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高分子材料与工程专业知识十篇

发布时间:2024-04-26 01:12:25

高分子材料与工程专业知识篇1

关键词:高分子材料学表面工程教学模式

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1672-1578(2012)04-0055-02

“高分子材料学”是我校材料科学与工程专业(表面工程方向)的一门专业课程。表面工程学生的就业领域主要为材料涂装、防腐等,学生需要熟悉各种工程材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料等)的基本性质、制备工艺以及表面处理方面的知识。“高分子材料学”主要介绍高分子材料的制备、性能、成型、改性及应用等方面的知识。

“高分子材料学”这门课共32学时,所选教材为化学工业出版社出版的《高分子材料基础》。主要内容包括四部分:高分子材料的合成及制备、高分子材料的结构与性能、常见的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及应用。该教材[1]浓缩了高分子材料与工程专业的四门专业主干课共192学时的内容,即高分子化学(48学时)、高分子物理(64学时)、高分子材料成型工艺(48学时)、聚合物改性原理及方法(32学时)。

1“高分子材料学”讲授过程中面临的问题

“高分子材料学”课程的讲授具有较大难度,主要表现在以下方面:

该课程涵盖了高分子材料与工程专业学生的专业主干课内容,要深入讲解这些内容,需要近200学时,而针对表面工程学生开设的“高分子材料学”仅仅只有32学时,时间紧,内容多,如何合理安排各部分内容占的比重是授课教师面临的首要问题。

“高分子材料学”相关内容的学习,需要学生具备一定的化学基础及力学基础,而对表面工程的学生而言,因专业侧重不同,化学课程及机械基础课开设门类不如高分子材料与工程专业齐全,导致表面工程的学生在学习“高分子材料学”时,对教材内容的理解及掌握有一定难度。这对授课教师备课也提出了更高的要求,如何在有限的学时中适时补充相关背景知识帮助学生理解,是授课教师需要思考的另一问题。

“高分子材料学”虽为表面工程学生的专业课之一,但从历年就业情况看,表面工程学生就业以金属材料加工行业居多,而从事高分子材料加工行业的很少。故必然存在学生对该课程重视程度不够,学习积极性不高的问题,因此授课教师也需要在教学模式上进行探索创新,充分调动学生学习的积极性,引导学生主动参与到教学过程中来。

2“高分子材料学”课程教学模式探索

2.1梳理重点,侧重剖析基本概念

“高分子材料学”学时有限,内容繁多,因此需要授课教师在备课时梳理出各章节的重要知识点和基本概念,注意各部分内容的衔接,并找出线索将各章散落的知识点贯穿起来。

比如,在介绍高分子材料合成及制备时,着重讲授加聚反应及缩聚反应的基本步骤,对比这两种聚合反应的特点及反应产物特性,便于学生掌握常见高分子材料的合成反应类型,了解制备方法对材料性能的影响。考虑到表面工程学生的学科基础及专业侧重,对反应速率的计算等知识点不做要求。

再如,课程内容第二部分介绍高分子材料的结构与性能,这部分内容为承上启下的重点章节,高分子材料的结构及性能特点在其合成过程中奠定基础,并将在成型过程及改性中得以体现和完善。这部分内容体现了高分子材料与其他材料的本质区别,涉及的基本知识点很多,而且多为表面工程学生不熟悉的内容。因此,同样需要通过对比,突出高分子与低分子的结构与性能差异,侧重高分子温度——形变关系,结晶过程及晶体结构等重要知识点的讲解。

2.2因材施教,适时补充背景知识

“高分子材料学”中很多知识点的理解离不开有机化学、物理化学等基础课程的支撑,而表面工程方向的学生并未开设相关课程。为此,需要教师在讲授过程中适时补充背景知识。

例如,在讲授高分子合成反应类型对材料性能的影响时,可简要介绍常见化学基团的特点并联想对应的高分子材料的性能特点及成型要点。以聚碳酸酯(pC)为例,这种材料采用缩聚反应制备,分子结构中含有酯基,酯基在一定条件下容易水解,因此可联想到pC材料在成型时的高温条件下应避免水分的存在,防止水解反应发生导致材料性能劣化。

此外,为弥补学生基础知识的不足,讲授时还可结合日常生活中的实例进行对照说明。在讲授高分子结晶时,可联想泡面模型以及珍珠形成等实例;讲授高分子材料降解及添加剂功效时,可结合塑料制品长期暴晒变色发脆、塑料拖鞋逐渐由软变硬等学生熟知的生活常识进行分析。

2.3结合专业,调动学生学习积极性

“高分子材料学”为考查科目,且表面工程的学生就业以金属材料加工行业居多,学生误认为这门课程与自己的专业及将来就业衔接不紧,从而对“高分子材料学”课程重视不够,故学习积极性也不高。为此,授课教师应有意识的引导学生思考,并采用灵活的考核方式调动学生的积极性。

笔者在讲授此门课程时,并未采用课堂考试的形式进行考核,而是给学生布置了“高分子材料与表面工程”为主题的课程论文撰写任务,并让学生制作出相关的ppt将自己的论文进行口头陈述,最后根据其论文撰写情况、ppt制作情况及陈述情况给出该门课程的成绩[2]。课程论文的完成情况直接跟成绩挂钩,能有效调动学生的积极性及对课程的重视;课程论文的撰写需要大量专业文献为基础,学生在撰写论文的过程中能自觉关注及阅读相关专业文献,有利于拓宽其专业视野;制作ppt的过程是对课程论文内容的凝练,有利于学生理清思路掌握重点;口头陈述环节能有效杜绝学生互相抄袭论文,教师也能通过学生的口头陈述情况,观察学生对该门课程基础知识的掌握程度。

学生通过独立搜集资料撰写论文制作ppt并口头陈述等环节的训练,既能让他们发现“高分子材料学”这门课程与所学专业的紧密联系,也锻炼了他们的资料搜集能力及口头表达能力,为将来毕业答辩及就业面试打下基础。

3结语

高分子材料是非常重要的工程材料,对于表面工程的学生而言,应该熟悉并掌握这类工程材料的特性。“高分子材料学”虽然不是表面工程方向的专业主干课,但涵盖了高分子材料相关的大量专业基础知识,也是面向表面工程学生开设的唯一一门有关高分子材料的课程。授课教师应该积极进行教学模式的探索,激发学生的学习兴趣,让学生在有限的学时中掌握相关基础知识。

参考文献:

[1]张留成,瞿雄伟,丁会利编.高分子材料基础[m].北京:中国轻工业出版社,2004.

高分子材料与工程专业知识篇2

1紧扣专业知识特点,构建专业知识体系

虽然过程装备工程材料课程的教学内容主要为机械类,但是其多涉及到压力、高低温和腐蚀等工艺情况,在材料应用方面和传统的机械制造有很多不同之处。例如在过程装备工程材料课程中,讲解了黑色金属在机械零部件、腐蚀工况与压力容器等工况下的应用;在复合材料、有色金属、高分子与陶瓷等性能与应用方面,过程装备工程材料课程着重强调其用材特殊性,如高分子材料的耐腐蚀性等。在机械制造中,着重讲解了工艺设计与工件选材,以及不同工程材料在行业中的应用,如化工行业等。过控专业知识体系与传统的机械专业并不相同,过控专业教学主线主要为压力管道、耐腐蚀构建、耐温构件与压力壳体等,而传统的机械专业教学主要为机械部件的用钢,如果在过程装备工程材料课程的教学采用机械专业知识的框架结构,学生无法建立过程装备工程材料课程的知识框架,也不利于课程选择正确教学材料。过控专业的课堂教学内容与教学大纲需要摆脱机械专业的框架束缚,紧扣过控专业的特点,帮助学生构建专业知识体系。由于工程材料主要应用于过程装备,所以在机械零部件的用钢方面,需要突出化工机械零部件的重要性,而轴承和弹簧钢不是重点,过程装备的用钢框架应以耐腐蚀、高低温和压力壳体的用钢等为主构成框架。材料性能也需要强调过控专业特点,如耐腐蚀、耐高温及焊接性能等,以便于学生更好地理解与掌握。过程装备工程材料课程的教学内容复杂且分散,名词与概念术语较多,课时也有限,所以在教学内容的组织上需要构建完善的体系框架,以免使学生感觉主次不分,课程的系统性不强。教师可以依据材料共性与特性、基础与应用之间关系,合理构建体系框架。例如在讲解高分子材料时,教师需要先讲解其使用时的共性,如刚度、温度上限、强度与耐腐蚀上比钢铁较低;讲解不同的高分子材料时,需要着重突出材料特性,如pa耐磨特点,以及F4、pp与pVC温度时的使用上限等。

2紧扣专业课程特点,掌握基础理论知识

过程装备工程材料课程与机械设计、机械制造和材料力学等课程在教学内容上有部分重叠,例如与材料力学课程中的拉伸实验等存在重叠情况;与机械制造中工艺性能存在重叠情况等。这些课程中包含的工程材料教学内容主要有如下特点:

①每个课程中的工程材料无法自成体系,只重点讲解与专业有关的内容;

②工程材料的教学知识深度与广度有限,只是从课程对象需要的材料性能出发,并没有进行材料学方面的讲述,学生无法真正理解;

③材料性能与应用对象的特性结合比较紧密,学生比较容易理解。为了平衡好过程装备工程材料课程与其他课程之间的关系,起到其应有的作用,教师需要在教学中做好三个方面的工作:其一,构建过程装备工程材料教材基本框架,帮助学生明确教学内容与基础知识,将各专业课程中分散的知识有机结合起来。其二,教师需要在工程材料教学中把握专业特点,注重基础知识与材料理论的讲解,帮助学生真正选择教学内容时的本意,为学生的后续学习打下坚实的基础。例如对于压力壳体的用钢需要满足低碳要求的原因,教师需要指导学生从过程装备和材料学等不同角度进行分析,而不仅仅只是让学生了解压力壳体的化学成分、性能与用钢牌号。教师通过这样的讲解,既可以突出工程材料专业的特性,又可以帮助学生更好掌握基础知识,提升学生学习的兴趣。其三,教师需要注重工程材料与其应用对象之间的相互结合。在过控专业的课程体系中,工程材料主要是为其他的课程提供工程材料方面的知识,以便可以帮助学生实现按照机械设备的化工工艺、设备型式及规格等,合理选择工程材料,并通过对材料性能的分析,实现整机设计的目的。学生只有在进行工程材料的学习时,了解其应用对象,并把握应用对象与课程之间交叉的程度,才能真正明确工程材料方面的问题,并做好材料工程与后继课程的深入学习。

