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工艺实践是结合专业课程而制定的与现场实习类似的一类实践教学,通过自己动手,能够对无机非金属材料工程专业工厂的主要生产环节产生更为实际的感性认识,能对其生产过程有一个完整的了解,进而熟练掌握水泥、玻璃、陶瓷等工艺的操作流程,了解常用和现代无机非金属材料设备的性能和用途,能借鉴材料工艺应用的成功经验,通过工艺实践的开展,为毕业设计和今后从事的专业工作打下基础。
1.2专业实习
无机非金属材料工程专业实习包括教学实习和生产实习两个环节,实习均安排在企业进行。教学实习以现场参观、集中讲解和简单操作的形式完成,通过实习使学生获得对无机非金属材料工程工厂生产的感性认识,加深理解所学的理论知识,逐步提升学生分析问题、解决问题和动手实践的能力,并让学生对生产过程有全面的了解,生产实习安排在专业课程教学之后,采用集中学习、分散跟岗的模式,为避免学生在进入实习基地对专业课与实习内容产生脱节感,在学生进行实习之前,将安排学生自主查阅相关教材和资料,使学生在实习之前对所实习的工厂基地有一个全面的了解,这样有利于学生认真对待实习、重视实习。通过系统的专业实习后,学生能够熟悉无机非金属材料工程的各个生产环节,从原料准备到生产、运输与管理的全过程,了解先进的生产技术与装备,为今后的学习、工作及科研打下坚定的实践基础。学院要选择一个好的实习基地,要求实习基地配备经验丰富的指导老师,为学生提供实践、教学、科研场所以及设备,并且给学生可以参加实践的机会,力争通过生产一线的工程训练,提高学生的工程实践能力。另外,对于学生的考核不应该一味追求实习结束后撰写实习报告,可以采取灵活的手段进行考核,比如以现场提问,答辩的形式,结合实习报告的形式来完成。
1.3毕业设计(论文)
毕业设计目的在于训练学生运用所学基础理论和工艺知识独立地解决有关无机非金属材料工程工厂设计中的工程技术问题。通过毕业设计把所学的理论知识和实际技能有机地结合起来,并应用于工程设计,进一步提高分析问题和解决问题的能力及运算和绘图能力,同时,要学会利用文献资料、查阅图表、手册等方法,初步掌握无机非金属材料工程工艺设计的基本原理、方法、步骤和编制设计文件的基本能力。毕业设计(论文)是学生在校学习期间一个重要的实践性教学环节,利用无机非金属材料专业加入“卓越计划”的契机,选派相关教师到合作企业中锻炼,加强教师的工程素养。建立一支“双师型”指导队伍,联合指导学生的毕业设计(论文)。学生在选题时,一方面结合学院对卓越计划的培养目标,另一方面结合学生在现场实习时所遇到的问题,共同为学生制定毕业设计(论文)题目,让学生能够“真刀真枪”完成毕业设计(论文),提高学生研发和工程设计的能力。
2加强实践教学基地建设
校外实习基地是高校开展实践教学的重要场所,学院积极与相关企业联系,开展实习基地建设,根据企业规模和学生就业意图,经过广泛调研,无机非金属材料工程专业分别在淮南、淮北、蚌埠、南京,湖南等地二十多个单位建立了长期的实践教学基地,可以满足学生开展创新实践教学的需要。实践对于学生来说是非常重要的一个环节,学生在第7学期开始熟悉所在企业的工艺流程,做到所学理论知识与实践的相结合,到第8学期实行企业同老师双师型指导教学,可以聘请企业技术人员进行现场讲解,座谈,加深学生对实际生产与所学理论知识的融合,齐全的实践教学基地和产学研基地为无机非金属材料工程专业人才培养质量提供了支持和保障。
3加强教师队伍建设
无机非金属工程专业现有教师大部分是博士,硕士,参加工作就直接从事教学,现场经验不足,工程实践能力欠缺,为了使卓越计划的成功实施,需要加强无机非金属材料工程专业教师队伍的建设:一是加强对现有教师工程能力的培养,鼓励部分教师到企业工程岗位工作学习1~2年,丰富青年教师的工程实践背景;二是直接从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师,为学生在企业学习提供全面指导,让其承担专业课程教学,指导毕业设计等任务或担任本科生、研究生的联合导师。着力建设一支具有一定工程经历的高水平专、兼职教师队伍,强化师资队伍的教育素质和技能培训,提高教师的工程实践能力,加强和完善教学团队的教师队伍力量,使工程型教师达到专任教师总数的90%以上,形成专业水平高、实践能力强的教学团队。
4鼓励学生积极参与教师科研项目
将教师的科研课题与实践教学相结合,鼓励学生参与到教师的研究课题里,目的是提高学生的动手能力和对本专业的兴趣,学院鼓励学生以卓越计划为依托,尽早与导师联系,尽早走入实验室,自主进行研究。在学生进入实验室时,摒弃以往教师是实验的设计者,学生是实施者的角色,让学生积极查找文献、制定技术方案、研究探讨、方案实施、优化方案和撰写总结报告,这样就使学生在实验过程中把握学习主动性,加深对知识的理解,扩大学生的知识面,提高学生的科研创新能力和实践动手能力。
5加强实践教学管理
制定实践教学计划和实践教学标准,同时加大监督、管理、检查力度,合理制定各层次的管理规章制度,并建立和完善各层次的管理目标责任制,加强实训教学的考核管理,制定合理的实训教学考核办法,如教学制度的执行情况,实验教学内容的安排及完成情况。将实验设备的维护管理都融入到教学管理体制中,将教师实践教学的积极性充分调动起来,形成一个良好的实践教学机制,让实践教学真正落到实处。学生校内的实践课程考核主要由作业、出勤、考试、实验等几部分组成,根据课程的性质不同,还可以加入项目设计及测验等形式;对于企业实践环节的考核,将由学院和实习基地共同完成,但主要评定由实习基地的导师根据学生参加工程训练的情况给出。具体考核方法:单独对每个培训环节进行考核,在现场由每个实训导师按照实习基地的标准对学生进行考核,考核方式可采取提问答辩、现场操作等,学生的实习成绩由学生在该实习基地的实际表现给出。
6结语
关键词:无机非金属材料系;人工晶体;教学研究;新就业模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0198-02
一、前言
人工晶体是无机非金属材料的重要分支,随着相关产业的快速发展,直接刺激着人工晶体方向的人才需求也在逐步扩大,也逐渐成为无机非金属材料专业就业的主流方向,而不再是局限于传统的硅酸盐材料这一单一方向。因此在这种双就业方向情况下,高等工程教育应着力培养相关的专业型人才,以适应当前就业形势,为学生进入工作阶段做知识的储备和引导。同时,晶体学是无机非金属材料学科必须夯实的理论基础,然而,人工晶体具有较强的专业技术性,并没有相对系统的教学体系,仍然存在着诸多问题。因此,如何完善人工晶体教学体系,提高教学质量,如何在有限的教学时间内教授足够的必要内容并提高教学效果,激发学生的学习兴趣及能动性,以便更灵活地掌握专业知识,成为教学面临的现实问题。
二、课程现状
根据无机非金属材料专业的专业设计及人工晶体定位,人工晶体课程既服务于无机非金属材料专业,又服务于材料科学与工程一级学科下的其他工学专业[1],然而,目前针对该课程教学还存在以下问题:(1)相关课程设置少,没有专门的理论知识教材配套;(2)实验及实践教学缺乏,常规的实验仪器与设备供给不足,难以实现理论与实践相结合;(3)教学方法单一,教学模式固定化,学生积极性不高。基于人工晶体课程存在的以上问题,提出合理的教学方法,进行实际、可行的教学完善改革,以实现教学的目标是亟待解决的问题。
三、课程改革措施初探
