时间:2023-03-29 09:18:33
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇无机非金属材料论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
(1)传统无机非金属材料方向(硅酸盐及耐火材料),培养学生利用高新技术提升传统产业(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在节能减排的技术改造中发挥作用。
(2)新型无机非金属材料方向。加强学生对“广泛材料”了解、认识、掌握的培养模式,通过对先进陶瓷材料、复合与功能材料、薄膜与微晶玻璃、材料表面改性等课程学习,在自主择业中能快速适应新材料领域的工作环境。我专业在这两个培养方向上,形成了以国家、企业需求为牵引,将材料基础研究与新材料应用开发相结合的特色发展模式。
2以应用型人才培养目标为中心,优化无机非金属材料工程专业课程体系
根据市场需求和学科发展,即主动适应社会发展,做到“一个专业,两个方向,自主选择”。“自主选择”,即强调学生个性发展,增加选修课和选修覆盖面,使学生有更大的自主选择空间。在此指导思想下,对无机非金属材料专业课程体系进行优化。
1)公共基础平台。按照教育部工科大学生培养要求由学校统一设置,分为必修课和选修课,该平台提供了工科大学生应掌握的基本知识和人文素质。
2)专业基础平台。分为必修课、无机非金属材料工程一级学科基础课程、无机非金属材料工程二级学科基础课程。该平台的设置可使学生掌握材料工程师所需的基础知识和基本理论,为后续课程学习奠定基础,对学生考研也有很好的作用。
3)专业课平台。分为:
(1)专业方向限选课,此为无机非金属材料工程专业的特色,学生在三年级自主选择,分传统无机非金属材料方向和新型无机非金属材料方向进行学习。
(2)专业任选课,专业任选课中的基础课程可以使学生加强材料工程专业知识。无机非金属材料专业学生就业的企业,既有新材料企业,也有水泥、玻璃、陶瓷等传统企业,因此在第六学期开始开设就业针对性强的课程,能有效增强学生就业能力。
4)实践平台。分为:通识实践课、学科实践课、专业特色实践课(分两个专业方向)、毕业设计(论文)。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)44-0070-03
本科生毕业论文是高校本科培养计划的重要组成部分,是实现人才培养目标的综合性、实践性教学环节,是学生从学校走向社会、走上工作岗位,实现教学与科研、社会实践相关联的重要结合点,是学生综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能进行科学研究工作的集中训练,是学生实践能力、创新能力、分析解决实际工程问题能力在毕业离校前的一次全面培养和提升。毕业论文质量是衡量教学水平的重要指标,也是学生毕业与学位资格认证的重要依据。因此,做好毕业论文工作对提高学生的全面素质和高等教育教学质量具有重要的意义[1]。
为了提高毕业论文的质量,国内很多高校做了相应的研究和探索[2-6]。然而,随着高校招生人数的进一步扩大,教学资源和教师数量受到限制,学生就业压力不断加大,毕业论文的质量受到诸多因素的影响,存在着质量滑坡的趋势。如何针对目前的状况,找出问题的根源进行改进和完善,切实提高毕业论文和本科毕业生的培养质量,成为目前亟待解决的问题。本文以无机非金属材料工程专业为例,系统分析本科毕业论文存在的主要问题,提出有针对性的改进措施,以期对该专业及相关学科的发展有所启示。
一、毕业论文中存在的主要问题
南京工业大学无机非金属材料工程专业是由原无机非金属材料、硅酸盐工程两个专业合并而来,该专业覆盖面宽,优势和特色明显,是材料学院的主导学科,在江苏省处于领先地位,在国内具有较高的知名度。近几年的高校扩招虽然使得专业得到快速发展,但是毕业生的大幅度增长,也给毕业论文的指导和管理工作带来了一系列困难,论文质量严重下降,主要表现在如下几个方面。
1.文献检索和观点提炼能力弱,文献查阅不充分。虽然大多数学生对电脑比较熟悉,但是却不善于利用互联网和专业数据库检索与所开展课题相关的中外文文献资料。在撰写开题报告、文献综述等材料过程中,文献查阅不充分,收集的资料比较凌乱,文献阅读少,对文献的观点缺乏提炼。
2.实验方案不合理,工作量不饱满。指导教师在下达毕业论文任务书时,一般都会安排较为饱满的研究内容。学生在实验开展过程中,由于对课题研究背景和意义的理解不够准确,对研究的主要内容和问题不能有效归纳,实验方案设计欠合理,总会对实验工作量进行“打折”。此外,由于实验时间得不到有效保证,往往会导致毕业论文工作量不饱满。
3.分析和解决问题能力不够。毕业论文的实验过程不可能一帆风顺,遇到问题时,学生往往不知道如何分析问题,更谈不上去寻找方法解决问题。在论文撰写时,普遍存在对实验结果和数据分析不够充分的问题,将实验所得数据简单地进行罗列和基本描述,缺乏从材料制备工艺、微观结构和性能之间关系进行讨论和分析的能力。
4.抄袭现象比较严重。本科生在毕业论文的写作过程中,特别是文献综述、实验方法与过程等章节,普遍存在着抄袭、拼凑的现象。近几年学生毕业论文的初稿基本上都是从相近的几篇文献中整段成篇直接粘贴拼凑起来的,甚至连对复制过程中产生的格式错码或者乱码都没进行检查修改。
5.论文撰写不规范。从内容上看,有的论文中文摘要没有包括研究背景及意义、研究方法和手段、主要结果和结论等内容,英文摘要的语态、词态、主谓搭配和专业术语等错误较多,英文摘要和中文摘要不一致;有的论文表述口语化,结构松散、不完整,逻辑性差、缺乏条理,文章的前后没有合理地组织联系起来。从格式上看,毕业论文中常出现很多不规范的表达,主要体现在文字排版、图、表和参考文献等方面。有的论文中还有不少的错别字。
二、毕业论文质量问题产生的原因
(一)学生自身的原因
近几年随着毕业生的就业压力越来越大,使得学生花在各种宣讲会和招聘会上的时间逐渐增加,选择考研的学生也越来越多。南京工业大学无机非金属材料工程专业毕业论文安排在第七学期的16~20周和第8学期的4~16周,共计18周。而研究生入学考试时间是第七学期末,人才市场的各种招聘会也在此时逐渐进入旺季,考研学生利用第七学期的最后五周进行复习冲刺,求职的学生把主要精力放在解决就业问题上;到了第八学期,考研复试、公务员考试和企业的面试又占去大量时间,因此学生花在毕业论文上的时间得不到有效保证。工科毕业论文多属科学研究型或技术应用型,必须进行大量实验,摸索研究,充分论证,若课题实验时间过短,毕业论文的质量自然不高。
大学四年,各门考试都会有不及格的学生,而唯独毕业论文通过率几乎是100%。因此,一部分学生就会出现这种思想:毕业论文的成绩不影响工作单位的选择;只要我考上研究生、找到工作了,学院就不会不让我通过毕业论文答辩。有些学生认真开展毕业论文,但积极性、主动性较差,缺乏创新思维、创新精神和严谨的科研态度,为毕业而做毕业论文,达不到毕业论文的真正目的;更有些学生对毕业论文重视程度不够,缺乏主动性和积极性,有的采取消极应付的态度,不认真查找和阅读文献,不设计实验,不动脑筋,对课题目的、要求、方法等不熟悉、不理解,对指导老师布置的任务、要求不以为然,临近答辩撰写论文时,匆匆应付、东拼西凑、甚至抄袭等;还有一些用人单位要求已确定工作单位的学生提前上岗,将毕业论文带到企业去完成,而到了企业之后,繁重的工作致使这些学生无暇顾及毕业论文。
