改革材料加工基础课程教学方式，培养创新型人才

张鹏　李卫　张治国　刘英

摘 要 本文对如何改进课堂教学方式和开展创新性实验进行了探讨，指出培养材料加工工程专业创新型人才须理论和实践并重，通过改进课堂教学方式培养学生创新思维，开展创新性实验提高学生创新能力。

关键词 课堂教学方式 创新性实验 创新思维 创新能力

Abstract This paper discusses how to improve classroom teaching methods and carry out innovative experiments. It is pointed out that cultivating innovative talents in materials processing engineering should pay equal attention to theory and practice. Cultivate students 'innovative thinking through improving classroom teaching methods， and carry out innovative experiments to improve students' innovation ability.

Keywords classroom teaching methods； innovative experiments； innovative thinking； innovation ability

社会进步和人类文明都离不开材料的发展，新材料的产生和材料加工技术新工艺的发展，对社会科学技术具有重大的推动作用。近些年来，伴随着材料领域新技术和新工艺的发展，对材料人才的素质提出了新的要求。暨南大学材料加工专业已建立比较完备先进的材料制备装置、结构和微观结构分析仪器和性能测试分析仪器，2015年获批成立“高性能金属耐磨材料技术国家地方联合工程研究中心”，是国内首个“耐磨材料”行业国家级创新平台，与各个材料加工生产厂家有着密切联系，便于学生实操和认识各种先进材料加工制备机器。在这一背景下，厚基础、宽专业、高素质、能力强成了暨南大学培养材料加工方向毕业生的主要目标，注重培养学生的创新思维与创新能力。

对于培养材料加工工程专业的学生而言，结合理工结合、实践性很强的学科特点，笔者认为现有的教学方法和模式需要进行一些改革，转变以往教学中“过于重视理论、实践较少、看轻专业技能”的观念，用有效的教学方式在课堂教育中逐步培养学生的创新思维和创新能力，用富有趣味、紧密结合实际的创新性实践提高学生的综合素质和创新实践能力。本文从改进课堂教学方式培养学生创新思维和开展创新性实践提高学生创新能力两方面阐述如何培养创新性人才。

1 改进课堂教学方式培养学生创新思维

首先，不得不说课堂基础理论的学习是十分必要的，学生通过课程知识的学习，进行专业知识的积累是培养学生创新能力的前提。众所周知，创新就是再创造的过程，对原有的知识进行转化应用，没有基础知识的积累，创新根本无从下手。现代材料科学和很多学科相互交叉，更是需要打好自己领域的基础知识，学习相关学科的基础知识，才能够創造性地提出方案，解决问题。创新能力的培养更是一个慢慢积累的过程，教师应该充分利用课堂时间培养学生的创新思维。

传统的授课方式就是“一盒粉笔、一个黑板”，教师主要是通过课堂讲述传授知识，学生在学习过程中则是被动地接受，传统的授课方式存在着非常大的弊端。首先学生的学习积极性不能很好地调动起来，其次教师大部分课堂时间在于讲述知识，学生听课易走神，也没有思考所学知识的兴趣，不能很好地吸收、理解。更谈不上培养学生的创新思维了，很大程度上影响教学效果。因此，材料加工技术这门课程教学改革迫在眉睫。

1.1 讨论式教学

课堂上尽量多地采用案例教学的方法，对于“材料科学基础”这门课程，在课堂上可以开展“竞赛式课堂讨论”激发学生学习兴趣，让学生分组就某种工艺方案的多种可能展开讨论，然后每个小组进行发言，没有固定的答案，学生可以充分发挥自身的优势和主观能动性，体现了“教”与“学”双向的灵活性和主动性，各个小组之间的发言会擦出创新的火花，能够使得教学投资收益比最大化。

1.2 提问式教学

提问式教学不仅可以用在平时课堂学习，也可以作为学期中检查学生学习情况的方法，对于课本上的基础理论知识，教师在课堂快结束时提出问题，让学生在课下自主地查阅资料，学习基础理论知识，再通过学习的这些规律定理去分析和解决老师提出的问题；在学期中，教师结合几章所学知识提出综合性问题，要求学生写一份纸面报告。所提问的问题主要以学生的兴趣为出发点，学生可以自由组成小组，针对相关问题成员之间分工合作查阅相关资料，思考、消化并理解，最后各自独立完成分析报告，教师筛选出优秀的分析报告，让学生在课堂演讲展示，激发学生学习兴趣。