3结束语

高分子材料与工程专业知识篇3

一、高分子材料与工程

高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。

学习课程

聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学

毕业生具备的专业知识与能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;

掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;

具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;

具有应用计算机的能力;

具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。

就业方向

该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。

高分子材料与工程专业的20所大学

二、复合材料与工程专业

复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。

专业特色

该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等。

就业方向

本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。

开设院校

哈尔滨工业大学、西北工业大学、华东理工大学、南京工业大学、青岛大学、青岛科技大学、长江大学、中北大学、河北工程大学等

高分子材料与工程专业知识篇4

关键词:聚合物材料成型加工教学改革课程建设

聚合物的成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料、新产品的重要手段,是高分子学科的重要组成部分,已形成独特的理论体系和技术方法[1]。因此,聚合物成型加工课程与高分子化学和高分子物理课程一起,成为高分子材料专业学生最重要的专业基础课程。为使学生以大工程的整体观来了解和掌握聚合物的成型加工,这门课程将涉及诸多内容,包括影响聚合物性能的物理化学因素、添加剂的分类和作用、配方设计方法、聚合物流变学、成型加工设备、成型工艺条件及控制等。如何使学生通过本课程的学习,具备高分子材料科学的专业知识和专业素养;培养学生解决实际问题和创新科研的能力,为以后从事高分子材料制品的研发、设计和生产工作奠定坚实的理论与实践基础,一直是广大高分子专业教师在教学过程中关注的重点[2]。这需要我们在多方面进行改革。

1.课堂教学改革

1.1明确培养目标,强化理论基础。

江苏大学高分子材料与工程专业成立于2002年,最初聚合物成型加工课程主要围绕塑料和橡胶的主要品种及其制品的生产原料、成型工艺、加工方法、材料、性能和产品质量控制等内容开展教学。我们在总结前几届毕业生从事工作的实际情况和企业对本专业毕业生在知识结构、能力要求的基础上,于2012年再次修订了本科生培养计划。本科院校需要培养既有一定理论基础,又具备较强实践能力的高素质应用型人才,这与高职类院校主要培养服务于生产一线的操作型、技能型人才不同。具体到聚合物成型加工这门与实践联系紧密的课程,在教学过程中,仍然要重视对基础理论知识的讲解,让学生不仅“知其然”,更“知其所以然”。除了高分子物理、高分子化学及聚合物流变学等聚合物成型加工的基础理论外,成型加工技术本身也存在系统的原理知识,不容忽视。教师在课程教学中应注意结合本学科前沿研究领域和最新研究动态、介绍重点科技成果,丰富和活化教学内容,使教学跟上时代的步伐,让学生能够掌握更多、更新的专业知识。

1.2围绕课程主线,精心组织教学内容。

在成型加工课程学习中,学生需要系统学习和掌握聚合物的加工流变性能、聚合物加工过程中的物理化学变化、助剂的作用及配方设计原理、各种物料的混合和分散机理,以及成型加工的设备和工艺等。与其他课程相比,聚合物成型加工的课程内容较为庞杂而分散,理论知识的半经验性较强,这给课堂教学带来了一定的困难。因此,抓住课程内容的主线,突出理论重点就显得尤为重要。

根据聚合物成型加工涉及的主体内容,本课程主要围绕“高分子材料—成型加工—制品性能”这条主线来组织教学内容。教学过程中,要着重讲明高分子材料的成型加工不是简单的工艺操作,高分子材料、成型加工、制品性能这三方面是相互关联的,制品的性能取决于高分子材料和成型加工方法及工艺的选择,而制品的性能又反过来指导聚合物的改性、应用及加工,优化成型工艺。因此,如何抓住教学主线,让学生全面掌握高分子材料、成型加工及制品性能各自特性及相互关系,使学生融会贯通、举一反三,是这门课程教学的重点。

在教学过程中,始终围绕教学主线,从高分子材料的结构与性能和材料的加工原理出发,以成型加工的工程观点为着眼点,剖析各种高分子材料成型加工的共性和区别,这样可以使原本较为分散的理论知识相对集中并系统化,让学生更为清楚地了解和掌握抽象概念和半经验理论所反映的实质问题。比如在讲解聚合物材料的压制成型时,分别介绍了适用的热固性塑料、橡胶及复合材料的特性及成型工艺性能,不同加工方法和成型工艺条件生产制品的特点及控制条件,并通过具体的例子说明了成型加工工艺与制品性能的相互关系。这样的讲解生动地体现了“高分子材料—成型加工—制品性能”这条高分子材料成型加工的主线,使教学内容由庞杂繁多变得简单易懂,通过理论结合实际,强化了学生的专业知识,教学效果良好。

1.3结合课程特征,采取灵活教学方法。

聚合物材料制品的性能既与聚合物本身的性质有关,同时又在很大程度上受到成型加工过程的影响。这其中不但涉及很多高分子化学和物理的理论问题,而且与生产实际密切相关。因此,本课程是一门理论性和实际性都很强的课程,如何在教学过程中将基础理论和生产实际结合起来,用理论知识来解释具体生产中遇到的实际问题,或以实验和实际生产中的具体例子来说明基础理论,使学生在学习过程中掌握专业知识,是本课程教学的核心问题。

因此,我们根据聚合物成型加工课程具有很强的综合性和实践性的特点,借助于江苏大学目前多数教室都安装了多媒体教学设备的优势,将图像、声音、动画和视频等各种多媒体信息引入到教学过程中,利用工厂和车间的场景图像、成型设备的实物照片、加工工艺过程的动画仿真模拟等信息对授课内容进行补充和深化。这样不但可以丰富课堂内容,增加信息量,而且可以大大加深学生对基础知识的理解和印象,使学生对成型加工原理和工艺获得理性和感性的双重认识,从而提高教学效率。

为进一步将课堂教学与实际生产结合起来,在教学中紧密贴近工厂实际,江苏大学高分子材料与工程专业专门安排了两门为期各两周的课程设计,即高分子材料生产工艺设计和聚合物反应工程及设备设计。让学生在专业教师的指导下,针对具体的通用或特种高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)及其制品,设计出相关聚合物材料及其产品项目内容,包括原料品种、型号选择、工艺流程及设备确定、产品质量检测,以及厂房布局和规模,等等。通过课程设计,可以有效地让学生系统地掌握所学知识,并获得一定的灵活应用的能力,为后期的毕业设计乃至毕业后走上工作岗位打下基础。

2.实验实践教学改革

前面已经谈到,聚合物材料成型加工是一门实践性很强的专业课程,仅凭课堂教学是难以真正实现教学目标的,并且容易使学生学习时感觉枯燥,实际工作时不能学以致用。因此,这门课程的实验是不可缺少的。只有让学生在实验室和工厂中实地了解和直观认识成型设备、工艺控制和生产线管理,对聚合物成型加工的整个工艺流程进行整体和全面的认知,他们才有可能创造性地利用学习的理论知识来真正解决生产中遇到的具体问题[3]。

目前江苏大学高分子材料与工程专业建有约200m2的专业实验室,购置有注塑机、挤出成型机、高速混合机、平板硫化仪等成型加工设备,以及拉伸实验机、冲击实验仪、硬度仪、紫外老化仪、高低温实验箱等各种材料及制品性能检测仪器。利用这些仪器设备,我们围绕课程主线,将聚合物材料的制备、成型加工、结构表征及性能测试等方面有机地联系起来,开设了一系列的综合性实验。比如,在聚合物的注射模塑成型实验中,要求学生从原料的选择开始,分析原料的结构和性能特点,有针对性地设定成型加工工艺参数,并在注塑成型得到制品后,对其熔点、熔融指数、热变形温度及力学性能等进行表征和测试。通过对这些聚合物原料—成型加工工艺—制品性能数据之间关系的分析与总结,使学生形成科学研究的思路,掌握解决实际问题的方法。

此外,聚合物材料成型加工具有很强的工程应用性,需要学生建立起大工程的整体观。要达到这样的教学水平和目标,仅靠课堂的学习和实验室实验是不够的,还应该让学生到工厂、车间参观实践,实地了解成型设备、工艺控制及生产线管理等,使学生对工业化生产有具体、直观的感受。

针对这样的问题和现状,本专业积极与周边高分子材料企业加强联系和交流,目前已建成近10个实习实践基地,涉及聚合物成型加工领域的各个方面,包括模压发泡成型、压延成型、注射成型、挤出成型等。通过与这些企业的合作,学生可以现场实地对各种成型加工涉及的原料准备和处理、设备、工艺流程、质量控制等实际生产过程进行近距离的感受。在此基础上,组织学生针对成型过程中的某一感兴趣的内容,或参观实践中发现的具体问题进行资料查阅和文献调研,对涉及该内容和问题的基本原理和基础知识进行更深入的学习,在此基础上提出解决问题的思路和方案并验证。这样就使学生真正将基础理论与实际应用结合起来,掌握科研的方法,培养科学的思维,成为真正有创造力的人才。

参考文献:

[1]周达飞,唐颂超.高分子材料成型加工(第二版),北京:中国轻工业出版社,2006.

[2]李宝铭,张星,郑玉婴.高分子材料成型与加工课程建设初探,化工高等教育,2010,3:39-42.

[3]程丝,王新波.高分子材料专业聚合物加工实验的改进与探索,高校实验室工作研究,2009,2:50-51.

