我院无机非金属材料工程专业是1958年创办的老专业,从开始的耐火材料不断发展到含盖水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等四个方向的、规模较大的专业,1995年经国务院学位委员会批准,获得硕士学位授予权。教学改革以前,这四个专业方向分别上课,各成体系,互不相通,而且教学内容、教学方法几十年不变。这种教学模式,充分暴露了旧教育体制下专业口径过窄、培养模式单一、教育内容陈旧、教育方法过死、人文科学底蕴不足的弊病。学生毕业以后,适应能力很差,专业面很窄,即使到本专业的对口行业就业,只要专业方向不对,也会长期不适应工作。
为了改变这种现象,后来我们改为四个方向的专业课一起上课的方法,但是这样以来,课时严重膨胀,学生负担过重,实际上,学生也没有真正掌握到知识。由此可见,如果继续沿用旧的教育体制和办学方法,我们的专业就无法为河北省的无机非金属材料行业培养高质量的人才。为了改变这种局面,必须按照新的教育思想进行改革,为此,1999年我们申报了《地方院校无机非金属材料专业面向21世纪教学内容和课程体系改革》的河北省教育厅教研课题,并得到批准。该项目2001年通过了河北省教育厅组织的专家鉴定,专家意见为,项目的研究成果对我国地方院校的无机非金属材料专业的课程改革有指导意义,达到国内先进水平。
一教育改革的实施
我们认为改革的总体思路应该是:突出地方院校特点,合理组织课程,扩大专业基础,启发创新思维,提高工程能力,建立产、学、研三结合的办学模式与科技创新新机制。
1课程体系的改革
改革思路明确以后,课程体系的改革是最重要的,在广泛吸收其他院校优点和听取企业工程技术人员的意见后,根据地方院校的特点,我们提出了新的课程体系。
在制定教学计划的时候,作为地方院校,首先明确我们专业的培养目标是:培养政治合格的,在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。
与重点院校比较,我们更加注重工程技术专家方面的素质培养,也就是说更应该重视工程技术能力的培养。同时,我们着重研究如何搞好产、学、研三结合。
我们把课程体系构筑成四个平台:
第一平台,外语、人文与社会科学
强化人文社会科学,目的是提高学生的人文政治思想素质,加深对社会的理解,拓宽德育教育的内涵和视野,并为科学技术的发明创新提供思维方法。
第二平台,自然科学基础、计算机等
目的是为学生提供对自然界基本规律根本性的、本质的理解,培养学生正确的、科学的思维方法,掌握解决工程技术问题的科学基础和工具。
第三平台,工程技术基础
包括工程力学、电工基础、工程制图等课程。目的是让学生掌握工程技术领域内共同的理论、知识和技能,使学生以后在整个大工科范围内具有广泛的适应能力。
第四平台,专业基础、专业课与实践教育
这是一个提供无机非金属材料专业的专业基础理论、专业知识和进行工程技术能力培养的平台。为了使培养的学生将来在无机非金属材料领域中有广泛的适应能力,根据地方院校工科专业的特点,这次把这个平台的课程体系作为改革的重点。
这个平台包括了无机材料科学基础、无机材料性能、热工基础等专业基础课程,水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等多门工艺学和材料近代研究方法以及实验、实习、结业等实践教学环节。
我们对上述课程及其内容进行重组,着重强化无机非金属专业各个门类共同的理论,大大压缩专业课,强化了实践环节。对于几个不同的个专业方向,形成了若干个模块,使学生有更大的选择性。整个计划有比较大的可动性。
在专业课程中,为了加强学生工程技术能力的培养,我们开设了《工程案例分析》课,这是针对我国学生分析问题、解决问题能力比较差的问题,参照美国MBA案例分析的方法开设的,在工科专业中,开设这样的课程,未见报道。
经过两年来试点班的实践,我们感到,这个教学计划基本上适应地方院校无机非金属材料专业的人才培养需求。
2课程内容与教学方法的改革
在课程体系构建以后,第二步就是课程内容与教学方法的改革,如前所述,我们的改革主要放在专业基础课和专业课方面。
(1)关于专业基础课
我们认为,根据地方院校的特点,重要的问题是提高学生就业的适应面,为了达到这一目的,课程内容改革的重点是拓宽专业基础课的覆盖面,使学生毕业以后不管到无机非金属材料的任何领域工作,都能通过自学来掌握所需的知识。以往,有许多专业基础理论,在不同专业方向的工艺课中都重复出现,此次改革中,我们把工艺课中理论性强、各专业方向都涉及到的内容都集中到专业基础课来学习,这就为大幅度地减少专业课学时创造了有利的条件。
