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材料科学与工程导论十篇

发布时间:2024-04-25 17:47:36

材料科学与工程导论篇1

【摘要】电子材料与器件课程作为电子材料专业的基础和入门课程,对于学生夯实基础、激发学习兴趣、展开深层次学习具有至关重要的作用。而该课程的教学方式方法,对于学生掌握电子材料与器件知识有着重要影响,在本文中,笔者将新形势下电子科技学科教学改革的特点和教学经验相结合,通过对电子材料与器件课程的教学内容、课程安排、教学形式等方面的研究,探索更加完善的教育教学方法,努力提高电子材料与器件课程的教学质量。

关键词电子科学与技术;电子材料与器件;教学方法

电子材料与器件课程是电子科学技术相关专业的基础性课程,对于学生巩固基础知识和提高专业技能是极为重要的。而提高电子材料与器件课程教学的质量,使课程与社会需求相结合,是高校教师探索的重中之重。笔者承担着我校电子材料与器件课程的教学任务,在总结教学经验的基础上,笔者在教学内容、课程安排和教学形式等方面进行了尝试,并取得了一定的教学成果。

1.电子材料与器件简介

处于电子科学技术产业链前端的电子材料和元器件是众多核心基础产业的重要组成部分,是计算机网络、通讯、数字音频等系统和相关产品发展的基础。电子材料与器件是指在电子技术和微电子技术中使用的材料和器件,包括半导体材料与器件、介电材料与器件、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料光电子材料和磁性材料、电磁波屏蔽材料以及其他相关材料与器件。电子材料与器件是现代电子产业和科学技术发展的重要物质基础,同时又是科技领域中技术导向型学科。它涉及到物理化学、电子技术、固体物理学和工艺基础等多学科知识。根据材料的化学性质,可以分为金属电子材料,电子陶瓷,高分子电子、玻璃电介质、气体绝缘介质材料,电感器、绝缘材料、磁性材料、电子五金件、电工陶瓷材料、屏蔽材料、压电晶体材料、电子精细化工材料、电子轻建纺材料、电子锡焊料材料、pCB制作材料、其它电子材料。

2.电子材料与器件课程教学模式

2.1电子材料与器件课程教学形式

电子材料与器件课程既包含电子材料的物理特性和电子器件的工作原理,还包含丰富的电子材料与器件的理论知识,并且与实践应用紧密结合。为了更好的培养学生的时间能力,增强实践意识,达到学以致用的目标。因此,电子材料与器件的课程教学应采取实验教学和理论教学相结合的教学形式,教师安排合理的实验活动,将理论教学与实验教学有机结合,达到学生巩固理论知识、增强实践技能的教学目标。

2.2电子材料与器件教学课时安排

教学采用教材《电子材料与器件原理》。在电子材料与器件教学的课时安排上,该课程作为电子科学与技术专业的核心课程,电子材料与器件课程的总课时应不少于80学时,理论课学时设计应在64学时左右,实验课学时应在16学时左右,任课教师可以根据教学过程中的实际情况增加或减少某一章节的课时安排。

2.3电子材料与器件课程教材选择

在电子材料与器件课程的教材选择方面,由于电子材料与器件是电子科学技术的一部分内容,目前我国关于电子科学技术的参考书籍很多,其中也不乏经典教材,但考虑到本科生对于该课程接触时间段、基础知识薄弱等特点,笔者认为任课教师可以自行编写课件和讲义,以便学生更好的理解教学内容。除此之外,由加拿大萨斯喀彻温大学电气工程系教授、加拿大电子材料与器件首席科学家萨法·卡萨普编写的《电子材料与器件原理(第3版)》也是业界公认的电子材料与器件教学的参考书籍。

3.电子材料与器件课程的理论教学

在新时期素质教育的背景下,电子材料与器件课程的理论教学更侧重于加强学生的实践能力,因此需要对传统的电子科学技术教学中重视原理、定律和规律的模式进行调整,在教学内容的设置方面,为了便于学生更好的理解知识体系,以笔者讲授电子材料与器件理论课程(共80学时)为例,该理论课程共被划分为材料科学的基本概念、固体中的电导和热导、量子物理基础、现代固体理论等四个章节,这四个章节阐述了电子材料与器件涉及的基础理论,内容包括材料科学基础理论、固体中的电导和热导、量子物理基础和现代固体理论,以及对各种功能材料与器件的原理与性能的讨论。另外,在讲授每章内容时,任课教师应注意弱化理论知识,增加实践知识。

4.电子材料与器件课程的实验教学

电子材料与器件的实验教学要与理论教学紧密结合,并重点介绍理论课上讲过的电子材料与器件,实验课程学时不能偏少,开设实在要安排在理论教学完成之后,使学生能够充分将理论知识应用于实践中。在实验开始前,教师要要求学生充分掌握理论知识,实验结束后,学生要写实验报告,使实验切实产生作用,而不是走马观花。在实验课程的设定方面,要尽量避免与其其它验课程的重复,还要确保理论与实践相辅相成,充分利用实验资源。

5.电子材料与器件课程的学生评价体系

素质教育的电子材料与器件课程的学生评价标准应区别于传统的考试评价方式,教师要将学生的平时表现、理论知识掌握、实践能力等纳入对学生的评价体系中。促使学生不再局限于对电子材料与器件规律、定义等知识的僵化掌握,而是将学习重点偏向于实践和应用。这种评价方式的转变,有利于学生积极主动的掌握知识,在实践中巩固理论知识,在理论中深化实践知识,全面提高电子材料与器件的课程教学效率和质量。

电子材料与器件在信息产业的发展与科学技术的研究中的重要性与日俱增。它既是电子科学技术体系专业知识中的重要环节,更为电子科学专业的学生提供了良好的科研基础和就业竞争力。本文通过对电子科学与技术专业特点与电子材料与元器件课程内容的分析,探讨了电子材料和元器件在电子科学专业领域的重要性,笔者还结合自身多年电子科学专业的教学经验,对电子材料与元器件教学的教学形式、课时安排、教材选择进行了新的探索,对电子材料和元器件的理论和实践课程提出了新的意见和建议,以便于提高教学质量,提升学生专业素养。

参考文献

[1]萨法·卡萨普.《电子材料与器件原理(第3版)》.西安交通大学出版社.2009年6月

[2]安毓英,刘继芳,李庆辉.光电子技术[m].3版.北京:电子工业出版社,2013

材料科学与工程导论篇2

1.混凝土耐久性实验方案设计

在土木工程材料耐久性实验课安排中,结合授课教师的浙江省自然科学基金项目“荷载、碳化和氯盐耦合作用下混凝土细微观结构演变及对离子传输影响”,指导学生选择目标混凝土配合比,确定混凝土强度后,还需确定混凝土加载方案。土木工程材料课程的第四章所提到的混凝土耐久性对象是无荷载作用下混凝土耐久性,因此在设计试验方案时,授课教师讲解实际土木工程混凝土构筑物在服役期间均在受荷状态,只有考虑受荷混凝土耐久性才与实际工况相吻合。学生根据实际工况提出轴压荷载和弯拉荷载两种工况形式。那么为了测试受荷状态混凝土耐久性又该如何进行加载呢?对此,可以组织学生分组讨论,得出了加载方案,在此基础上再确定试验混凝土加载程度,然后进行混凝土耐久性测试。此环节增强了学生对书本知识的理解,锻炼了学生的动手能力。

2.泡沫混凝土浇筑实验设计

在土木工程材料成型实验课教学过程中,通过授课教师的国家星火计划项目“农作物废弃物新型保温建材制备技术集成与示范”,参与现场施工环节可以让学生明确泡沫混凝土浇筑、养护与普通混凝土有何不同,分别注意哪些问题,具体涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知识。比如,在测定泡沫混凝土立方体抗压强度的标准值时,标准试块的制作、养护、龄期、加载方式,泡沫混凝土的导热系数与强度之间的关系,以及减少泡沫混凝土收缩开裂的措施等。与此同时,可要求学生查阅有关保温材料施工技术的文献,以拓展知识面。

3.钢筋的加载实验

在钢筋教学实验中,可以采用逐级加载方式,对钢筋施加荷载,指导学生如何使得钢筋强化。首先未加荷载的钢筋进行试验,学生从中了解了钢筋在拉伸过程中经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段,然后要求学生把一根钢筋拉伸到强化阶段的任何点后卸载,再对此钢筋进行拉伸试验,学生可以发现钢筋的屈服点提高了。那么在实际工程中采用这种工艺会起到何种效果?通过现场实验学生了解了钢筋强化的过程及作用。另外,根据项目研究需要,为了提高钢筋防锈能力,是在钢筋强化前做防锈措施,还是在钢筋强化后做防锈措施?把这些问题作为课后大作业,使学生进行充分讨论。在探讨的基础上,授课教师对各种结果进行分析总结,最后确定具体的实验方案。

4.试验结果分析

在进行实验课程教学改革后,学生研究性试验结束,授课教师指导学生对实验结果进行数据处理。分析结果对比《土木工程材料》教材的课堂教学的基本理论,从而可以进一步改革实验教学内容,对实验结果与实验数据进行不同侧面深入分析,比较各自的结果。通过分析比较可以提高学生对土木工程材料理解程度。