高分子材料与工程专业知识篇5

关键词课程设置;材料科学与工程专业;实践教学

中图分类号:G642.3文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)33-0083-03

1引言

作为人类文明和社会进步的重要标志,材料科学技术在经济和社会发展中扮演着越来越重要的角色,并与能源、信息技术构成现代科技的三大支柱。高等学校材料科学与工程专业教育在肩负着为国家和社会培养材料类高级专业科技人才的历史使命的同时,也面临着材料科学技术迅猛发展带来的一系列问题和挑战[1]。在材料科学与工程专业高等教育快速发展的今天,探索出符合材料科学与工程专业特色的课程设置体系和方案,是材料科学与工程高等教育的重要任务和目标。本文在分析和总结材料科学与工程专业发展历程及特点的基础之上,提出了符合材料科学与工程专业特色的课程设置方案,为材料科学与工程专业高等教育和改革提供有益的尝试。

众所周知,虽然材料的使用和研究已有非常悠久的历史,但真正将“材料科学与工程”作为一个独立的专业和学科进行人才培养和教育还仅始于20世纪60年代[2]。我国材料科学与工程专业教育经历了由借鉴苏联模式进行严格的专业教育到逐渐学习欧美系统的学科教育的发展历程[3]。从新中国成立到20世纪90年代后期,我国已有144所高校设有材料类专业,涵盖的专业有硅酸盐工程、无机非金属材料、建筑材料、电子材料及元器件、钢铁冶金、有色冶金、粉末冶金、金属材料及热处理、腐蚀与防护、水泥、玻璃、陶瓷、高分子材料、高分子化工、塑料工程、橡胶工程、化学纤维、复合材料、材料物理、材料化学等20余个[4]。严格按照材料的专业方向进行人才培养的缺点是:专业划分过细,基础知识相对薄弱,毕业生就业面窄,工作适应能力差[5]。

为了克服上述缺点,教育部于1998年在“重基础、宽口径”的指导思想下,对材料类本科专业目录进行了调整,将上述20余个专业合并为冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等6个专业,并同时在一级学科专业目录材料科学与工程下进行招生[6]。目前我国设有材料类专业的各高等学校均在此次专业目录调整基础之上更新培养方案和教学内容,并结合自身学科的优势和特色、国家及地区经济发展需求等,确立自身的优势学科方向。截止2009年7月,我国具有材料类二级学科的普通高校已有415所,绝大多数“211工程”大学都设置了材料类专业,可以说我国材料科学与工程专业高等教育正处于蓬勃发展的关键时期[7]。

2国内外高校材料科学与工程专业课程设置情况对比

目前,我国各高校材料科学与工程专业大多按照教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》以及《普通高等学校本科专业设置规定》等文件的要求,构建了以公共基础课、专业基础课、专业课和选修课为主的模块化的课程设置体系[7]。其中,公共基础课(包括外语、数学、人文及社会科学、物理、化学等专业平台课程等)按材料科学与工程一级学科所必需的公共基础知识进行设置,约占全部课程的50%;专业基础课按材料科学与工程二级学科进行设置,占全部课程的20%~35%;专业课及选修课则按二级学科以及各高校设置的专业方向和办学特色进行设置,约占全部课程的15%~20%。

和上述我国材料科学与工程专业的课程设置方式相比,国外发达国家对材料专业的课程体系没有设置统一的规定,各高校可以根据自己的学科发展方向和特色等灵活地进行课程体系设置,并体现出特色鲜明、注重交叉学科人才的培养、课程设置涉及面广和突出实践能力培养等特点。

1)突出特色。国外各高校可以根据学科发展方向和特色有侧重地进行课程设置,如美国宾夕法尼亚大学材料科学与工程系在纳米材料和生物材料领域的研究工作相当出色,因此该校在本科生教学计划及课程设置中突出了纳米材料和生物材料等相关课程及最新研究进展。

2)注重交叉学科人才的培养。国外各知名高校大多设置了多层次的课程体系以满足不同学生对知识结构要求的差异,在培养计划中除设置材料学科的主要课程,还可以引导学生学习相关交叉学科的核心课程,如生物学、化学、经济学、管理学等,从而为将来打算从事生物、医药、经济、法律、工商管理等领域工作的学生打下基础。

3)课程设置涉及面广。国外各高校均对理工科学生要求有相当的人文知识背景以及交叉学科的相关知识,很多学校都安排了大量的选修课供学生选修,特别是材料科学与相关学科以及社会科学的交叉课程,如与生物、医药、环境、电子工程、化学工程、土木工程等理工技术学科的交叉课程,以及与经济、法律、艺术、财务、管理等人文社会学科的交叉课程。

4)注重实践教学环节的设计和安排。如英国牛津大学材料系的课程设置,从一年级开始到四年级,每个学年均安排了工矿企业的参观或实习,二年级时就要求有6~8周的工业实习。同时,实验教学时间也非常充足,一年级每周有5~6小时的实验教学安排,二年级则安排了15~18小时的实验教学。另外,国外很多大学均安排了四年级两个学期的时间进行毕业设计或毕业论文撰写[8-10]。

3材料科学与工程专业的特点及对应的课程设置思路

作为一个蓬勃发展的专业,材料科学与工程专业已表现出如下特点,并对课程体系设置改革带来了重要启示。

专业涵盖面广与模块化的课程设置如上所述,材料科学与工程专业涵盖了冶金工程、金属材料工程、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6个二级学科,其中每一个二级学科又包含若干专业方向。学科涵盖范围广与专业教育的系统性要求材料科学与工程专业高等教育在贯彻教育部“重基础、宽口径”指导思想、强化基础理论知识学习的同时,也应考虑到各二级学科及专业方向的特色,使学生在拓宽知识面和就业口径的同时,也能完整、系统地掌握自身专业方向的理论体系和精髓,从而在苏联严格的专业教育模式和欧美系统的学科教育模式之间找到平衡点,解决目前材料科学与工程专业教育中存在的广度与深度之间的矛盾。

考虑到材料科学与工程专业教育中存在的上述矛盾,昆明理工大学从2004年开始对材料科学与工程专业培养方案进行改革和调整,不仅强化了公共基础课和学科基础课的基础地位,而且有针对性地提出了专业模块课的概念,即在夯实学科基础的同时,为满足各二级学科方向的特色、知识结构的系统性、完整性以及专业教育深度的要求,设置了金属材料工程、无机非金属材料工程等方向的模块课。通过模块课的设置,使学生能够系统掌握所学专业方向的知识结构和框架,深入地理解本专业方向的特点和精髓,从而在满足教育部提出的“重基础、宽口径”的指导思想的同时,也能够系统深入地掌握本专业的知识和技能,解决目前材料科学与工程专业教育中存在的学科涵盖范围广与专业特色教育系统性和深度之间的矛盾。

学科交叉性强与有针对性的选修课设置材料科学与工程学科是一门涉及材料科学、物理学、化学、工程科学以及计算科学的综合叉学科,随着科学技术的进步和发展,各个学科之间相互渗透、交叉、复合的程度越来越深,分界线则越来越模糊,新的材料领域层出不穷并不断发展。材料科学与工程学科交叉性强的特点要求在进行课程设置时,应有针对性地在材料物理、材料化学、材料工程技术以及计算材料科学等领域开设相应课程,弥补由于学科交叉性强而带来的某些学科领域的空白,进而引导学生的兴趣,开阔学生的视野。

基于此,昆明理工大学材料科学与工程专业自2004年起就选择在相关教学和科研领域具有丰富实践经验的教师,有针对性地在材料科学与物理学、化学、计算科学、生物科学、能源科学技术等学科领域之间开设生物材料、能源材料、纳米材料、复合材料、计算材料学、材料物理、材料化学等选修课程,利用这些课程的开设填补材料科学与其他相关学科领域之间的空白,使学生掌握材料与其他学科交叉领域的知识,有目的地引导学生的学习兴趣,从而适应材料科学与工程学科交叉性强的特点。

实践性、应用性强及对应的培养方案改革材料科学与工程专业同样是一门实践性、应用性很强的专业,只有材料科学的基础知识、基本理论在实践中得到灵活应用,才能体现出学科的真正价值,而且无论传统材料、新兴材料的生产、制备和整个使用过程,均和实际密切联系。因此,在本专业学生的整个培养过程中均应强调知识的灵活运用能力、动手能力、工程实践能力和创新能力的培养。

针对材料科学与工程学科实践性和应用性强并强调知识灵活运用的特点,昆明理工大学自2004年起即有针对性地对实践性教学环节进行了改革,降低了重复性、演示性实验教学环节的比例,提高了探索性、研究性实验教学环节的比例,充分调动学生的积极性、主动性,增强学生对专业的兴趣与学习热情,培养学生的科研方法及分析问题与解决问题的能力。在毕业设计论文改革环节中,积极引导学有余力的学生提前进入导师课题组,鼓励学生参与各类创新、创业大赛,并将其作为毕业设计成绩的一部分,从时间上、制度上保证了毕业设计的质量,使其成为学生灵活运用所学知识进行创新活动的重要环节。在学生实习环节,学院充分利用和挖掘一切资源,与一些科研院所、厂矿企业等合作,共同建立产学研实习基地,使其成为学生了解实际生产情况、综合运用所学知识的场所和日后顺利走向社会的桥梁与纽带。

4课程设置方案实例

通过学习和借鉴国外大学在材料科学与工程专业课程设置方面的成功经验。与此同时,针对材料学科专业涵盖面广,交叉性、应用性和实践性强的特点,昆明理工大学自2004年起就结合上述学科特点,对材料科学与工程专业本科生培养方案进行了调整和改革,调整后的课程设置体系如表1所示。调整后的课程设置体系不仅符合教育部提出的“重基础、宽口径”的指导思想,而且通过专业模块课的设置较,好地体现了材料科学与工程学科各专业方向对专业教育系统性的要求,而有针对性的任选课的开设则很好地填补了材料学科与其他学科交叉领域的空白。除此之外,还对实践教学环节的形式进行了改革,在认识实习、生产实习和毕业设计环节中突出学生灵活运用知识解决实际问题的能力和创新能力的培养和提高。