(二)指导教师的原因
本科生毕业论文工作安排包括:申报毕业论文题目、下达任务书和外文翻译、学生开题、中期检查和毕业答辩等。教师除了指导学生完成相关研究内容外,还要指导学生撰写文献综述、开题报告、外文翻译以及论文修改,准备各种记录材料。近几年由于高校扩招,本科生规模迅速增长的同时教师队伍却没有得到扩充,分配到每个指导老师的学生大概在4~6名,总体来讲指导教师承担的毕业论文的工作量还是很大的。由于生均实验仪器不足、教师精力有限,因此不可避免地出现了毕业论文过程中遇到问题得不到及时解决等指导不到位的现象,这些都在一定程度上影响了本科毕业论文的质量。
大部分教师本身教学任务繁重,科研压力大;与科研和教学相比,毕业论文工作给指导教师带来的回报低,加上学生开展毕业论文工作的积极性低、态度不端正,很大程度上导致大多数教师不愿意指导本科生毕业论文。教师精力投入不足,缺乏责任心,对学生要求不严,与学生之间没有交流互动,缺乏定期检查和监督;甚至有的老师让研究生来指导本科生,对学生的毕业论文不管不问。
(三)管理制度的原因
学校为保证本科毕业论文的质量,制定了针对本科毕业论文的工作条例和管理办法,但在执行中不够严格、不规范,缺乏对毕业论文全过程的有效监控,缺乏对指导教师真正有效的监督机制和奖惩措施,缺乏对学生毕业论文完成质量客观公正的考核,缺乏不合格毕业论文的淘汰机制,最终使制度趋于形式化,没有起到应有的作用。学校往往因为升学和就业的压力,迫使教师对毕业论文采取过分宽松的政策,暗中降低了对毕业论文的要求,对不符合要求的毕业论文采取迁就的态度,论文成绩评判和答辩过程不严谨,几乎没有不通过答辩的论文。
三、提高本科毕业论文质量的举措
针对本科生毕业论文存在的问题,为了使毕业论文这个重要的教学环节发挥其应有的作用,我们对如何提高毕业论文质量提出了几点对策。
(一)开放选题
改变教师分配毕业论文题目给学生的模式,以系为单位,所有指导教师根据本专业的特点,结合自身科研课题上报题目和任务书,根据指导教师的能力和实验条件严格限制每位指导教师上报课题数量。组织专家对课题研究方向、内容、工作量和实验室条件等进行严格把关,题目不能过大、过深,应符合专业培养目标,与生产实际相联系,最终形成本科生毕业论文课题库。学生根据自身兴趣以及课题难易程度进行自主选题。学生选择自己感兴趣的课题,可以激发自己研究的热情,调动自己的主动性和积极性,能够以积极的心态去完成毕业论文。
(二)提前启动毕业论文
以往毕业论文时间是第七学期末和第八学期,时间集中,且与学生考研和就业相冲突,导致学生顾此失彼,毕业论文时间得不到保证。因此应将毕业论文工作提前至第六学期末,让学生在第六学期暑假就进入实验室开展工作,带着课题在第七学期学习《文献检索》和《专业英语》等课程,通过专门的培训使学生掌握科技论文的写作规范和方法,在培养和提高论文检索、翻译和撰写能力的基础上完成文献综述、开题报告和外文翻译。在第七学期中,学生也可以利用周末和空余时间开展毕业论文相关工作。这样能使学生提前完成一部分毕业论文工作,可以利用第七学期末和第八学期初的时间,安心去准备考研、复试和找工作,从而保证毕业论文的时间。
(三)突出学生主体地位,强调主动性
让学生知道本科毕业论文是其培养计划中最后一个综合性教学环节,是培养工程实践能力、理论研究能力和创新意识的重要途径,是毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文的主体是学生,不是指导教师。在从课题库完成选题以后,学生主动联系指导教师,了解课题的背景、目的、意义和研究内容。让学生自己根据课题要求,撰写文献综述、开题报告,设计实验方案和计划进度,开展实验、分析结果,撰写毕业论文。在学生开展毕业论文过程中,避免对教师产生过度依赖的心理,培养学生在教师的指导下独立进行调研、收集资料、开展必要实验准备工作的能力;教师在指导的过程中,尽量留给学生思考的余地,在学生遇到问题时,教师不急于回答问题,通过启发引导让学生自己找到解决问题的方法。
(四)提高教师指导水平和积极性,加强教师指导
师资队伍是发展高等教育事业、提高教育质量和学术水平、培养高质量人才的关键。无机非金属材料工程专业中青年教师在教师队伍中占有相当大的比重,要通过开展科研活动,参与工程问题研究,提高教师的学术和科研水平、工程实践和指导能力;促使教师理顺教学与科研的关系,明确科研必须建立在教学的基础之上;鼓励教师在从事科研工作的同时,积极参与本科教学工作;鼓励学生的毕业论文与导师的科研相结合、与大学生创新实践相结合。建立指导毕业论文奖惩制度,对于优秀的指导老师,在职称评定、物质和精神上给予奖励,以对其工作进行肯定,充分调动积极性;而对工作缺乏能力、教学不负责的指导教师,取消其本科毕业论文指导资格。
坚持每周例会制度,让每个学生汇报各自的实验进展,保证教师有足够的时间与学生直接见面,促进教师与学生的交流,加强对学生的指导;指导教师可借此掌握学生的整个工作状态、进度情况,指出存在的问题,帮助学生释疑解惑,督促学生抓紧时间开展毕业论文;学生也可以从中加深对课题的了解,学习分析处理实验结果的方法,学会如何分析问题,提出解决问题的方案。
(五)加强毕业论文过程管理
除了进行论文答辩外,在开展毕业论文过程中要对开题报告和中期检查等环节实施全程跟踪。为了促进学生提高毕业论文质量,院系成立了检查组对学生的开题报告和中期工作进展实施集中检查,对论文的研究内容、研究方法、实验手段进行认真论证,避免学生对题目把握不准而偏离主题,或因实验条件不够而中间改题;对学生的工作表现、研究内容完成情况和实验结果等几方面进行重点检查,帮助学生找出问题、解决问题,对工作不符合要求的学生进行教育,在规定期限内督促整改。
学生的毕业论文需要进行,率超过10%就不予答辩,退回修改。答辩资格审查要严格把关,任务没完成、格式不规范的论文不准参加答辩;论文经指导教师和评阅教师盲评审查通过后方可答辩。正式答辩前由指导教师组织进行预答辩;通过预答辩,帮助学生积累答辩经验,同时根据学生的预答辩情况和存在的问题提出建议,从而为学生顺利通过毕业论文答辩奠定良好的基础。严格答辩程序,实行指导教师回避制,按公开、公正、公平原则进行答辩,详细记录答辩内容;从平时工作、中期检查、论文质量与水平、答辩情况等四方面客观地考核、评定学生的毕业论文成绩。严格实行答辩不及格制度,凡是答辩不合格的学生,必须做论文修改,进行第二次答辩。若二次答辩不通过者,当年不予毕业。
四、结语
本科毕业论文在人才培养中具有不可替代的作用,它是培养大学生实践能力、创新能力和创业精神,提升本科教学水平的重要环节。我们要认识搞好毕业论文工作的重要性,抓好毕业论文工作的每一个环节,提高毕业论文的质量,促进学生综合素质与教学质量的提高。
参考文献:
[1]教育部办公厅.教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知[Z].教高厅[2004]14号,2004,(4).