二、实践过程中必须结合土木工程材料课程实验教学

将工程实践科研活动融入到土木工程材料实验教学,必须做到以下几点。

(一)学生参与科研项目与土木工程材料实验课程要匹配

学生参与科研项目必须与土木工程材料实验教学相匹配,二者要有机结合,只有在相应实验课程的基础上,融入相关的工程实践科研活动,才能促使学生去沉下心思考问题。授课教师指导学生查阅相关资料,探索解决问题的方法,通过这一系列培养,学生的科研能力、实践能力和创新能力会有大幅度提高。通过实践,我们认为土木工程材料课程的培养模式,必须强调学生实践能力的培养,而实践能力不仅需要学生掌握土木工程材料的理论知识,而且更重要的是学生利用所学的土木工程材料理论知识在实践过程中善于发现新的材料和新工艺。为了达到这一目标,授课教师在制订课程培养方案时,相应缩短课程基础理论课时,适当增加实践教学环节课时,更重要的是要在实践过程中注重授人以“渔”,注重授于学生解决工程实际问题的能力,指导学生自我更新知识的能力。

(二)学生参与的科研任务要与学生的能力相匹配

学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配,所布置的科研实验不要使学生感到难度较大,无从入手,这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的。将工程实践科研项目融入到土木工程材料实验课程,授课教师在课外花更多精力进行指导,并提供试验的场所和实验条件,使学生从中受益。反之,如果授课教师所布置的科研实验难度不大,就会使学生错误地认为科研实验并不复杂,从而失去对科研实验的兴趣。因此,授课教师在制定土木工程材料实验课的教学计划时,必须注意科研实验难度的合理安排。土木工程材料课程的教学计划改革主要是强调学生实践能力的培养,但并不是弱化基本概念的学习。目标是强化学生实践能力的培养,在增加实践环节的同时适当地压缩了课堂教学时间,但基本概念教学内容不减少。在土木工程材料课程教学计划制定的同时,兼顾基础理论课时和实践训练的教学课时,将理论教学与科研实验互相融合、互相补充。为了达到这一目标,项目组将实践教学课时从原先的30%提高到50%,课程考核实验实践占50%,期末考试50%。

(三)学生参与的科研活动要合理组织

教学与科研的性质毕竟不同,有时二者之间会有冲突,授课教师就要根据教学内容,合理地安排相应的科研实验,使教学内容与工程实践科研活动相协调,使学生参与到教师的科研实验中来,以促进学生掌握课堂知识,并形成学生在掌握课堂知识的同时又提出新的科研实验的良性循环。土木工程材料课程所培养的学生是面向各类设计院、施工企业、监理企业、建筑材料制造企业、造价咨询企业,其必须具备解决工程实际问题的能力。本专业学生毕业后在从事道路、桥梁及建筑工程的设计、施工、监理及检测过程中,必须具备土木工程材料基础知识及工程实践能力,因此,制定土木工程材料课程教学计划时,应着重从培养学生运用理论知识解决实际问题的能力出发,使学生毕业后能尽快地适应企业的生产和施工节奏。为了达到这一目标,授课教师在讲解基本概念时结合工程实例,并辅以教师的科研成果,如有一年轻教师应用“钢筋在环境———应力耦合作用下的锈蚀特征及演化规律(51008276)”国家自然科学基金项目把钢筋与混凝土二个实验合一起,指导学生在实验过程中了解钢筋在锈蚀过程中对钢筋混凝土性能的影响,钢筋在锈蚀后受力截面减小、混凝土锈涨开裂,导致钢筋和混凝土力学性能下降,从而把混凝土和钢筋二种材料串在一起,让学生能更深入地理解课堂理论与概念,而在教学过程中,年轻教师也由此积累教学经验。

三、结语

材料科学与工程导论篇3

(桂林电子科技大学材料科学与工程学院,广西桂林541004)

【摘 要】针对《材料科学实验》的课程设置和教学模式,提出以拓宽基础、突出应用为目标导向,围绕材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型等领域创新教学内容和教学模式,使学生全面了解和掌握材料的合成、制备、测试、分析等基本实践操作和数据分析能力,搭建课堂教学与实验实践的桥梁。

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关键词材料科学实验;实验教学;创新

基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(2015JGa218);桂林电子科技大学教改项目(ZJw07304);桂林电子科技大学——桂林电器科学研究院研究生联合培养基地专项项目(20141103-21-Z)。

作者简介:张小文,男,博士,副教授,主要从事材料科学与工程的教学与科研。

0 引言

《材料科学实验》是材料专业的主要实验基础课之一,主要面向高年级本科生和低年级硕士研究生开设。《材料科学实验》以物理学、化学、物理化学、材料科学基础、材料性能学等课程为基础,教学内容涵盖材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型等诸多领域,是材料专业基础理论的重要实践环节,也是搭建课堂教学与实验实践之间的桥梁。《材料科学实验》力求通过了解和掌握材料的合成、制备、性能测试、分析等基本实验实践操作和数据分析能力,解决科研生产和实践工作中的实际问题。本文针对当前形势下社会对创新性综合型人才的需求,提出以拓宽基础、突出应用为目标导向,对《材料科学实验》课程的教学模式进行创新与实践探索。

1 当前课程教学分析

在国家对材料专业人才培养的高度重视与大力支持下,大部分高校具备了材料专业本科生和硕士研究生人才培养的资格。但材料专业的主要实践课程之一《材料科学实验》的现有教学内容、教学模式与教学效果之间还存在一些问题,主要体现在以下三个方面:一是学科分工精细化使知识缺乏系统性。在高年级本科生和研究生阶段,学生的知识领域逐渐向二级学科和三级学科(即研究方向)靠拢,忽视了一级学科的总体目标要求。例如高分子材料方向的学生对金属材料方面的知识重视不够。二是对知识的理解与运用缺乏连贯性。如前所述,学生的知识范畴通常是局限在二级学科或三级学科领域,忽略了大学(在某种程度上)作为一种通式教育以及综合型人才培养的重要载体这一特征。更有甚者,目前很多以考研为目的的学生只掌握了所需考试的那几门课程的知识,其它课程便是无人问津,更加谈不上实验实践了。即,过于强调知识的“点”,而缺乏“线”和“面”层次的理解。三是重理论轻操作。理论固然重要,但是少了实践环节,很多创新性思维就难以得到发挥,也容易导致教学与实践的脱节。因此,从新形势下社会对材料专业人才的需求与高校人才培养目标的一致性出发,本着培养创新性综合型材料专业人才的宗旨,我们提出在《材料科学实验》的课程设置和教学模式上进行创新,以拓宽基础、突出应用为目标导向,努力培养出满足当今国家和社会需求的高素质人才。

2 创新教学模式与实践探索

以拓宽基础、突出应用为目标导向,从课程开设的目的、方法、内容和效果等方面对《材料科学实验》课程的教学模式进行创新。

2.1 课程设置上体现创新性和综合性

近年来,通过不断摸索,全面规划,以掌握材料的合成、制备、测试、分析等方面的知识和实践能力作为出发点,围绕材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型、材料表面处理等诸多领域开设实验项目,以拓宽基础、突出应用为目标导向,为开展与材料专业有关的实验实践活动打下宽广而坚实的基础,并搭建材料专业的基础理论和实践应用之间的桥梁。把各知识点连接起来,融会贯通,使知识由“点”的层次跃迁到“线”和“面”的层次,举例如表1所示。

2.2 创新教学模式、提高教学效果

通过不断探索,建立了一套比较完善的教学体系、考评体系以及质量保障体系,重点解决了以下几个关键问题。

1)多学科交叉授课的协同性。《材料科学实验》涉及到材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型、材料表面处理等诸多领域,每个实验项目均由教学经验较丰富的副教授及以上人员担任,每名教师只负责一个实验项目,解决了多学科知识背景与多名教师授课之间的协同性。

2)创新教学方式。首先通过实验原理、实验目的、设备结构和工作原理等方面知识的系统讲解与分析,阐述本实验项目与基础理论知识之间的关联性;然后老师做出演示实验,进一步展示实验原理和有关的操作方法;最后每个学生自己动手开展实验,结合老师的讲解和自己在实验操作过程中的体会,对有关实验现象进行总结、对实验结果进行分析、对所遇到的问题进行剖析并提出解决途径,将所学的理论知识与实验实践紧密结合起来。

3)完善知识体系。通过《材料科学实验》课程的系统学习和实践操作,补充以前所学知识的漏洞。同时也为不同专业方向的学生拓宽视野、扩充知识范畴,并且利用各专业方向各自的优点和不同学科之间的互补性提高学生综合运用知识的能力。

4)搭建公共实验平台。在《材料科学实验》平台建设方面,通过购置新设备、综合利用部分科研设备、改造或扩展现有仪器设备功能等三个方面为《材料科学实验》课程的教学搭建先进和较为齐全的实验教学平台,平台建设注重基础知识和跟踪科技前沿的双重目标。在材料科学实验这个平台上,使学生的创新能力和知识运用能力得到了充分的锻炼和培养。同时该平台也为学生的课外实践、第二课堂、国家大学生创新训练计划、广西大学生创新训练计划等提供了重要场所,深受广大学生的欢迎。

5)构建公平合理的考评体系。按照实验现场操作、数据分析与解决实际问题能力、期末考核三方面对学生的基础知识运用和实验实践操作进行综合测评。

6)建立健全的质量保证体系。实验项目的现场指导均由从事一线教学的骨干教师负责,教学管理员负责协调各实验项目的开展,分管领导进行督查,这样一整套的实验实践教学和管理系统确保了教学的顺利进行并取得了预定的效果。

3 结语

以先进教育思想为指导,系统规划课程的各实验项目,以拓宽基础、突出应用为目标导向,构建了具有鲜明特色的《材料科学实验》课程教学软硬件平台,形成了有利于培养学生实践能力和创新能力的教学模式,全面提高了实验教学水平和教学效果。

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参考文献

[1]《材料科学实验》指导书[Z].桂林电子科技大学(内部资料),2014.