5课程设置方案改革效果

通过上述课程体系改革和实践,昆明理工大学材料科学与工程各专业方向本科毕业生综合素质显著改善,考取研究生比例和就业率均显著提高。根据近年来毕业生就业后的跟踪调查,用人单位普遍认为昆明理工大学材料科学与工程专业毕业生基础知识、专业技能扎实,适应能力、创新能力、分析解决问题的能力强。一批优秀毕业生已经成为国内高校、科研院所及企事业单位的业务骨干和中坚力量,受到了社会的高度评价。学生在参与各类科技创新竞赛中屡获佳绩,已获得获第六届中国青少年科技创新奖一项,第十一届全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖一项,云南省首届大学生“创业计划”大赛金奖一项。

在今后的教学改革和实践活动中,将继续密切结合材料科学与工程专业的特色,不断更新培养方案,为蓬勃发展的材料科学与工程专业高等教育做出新的贡献。

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高分子材料与工程专业知识篇6

关键词:材料科学与工程专业;课程体系;实验教学体系建设

tB30-4

材料科学与工程是一门研究材料的组成与结构、材料的性质、使用性能、制备与加工以及它们之间相互关系的规律,以及对材料的生产技术和生产过程进行研究的学科。材料科学近年来迅速发展成一门独立的学科,并呈现出与工程相互交叉渗透的发展趋势。作为基础学科,单纯的注重培养专业素质明显已经不能适应社会发展的需求。随着我国材料科学与工程教育改革的逐步实行和迅速发展,高等院校的相关材料专业也从课程教育体系、实验教学体系、教学方法等方面进行了改革。该体系应树立新型的教学模式,优化教学方案,建设完善的课程体系和实验教学体系,从而能不断提高教学质量,充分培养学生的创新意识和创新能力,全面推动材料科学与工程教育的改革。

本文根据我校的实际情况,借鉴其他院校改革的相关经验,对材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系建设进行了探讨和分析。

一、课程体系建设

材料科学与工程专业的课程体系建设,应符合21世纪高等教育的发展趋势。树立以素质为前提,知识为载体,能力是关键的新型人才观。还要把各类材料和相关的合成技术以及分析测试技术当做一个整体,进行分析,真正形成“大学科”,才能满足社会和时展的要求。课程体系建设主要包括以下几个方面。

1.公共基础课。公共基础课主要包括两个方面,分别是:社会科学基础课程体系和自然科学基础课程体系,占总学分的45%。公共基础课主要包括了人文社会科学知识、自然科学知识以及工具性知识,主要是为了培养学生的思想道德品质、文化素质和身心素质、获取知识的能力。

2.专业基础课和专业核心课。专业基础课包括数字电子技术基础,画法几何与工程制图、工程力学等课程,占总学分的6%。专业基础课以培养学生的工程素质、工程应用能力和工程技术知识。

专业核心课是材料科学与工程专业的重点组成部分,密切围绕学科专业的基本要求和培养目松柚茫即可以突出学科专业的共同特点又可以体现不同院校的办学特色。专业核心课主要包括:材料科学基础、材料工程基础、材料物理化学、材料物理性能、材料科学研究方法、材料设计与制备、计算机在材料科学与工程中的应用七大课程,占总学分的14%。充分体现了“大材料”学科的共同知识体系。有利于学生更有效的掌握专业知识,更好地培养学生形成良好的的科学素质、知识应用能力、创新能力。

3.专业选修课。按照二级学科设置专业选修课,占总学分的13%。主要包括无机非金属材料的主干课程,和金属材料的主干课程。学生通过选修这类课程,可以在掌握“大材料”学科共同知识的基础上,对于无机非金属材料和金属材料的基本知识结构体系也能有一定的了解。此外,还开设了高分子材料、复合材料、材料成型加工工艺与设备和一些特色选修课,使核心课程得到深化,也激发了学生的学习兴趣。

4.公共选修课。公共选修课包括各种素质类课程和任选课程,占总学分的8%。这类课程开设的主要目标是加强学生的人文主义和经济管理等教育,促进学生的个性发展,提高学生的综合素质。

5.实验设计。实验设计包括实验课程、设计及实习等。实验设计是理论教学知识的延伸,有利于培养学生的实际操作能力,激发学生对科学研究的兴趣。主要的内容包括:课程设计、材料性能实验室、材料设计与制备综合实验室、毕业实习等。占总学分的14%。

二、实验教学体系建设

随着社会经济的发展和科学技术的进步,对于材料和工程专业的人才的要求也不断提高,他们应掌握材料现代测试技术与研究方法,并且要具备从事各种材料合成制备、性能与结构分析研究、新材料开发及应用的能力。以深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养为宗旨,根据材料科学与工程专业培养目标要求,构建课程基本知识-专业综合-设计创新三层次实验教学体系。课程基本知识实验教学体系服务于专业理论课程的实验教学;专业综合实验教学体系是独立于专业理论课程平台的实验教学,包括课程设计、材料设计与制备综合实验、毕业设计;设计创新实验教学体系是为学生自主设计创新服务的平台实验教学。[1]

材料科学与工程专业平台实验室下设材料制备实验室、材料成分测试实验室、材料组织结构分析实验室、材料物理性能表征实验室、材料计算机模拟实验室,形成了即独立又相互联系的实验教学体系。这种实验教学体系不但能够满足材料科学与工程专业核心课程的需要,也为材料综合实验教学水平的提高和学生自主创新设计创造了条件。

材料科学与工程专业安排了专门的时间来进行材料设计与制备实验,学生通过亲自动手做实验,能够熟练掌握材料科学研究的一般程序,对材料设计与制备、成分与结构分析、性能表征等也有了全面的了解,有助于理解材料的设计思路与研究方法。学生还可以根据教师布置的实验题目,为了获得性能达标的各种材料,设计出较合理的制备工艺制度,利用平台实验室进行材料制备,从而了解材料制备方法、工艺、设备性能与操作方法。利用材料成分测试实验室、材料组织结构分析实验室、材料物理性能表征实验室对所制备的材料成品各种无力性能进行分析,并对实验结果进行综合分析。综合实验的训练,培养了学生分析及解决问题的能力。

三、讨论

综上所述,我校在“大学科”的背景下,构建以材料的组成与结构、材料的性质、使用性能、制备与加工等四个方面以及其相互关系为基础的材料科学与工程专业体课程体系,体现了素质结构、能力结构、知识结构协调发展的原则。构建了以深化课程基础实验教学、加强综合实验能力训练、注重创新意识和创新能力培养为宗旨的材料科学与工程专业实验教学体系。但是教学改革不可能一蹴而就,是一个不断发展的过程,只有通过不断探索和实践,总结经验,才能不断完善材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系,以满足社会对相关材料科学与工程专业人才的需求。

高分子材料与工程专业知识篇7

摘要:新能源技术、轻量化和智能化是未来汽车的发展方向,汽车材料的创新和应用是推动我国由世界汽车工业大国走向强国的必由之路。为了培养具有源头创新能力、车辆工程和材料科学与工程学科交叉的高端人才,该文介绍了同济大学“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”的培养目标和课程体系设立,为我国学科交叉和创新型汽车工业人才培养探索新路。

关键词:车辆工程材料科学与工程学科交叉源头创新未来汽车

中图分类号:G643文献标识码:a文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0150-03

SubjectCrossingtalentCultivationforSourceinnovationofFutureautomotiveindustry

LinJian

(SchoolofmaterialsScienceandengineering,tongjiUniversity,Shanghai,201804,China)

abstract:newenergy,lightweightandintelligenttechnologiesarethefuturedirectionoftheautomobilerevolution.theinnovationandapplicationofautomotivematerialsistheoneroutetochangeChineseautomobileindustryfromindustrialgianttothepower.inordertocultivatetalentswithsourceinnovationabilityandsubjectcrossinginvehicleengineeringandmaterialsscience&engineering,thematerials-automobile-newenergyinnovationexperimentationareaforinter-disciplinarytalentcultivationintongjiUniversitywasintroducedinthispaper.anewkindsubjectcrossingandinnovativetalentcultivationsystemforautomotiveindustrywasalsodiscussed.

Keywords:Vehicleengineering;materilasscienceandengineering;Subjectcrossing;Sourceinnovation;Futureautomotive

自1886年第一辆汽车诞生以来,人类社会生产与生活发生了深切的变化。汽车工业的迅猛发展,已经成为许多工业大国的支柱产业。20世纪50年代起中国开始自主建设汽车工业,并于20世纪80年代起通过大规模引进和消化吸收、自主开发,我国的汽车工业已发展成为世界汽车大国,产量占全球第一,不过在汽车技术领域与国际先进国家仍有较大差距[1]。

随着人类社会对资源消耗的大幅增加,化石能源短缺、温室效应、环境污染已成为人类所面临的一个重大问题,而建立在大规模资源消耗的汽车工业则走到了一个十字路口。为适应社会发展的需求,新能源技术、轻量化、智能化已成为未来汽车产业发展的必由之路,诸如:锂电池、轻量化材料、传感器材料等一大批汽车新材料不断涌现,成为新一轮汽车工业革命的源头动力[2]。

1我国汽车相关本科专业人才培养现状及需求

为了培养我国汽车工业研发、技术与管理人才,国内一些高校相继建设了车辆工程、汽车服务工程等一批汽车类专业,成效显著。但目前该类专业的人才培养模式与我国汽车工业发展模式相近,即偏重于汽车生产制造和汽车服务保障,各高校车辆工程专业培养方案同质化现象较为严重[3,4],在汽车技术源头开发创新人才培养上则有所欠缺。近年来,我国许多高校在车辆工程等本科专业教学实践中已逐渐认识到,单纯偏重于车辆机械工程领域的教学模式已不完全适应汽车产业的高端人才培养所需,因此,相继开展了跨学科培养试点。如同济大学汽车学院近年来除了在车辆工程专业中新增了“新能源汽车”专业方向外,还与工业设计相结合建立了汽车造型专业人才模式创新实验区。江苏理工学院将车辆工程与电子信息工程两个专业相结合开展了跨学科人才培养试点。许多高校相继开设了一些汽车材料类课程,为车辆工程或材料类专业课程体系中增加了一些跨学科元素。[5-7]

