功能材料实验教学体系的构建(2)

( 2) 专业方向实验教学平台: 面向2 ～3 年级学生。从系统性和综合性出发，分别从光电功能材料、新能源材料、纳米功能材料和金属功能材料四个方面设置了功能材料综合实验模块，实验内容包含材料成分设计、材料的组织结构表征、性能测试与分析、材料的工程应用评价5 个方面，对学生进行专业基础综合性系统训练，主要着力于学生的专业知识、技术、实验方法和手段的综合应用训练和工程意识的培养。

( 3) 创新设计实验教学平台: 该实验平台主要依托学科的实验室平台，例如“显示材料与光电器件”省部共建教育部重点实验室、“光电显示材料与器件”天津市重点实验室、“金属材料近净成形”天津市技术工程中心、“先进动力电池与储能技术”2011 协同创新中心、“新能源材料与低碳技术研究院”、纳米材料与技术研究中心等科研平台而构建，围绕功能材料领域，结合具体的专业实验课程，由各专业方向课题组结合自身研究方向设置实验单元，实验教学内容与学科前沿、工程应用以及发明创造密切联系，面向3 ～4 年级本科生及研究生开放，重点构建学生的创新素质和实践能力。

3 实践措施

( 1) 强化专业基础实验: 将部分基础实验项目从理论课程中分离出来，建立与理论教学体系相对独立且有机衔接的实验课程体系，将原有的“材料制备与加工实验”、“材料性能测试与评价实验”、“材料组织结构分析与表征实验”3 门主干基础实验课程，调整为“材料科学基础实验”、“材料物理基础实验”、“材料化学基础实验”、“材料工程基础实验”等实验课程，强化了对学科专业基础能力的培养，使培养的学生具有比较深厚的材料科学、材料工程以及物理和化学等方面的专业基础和实践能力。

( 2) 优化综合系列化实验: 将原有按专业分别开设的材料学、材料加工、材料物理、材料化学、功能材料五个综合实验，调整为光电功能材料、新能源材料、纳米功能材料和金属功能材料四个专业方向的实验模块，并围绕材料成分设计、材料制备与加工、材料组织结构表征、性能测试与分析、材料工程应用评价五个方面对实验体系进行优化设计，强化实验的系统性和综合性，使其更有利于对学生知识综合能力和分析解决问题能力的培养［6］。

( 3) 丰富设计创新性实验: 利用学科科研和产学研合作优势，积极引导学生将创新实验项目、大学生科技创新计划和学生科技立项等项目的选题与教师承担的国家和省部级科研项目结合，鼓励学生从产学研合作和企业实际问题中选题，进一步丰富和拓展设计创新性实验项目的来源和内涵。这些丰富多彩的创新性课题，可以更有效地激发学生学习的积极性、主动性和创造性，促进学生知识、能力结构多样化发展［7－8］。

(4) 虚拟仿真实验与可视化多媒体实验教学系统建设:与实际操作实验教学相比，虚拟仿真与可视化多媒体教学系统具有成本低廉、实用性强、开放性好、易维护、更新和升级等优点，它们可以让学生在计算机网络上对材料设计、工艺过程、质量评价和结果分析进行全过程的模拟实验和分析，从而可以从根本上克服实际实验教学在时间、空间、材料种类和设备数量等方面的限制，在实验辅助教学方面具有独特的不可替代的优势。“实验中心”开发运行了包括塑料模具三维仿真软件包、热处理仿真实验和金相显微镜实验课程的可视化多媒体课件等计算机辅助实验教学系统，学生利用该系统可以在网上完成实验过程，在网上提交实验报告，得到了学生的充分认可，今后将继续积极推广虚拟仿真实验、可视化多媒体教学与实际操作实验相结合的实验教学模式，充分发挥演示教学和模拟实验教学在实验教学和人才培养方面的重要作用。

(5) 网络实验教学资源和实验室管理信息平台建设:为了适应工程实践教学改革的趋势，满足工程实践教学的需求，加强网络课程平台建设，加大网络课程教学的普及力度和辅助作用，构建高效的网络化实验教学和实验室管理信息平台，实现计算机网络辅助教学和实验室基本信息及仪器设备的网络化、智能化管理。通过网络课程平台实现实验教学计划、教学运行、实验考核、问题反馈、成绩统计的全流程实践教学管理，动态跟踪学生的学习历程，方便学生进行自主学习; 并根据学生的兴趣、个性化需求、学习历史，智能推送相关的学习资源，变学生找资源为资源找学生的新模式。

4 结语

文章来源：《金属功能材料》 网址: http://www.jsgncl.cn/qikandaodu/2021/0313/420.html