[2]刘丽,易锋,任呈强,等.材料科学与工程开放式实验管理模式探索[J].实验科学与技术,2012,10(3):164-165.

[3]王严东,路大勇,张钰,等.材料科学与工程专业实验教学体系的建设与思考[J].吉林化工学院学报,2015,32(2):67-68.

[4]刘伟东,石萍,齐锦刚,等.材料科学与工程专业实验教学体系建设与实施[J].辽宁工业大学学报:社会科学版,2014,16(5):123-125.

材料科学与工程导论篇4

【关键词】材料科学实验;实验教学;创新

0引言

《材料科学实验》是材料专业的主要实验基础课之一,主要面向高年级本科生和低年级硕士研究生开设。《材料科学实验》以物理学、化学、物理化学、材料科学基础、材料性能学等课程为基础,教学内容涵盖材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型等诸多领域,是材料专业基础理论的重要实践环节,也是搭建课堂教学与实验实践之间的桥梁。《材料科学实验》力求通过了解和掌握材料的合成、制备、性能测试、分析等基本实验实践操作和数据分析能力,解决科研生产和实践工作中的实际问题。本文针对当前形势下社会对创新性综合型人才的需求,提出以拓宽基础、突出应用为目标导向,对《材料科学实验》课程的教学模式进行创新与实践探索。

1当前课程教学分析

在国家对材料专业人才培养的高度重视与大力支持下,大部分高校具备了材料专业本科生和硕士研究生人才培养的资格。但材料专业的主要实践课程之一《材料科学实验》的现有教学内容、教学模式与教学效果之间还存在一些问题,主要体现在以下三个方面:一是学科分工精细化使知识缺乏系统性。在高年级本科生和研究生阶段,学生的知识领域逐渐向二级学科和三级学科(即研究方向)靠拢,忽视了一级学科的总体目标要求。例如高分子材料方向的学生对金属材料方面的知识重视不够。二是对知识的理解与运用缺乏连贯性。如前所述,学生的知识范畴通常是局限在二级学科或三级学科领域,忽略了大学(在某种程度上)作为一种通式教育以及综合型人才培养的重要载体这一特征。更有甚者,目前很多以考研为目的的学生只掌握了所需考试的那几门课程的知识,其它课程便是无人问津,更加谈不上实验实践了。即,过于强调知识的“点”,而缺乏“线”和“面”层次的理解。三是重理论轻操作。理论固然重要,但是少了实践环节,很多创新性思维就难以得到发挥,也容易导致教学与实践的脱节。因此,从新形势下社会对材料专业人才的需求与高校人才培养目标的一致性出发,本着培养创新性综合型材料专业人才的宗旨,我们提出在《材料科学实验》的课程设置和教学模式上进行创新,以拓宽基础、突出应用为目标导向,努力培养出满足当今国家和社会需求的高素质人才。

2创新教学模式与实践探索

以拓宽基础、突出应用为目标导向,从课程开设的目的、方法、内容和效果等方面对《材料科学实验》课程的教学模式进行创新。

2.1课程设置上体现创新性和综合性

近年来,通过不断摸索,全面规划,以掌握材料的合成、制备、测试、分析等方面的知识和实践能力作为出发点,围绕材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型、材料表面处理等诸多领域开设实验项目,以拓宽基础、突出应用为目标导向,为开展与材料专业有关的实验实践活动打下宽广而坚实的基础,并搭建材料专业的基础理论和实践应用之间的桥梁。把各知识点连接起来,融会贯通,使知识由“点”的层次跃迁到“线”和“面”的层次,举例如表1所示。

2.2创新教学模式、提高教学效果

通过不断探索,建立了一套比较完善的教学体系、考评体系以及质量保障体系,重点解决了以下几个关键问题。

1)多学科交叉授课的协同性。《材料科学实验》涉及到材料的力学、电学、磁学、光学、以及材料加工、材料成型、材料表面处理等诸多领域,每个实验项目均由教学经验较丰富的副教授及以上人员担任,每名教师只负责一个实验项目,解决了多学科知识背景与多名教师授课之间的协同性。

2)创新教学方式。首先通过实验原理、实验目的、设备结构和工作原理等方面知识的系统讲解与分析,阐述本实验项目与基础理论知识之间的关联性;然后老师做出演示实验,进一步展示实验原理和有关的操作方法;最后每个学生自己动手开展实验,结合老师的讲解和自己在实验操作过程中的体会,对有关实验现象进行总结、对实验结果进行分析、对所遇到的问题进行剖析并提出解决途径,将所学的理论知识与实验实践紧密结合起来。

3)完善知识体系。通过《材料科学实验》课程的系统学习和实践操作,补充以前所学知识的漏洞。同时也为不同专业方向的学生拓宽视野、扩充知识范畴,并且利用各专业方向各自的优点和不同学科之间的互补性提高学生综合运用知识的能力。

4)搭建公共实验平台。在《材料科学实验》平台建设方面,通过购置新设备、综合利用部分科研设备、改造或扩展现有仪器设备功能等三个方面为《材料科学实验》课程的教学搭建先进和较为齐全的实验教学平台,平台建设注重基础知识和跟踪科技前沿的双重目标。在材料科学实验这个平台上,使学生的创新能力和知识运用能力得到了充分的锻炼和培养。同时该平台也为学生的课外实践、第二课堂、国家大学生创新训练计划、广西大学生创新训练计划等提供了重要场所,深受广大学生的欢迎。

5)构建公平合理的考评体系。按照实验现场操作、数据分析与解决实际问题能力、期末考核三方面对学生的基础知识运用和实验实践操作进行综合测评。

6)建立健全的质量保证体系。实验项目的现场指导均由从事一线教学的骨干教师负责,教学管理员负责协调各实验项目的开展,分管领导进行督查,这样一整套的实验实践教学和管理系统确保了教学的顺利进行并取得了预定的效果。

3结语

以先进教育思想为指导,系统规划课程的各实验项目,以拓宽基础、突出应用为目标导向,构建了具有鲜明特色的《材料科学实验》课程教学软硬件平台,形成了有利于培养学生实践能力和创新能力的教学模式,全面提高了实验教学水平和教学效果。

【参考文献】

[1]《材料科学实验》指导书[Z].桂林电子科技大学(内部资料),2014.

[2]刘丽,易锋,任呈强,等.材料科学与工程开放式实验管理模式探索[J].实验科学与技术,2012,10(3):164-165.

[3]王严东,路大勇,张钰,等.材料科学与工程专业实验教学体系的建设与思考[J].吉林化工学院学报,2015,32(2):67-68.

材料科学与工程导论篇5

【关键词】卓越计划材料工程专业

研究生培养

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2012)12C-

0048-03

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,国家决定实施“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量。“卓越计划”实施的专业包括传统的产业和战略性新兴产业的相关专业,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,重视国家产业结构调整和发展战略性新型产业的人才需求。实施的层次包括工科的本科生、硕士研究生和博士研究生三个层次,培养现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种类型工程师后备人才。同时,作为适应我国经济社会快速发展形势的新举措,教育部决定自2009年起扩大招收全日制专业学位硕士研究生的范围和规模。全日制专业学位硕士研究生与学术型硕士研究生属同一层次的不同类型,它主要培养有特定职业背景的高级专门人才,其中工程硕士专业学位因培养目标、培养模式、教学理念与评价标准等方面均紧密契合教育部推进的“卓越计划”,因此被纳入计划之中。

桂林理工大学近年来对工程硕士专业学位研究生的培养模式进行了积极的探索,2012年被教育部列入“卓越计划”。全校共有3个本科专业和4个工程硕士专业领域(含材料工程)获批开展“卓越计划”,成为了广西唯一获得研究生层次“卓越计划”的高校。本文以桂林理工大学材料工程专业为例,探讨在实施“卓越计划”的情况下,如何结合广西经济社会发展要求,改革材料工程专业硕士研究生的培养模式。

一、广西实施“卓越计划”材料工程专业硕士的环境与条件

全日制工程硕士专业学位教育是研究生教育发展到一定阶段的产物。由于工程硕士教育培养的是高层次应用型人才,因此必须在教育、科技、经济紧密结合的框架内开展,亦即需要大学、企业、职业界、社会以及政府之间的良好合作与互动才能实现。目前高等教育依然沿习着计划经济体制下的教育模式,高等教育仍是一个相对封闭的体系,对外部需求的了解不够,因此人才培养难以适应当前市场经济发展的需要。设立工程硕士专业学位就是为了改变工科研究生培养规格单一的局面,通过明确不同于学术型研究生的培养制度(如双导师制、企业参与、社会评价、与职业资格挂钩等)实现培养制度的变革。但目前这一宏观管理体制改革尚未完成,工程硕士专业学位教育制度环境仍然存在诸如产学研机制不健全、市场调节机制不完善、质量保证机制不科学和缺乏专业认证制度等问题,这些情况在经济尚不发达的广西更为严重。因此,需要广泛借鉴发达国家、国内发达地区的经验,充分发挥主观能动性,创造性地开展工作。

