工藝實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)課程的設(shè)計(jì)方案與實(shí)踐

1、工藝實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐- 設(shè)計(jì)論文工藝實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐邱亞琴，姜?jiǎng)倭郑瑥埞庾妫ㄈA中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院，湖北武漢430074 ）摘要：大學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)在整個(gè)專(zhuān)業(yè)教案中具有舉足輕重的地位，綜合性實(shí)驗(yàn)是鍛煉學(xué)生綜合素質(zhì)的重要過(guò)程。工藝實(shí)踐課程的開(kāi)設(shè)，使學(xué)生在創(chuàng)新性、研究思維、科研技能、團(tuán)隊(duì)合作精神等方面都能得到很好訓(xùn)練。以學(xué)生為主的工藝實(shí)踐教案，通過(guò)制定合理的實(shí)驗(yàn)教案體系和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，既鍛煉了學(xué)生的思考和動(dòng)手能力，又提高了實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性。關(guān)鍵詞 ：工藝實(shí)驗(yàn)課；課程設(shè)計(jì)；實(shí)踐中圖分類(lèi)號(hào)： G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 1674-9324 （2014 ）44-027

2、1-02一、引言實(shí)踐教案是加強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)教育，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)1 。社會(huì)上需要理論和實(shí)踐能力充分結(jié)合的綜合型人才，所以我們應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)教案提升到實(shí)踐科學(xué)的高度來(lái)認(rèn)識(shí)、探索、研究和實(shí)施，研究實(shí)踐方法，強(qiáng)化實(shí)踐過(guò)程，提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力2 。工藝實(shí)驗(yàn)就是這樣一類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)工程的提出結(jié)合科研方向，以工程訓(xùn)練的方式完成實(shí)驗(yàn)工程。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)不同于一般的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，它需要多個(gè)工藝過(guò)程才能完成，包括方案的提出，方案的論證，各工藝過(guò)程的完成，性能的測(cè)試等，每一個(gè)過(guò)程都相當(dāng)于一個(gè)單一的小實(shí)驗(yàn)，有目的、內(nèi)容、原理、步驟等，所以多工藝實(shí)驗(yàn)工程既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能

3、力，又能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研思維、綜合能力，不僅理論性很強(qiáng)，技術(shù)性和實(shí)踐性更強(qiáng)。3 華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的電子器件制備工藝就是這樣一門(mén)課程。二、課程組織方式工藝實(shí)驗(yàn)不同于一般的課堂實(shí)驗(yàn)，完成它需要較長(zhǎng)時(shí)間，所以以課程設(shè)計(jì)方式組織實(shí)驗(yàn)，教案形式以學(xué)生自主進(jìn)行特定工程為主，教師參與指導(dǎo)并審核：學(xué)生自主完成方案的提出和論證，完成論證報(bào)告，指導(dǎo)教師審核，在理論可行的情況下，按照預(yù)約時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成各工藝過(guò)程，最后測(cè)試器件或材料性能。學(xué)生可以自行決定實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在給定的期限內(nèi)完成全部實(shí)驗(yàn)工藝。在電子器件制備工藝課程設(shè)計(jì)中，我們提供了學(xué)生實(shí)踐的時(shí)間和研究條件，學(xué)生自行設(shè)

4、計(jì)方案，自行完成實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，促進(jìn)了學(xué)生的能力發(fā)展。3三、教案內(nèi)容的設(shè)計(jì)電子器件制備工藝課程內(nèi)容，注重加強(qiáng)各不同研究方向之間的綜合4 ，滿足學(xué)生寬口徑訓(xùn)練的要求，不同的學(xué)生可以選擇不同興趣方向的題目類(lèi)型來(lái)完成。選擇了興趣方向以后，就進(jìn)入自行完成實(shí)驗(yàn)的階段。整個(gè)課程的內(nèi)容包括：資料的查詢(xún)方案的制定方案的論證及審核工藝過(guò)程性能測(cè)試。1. 資料的查詢(xún)及方案制定。選題后，學(xué)生要查閱資料，理解題目，消化和整理資料，寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)工程的設(shè)計(jì)報(bào)告，并從理論上論證實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果。實(shí)驗(yàn)方案確定后，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作之前，需要指導(dǎo)教師審核設(shè)計(jì)方案，以可行性和理論正確性為原則