自古以来,材料科学始终是人类文明发展的基石、推动现代工程技术创新的源头动力。未来汽车技术的变革离不开在汽车材料领域的源头创新[8-11]。在目前国内高校车辆工程专业的课程设置中,一般偏重于机械、汽车技术方面的知识点教学,而对于汽车生产所用材料科学领域的知识点则多局限在应用范围,汽车工业人才的培养缺乏汽车材料科学与技术研发领域的积淀。

因此,为了适应国家对汽车产业发展的新需求,培养兼具汽车材料源头创新和汽车设计制造创新的高端研发和工程技术人才,同济大学材料科学与工程学院、汽车学院结合各自优势,强势联合,在国内首创“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,将新材料与新能源技术、汽车技术有机结合,重点培养服务于新一代汽车工程技术与汽车材料创新、具有源头创新思维的汽车产业领域高端人才,以满足国家发展之急需。

2创新实验区建设理念及思路

从现有的本科培养体系来看,车辆工程专业是研究汽车等各类车辆的理论、设计及制造技术、培养从事上述领域高级研发和工程技术人才的本科专业,目前我国数十个高校开设了此类专业。该专业除了要求掌握必需的车辆工程专业知识外,还要求具备扎实的力学、电工、电子、机械、设计等方面的工科基础知识。其主干课程包括车辆工程、机械原理、理论力学、材料力学、机械设计、电工与电子技术、汽车构造、汽车理论、内燃机理论、汽车设计等。

材料类专业则是全国综合性高校大都拥有的本科专业,是一类涉及材料学、工程学和化学等方面知识的宽口径专业,其以材料学、化学、物理学为基础,重点研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。材料类专业又可细分为材料科学与工程、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等本科专业或专业方向,随着新材料研究和应用开发的不断深入,功能材料、纳米材料、光电子材料等一些新的本科专业也都有招生。

2014年在上海汽车集团考察时就强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。未来汽车的发展必定围绕着新能源技术、轻量化节能减排和智能化方向发展,而要实现这一目标,就必须在汽车材料上的进行不断创新,才能进而实现汽车技术上的变革。

为了培养服务于未来汽车工业领域源头创新、能够从事新能源、轻量化、智能化汽车相关材料、装备及整车开发的综合性高级科学研究和工程技术人才,同济大学近年来通过不断深入研讨汽车、材料、新能源技术领域学科交叉及复合型人才培养机制,于2016年设立了“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,并正式对外招生,以培养兼具物理、化学、力学、机械、设计等工科基础知识以及材料科学与工程、车辆工程等必备专业知识的学科交叉复合型拔尖人才为目标,定位于依托材料科学与工程专业、同时与车辆工程专业开展学科交叉密切合作,在未来汽车产业紧缺人才培养上协同创新,为未来汽车工业的发展和新一轮变革提供源头推动力。

3创新实验区的课程体系建设

在同济大学材料科学与工程本科专业课程体系中,分别开设了物理、化学类基础课程、电工、设计等工科基础课程以及大量材料类专业课程,专业总学分为175。而车辆工程为5年制本科专业,除了大量的车辆工程专业课程外,还开设了力学、机械、电子、电工等工程基础课程,5年总学分达211.5,即使在扣除其第二外语课程设置后,总学分也高达179.5学分。由于国家及学校对本科教育的总学分有严格的限制,因此,创新实验区的课程体系设置不能简单合并两个专业的课程体系,需保证学生有适宜的课堂学习强度和足够的课外学习时间。

因此,在设定实验区课程体系建设目标时,根据人才培养定位,遵循以材料科学与工程本科专业课程体系为基础、融合汽车工程核心课程教学、强化新能源技术、轻量化技术、智能化技术等特色交叉课程教学的培养模式,开展复合型人才的教学与培养工作。创新实验区课程体系在保证完整的材料类专业基础课程体系和必要的物理、化学类、电工、设计基础知识的基础上,增加车辆工程类专业基础课程和必要的力学、机械等基础课程教学内容。同时大规模开展材料-汽车-新能源技术学科交叉课程建设,在保证材料科学与工程专业必须的专业课程总学分和毕业要求基础上,同时满足车辆工程专业课程体系结构要求。

因此,在创新实验区的课程设置中,除了开设高等数学、普通物理、三大化学、电工学等理工科基础课程外,还增设了理论力学、机械原理、机械制图、制造技术基础等力学、机械类基础课程。在材料类课程中则保持了材料概论、材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等全部材料专业基础课程以及材料力学性能、材料物理性能、功能材料学、功能材料制备工艺基础等重要专业课程。对于车辆工程专业课程来说,则根据创新实验区培养目标开设了车辆工程导论、汽车理论、汽车构造、车用新能源及动力系统、自动控制原理等核心专业课程。与此同时实验区通过深入研讨开设了诸如汽车工程材料、新能源材料、轻量化汽车技术与材料、车用传感器技术与材料、新能源汽车产业概论等学科交叉课程,同时两院合作设立了材料专业与车辆工程专业综合实验、车用新能源技术及材料综合实验、汽车构造实习等一批学科交叉型实验实践类课程。这些学科交叉课程的设立不仅使创新实验区学分分布可满足材料科学与工程专业毕业要求,也能够满足学生在车辆工程专业继续深造和就业的要求。同时创新实验区的总学分控制在17分,保证了学生能顺利完成在4年本科阶段学习。(如图1)

为了进一步加强材料-汽车-新能源技术学科交叉领域的高端人才培养,创新实验区采用本-硕-博贯通式复合型人才培养模式,即学生通过本科阶段学习训练,完全具备同时在材料科学与工程、车辆工程专业继续学习深造、工作的能力。学生可以通过选拔进入材料科学与工程或车辆工程专业的研究生阶段学习,同时也提供赴美、英、法国等知名高校进行国际联合学位培养的机会,以培养在汽车工业领域国家急需之才。学生也可以经过本科学习直接进入汽车、新材料、新能源等相关行业工作。

4结语

创新实验区的学生经过创新实验区的跨学科模式人才培养,将兼具材料学科和车辆工程的专业知识,材料研究和汽车工程开发相结合,在车用材料开发时直接掌握汽车应用之需,而在汽车研发和生产、维护时则明晰各类车用材料的特点和可能面临的挑战。材为车用,车以材先,对于现代汽车工业的发展和未来汽车技术源头创新具有重要意义。同济大学将在创新实验区的建设中不断探索,优化并健全实验区课程体系,并由学科交叉型本科教学逐渐向教学、科研并重的研究生跨学科培养延伸,并希望在不久将来建设成一个汽车材料相关学科交叉新专业,为我国汽车工业的创新发展提供强力支持,同时为高等教育跨学科融合式人才培养树立典范。

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高分子材料与工程专业知识篇8

关键词:高职本科实践教学对策研究

中图分类号:G71文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0183-02

高分子材料作为一种可以成型各种形状并且性能优良的新型化工材料,广泛应用于工业、国防、生物、信息、能源、环境等各方面。作为不可或缺的高分子材料行业,在高速发展的同时经济效益也有了很大的提高。高分子材料专业教育需要适应新的要求,培养具有创新能力,综合素质高,社会需求适应性强的不同层次的研究技术人员。

1高职本科高分子材料工程专业实践教学的重要性

青岛大学对口高职本科高分子材料专业人才培养目标是培养具有高分子材料与工程等方面的理论基础知识与应用能力,具有较强的创新精神和实践能力,能综合应用专业知识分析解决实际问题,从事高分子材料的合成、改性和加工成型等领域内的技术开发、技术应用、工艺和设备的设计,生产及管理、产品市场与营销等方面工作的高级专门人才。

本专业在教学计划中,除专业理论之外,加大实践性教学环节,增大专业实训比例,重视专业技术技能培养,考核中增加了专业技术技能鉴定项目的测试。实践性教学环节的学时约占四年教学计划的四分之一左右(如图1)。

实践性教学一方面是为了使学生获取感性知识、巩固和深化课堂理性知识的学习;另一方面是为了训练学生运用所学的基本理论、基本知识和基本技能,培养分析和解决实际工程问题的能力,使学生掌握进行科学研究与工程技术实践的基本技能,以完成工程师的基本训练。

2当前实践教学存在的主要问题

近几年发展应用型本科教育、培养本科层次的应用型人才成为许多高等院校的办学定位和培养目标。应用型本科教育的规模日趋扩大,应用型本科院校在专业设置上依旧追求门类齐全,向综合性院校过渡的趋势十分明显,导致办学特色不突出,适应社会需求能力差。

根据有关部门对毕业生质量调查材料表明,近几年理工科学校培养的毕业生,他们的基础知识比较扎实,专业知识也能够适应工作需要,但实际工作能力较弱。毕业生并没有完全掌握相应的技能,实际能力的培养不能满足社会的实际需求。虽然绝大多数毕业生都能找到工作,但就业层级和岗位质量不够理想。

3加强实践教学采取的相应对策

3.1从办学理念上重视实践教学

高职本科教育的一个显著的特点是学生不仅要完成课堂上理论知识的学习,还必须完成实践性教学环节的学习。高职本科学生的学习要充分体现理论与实践相结合;专业知识学习与技能能力培养相结合;教师指导作用与学生独立学习相结合;基础理论学习与实践环节学习相结合。

实践性教学主要增强专业适应性,要求学生对所学专业的技术操作、实际动手能力与实际生产状况相适应,然而现有的单一讲课模式不利于全面提高学生的综合素质,教育与经济、科技相脱节,为了使学生学有所用,更好地适应社会,必须加强实践性教学,使“产、学、研”有机地结合起来,走“产学研”一体化的教学模式。