事实上,工程硕士教育在西方发达国家也经历了曲折和探索过程。美国的工程硕士研究生教育产生于第二次世界大战后,其蓬勃发展始于20世纪80年代中后期。美国的工程硕士计划实质是四年本科计划的拓展,其宗旨是为工业界培养高水平的实践型专业人才,它注重工程设计和学生在工程实践中提出问题、发现问题能力的培养。值得注意的是,美国工程硕士的教学计划和教材与学术型硕士研究生完全一致,这表明实践经验与较高的学术水平并重是工程硕士在美国获得认可的重要因素。欧洲大学和企业在培养工程师的工程能力方面有比较成熟的合作运行机制。来自企业的工程师能够实质性地参与教学计划和课程体系的设置,其中一般包括不少于3个月的职业实习以及3个月以上的实战性研究论文或设计项目。此外,发达经济体还普遍将专业认证和职业资格准入制度与高等工程教育挂钩,如在美国未经aBet认证的工程专业学生很难获得注册工程师资格;在欧洲,进入Feani认可的工程专业学习是获得工程师资格的基本条件;在日本,JaBee认可的工程专业毕业生可以免试通过技术士资格考试的初试;在英国,工程教育更是以取得专业资格作为培养的主要目标。由此可见,工程硕士教育在发达国家已经形成了其突出应用性的定位,并与各类专业资格挂钩。

国内一些首批加入“卓越计划”的高校在工程硕士培养方面也进行了一系列有益的探索。如南京大学实施了分级课程体制,突出讲座、沙龙、实战模拟、案例教学等内容的比重,学位论文则强调以案例研究为主;还通过自我评价体系,对“卓越计划”实施情况进行经常性的研讨与测评。河海大学对其特色专业—水利工程专业的专业学位研究生教育进行全面的探索。他们提出了“重理论,强实践”的理念,在课程内容上强调与学术型有所区别,注重案例和研讨式教学,通过“顶岗实践”获得工程实践能力,其学位论文的可以是规划、勘探、设计、施工、项目管理、产品研发和应用研究等。

虽然广西属于西部欠发达地区,但已经提出了“14+4”千亿元产业发展计划,力争包括食品、汽车、石化、电力、有色金属、冶金、机械、建材等14个产业的产值达千亿元,同时培育包括新材料、新能源、节能与环保、海洋等4个新兴产业。材料学科是实现该计划不可或缺的技术支撑,而具有较强工程实践能力的材料工程专业硕士则是最为急需的高级人才。虽然目前广西有能力持续支持实施“卓越计划”的大型企业不多,但亟待技术升级的企业则比比皆是。

二、桂林理工大学材料学科发展现状与材料工程专业硕士培养存在的问题

桂林理工大学材料工程专业,其前身可追溯到1992年桂林冶金地质学院的地质专业,以后逐步增设了无机非金属材料、高分子材料与工程、金属材料工程、冶金工程和材料科学与工程等专业,基本上涵盖了材料科学与工程专业的主要学科。该学科目前拥有材料科学与工程和冶金工程两个一级学科硕士点,高分子化学与物理二级学科硕士点,同时招收材料工程专业硕士。其中,材料学为省级重点学科,并于2009年成为教育部批准的博士点授权建设学科。

通过多年建设,桂林理工大学材料学科已经形成了基础研究与应用研究并举的格局,其主要研究方向包括无机非金属材料的合成与制备新技术、高性能聚合物基复合材料、新型电、磁功能材料及能源功能材料、绿色建材及生态环境材料等,密切结合广西优势有色金属、矿物和植物资源等设立和发展起来的,具有较为鲜明的地方特色。学科目前拥有省部共建国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室、广西壮族自治区重点实验室等科研平台,还与广西10多家大型企业建立了产学研合作关系,科研成果应用获得直接经济效益10亿余元,并获得包括国家技术发明二等奖、广西科技进步一等奖、广西自然科学二等奖等重要研究成果。

但是,材料工程硕士培养仍然存在着许多亟待解决的问题,表现为:第一,现行的材料工程专业硕士的人才培养方案中虽设置了实践环节,却缺少相应的强化训练内容,在课程设置上与学术型研究生差别不大;第二,材料工程硕士自身的认可程度不高,所录取的学生一般是成绩未达到学术型研究生要求的,学生容易产生自卑情况,而且自费上学的比例偏高;第三,研究生导师对培养工程硕士的积极性也不高,因为学生在完成一年的理论课学习后就要到企业去实习,对导师的实验室研究作用甚小;第四,近年来追求学科全面发展成为普遍的趋向,使得桂林理工大学原来的有色金属行业背景明显淡化,在材料学科上表现为涉及领域宽,科研工作大多集中在功能材料、复合材料或纳米材料等新材料领域,而传统的金属材料和冶金工程反而成了弱项;第五,缺乏必要的“行业指导”,为“卓越计划”工程硕士的培养带来了较大的困难。

三、创新材料工程专业硕士培养模式,校企合作,全程互动实施“卓越计划”

“卓越计划”为全面提升材料工程专业学位研究生的培养质量提供了最佳的契机,而创新人才培养模式必须要切合广西社会经济发展要求。为此,我们提出了培养工艺设计与新产品研发两类材料工程专业硕士的新思路。广西工业技术落后,主要依靠资源生产初级产品,生产过程高消耗、高污染。工艺设计类工程硕士的培养则针对这些问题发展,将相关的技术改造与工艺设计作为工程硕士的毕业论文(或设计)内容,依托产学研基地和重点实验室的研究平台,为企业解难题、创效益,进而提高社会对工程硕士的认可程度,强化高校与企业的联系;而新产品研发类工程硕士的研发工作主要是服务于落户在广西的新材料、新能源、节能与环保和海洋等新兴产业的需求,开展新产品研发或进行扩大实验,实现研究成果的转化。根据论文工作的内容和要求的不同,灵活安排实习时间和毕业论文的形式。如以工艺或流程设计为主的工程硕士要在企业实习至少半年,其毕业论文以工艺或流程设计为主;而以新产品研发为主的工程硕士则留在实验室,借助本学科的仪器设备完成相关研发工作。

在培养标准上,我们提出要围绕工程基础教育(技术基础和专业基础)和工程专业教育(工程实践和设计创新)两个中心环节层层递进,培养具有较强技术知识、推理能力、解决实际工程问题能力、项目与工程管理能力和有效沟通与交流能力,同时具备较高职业道德、职业素养与社会责任的高级工程技术人才。充分利用双导师制,把高校研究生教学中的专业基础教育优势与企业导师在工程设计与实践方面的经验相结合,共同指导学生完成工艺设计和新产品开发,培养学生解决工程实际问题的能力和技术开发过程的组织能力,有效促进“卓越计划”在材料工程硕士层面的贯彻与实施。基于材料学科的特点,材料工程专业硕士在材料学基础理论方面同样需要扎实的基础。因此,基础课程的教学内容要与学术型硕士相同,但专业必修课和选修课的教学内容则要突出材料加工与工程设计等方面,这部分教学任务可优先安排给有“双师证”(即教师证和工程师证)或有过企业工作经历的教师。此外,还专门开设了实践环节,用于实验技能实训及现场实习等。

在考核标准与评价体系方面,材料工程专业硕士也与学术型硕士有所不同。材料工程专业硕士毕业不要求在省级以上正式学术期刊,考核主要集中在毕业论文(或设计)所体现的工作量、创新性和实施效果等方面。在研究生评优和奖学金评比中,主要考核工程硕士自主知识产权、专利申报或方案实施所取得的经济效益等情况,并使之与学术型硕士所发表的学术论文有可比性,创建公平竞争的环境。

在校企合作办学方面,桂林理工大学与桂林地质矿产研究院、广西三环企业集团有限公司、广西鱼峰集团有限公司、广西金山铟锗冶金化工有限公司和广西新未来信息产业股份有限公司等一批具有实力的企业建立了稳定(下转第54页)(上接第49页)的产学研基地。学生在企业进行实习实践时,要求企业要以“准员工”的标准对待,严格要求且给予一定的生活补贴,而相关企业也有优先挑选毕业生的权利。桂林理工大学经过资格和能力评审,第一批共聘请了15位企业导师,均为企业高层或具有高级职称人员。企业导师要对在企业进行的工程实践培养内容和培训标准,如企业高级技术人员授课、生产现场学习与安全培训、参与新产品研发和工程设计等提出了较为详细的要求,企业教学完成后相关企业应为学生提供培养质量鉴定。

为了确保材料工程专业硕士的培养能够符合“卓越计划”的要求,桂林理工大学提出了校企合作、全程互动的理念,并成立了“卓越计划”领导小组,下设领导小组办公室、校级专家小组及二级学院教学工作小组等组织机构,并为每个试点专业提供专项经费。学校在鼓励相关试点专业大胆改革、积极探索的同时,特别强调教学质量。为此,材料工程专业也建立了教学质量监控与信息反馈机制,对现行的材料工程教学内容和教学效果进行定期评估,并征求学生的反馈意见。此外,还通过校内导师定期与相关企业保持沟通,了解材料工程硕士研究生在课题执行方面的情况,发现问题及时处理并向对方企业通报,真正做到“全程互动”。

总之,实施“卓越计划”对创新材料工程专业硕士的培养有显著的促进作用。桂林理工大学将依照校企合作、全程互动的理念,扎实做好“卓越计划”材料工程专业硕士试点工作,努力实现高校与企业的双向共赢,更好地服务广西经济的新发展。

【参考文献】

[1]于福莹等.以实施“卓越计划”为契机探索全日制工程硕士培养途径[J].学位与研究生教育,2012(2)

[2]姜尔林,宋恭华.工程硕士教育制度环境的不足及对策[J].学位与研究生教育,2011(1)