根据人工晶体课程较强的专业技术性、理论知识的抽象复杂性及多学科的交叉性等特点[2],我们对人工晶体课程教材建设、实践教学改革、教学方法创新和考核形式调整等各个环节进行了探讨。
1.进行教材建设,实现课程重组。针对当前人工晶体课程没有专业的理论知识教材相配套的状况,课题小组将重新设计理论教学的知识结构,编写出适于本科生和研究生的教材。内容涉及人工晶体的种类(如激光晶体、半导体晶体、闪烁晶体等分类讲解)、合成生长机理及应用领域等基本专业知识,并补充和晶体内容相关的国内外先进的前沿性知识,让学生及时了解人工晶体的最新动态和切实应用。并适时地编写双语教材,在专业术语标注英语的基础上,将每章前面的概要用双语同时写出,使学生在学习专业知识的同时,熟悉英语专业术语。
2.优化实验教学体系,重视实践教学。在实验教学的安排上,首先课题小组要增加人工晶体的实验教学内容,设计出完整的晶体制备和生长过程实验,再要增设练习基本方法、基本操作技能的实验。并且要打破以往实验教学的固定模式[3],积极调动学生的主动性,要求学生自己查阅资料,自主设计实验,完成实验操作,锻炼学生的实践动手能力,为将来就业打好基础。实践教学环节是学生直接接触实际工作和锻炼能力的关键环节,本课题小组精心策划了人工晶体的实践教学内容。无机非金属材料专业的生产实习阶段增加通信等光电信息领域的实习基地,让学生了解人工晶体在生产领域的基本情况,也让学生思想上有从实验领域到工程领域的过渡认识。适时安排综合性课题设计,立题多样化,紧贴晶体材料工程实际,让同学们亲自动手操作,加深学生对专业课程的理解和巩固。毕业设计不再局限于传统无机非金属材料的设计,要充分利用人工晶体实验室资源,开设人工晶体设计题目,设计一些光电子领域能够反映前沿工作的课题,能够让学生充分接触研究前沿的毕业设计,在培养学生科研的基本素质和能力的同时,也为学生走入社会储存能量。
3.改变教学模式,创新教学方法。如前文所述,传统教学模式已不能满足现代培养需求[4],因此教师应积极尝试采用更多的现代教学方式,如:讨论式、体验式、提问式或观摩教学、多媒体教学、互动教学等,把现代教学方法和技巧渗透到人工晶体相关课程中,改变“一言堂”“独角戏”的模式[5-6],要调动学生思维,营造思考氛围,对于一些较深的理论问题,还可采用文章研讨、小组讨论的方法,这样既提高了学生的学习兴趣,又锻炼了他们分析问题的能力和逻辑思维能力。由于晶体的结构、形貌等内容较抽象,对学生的空间想象能力要求较高,因此除一般的多媒体平面教学外,我课题小组拟制作三维格式的课件,除了在课堂上演示外,学生也可在教学网站上实时观察。也可以针对内容放映视频或flash课件,如工程生产的过程记录、教学录像或国内外有关晶体的最新研究成果报道等,都有助于培养学生学习兴趣。而且在实验课上的多媒体教学也可以应用到人工晶体课程中,如为学生演示晶体光学现象,可以通过连接偏光显微镜和计算机投影仪,实现显微互动教学,教师可以随时与学生对显微镜里看到的现象通过计算机上的图像进行交流。实验教学多媒体化使教学内容生动形象,提高了教学效率和质量。
4.调整课程考核形式,激发学习积极性。在实施教学方法改革创新,主观上提高学生积极性的同时,还应该通过考核方式上的改进,客观上改变学生学习的态度。因此,理论课程中,教师应根据学生平时出勤、课堂发言、参与讨论、发表见解、书写小论文等情况,适当分配所占成绩比例(70%),再加上笔试测试的成绩(30%),最终得到考核成绩。实验课程中,应根据学生预习报告、实验报告、课堂问题讨论、操作规范程度、顺利解决实验过程中问题等作为平时实验成绩,最终考试要有基本实验技能考核,若有自主设计的实验要给予加分。而且实践教学中的表现也要计入大学期间的总学分,使学生能够认真对待,不断培养未来就业所需的综合素质。
四、总结
基于当前无机非金属材料专业的就业形势,人工晶体方向的专业人才需求逐步扩大,而我们的教学目的就是要培养具有主动和创造能力的高素质专业型人才,来推动学生的职业生涯发展。本文提出的教学内容及教学方法是根据就业和人才市场的需要不断进行调整的,形成一种“动态”的课程设置和教学方式。我们坚信随着课程建设的逐步深入,人工晶体的教学质量和效果必将提高。
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[关键词]无机非金属材料工程;卓越计划;生产实习
“卓越工程师教育培养计划”(“卓越计划”)是为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010年至2020年)》而提出的高等教育重大改革计划。旨在培养具有较强工程实践能力、创新能力和良好综合素质的优秀工程应用型人才,提高我国工程教育的质量,进而努力提升我国产业的国际竞争力,对我国经济建设事业有着至关重要的意义。该计划强调培养学生的现场工作能力、设计能力、工程项目实施能力以及新产品开发与技术改造能力,这就要求有强有力的专业实践教学作为支撑。无机非金属材料工程是实践性很强的工科专业,实践教学方面要求较高,传统的无机非金属材料专业的实践教学主要是学生在校外集中进行的认识实习和生产实习。由于实习时间较短、经费紧张等原因,两者在形式和内容安排上不可避免地出现交叉和重合,影响实习与实践教学效果。因此需要探索新型的适应“卓越计划”要求的无机非金属材料工程专业生产实习模式,以保证实习效果。
1生产实习常规开展方式与新需求分析[1]
在科学技术飞速发展、经济社会不断变化的大背景下,无机非金属材料工程专业涉及领域不断拓宽及作为实践教学重要组成部分的生产现场发生了翻天覆地的变化。如专业涉及领域由传统的水泥、玻璃、陶瓷和特种材料拓展到光伏玻璃、膜材料、复合材料等多种新型功能复合材料;而生产现场自动化程度越来越高、场地越来越小、密封性越来越好。同时,企业对技术的保密意识越来越强。显然传统的实践教学无论是教学内容、教学方式都不利于符合生产现场要求的高素质工程技术人才。因而在专业教学学时不断减少的现状下,进行无机非金属材料工程卓越计划教学与实践的改革与创新势在必行。
2生产实习的重要性[2,3]
实践是工程的灵魂和根本,产学研结合是工程教育的重要特征和本质要求,“卓越计划”创立了高校与企业联合培养人才的新机制,以期从根本上解决工程人才培养中校企脱节的现象。
2.1企业参与“卓越计划”的重要性
企业参与“卓越计划”的重要性主要体现在2个方面。(1)企业在工程人才培养方面有着重要的指导作用。企业在激烈的市场竞争中,对本行业的现状和发展趋势最了解,也就最清楚当今社会和未来世界对工程人才的需求,包括人才层次、类型、规格等方面。因此企业参与卓越工程师的培养,使它们由单纯的用人单位变成共同培养单位,充分发挥了企业在整个工程人才培养过程中不可替代的指导作用,使校企合作培养出来的工程人才能够达到“卓越计划”的培养目标。(2)企业拥有高校所不具备的真实的工程环境,这对于卓越工程师的培养至关重要。为了生存、发展和竞争,企业必须拥有最先进的生产设备和制造技术,这些是作为教学单位的高校所无法达到的;企业所需要解决的生产、技术、研发、市场、管理方面的问题,是训练和培养工程人才能力的最好题材;企业所拥有的一批经验丰富的工程师,他们的工程经历和实践能力正是高校工程教育专业教师所不及的;企业所拥有的研发设计、生产制造和市场营销的场地和机构,是工程人才未来发挥作用的场所。因此,只有开展校企合作,发挥各自优势,实现资源、设备、师资的最佳组合,才能在知识、能力和素质方面培养出满足“卓越计划”培养标准要求的卓越工程师。总之,企业的参与是“卓越计划”成败的关键。这就要求实践指导教师必须具有扎实的基础理论知识及基本操作技能,培养实事求是、科学严谨的工作作风,从自身做起,严格要求自己,并且关注相关学科理论的新进展,丰富更新自己的知识体系,同时积极参加相关工作,把科研与教学紧密结合起来,提高教学质量,借着带领学生进行工程实践的机会,真正地深入到企业、车间、班组中去,本着与学生共同学习的态度,带着问题去学习,以弥补自身偏重理论教育而工程实践较少的不足。