[2]王淑梅.本科毕业论文创新性存在问题及对策探讨[J].河北农业大学学报(农林教育版),2013,15(2):67-69.
[3]张晓磊.本科毕业论文存在的若干问题及其对策[J].长春理工大学学报,2012,7(10):123-124.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0116-02
专业英语是学生、学者和工程技术人员获取科研信息、掌握学科发展动态、参加国际学术交流的重要工具。《无机非金属材料专业英语》课程是针对无机非金属材料工程专业学生在学完公共英语课及必要的专业知识后开设的一门专业基础课。通过该课程的学习,使学生了解专业英语的结构、词汇、写作方法及其与普通英语的异同点;掌握无机非金属材料专业常用的英语词汇,能较顺利的阅读、理解和翻译有关的科技英文文献和资料;掌握科技应用文的书写格式与写作技巧。但是在目前的教学中仍存在一些问题,如教学内容、教学方法、考核手段等。本文针对材料专业英语的教学现状和存在问题,从教学内容、教学进度与模块、教学方法几个方面对无机非金属材料专业英语教学改革进行了初步探讨。
一、针对教学内容的改革:充实教学内容,丰富课文载体形式
目前本课程采用的教材为杜永娟主编的《无机非金属材料专业英语》(化学工业出版社),教材的内容基本覆盖了无机非金属材料专业的重要内容,但课文绝大部分来自20世纪80年代末和90年代以来的出版物,内容略显陈旧。另一方面,课文与阅读材料来自英文原版教科书、专著、国际著名学术期刊和国际学术会议,课文载体的形式略显单一。
经统计,本专业的学生毕业后除35%~45%就读研究生继续深造外,有55%~65%的毕业生直接参加工作,主要从事技术、管理、新产品开发等方面的工作。他们最需要的英语能力不是阅读英文基础理论的教科书,而是能走在无机非金属材料领域的前言,查阅、撰写各种与科技开发、生产实践密切相关的书籍、合同、专利、仪器使用说明书等文献情报,以及其他进行国际学术、科技及经贸交流的资料。因此,在教材的基础上需要对教学内容进行重新设计,对原教材中的课文进行筛选,保留实用性强、较为新颖的课文,同时兼顾课文的范围涵盖无机非金属材料的重要内容,以此作为基本专业知识阶段教学模块。在此基础上,补充其他形式的课文,包括专著文章、论文、专利、文摘、学术会议通讯、经贸合同、各种产品说明书等,丰富课文载体的形式。
二、针对教学进度和教学模块的改革:实施分阶段教学
以往无机非金属材料专业英语的教学主要依照无机非金属材料的类型的划分单元,即分别对各类无机非金属材料进行介绍。从材料的角度来看教学内容覆盖面较广,但从英语教学的角度来看,始终停留学习性阅读的教学层面,没有对教学内容作进一步的深化,难以进一步培养和拓展学生实际英语的应用能力。因此,在教学改革中有必要按照由浅入深、循序渐进的原则,合理安排教材和扩展内容,实施分阶段教学。结合材料专业英语教学的特点,将教学内容分为三个阶段,包括基本专业知识阶段、提高阶段和综合应用阶段。各教学模块的教学内容和重点如下表所示:
其中基本专业知识阶段主要围绕教材中的课文,设置无机材料物理化学、陶瓷、玻璃、水泥与混凝土、耐火材料、宝石、无机材料工程七个单元。在教学中重点对课文中的背景知识及语言点作讲解,结合课文和补充材料,使学生了解专业英语句法、词法、结构的特点,掌握无机非金属材料中常见的英语词汇和短语,培养学生阅读专业资料的能力,为专业英语的实际应用打好基础。本阶段的教学学时占整个学时的60%左右。
提高阶段的教学内容为常用英语科技应用文的阅读与写作。英语科技应用文范围较广,涉及说明书、合同、专利、简历、求职信、图表、科技论文、信函等。在本教学中结合材料专业的特点,选取说明书、专利、科技论文写作三大科技应用文作为主要内容,介绍其基本内容、文体要求和一般格式,在此基础上介绍相关的写作方法与技巧,分析科技英语写作中常见的问题,从而锻炼学生的翻译和写作能力。其中说明书部分包括说明的基本组成、说明与说明书书写的原则、说明与说明书的文体要求、说明书常用句型几个部分;专利部分包括专利基础知识简介、专利文献的结构两大部分。英语科技论文部分由三大检索简介、论文的结构安排与撰写、投稿及与编辑的联系三大部分组成。提高阶段的教学学时占整个学时的30%左右。
为了培养学生的综合能力,在前两个阶段基础上设计了综合应用阶段。在此阶段教学中,让学生根据各自实习、实验内容撰写英文摘要并作专题演讲和进行集体讨论,从而对前期所学到的知识进行灵活应用,锻炼写作、口语能力,使专业英语的实际应用能力进一步提升。综合应用阶段的教学学时占整个学时的10%左右。
按照上述三个阶段进行教学,可使学生由浅入深地掌握无机非金属材料专业英语的知识,既重视基础,又具有培养和拓展学生实际应用英语能力的能力和空间,形成有机关联的一个整体。
三、针对教学方法的改革:采用多样的教学手段
目前专业英语的教学方法仍主要采用以教师讲授为主的教学方法,这种传统的教学方法已不能满足本科教育的需要。因此有必要对教学方法进行改革。
在本教学中,将PBL(Problem-based leaning)教学方法引入专业英语的教学中。PBL教学方法在医学等教学领域已被证明是一种有效的教学方法,该方法能够调动学生的主动性和积极性,培养学生的综合素质。将PBL教学法引入专业英语的教学中,设计一些与专业密切相关的问题,引导学生利用专业英语解决实际问题。例如根据课文内容设定题目,如在“水泥与混凝土”这一单元中,要求学生就“什么是水泥”、“如何生产水泥”、“水泥的机械性质如何”等问题进行回答和讨论;将学生分组,将他们在实习阶段所参与的实习内容写成摘要,再通过专题演讲的形式在课堂上介绍给大家,再引导学生进行提问和讨论;按照本专业实验室某种仪器的英文说明书掌握仪器的使用方法等。在课堂教学中以学生为主体、教师为主导,改变过去以教师为中心的教学模式。
经过以上三方面的改革,整个教学内容的安排更加合理,提高了学生学习的积极性和课堂参与度,在了解理论知识的基础上进行了大量阅读、翻译和写作实践,使学生能真正以英语为工具,熟练地获取和交流本专业所需的信息,为将来在专业工作中使用英语打下良好的基础。
参考文献:
[1]陈洪美.芦笙高等学校材料类专业英语教学现状与改革[J].中国科教创新导刊,2011,(31).
[2]王能利,柏朝晖,卢利平.无机非金属材料工程专业英语教学改革与实践[J].长春理工大学学报(社会科学版),2009,(03).
[3]赵锴,罗晓东,董季玲.PBL教学模式在材料加工类专业英语教学改革中的探讨[D].第5届教育教学改革与管理工程学术年会论文集,2012.
[4]要玉宏,王正品.从本科毕业设计看材料类专业英语教学改革[J].新课程研究,2011,(213).