[3]陈兴德,王翠娥,王晟.美国工程硕士研究生教育历史、现状与反思[J].学位与研究生教育,2011(6)

[4]顾建民.美国工程专业学位的现状分析与前景展望[J].机械工业高教研究,1999(3)

[5]陈乐,王沛民.课程重建:欧洲工程教育改革的启示[J].高等工程教育研究,2006(5)

[6]汪辉.美欧日高等工程教育质量评估机制的比较[J].高等工程教育研究,2006(2)

【基金项目】新世纪广西高等教育教改工程项目(2011JGa050,2010JGa031);桂林理工大学教改工程项目(2010B06)

材料科学与工程导论篇6

关键词:新能源材料与器件专业;工科化学;教学实践

作者简介:吴亚盘(1978-),男,陕西西安人,三峡大学机械与材料学院,讲师;赵君(1980-),男,山东泰安人,三峡大学机械与材料学院,副教授。(湖北宜昌443002)

基金项目:本文系2013年三峡大学教学研究课题重点项目“新能源材料与器件专业人才培养模式研究与实践”的研究成果。

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)35-0110-02

工科化学是三峡大学(以下简称“我校”)新能源材料与器件专业的学生进入大学后面临的第一门专业基础课。它不仅是中学化学知识的拓宽和延伸,而且为后续化学课程(材料物理化学、材料化学、电化学分析等)的学习奠定基础,在材料课程体系中占有重要的地位和作用。因此,“工科化学”课程教学质量和效果将直接影响到新能源材料与器件专业学生运用化学基础知识处理材料制备及性能表征的能力。

工科化学课程具有其自身的特点和教学要求,如学时少、重应用,所以不能像化学专业一样,当作一门专业基础课,面面俱到。以理科化学专业为例,无机化学及分析课程要求一学年100余学时,而作为工科专业,工科化学与无机化学及分析课程具有很大的相似性,却仅有48学时。两者相比较,工科化学课程学时被大大压缩。加之工科化学涉及化学中的基本概念和理论、元素化学及基础分析的部分内容,学生们普遍感觉难学。尤其面对有限学时的工科类学生,教师如何在有限学时内仍能使学生深刻把握相关的化学知识,提高学生综合应用能力,并获得良好的教学效果,这是每位工科化学教师都必须面对的一个现实问题。本文结合新能源材料与器件专业自身特点,从工科化学课程的培养目标及学科发展方向出发,探讨工科化学课程教学的特点,并结合实践对工科化学教学提出几点建议。

一、结合新能源材料与器件专业特点,合理优化教学内容

目前,有关工科化学课程的教材很多,如江棂主编的《工科化学》、强亮生主编的《工科大学化学》、徐瑛等主编的《工科化学概论》、唐和清主编的《工科基础化学》、高发明等主编的《简明工科基础化学》等,针对不同学科、专业和适用对象,教材知识体系的设置和侧重点各不相同。根据该课程的专业基础课性质,按照突出物质的结构-性能与定量分析并重的原则,三峡大学选用了史启祯主编的《无机化学与化学分析》作为该门课程的主要教材。该教材的特色是包含主篇和副篇两大块。主篇主要是铺就一个基础知识平台,为后续专业基础课程做铺垫,副篇主要是引用化学的应用实例及趣事培养学生的专业学习兴趣。[1]它吸取了国内外同类教材的精华,教学内容难度适中,语言形象生动,适用性强,较适合作为三峡大学新能源材料与器件专业的专业基础课教材,该教材内容可以很好地为目前新能源材料与器件专业的学生提供相应的智力储备。同时,为帮助学生进一步加深对工科化学的认识和了解,还将曹锡章等主编的《无机化学》、武汉大学主编的《分析化学》等教材作为教学参考书。

此外,鉴于新能源材料与器件专业的学生特点及工科化学教学内容较多大,有关的价键理论等知识抽象难懂,因此,在实际的课堂教学中,笔者注重学科知识的拓展及实用化,除讲授教材内容外,还穿插介绍当前新能源材料方面的科技发展动态、工科化学方面最新的科研成果以及自身的科研工作进行讲解,不断优化和充实教学内容。例如,在讲授金属有机配合物材料时,笔者介绍了目前比较热门功能配合物材料当前的研究热点,并以自己在多功能金属配合物材料方面研究的成果介绍给学生。这些相关教学内容拓宽与延伸不仅提高了学生对该课程的学习兴趣,也激发了学生的科研兴趣,达到了较好的教学效果。

二、改革教学模式,探索新的教学方法和手段

在实际的教学过程中,专业基础课的特点决定了它的教学方法不同于选修课,它不仅强调教学内容的系统性、学习方法的引导,而且更需要调动学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣。[2]针对“工科化学”课程的专业必修课性质及其教学内容众多,需要理解和识记的知识点较难的特点,笔者坚持“教师正确引导,学生积极参与”的教学原则,采用了多媒体教学与传统教学相结合的教学模式,结合课堂讨论、课外辅导、学生自主学习等多变的教学方法和手段,以增强教学效果。

1.采用传统教学与多媒体教学相结合的教学模式

在传统的教学过程中,教师可以通过讲解、板书、提问、讨论等方式组织课堂教学。然而,一些形象化、具体化的影音视频资料很难展现给学生。而多媒体作为一种新生的现代化教学手段,可以很好地弥补传统教学的不足。它能将抽象的概念直观化、具体化,并容纳较多的信息量,使课堂教学变得形象丰富有新意,教学效率高。[3]“工科化学”课程涉及无机化学中的基本概念和理论、元素化学和基础分析三大块内容。知识面广,内容枯燥,为尽可能调动学生的主动性,引导学生更好地理解和记忆,笔者结合新能源材料与器件专业培养方案,对所选用的教材中的教学内容进行了调整和压缩,制作多媒体课件,在实际的教学活动中,采用了传统教学与多媒体教学相结合的教学模式。通过浅显易懂的课堂讲授和内容丰富的课件展示,增加了学生对工科化学基础知识的认识,加深了学生对教材中的核心知识的理解,取得了较好的教学效果。

2.积极开展互动教学,活跃课堂气氛

根据工科化学专业基础课的性质,在实际的课堂教学中采用引导式讲授和学生讨论相结合的互动教学方法,可以很好地调动学生的学习主动性,营造良好的课堂氛围,提高教学质量,增强教学效果。[4]因此,在教学过程中,笔者既重视发挥教师的引导作用,又充分调动学生学习的主动性和兴趣。课堂上,笔者会针对教材上相关的知识,常常向学生设定问题,留给学生课后查资料,下次课展开讨论。这种教学方法不仅能激发学生学习的主动性和兴趣,而且可以活跃课堂气氛。例如,在讲授绪论中物质的状态时,笔者提出“物质按其存在状态可以分为几类”;讲到新材料的分类时,提出“什么是等离子体”和“什么是液晶材料”等许多在生活中涉及到的化学类新名词、新概念,让学生进行思考和讨论,然后教师再进行讲解,这样一来课堂气氛十分活跃。这种互动教学方式使学生对工科化学的兴趣大增,学习的积极性和主动性也随之增强,对教材中的基本知识点理解更透彻,记忆更深刻,收到了理想的教学效果。

3.及时进行课外答疑,解决学生课后学习遇到的问题

考虑到要在48个学时内完成工科化学教学大纲的教学任务,而且知识点庞杂,难以让学生在短时间内消化和掌握,笔者只能在实际的课堂教学过程中很紧凑地按照教学计划安排好教学内容,课堂上没有充足的时间解决学生课后学习或完成作业过程中遇到的问题。为了能让学生及时解决学习教材内容中遇到的问题,笔者每周专门安排一次课后答疑。通过实践发现,学生很珍惜与代课老师交流的机会,会把自己在学习教材、完成课后作业过程中遇到的困惑整理出来让老师做答。通过这种方式,学生对教材中知识点的理解和掌握就更为透彻,极大地提高了学生学习工科化学的积极性。

4.选择部分章节让学生主讲,提高学生语言表达能力

在传统教学模式中,教师的主要任务是站在讲台上“讲授”,学生的主要任务是“听讲”,在讲课过程中,教师设置一些教学活动,与学生进行互动,调节课堂气氛。然而,这种以课堂为中心、死板灌输的教学模式严重制约了学生课堂学习积极性。学生只能按照教师设计好的课程教学内容被动学习,在课堂上基本没有表达自己想法的机会,即使偶尔被提问,也会因缺乏足够的准备,发言效果不佳,导致缺乏自信心。

大学的三尺讲台,不仅仅属于教师,还属于学生,学生也可以借助这个讲台得到必要的锻练。如果能够给学生提供上台讲解的机会,学生就能够深刻体会站在讲台上的责任,就必须按照教师的要求将自己准备的内容用简洁明了的语言展现给其他学生。另外,学生在走上讲台之前,课前会做充分的准备,然后把自己准备好的知识传递给其他学生,无形中提高了学生学习的主动性。例如,工科化学中,其中一章为《氢》,这一章主要讲解氢、制备、用途、同位素、氢化物分类、氢能源等,没有较难的理论。因此,笔者提前两周安排学生课后查资料和素材,做多媒体课件,课堂抽出一个学时让准备好的学生上讲台讲解。从4~5名同学上讲台讲解的情况来看,学生课前都做了精心的准备,而且最大限度地利用了网络等媒体资料。学生的多媒体课件制作简洁,图文并茂,讲解结束后,其他学生可以提问,共同参与问题的讨论。这样一来,不仅锻炼了学生的语言表达能力以及沟通能力,而且为学生将来毕业时能够更好地在应聘中表现自己提供了锻炼机会。