2.2企业实践
我们聘请有较丰富实践经验的企业工程技术人员担任企业导师,采取校内导师+企业导师的双导师制度,原则上每7名学生聘请1名企业导师,同时配备1名校内导师。校内导师将学生带到企业后,首先接受企业的进厂安全培训以及各车间、生产线的工艺流程培训。然后,学生要深入企业生产一线,进入实验室、车间、班组,在企业导师、工艺人员、师傅的带领下,认真学习每一个生产工艺中设备布置、工艺制度、操作制度等细节部分。在对岗位较为熟悉后,可助岗或顶岗工作一段时间,与工程实践亲密接触,丰富专业知识,进而探究现有工艺过程的优缺点,帮助企业进行调研,同时较早接触社会,学会与人相处,增长人生阅历。实践对于学生来说是一个非常重要的环节。学生在第7学期熟悉所在企业、车间的原料准备、成型工艺、烧成工艺、窑炉制度、检选包装等工艺流程,做到理论知识与实践相结合。第8学期,双导师与学生共同研究实践题目,指导学生完成毕业论文(设计),毕业论文(设计)题目,可以是产品的研发、制品的使用跟踪,也可以是几种原料的性能比较、原料不同含量对制品性能的影响,各工艺、制度研究,或是对企业某项产品质量及市场需求进行调研,不拘泥于题目类别与研究形式,只要是在这其中学生学习到了知识,提高了实践能力及发现、分析、解决问题的能力,为学生的进一步深造、更好地胜任工作打下坚实的基础就是最好的。
3与企业合作生产实习模式[4,5]
在当今社会经济发展大环境下,校企合作成为衡量高校人才培养模式的参考点,是高校教育发展的流行趋势,也是企业获取新的发展和参与社会竞争的主要选择。近年来,我校坚持“厚基础、重实践、求创新、高素质”的办学方向,坚持以服务社会为导向,以教学为中心,以特色求发展,突出创新型应用型的人才培养模式,以鲜明的专业特色带动校企合作,合作模式不断创新,取得了较好的效果。主要采取的校企合作模式有如下几点:
(1)“企业引入”模式。
由学院提供场地及其他各种服务,将企业引入学校,建成校内生产性实训基地,为学生提供生产性实训岗位。通过合作方式,企业得到了学校在厂房、技术及技术工人等方面的支持,降低了生产成本,而学校获得了学生顶岗实习、教师参与技术开发等机会,取得了生产与教学双赢的效果。
(2)“设备共享”模式。
由企业和学校共同提供设备,建立生产性实训基地,企业进行生产的同时,为学生提供生产性实训岗位。这种合作模式实现了校企资源的互补和共享,使双方的设备兼具教学和生产功能,大大提高了设备利用率。
(3“)技术推广”模式。
由企业提供先进的生产设备(企业产品),以学院教师为主体针对本院学生及社会人员开展的新设备、新技术应用培训。通过这种合作,学生获得了最新的技术培训,掌握了先进设备的操作技能,而企业则达到了发展潜在客户的目的。
(4)“岗位承包”模式。
学院承接企业生产流程外包业务,在企业技术人员的支持下开展生产活动,教师成为生产过程中的技术与管理人员,学生交替进行顶岗工作。通过这种合作,企业降低了生产成本和人力成本,而学院的师生都得到了真实生产的锻炼。
(5)“校企共训”模式。
将企业的内训机构引入到学院,学院免费提供场地和设备,双方共同组建“捆绑”式培训团队,为企业员工和学院的学生进行专业技能培训。这种直接引入企业培训课程和培训师资的模式,使学院的课程能紧跟企业要求和技术发展,同时扩充了兼职教师队伍。
(6)“培训移植”模式。
移植跨国公司的员工培训项目,由企业提供设备及教师培训,教师取得企业的资格证书后,为企业培训员工,同时面向学生实施“订单式”培训。通过这种合作模式,学校不仅在设备、技术上获益,学生的就业质量也得到了保证。
(7)“实训承包”模式。
由学院提供场地,企业提供设备和师资,在校内建设仿真实习场所,对企业员工进行培训,同时承包学院的相关实训课程。
4结束语[6]
实践是检验真理的唯一标准,实践也是培养学生掌握知识和提高能力的最有效方法。经学生和实习基地反馈,此培养方法效果较好,学生熟悉了专业、企业,培养了能力,企业较早培训了有就业意向的学生,学校真正完成了对人才的培养,实现学生、用人单位、学校的三赢。高等教育应面向国家发展需要和市场需求,培养具备较高工程实践能力的卓越工程师,实现高等教育和有志青年的价值。
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关键词:玻璃工艺学;无机非金属材料;课程改革
中图分类号:TB383 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2014)39-0046-02
一、引言
《玻璃工艺学》是无机非金属材料专业的主要专业课之一。主要讲授玻璃组成、结构、物理化学性能、生产工艺过程及设备、各种玻璃制品的生产工艺及玻璃加工。目的是使学生掌握玻璃生产制备的基本原理、工艺过程和设备,使之胜任玻璃生产工艺工程师的基本技术要求。本课程的特点是与生产实际联系较为紧密,要求学生适应生产实际的需求,能够解决生产中出现的实际问题。但传统的教学,以教师讲授为主,学生需要依赖教师的表述想象出复杂的生产工艺各环节及相应的设备,课堂枯燥,学生没有兴趣,只为被动应付考试,很难达到该领域对学生能力的要求。所以,结合课程本身的特点和存在的问题,作者认为有必要就教学内容、教学方法、教学手段、生产实习、实验教学等环节进行有益的探索与尝试。
二、优化教学内容
《玻璃工艺学》这门课程教学内容主要包括三大部分:第一部分为玻璃物理化学,着重于玻璃组成、结构、性质三者的联系。具体包括:玻璃组成与结构、玻璃生成规律、熔体和玻璃体的相变、玻璃粘度和表面张力、玻璃机械、热学、化学、电学、磁学、光学性质。对于基础理论部分,借助先进的多媒体教学手段,将深奥的理论视觉化,有利于学生对理论知识的掌握,有效地化解了教学中的重点和难点,提高了教学效率,增强了教学效果。
第二部分为玻璃工艺学基础,主要讲述有关玻璃工艺原理及工艺因素的影响。具体包括:玻璃原料及成分设计、玻璃制备工艺,如熔制、成型、退火、淬火等,玻璃性能检测、玻璃制品的加工,如冷加工、热加工、表面处理等。该部分内容与生产实际密切相关,可以通过认识实习、生产实习环节使学生走进车间,真正接触玻璃生产线,发现问题、解决问题,同时也可以采取技术人员走进课堂的方式,将生产实际中遇到的问题与学生分享,保证理论与实践的紧密结合,调动学生的积极性,激发学习兴趣。
第三部分为各种玻璃制品的生产,主要讲述工艺流程与生产技术。具体包括:瓶罐玻璃、器皿玻璃、平板玻璃、保温瓶玻璃、石英玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、微晶玻璃、玻璃纤维、特种玻璃的生产。该部分内容涉及到传统的玻璃品种,更应该加大对新型玻璃品种的介绍,拓宽学生的知识面,同时,应进一步加强与国内外同行的交流,紧跟科技前沿,将最新的科技成果融入教学内容。
三、改进教学方法