[5]姚爱华,叶松,林健,王德平.材料专业英语教学的现状及其改革的几点建议[J].教育教学论坛,2013,(16).
[6]邓雁希.材料专业英语教学改革探讨[J].中国科技信息,2010,(23).
[7]皮锦红.材料专业英语教学改革初探[J].南京工程学院学报(社会科学版),2008,8(3).
中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)50-0013-02
引言:
实验室是高校进行人才培养的重要场所是培养学生动手能力、实验实践能力和创新意识的基础环境[1]。工科类专业学生的培养更是与实验室密切相关学生很大一部分学习都在实验室进行或者与实验室相关所以实验室也是高等院校安全防护的重点场所[2]。无机非金属材料专业实验室是专业实验教学活动和学生论文阶段从事科研活动的场所也是学生接触较多、参与度较高的场所实验室的安全关系到每一个学生的学习。无机非金属材料是传统三大材料之一(金属材料、高分子材料、无机非金属材料)主要研究水泥、玻璃、陶瓷等材料的结构、分析、制备、成形与加工等。设备的使用在材料专业学生的培养与学习中有很重要的地位。很多实验需要在科研设备中完成因此设备的安全至关重要[3]。随着无机非金属材料专业的发展研究领域越来越广所用实验设备也越来越多比如机械切割设备、高温高压设备等这些设备在使用过程中稍不留神便可能引起安全事故实验室安全管理面临新的困难和挑战[4-6]。作为实验室的管理者与参与者必须重视实验室的安全管理工作避免安全事故造成实验人员人身伤害。本文从无机非金属材料专业实验室常用实验设备方面分析了无机非金属材料专业实验室面临的安全问题并由此提出相应的安全管理措施。
一、影响实验室安全因素
无机非金属材料实验室主要承担的实验内容有材料的制备、合成、成形及加工、测试、分析等。实验过程中接触设备量大实验室安全管理涉及面广潜在危险性大。具体可以概括为以下几个方面的安全隐患:
1.机械伤害安全隐患。无机非金属材料专业实验中需要用到许多机械类设备如水泥生料和熟料破碎时所用的各种破碎设备包括鄂式破碎机、球磨机、圆盘磨、行星磨等;进行水泥性能测试及混凝土试样成型时所用的水泥净浆搅拌机、水经胶砂搅拌机、振实台、砂浆搅拌机等;制备陶瓷时所用压片机、切割机、剖光机等。这些设备在运行过程中稍有不慎就会对实验人员造成刮伤、压伤、擦伤、碰伤等人身伤害。
笔者在管理实验室过程中就经常会遇到学生在使用切割机时将手指擦伤、碰伤的情况。
2.电气类伤害安全隐患。用电安全是每个实验室面临的主要安全问题之一无机非金属材料实验室尤是如此。无机非金属材料研究的水泥、玻璃、陶瓷三大材料都在高温条件下完成制备工艺(三大材料通常所需要温度在1000℃以上)因此实验室需要大量的高温炉、烘干箱等大功率用电设备。这些大功率用电设备在长时间运行后很容易发生线路老化如果检查不及时可能会造成触电伤人事件。尤其是由老旧实验室改造改建后投入运行的实验室则原有建筑电源容量相比较现在大型设备而言很容易显得不足在大功率用电设备启动后整栋建筑用电量急剧增加很容易造成电路故障严重时可能引起火灾[7]。
高压气瓶安全也是无机非金属材料实验室的安全因素之一。随着材料专业的不断发展无机非金属材料的研究范围也在不断扩大很多材料的制备需要在在氮气或氦气等惰性气体氛围下进行。再比如进行材料比表面积测试、差热曲线测试过程中也需要进行氮气。这些高压气瓶如有泄漏很容易引起爆炸。加上气瓶本身质量较大如果存放、保管和使用不当很容易产生倒地砸撞伤人事故。
3.高温高压伤害安全隐患。前已述及无机非金属材料主要研究的三大材料都需要在高温条件下才能完成制备。因此需要用到大量的高温炉就本实验室而言用到的高温炉种类繁多有马弗炉、箱式高温炉、管式炉、气氛炉、微波高温炉等还有各种大小不一的数显恒温鼓风干燥箱。学生在实验过程中大部分实验需要温度高于600℃有的高达1500℃这么高的温度人的皮肤一旦接触后果将不堪设想。特别是管式炉炉膛有石英玻璃和刚玉炉膛如果发生开裂或崩开情况很容易造成伤人事件。另外水热合成无机材料过程中需要用到各种材质的高温高压反应釜包括耐酸高压反应釜和耐碱高压反应釜等等。这些高温炉和反应釜在使用过程中如果操作失当很容易造成烫伤和化学腐蚀伤害。
二、无机非实验室安全管理措施
针对无机非实验室所面临的安全问题实验室管理者应该做好以下几个方面的工作。
1.制定详细的仪器或设备操作规程。操作规程指指导操作人正确操作该设备的有关规定和程序。制定详细的仪器或设备操作规程是安全使用该仪器设备的基础。编制仪器或设备操作规程时应该以制造厂提供的设备说明书的内容要求为主要依据根据设备的结构运行特点及具体实验室使用条件和环境详细制定使用人员在使用该仪器或设备过程中必须遵守的事项、程序及动作。特别是对于涉及到安全的操作步骤或操作动作需要重点提醒制作操作规程时相应的文字应加粗或采取其他方式使浏览该操作规程的人员引起足够重视。
2.进行定期的培训与宣传教育。实验室管理人员在本科生和研究生进入实验室之前集中进行安全教育培训和应急演练以提高学生的安全意识增强应急反应能力包括救生和自救[8]。每学期开学阶段都会有相应年级的本科生进行生产实习或毕业论文实验。此时实验室管理人员需要对参与实验的学生进行安全教育对实验室常见安全因素进行重点告知比如常见的机械伤害、电气伤害、高温高压伤害、化学药品伤害等。并针对相关的仪器或设备开展安全技术操作规程讲解。但在实际实验过程中很多参与实验的本科生安全意识逐渐淡化。在实验开始阶段还能较好地保持安全防范但随着对仪器设备的熟练使用很多人已不再严格按照相关仪器设备的操作规程进行致使出现安全事故的可能性升高管理实验室经验告诉我们本科生的安全教育仅仅通过进入实验室前的一次培训远远不够有必要定期地进行安全知识考核和安全技能重复培训。因此需要做到定期的安全宣传教育工作。做到:“安全钟”时刻在实验人员的头脑中敲打。
3.随时检查安全隐患。针对无机非金属材料实验室所存在的安全隐患实验室管理人员应该定期检查。关于机械类设备应定期检查其安全性。重点对设备的螺丝紧固、安全阀的完好等安全关键点进行逐一检查以防实验人员在实验时出现设备意外情况而发生安全事故。对于高压钢瓶要对连接气体管路定期检查查看气体管路是否完好无损并及时清理废旧气体钢瓶。关于电气类安全隐患实验室管理人员应该定期对实验室电路进行检查以及对高压气瓶进行阀门和减压阀等安全设备元件进行检查。对实验室存在的不安全因素要及时向有关部门反映、整改。
三、结语
实验室安全方面的管理任务坚巨而复杂不同专业的实验室有其不同的特点。实验室管理人员需要认真分析自己所在的实验室的不安全因素针对实验室的不安全因素制定相应的规章制度。在实验室日常管理过程中要求实验室的每个参与者时刻树立安全意识。对实验室制定的规章制度认真贯彻执行养成一个良好的实验习惯。只有平时对安全方面足够重视才能在安全问题突然出现时使伤害降到最低程度。
参考文献:
[1]黄凯.北京大学实验室安全教育体系建设的探索与实践[J].实验技术与管理,201330(8):1-4.
