实验教学机械工程材料论文

摘要文章分析了目前高等院校机械工程专业实验教学中存在的问题，提出将行动导向理念融入专业实验教学的改革思路。以气压传动PLC控制实验为例，基于行动导向理念的实验教学可以把“教”和“学”有效统一起来，有助于提高学生学习兴趣，培养其团队协作能力、工程实践能力和创新精神。今天小编给大家找来了《实验教学机械工程材料论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

实验教学机械工程材料论文 篇1：

机械工程专业实验重能力培养课程建设探索

[摘 要]实验教学是机械工程专业学生工程能力培养的关键环节之一。结合上海应用技术大学实际实验设置设施情况，就专业实验课程如何实现“重能力培养”的课程内容、教学方法以及开放平台构建等方面进行研究，探索构建全开放实验教学平台、网络实验教学平台、学生自主研学创新实践平台。

[关键词]机械工程;实验课程;教学内容;教学方法;开放平台

重能力培养要求课程教学重点实现由“知识传授”向“能力培养”的转变，要求教学模式由“以教为主”到“以学为主”的翻转，让学生成为学习的主体，教师成为学习的启发者、引导者。在当前基于工程教育国际专业认证的课程体系正处于改革时期，教师首先要做好课程的重能力培养的教学方法及内容的改革。

实验教学环节是学生工程能力培养的关键环节之一。目前，机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程专业开设有大量的综合性实验、设计性实验、验证性实验，教师实验教学主要强调学生按照实验指导书上的实验方法来完成实验内容，实验中创新实验、自主实验的内容较少，对学生思辨、探疑、多维思考、发散思维的激发渠道偏少。另外，实验课程没有独立的考核，学生对实验课程一向不重视，缺乏主动性和积极性，对实验结果分析不深入。教师在主讲和操作实验的教学过程中，由于缺少让学生独立思考和自主操作的环节，对学生解决实际问题能力的培养、创新力的激发不足，对学生思维能力和实验研究能力的培养也不足。本文就重能力培养实验课程教学方法、内容、考核形式以及开放平台做一些探索。

一、专业实验课程类型及分布

机械工程专业相关的专业实验课程很多，其教学内容约60%是专业基础实验课程，约40%是专业实验课程。不同专业方向之间专业基础课程实验有重复，专业课程实验重复率不高。上海应用技术大学（以下简称“我校”）是应用型高校，实验设置具有代表性。目前，我校机械工程专业实验性质有五类，即演示、验证、综合、设计和探索性实验。其中专业基础课程实验约有61%是综合性实验，38%是验证演示，个别是设计性实验。专业课程实验约有55%是综合性实验，25%是设计性实验，20%是验证演示，独立的探索性实验较少，其内容体现在部分综合性、设计性试验中。

专业基础课程实验中演示、验证性实验的内容相对比较单一，通常是限于验证某些定律或结论，属于基本操作、基本训练，如“低碳钢与铸铁试件的拉伸和压缩试验”，验证材料力学课程的基本理论。专业课程实验中的演示性实验通常是具有一定危险性的实验，如“曲柄压力机设备”实验中的冲压部分就属于这类，也有部分是因为设备操作复杂或加工时间较长，如“3D打印方面快速成型实验”，不适宜在2课时内完成的课内实验部分等。综合性实验通常是多项实验内容的综合。专业基础课程的综合性实验内容一般是本课程的知识综合或系列课程的知识综合，而专业课程的综合性实验则常常是本门课程及关联课程的综合知识，如“轴系结构装拆实验”“过控装备对象特性测试实验”，通过多内容、多方面的综合来培养学生的知识、能力及工程素质。设计性实验是教师根据实验目的要求和实验室条件，预先引导学生设计实验方案方法、选择实验器材、设计实验操作程序，实验时自己动手操作并对实验结果进行分析处理，如“气动循环动作回路设计与调试”“PLC的I/O接口状态信号法诊断故障”“数控车床编程实验”等。研究探索性实验是一种教学与科研相结合的形式，指学生在教师选定的实验方向或自己感兴趣的领域， 针对某一目标所开展的具有探索性质的实验 ，是科学研究的初步学习 。目前，研究探索性实验通常和本科课程关联度小，和大学生创新活动、教师研究项目有关。

二、专业综合性實验重能力培养 课程内容探索

综合性实验是目前占比重最大的实验，其对学生各项综合能力的培养非常重要。目前，综合实验重能力培养的教学内容优化途径在于综合应用多种实验方法和手段，注重实验的“工程性”，注重实验讲义的时效性。