教学方法是教师与学生为了共同完成教与学的任务所使用的工作方法,包括教的方法与学生学的方法,二者相互联系,不可分割。改革、创新教学方法,会更有利于教学任务的完成。传统的教育模式中,教师处于教学的主体地位,是知识的先行者和灌输者。这种教学方式重灌输,忽视学生学习的主动性;重知识的演绎和推理,忽视知识的综合运用;重课堂的集体教学,忽视学生的个性,教学完全是单向的传播和灌输。教学结果虽能使学生获得高分,但抑制了学生的创新思维和发散思维,不利于学生综合素质的提高,不利于创新能力的培养。
1.启发式教学。讲授中穿插与教学内容原理相同的身边实例和工厂生产实例,对学生的思维进行引导,加强学生对所学知识的理解。通过巧设情景问题,引起学生认识上的矛盾,激发学生积极思考,促进学生思维能力的发展。另外,教学中可以通过形象比喻用大家熟悉、具体的事物,形象地说明较为复杂、抽象的事物。还可以通过对比把两种相互对应的内容或同一内容相关的不同方面并列在一起,加以对照说明,通过比较它们之间的异同,加深学生对概念的认识,促进理解与掌握。
课堂教学不等于单向灌输,教师不能仅仅是“讲师”,而应该是“导师”。要注意引导学生自主学习和探索知识。师生之间相互学习、相互交流、相互启发、相互激励,既要考虑如何使学生有效掌握已有的知识,又要善于启发学生自己去感受和理解知识发生和发展的过程。教师应该善于发现和开发蕴藏在学生身上潜在的创造性品质,使之养成良好的科学探索精神和研究创新思维习惯,既要充分发挥教师的主导作用,又要积极发挥学生的主体作用,真正能调动广大学生的主观能动性,促进广大学生个性发挥。
2.与实践的结合。教学中安排有8学时的教学试验和相关的认识实习及生产实习。课堂教学过程中,带领学生参观相应的实验室,亲自动手使用部分实验设备,起到巩固理论知识、提高动手能力、训练综合技能、拓宽知识视野的作用。实习环节,学生可以直接走进金晶玻璃集团和力诺玻璃制品有限公司的玻璃生产线,不仅生产流程线、各主要设备一目了然,而且可以通过监控室清楚掌握生产线的实时动态,第一时间发现生产中存在的问题并采取相应的措施,极大程度地考验了学生理论知识的巩固与否和对实际问题的应变能力,理论与实践紧密衔接,激发了学生的学习热情,也为学生将来走向社会和工作提供最初的锻炼。
3.趣味阅读。兴趣是最好的老师,无论做什么事情,只有你爱好它,对它有兴趣,才会全身心地去做好。针对目前的大学生,按照传统的填鸭式教育,忽视学生的兴趣,效果往往很不理想,因此有必要适当根据学生的爱好,选取趣味性的材料予以阅读,并给予学生必要的内容进行自学,激发他们的求知欲望和学习兴趣,让他们成为学习知识的主体,真正提高学生的综合素质。
4.强化教学手段。多媒体教学具有声情并茂、视听结合的特点,设计合理的多媒体技术教学手段,信息量大,可轻松引领学生进入直观、形象甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,能够调动学生的各种感觉器官参与教学活动,充分发挥其想象力,在教学方法的配合下,学习兴趣倍增,由被动学习变为主动学习。教师运用多媒体通过多彩动画的形象描述和展示,有效地化解了教学中的重点和难点,显著提高了教学效率,增强了教学效果。
5.建设网络课程。充分利用网络资源和现代信息技术,积极开展网络课程建设,为学生的学习提供更多的网络资源。通过网络资源,可实现师生的互动,加强师生联系,突破时空的界限,延伸课堂的空间,拓宽学生的知识面。例如,使用电子邮箱或qq的方式可以实现老师与学生之间的对一的交流,当学生遇到疑问时可以及时向老师请教,老师根据反馈回来的信息及时调整授课方式和内容。
6.改革考核方式。课程考核是人才培养过程中的―个极其重要的环节。考核应该体现出学生掌握并综合利用知识去发现、分析、解决问题的能力,尤其对于与实践结合比较紧密的专业课程,更不应该仅仅以试卷成绩为唯一的考核方式。目前,我们采用的是平时成绩+实验+实习+试卷成绩的综合考核方式。平时成绩主要由学生课堂表现、作业、小论文等组成;实验成绩包括设计性实验成绩和选做实验成绩;实习成绩包括实习记录和实习报告的完成情况;期末考核采用闭卷考核方式,试题的难易程度适当,试卷内容既突出了课程重点又兼顾了知识面的广度。
7.结束语。为了满足无机材料专业对人才培养的要求,需要不断对专业课程的教学内容、教学方法、教学手段、实践环节及考核方式等方面进行改革与实践,使教师在教学过程能够不断激发学生的求知欲,拓宽学生的知识面,提高学生的实践能力,增强学生的综合素质,培养学生的自学能力、独立分析能力,培养出更多的高素质、复合型、创新型人才。
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1存在的问题
1.1内容广,概念多
材料化学工程是以化学和化工基础,研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多,如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等,有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多,如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等,这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料,掌握它们的基本制备工艺和用途。
1.2叙述性的内容多
关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多,比较抽象。例如,金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好几个种类,每种钢材根据用途不同,而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述,对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课,但是时间不长,很难做到全面深入的了解,对一些材料的性质、加工方法感到陌生,从而逐渐丧失学习兴趣。另外,在材料的合成中,每合成一种材料,需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质,也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。
1.3课程教学与现实联系不够紧密
研究生与本科生最大的不同就在于,在接受系统知识的同时,必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养[1]。材料化学工程是一门应用型学科,与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习,目的是锻炼学生动手能力,对材料的加工有所了解。此外,还有一些实验操作课,但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多,平均几人一台设备,学生动手机会操作不够,有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩,学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累,不愿动手操作。另外,在课程结束后还有参观见习,对材料的加工制作有个直观的认识,但是很多时候由于人员过多,加上工厂环境复杂,很多同学在见习过程中往往走马观花,只停留在看热闹的表面功夫上。