3.2以市场需求为基准制定教学内容

将教学内容与市场需求挂钩,市场需求什么样的人才,我们就培养什么样的学生。现在,企业急需既懂专业理论知识,又懂技术操作的复合型人才,而我们在教学改革中就以此为主要内容制定了几个具有突破性、创新性的教学模式。

对于大学的教学计划,市场早有微词:学生毕业时,学到的知识已过时了,为了改变这一现状,我们在制定教学内容时,在各地开展调研,结合市场需求。如:模具、设备方向的人才在未来几年会急需。在授课时,老师就会将内容向这个方向倾斜,使学生在未毕业时就已经成为“抢手货”。

3.2.1定点、定向为企业培养技术人员

山东是高分子原料及制品生产大户。散落在县以下的各小企业为谋求发展,已意识到培养自己的技术员对企业发展有多重要。近几年,我们一直与毕业生保持密切往来,解决他们在生产中发现的问题。在企业中建立良好的口碑。已与几家企业协商,为他们单独办班,定点、定向培养人才,受到企业好评。同时,我们也积累了丰富的生产经验。

3.2.2挂靠实习基地现场教学

我们教育学生,实习基地是你们接触的第一份“工作”。所以,在教学中我们经常会把教学现场搬到工厂或实验室。让学生真正“干”起来。从而学到熟练操作。

3.2.3“产学研”结合,鼓励学生自主创业

在学生进行毕业设计时,我们会安排一些有创新能力的学生参与到科研开发的项目中来。把他们带到专业领域的前沿,使他们在毕业后具备自主创业的能力,从而打破学生只能“找”工作的境况。使学生的毕业前景扩宽。

3.2.4选定与《高分子材料与工程专业》密切相关的企业急待解决的课题作为研究专题,统一规划、整合《高分子材料与助剂》《塑料配方设计》《塑料成型设备》、《塑料加工成型工艺》《高分子性能测试》的实验教学内容,合理安排实验时间,做到每一个专题实验都要有明确、合理、全面的设计思想。以精选的研究专题为载体,把相关的实验知识、实验技术和实验方法有机地串连起来,实现创造条件使学生较早参加科研和创新活动的目标。

3.3重视和加强实践教学基地建设

在实践教学方面,要逐渐形成以服务为宗旨、以就业为导向的教学理念,以文化课为基础、以专业课为主体、以实验实习为重点、以岗位合格为目标的教学原则,先后建立校内实习实训基地2处、校外实习实训基地5处(青岛润兴塑料厂、青岛铭昶模塑公司、青岛宏达塑料集团、青岛联创集团和青岛黄海轮胎集团),保证学生每学期在校外实习基地实习2~3周。在校内外实习过程中,通过让学生在企业顶岗培训,使理论与实践相互渗透,逐步实现与工作岗位的接轨。

借助开放的校内实习实训基地,通过“嵌入式”“专业教学现场化,实验教学课题化”的教学模式,使理论教学与实践教学达到完美的结合,学生的基础知识、专业知识、操作技能和综合素质都得到了很大的提高,历届高职毕业生在《塑料注塑工》中、高级技能达级考核中,合格率均达100%。为学生就业及走向社会打下了良好的基础。逐步形成“宽专业、多技能、双证书”的办学特色。

在现有5个校外实习实训基地、1个校内实训室的基础上,增加到6~8个校外实习实训基地,3个校内实训室。与3~5个企业达成校企共建协议。

3.4增大实践教学经费的投入

近三年来我专业投入大量经费,主要用于购买实验设备及实验药品,优化教学设备,多媒体教室改造,为学生创造良好的学习和实习条件。这三年来我们购入的大型设备有双螺杆挤出机2台,塑料注塑机2台,切粒机1台,烘箱2台,万能拉力机1台,冲击试验机2台,熔融指数测量仪1台,高分辨电子显微镜3台等,极大地改善了学生的实验环境,为培养具有较高动手能力的专业技术性人才奠定了良好的基础。

3.5进行职业职能资格证书考核,适应社会人才市场的要求

职业资格证书是由国家劳动和社会保障部颁发的职业能力证明,谁持有的证书多,谁的就业选择性就大,就业的机会就多。

我专业从2004年秋季在本市抢先申办了青岛市劳动局《高分子材料加工工艺》中、高级技能达级考点,并于本年底与市劳动局合作,成功举办了我系2002级高分子材料与工程专业学生的技能达级考试,学生达级率100%,受到了青岛市劳动局的初步肯定。我们从2002级至2009级高分子材料应用技术专业开始进行职业资格证书认证,至今已经进行了八届。

4结语

我们以创新能力培养为主线,构建了高职本科高分子材料与工程专业实践教学平台,高职本科高分子材料应用技术专业实践教学环节改革与创新,使高分子材料加工成型专业的学生经过四年在校的严格学习及实习、实训,具有复合型职业技能结构,较强的专业技术应用能力和技术开发能力,实践动手能力强,毕业前获高分子成型工艺中级或高级技能证书。毕业后能直接在生产第一线从事管理、技术应用与技术开发工作。

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高分子材料与工程专业知识篇9

清华大学、浙江大学、吉林大学、上海交通大学、西安交通大学、北京交通大学、北京理工大学、重庆大学、南京航空航天大学、东北大学、华南理工大学等知名学府均设有机械工程及自动化专业。东北大学自建校之初便设有机械工学系,1993年7月成立机械工程与自动化学院。其中的机械工程及自动化专业为国家特色专业,它是1998年学校隶属于教育部后,根据教育部新颁布的《普通高等学校本科专业目录》,在“厚基础、宽口径、精专业、强能力”的本科人才培养模式下构建的年招生11―13个标准班的一个特大型专业。

主要课程有工程力学、机械设计基础、工程热力学、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试技术等,由于该专业对应用能力有较强的要求,故在本科学习期间,还要参加金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习和社会实践。

通过本专业四年学习,成绩优异、科技创新能力强、科研潜力巨大的优秀毕业生可直接选择到清华大学、浙江大学、上海交通大学等国内名校攻读硕士学位。如果是直接就业,也有广阔的发展空间。该专业学生可以到各大型企业,如沈阳机床集团、沈阳鼓风集团、深飞集团、北方重工集团、鞍钢集团、宝钢集团、首钢集团、华为、中兴集团、海尔集团、美的集团、中国一重集团、中国一汽集团、中国五矿集团、航天科技集团、航天科工集团、中国广东核电集团等世界500强企业和行业龙头企业就业。据统计,目前该专业毕业生供少于求,为学生就业提供了广阔的选择空间。

拥有国家特色专业院校:清华大学、东北大学、北京交通大学、南京航空航天大学、武汉科技大学等

电气工程与自动化

2007年6月,经过严酷高考的洗礼,在报志愿时,我对交大电气工程与自动化专业有了详细的了解,全国唯一电气学科设置齐全、师资雄厚的交大电气培养出无数优秀学子,我也渴望循着这些前辈的足迹,走出一条同样绚烂的人生之路。最终我幸运地进入百年名校西安交通大学就读于电气工程与自动化专业。

电气工程与自动化专业是按国家教育部工程类引导性专业目录设置的宽口径专业,学习内容涉及强电理论和弱电控制等,主要包括电类相关基础课程、高电压技术、电网运行等强电专业知识和自动化控制类的弱电理论。各个学校根据自身不同的优势略有偏重,如西安交大在电力系统运行方面享誉盛名,西南交大则偏重于铁路供电系统人才的培养,而浙大则在电力电子方面有很强的实力,还有学校则在电机控制方面成绩突出。总之,该学科强调电气工程与自动化相结合、强弱电相结合、地质工程

地质工程是研究人类工程活动与地质环境之间相互制约关系,主要研究如何获取地质环境条件,并利用各种地质信息分析研究人类工程活动与地质环境相互制约形式,进而认识、电工理论与电子理论相结合。

西安交通大学具有全国学科设置最齐全的电气工程与自动化专业,这里包括电机、电器、电力工程、高电压、绝缘、工业自动化和电工电子七个专业方向,我们入校时是作为电气工程与自动化专业被录取的。我们不仅要学习电气工程与自动化专业的全部基础课程,包括电路、模拟电子技术、数字电子技术等,而且在大三下学期和大四我们根据自己的专业方向,还需要重点学习自己方向的专业课程,不同的专业方向学习的课程也不同,如电力工程主要课程是电力系统分析,高电压主要学习内容有高电压绝缘技术和过电压理论,电器方向主要学习高低压电器。这就使得我们既有全面的电气知识,又略有侧重地掌握专业知识。为了使我们更加了解每个方向的研究情况,学院在大二时开设了电气新技术专题这门课程,这门课程的不同之处在于讲解的内容是各个方向最新的研究点和发展动态的介绍,同时授课老师都是每个方向最资深的教授,他们都是我们平时仰慕但又难得一见的教授,使我印象最深的是电器的荣命哲院长,荣老师当时给我们讲的是电器的在线监测,这是开关电器乃至整个电网向智能化发展的重要方向。荣老师还提出在研究过程出现的问题,不断地启发同学们思考,和同学们交流互动。不仅如此,他还给我们讲了很多做人的道评价、改造和保护地质环境的专业,它对我国的经济建设起到举足轻重的作用。地质工程专业知识能够普遍应用到人们平时的生活中,涉及领域有地质调查、油气及固体矿产资源的普查勘探与评价、大型工矿企业和水利水电建设、公路和铁道建设、工程地质、水文地质、地质环境及地质灾害理,这使我想起交通大学唐文治校长对交大学子提出的“砥砺一等品行方能求一等学问、成一等事业、为一等人才”的要求,这也是每一个交大人不断践行的信仰。通过两年的学习,我们对电气领域有了一定的了解,我们根据自己的兴趣选择自己的方向。在选择方向前,我们去找各个方向的老师,进一步了解每个方向的情况,每一位接待我的老师都是那么真诚,不厌其烦地回答我们的问题。这再一次使我感受到了交大老大师可敬可爱之处。

