报告要求严格按照正式发表论文的格式书写，使学生树立严谨的科学态度，掌握科学的实验方法，并为深层次的科学研究打下坚实的基础。
基于“拔尖创优”和师生“双向选择”的原则，从2010年开始，我院每年都会从本科生里挑选一部分理论基础好、有科研兴趣的学生参与到教师的科研项目中。学生在了解教师课题的基础上，申请加入教师的课题组，并在教师的引导和帮助下，查阅文献，开展实验。这样不仅有利于增强学生的创新能力，更有利于提高学生在试样制备、性能测试与结果分析等方面的能力。 3.加强实验教学队伍的建设。实验教学队伍是实验教学工作的主要承担者，也是决定人才培养质量的重要因素。组建和配备层次分明，学历、年龄及职称结构完整的专职实验教师队伍，形成具有较高水平的教学团队，才能撰写出更完整的实验教材和实验指导书，增加具有创新性、激发学生实践兴趣的实验项目，进而更有利于学生知识技能和综合素质的提高。因此，学校应该充分重视实验教学队伍的建设，提高实验教师的薪资待遇，引入竞争机制和奖励政策，激发他们工作的积极性和创造性；邀请专家和教授做实验教学方面的报告，完善实验教师的知识结构，提高他们的实验技能；外派实验教师去其他高校进修、交流，拓宽思路、更新观念，提高其履行岗位职责的能力，提升专业水平与知识面；鼓励高水平教师参与实验教学工作，提高实验教学队伍的整体水平。
四、实验教学工作改革的思考
实验教学工作的改革是一个涉及面较广的复杂问题，新的实验教学工作体系的建立，并不等同于以往实验教学工作的推翻，这一过程反而是一种新思维、新体系的发展表现。联合国教务科文的文件提出“没有实验就不算科学研究”。因此，我们还应将实验教学工作与科学研究联系起来，积极将科学研究向实验教学转化，不断丰富实验教学的内涵，提高学生的实践动手能力和科研创新精神。
五、结语
实验教学工作是高等院校材料成型专业教学的一项重要组成部分，在创新人才的培养方面，有着不可替代的作用。我们必须积极思考，努力探索实验教学工作的改革之道，以满足当前社会和企业对材料成型专业人才发展的新要求。
参考文献：
[1]刘凤泰.关于实验教学改革问题[J].实验技术与管理，2000，17（4）：6-10.
[2]姜丽伟.高校实验室管理体制改革与探索[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：193-195.
[3]郝红元.材料专业实验教学改革初探[J].中北大学学报，2006，22（3）：91-96.
[4]姚玉献.开放式实验教学模式的研究与应用[J].实验室科学，2009，（6）：132-134.
Reform and Exploration of Material Shaping and Control Engineering Experimental Teaching Work
XU Yi-ku，WANG Hong-bo，CHEN Yong-nan，ZHANG Yong
（School of Material Science and Engineering，Chang’an University，Xi’an，Shaanxi 710064，China）
Abstract：The article discusses some of the issues that are prevalently lie in Material Forming and Control Engineering Experiment Teaching at this stage and propose some reform measures：to improve the level of laboratory construction，is a prerequisite for the experimental teaching reform；optimization of experimental teaching system，is to experiment the key teaching reform；strengthen experiment teaching team building is an important part of teaching reform experiment.