2解决办法
2.1培养学习兴趣
科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关,老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常与羊毛混纺制成毛织物等,可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具,其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料,经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能,同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能,还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际,能激起学生学习兴趣,鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。
2.2疏通知识结构,掌握各学科之间的联系
在材料化学工程形成前,高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系,而且他们之间存在着很多相似之处,可以相互借鉴,促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的,广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象[2],并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外,各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置,但更多的是相同或相近的,如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中,很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成,但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展,各学科间已无明显界限,甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循,只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能,性能决定应用[3]。再根据性质选择材料,依据用途确定工艺路线。抓住这一规律,学习时就不会感到毫无头绪。
2.3传统教学与现代教学方式相结合
传统教学大都采用“填鸭式”方式,学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题,分小组完成不同的部分,让学生带着问题去学习,查找资料,每组选择代表在课堂进行发言,然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性,活跃课堂气氛,减轻了老师的授课负担,还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力,达到事半功倍的效果。相比传统教学,计算机汇集了图像、文字、声音等元素,极大的丰富了教学色彩,调动学生学习积极性,具有直观、生动、形象的元素,可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前,增加课堂趣味性,提高学生的感性认识,有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频,既可以活跃课堂气氛,也能调动学生学习积极性,甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法,既减轻了老师的负担,同时激发学生学习兴趣,调动积极性,促进教学任务顺利完成。
2.4开设软件分析课程
作为材料化学工程研究生,材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,借助这些软件,可以快速地分析所得结果。比如JADE,作为一款分析XRD数据的软件,它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确,更多的时候还是根据理论基础来判断,但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能,而且大大提高了学习效率。
2.5课堂教学与实践相结合
俗话说“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科,课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时,可以穿插一些参观实习课。通过参观实习,直观地了解材料加工制备过程,将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情,在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能,可以尽量选择一些大型的工厂基地,接触现代化的机器设备,体会先进生产力的发展,感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会,这将对培养学生的自信很有帮助,尤其是对于一些非重点名校的学生。另外,通过与企业或者研究单位联合培养,即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径,学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合,密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距,增强学生就业竞争力。
3结语
关键词:课程模块化;粉体工程技术;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2012)12-0090-02
Abstract:“Powder Engineering”is the professional basic course of the major of powder materials science and engineering and the major of inorganic non-metallic materials and engineering.The paper discussed the teaching reform of the course modular to the powder engineering and technology,summarized the condition of teaching and practice teaching in the few years.At last,some suggestions were provided in order to learning the course well.