（一）综合应用多种实验方法

目前，大多数专业综合性实验通常是多项实验内容的综合，如机械工程专业综合创新实验，其内容包括材料、力学、机械设计、制造工艺、三维设计等。综合性实验的知识面较广，涉及两个或两个以上的学科。但综合性实验除实验内容综合外，其实验方法或手段的综合对学生认知能力和创新能力的培养更为有效。如应用两种或两种以上的基本实验方法完成同一个实验，运用不同的实验原理综合分析问题、解决问题，实验方法的多元性能够激发学生的思辨能力，激发学生勇于探疑的精神。例如，在测试技术综合实验中，通过传统和现代测试手段相结合的方法， 如流量测定可同时采用体积法和电磁流量计法， 压力测定可同时采用液式压力计和压力传感器计算机采集[1]。所以，实验内容、方法和手段的多方位综合是综合性实验重能力培养的建设方向。

（二）综合应用多种实验手段

综合应用两种或两种以上的实验手段完成同一个实验，即通过不同的手段分析、解决同一问题。例如，在材料力学实验中测量材料弹性模量E，测量标距内微小变形的方法较多，既可以用拉伸试验机测量，也可以采用电测的手段测量，还可以用应力波传播测量，其综合了机械、电学或声学的测量手段。综合应用多种实验手段有利于培养学生多角度、多形式的思维方式，有利于培养学生勇于创新的精神。

（三）实验内容注重工程性

综合性实验内容要改变过去侧重于加深和提高学生对基本理论知识的理解，注重工程性，这有利于提高学生的工程意识，培养学生的工程能力。

如在流体力学管流综合实验中，可以将实验装置工程化，使学生能在实验课堂上观察、体验实际工程管路流动的现象，同时进行管路测试。实验内容的工程背景可以使学生体验到知识的应用，这在培养学生工程概念和工程意识的同时，还能激发学生的学习兴趣，培养他们勤于思考、勇于动手解决实际工程问题的能力。

（四）实验讲义注重时效性

专业实验的实验指导书大部分都是采用自编讲义。为此， 自编讲义在编制时需要注重时效性。例如，近年来发展较快的超高压设备、无损检测装置、物理化学气相沉积设备、三维扫描仪、激光快速成型设备3D打印机等在新版教材中都有涉及，但相关介绍比较简单。这就需要对其结构特点及应用进行详细阐述，同时注意补充最新的理论论证，从而有意识地培养学生的学习兴趣和创新意识。

我校每年课程建设、实验室建设以及重大项目采入的新进设备，都会有相应的新实验或新内容开发，这就要求对应的实验讲义内容要及时改编，反映新技术的发展要求，以适于培养学生的思维能力、创新能力和工程能力等。

三、专业实验课程重能力培养教学方法探索

实践课是学生综合能力、创新能力培养的重要教学环节，如何提高学生的主动性、参与性、增加实验的有效性很重要。

（一）设立独立的实验考核

实验课程设立独立的考核，督促学生加强对实验课程的重视度。要建立严谨的实验考核体系，除实验报告成绩外，还要对课前预习、实验方案、实验操作、实验结果成效等各个环节进行全面考评。通过对预习报告的质量、实验方案设计的多样性、理论依据合理性、操作的规范性、实验报告中原始数据记录的规范性、实验结果的分析深入性、逻辑性等进行全方位考核。对于低年级的学生来说，应注重对其理论内容的理解与应用能力、仪器设备的熟练使用能力、实验操作的动手能力的培养考核;对于高年级的学生来说，应注重对其综合设计与创新能力的培养和考核。考核成绩不仅能有效反映学生对实验的掌握程度，还是激励学生积极认真进行有效实验的措施。

（二）学生做实验自主操作

“大学课堂教学应该是学生学习的过程。”[2]实验过程强调学生独立操作，一定要动手，这样才能培养学生独立思考、大胆探索的能力。实验中让学生做主角，教师同时积极引导，让学生自己搭建实验装置、独立操作实验设备。如在“曲柄压力机设备”实验中， 让学生逐步查找设备的曲柄连杆工作机构、电机到离合器等传动系统、离合制动操作系统、液压过载保护系统、气压平衡系统等布局，教师在一旁引导，引入理论和相关知识。学生在动手操作、观察实物的同时能学习到相关的气液、机械传动、材料、机械结构等知识，对学生来说这相当于完成一次深入的综合性实训。课后学生在观察记录的基础上绘出操作系统、离合制动器的工作原理图，这是理论与实践的升华。在实验操作或观测过程中学生会提出自己的问题，教师对学生提出的问题进行解答，并引导学生深入思考相关理论知识，鼓励学生利用已学过的基础知识分析问题出现的原因并独立思考解决问题的方法。学生自主操作实验，这能发挥学生的积极性和主动性，有助于提高学生的独立操作能力和解决实际问题的能力。