5、。這一步很重要，如果方案制定正確，整個(gè)工程就等于完成了一半，以后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程就會(huì)很順利，在工藝操作過(guò)程不出錯(cuò)的情況下，基本能得出好的結(jié)論。2.工藝的進(jìn)行。在進(jìn)入實(shí)際工藝操作之前，學(xué)生應(yīng)該充分了解工藝的原理、意義和目的，并且要了解各工藝的注意事項(xiàng)，以免出現(xiàn)設(shè)備的損壞、實(shí)驗(yàn)的失敗等現(xiàn)象。在各個(gè)實(shí)驗(yàn)工藝進(jìn)行過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)該嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)教師也會(huì)要求學(xué)生嚴(yán)肅對(duì)待，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)討論，并提出解決方案，力求使實(shí)驗(yàn)出色完成。經(jīng)過(guò)整個(gè)工藝實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣提高了，獲得新知識(shí)的能力提高了，創(chuàng)新能力和研究思維得到了很好鍛煉，動(dòng)手能力、操作技能、分析和解決問(wèn)題的能力得到了很大的提高。5四、實(shí)驗(yàn)教材

6、的制定工藝實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容，主要從實(shí)驗(yàn)過(guò)程入手，講解各工藝過(guò)程的目的和意義，以及該工藝所需設(shè)備的操作注意事項(xiàng)。盡量能詳細(xì)地講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題以及解決方法。五、工藝實(shí)驗(yàn)的組織實(shí)施第一次接觸多工藝實(shí)驗(yàn)工程的同學(xué)，一般要先參觀實(shí)驗(yàn)室，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約（設(shè)備預(yù)約），做好準(zhǔn)備后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室（進(jìn)行各工藝過(guò)程）。1. 參觀實(shí)驗(yàn)室。實(shí)踐教案是動(dòng)手能力的培養(yǎng)，多工藝實(shí)驗(yàn)也不例外，但它與傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)又不同，需要完成一系列的操作才能達(dá)到教案目的。所以實(shí)驗(yàn)前對(duì)即將要接觸的各環(huán)節(jié)（如設(shè)備、流程、注意事項(xiàng)等）必須做到心中有數(shù)，提前熟悉實(shí)驗(yàn)室，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有感性認(rèn)識(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題應(yīng)該在進(jìn)入實(shí)

7、驗(yàn)室之前就有心理準(zhǔn)備，才能做到實(shí)驗(yàn)時(shí)有的放矢。參觀實(shí)驗(yàn)室可以以小組或班級(jí)為單位進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)教師針對(duì)具體事項(xiàng)進(jìn)行講解，解答學(xué)生心中的疑問(wèn)。這個(gè)環(huán)節(jié)可以大大減少實(shí)驗(yàn)中破壞性事件（如損壞設(shè)備等）的發(fā)生概率。2. 實(shí)驗(yàn)預(yù)約。實(shí)驗(yàn)預(yù)約是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。工藝實(shí)驗(yàn)的預(yù)約不同于一般實(shí)驗(yàn)，主要是針對(duì)設(shè)備的預(yù)約。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)多，設(shè)備有限，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行期間，所有設(shè)備全天開(kāi)放，而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生要分時(shí)分段進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。為了更好地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)預(yù)約表格（表 1 ），學(xué)生可以根據(jù)表格提示預(yù)約。3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程參與情況跟蹤。在工藝實(shí)驗(yàn)中，由于以團(tuán)隊(duì)形式進(jìn)行，團(tuán)隊(duì)成員中就存在自覺(jué)與不自覺(jué)、主動(dòng)與不主動(dòng)的問(wèn)題，