Key words：experimental teaching；laboratory construction；experimental teaching system；experiment teaching team
关键词：实验教学工作；实验室建设；实验教学体系；实验教学队伍
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0271-02
一、引言
近年来，各高校的材料成型专业积极探索培养高素质创新型人才之路。在加强对学生基础教育的同时，非常注重实验教学的改进工作，以适应现代社会对专业人才的需求。随着经济全球化和科学技术的日新月异，在材料成型专业的实验教学工作中，普遍存在着实验室建设水平不高、教学方法陈旧、教学模式单一、实验教学队伍整体水平下降等问题，已经不能满足当前社会对专业人才发展的需求，因此急需对材料成型专业的实验教学工作进行改革。
二、现阶段实验教学工作存在的问题
1.实验室建设水平不高。当前我国实验室建设水平不高，普遍存在着实验室规模较小、实验设备重复购置、利用率低下、各个实验室独自为政、实验资源局部受限等弊端，无法形成较大规模，不能形成教学、科研上的综合优势。实验室的开放程度低，学生动手机会少，不能自主学习，不利于个性发展。学生只是根据排好的课程表到相关实验室进行实验，且通常要求在规定时间内完成，整体而言缺乏灵活性和创造性。
2.教学方法陈旧、教学模式单一。长期以来，材料成型专业实验教学的开展过于依附理论教学，各个实验项目彼此独立，开展时间比较分散。实验时，学生不需主动的思考和创新，只需按照实验教材中规定的步骤机械地完成实验操作即可。而且实验项目多为演示性或者验证性实验，内容陈旧，教学模式单一，严重影响了学生的积极性，制约了学生创新意识和创新能力的发展。此外，学生上交的实验报告大多千篇一律，形式古板、数据相似，偏离了让其提交实验报告的初衷。
三、实验教学改革的措施
1.提高实验室建设水平。我国著名的水利学者张光斗院士曾说“高校实验室是教学科研基地，在这里要进行教学工作、科研工作，而不是后勤单位。”这足以说明实验室建设在教学工作中的重要性。而一个完善的实验室环境是开展实验教学工作的基础，直接反映了高校的管理水平和科研水平，决定着人才培养的质量。
（1）整合实验室资源。学院应在考察各个实验室财力、物力、人力资源的基础上，进行实验资源的整合和集中管理，避免实验设备的重复购置，提高使用效率；注重实验设备的维护与更新，适当购买先进的仪器设备，提高实验室的整体装备水平；加强校内实验设备的资源共享，促进学科之间的交流与合作；实现区域高校的实验资源共享，发挥设备投入的经济效益最大化。
（2）建立开放的实验室系统。开放的实验室首先要做到实验时间的开放。实验室实行全天候开放，学生可以根据自己的时间安排，在实验室网站预约做实验的具体时间。这样学生可以主动把握做实验的时间。其次应做到实验资源的开放。学生可以根据自己的实验方案选择要使用的实验设备。再次应做到实验内容的开放。教师的科研项目对学生开放，学生可以根据自身情况申请加入自己感兴趣的课题组中，根据自己查阅的文献资料，自己设定实验方案开展实验，这样可以有效提高学生独立思考、分析、解决问题的能力。
（3）构建虚拟的实验室平台。虚拟实验室平台是基于原型专业知识体系，采用虚拟现实技术在计算机系统建立虚拟的实验环境，学生通过计算机界面进行操作控制，可以像在真实环境中一样完成各种预定的实验项目，从而体验实践过程。在这种条件下，学生可以随时随地访问实验室，大大提高实验教学的伸缩性和适应性。通过调查，虚拟实验技术已经在材料成型专业的相关实验教学中得以应用。
2.优化实验教学体系。
（1）改变实验教学模式。要改变以往“教师拉着学生的手往前走”的被动教学模式，变实验教学的主体为学生。实验教师在讲解完实验原理、仪器操作及安全措施后，放开手，让学生自己进行实验的具体操作。当学生遇到具体的实验问题时，实验教师不要给予立即的解答，而是引导、启发学生独立思考，培养学生解决实际问题的能力。
（2）更新实验项目。实验项目除了要考虑基础的演示性和验证性实验外，还应增设创新型、设计型和应用型的实验项目，引入现代材料加工的新工艺、检测方法、分析技术以及腐蚀防护措施。此外，还应将教师科研活动中较成熟的内容开发为可供学生操作的实验。如根据镁合金微弧氧化技术制备陶瓷薄膜可设《薄膜制备》实验模块，再如根据热喷涂制备非晶涂层可设《制备非晶合金》实验模块。每个实验模块中又可分几个具体的实验项目，如《制备非晶合金》实验模块就包括“非晶合金粉末的制备”和“非晶合金的性能测试”，及时将先进的科研成果向实验教学转化，使学生通过具体的实验项目更好地了解材料加工方面的最新发展动态和新技术、新方法。同时，在更新实验项目的过程中，要将学科建设和专业发展紧密联系起来，共同推动实验教学的改革工作。