（三）采取探究式实验教学

鼓励和引导学生通过探究的方式进行实验。实验目标以问题的形式呈现给学生，学生是通过解决问题的方式进行实验学习，通过解决问题，即探究性实验过程中对学科知识的发现、创造、重组和批判等而获得新知，这能培养学生的研究技能和学术素质。

探究式实验要求教师结合自己所教课程的内容、自己的学术研究以及现实实践问题开展课题研究，通过研究，找出实验内容和现实问题的最佳结合点，用实验问题去激活教材、激活教学。如机械基础实验机构运动方案设计实验，可以用“牛头刨床运动机构设计”“发动机曲柄连杆运动设计”的实际问题引入。在探究式实验教学过程中，教师要善于创造条件和问题，把握方向，引导学生进行科学探究，了解他们解决问题的思维习惯，充分和学生交流，引导学生大胆设计，大胆实验。这个过程会让学生感觉问题不难也不易， 通过自己的学习及查阅相关资料，自主探究，通过交流与合作，能够完成实验项目内容。

四、专业实验重能力培养开放平台构建

构建专业实验开放平台，培养学生自主创新的工程实践能力。

（一）构建全开放实验教学平台

开放实验时间、开放实验器材、开放实验内容、开放实验过程，这是面向师生的全面开放。全开放实验教学体系给学生提供了自主发展和实践锻炼的空间，最大限度地发挥了实验室的资源效益，培养了学生自主学习的能力和创新能力。

从机械工程专业基础实验做起，如机械认知实验平台通常承担机械原理、机械设计、机械设计基础等课程的认知实验教学任务，除完成正常的教学任务之外，认知实验室实现面向师生的全面开放。机械原理实验的主要仪器和设备有平面机构、空间连杆机构、凸轮机构、轮系、间歇机构等常见机构;机械设计的主要仪器和设备有联接、传动、轴系及其他通用零部件模型及实物、各种机构模型等。实验室全面开放，让学生自主学习、認知、自主操作和设计实验，这能增强学生的感性认识，提高学生对理论课程的学习兴趣及积极性，帮助学生提高设计能力。另外，通过专业基础实验自主操作和自主设计型实验，学生能提高自主学习的能力，为研究性、探究性实验学习模式打下良好基础。

（二）构建全开放的网络实验教学平台

全开放实验教学新模式可以充分采用现代网络技术和网络媒体，建立全开放的实验教学平台，将实验预习内容、设备、仪器操作方法及相关的技术、理论知识等以“微型视频课堂”的形式呈现给学生， 让学生进行自主预习与形象感知。学生可以按照课时在网上预约实验时间，也可以选择实验内容层次，即基本实验项目、自主设计型实验、基于项目的研究型实验等。实验教学内容可以采用“微课”形式在平台公布，让学生自主学习，这能实现实验教学的网上辅导与实验室教学指导的课内外统一。在网络实验教学平台上，学生可以提交实验结果，教师可以进行最终实验数据评判、成绩评定等，也可以通过网络实验教学平台实现层次多向性的教学互动。教师还可以在系统上发布实验题目，与学生进行在线讨论、交流、留言、网上答疑等;也可以通过网络实验教学平台增加互动深度，进行学术交流、学术质疑、知识辩论等。

（三）构建学生自主研学创新实践平台

学生自主研学创新实践平台为大学生课外参加各类竞赛活动、自主科技创新或自主研学提供场所和活动平台。如机械创新实验平台，配置工业机器人、移动机器人、仿生及其人模型、机械创意设计模拟仪、机械传动性能综合试验台、各类组合模型、结构设计实验箱等。低年级学生可以通过平台自行组队选题，开展各类科技创新活动、开展竞赛项目训练;高年级学生可以利用平台进行毕业设计，完成创新训练实践项目，也可以结合所学专业，或突破学科壁垒与其他学科交叉，设计完成各类自选研究课题等。教师对学生在创新实践平台上取得的成绩应给以鼓励，如实施承认相应学分、免试研究生优先权等多项政策，以吸引了更多的学生自愿、主动参加到创新实践平台活动中来。

学生自主研学创新实践平台可以对接学校协同创新平台、重点实验室、工程中心、校企合作实验室等，这拓展了实验教学体系，充分开放大学各类实验设备，让更多教师发挥研究特长，以此来影响和培养学生，通过平台培养出机械工程专业的高端人才、领军人才和应用型创新人才。