Key words:Course modular,powder engineering and technology,teaching reform
《粉体工程》课程是我院粉体材料科学与工程专业和无机非金属材料工程专业的一门主干课程,是一门交叉性、应用性很强的技术基础课,它作为这两个专业,特别是粉体材料科学与工程专业的核心课程,对学生职业能力的增强起着至关重要的作用。经过近年来的实践经验证明:《粉体工程》课程的教学质量如何,直接决定着学生的专业能力和专业素质,也直接影响着学生的就业能力。我校于2003年开设了粉体材料科学与工程专科专业,2006年升级为本科专业,在此期间,我们对《粉体工程技术》课程进行了模块化教学改革,形成了一些经验,获得了良好的效果,主要表现在以下几个方面。
一、《粉体工程技术》课程模块化设计
随着现代科技的发展,高校教育教学也在不断改革,依据课程建设应遵循“加强实践,注重应用,增强素质,培养能力”的原则,我们对《粉体工程技术》课程进行了模块化设计,即改变了传统的将《粉体工程》课程仅作为一门孤立的理论课来进行教学的做法,而根据其在整个专业人才培养计划中的地位和作用,将与其有密切联系的其分课程组合在一起,形成相互关联、相互促进的一个模块,模块中的课程主要包括《粉体工程专业导论》、《粉体工程》、《粉体工艺及设备》、《粉体工程双语教学》、《粉体工艺课程设计》和《粉体工程实训》。形成模块后,原课程组即转变为模块课程组,在教学内容和方法的设计和衔接上更加协调了,也更加有序了,使师生在整个教与学的过程中都能做到心中有数、脉络清晰,明显促进了教学效果。
二、教学文件的调整和规范化
课程模块确定后,根据专业人才培养方案中对人才培养的能力、素质、知识和技能等各方面的要求,我们联系《粉体工程技术》模块的具体教学内容,相应地将培养目标进行了分解,围绕模块中的核心课程《粉体工程》确定了新的教学大纲。该大纲由两部分组成,首先是模块教学大纲,其次是课程教学大纲。模块教学大纲主要有本模块简介、确定本模块的教学目标、课程组成、课时分配和模块考核方法。课程教学大纲则主要确定各课程的教学内容、课时分配、教学方法、参考资料等。由模块课程组负责人对全部教学工作负责,做到统一管理,使本模块与其他课程教学活动的安排更加顺畅。
三、模块化课程教学内容的整合
课程模块化后,我们对课程的内容进行了调整,使模块内各课程内容更加符合现代性和基础性、科学性和系统性的统一,使课程结构和教学内容得到进一步优化。例如,我们将《粉体工程》这门课中原有的涉及到基本原理、经典理论和方法等的内容仍保留在该课程中,而将涉及到与时展密切相关的工艺及设备方面的内容单独分出来,开设了《粉体工艺及设备》课程,同时增加了来自生产一线的相关内容,既增强了教学效果,又做到了教学与生产的紧密结合。进行科研活动、培养专业人才服务社会是高等院校的基本职能,教学质量的好坏和科研水平的高低是衡量高校综合实力的重要标准[1]。在实践方面,将教师的科研成果以《粉体工程实训》的形式体现出来,极大地促进了教师将科研与实践相结合的积极性。
四、教材编写和师资队伍的建设
由于国内只有极少数高校开设了粉体材料科学与工程专业,又因我校的专业方向和其他高校的有所差异,因此,在教材方面可借鉴的经验较少。我们采取了各种途径,将教材的编写和师资队伍的建设紧密结合起来,较好地解决了教材和辅助资料的问题。例如,我们在课程模块化教学大纲确定后,组织了教师和国内著名大学的老师共同编写了《粉体工程学》一书[2],该书已由清华大学出版社出版,并被列入了国家“十一五”规划教材。《粉体工程导论》是我校开设的具有很强特色的课程,我们则请学科带头人亲自主讲本课程,由他撰写了讲义。为了使本专业学生在就业时能够面向更多的国际化企业,我们还开设了《粉体工程双语教学》课,为此,安排了一位具有博士学位的教师去国外进行为期一年的深造,回国后承担了此课程的讲义编写和教学任务,取得了良好的效果。实践方面,我们为了抓好《粉体工程实训》课程的教学,一方面安排了一位具有硕士学位的实验师主要负责此环节,同时派遣其在职攻读博士学位。到目前为止,本课题组已有教授1人,副教授3人,讲师1人,实验师1人,基本形成了一支学历、年龄和职称分布合理的教学梯队。
五、教学过程与教学效果的考核方法改进
我们针对课程模块化教学的特点,将教学过程考核和教学效果考核相结合,将课程模块总体上作为一个整体考核,按综合评定方法分出优劣,同时,对各理论课和实践课分别进行考核,考核结果在一定程度上相关联,这样就强化了考核方法,主要目的是使学生能够掌握该模块的全部重要内容。对核心理论课程考核采用“N+2”的考核方法,“2”表示作业和笔记两项,“N”表示学生学习过程中的其他要素,如到课率、测验情况、小论文写作情况等,最后进行综合评定。这样可使学生不仅重视课程最终考试成绩,同时也关注学习的过程,使之取得较好的学习效果。
以上是我们在学校进行教育教学改革中所进行的课程模块化改革的一些措施,虽然取得了一定的成效,后续还有很多值得探索的领域,需要我们不断开拓创新才会有更大的收获。
参考文献:
[1]沈冬冬.科研活动与课程教学相结合的思考与实践[J].教育教学论坛,2012,(1):62-63.