[2]刘桂艳,谢乃新.高等学校实验室安全管理的探索与实践[J].实验技术与管理200825(9):1-3.
[3]陈赵扬,毛信表,朱英红,等.材料制备产学研实验室的安全控制与管理[J].实验技术与管理,201330(9):192-195.
[4]唐岚.高校化学实验室安全规范管理探究[J].实验技术与管理,201027(3):249-252.
[5]阮俊,金海萍,冯建跃.关于高校实验室安全隐患排查与整改的探讨[J].实验技术与管理,201027(9):190-192.
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)14-0234-02
节能和环保是当今社会可持续发展的两大主题,建设“资源节约型、环境友好型”两型社会已越来越被政府和社会各界所重视。绿色建材是资源消耗少、环保节能的一类新型建筑材料,切合国家建材产业发展战略以及两型社会建设的需要。大力开发和利用各种高品质的节能材料,是节约能源、降低能耗、保护生态环境的迫切需要。武汉工程大学无机非金属材料工程专业是湖北省本科品牌专业,一直重视根据国家社会经济发展的需求培养人才,近年来把绿色建材作为该专业的特色之一进行重点建设。我们在无机非金属材料工程专业构建了以绿色建材为特色的高素质人才培养体系,有效推动了专业建设水平的提升,为地方及区域经济的发展、两型社会的建设输送更高素质的工程技术人才。
一、高素质人才培养体系内容
1.高素质人才培养方案的优化。根据教育部无机非金属材料工程专业指导委员会制定的《无机非金属材料工程专业规范》,在人才培养方案“业务培养目标”和“业务培养要求”中突出绿色建材特色、强调工程实践能力和科研创新能力的培养。充分利用现有硬件条件与人员条件,研究并整体设计了四年培养周期的课程设置、实践教学环节和科研能力训练及其学时分配比例、实施序次和成效评价体系。在课程设置和实践教学环节中全面融入“绿色”元素,设置特色课程。同时强调课外科技活动、进一步突出实践教学,通过优化整合,把第四学年调整为以实习、综合实验、课程设计、毕业设计(论文)为主的实践教学年,重点加强对学生工程意识和实践动手能力、科研创新意识和能力的培养。通过优化,将专业实验课程中综合性、设计性实验比重提高到20%以上,使实习、综合实验、课程设计、毕业设计与毕业论文等综合性实践教学环节的总学时达到40周,总学分达到60。
2.高素质人才培养模式的探索。围绕“武汉工程大学以‘三实一创’为核心的人才培养模式改革计划”,结合专业自身发展特点、社会和行业需求,探索了以工程实践能力和科研创新能力培养为主体、以绿色建材为特色的1+1+1高素质人才培养模式,突出对节能环保理念、工程实践能力和科研创新能力的培养,切实提高学生对绿色建材的理解水平和实践能力。以导师制的形式要求具有高级职称的教师结合自己的研究课题吸收高年级学生进实验室从事科研工作,多方位培养学生的创新精神与创新能力,并把学生获得的科技成果计入学分,从制度上鼓励学生创新。1+1+1创新人才培养模式具体为:1个科研课题:鼓励学生在深入理解绿色建材节能环保理念的基础上,自主选题,参加教师科研项目,并申报校长基金、节能减排等大学生课外科技活动项目。1名指导教师:负责指导学生完成科研项目中的一个具体内容,注重发挥学生的主观能动性,培养绿色理念和科研创新能力。1年的系统实践训练:学生独立完成有关绿色建材产品的实验设计、材料制备与表征、主机设备(窑炉)设计与工艺设计等实践训练,带着自己的“绿色建材作品”出实验室。
3.师资队伍建设。教师是办学质量的根本保证。通过讨论、学习、交流,在教师中树立创新教育、实践教育和环保教育的理念,并将其贯彻落实到课程教学和实践教学中去,鼓励教师积极承担绿色建材相关的教学研究项目和科研课题。同时注重从企业聘请实践经验丰富、创新能力突出、环保意识较强的工程技术人员担任兼职教师,指导学生的实习以及毕业设计。提高实践教学的整体水平,并较大幅度提高了“双师型”教师比例,
4.实验室与实践基地建设。充分利用中央财政支持地方高校发展专项资金“绿色建材实验平台”项目的投入,建立比较完善的校内实验与实训基地,建成“绿色建材合成与制备实验室”、“绿色建材结构与性能表征实验室”以及“绿色建材设计实验室”等3个实验室,形成比较完善的绿色建材实验教学平台,为高素质人才的培养提供有力保障。
5.教学方法改革。利用绿色建材的节能环保和循环经济理念,激发学习兴趣,重视培养学生的创新思维与自主学习能力。课堂教学方面:注重教学生“学”,多采用以归纳法为特点的启发式教学,塑造学生的创新思维和环保意识;实践教学方面:注重培养学生观察、发现、表达、分析、解决问题的能力;考核方式方面:应注重知识的应用,考核方式不拘一格,减少笔试的比重;在实践教学环节要重视过程,鼓励创新。
二、高素质人才培养体系的实施方案
1.通过问卷调查、现场走访等形式,了解在两型社会背景下企业对无机非金属材料工程专业本科生素质与能力的要求;统计分析调查结果,指导人才培养方案的修订。
2.贯彻落实以工程实践能力和创新能力培养为主体、以绿色建材为特色的1+1+1人才培养模式,并按照其要求,修订相关教学大纲,制定合理的考核方式。
3.通过学习、讨论、交流,在教师中牢固树立创新教育、实践教育和环保教育的理念。
4.利用中央财政支持地方高校发展专项资金的投入,建设完善的绿色建材实验教学平台,争取与地方企业共建实验室和实习基地,改善实践教学条件。
5.在教学方法上,以节能环保和循环经济理念,激发学习兴趣,重视培养学生的创新思维与自主学习能力;重点探索启发式、探究式、讨论式、参与式教学;加强对实践教学环节的过程控制,弱化结果验证,鼓励创新;进行课程考试改革和考核方式改革,减少笔试的比重。
三、高素质人才培养体系的作用与意义
1.以绿色建材为特色的无机非金属材料工程专业高素质人才培养体系建设符合两型社会建设发展需要,有利于提高“无机非金属材料工程”湖北省本科品牌专业的办学水平。
2.在人才培养方案和人才培养模式中突出“绿色建材”的特色,引入节能环保和循环经济理念,有利于激发学生的学习兴趣,提高教学质量。
3.绿色建材切合社会热点及经济发展需求,以绿色建材为特色的高素质人才培养体系的建立有助于学生形成质量-成本-效益-环境四位一体的新型工程观,深入理解专业需求,切实提高学生的素质和能力。
4.有利于培养具有无机非金属材料产业可持续发展及循环经济理念、适合两型社会发展需求、工程实践能力和创新能力强的绿色建材专门人才,有效推动专业人才培养质量的提升,提高学生的就业竞争力。
材料是社会文明进步的一个重要标志,也是当今各个国家和地区发展基础工业与开发新技术、新行业的源泉和动力。“无机材料工学”课程是长沙理工大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业培养方案中的主干课程和专业必修课程,并在2006年获长沙理工大学重点课程立项。课题组成员从以下几方面对教学改革进行了探索与研究,取得了较好的教学效果。
一、构建先进的“树”式教学体系