三、探索新型考核方式,提高教学效果

在整个教学活动中,考核环节是一个必不可少的重要环节。专业基础课的考核不同于专业选修课灵活多样的方式,一般采取传统的闭卷考试,需要学生记忆的知识点多,容易使学生思想负担过重,给学生学习带来压力。而新能源材料与器件专业的“工科化学”课程作为专业基础课,其主要任务是简明地介绍化学中的部分原理,在中学化学的基础上,重点掌握元素及化合物的物质本性及变化规律,建立一个化学意识,在以后遇到相关问题时能够从化学的角度去解决。鉴于该课程的专业基础课性质和内容多、知识面广、学生掌握知识点难度大等情况,为提高学生的学习主动性和教学效果,笔者对该课程的考核方式也进行了相应的改革,采取了中期课程小论文与期末闭卷考试相结合的方式。具体的成绩考核核算方法为:课堂表现、出勤情况和课后作业完成情况占成绩的10%,课程小论文成绩占10%,实验成绩占10%,期末试卷卷面成绩占成绩的70%。这种考核方式不同于以往的“1+2”模式(总评成绩=卷面+平时+实验),既可客观地反映学生对课堂所学知识的理解和掌握情况,同时可以真实地反映学生课后学习这门课程的积极性和主动性,最终期望能够全面反馈出这门课程的教学效果。

四、结语

“工科化学”课程作为新能源材料与器件专业学生的专业基础课,其内容繁多、涉及无机化学、分析化学两个二级学科的部分基础知识。该门课程的教学效果为学生学习后续材料物理化学、材料化学、电化学基础等课程提供重要的基础。因此,合理优化教学内容,探索行之有效的教学方法及考核方式对于调动学生学习的主动性和兴趣,提高教学质量和教学效果起到至关重要的积极作用。

参考文献:

[1]史启祯.无机化学与化学分析[m].北京:高等教育出版社,2011.

[2]樊晓芳.高等院校无机化学教学改革探析[J].科技教育创新,2013,(3):146-153.

[3]李文旭,强亮生,徐崇泉.保证工科大学化学教学效果的若干思考[J].化工高等教育,2007,(1):61-63.

材料科学与工程导论篇7

关键词:课程项目;功能材料;工程教育模式

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1671-0568(2011)35-0090-02

一、引言

我国传统的通识教育过于强调基础科学理论,弱化专业内容和工程实践,企业普遍反映毕业生缺乏创新精神和创新能力。而西方国家针对这一问题开展了大量的研究实践,成果丰富,其中尤以工程教育模式更为突出。它是以工程项目为载体,以从科研到运行为生命周期,让学生主动参与实践,以课程之间有机联系的方式学习工程。“做中学”是工程教育改革的战略之一,中国教育部于2008年开始组织课题组进行试点。

《功能材料》是一门既有一定的理论基础知识,又与实际应用密切相关的多学科交叉的课程。以教师讲解为主的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性,解决实际问题的能力得不到体现。本文就是根据这一实际需要,适应北京石油化工学院(以下简称“我院”)素质教育,满足培养综合性、创新性、应用型人才的要求,就工程教育模式下《功能材料》课程在教学方法、教学手段等方面的教学实践进行探究。

二、工程教育模式应用到《功能材料》课程的依据

将工程教育模式应用到《功能材料》课程,符合高等院校工程教育培养的目标要求。工程教育模式突破了传统教学模式,通过选取项目创设情景,协作学生学习开展教学,通过完成项目达到意义建构,通过解决问题实现学生对知识的掌握,充分体现我院以研究型和应用型人培养为目标的教育特点。

功能材料作为能源、计算机、通讯、电子等现代科学技术研究的基础,近年来已成为材料科学领域中的研究热点之一。种类繁多、功能各异的新型功能材料正在众多不同领域对科技的进步、社会的发展产生了越来越大的影响。目前根据我院2009版新大纲要求,《功能材料》课程涉及面广、头绪多、内容繁杂、系统性不强,而且课程的理论教学时数相对较少。如果还像以前一样照本宣科,在课堂上根本不能吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,教学效果不理想。而且,事实也证明,按照传统方式培养出来的毕业生在今后的工作中的应用能力也比较差,不能达到用人单位对人才的要求标准。

三、工程教育模式应用于《功能材料》教学的实践

以真实项目为载体开展项目式教学,能使学生亲身经历产品构思、设计、实现、运作的项目开发生命周期,在与课程紧密联系的项目实践中积极主动地学习专业知识,提高学生对理论知识的应用能力和实践动手能力,增强学生的成就感,充分挖掘学生的创造潜能。

1.构思

根据课程教学内容选取研究项目。课程研究项目是《功能材料》课程学习的一个重要组成部分。通过实施课程研究项目,学生可以深入掌握课程的理论知识体系,提高综合应用已有知识解决问题的能力,更好地培养材料科学与工程专业学生的专业技术能力和综合素质。

2.课程研究项目设计

为了实现项目教学目标,我院设计了《功能材料》课程研究项目指导书,主要内容包括:①项目的题目;②项目组成员;③项目的研究背景及意义;④项目拟开展的主要研究内容;⑤拟采用的主要研究方法或研究工具等;⑥项目主要的日程安排或时间节点;⑦主要参考文献。让学生在完成研究项目指导计划书的过程中掌握项目所包含的理论知识,真正实现“做中学”。

3.任务实现

教师经过简单的理论介绍和导入之后,带领学生实施项目,鼓励学生自己选取感兴趣的项目。把学生分成小组(每组最多3个学生),每一小组选出一个组长,全面负责该组的任务。所有环节任务的实现都靠小组成员的共同努力。

研究项目选取的难易程度,研究内容的多少,都会影响到每组的最终成绩。每个小组要在项目报告中标明每个人在总体工作中的贡献和工作比例,或者每个人负责的内容。

4.成果展示

所有的项目都要按照规定的时间对教师和全体学生进行演示汇报。演示汇报的主要目的是让教师和其他学生了解各组的工作和研究成果。小组的学生都要在台前汇报,汇报前由教师指定主汇报人。每个项目演示汇报时间不超过10分钟,另外有5分钟的提问时间。每个组必须严格控制演示时间,超过时间1分钟以上要扣分。

不同项目的设定有利于满足不同层次学习者的学习需求,便于开展个性化、差异化教学。通过个体和合作的形式进行项目学习和实训,学生不仅能培养自主学习的能力,而且能培养合作、沟通和组织能力。项目完成后的及时反馈,又有利于学生间经验的分享。该模式构建出一个开放性、研究性的学习环境,充分体现了以学生为中心、以学生的全面发展为中心的教育思想。

四、在工程教育模式下教师的角色

将工程教育模式应用到“功能材料”课程,有利于教师教学科研水平的提高。要将工程教育模式应用到课程教学,教师必须结合院校教学实际,以及本校学生的知识层次、结构能力,合理制定教学大纲,优选教学内容,加强教材建设,不断改进教学方法、教学手段,理论结合实践,设计工程项目,体现以能力培养为主的原则。这个过程本身就是一个学习知识、提高理论层次和教学水平的过程,也是工程教育的具体体现。这个过程有利于进行多种资源的有效整合,不仅要求教师具有良好的专业设计经验和教学组织能力,而且利于发挥学生的主体地位和教师的主导地位,培养学生的综合应用能力,能极大地提高教师的业务能力和教学科研水平。

五、结语

《功能材料》课程结合工程教育理念的教学模式,加强学生对课程内容本质性理解,促使学生结合课程主动考虑并构思满足要求的设计,设计的任务紧扣《功能材料》课程的核心内容,并具有丰富的题材和多样的结果。注重培养学生的自学能力、团队协作能力以及系统调控能力。使学生养成主动查找书籍资料的良好习惯,让学生学会关注科技发展,极大地提高学生的系统调控能力。

参考文献:

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材料科学与工程导论篇8

【关键词】材料化学人才培养课程体系

一、材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。学校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

二、材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

三、构建相对完善的实践教学体系

(一)构建新的实践教学体系。

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

(二)更新重组实践教学内容。

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

四、结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献:

[1]禹筱元,罗颖,董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践[J].高教论坛,2010,(1).

材料科学与工程导论篇9

关键词材料科学与工程专业提升策略

中图分类号:G642文献标识码:a

CombinedwithSchoolCharacteristicstopromotetrainingQuality

ofmaterialsScienceandengineeringprofessional

ZHanGLanfang,LiLi

(SchoolofCivilengineeringandarchitecture,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074)

abstractimprovematerialsscienceandengineeringprofessional,mainlythroughinnovativetrainingmodel,therevisedprofessionaltrainingprograms,teachingteambuilding,curriculumandteachingcontentoptimization,improvestudents'practicalability,themeasurestobroadenthepracticeplatform,highlightingtheschoolcharacteristicstomeetthe"widecaliber,thickfoundation,strongcapacity,high-quality"personneltrainingobjectives,reflectingtheprinciplesofquality,competenceandknowledgeofthestructureofthecoordinateddevelopmentandtofosteracommunityneed,identifymaterialclasstalent.