不知不觉走到了大四,一部分同学选择了继续在西安交大深造,另一些同学则选择工作。其中,工作和读研的同学比例大约各50%,电气工程与自动化专业的学生主要的就业单位包括国家电网和南方电网下属的各供电局和电力设计院、国内外设备制造企业和研究所等。考虑到专业对口和工作待遇、性质等,绝大多数同学选择进入供电局工作。对于读研的同学,绝大多数选择继续在西安交大电气深造,一方面考虑到用人对学历和能力要求日益提高,希望进一步培养自己的实践能力,另一方面西安交大电气是国内电气领域实力雄厚的高校之一,能够师从高水平的教授无疑能过学到更多东西,因此,很多同学最终选择留在本校深造。

拥有国家特色专业院校:西安交通大学、上海交通大学、南京航空航天大学、中国矿业大学、山东建筑大学、福州大学等的调查、勘察及监测等。

前期的地质条件勘察工作,将直接关系到能否安全地完成一项工程项目,如果前期工程地质勘察出现了错误,在工程建设中期,发生了沉降问题,结果导致工程全部被停工,之前完成的也要被完全拆除。这是由于地质工程方面做的不足所导致的,由此可见,地质工程的重要性。

地质工程专业主要学习的课程有工程力学、岩土力学、矿物岩石学、构造地质学、工程地质学和工程技术学科的基本理论。除了理论学习,更需要我们参加更多的实践,我所在的中国地质大学(武汉)地质工程本科就有三大实习基地:“北戴河地质认识实习基地”“周口店基础地址实习基地”“三峡秭归工程地质野外实习基地”等。武器系统与工程

2008年,我进入南京理工大学就读于武器系统与工程专业。在大学四年期间,无数次被周围同学闲谈问及当初为什么选择这个专业的时候,我们专业

的同学都会很诙谐地答出:手中有枪,心中不慌嘛!

武器系统与工程专业目前在国内院校开设较少,因此,也就造就了它的独特之处――

作为一个工科专业,打好专业理论知识基础是很重要的,高等数学、英语、大学物理等基础学科是我们学好专业的工具,特别是英语,本专业有许多课本和资料是英语版本的。同时,学习地质工程,需要您有足够的耐心、细心、专心。因为我们将来工作面对的大都是大工程,大项目,作为地质工程师责任重大,工作上来不得半点马虎。

另外一点就是地质工程专业应用较广,它所涉及的行业特别多,从资源勘察到工程建设,再到道路桥梁、市政等等。所以,根据自己的兴趣爱好,选定一个适合您的发展方向,然后潜心去发展将会很有前途。

在严峻的就业形势下,地质工程专业就业率仍然保持较高的水平。毕业生有被保送名校攻读硕士,也有进

独一无二的专业知识

我所在的南京理工大学兵器科学与技术学科排名全国第一,本科专业武器系统与工程属于机械工程学院,是部级的特色专业。武器系统与工程专业可以说是全国独此一家,别无分号。在其他几所军工特色院校里,虽然也有类似的专业,但是如果您想学习火箭弹是如何精确定位打击目标,末敏弹是如何高效毁伤坦克,95式自动步枪有什么特色,火炮是如何工作的等等,相信只有进入这个专业,才能得到满意的答案。

独树一帜的教学方法

大学学习风气相对高三而言不可同日而语,高考后同学们都会放松自己,进入大学后对自己要求的不严格以及相对宽松的环境等等,都会把高中养成的学习好习惯逐渐遗忘,所以逃谋的现象就愈演愈烈了。但是在我就读的这四年里,不能保证100%,至少99%的同学是肯定没有逃过专业课的。为什入中国石化、中国石油、中国中铁、中国铁建等世界五百强企业,还有投身西部大开发贡献祖国的基层建设的。每年我所在学校有大型招聘会,几百家用人单位到学校要招聘,除了继续读研或者出国深造的,基本全部一次性就业。根据往年用人需求量来看,地质队、地矿局、施工单位等的需求比较多,但这些单位有时会有出野外的工作,必须能够吃苦耐劳。在工作后,也可以在工作岗位上汲取工作经验,根据国家标准去考工程师证等资格证件:设计院门槛高点,需要硕士以上学位。但是相应的待遇也要好些,对将来发展也会更好。

拥有国家特色专业院校:中国石油大学(北京)、长安大学、中国矿业大学、西南交通大学、西安科技大学等么这个专业能有这种魔力,吸引了所有同学呢?因为老师是带枪来的。您没有听错,这就是南京理工大学的特色专业的特色授课方式,作为一名即将毕业的大四学生,我犹记得第一次上专业课时的紧张与激动。

武器系统与工程专业有自己的专业教室,就在南京理工大学的兵器博物馆内。所以我们上课方式基本上就是就地取材。环顾教室四周,都是悬挂的各种枪、弹,以及随处陈列的各种制式火炮。所以说。我们专业的课永远不会枯燥,因为随处都是能让您感到新鲜的事物,更不会听不懂,因为老师随时都能从周围的陈列品中找出一两个的代表性的例子,化抽象为具体,生动形象地为每一个同学阐述明白。

在四年学习中,我们有许多的实验课。其中有许多关于穿甲弹、破甲弹等的试射以及参数的获取。有许多同学都会想,这种成本很高的实验是不是仅仅就是纸上谈兵呢,答案当然是否定的。南京理工大学武器系统与工程专业拥有国内一流的师资水平和教学条件,所属兵器科学与技术学科还拥有硕士、博士学位授予权,设有博士后流动站;设有智能弹药技术研究室为国防重点学科实验室。这一切都保障了本专业所有的实验用的都是真正的装备,包括火炮、弹药。这在绝大多数高校都是不可能完成的(安全问题是学校绝对能保证的)。因为在武器系统与工程专业里,所有的老师都很看重实验,并且教育我们只有实验才能得到真正的数据,日后的战争可不仅仅是看课本就能打赢的。

材料科学与工程

北京科技大学 杨小佳

用一句真实并且高度概括的话说,人类的世界始终是一个由材料组成的世界。在人类社会的发展过程中,材料的发展水平始终是时代进步和社会文明的标志。在当代,材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱,其中材料学更是科学技术发展的物质基础和技术先导。以此,足以明了材料学在国民经济发展中的地位和重要性。

我国的材料学科始于解放初期,这与西方国家的材料学起步几乎是在同一个时期,初期的材料学科主要是研究金属材料,因此当时研究材料学的学院大多都属于冶金部。向国家输送的人才主要是面向军工产业以及钢铁厂。发展到今天,材料学科已经发展到一个十分庞大的领域,从物理化学属性来分可分为无机物材料(金属材料、无机非金属材料)、有机物材料和不同类型材料

独步天下的就业前景

当然,还有现在所有人都很关心的就业问题。从网上搜索,您会发现本专业的就业率连续好几年都是100%。很多人都不信,但以我四年的大学生活来看,这个数字绝对没有任何水分。我目前已经签好工作,从找工作经历来看,就读于本专业的学生,对于找工作绝对不要有任何的疑虑,很多人都是投完简历,当场都可以签,对于这点没有任何的夸张,我身边的例子比比皆是。

而且,对于我们来说,因为专业的特殊性,来应聘的企业绝大多数都是国企和科研院所。北方兵器工业集团和南方兵器装备集团以及众多下属子单所组成的复合材料。从用途来分可分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。

由于材料科学与工程专业涉及面广,目前,许多大学的材料科学与工程专业按大类招生或大类培养,如我所在的北京科技大学按材料科学与工程一级学科大专业招生,入学前两年进行基础课学习,三年级后按材料科学与工程、材料物理、材料化学、材料成形与控制工程、无机非金属材料工程、功能高分子材料、表面科学与工程、纳米科学与技术等若干个专业方向进行培养。北京化工大学打通了“材料科学与工程”一级学科专业的基础课,设置共性专业基础课,三年级按两个专业方向(无机非金属材料、金属表面工程)学习,囊括了金属和无机非金属材料的制备、加工、结构-性能关系、复合材料等课程;同时,还增加了高分子选修课程。湖南大学该专业则包括材料物理、材料化学、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等5个专业方向。

位每年都是固定来校招聘的友好兄弟单位,如208研究所,著名的95式自动步枪就是从那里定型;还有中国航天科技集团、航天科工集团、中航集团、船舶工业集团、船舶重工集团、中电集团等科研院所,都对本专业的学生非常青睐。如果考研究生,没关系,日后更多的机会同样会有。工作后想攻读硕士提高自己,当然可以,大部分企业部支

持员工继续在系统内深造。

对于我来说,进入到这个专业学习了四年,是一个幸运的选择。对于每一个拥有报国志向的热血男儿,我也希望您也能从本专业扬起保家卫国、献身国防的风帆,乘风远航。

由于专业方向多,所以在学习中,首先要认真对待基础课程的学习,比如高数、线代、概率统计、无机化学、大学物理等。在大一大二时学习,到了大三学材料科学基础的时候,还要再学一遍。其次要努力学好专业课,材料科学与工程专业方向多,各个专业方向的课程有所不同,材料物理主要偏向于理论、材料控制工程主要偏向于实践与操作,而材料科学便介于二者之间,学习材料物理要注重量子力学的学习,材料控制工程的控制论与机械制图都挺重要。

当然,每一门专业课都是为自己的知识体系构建储备,所谓不积跬步、无以至千里,只有厚积,才能薄发,所以,一定要将专业知识学精、学透。最后,要注重实验课的学习,材料科学与工程专业本科期间开设的实验课程非常多,大学四年要做近百个实验。俗话说,纸上得采终觉浅,绝知此事要躬行,实验课是理论联系实际的桥梁,要重视每一个实验,从实验目的、实验原理到实验