【关键词】材料化学;改革;探索
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2011)10-098-03
现代高科技的竞争在很大程度上依赖于人才的培养,因而社会对人才的综合素质提出了更高的要求。培养专业知识面宽、实践能力强、具备创新精神的高素质人才,是高等院校义不容辞的责任,是历史赋予的使命。近年来,为了全面推进素质教育,提升大学生的社会竞争力,学院以教学为中心,不断深化课程教学改革,创新教学体系,取得了显著的成效。实践表明,课程教学改革是一项围绕人才培养目标而展开的系统工程,需要学校各方面的支持、配合以及全体师生的共同参与。笔者结合本校的课程教学改革实践对《材料化学》课程进行了定位,并讨论了该课程教学方法和内容的改革探索与实践。
一、材料化学的定位
(一)材料化学的定义
材料化学是一门研究材料的制备、组成、结构、性质、应用及其相互关系的科学,它是材料科学的一个重要分支,又是核心内容。材料化学是一门新兴的边缘学科,是在学科的生长和发展中互相交叉、互相渗透下形成的,是作为基础学科的化学更直接地介入到材料科学中的一个具体体现。因此,可以说《材料化学》课程是化学基础课和材料学专业课程之间的一个重要桥梁。
为打破原有专业划分的界限,在制定《材料化学》的教学内容时,必须进行以加强基础、拓宽专业知识面和加强实践训练为主要目的的课程改革;在课程建设中,必须结合实际,明确了《材料化学》课程的定位:通过对这一课程的理论学习,使学生在掌握材料化学的基本原理基础上,学习运用基础化学理论解决实际问题。
(二)材料化学教材的选择
材料化学学科的着眼点是培养创新型人才,而课程教学是实现高素质创新型人才培养的重要环节,它对全面加强学生知识、技能、能力、创新精神和综合素质培养有着举足轻重的作用。随着现代科学技术的快速发展与知识的不断更新,教材的选择是关键点。自从2005年开设《材料化学》这门课程,我国出版的教材在质上发生了一些微妙的变化。最早的教材是1994年厦门大学丁马太教授出版的《材料化学导论》,该教科书还被复旦大学、西北大学等采用,但内容相对比较陈旧。其后,北京师范大学李奇老师主编了《材料化学》,上海交通大学唐小真教授主编了《材料化学导论》以及南京师范大学周志华教授主编了《材料化学》等。直到2008年,中山大学曾兆华老师根据自己多年的教学经验和实践体会出版了《材料化学》教材,前半部分涉及材料的制备、结构、性能等材料化学的基本内容,后半部分则以金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类材料为主线,对不同种类的材料进行介绍,其中涉及各种现代先进材料如高性能金属材料、电子信息材料、纳米材料、功能陶瓷、感光材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料等,并叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系,这些内容与本课程以前的教学内容不谋而合。总之,教材是指引学生入门的工具,作为教师一定要把好教材关,找到适合自己学生的教材,方能做到事半功倍。
二、材料化学课程教学改革探索与实践
虽然材料化学是一门理论性较强的专业基础课程,但随着材料科学的飞速发展,材料化学领域的研究成果逐渐得到应用。例如Motorola、保洁等公司每年都会招聘材料化学方向的人才到其研发中心进行新产品新工艺的开发。因此,从培养创新型人才角度来看,教学过程中应加强实践性教学内容,增强材料化学理论知识与科研、生产实践中的实际问题的联系,从而提高学生综合运用材料化学知识解决实际问题的能力,培养学生创新意识和创新能力。然而,由于受传统教学方法的影响,其教学主要以教师、课堂、教材为申心教学模式。该模式过于依赖理论教学,由于材料化学综合了材料学,普通化学等方面的内容,涉及的理论知识较为抽象,内容较为难懂,因此,单纯地采取传统教学模式,在授课过程中,教师很难将复杂的知识简单化,把抽象的知识具体化,降低了学生对该课程的学习兴趣。我们要培养创新型人才,就必须建立有利于培养创新型人才的教学体系,因此,进行材料化学课程的教学模式改革是十分必要的。
(一)教学方法与手段的改革探索与实践
(1)采用循环式教学方法,加强理论与实际的联系
科学地组织教学内容,采用循环式教学方法,使学生在学习理论知识的同时,加强能力的培养和训练。在教学过程中,首先从生活或生产实际出发,让学生了解一些材料的性能及应用知识,激发学生学习本课程的基本理论的兴趣,再运用材料化学基本理论来解释材料结构与功能之间的关系,凝炼出材料设计与制备的原理和方法,并以此原理和方法来设计和制各出有一定社会需求的新型材料。这种循环式教学方法既能提高学生的理论水平,又能培养学生解决实际问题的综合能力。
2、实施三结合教学方式,营造生动活泼的教学氛围
在教学中,我们采用自创三结合教学方式,即讲解与讨论相结合、讲授与自学相结合、期末考试与平时小论文相结合。我们改革了传统的“注入式”教学,建立了“启发式”教学模式,采取“以学生为主体、教为引导”的方式,突出学生的学习主导地位。在教学过程中注意调动学生参与教学的积极_陛,随时让学生提出问题,然后大家共同讨论,以此不断提高他们分析问题的能力和对问题的理解、认知和表达能力。通过我们有意识地将讲解与讨论相结合,较大力度地变教师为主的传统教学方式为教师与学生互动的教学形式。在教学过程中我们发现,最新的科研成果往往最能激发学生的兴趣和开发学生的思维。因此在相应的章节教学中,我们会及时有效地插入一些最新的研究成果与数据,通过这种方式培养学生掌握学科最新发展动态和开拓知识的能力。
通过近几年教学实践表明,我们的教学方法在培养学生的新思维和新思路方面发挥了独到的作用。通过三结合教学方式进一步锻炼了学生解决问题的能力、表达能力、自学能力以及撰写科技论文的能力,有利于学生综合素质的提高。
3、丰富教学手段,提高学生的学习兴趣
现代化教育技术的应用在很大程度上促进了教学手段的多元化,首先在参考其他学校相近课程课件的基础上结合本课程的教学内容制作了《材料化学》电子课件。综合运用图片、动画、文字等多种形式向学生提供丰富的感性材料,直观而又形象地揭示事物的本质和内在联系,有效地突破教学难点,提高课堂教学质量。例如在绪论部分,将材料科学发展的相关图片做成课件在课堂上放映,使学生对本课程的发展、意义、主要内容有生动而深刻的印象;在纳米材料章节中,一些纳米材料的图片能更形象、直观,有效地帮助学生理解和掌握 知识点。此外,我们还充分利用flas直观易理解的优势,例如在材料的结构一章中,插入14种空间点阵结构模型,金属晶体的3种典型堆积模型,晶体间隙的形成、缺陷和位错的形成等:在材料的制各一章中,插入多个物理气相沉积和化学气相沉积装置动画;在无机非金属材料一章中针对石英光纤的制各,插入了多幅动画。在整个教学过程中,该课件产生了很好的教学效果极大地提高了学生的学习兴趣。
另外,互联网也是老师和学生、学生与学生之间交流的平台,将主讲教师的电子信箱告诉学生,学生可以给教师发电子邮件谈学习、谈思想,交流学习中存在的问题,以及学习、生活中的感受和困难,利用现代化的手段,拉近师生间以及学生之间的距离。