Keywordsmaterialscienceandengineering;improve;strategy

0引言

材料科学与工程是21世纪国家重点发展领域。材料科学与工程专业属于一级学科,涵盖了金属材料工程、冶金工程、无机非金属材料工程、高分子材料工程、材料物理和材料化学等二级学科专业,目前,我国大部分理工科高校都设有材料类学科,各学校的定位和特色也有所区别。

重庆交通大学材料科学与工程专业始于上世纪50年代的建材教研室,2000年成立了以公路工程材料应用为特色的材料科学与工程专业,同年获得材料学专业硕士学位授权资格。材料科学与工程专业自2001年招生,立足学校在交通土建方面的行业优势,结合土木工程专业培养满通建设需要的材料专业技术人才,通过吸收兄弟院校的办学经验,遵循“厚基础、宽专业、强能力、高素质”的原则,强化基础理论,不断优化组合土木相关课程;加强基本实验技能和实践环节训练提高学生的实践能力。为进一步理清专业建设思路、明确专业建设目标、明晰专业建设方向,立足长远,拟定切实可行的具体措施,扎实推进专业内涵建设,完善专业人才培养体系,规范教学过程,切实增强专业的办学水平、社会适应度和社会声誉,从2011年开始进行专业提升计划的实施,目前正按计划、有步骤地逐步实现。

1明确专业定位,凝练专业特色

重庆交通大学材料科学与工程专业依托我校在交通土木行业的优势,与交通土建材料的研究、开发和应用方面的学科交叉,以无机非金属材料、有机高分子材料为基础,向相关功能材料领域拓展,教学与科研并举,立足重庆,面向西南,走向全国,建设市内绝对领先,在国内有一定影响的教学研究型材料科学与工程专业,为交通土建行业培养高层次的人才,提供高水平的科技服务。本专业经过几年的办学实践,已经形成了以土木工程材料、复合材料为特色的专业,构建了科学合理、特色鲜明的人才培养方案、课程结构体系及实践教学体系,并建立了较为完善的本科教学质量监控及质量保障体系,且运行良好,保证了教学质量,目前,已为国家特别是西部地区培养了大批优秀交通建设材料科技人才。

2材料科学与工程专业培养水平的提升策略

2.1人才培养模式的创新

继续发挥学校特色优势,在材料科学与工程专业现有的人才培养模式基础上,改革单一化的人才培养模式,突出学生个性发展的同时,探索具有交通特色的材料科学人才培养模式。

(1)加强学科专业调研,深入把握重庆市、西部地区及全国经济结构调整、人才市场需求和国际竞争能力的需要,结合我校由教学型向教学研究型过渡的特点,进一步明确材料科学与工程专业建设和结构调整的方向,突显办学特色。

(2)以材料科学与工程专业班级为依托,调整和完善人才培养方案、课程体系、实践教学体系等,不断完善具有交通特色的材料科学创新型人才培养方案。

(3)以全面性、开放性、主体性、实践性、差异性为培养方法,实现个体创新能力的挖掘和培养。主要体现在以下几个方面:①建立以本科生导师制为核心的全过程引导的培养模式。从入学起,就建立专业老师、辅导员联系、沟通的制度,加强学生的人生目标规划,加强对学生的指导,根据每个学生的自身特点提出阶段性的发展计划,帮助学生形成优良的计划能力和实现目标的执行能力。②在兼顾共性和个性的基础上,制定个性化培养方案。根据每个学生的特点来制定学习方案,充分发挥学生的个人特长,最大程度地挖掘每个学生的潜力。③针对现代研究型人才素质培养特点,鼓励本科生参与指导教师的科研项目研究,重在研究意识、过程与方法,学习与研究相互促进,实现个体创新能力的挖掘和培养。

2.2培养方案修订

按照学校材料科学与工程专业人才培养目标和规格的要求,并针对我国、尤其西部地区公路工程材料人才培养方面的专业几乎为空白,进一步开展学科多层次、多尺度交叉,构建适合交通行业的高素质人才培养方案和培养模式,实现教学与科研相结合、科学与工程相促进,深化专业内涵,进一步完善以公路工程材料应用为特色的人才培养方案,同时考虑培养方案能够适应社会需求的动态变化。突出本专业的特色,按照“以科研促教学,以实践促创新,以特色促发展”的思路,培养大批在工程材料领域内的高层次、高质量、高能力的创新性复合人才。具体措施是:(1)在已重点调研国内高校办学情况的基础上,对材料科学与工程专业人才培养方案进行修改和调整,将力求与社会对材料学科人才的需求相统一,并与对应的行业单位、企业开展对话,进一步分析并把握未来的市场需求;(2)注重专业间的协调与发展,完善课程体系,优化理论教学与实际教学环节体系及比例,扩大选修课程设置,增加实践环节,既满足人才全面发展的共性要求,又顾及学生的个性需要。(3)在材料科学与工程专业人才培养方案中将继续体现边缘学科的交叉和前沿学科的发展,并将进一步丰富其内容,及时将本专业科研成果作为专题进行讲座,以开拓学生的视野。

2.3课程及教学内容优化

材料科学与工程专业的课程设置不但要符合专业规范,还必须突出交通行业的特色,并随着社会和专业不断发展的需求而进行必要的调整,做到需求为首,与时俱进。材料科学与工程专业的课程建设主要考虑了以下几个方面:(1)以工程材料应用特色为主线,加强工程实践能力为核心来构建本专业的核心课程、特色课程;(2)对原有课程设置加以调整,优化核心、特色课程的知识结构体系。例如,近年来本专业先后对建材实验与检测技术基础、胶凝材料学、混凝土学、沥青与沥青混合料等主干课程进行优化和教学内容的改革,取得了明显效果;(3)加强重点课程和精品课程的建设,加强课程整合,更新教学内容、不断改革教学方法和教学手段;(4)在课程教材的建设上,坚持编、选并重的原则,选用质量上乘、科学适用的优秀教材,同时也进一步加强自编教材的编写水平和出版工作;(5)利用现有试验条件,为专业课程服务,促进本科教学质量的提高。

2.4教学团队建设

根据材料科学与工程专业特色方向所建设的目标,重点建设宽容、和谐的教学团队,培养教学团队的核心竞争力,激发团队的凝聚力。积极展示团队学术成果,加强对团队及团队带头人的宣传,从而培养一个优秀的教学团队。目前具体采取的主要措施有:

(1)重视教学队伍“双师”结构建设,利用学校的优惠政策引进高层次的人才,有效吸引骨干教师积极参与专业建设和人才培养,采取多种措施鼓励本校青年老师脱产攻读博士学位,安排出国或在国内名牌大学访学、进修,鼓励教师参加校内外多种形式的学术交流活动,并发挥每个团队成员的特长,实现每个人都是所学专业领域的专家,教学和科研都很出色,锻炼和培养一个高水平的教师团队。

(2)在教育教学研究方面,本专业全体教师积极开展课程建设、教材建设、多媒体课件建设等;编写先进、适用的高教特色教材;积极开展教学标准、课程体系、教学内容、课件、案例、实训实习项目、教学指导等教学资源的建设,同时,促进与外校各专业合作、同校各系、教研室的合作交流,进行跨学科、跨院系、跨专业的教学改革尝试,从而提高人才的培养质量,也为形成教师的教学合作机制和协作氛围起到积极推动的作用。

(3)扩大和吸引材料专业领域的一线人员到校,通过讲学、做报告、开设短期课程等形式,形成专兼结合的高水平教师队伍,并进一步建立与企业进行更深层次的资源共享与人员交流的机制。

2.5提高实践能力,拓宽实践平台

实践教学是通过调查、实验、实习实训、课外实践活动、科研训练、毕业论文等方式培养学生的实践动手能力,实践教学是理论教学的巩固与升华。目前,实践教学环节主要是实验环节和实习环节。实验环节要增加综合型和设计型实验内容,增加实验设备和学生实验时间。实习环节要扩大实习单位的数量,到设备先进和与教学内容相关的企业去,并联系企业的生产和课堂学习内容,制定合适的实习题目,让学生带着问题去学习,观察或解决问题。通过强化理论和实践两个课堂互动的方式,来提高学生的动手实践能力,同时,从解决社会或企业实际问题入手,以提高综合训练的实践效果出发,做好综合设计(论文)工作的选题和过程管理,使毕业设计环节理论联系实际,真正做到“真题真做”。

3结论

目前,材料科学与工程已呈现出与多学科相互渗透、交叉综合的发展趋势。单一的行业工程师人才已经满足不了人才市场对材料类专业人才的要求,材料科学与工程人才的培养,应结合实际办学条件,在突出学校特色的同时,还必须要满足“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标,培养出社会需要的、认同的材料人才,这是材料科学与工程专业建设的重任,也是材料科学与工程专业提升的最终目的。

重庆交通大学教育教学改革研究基金资助项目(1203005)

参考文献

[1]陈一胜,张雪辉,朱志云.材料科学工程专业教学改革研究――基于moi人才培养模式的探讨与实践.中国电力教育,2011(19).

[2]刘昭明,韦巧燕.人才培养模式创新探讨.现代商贸工业,2009.21(18):204-205.

[3]宁春花,曾小君,袁荣鑫.材料科学与工程专业教学改革思路.中国电力教育,2008(21).