“无机材料工学”课程以前是按“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”来分篇进行教学的,这里的每种材料及制品都有组成及设计、原料、制备工艺,但又都有不同之处,分篇教学就有同一工序的原理重复讲述,教学效率低,学习内容有限,在培养计划规定的课时中一般只能学2篇。而2008年开出的“无机材料工学”课程打破传统的由“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”等四大工艺学构成的彼此独立分散体系,建立了以“无机非金属材料的基本概念一材料工艺原理一材料物化性能为主干,合理渗透原、材料结构及物性的“树式”课程教学体系。力求教学内容的“精、全、新”;压缩重复性理论教学,加强实验环节,把实验课单独分离出来,注重了对学生动手能力的强化。以无机材料制备原理和工艺及其控制为主线有序有机结合与分离来组织教学内容。新体系的建立,既。提高了教学效率,也拓宽了专业口径。
二、优化课程教学内容
近几年无机非金属材料工程专业的毕业生大部分在中铁建设局、、路桥公司等单位就业,从事道路材料、陶瓷材料、无机一聚合物复合材料研究开发、工程应用和技术管理的占毕业生总数的80%以上。经过广泛调研和讨论,明确了专业方向定位于道路与建筑材料、陶瓷与装饰材料和无机/聚合物复合材料三个专业方向。根据这三个专业方向,我们确定“材料组成(还增加了胶凝材料)设计及制备、材料的性能控制及检测”为“无机材料工学”课程重点教学内容。同时注意本课程和每个专业方向内的课程群教学内容的整合,避免重复,提高学习效率。作为一所培养应用型专业技术人才的理工大学,材料学科与其他理工学科具有很强的渗透性和互为支撑的关系,从而使学生所学内容与就业后的应用结合得更紧密。学习的目的明确了,学生对学习该课程的积极性也就提高了。
在教学中还注意正确处理课程中知识和能力的关系、理论教学与实践教学之间的关系;融入本领域中最新的技术、方法和发展动向,并结合教师研究的科研项目和成果教学,拓宽了教学内容。
三、改革教学方法与手段
在传统教学的基础上,不断探索新的教学方法,充分调动学生学习的积极性与主动性。积极采用多样化的教学方法,主要有教师讲授、课堂研讨、实验及专业实习、课程设计及毕业设计(论文)等形式。
无机材料工学是将“水泥工艺学”、“陶瓷工艺学”、“耐火材料工艺学”、“玻璃工艺学”四大工艺学融合而成,教师将按照四种材料及制品共同的工艺流程来讲授,在原、燃料-材料组成设计与配料计算-配合料加工-材料热加工-冷却-制品及制品精加工每一个环节中,四种人造材料都各有差异,教师在讲授中将四者作比较,让学生对四种人造材料制造工艺的异同有更清晰的了解。在课堂上针对学生在学习过程中遇到的疑点、难点,积极组织学生当堂研讨,学生在互相讨论过程中消除疑问,更深刻地掌握所学课程。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。仅仅学习课本知识是远远不够的,为此开设实验课以及组织学生进行专业实习也是该课程学习中一个必不可少的部分。学生通过实验以及到工厂、企业的参观实习,提高动手能力,亲身体验材料制备的工艺流程,并处理相应的专业问题。
为了让学生们能够学以致用,新的06培养计划中本课程设置了无机材料工艺课程设计这一环节。学生在课程设计中将运用所学知识,根据不同的实际情况,选用设备、设计工艺流程,最终设计出符合要求的材料生产工艺。在课程设计过程中,学生将学会如何融合、应用所学知识并付诸实践,方便以后更好更快地走向社会、融入工作。
在学期最后的毕业设计及论文中,学生要对自己所学知识进行总结、深化,上升到一个新的层面。
在进行教学方法改革的同时,我们充分利用现代教学手段,积极开发计算机辅助教学课件,自行研究制作的“无机材料工学”、“绿色建材”多媒体教学辅助课件,分获湖南省高等学校第六、七届“大成杯”多媒体教育软件比赛三等奖。并将多媒体课件应用于在教学实践中,推进现代化教学手段的运用。
四、注重教材建设
中图分类号:C421 文献标识码:A 文章编号:1672-1101(2012)01-0074-03
学分制是以学分为单位衡量学习量和学习质量的教学管理制度,它表征了培养方案完成情况、学习量的上下限、毕业、学位授予标准等教学因素的数字化计量。为切实贯彻《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《安徽理工大学学分制实施方案(试行)》精神,深化教育教学改革,提高教育·教学质量,培养高素质人才,我校从2009级全日制本科生开始试行学分制教学新模式。其目的是遵循教育教学规律,按照“因材施教”的原则,充分考虑学生的基础和水平,调动每个学生的学习积极性,使每位学生的学习潜力得到充分发挥。经过两年多有益地尝试和实践,在学分制改革方面取得了一些宝贵的经验,同时也发现了一些问题。如何以学分制改革为契机,构建理工科创新人才培养新模式是当前高校教学面临的新问题。本文结合2009级无机非金属材料专业学分制培养计划,谈谈如何构建和完善学分制下理工科专业创新人才培养的教学体系。
一、实施学分制教学改革的目的和意义
全面实行学分制改革的目的在于因人施教,在弹性修读年限内(3~6年),学生修满或超额完成相关专业培养方案所规定的学分,可以申请学位,经核准后准予毕业。因此,学分制改革必须把学习的主动权交给学生,鼓励学生根据自身情况选择课程、授课教师和上课时间,自主安排学习进程,自主构建适应个人发展的知识构架,真正体现了学生在学校的主体地位。
实施学分制教学是以培养学生创新精神和实践能力为重点,突破传统的专业人才培养模式,推行弹性教学管理制度,承认学生的个体差异,打破传统基础课、专业基础课、专业课“三层楼”结构,强化整体设计,实施模块教学,形成各门学科合力塑造创新人才的格局,提高人才培养质量。
二、构建理工科专业学分制教学与管理的平台
(一)完善学分制下教学课程体系建设
学分制是以充分发展学生个性为主导特征的教学管理模式,其课程设置既要体现学科体系的完整性,又能留给学生充分发展个性特长的自由空间。因此,学分制课程设置包括以下几个基本模块,其基本框架如图1所示:
文化素质课程模块与公共素质课程模块主要是公共基础课程(数学、物理、化学、英语、计算机文化等),学生必须参加上述模块教学并获得足够的学分。而专业素质课程模块和创新实践课程模块则是以培养学生技能,发展学生个性,自主选课,自主选择学习时间为基本特征的弹性学制的课程体系。
专业素质课程模块主要以专业核心课程、专业任选课程为基本组成,通过核心专业课程、专题研究、专业实验、生产实习和毕业设计、毕业论文等必修课程,以及拓宽专业知识面而设置的选修课程,培养学生基本专业技能和素养。学分制下无机非金属材料专业培养计划核心课程模块将陶瓷工艺学、水泥工艺学、玻璃工艺学等工艺类课程整合为无机非金属材料工艺学,夯实学生专业基础知识,同时也兼顾学生的专业性和兴趣爱好,提供了陶瓷、水泥、玻璃等学科方向的专业任选课程,充分体现了发展学生个性为主导特征的学分制教学管理模式。创新实践课程模块是以学生的基本专业技能、自主性、探索性、兴趣性学习为基础,以个人或小组合作的方式进行。通过某一学科问题或研究方向,学生亲自实践获得实验数据,并应用所学知识加以归纳和总结。在2009级无机非金属材料专业创新实践课程模块中,增设了“科研实践活动”等环节,鼓励学生运用专业基础理论知识开展科学研究,效果十分明显,部分学生在导师的指导下还获得了《安徽理工大学全日制本科生科研资助》资助,极大地鼓舞了学生从事科学研究的热情。