五、结语

重能力培养是课程教学改革的重点，专业实验教学改革是学生工程能力培养的重要抓手和关键环节。在综合性实验课程教學内容改革方面，我们采取了综合应用多种实验方法和手段、实验内容注重工程性、实验讲义注重时效性等措施，这对学生工程能力的培养有较好效果。同时我们对实验教学方法进行了有效探索，进一步探索了学生工程创新能力培养的方法途径，包括构建全开放实验教学平台、网络实验教学平台、学生自主研学创新实践平台等，助力提高学生的自主创新工程实践能力。当前，各高校都在积极申请专业工程认证或专业评估，推动新工科建设，强化培养过程的理念，规范培养过程，这也是实验课程重能力培养教学改革的契机。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 倪玲英，李成华，赵欣欣，王连英.工程流体力学管流综合实验装置开发研制[J].中国石油大学学报（社科版），2009（7）：154 .

[2] 余文森.论大学课堂教学的三个“应然” [J].中国大学教学，2018（4）：43-47.

[3] 史雪婷，冯利邦，刘艳花，王彦平.工程教育专业认证背景下“工程材料及成型技术基础”课程教学改革与实践探索[J].教师，2017 （32） ： 99-100 .

[4] 易红，熊宏齐，郑家茂.构建整体优化的实验教学与创新实践平台[J].中国高等教育，2005（18）： 29-30.

[5] 吴艳云.应用型本科现代职业教育教学改革探讨[J].中国现代教育装备，2015（3）：131-133.

[6] 杨端翠.大学物理实验中如何开展探究性学习[J].教育教学论坛，2012（36）：250-251.

[责任编辑：陈 明]

作者：吴艳云 　王照云 　张珂 　郑刚 　沈秀国

实验教学机械工程材料论文 篇2：

融入行动导向理念的机械工程专业实验教学改革与探索

摘 要 文章分析了目前高等院校机械工程专业实验教学中存在的问题，提出将行动导向理念融入专业实验教学的改革思路。以气压传动PLC控制实验为例，基于行动导向理念的实验教学可以把“教”和“学”有效统一起来，有助于提高学生学习兴趣，培养其团队协作能力、工程实践能力和创新精神。

关键词 行动导向 机械工程 实验教学 改革

0 引言

隨着我国制造业各行业市场的发展以及技术朝着网络化、智能化、环保化等方向进步，行业企业对人才的能力和素养提出了更高的要求，应用型、复合型人才缺口很大，另一方面却呈现高校毕业生数量连年屡创“新高”，就业压力不断增大的局面。 这个现象表明，在目前的高校质量保障和监督体系下所培养出的毕业生，其工程实践能力、工程素养，乃至创新意识和创新能力与当前的行业对人才能力和素养的需求有明显的脱节。重庆理工大学机械工程专业实验教学在培养学生工程实践能力、工程素养、创新意识和创新能力方面做了一些有益的探索和实践。

1 机械工程专业实验教学存在的问题

机械工程专业实验经过多年的建设、发展与模块化、层次化的改革，初步建立了与理论教学既独立并行，又相互联系的专业实验教学体系。但该实验教学体系在实施过程中并没有完全达到预期效果。主要表现在：

（1）实验独立设课后，学生重视实验课，但不是因为能学到知识或者培养能力，而是为了拿学分，只有少数善于总结的学生表示通过实验课会有收获。

（2）在实验教学过程中，教师是主体，学生处于被动的地位，忽视了对实验目标和实验方法的思考，不知道所做的实验对自己将来的工作有何帮助，学生不能从中得到工程实践能力的培养。

（3）学习过程缺乏自主性，学生普遍感到枯燥和乏味，认为部分验证性实验太简单，没收获，而综合设计型实验太难，不会做，但并不想自己主动探究实验原理和实验方法，缺少主观能动性。

2 融入行动导向理念的实验教学模式

机械工程专业实验与一般基础实验不同，它强调技术性、实用性和可操作性，有着较为突出的专业特色。实验过程中涉及到机械设计、工程力学、机械原理等多个科目知识的综合应用，对于增强学生的知识应用能力有着关键性的作用。因此，行动导向教学方法在机械工程专业实验的教学中有更实际的作用，可使机械工程专业教学更具体化、形象化、直观化。 将行动导向教学理念融入机械工程专业实验中具有代表性的综合型、设计型实验教学过程中，如电火花线切割加工实验、气压传动PLC控制实验、组合夹具组装实验等。针对不同的实验教学情景采用一种或融合多种教学方法，将学生置于实际工程背景下，让学生在实验方案设计、实验前期准备、资料收集、实验计划修订、实验方案实施、实验任务检查、实验结果处理、实验过程总结评价等环节中发现问题、解决问题，最终顺利完成实验项目教学。