教学内容调整以后,重要的问题是如何提高教学质量,无机材料科学基础原来的名称是《硅酸盐物理化学》,我们原来的教学水平比较高,这门课曾经荣获省教学研究成果二等奖,学生投考重点大学的硕士研究生时,几乎没有不及格的现象,分数大多在80分以上。
(2)关于专业课
以往四门专业课占用了大量的学时,仅工艺课原来就上到240学时,后来压缩到160学时,但是教师们还担心学时不够,影响教学质量,怕学生到工厂以后,太多的东西没学过,要求增加工艺课的学时。我们经过学习和讨论,认为首先应该认识专业课在本科进行中的地位。学校不可能让学生在校期间把企业所需的所有工业知识都教给学生,专业课的教学任务主要的不是专业知识本身,应该是以这些专业知识为载体,使学生掌握本专业所需的科学的思维方法,并以此进行工程能力锻炼。因此,在共同的基础理论转移到专业基础课以后,再把专业课中简单易懂的内容再转移到实习中去,这样,专业课实际上可以大大压缩学时。因此,我们工艺课的学时压缩到100学时,主修方向40学时,其余的合并为无机非金属材料概论,是60学时。在主修工艺课中还安排了一定数量的自学课,提高了学生的自学能力和自信心。
作为专业课改革的试验,《工程案例分析》的教学是第一次尝试,没有经验,但是我们感到美国MBA教育取得如此的辉煌的成就,与他们的案例分析教学是有重要关系的。因此我们和工程技术人员一起收集了大量的实际案例,还根据理论构思了一些更好的案例,提供学生学习。这些案例重点列举的是对生产有重要影响的、与专业理论有比较密切关系的内容。实习的教学内容也进行了改革,由于二十年来我国无机非金属材料工业的技术水平有了很大的提高,以往实习总是面面俱到,例如水泥方向花了不少时间到立窑水泥厂实习,改革以后的实习,按照教育要面向现代化的精神,把重点集中到新型的、代表现代科学水平的窑外分解窑水泥厂进行。
实习教学的主要内容不复杂,但是重要的是让学生在实习中,了解现代化工业生产的基本过程,了解无机非金属材料工业生产的逻辑关系,因此如何让学生在探索和分析问题中实习,是我们改革的重要内容之一。经过摸索,我们建立了一整套的实习方法,并制作了计算机辅助软件。
我们认真改革实验课,把以往单个无联系的实验改为综合试验,有的实验内容还带有科学研究性质,这样,学生不再是无目的的、被动的、孤立的作实验,而是为完成一个小项目来进行实验,综合性、系统性和创造性有了很大的提高,大大的调动了学生学习的积极性。我们还编写了综合实验大纲。
毕业设计和毕业论文的选题把重点转向本专业最新的科学领域,选题尽量来自生产实践,要有利于学生独立思考、有利于工程能力的培养。在试点班,我们提早一学期让学生接触专业课,组成课题组或者设计组,课题一般从三结合的企业中找,每一组的学生都有一名企业的教师和一名学校的教师共同培养,产学研三结合的培养模式取得了很好的效果,并取得了一些研究成果。
3建立产、学、研三结合的办学与科技创新新机制
我们从1998年申请这一项目开始,就与冀东水泥有限责任集团公司和唐山陶瓷集团公司建立了产、学、研三结合关系,并在此基础上联合申请建设河北省无机非金属材料重点实验室,省科技厅的领导对此很感兴趣,提出以后我省的重点实验室将按照这一模式,即产学研的模式建设,河北省无机非金属材料重点实验室现以挂牌建设。
在我们的项目实施过程中,按照河北理工学院与两大集团所签定的协议精神,企业集团予以很大的支持,他们的技术人员一方面为我们提供生产中的实际课题,另一方面帮助我们带学生课题。我们认为,未来的教学模式将是院校联合、人才共用、资源共享的教学与科研联合的办学模式。在这方面我们已经走出第一步,我们将沿着这条路继续走下去,走出一条地方高等学校新的办学道路。
二主要的研究成果
我们这次教改项目主要的成果是:
1形成了一套适合地方院校无机非金属材料专业的课程体系,这种体系对地方院校其他专业乃至于所有的工科专业都有一定的借鉴作用。根据我们对试点班的跟踪调查,大多数的试点班学生,对改革都感到满意,他们一致希望试点班继续办下去,感到就是在试点班期间,学得最有兴趣,最有效果。除了不少学生考上了研究生之外,到企业工作的学生,如果与原来学习的方向一致的,都感到很容易适应工作;如果与原来方向不一致的,通过自学,很快就能适应工作,他们说,通过试点班,自己学习、自己获取和掌握知识的自信心足得多了。
2初步建立了产学研的教学与科研模式,为培养新型的高素质的符合企业需要的人才,为创造新的科技创新新机制作出有益的尝试。
3第一次开设了工科《工程案例分析》课,对提高学生的工程研究能力,发挥创造性思维起了有益的作用。
4在课程教学、实验课、实习和结业等环节,探索了一系列的有利于培养学生创造能力的教学方法。
5在导师的指导下,《河北理工学院学报》出版了学生撰写的论文集。