8、我們采用了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的登記制度，保證每個(gè)同學(xué)參與到每個(gè)環(huán)節(jié)，就保證了讓每個(gè)參與的同學(xué)都了解各工藝過(guò)程的意義和作用，也為成績(jī)的評(píng)定提供參考。表2 是小組完成工藝實(shí)驗(yàn)流程登記表。上述措施既保證了每個(gè)同學(xué)各個(gè)工藝過(guò)程都要參加，同時(shí)對(duì)每個(gè)同學(xué)來(lái)說(shuō)也保證了工程研究的完整性。六、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系的制訂工藝實(shí)驗(yàn)是以小組為單位進(jìn)行，為了激發(fā)同學(xué)們的積極性，我們制定了特定的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的成績(jī)?cè)u(píng)定體系，以教師作為評(píng)價(jià)主體，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷占據(jù)了主導(dǎo)地位，一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的總體成績(jī)，而無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)中的每一位成員做出具體評(píng)價(jià)。對(duì)于工藝實(shí)驗(yàn)這一類(lèi)型的工程來(lái)說(shuō)，團(tuán)隊(duì)多、周期長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、課外工作量

9、大，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)中的每一個(gè)體。由于缺乏其他的評(píng)價(jià)主體，團(tuán)隊(duì)中學(xué)生個(gè)人的實(shí)驗(yàn)情況未得到充分考察，教師無(wú)法公平、公正地衡量每位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)中的貢獻(xiàn)，打擊了部分學(xué)生的實(shí)踐積極性，嚴(yán)重影響課程效果。6 為了解決傳統(tǒng)成績(jī)?cè)u(píng)定的弊端，我們?cè)诔煽?jī)?cè)u(píng)定中增加了學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自我評(píng)價(jià)，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度、資料檢索、創(chuàng)新性、團(tuán)隊(duì)合作情況等，并讓學(xué)生對(duì)所在團(tuán)隊(duì)中的其他成員進(jìn)行評(píng)價(jià)。自評(píng)互評(píng)綜合形成每個(gè)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)；再結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的老師評(píng)定，形成學(xué)生的最終成績(jī)。通過(guò)成績(jī)?cè)u(píng)定方式的改變，大大增強(qiáng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，有助于學(xué)生進(jìn)一步融入實(shí)驗(yàn)，成為實(shí)驗(yàn)課程真正的主人，端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，避免

10、“被動(dòng)實(shí)驗(yàn)”的消極情緒。七、結(jié)論工藝實(shí)踐課程的開(kāi)設(shè)，增強(qiáng)了學(xué)生的研究能力，學(xué)生對(duì)于完成一個(gè)工程的思路有了明確的認(rèn)識(shí)，鍛煉了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，小組成員的通力合作，也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。教案方法的改進(jìn)，師生互動(dòng)的教案方式，工藝過(guò)程的合理監(jiān)控和評(píng)價(jià)內(nèi)容的制定，對(duì)團(tuán)隊(duì)中學(xué)生個(gè)體的創(chuàng)新性發(fā)揮，論文的撰寫(xiě)水平，實(shí)驗(yàn)的積極主動(dòng)性等方面都有一定的提升作用。參考文獻(xiàn)：1 朱軍，毛曉樺，殷埝生 .應(yīng)用型人才實(shí)習(xí)基地建設(shè)的探索和實(shí)踐 J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2011 ， 28 （8 ）： 176-178.2 黎雙飛，王娟 .實(shí)驗(yàn)教案改革對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐和探索 J.實(shí)驗(yàn)室研究， 2010 ，29 （ 4 ）： 66-69.3 陸松年，潘理，龔玲 .電子信息累專(zhuān)業(yè)操作系統(tǒng)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐 J.實(shí)驗(yàn)室研究， 2011 ，30 （8 ）： 147-149.4 王春興 .電子信息專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課成體系改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng) J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2011 ， 28 （8 ）： 136-138.5 劉新年，趙彥釗 .綜合型實(shí)驗(yàn)的教案方法與實(shí)踐 J. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究， 2005 ，85 （3