气压传动PLC控制涉及气压传动控制和PLC电气控制等方面的知识，是目前生产过程自动化最常用的、最有效手段之一，在机械工程专业实验教学中开设此实验，对于培养学生综合运用已学理论知识，提高学生动手解决工程应用问题的能力是非常有意义的。

2.1 实验任务

学生自由组合形成实验小组，4-6人为一小组，领取气压传动PLC控制实验任务书文件，解读任务书要求，分析实验任务书中的重点和难点。此阶段任务中，教师简要介绍PLC控制气压传动在工程中的应用情况，引导学生发现生活中的工程实际问题，确定PLC控制气压传动回路的应用对象，如气动抓手抓取东西、牛奶瓶气动清洗流水线等。

2.2 实验方案设计

实验小组根据对实验任务的解读以及确定的应用对象，设计出实验方案、实验步骤、所必须的实验仪器、实验材料和时间等，并在张贴板上列出仪器元器件需求表、时间节点计划表等信息，让小组每个成员都明确实验方案与步骤、时间节点上每个成员在什么时间完成什么事情，同时在实验方案设计过程中及时和指导教师进行交流。这是一个团队合作讨论的过程，学生们可从与同伴的讨论中获益，从而提高学生思考问题的能力，组织、协调和管理能的力，人际交往的能力和团队合作意识。

2.3 实验前期准备与资料收集

实验小组每个成员根据实验方案中任务分解与时间节点计划表，做好实验前期准备与资料收集，如气动元器件的结构原理、PLC编程、气动回路设计、相关国家及行业标准等资料，同时也可及时发现前期实验方案中的问题，并整理出修改意见。这个过程能有效地锻炼学生的资料收集、整理与分析能力，贯彻学生在设计过程中的工程标准意识，也提高学生发现问题的工程实践能力。

2.4 实验计划修订

根据上阶段实验前期准备与资料收集中发现的问题，小组共同讨论修订实验方案，此过程中指导教师也共同参与讨论并听取讨论结果，根据实验室已有的设备与条件，帮助修订实验方案。通过讨论与决策，确定一个最优实验方案与计划，学生接受新的实验任务与计划。

2.5 实验方案实施

学生按照修订的实验方案与计划，由学生独立完成实验，指导教师对遇到的实际问题提供帮助。在气压传动回路的组装、PLC程序的编制与调试等实验过程中，学生先向指导老师说明思路与操作方法，指导教师针对其中的问题进行纠正和补充，然后学生完成实验方案的实施。学生在实验方案实施过程出现的问题，首先由小组成员共同寻找解决方法，无法解决时可向指导老师求助。求助时指导老师不会直接给出解决方法，而是引导学生一步步自己解决。

2.6 实验任务检查与结果处理

依实验任务书检查任务完成情况，如设计的PLC控制气压传动回路是否已经实现预设目标，功能与性能是否满足工程实际需求，使学生养成独立地评价自己完成实验任务质量的习惯。同时，在实验方案计划实施过程中不断进行检查，能及时发现问题，改善实验任务完成质量。一般首先由学生自己检查实验任务完成质量，最后由指导教师进行综合检查。

2.7 实验过程总结评价

实验过程总结评价是在指导教師的指导下共同进行的，实验小组每个成员对实验整个过程进行总结，对实验方案设计、实验前期准备、资料收集、实验计划修订、实验方案实施、实验任务检查、实验结果处理中出现的问题进行解析，并提出改进意见，特别是在实验过程中出现的问题，总结出实验过程中应该注意的问题。实验成绩由指导教师根据实验过程中每个组员任务完成的情况，小组内部成员成绩互评的情况，综合给出每个小组成员本次实验的成绩，实验过程总结评价是经验的交流。

3 新实验教学模式的挑战

相对于传统的机械工程专业实验教学模式，这种融入行动导向理念的新实验教学模式具有不可替代的优势，同时也是一种挑战。

一是新实验教学模式使教师从主体地位变成了主导地位，对指导教师的专业能力、工程实践能力和教学能力都提出了更高的要求，实验课程准备要求提高。

二是新实验教学模式对学生也提出了更高的要求，学生从模仿学习变为思考学习，工程实践能力得到有效锻炼，工程标准意识得到有效贯彻。

三是新实验教学模式对实验教学环境和多样化的教学手段提出了更高的要求。除了传统的教学环境的要求外，还需要纸质资料、网络媒体等手段的辅助，以提升实验教学效果。

四是新实验教学模式需要全新的实验教材，新的实验教材开发必须全面改变实验教学理念，以培养学生的工程实践能力与创新意识为目标，制定合理的实验教学计划与实验教学大纲。

4 结论

本文针对机械工程专业实验教学的特点， 提出了融入行动导向理念的教学模式改革思路。通过机械工程专业实验的教学实践表明，在教学过程中融入行动导向理念，能较大程度上激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性，培养了学生的主动学习性，提高了学生工程实践能力与创新精神，全面提升了我校机械工程专业应用型、复合型人才培养水平。

注释

① 李锻能，何汉武，张湘伟.机械工程专业实验教学体系改革的探讨[J].实验技术与管理，2008.3：132-135.