（3）创新实验教学手段。实验教学手段应注重“因材施教”，即针对不同年级和不同层次的学生采取不同的教学方法开展实验教学。对于低年级学生，开展一些基础的演示性和验证性实验，加强他们对理论知识的理解和专业认识；对于高年级学生，他们已经积累了一定的专业知识，可以开设一些综合型、应用型和创新型的实验。其中综合型和应用型实验为必修内容，旨在提高学生的实验技能和专业技能；创新型实验为选修内容，专为学有余力和科研兴趣强烈的学生设计。同时，学生提交的实验报告要求严格按照正式发表论文的格式书写，使学生树立严谨的科学态度，掌握科学的实验方法，并为深层次的科学研究打下坚实的基础。
基于“拔尖创优”和师生“双向选择”的原则，从2010年开始，我院每年都会从本科生里挑选一部分理论基础好、有科研兴趣的学生参与到教师的科研项目中。学生在了解教师课题的基础上，申请加入教师的课题组，并在教师的引导和帮助下，查阅文献，开展实验。这样不仅有利于增强学生的创新能力，更有利于提高学生在试样制备、性能测试与结果分析等方面的能力。 3.加强实验教学队伍的建设。实验教学队伍是实验教学工作的主要承担者，也是决定人才培养质量的重要因素。组建和配备层次分明，学历、年龄及职称结构完整的专职实验教师队伍，形成具有较高水平的教学团队，才能撰写出更完整的实验教材和实验指导书，增加具有创新性、激发学生实践兴趣的实验项目，进而更有利于学生知识技能和综合素质的提高。因此，学校应该充分重视实验教学队伍的建设，提高实验教师的薪资待遇，引入竞争机制和奖励政策，激发他们工作的积极性和创造性；邀请专家和教授做实验教学方面的报告，完善实验教师的知识结构，提高他们的实验技能；外派实验教师去其他高校进修、交流，拓宽思路、更新观念，提高其履行岗位职责的能力，提升专业水平与知识面；鼓励高水平教师参与实验教学工作，提高实验教学队伍的整体水平。
四、实验教学工作改革的思考
实验教学工作的改革是一个涉及面较广的复杂问题，新的实验教学工作体系的建立，并不等同于以往实验教学工作的推翻，这一过程反而是一种新思维、新体系的发展表现。联合国教务科文的文件提出“没有实验就不算科学研究”。因此，我们还应将实验教学工作与科学研究联系起来，积极将科学研究向实验教学转化，不断丰富实验教学的内涵，提高学生的实践动手能力和科研创新精神。
五、结语
实验教学工作是高等院校材料成型专业教学的一项重要组成部分，在创新人才的培养方面，有着不可替代的作用。我们必须积极思考，努力探索实验教学工作的改革之道，以满足当前社会和企业对材料成型专业人才发展的新要求。
参考文献：
[1]刘凤泰.关于实验教学改革问题[J].实验技术与管理，2000，17（4）：6-10.
[2]姜丽伟.高校实验室管理体制改革与探索[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：193-195.
[3]郝红元.材料专业实验教学改革初探[J].中北大学学报，2006，22（3）：91-96.
[4]姚玉献.开放式实验教学模式的研究与应用[J].实验室科学，2009，（6）：132-134.
Reform and Exploration of Material Shaping and Control Engineering Experimental Teaching Work
XU Yi-ku，WANG Hong-bo，CHEN Yong-nan，ZHANG Yong
（School of Material Science and Engineering，Chang’an University，Xi’an，Shaanxi 710064，China）
Abstract：The article discusses some of the issues that are prevalently lie in Material Forming and Control Engineering Experiment Teaching at this stage and propose some reform measures：to improve the level of laboratory construction，is a prerequisite for the experimental teaching reform；optimization of experimental teaching system，is to experiment the key teaching reform；strengthen experiment teaching team building is an important part of teaching reform experiment.
Key words：experimental teaching；laboratory construction；experimental teaching system；experiment teaching team