(二)教学内容改革探索与实践
材料化学是从化学的角度研究材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质,并且是材料科学的核心部分,具有明显的应用理科性质,在理论和实践上的重要性是不言而喻的。
1、优化课程结构
优化课程结构的重点在于突出理论知识的应用和实践能力的培养,基础理论教学以应用为目的,专业课教学强调针对性和实用性。在构建新的课程体系过程中一方面要规划好专业的主干课程,另一方面以技术应用能力培养为主线,理顺相关课程开课顺序,加大实践教学的比例,强化实践性教学环节,实现理论教学和实践教学并重。我院在课程设置上力求反映材料化学专业的培养目标、专业特点和培养要求,注意改变知识简单任意拼凑、课程之间相互脱节的状况,整个课程以通识教育课程、学科类基础课程、专业必修课、选修课、跨学科任意选修课和实践教学构成。选修课开设的原则是:有利于培养学生的一专多能、拓宽学生的知识面以及培养学生的实际工作能力和创新精神等。根据专业方向的不同,开设课程也有所区别。同时,结合专业特点,在课程体系中实施改革,增加人文教育内容,强化人文素质教育,促进专业教学质量的提高。
2、教学内容与特色学科建设相结合
材料化学以普通化学基础和材料学理论为基础,涉及的理论知识比较抽象,从学习的角度将,要求学生在学习过程中从宏观的概念转化到微观。如从电子,原子、分子水平来理解材料的基本性能。因此,教学难度比较大,如果单纯地采用单一的教学方式,会导致理论与试剂脱离,增加了教学难度,在一定程度上不利于培养学生对本课程的学习兴趣。所以,在教学过程中,应该结合我院材料学科建设的特点,拓宽教材内容,结合我院材料学科的优势和特色,在教学内容中融入我院金属材料、无机纳米材料的物理化学性能,以使学生更加容易接受,增强教学效果。同时结合材料的最新研究动态,理论联系实际地将新兴材料的最新进展向学生介绍,从而提高学生学习的兴趣和实际应用能力。
3、教学内容体现材料化学专业人才的培养方案
针对材料化学课程特点,依托学科特色,围绕培养和造就富有创新意识和能力的宽口径、厚基础、高素质、显个性的人才培养理念并结合本专业现有的教学科研条件,对材料化学学课程进行了改革和探索。材料化学教学内容的选材要体现基础宽、起点高、内容新、知识活的原则,强调从化学角度提出问题、分析问题、解决问题的方法和思路。教学内容应让学生了解材料学科的概况和发展趋势;了解材料制各过程中的化学现象和反应特征;了解所制得材料的形貌、物相和物理化学性质之间的关系:掌握材料制备过程中的化学原理与方法:了解材料的化学改性方法和新材料设计和开发的研究方法,同时也要培养学生的创新思维、创新意识、创新能力和创新精神。实践证明,通过改革,学生的实践能力、创新能力和综合素质明显得到提高。
(三)教师队伍的建设
高校师资队伍是学校发展的根本所在,是学科建设的重中之重。一所高水平大学必须拥有一支高水平的教师队伍。师资是衡量大学水平的最重要的指标和要素。由于材料化学课程是介于材料学和化学之间的一门边缘学科,所涉及面较广。单纯有纯化学背景的教师或纯材料学背景的教师上课,由于知识面的问题,会导致教师教的费劲,学生学得困难。对于材料化学课程教师队伍应该持续充电,完善知识结构。要鼓励材料材料化学课程教师积极对外交流,这样有利于学科交叉和吸取其他高校的成功经验,同时还要做到教学和科研相结合,紧跟材料科学研究的前沿。在教学过程中,教师要对教学内容进行延伸,不仅仅是单纯地讲述课本上的内容,这样就使本来很单调的内容变得比较有趣,活跃了课堂气氛,让学生学到最新和最现代的知识和技术。因此,在材料化学课程教学改革探索与实践中,必须加强高校师资队伍建设。
【关键词】政产学研用;专业硕士;材料工程
在国家政策的指导之下,政府c高校在教育教学改革的探索中逐渐认识到积极发展具有中国特色的专业学位教育的重要性。贯彻落实专硕培养模式,课程设置更偏向于工程实践,学位论文选题来源于工程实际或具有明确的工程技术背景。但在实际培养过程中往往由于培养单位条件所限制等种种原因,其中最关键的是缺乏与产学研联合培养研究生相适应的课程体系和行之有效的实践环节[1],因此进一步探索材料工程专硕的培养模式,以实现预定目标,具有重要的现实意义。
1 政府引导,创造条件,积极搭台
通过“以市场为导向,企业为主体,政府为引导,院校为依托,各方面联动”的政产学研用合作思路,充分考虑政府政策的指导作用和用人单位的反馈作用,更好地推动产学研合作,开创各方面共赢的局面[2]。由江苏省政府牵线搭台、企业创造条件、高校参与合作来设立企业研究生工作站。由高校或科研院所等单位与企业联合申报工作站;政府经甄选后批准挂牌;专硕研究生在站期间,实行高校导师与企业导师联合指导,在结并对在站研究生有所反馈并对其培养提出建议;运行一段时间后经考核合格的工作站,由政府给予经费支持或奖励,为专硕研究生长达一年的实践训练环节提高了硬件保障。
除此之外,江苏省双创人才项目中有一类“科技副总”项目,明确由高校或科研院所派出具有博士学位或副高以上职称的科技人才,由企业聘任为非全职技术副总或副总工程师,提高企业的科技创新能力。该人才项目中对企业资质限定在高新技术企业,或研究生工作站等省级以上企业创新平台的范围内,这一政策促进了高校与企业的合作,促进了科技人才与企业的对接,在客观上对专硕研究生的实践培养又提供了契机。
2 学校有针对性配置导师
以江苏科技大学材料工程领域为例,对于专硕导师的招生资格会定期进行评估,除了具备高级职称和发表学术论文的要求外,对于一些获得国家发明专利授权或者主持在研工程项目的中级职称教师,同样可破格聘任为专硕导师,以体现专硕研究生贴近工程实践应用的培养特点,有效提高了培养质量。
3 多方合作共赢,推进实践基地建设
在政府积极牵线搭桥下,高校与江苏省企业合作申办研究生工作站等,并“以评促建”,加快推进此类实践基地建设,从而为材料工程专硕的工程研究课题提供保障,也完成了培养中要求的在生产一线实践一年的要求,而此需要多方长期合作。对于企业而言,建设好研究生工作站是其与高校等科研单位建立实质性合作的一种低成本的有效途径,指派生产一线的技术人员担任专硕在实践基地的导师,指导学生就生产实践中的技术问题进行技术攻关[3]。除此之外,这对于企业申报高新技术企业,或联合申报企业创新基金、科技进步奖等都奠定了基础,因此在各方都取得感兴趣成果的前提下,推进实践基地建设并彻底解决专硕研究生的实践培养难题才得以实现。
4 总结
本文分析了专业硕士研究生培养中存在的一些问题及其原因。针对这些问题,介绍了江苏地区政产学研用背景对高校材料工程领域专业硕士研究生培养带来的契机,由政府创造条件、高校与企业响应号召,合作申办研究生工作站、科技副总等项目,加快推进实践基地建设,从而为材料工程专硕的工程研究课题提供保障,同时实现多方合作共赢。该成功经验不仅可适用于材料工程专硕培养,还对其它领域专硕培养具有借鉴意义。
【参考文献】
[1]王海,王茗.广西无机非金属材料研究生“产学研”联合培养存在的问题及对策[J].科技视界,2016(8):28.