② 卢东宁.高等学校应用型人才培养模式研究[J].西南农业大学学报（社会科学版），2011.7：139-141.

③ 杨少卿.改革实验教学模式，培养学生创新能力[J].黑龙江教育（高教研究与评估版），2005.Z2：50-51.

④ 张里，杨奕.行动导向法在电类实验教学的应用与研究[J].当代教育实践与教学研究，2016.8：194，197.

⑤ 朴仁淑，孙晶艳，岳淑玲，强洪波.德国行动导向教学法探析[J].长春理工大学学报，2010.10：181-183.

⑥ 薄跃萍.德国行动导向教学理论研究[D].天津大学，2010.

⑦ 焦光利.行动导向的教学质量评价指标体系及方法技术[D].东北师范大学，2009.

段淑荣.“三段六环节”行动导向教学模式的实践研究[D].河北师范大学，2015.

作者：王伟 宋鹍 丁军 张君

实验教学机械工程材料论文 篇3：

材料类专业本科实验教学质量保障体系的构建与实践

摘 要：针对材料类专业实验教学工作中存在的问题，结合工程应用型人才培养目标，通过构建材料类专业实验教学质量保障体系，探讨影响实验教学质量的主要因素和提高实验教学效果的方法。

关键词：材料类专业 实验教学 质量保障体系

高校作为人才培养的主要基地，其重要职能是培养适应我国现代化建设和发展所需要的、具有创新意识、实践动手能力和开拓精神的高素质人才。实验教学作为高校教学工作的重要组成部分，对培养学生理论联系实际的能力、科学思维方法、实践动手能力以及严谨的工作作风等均具有十分重要的意义[1]。重视实验教学、加强学生动手能力的训练和创新意识的培养，已成为广大工科院校的共识。兰州理工大学材料科学与工程学院作为一所地方性工科院校所属二级学院，承担着甘肃省乃至西部地区材料工程人才的重要培养基地及科学研究基地，几十年来，紧密结合西部与甘肃省区域经济和地方资源优势，把握现代高等教育基础性、应用性、实践性和综合性高度结合的时代发展特征，结合“卓越工程师培养计划”，在人才培养过程中坚持理论教学与实践教学并重与融合，强化基础，注重实践，把实践教育放在人才培养的突出地位，努力培养“基础理论实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高”的高级专门人才。本文以材料学院实验教学质量保障体系的构建为例，通过科学、系统地构建材料类专业实验教学质量保障体系，努力提高人才培养质量，促进学院教学特色的形成和教学改革的深入与发展。

1.当前材料学院实验教学存在问题分析

材料学科是一个实践性很强的学科，实验教学是材料学科创新型人才培养不可缺少的重要环节。长期以来高等院校均普遍存在的“重理论、轻实验”的现象，目前国内大多数高等院校中已普遍建立了一套相对完整的理论教学质量保障机制，而实验教学质量保障体系的建设还处于一种相对比较滞后的局面。作为一所普通地方工科院校，受地理位置、办学条件、经费投入等诸方面的制约，实验教学的整体状况不能满足学校对高素质工程技术人员培养的要求，主要体现在以下几方面：

1.1 实验教学投入仍相对不足

自教育部“本科教学工作水平评估”及 “高等学校教学质量与教学改革工程”这两项工作启动以来，极大的推动了本科实验教学，尤其是实验教学的硬件条件明显得以改观。但从整体来看，受投入经费的限制对实验教学的整体投入依然相对不足，建设资金缺乏长效投入机制，实验设备陈旧落后、台套数不足、运行资金困难，导致大多数实验教学还停留在满足较低水平的演示性、验证性实验，而对于综合性、设计性以及创新性等实验教学项目缺乏经费保障，难以顺利开展，严重影响和制约了高水平实验室的建设和实验教学改革深入发展[2]。

1.2 实验室建设缺乏长期性、整体性规划

目前工科院校的实验教学投入逐步加大，教学条件大大改善，但受客观条件的影响，各院系的实验室建设缺乏整体、合理规划，建设目标不明确，投入较为盲目，教学资源不能充分发挥其效能，造成资源的浪费。