(二)强化本科生导师制
本科生导师制是一种教育制度,与学分制、班建制同为三大教育模式,是现行教育制度的补充,是落实学分制的保证,是确保本科生质量和创新能力的有益尝试。
我校经过这几年本科生导师制实施,获得了一些成绩和经验。例如学生的综合素质和能力得到了显著提高,在导师的指导和帮助下,部分学生连续参加多届全国性“挑战杯”创业计划大赛,并有不俗的表现。经过导师制培养的毕业生,无论是就业还是自己创业,均表现出良好的素质。同时,本科生导师制实施过程中也存在一些问题:部分导师指导的内容随意、指导的学生过多、指导的积极性不高、指导的效果不明显等等。为此,一方面学校应建立完善的导师制考核与激励制度,加强教师的育人意识,强化导师的责任与义务,明确“如何导和导什么”。另一方面调动学生的积极性,使其主动与导师沟通与交流,确保导师制应有的功能和作用。
(三)推行研究型教学
一方面,改革传统的教学方式和教学手段,实施案例教学、问题式教学和启发式教学;探索和发展多样化、多重标准的考核评价标准,重视教学过程,轻视考核结果;重视学生能力,轻视考试分数。另一方面,以培养学生的创新精神和创新能力为目的,立足所学,从工程背景和课题出发设置问题情境,在教师的引导下,确定课题,通过观察、实验、分析、归纳、猜想、论证、社会实践等方式进行学习,进一步提高学生的创新意识和创新能力。
(四)构建开放模式实验室管理体系
实验教学作为高校教学工作的一个重要组成部分,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方式以及严谨的工作作风起着不可替代的作用。随着社会对创新型人才的要求提高,实验教学环节对高素质人才培养所起到的作用也越来越明显。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中也明确提出要“高度重视实践环节,提高学生实践能力”。可见,高校实验室实施开放是学分制教学改革发展的必然。如何建立与学分制教学相适应的开放实验室模式,成为当前实验教学改革的研究课题。
1.建立理论教学与实验教学并重新模式。长期以来,实验教学一直定位于辅助教学的地位上,成为理论教学的附属品,实验技术人员被称之为教学辅助人员。在教学观念、教学模式、实验室建设及管理的水平上,也不能充分满足高校培养具有创新和实践能力人才的根本要求。因此,必须更新观念,强化理论教学和实验教学没有主辅之分,深刻认识到脱离了实验教学的理论教学,培养的学生可能也就只会纸上谈兵,高分低能。
2.构建新型的实验室管理模式。构建新型的校级实验教学中心。改革实验教学的管理模式,将学校实验教学按专业大类调整、统一规划,建立几个校级实验教学中心,减少重复建设,实现实验设备、实验课资源共享。目前,学校针对学分制培养计划,完善了材料科学与工程学院《实验中心管理制度》。建立实验教学的网络信息平台。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台,实现实验课信息的维护、排课、选课、统计分析等管理工作的信息化、系统化和规范化。对于部分学生选课集中,设备复杂,实验药品用量大和一般重复性、验证性实验,可以购置或开发网络虚拟实验软件,实现网络实验教学,也可以获得良好的教学效果和经济效益。充实实验教学内容。以创新意识和创新能力的培养为指导思想,减少验证性实验,增加设计I生、探究性实验内容。改革传统的以教师指导为主的实验教学模式,让学生在探究性、设计性实验的教学过程中,自主设计实验路线和实验装置,提高学生解决实际问题的能力,使实验教学内容更贴近学科发展和其他领域的需要。例如,我校在2009级无机非金属材料专业学分制培养计划中,设置了共计5周的《无机非金属材料工艺实践》环节,鼓励学生自主应用无机非金属材料专业理论知识,运用专业实验平台开展实验实践活动。加大实验室开放力度。一方面是实验设备、内容开放。另一方面是时间和空间上开放,即学生可以自主选择方式进入实验室进行实验;只有两者有机结合,才能充分发挥实验室对高素质人才培养所起的作用
3.加强实验队伍建设。加强实验室队伍的建设,提高实验工作人员主动性和创造性。鼓励学术水平高、管理能力强的教授、博士参加实验室建设和管理、实验内容的设计、实验过程的指导,形成一支结构合理,与理论教学队伍互通,核心骨干相对稳定,教风优良,治学严谨,勇于探索和创新的实验教学队伍。
(五)强化实践教学,培养学生实践创新意识和能力
创新来源于实践活动和求知的好奇心。加强实践环节教学,有助于培养学生的创新意识和能力。
1.完善实践实习体系。落实校外实习基地,建立一支校内校外相互融合的实习指导教师队伍。
2.加强毕业设计(论文)工作。毕业设计(论文)是十分重要的教学环节之一。首先,要求教师将工程实际问题、工艺设计以及从事的科研课题与学生毕业设计(论文)的选题相结合。其次,在学生完成毕业设计(论文)过程中,要求指导教师尽量为学生提供自己独立从事工程设计、科学研究的空间,充分发挥学生自主学习和自由创新的能力。最后,加强毕业设计(论文)检查,建立毕业设计(论文)检查制度和评优制度,加强毕业设计(论文)全过程跟踪与管理,切实提高毕业设计(论文)的质量。
3.推动课外科研与科技竞赛等活动。为低年级学生举办力学、化学实验竞赛等课外活动,培养学生创新意识。鼓励高年级学生申报大学生实践创新训练计划项目,积极参加指导教师的科研项目。在实践过程中,强化团队合作意识,培养学生自主学习和实践创新能力。
二、基于循环经济发展需要的专业建设思路
在专业培养目标的指导下,该专业的建设思路紧紧围绕“面向循环经济需要”这一时代主题,以课堂教学为基础,积极拓展实践与创新教育空间,实现理论、实践与创新的无缝对接,激发学生的学习兴趣,深化学生对“资源再生”的认识,努力将其培养成高素质的、符合循环经济发展需要的复合人才。基于这一思路,我们在专业课程设置、实践教学及学生创新教育等方面进行了探索。
三、再生资源科学与技术专业建设模式探索
(一)课程设置
课程教学内容的安排必须为专业发展目标服务,充分反映课程教学的目的。在参考本校冶金专业、材料专业及无机非金属专业课程设置的基础上,同时参考其他院校相关专业的课程设置,我们提出了本专业的课程设置。根据教学目标,我们将课程设置分为通识教育类课程、专业基础课程、专业课程、选修课程。具体如下:通识教育类课程:包括德育教育类、外语、数学、物理、基础化学、制图、计算机、体育以及其他适合本学科的特色课程。专业基础课程:包括物理化学、冶金原理、传输过程基本原理、材料科学(金属材料、无机非金属材料)、工程力学、工业生态学、机械设计基础等。专业课程:包括再生金属冶金、冶金固废资源化、冶金工艺学、资源加工学以及其他与本专业相关的特色核心课程。选修课程:包括循环经济学、环境材料、冶金过程物流管理、冶金资源综合利用、再生资源利用新技术等。具体如图1所示。图1再生资源科学与技术课程设置体系
