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材料工程类人才培养探索

材料工程类人才培养探索

当前,知识经济作为一种崭新的经济形态正蓬勃兴起,它以创新型人才为核心,而创新型人才的培养靠创新教育,创新教育的实施在于创新型教师。从一定意义上来说,创新型人才正以前所未有的时代需求承载着实现中华民族伟大复兴的历史使命。随着高校扩招,高等教育已从精英教育逐步转变为大众教育,在大学生数量急剧增长的同时,教育正经历一场新的变革,传统的教学观和评价观都在发生改变。这场教育的变革也让高校教师必须做到:关注学生的全面成长和创新精神,注重将知识与技能、过程与方法有机整合,以“创新精神”为指导,建构新的高等学校教学模式[2]。拿盐城工学院材料工程学院来说,其“材料科学与工程”专业成为国家第二批“卓越工程师教育培养计划”高校学科专业,所谓的“卓越工程师”培养,就是将能力培养贯穿于各教学环节的始终,专业教学突出“重基础理论、重创新精神、强实践技能、强综合素质”。基于“卓越工程师”教育理念,改进教学方式,培养创新精神,从而推进高等教育为国民经济建设做出更大的贡献,已成为一种迫切要求。因此,为培养“卓越工程师”,要求高校教师应具备更高素质,尤其是创新精神。提升高校教师的创新精神,对工科教师来说最直接的方式就是多做科研,尽可能地站在科学研究的第一线,掌握本学科的发展动态和最新进展。教师通过做科研,才可以把握学科发展的关键点,才可深入浅出地讲解新方法、新应用,使大学生的综合素质在创新过程的熏陶下不断升华;教师通过做科研,站在本学科比较前沿的位置,为教学水平进一步提高提供了重要保障,有利于高素质人才培养,还可激发学生参与科研活动的兴趣。高等学校的任务不仅是培养具有专业知识的应用型人才,更要求学生具备较强的综合素质和创新能力。教学和科研是高等学校的两大支柱,相辅相成、相互促进。没有高水平的科研,就没有高水平的本科教学质量,更谈不上培养创新型人才。此外,教师还可吸收部分学生参加一些科研活动,进一步培养学生的动手能力和创新精神。

培养学生的创新思维

同志曾指出:“迎接未来的科学技术挑战,最重要的是坚持创新,勇于创新[3]”。创新思维是一种以知识和智力为基础的创造性思维,教育部规定教授要给本科生授课,其初衷就是要借助教授们在各自领域的深厚研究功力,结合讲解学科发展各个阶段的创新性思维、方法,潜移默化地启蒙和培养学生的创新能力。在我国中小学,早已提倡素质教育,那么在大学阶段,培养的是即将走向职场的高素质人才,更应该倡导素质教育。大学阶段素质教育的核心就是训练学生科学严谨的思维方法和培养学生勇于探索的创新能力。大学生要能提出问题、分析问题,进而解决问题,这一方面要求掌握相关的基础知识,另一方面还要具备相关的技能(如实验技术,软件应用等)以及创新能力,而且以创新能力更为重要,创新能力是比基础知识和相关技能更高的层次,是提升生产力的关键因素。创新能力哪里来呢?创新除了与个人天赋有一定的关系,更关键在于后天如何培养。创新能力的培养是一个潜移默化的过程,在大学里,“熏陶”学生或培养学生创新能力的主要途径大都在于课堂讨论和各种实验(设计性、综合性、创新性实验)。大学教师在教授学生知识和技术的同时,更要注重培养学生创新意识和创新能力,要让学生善于提出问题。爱因斯坦曾说过:“提出问题往往比解决问题更重要,解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步”。此外,大学生自身应该在学习与实践过程中不断地磨练自己的创新锋芒,而且当他们在主观创造道路上克服重重困难时,也会不断地升华自己的综合素质。二十一世纪对学习者的要求,首先是着力培养创新素质,同时还有更强的意志品质的要求,只有在困难面前坚忍不拔,迎难而上,永不服输,才能成长为合格的创新型人才。

要培养学生的创新能力,要求在教学中以学生为主体,以教师为主导,以创造性实践为出发点。为学生提供发散性思维的机会,创造一个能够刺激学生发散性思维的环境。一个典型的例子:小区的草坪上要铺一条路,业主请来了设计师,设计师看后说,让人们来踏吧,后来,在人踏得最多的地方,铺就了一条最理想的路。因此,要培养学生从多角度、多层次认识问题、分析问题、进而解决问题,发展学生创新求异的能力,使学生获得思维的独创性和灵活性。作为高等教育,在教学过程中要培养学生的创造能力,除了在课堂上讲授知识,同时还要向学生强调知识的应用,学以致用才是学习的根本目的。科学技术是第一生产力,要将科学技术应用到生产实践中去。在材料科学与工程专业课程《材料科学基础》中,会讲到水的固液气三相变化,当水凝固成冰时,体积膨胀,教师可引导学生思考这种液固相变时体积膨胀的应用,比如可讲讲铋这种金属及合金:铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型等。

教学实践中的一些体会

叶圣陶老先生说:“教是为了不需要教[4]”,也就是说教师要善于引导学生,使学生能够自己学,自己学一辈子。要达到好的教学效果,首先,教师应与学生建立良好的师生关系。美国心理学家罗斯说过:“每个教师都应该忘记自己是个教师,而应该是学生学习的促进者”。良好的师生关系直接影响学生的学习情绪,师生心理相容相通能够提高教学效果。其次,在教学过程中应改变传统单向的教学模式,教师应与学生互动,师生互动有利于激起学生的学习兴趣,赞科夫说过:“对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机”,学生有了学习动机,学习起来就轻松愉快了,就愿意主动学习了。通过教师与学生之间的讨论、辩论,可将学生从被动教学中解放出来,讨论问题的过程有利于引导学生对问题进行独立思考,有效提升学生学习的积极性。此外,还可让学生自己做几分钟的PPT课件,并走上讲台讲课等诸多实践环节,达到综合能力快速提高的目的;学生的反馈信息表明:“重实践,重创新”的这些做法,是改进本科教学质量的一个有效方法。

另外,教师还可在专业课学习阶段指导学生做一些与本课程紧密相关的实验,让理论与实践相结合,使学生不断获得更直接的学习体验。比如《材料科学基础》课程中讲到了陶瓷的烧结,为了得到完美的陶瓷产品,需要掌握好升温过程中各阶段保温的时间,最后烧结的温度,烧结气氛等,听起来不难,但做起来不易,需要不断的经验积累,陶瓷的烧制技术可是有千年以上的历史沉淀啊。该课程可以让学生亲自动手烧制各种陶瓷,当学生有了合适的目标,经过努力,实现成功后,会有效地激发其进一步学习的兴趣。教师要多方面的为学生创造动手实验或实践的机会,并且要善于发现学生的成功和进步,及时给予肯定的评价,使学生在享受成功的同时自发地产生学习的主动性与积极性。

作者:俞平胜张长森单位:盐城工学院材料工程学院