1.3 实验教学内容陈旧，改革力度缓慢

相对于实验室基础环境建设、管理体制、运行资金等方面的变革，实验教学内容的更新相对滯后，更新缓慢。实验教学大纲与学科发展脱节，未能体现现代科学技术的新成果、新发展、新要求。实验教学课程体系和实验内容缺乏系统性，未能体现出对学生独立工作能力、创新能力和综合素质的全面规划和侧重。学生在整个实验教学活动中被动居多，主动思维较少，不能体现新时期人才培养目标的质量观[2]。

1.4 实验师资队伍建设亟待加强

实验师资队伍是保障实验教学的重要力量，实验教学能否开创新局面，在很大程度上取决于实验师资队伍的数量和质量。但目前多数地方高校实验师资队伍状况不尽理想，较为普遍地存在学历偏低、年龄老化、中坚力量缺乏、青年技术人员流失严重、后继乏人等现象，在很大程度上影响和制约了实验室的整体水平。

2.材料类专业实验教学质量保障体系的构建

构建材料类专业的实验教学质量保障体系，有利于优化实验教学管理、提高实验教学质量、深化实验教学改革。本科实验教学质量的影响因素很多，比如实验教学场地、实验仪器设备、实验教学师资、学生、教学方法、教学内容、教学管理等不同方面的因素都在不同程度上影响着实验教学的质量。

材料类专业实验教学质量保障体系由实验教学制度保障体系、实验教学资源保障体系、实验教学质量管理体系、实验教学质量监控与评价体系四个部分构成。

2.1 实验教学管理制度保障体系

健全完善的管理规章制度是实验教学改革的重要组成部分，也是保障实验教学质量的必要条件。因此，构建一套切实可行的实验教学管理规章制度及相应的实施细则，才能做到有章可循、有章可依[3]。为此学校出台了一系列关于实验室管理、实验室建设等方面规章制度，在此基础上，材料学院依据学校文件精神，结合自身特点，制定了《材料工程实验教学示范中心管理办法》、《材料学院实验教学管理细则》等十几项规章制度，确保实验教学经费的投入，促进了实验教学改革和实验室的建设，形成了有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系和实验室管理体系。如在《材料学院实验教学管理细则》中明确规定在每学期开学2周内，实验课程必须做到“五定”原则，即定指导教师、定实验地点、定实验时间、定实验分组数、定每组学生人数，实验计划确定后由实验指导教师报各系主任审核，审核通过后由教学秘书汇总上报教务处。从制度上保证实验教学顺利开展及实验课程质量。

2.2 实验教学资源保障体系

实验教学资源是实验教学质量保障的具体内容，是质量保障体系框架中的主体建设部分，实验教学资源建设包括实验教学师资队伍建设、实验教学经费投入、实验仪器设备建设等方面。教学条件、教学投入、教师队伍是提高高等教育质量的关键[4]。

（1）师资保障

学院积极引进高层次人才或技术骨干充实实验教学队伍。要求新引进的年轻教师第一年进入本科实验室，利用实验教学中心平台对其进行岗前培训，使其尽早熟悉、掌握所在学科实验教学岗位职责。同时安排其承担一定量的实验教学任务，促使其尽快学习和把握本科生实验教学的基本规律、基本方法，帮助其学习设备管理、学生管理等基本方法和技巧。学院要求理论课任课教师参与到实验教学工作中，解决理论课与实验课脱节现象，更新实验内容，提高实验教学质量。

此外，通过制定相关政策，切实提高一线实验教师的职称、生活待遇。加强对实验教师的在职或脱岗培训，鼓励吸收实验室教师参与大型的科研课题，使其有机会了解所在学科发展动态，不断更新其知识储备，提高其业务水平。

（2）经费保障

通过中央与地方财政支持地方高校特色学科建设专项、实验室建设专项、高校重点发展专项、日元贷款、社会捐赠、科研项目设备固化以及本校实验室建设经费在实验室建设上投入上千万元，每年学校还投入仪器维护运行经费，充分保障了仪器的更新和正常运行。同时，学院创造条件，加强沟通、积极争取与知名企事业在合作共建实验室，互惠互利，逐步形成和完善校企双向推动，产学密切合作的运行机制，实现产学双方的深层次合作。

（3）实验仪器设备保障

借助于材料工程国家级实验教学示范中心的建设合理统筹规划实验室，以实验室的功能安排实验课，彻底打破课程之间的条条框框，设备仪器统管共用，避免了重复购置，实现了资源共享、优势互补。