(二)实践教学探索
实践教学密切联系课堂、社团和合作基地广泛开展。进入专业课的学习后所需要进行的实习包括认识实习、生产实习、毕业实习三类。认识实习的目的主要在于通过教师和工程技术人员的授课,以及工人师傅的现身说法全面了解相关的工艺过程。在实习的过程中,学会从技术人员和工人们那里获得直接的和间接的生产实践经验,积累相关的生产知识。通过认识实习,学习本专业方面的生产实践知识,为专业课学习打下坚实的基础,同时为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。本专业学生2014年将进行认识实习,为了使学生能够真正认识资源的再生过程,我们选取了几个比较有代表性的厂家作为我们的合作伙伴。比如我们选择电弧炉厂,这样既可以使学生对冶金过程有所了解,又可以对废钢的回收利用有一个基本的认识。比如选择转底炉厂,可以使学生知道钢铁粉尘回收以后在经过转底炉的处理,就可以生成金属率非常高的球团,可以直接进入转炉或电炉。这是钢铁厂资源回收的一个重要途径,这必将加深学生对本专业的认识。比如生产实习,是学生在生产现场以工人、技术员、管理员等身份,直接参与生产过的程。但是目前由于各种原因,学生没有办法真正参与到生产过程中。为了解决这一矛盾,我们考虑将学生分成小组的形式,将集中实习期变为分散实习。比如将学生分为若干组,每组4~6人,每周有固定的1~2天以企业员工的身份直接参与到企业的生产中。学生除了在生产现场实践以外,还要帮助企业整理相关资料,如有必要可利用自己的理论知识对相关工人开展讲座,这样应该会受到部分企业的欢迎。这对于企业和学生来说是一个双赢的局面,既锻炼了学生的能力,又帮助企业解决了部分问题,部分学生毕业后还可能到相关企业工作。
(三)创新教育
本专业作为一个新兴专业,担负着为循环经济发展做出贡献的使命。因此在对学生的培养过程中,必须抓住“创新”这一重要命题开展相关教学。为此,我们在教学过程中采取了以下措施强化学生的创新意识。
1.本专业所有学生须参加“创造力与创新能力开发”
这门课程的教学。这门课程由本校从事多年素质教育的教师担任主讲,这对于加深学生对创新的认识有重要的启发作用。
2.鼓励学生积极参与相关的科研课题。
从大学二年级开始,鼓励学生参与到教师的科研项目中,并为学生指定相应的导师;同时也鼓励学生到当地的再生资源企业中开展相关的社会实践,了解目前资源循环产业的发展现状及趋势。
“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。
参考文献
[1]李书伟,刘绍娜.“卓越工程师培养计划”下实践教育的思考[J].中国现代教育装备,2011(11):138-140.
[2]焦宝祥.卓越工程师教育与应用型本科实践教学体系的设计[J].考试周刊,2012(75):147-148.
[3]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究,2012(5):15-17.
[4]李娜,王武,王红玲.实习基地外延拓展与校企合作内涵建设研究[J].实验技术与管理,2012,29(10):185-187.
1 教学内容的选材
在教学内容的选材方面,我们综合考虑了以下几个因素:
首先,学生必须能够有所学,开设一门课程才是有意义的。光电材料是功能材料的一种,为了便于学生循序渐进地吸收理解光电材料的专业知识点,教学内容分成三个方面:光功能材料、电功能材料、光电材料及器件。首先,讲解光功能材料和电功能材料方面的知识点,在具有这些知识的基础上,再讲解光电材料及器件方面的知识,学生们就比较容易理解。
其次,我们结合现在的就业情况及研究热点。我们设置的教学内容,既考虑了学生们以后的就业,也考虑到想进一步深造读研究生的学生们的研究工作。光功能材料方面的教学内容包含了激光材料、发光材料、红外材料及光纤材料。电功能材料方面的教学内容包含了导电材料、半导体材料、介电材料、铁电材料及超导材料,其实半导体材料也是一种导电材料,之所以把半导体材料单独作为一个章节,是因为半导体材料是太阳能电池和LED照明灯的核心材料,这也是为后面的光电材料及器件的讲解做铺垫。光电材料及器件方面的教学内容包含了光电子发射材料、光电导材料、透明导电薄膜材料、光伏材料与太阳能电池及光电显示材料。
2 教学方法的探索
光电材料的内容更新很快,现在的学生不仅应该掌握传统基础的材料知识,更应该掌握最新的知识点,更应该了解光电材料的最新研究进展,而使用多媒体教学能够及时地更新课件的内容,使得教学内容能够跟上最新的研究成果[2],也能让学生及时了解学习最新的材料知识。
多媒体教学还有助于激发学生学习的兴趣[3],因为它在视觉上能够让学生很直观的学习知识,比如:太阳能电池的工作原理,我们可以在Powerpoint(PPT)上给出太阳能电池工作原理图,然后再对照图给学生详细讲解其原理,学生将更深刻的理解其原理。再比如,在讲解光纤的传输原理时,可以通过多媒体技术使用动画,让学生很直观地了解光纤的原理。
但是多媒体教学应该和传统的板书结合起来,因为有些知识仅仅通过多媒体展示,学生可能比较难理解,还需要老师再次将其中的重点和难点板书出来详细讲解,同时也可以加深同学的印象。
同时,我们在整个的教学过程中,采用的是启发式及提问式的教学方法。通过对学生进行提问,启发学生自主思考,加深学生对知识点的理解。
3 课程考核方式的选择
课程考核的成绩包含两个方面,一个是平时成绩的考核,一个是期末成绩的考核。
平时成绩的考核,我们通过上课提问、课后习题、出勤率等方面进行考核。上课提问可以考查学生对上节课内容的掌握程度,还可以考查学生是否认真听讲、是否认真思考问题。课后习题包括两个方面,一个是对课上内容的考查,帮助学生巩固课上知识,另一个是对课外知识的拓展,督促学生课后查阅文献,培养学生的学习能力。
期末成绩的考核,我们采用撰写科技论文的形式进行考核。《光电材料导论》开设在大四上学期,总共24个课时。因为光电材料的内容更新比较快,而教学课时比较有限,通过撰写科技论文的形式,既可以督促学生去更全面的了解光电材料最新的研究进展,又可以锻炼学生查阅文献的能力,培养学生总结文献的能力,有利于大四学生在下学期更快进入本科毕业论文的工作。
4 需要改进的地方
作为本专业开设的新课,在教学的探索与实践过程中,肯定存在一些不足,有很多地方需要我们去反省和改进。我们自己对此进行了总结,具体包括以下三个方面:
(1)在多媒体教学过程中,我们不仅只是使用了PPT这个软件,还应该引入视频,比如,在讲解使用直拉法制备单晶硅时,就可以引入一段视频,让学生更直观地了解使用直拉法是如何制备单晶硅的。
(2)在教学的过程中,我们还应该出示实物,让学生能够直接接触,加深印象。可以出示实物包括光纤、发光二极管LED,单晶硅片和多晶硅片(这时,还可以教学生从宏观上如何分辨单晶硅片和非晶硅片)、ITO玻璃、闪锌矿及纤锌矿结构模型等,不但增强生学习光电材料的兴趣,而且让他们对光电材料实体有直接的感性认识[4]。