1.3 启发式教学

启发式教学也是课堂教学非常有效的方法，在教学过程中，教师根据教学任务，从学生的实际情况出发，通过多种教学方式的运用，以启发学生的思维为核心，充分调动学生学习的兴趣和主观能动性，营造一种活泼、轻松的学习氛围。教师要运用好启发式教学，就要懂得如何设置问题情境。启发式教学就是要求教师在课堂上尽可能地去启发学生的学习动机、启发学生积极的思维活动、启发学生培养自学能力、启发学生逐步形成终身受用的学习力和创造力。

1.4 多媒体教学

在课堂上，充分利用实物和模型，动态展示或模拟材料加工技术的原理及实际生产过程，增加教学直观性，将抽象概念形象化。教师可以将录像片穿插在加工成型的设备与工艺的讲解中，通过生动形象的录像片的展示增强了学生的感性认识，弥补了学生学习过程中能够对于生产工艺和专业知识的不足。录像片中主要讲述了先进的材料成形工艺与方法，比较系统、全面、真实地反映了材料加工领域新技术、新工艺、新发展，拓宽了学生的知识面和对于本专业更深的认识，使专业知识概念和规律形象化、简单化，使课程的教学内容更加具体化。

2 开展创新性实验提高学生创新能力

“材料加工技术”这门课程的实践性很强，相关的实验课必须引起重视。实验教学不仅是对课程所需知识理论的巩固，更是提高学生动手能力和创新能力必不可少的一个环节。原来的实验教学存在着很多问题，比如实验内容陈旧单调、实验方法过于呆板落后、实验考核方法不科学、实验学时少、实验内容多等。针对这些问题，笔者提出了改革实验教学，开展创新性实验，提高学生创新能力的新思路。

2.1 精选实验内容

材料加工综合性创新实验是一个全方位培养和提高学生专业能力和创新意识的教学环节，是将所学知识综合运用的重要实践课程。对于开展的实验，授课老师和实验指导老师需要合作交流，根据学生学习的进度和教学安排，去除不好的实验内容，精选出优良的实验部分，让实验变得不再单一无趣，增加实验的综合性。比如，在实验过程中，针对某一合金体系，对材料成分进行设计、然后制备加工这一合金材料，最后对其进行性能检测和结构分析。通过这种系统的实验培训，激发出学生对于实验的兴趣，提高学生解决分析问题的能力，培养学生的创新意识。

2.2 扭转实验教学思路

在实验课程中，教师应该鼓励并引导学生自己多动手，在保证安全的前提下允许学生以不同的步骤和方法进行实验，重视对实验现象的捕捉，对实验过程中出现的问题善于观察，勇于探索，从而达到教学目的。

对于设计研究型实验，教师要敢于放手，减少指导，给出实验题目和方案后，让学生自己进行实验仪器的选择和操作，单独完成实验结果的分析。对于综合实验型实验，教师只需要给出题目和方向，提出实验条件，制定实验方案、开展实验、分析并写出相关的实验报告全部由学生自行完成。

2.3 开放型实验教学

在学校统一有规划地开展开放型实验教学，可以营造不同的实验学习氛围，通过开放实验教学计划外的实验项目，提供给学生更多的动手机会和实验条件。比如，开放自选实验课题型实验、创新型设计型实验，课外科技活动、综合创新型實验等。这些实验课程通过实行自由式开放，学生可以根据个人兴趣自愿报名，从而创造出自由的学术环境，营造出浓厚的创新教育氛围，为学生专业知识的学习和个性化提供良好的条件。

2.4 产、学、研相结合，促进创新实验教学

高校教师可以根据自己的科研成果和项目，进行实验教学内容的设计，让学生投入到产、学、研的项目中来，提高学生的创新积极性和动手能力。教师通过学生参与产、学、研项目，将研究成果和实验教学结合起来，不仅可以更新实验教学内容，提升实验教学水平，而且积极地推动了本校学生创新实践活动的开展，促进了学校产、学、研相关水平的提高。

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