2.3 实验教学质量管理体系

结合新一轮人才培养方案的修订，依据卓越工程师人才培养计划及专业工程认证相关要求，建立以能力培养为核心，分层次、多模块、相互衔接的实验教学体系，包括基本型实验、综合型、创新型实验等。按各专业的实验教学内容全面组织教学，最大限度利用实验室建设所具备的实验装备及技术条件，通过对实验课程内容的调整与整合，设置综合型、创新型实验以及工程训练，使有综合型、创新型实验的课程占有实验课程总数的60%以上。

在实验教学方法方面，建立了以学生为中心的实验教学模式。形成以自主式、合作式、研究式为主的学习方式。构建了“基础型、综合应用型、研究创新型” 金字塔结构的实验课程体系，体现实验的“观察认知性”、“设计综合性”和“研究创新性”。同时充分利用信息教育技术和网络资源，使用计算机辅助实验教学软件和多媒体实验教学课件等多种教学手段，推广运用虚拟、仿真等实验技术手段，拓展实验的时间和空间，构建了立体式实验教学平台。

2.4 实验教学质量监控与评价体系

学校成立了由具有丰富教学经验或教学管理经验的教授及退休教授组成的教学督导团，每学期对本科生实验教学进行监督和指导，督导专家依据实验进程计划随时到实验教学课堂进行听课，将相关信息及时反馈给实验授课教师，指出其授课的优点和不足之处，并提出富有建设性的意见和建议，这对实验教师发扬自己的授课优点、改进教学方法以及丰富教学手段，提高实验教学质量发挥了巨大的作用。此外学院还成立了由学院院长、书记、各系主任、教学秘书组成的学院教学督导组对实验教学进行不定期抽查，切实保障实验教学顺利进行。

实验教学质量评价体系需要对学院的实验教学条件、实验师资、学生状况、实验教学管理等质量进行持续监控，是一个多要素、多形式、多层次的综合体系。

针对实验教学质量受多要素、多形式、多层次综合作用影响的特点，根据《兰州理工大学实验教学质量评估体系》中关于实验教学质量标准及评价体系的相关规定，学院制定了“材料工程实验中心实验质量评价体系”。该评估体系包括教学质量督导组评价以及学生评教二部分。通过召开学生座谈会、学生信息员定期不定期反馈、学生评教等途径，了解学生对实验教学各环节的意见和建议。督导组评价由学校、学院督导组通过对测评项目量化、打分、统计、排序，最终分析测评结果。重点对实验过程中的实验准备情况、指导教师的工作情况、实验过程情况及实验效果等方面进行测评和打分。两部分合并形成受评人员学期教学质量评估结果，作为其评聘、工作考核和奖惩的参照。该评价体系对教师综合素质和教学能力进行综合性、全面而客观地评价，有利于保护和调动广大实验教师的积极性、主动性和创造性，对实验教学工作起到积极的促进作用。

3.实验教学质量保障体系的实践与收获

3.1学生创新能力得到提升，在各类竞赛中取得优异成绩

以2013年為例，材料学院本科生参加全国各类专业比赛均取得优异成绩，充分展现材料学院本科生人才培养质量。冶金工程专业学生在2013年全国转炉模拟炼钢比赛（中国金属学会主办）获得全国优胜奖2项；金属材料工程专业学生在2013年全国大学生金相技能大赛（高等学校实验室工作研究会、东南大学主办）获得特等奖1项、一等奖1项、二等奖1项；材料成型及控制工程专业学生在第四届中国大学生铸造工艺设计大赛（中国机械工程学会、中国机械工程学会铸造分会、教育部高等学校机械学科教学指导委员会、中国机械工业教育协会、铸造行业生产力促进中心主办）获得一等奖1项、三等奖4项、优秀奖4项；焊接技术与工程专业学生在“焊研杯”第一届兰州理工大学学生焊接创新大赛暨“第二届全国大学生焊接创新大赛”（兰州理工大学举办）获得一等奖2项，二等奖4项，三等奖3项。

3.2实验中心建设取得突破性成果

2013年，材料工程实验教学示范中心荣获 “十二五”国家级实验教学示范中心。已形成了涵盖金属材料、无机非金属材料和高分子材料的学科群及相应的教学科研平台。

参考文献：

[1] 王晓红. 实验教学质量监控体系的探讨.江苏大学学报：高教研究版，2002（3）：47-50.

[2] 张景华，刘一飞，刘爱玲等.地方“211工程”院校实验教学质量保障体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2013，30（4）：147-150.

[3] 张景华，刘一飞，俞海洋等. 建设高水平大学背景下的实验教学质量保障体系实践与探索[J]. 高等理科教育，2011，100（6）：44-51.

[4] 包秋燕，姜哲. 应用型本科院校实验教学质量保障体系的构建与实践[J]. 实验室科学，2010，13（5）：53-55.

作者：吴翠玲　王建勇　杜雪岩　吴珍芳