材料科学与工程导论篇10

高等教育的职能是培养人才、发展科技、服务社会,对于大多数高校来说培养人才是首要的和主要的职能。高等教育在人才培养上可以归结为两大方面的问题:“培养什么样的人”和“怎么样培养”,即人才培养模式问题。[1]对于不同类型的高校,其人才培养模式的建立是不相同的,[2]如研究型大学侧重于培养基础知识宽厚、创新意识强烈、具有良好自学、自主研究能力和动手能力的通识性人才,实施通识教育基础上的宽口径专业教育,而教学研究型大学则以通识教育为基础,以传授知识、培养能力和提高素质作为构建人才培养模式的基准。同时对于不同专业又有着不同的人才培养模式,材料科学工程专业的人才培养应以培养应用型、复合型人才为出发点,以适应社会经济和科学发展为要求,以扎实的专业理论基础、突出的创新思维与动手实践能力为手段,以人为本,并结合各高校的自身优势,充分体现国家“十二五”规划对于材料科学领域作出的明确要求。基于这一认识,为了提高材料科学工程专业人才培养质量,提出了“大材料”(material)教育背景下开放式(open)个性化(individuation)人才培养模式(简称为moi人才培养模式),通过该培养模式的实行旨在以学生为本,因材施教,为国家培养高素质的材料工程专业人才。

一、moi人才培养模式的由来

目前,国内绝大多数高校材料科学工程专业人才培养主要遵循小专业模式,即按材料的特性和用途进行细致的具体分类(如金属、非金属、高分子材料等),分别学习材料结构、性能、加工、使用等方面的专业知识。由于不同专业间的彼此界限分明,知识体系缺乏相互联系,致使学生除了对本专业领域的知识有相当了解外,对其他材料领域知之甚少,特别是在涉及学科领域交叉或新材料开发方面倍感吃力,这样培养出来的学生学科基础知识薄弱,知识面狭窄,并不能顺应时展的潮流。显然,“小材料”人才培养模式已经不能适应当前的社会经济和当代科技发展对本科人才的需求。因此,在“大材料”学科教育背景下,实施开放式个性化的人才培养模式势在必行。

二、moi人才培养模式的思路及培养理念

为培养材料工程专业的优秀人才,在“大材料”教育背景下,结合江西理工大学(以下简称“我校”)区位优势与学科特色,形成了“开放式、个性化”、“以生为本、因材施教”的教育理念,即以学生个体差异为出发点,以教学科研平台建设为切入点、以企业需求和学科发展为导向、以课程体系改革为手段、以能力培养为关键,以多元化人才培养为目标,全面开展材料工程专业人才培养模式的改革。改革的总体思路是通过构建学科基础教育平台,消除单一专业烙印;注重“大材料”各专业之间的内在联系和共性,从社会需求、学科发展和学生个性出发,实施人才分流培养机制;重构基本核心课程体系,“量身订制”专业课程并完善实践教学环节;推行教师培养导航制,优化师资队伍;实现“共性培养与个性培养、理论与实践、学校与企业”的紧密结合,全面提高人才的培养质量。

三、moi人才培养模式的基本举措

1.实施人才分流培养机制

从社会需求、学科发展和学生个性差异出发,以生为本,为充分实现因材施教,moi人才培养模式拟对学生进行分流培养,即在通识教育和学科基础教育之后,结合学生兴趣及特长分方向、分层次进行个性化培养。

首先,实施“工科专业+人文管理”教学,培养通用型的复合人才,即对学生进行工程素质培养的同时,加强外语、法学、管理等人文素质的培养,以满足社会对既懂工程又会外语、掌握法律和管理知识的复合型人才的需求。在“大材料”教育背景下,以全面系统的知识学习和综合思考能力培养为主,加强基础教育、学科知识横向与纵向间的联系,允许学生在学科基础教育平台上根据自我兴趣、自主选择专业导师,淡化专业界限,打破专业壁垒,真正做到以生为本,培养具有更宽专业视野而且对材料科学领域适应性强的通用型人才。

其次,在完成了通识教育及学科基本专业课程学习的基础上,根据自愿报名和专业考核相结合的方式,从中选拔出数理基础扎实、外语水平较高、对科研有浓厚兴趣的学生组建材料学科“试点班”,突破常规意义的导师制,实行本科生导师制管理,由导师“量身订制”培养方案,在导师指导下以科研项目为驱动,培养具有相当创新能力的学术型精英人才。并且对于优秀人才直接推免,进入研究生学习。

最后,根据企业的特殊人才需求,建立“工程应用型”人才的“定单式”培养模式。企业、学生、学校通过签订三方培养协议,实行定向培养机制。学生前三年在校以学习为主,即理论教学和部分实践教学环节由学校组织完成,专业实习、毕业实习、毕业设计等实践教学环节由学位和企业共同组织完成,实行学校和企业共同培养模式。学生毕业后签订劳动合同、正式上岗。该人才培养机制具有岗位针对性和实用性。

2.理论课程体系改革

理论课程体系的改革总体上需按照“材料科学基础”、“材料制备”、“材料结构及性能表征”及“应用”等四要素原则重构“大材料”基本核心课程体系,夯实学科基础,突出学科基础教育的平台性,并结合不同类型人才的培养,专业课程的设置需突出个性化,进行“量身订制”。对于复合型人才培养而言,在夯实学科基础之上,引导学生选择性修习法学、经管、外语等人文素质课程;对于工程应用型人才培养,要加大职业操守的培养和职业拓展训练,重视生产技能实训,促进学生就业时与企业“无缝对接”;对于研究创新型人才培养而言,将基于材料学科已形成的特色方向(如钨、稀土及铜合金新材料、锂电池材料材料、光伏材料等),通过强化“固体物理”、“高等化学”、“材料热力学”等基础知识,开展科研方法训练和创新能力培养。

3.完善实践教学环节

(1)moi人才培养模式要求在人才培养的过程中合理设置实验教学进程,突出实验教学的全过程化,使教学内容分层次、分模块,并通过综合性、设计性实验开设,不断提高学生实验技能水平。具体而言,实验教学进程分割成体验期、学习期和创新期,相应地,在各期设置不同要求的实验模块。例如在体验期,开出普通化学实验之类的公共基础实验;在学习期,主要开出专业基础课程实验(如样品制备及金相显微镜使用实验等)及专业课程实验(如有色金属显微组织观察实验等);在创新期,由学生自主选择方向、设计实验内容并开出实验(如有色金属压力加工实验等)。通过不同阶段开出不同类型的实验,使实验全过程化、层次化、模块化,引导学生顺利实现“知识迁移”,最终做到对基础理论知识的融会贯通,活学活用。

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(2)在公共实验的基础上,提倡并鼓励学生申请开放式创新实验基金。多年实践证明,创新实验活动在本科生中对于推动学术风气方面收效良好。moi人才培养模式要求在前期活动成功开展的基础之上,制订并完善开放式创新实验基金审批、立项制度,保障资金支持切实到位。创新实验基金制度将为学有余力的研究型、学术型学生提供更宽阔的专业发展空间。在开放式创新实验活动的基础上,进一步推介成果,如推介参加省级大学生科技创作挑战杯竞赛。在近年挑战杯竞赛中,材料工程专业学生已连获佳绩。

(3)在金工实习、认识专业等公共实习的基础上,针对不同类型人才培养规格,个性化地制订专业实习内容。在成绩评定时,注重对实际效果的考核评价。

对于研究创新型人才专业实习以科研团队为实习基地,通过结合导师的研究方向,积极参与导师的科研课题来完成。在专业实习过程中实施本科生导师制,通过提交学术报告或以的形式进行成绩评定考核;对于工程应用型人才,其专业实习依托于企业并服务于企业,以工厂为实习基地,紧密结合企业对应用型人才的实际需求,跟踪行业技术发展现状,广泛调研,在理论与生产实践相结合中进行定向式学习,将依据企方的评价结果和意见进行成绩评定;相对工程应用型而言,复合型人才的专业实习环节设置更为灵活,可以在本行业的相关工厂,也可以在有色冶金行业相关公司从事实习,遵从“宽口径”原则,对实践效果的评价也主要是基于企方评价结果和意见。

(4)人文实习是moi人才培养模式对于提高本科生人文素质、丰富大学生精神世界所提出的重要举措。通过人文素质拓展,可以进一步健全大学生人格,陶冶大学生情操,同时营造良好的人文素质环境和氛围,从而成为课堂教育的有机延伸和必要补充。

4.优化师资队伍

(1)moi人才培养模式对于师资队伍的规划遵循导航制,即结合我校“育人为本、质量立校、特色强校、和谐兴校”的办学方针,紧抓江西省有色金属行业的区域优势和我校学科特色,根据材料科学领域长期发展所凝练出的教学科研方向,教师进行培养规划的统筹兼顾、发展方向的灵活修饰,因势诱导,通过师资梯队建设和教师队伍锤炼促进学科发展。

(2)大力推行“青年教师导师制”,即确定青年教师队伍建设目标,制定《青年教师教育教学指导教师职责》,成立“青年教师导师制”领导小组,提高认识,统一思想,协调行动,使青年教师培养工作日常化、制度化。在导师制的大前提下,大力开展各种教育教学促进活动,通过专家讲座、名师辅导、交流研讨、参与互动、合作学习、案例分析、示范模仿、反思构建等方法,不断提高青年教师教育教学的整体水平。

(3)教学科研团队在moi人才培养模式上承担着本科生导师的重要职责,团队的教学水平将直接影响到人才的培养质量。通过推行教学科研团队首席讲师制,由首席讲师来负责本科生人才培养计划,并通过首席讲师在科研教学方面的领军作用,以点带面,进而促进团队的科研教学水平整体提高。

(4)为突出开放式实践型教学,弥补课堂理论教学与生产实践脱节的不足,并进一步充实实践教学内容,通过引进兼职教师充实师资队伍,通过定期邀请企方高级技术人员及管理高层进入本科生讲堂,对本科生进行工程实践知识培训和职业操守教育。