相遇是一种缘分

回想与矿物资源工程的第一次相遇,在一个阳光明媚的午后。那日,在那鲜艳的录取通知书上,赫然印着“矿物资源工程”专业。从此,便与矿物资源工程结下了不解之缘。其实,在我最初看见“矿物资源工程”时除了惊诧,更多的是茫然。因为,我最开始并没有报矿物资源工程专业,是被调剂到这个专业的。但是,我想那么多专业我为什么就偏偏被调剂到这个专业了呢,或许这就是一种缘分。为了这种缘分,我便开始去了解矿物资源工程,上网、查资料、进图书馆 以及后来上学后咨诲专业老师询问学长学姐等等,渐渐地我便与矿物资源工程开始了相知。步骤、实验结果、实验分析,每一个细节都应当弄透弄懂。事实上,从实验课程我们能够学习到与我们专业在实际生活中相联系的最为有用的知识。所以,要重视实验课的学习。

研究方向非常广泛,就业前景也十分广阔,从材料学毕业的学生能去钢厂发展当然会是一个很好的选择,材料科学与工程专业的学生毕业后可以到高分子材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建

相知是一种福分

矿物资源工程专业一般设有2个专业方向:采矿工程和矿物加工工程,一般经过一年的基础课程学习后,从大二第一学期开始根据学生意愿选择采矿工程或矿物加工工程方向进行专业学习。主要学习矿山地质和工艺矿物学、矿床开采技术和方法、矿物加工技术和方法、矿产资源开发规划与设计、矿物加工利用规划与设计、矿山技术经济和管理、矿产资源理论前沿等内容。主要课程包括工程力学、弹性力学、岩石力学、流体力学、无机化学、有机化学、物理化学、矿石学、矿床地质、工程测量、运筹学、矿物加工学、采矿学、爆破工程、矿井通风与安全、矿物加工厂工艺设计、矿物加工试验研究方法、矿山企业设计原理、井巷工程、技术经济学等。

矿业本身就是工业的龙头行业,承担为工业企业提供能源及动力的重任,在国民经济发展中地位重要。特别是2003年以后,我国的矿业形式更是迎来了新的春天。在这种良好形式下,采矿工程专业的人才却相对稀少。所以近年来,本专业的就业率一直都高居榜首。据了解,现已毕业的矿物资源工程筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电气、航天航空等企业从事设计、新产品开发、生产管理、市场经营及贸易部门工作,也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作,还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。

拥有国家特色专业院校:北京科技大学、北京化工大学、武汉理工大学、中南大学、贵州大学、西南科技大学等学生都从事现代化矿山开采、矿物加工、大型岩土工程规划设计、生产经营管理、科学研究、技术监督、资源评估、投资分析等各个领域的工作,其中不乏很多毕业同学都已当上矿业公司的总经理、矿山的矿长等,待遇非常可观。同时,由于本专业的宽基础学习,很多学生在本科毕业时选择了读研,有近半左右被推荐或考取攻读硕士学位。

执子之手与子偕老

而今,从酷暑到寒冬,不知不觉矿物资源工程已然陪我走过了近3年的光景,我们由起初的遇见变为如今的相知相伴。此时此刻,作为一名矿物资源工程的忠实支持与拥护者,为了进一步与各位有共同爱好的朋友相亲相爱,共同打造矿业的青春与明天,真诚地希望您选择矿物资源工程。

高分子材料与工程专业知识篇10

关键词:材料科学概论;教学模式;高职

中图分类号:G642.2文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)36-0258-02

材料与人类密切相关,是人类物质文明的重要基础。材料、信息和能源是现代文明的三大支柱,而材料又是一切发展和进步的前提。作为当代大学生,尤其是材料专业的大学生,有必要对生活中出现的各种材料有所了解、熟悉,拓宽专业及相关专业的知识面,《材料科学概论》就是在此背景下开设的一门课程。该课程是我院材料工程系冶金、热处理和质检三个专业开设的一门材料类理论限选课,授课时间集中在第三学期,内容包含广泛,有金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料和新型材料(纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料)等,大纲要求尽量让学生对各种材料有一个广泛的系统认识,为后续的专业课学习打下一定的相关理论知识基础。结合我系教师和学生的实际情况,对《材料科学概论》的课程教学模式进行了教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等多方面的积极探索,取得了一定的成绩,并提出了一些建议。

一、调整教学内容

目前国内关于各种材料概论的教材有数十种,针对高职院校学生的学习特点和教材的难易程度,对教材进行了筛选,选定了王高潮主编的《材料科学与工程导论》(机械工业出版社出版的普通高等教育规划教材)作为教学用书。全书共有十章,主要讲授了人类四大基础材料(金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料、复合材料)的基本理论知识,并对一些传统的以及近年来新型的热点材料(纳米材料、智能材料、超导材料、生物材料、非晶态合金、形状记忆材料)进行了重点介绍,通过对材料的特点、用途和发展前景的阐述,激发了学生对材料专业的兴趣。

根据大纲要求,本课程学时安排为32学时。对于教材中的任何一种材料,都可以是一门专业,在32学时内不可能让学生全部详细地掌握各种材料,如果教师一味地追求教学进度,肯定会导致教学效果受到严重影响[1]。教师应当仔细分析教材,根据教学计划的安排,及时调整授课内容,对章节内容进行筛选优化。材料系所有专业学生在第二学期均开设了一门《工程材料》课程,学生对金属材料的知识已经基本掌握,对《材料科学概论》课程内容进行调整,剔除金属材料章节,重点讲授陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料三部分,新型材料主要以生活中的实物实例辅助讲授,非重点章节要求学生自主学习。

二、丰富教学方法

《材料科学概论》由于内容的多样性和复杂性,要求学生记忆的知识点非常多,尤其是遇到一些抽象的内容,学生更提不起学习兴趣,如何引导学生对所学知识产生兴趣是非常重要的。

首先,改变传统的“填鸭式”教学,使学生觉得上课是一件有趣的事。在教学中,教师可以适当增加教学互动环节,让学生的思维活动起来,脑子运转起来,加强师生间的直接沟通。比如非重点章节可以要求学生课后去搜集资料,做一个相关内容的ppt,在课堂上由学生进行讲解,其他学生对不懂的地方或有不同见解的地方进行提问、讨论,师生共同去解决问题。

其次,教师也可以将近年在材料方面与课本内容相关的科研、专利或课题成果引入课堂中,让学生对“神秘的”研究有一个感性结合理性的认识,比如在讲授无机非金属材料时,结合当前的热点,把“一种对烧结温度敏感的钛酸铋基无铅介电陶瓷材料”的新专利引入到教学中,让学生在学习功能陶瓷材料基本理论的同时,对相关的最前沿的技术有所了解,拓展学生的知识面[2]。

再者,课堂上教师可以运用幽默的语言和动作来描述讲解的内容,让学生在轻松欢乐的氛围下学习,减轻学习压力,增加学习兴趣。

三、优化教学手段

传统的黑板教学已经不再适应现代教学(尤其对于工科生),教师应当积极地去探索新的科学的教学手段。教学手段应当充分发挥为教学服务的特点,不应拘泥于一种手段,只要能提高教学效果都应当主动尝试。多媒体是现代教学中非常重要的一种辅助工具,教师应充分发挥其优势,将文字内容结合图片、动画、视频等资源,充分调动学生的好奇心,激发学生的学习兴趣,让学生变被动、厌学为主动、想学。在使用多媒体辅助教学时要注意,教师不能一味地依赖ppt来完成教学任务,ppt的教学相较板书而言,其速度快得多,适当地结合板书,使学生在ppt学习过程中更容易做好笔记并记住知识点。其次,教师对于每堂课ppt的内容应当把握适当,内容如果太多,教师不但讲得吃力,而且学生吸收也困难;内容如果太少,对于32学时的内容而言,授课进度会受到极大的拖延[3]。结合学生的学习能力,上课内容的深浅程度,把握好每堂课的量,根据经验,最好控制在25~30页。

每节大课的最后十分钟留给学生进行讨论,对本次课的内容进行交流,查漏补缺;也可以给学生布置预习任务,为下节课的学习作好准备。

四、完善考评机制

传统的期末闭卷考试“一卷定高低”的考核形式已经不再合适,教师应当结合学生平时的各方面表现来评价一个学生的成绩。我院结合学生的实际情况,实行了“6+4”评分机制,期末卷面成绩占总评分的60%,平时成绩占总评分的40%,其中平时成绩可以根据学习内容的差异和教师的灵活掌控调整比例。比如在本门课中,授课教师采取了多种不同的考核方式进行评分:平时作业、考勤情况、堂内测验、回答问题、分组讨论、课堂纪律表现、笔记记录情况等,通过这些评分,了解学生的学习态度、学习兴趣、学习能力和知识掌握情况,根据学生的真实表现,加分、扣分,不偏不倚,让学生获得一个真实的平时成绩。学生在期末考试前获得自己的平时成绩,针对期末目标,及格抑或高分,做出相符的复习方案。

五、结语

通过近几年对《材料科学概论》的教学内容、教学方法、教学手段和考评机制等方面教学模式的探索,教师积累了一定的经验,学生在新知识获取上也更加轻松。在取得一定成绩的同时,我们也应当注意,在实践中发现仍有一小部分学生在本门课的学习中非常吃力,究其原因,很大程度上因为他们是文科生,这类学生物理、化学基础差,有些甚至没学过,在碰到无机非金属材料和有机高分子材料时完全摸不到方向,最基本的概念诸如“化学键”、“官能团”等都没听说过。作为理论限选课,主要目的是让本专业学生学习与专业相关的前沿科学技术知识,但32学时的课时安排不允许教师花太多时间在讲解基本概念上,建议学院在招收材料专业学生时尽可能以理科生为主。伴随着新材料的不断涌现,知识的更新换代也异常迅速,新的教学问题也会不断呈现,只有教师紧跟时展、及时更新知识、调整教学模式,才能在传授知识的道路上立于“不败之地”。

参考文献:

[1]刘丰收,王婴,申东升.高分子材料课程教学改革与实践[J].广东化工,2011,38(1):222-223.