時(shí)間:2022-05-07 09:28:02
導(dǎo)語:在材料科學(xué)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【摘 要】《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)科中一門重要的基礎(chǔ)課程。在多年的教學(xué)工作中,通過不斷的學(xué)習(xí)與實(shí)踐,在優(yōu)化教學(xué)方法,融會(huì)貫通理論知識(shí)等教學(xué)改革措施中,大大提高了教學(xué)效果,并很好地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。
【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)基礎(chǔ);教學(xué)方法;知識(shí)體系
材料是人類文明進(jìn)步的里程碑,時(shí)代的發(fā)展需要材料,而材料又推動(dòng)時(shí)代的發(fā)展,所以人們把材料視為現(xiàn)代文明的支柱之一[1]?!恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)科中一門重要的基礎(chǔ)課程,是相關(guān)材料學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和媒介,它起著公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課程之間的紐帶作用,特別是在各學(xué)科相互交叉融合不斷加強(qiáng)的今天,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》在高校教學(xué)中的地位更加的突出和明顯。通過《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué),使學(xué)生很好的掌握材料科學(xué)的基本理論,是學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ),也是今后從事材料科學(xué)研究工作的重要基礎(chǔ)。
伴隨著材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容不斷擴(kuò)充更新,《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革問題也日益顯現(xiàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,普遍反映課程內(nèi)容枯燥、抽象,知識(shí)點(diǎn)太多,難于理解等,學(xué)習(xí)具有一定難度。結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì),本文探討了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐。
1 優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
1.1 多媒體輔助教學(xué)
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程涉及到物理、化學(xué)、高分子等多個(gè)相關(guān)學(xué)科,課程具有內(nèi)容多,概念多,理論抽象等特點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn),《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法改革的主要措施是:改變過去單一的粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)方法,制作多媒體課件輔助教學(xué),將看不見摸不著、又極為抽象復(fù)雜的材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)形態(tài),生動(dòng)、直觀的表達(dá)出來,使學(xué)生易于理解和接受。如三元相圖的空間模型,晶體結(jié)構(gòu)的大量空間堆疊,空間粒子間的錯(cuò)綜復(fù)雜的相互聯(lián)系,位錯(cuò)的各種交互作用等,需要很豐富的空間想象力去理解。這些教學(xué)內(nèi)容單靠課本上簡(jiǎn)單的平面圖形和教師的靜態(tài)模型,難以讓學(xué)生理解和掌握。結(jié)合《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容及課程特點(diǎn),采用多媒體教學(xué)為主的教學(xué)方式,大大提高了教學(xué)效果。在講述三元相圖時(shí),將相圖進(jìn)行拆分、重組,可以很清晰的把點(diǎn)、線、面的具體位置及相互關(guān)系展示給學(xué)生。多媒體教學(xué)通過形象、逼真的動(dòng)畫形式,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從平面到立體、從單色到彩色、具有局部結(jié)構(gòu)解析功能、全方位演示課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,極大的豐富了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)信息量,擴(kuò)充了教學(xué)內(nèi)容,既有利于學(xué)生空間概念的建立,正確理解材料微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和宏觀性質(zhì)及其應(yīng)用之間的相互關(guān)系, 又提高了教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使教學(xué)效果得到了明顯的提高。
1.2 “參與式”和“互動(dòng)式”教學(xué)
在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的講授過程中,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體參與教學(xué),針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,采用學(xué)生分組討論、學(xué)生代表上臺(tái)講授、同學(xué)間辯論、老師點(diǎn)評(píng)等教學(xué)方法,使學(xué)生感受到自己是教學(xué)的主體,引導(dǎo)他們?cè)诿裰?、寬松、和諧的課堂氣氛中自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)。讓學(xué)生變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“自主學(xué)習(xí)”,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性為前提,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生“愛學(xué)習(xí)”。促進(jìn)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的正確方法,使學(xué)生“會(huì)學(xué)習(xí)”。另外,通過布置部分教學(xué)內(nèi)容自學(xué)、閱讀一些必要的參考書、撰寫小論文等形式,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,獨(dú)立思考,大大提高了學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。
2 知識(shí)體系的融會(huì)貫通
高效的課堂要以扎實(shí)的教學(xué)內(nèi)容為載體。扎實(shí)的教學(xué)內(nèi)容是課堂教學(xué)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的載體。課堂教學(xué)并不是教學(xué)內(nèi)容越“多”越好,也不是越“難”越好[2],而是要在了解學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,合理地確定教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。因此,課堂上教師要以“精講多練”方式落實(shí)教學(xué)重點(diǎn),要讓學(xué)生扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí),發(fā)展熟練的基本技能。在分析和講解各種材料理論體系時(shí),我們都從理論范疇和科學(xué)體系層面進(jìn)行融會(huì)貫通。例如在講授材料中的質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散、結(jié)構(gòu)缺陷類型、界面偏析、相變類型、表面帶電等時(shí)均進(jìn)行了整合貫通,使學(xué)生既能夠把握材料的共性,又能熟悉材料的個(gè)性。
材料科學(xué)在理論上的交叉融合已日益明顯,材料制備和使用過程中許多概念、現(xiàn)象和轉(zhuǎn)變都存在著許多相似之處[3]。例如馬氏體相變理論最初由金屬學(xué)家建立,廣泛應(yīng)用于鋼的熱處理理論解釋。而氧化鋯增韌陶瓷中同樣也發(fā)現(xiàn)了馬氏體相變現(xiàn)象,并作為陶瓷增韌的一種有效方法。又如缺陷行為、平衡熱力學(xué)、擴(kuò)散、塑性變形和斷裂機(jī)理、界面的精細(xì)結(jié)構(gòu)與行為、晶態(tài)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、不同類型材料中的電子遷移理論等可以用來解釋不同類型材料的行為。這些都為材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容整合提供了十分良好的基礎(chǔ)和可能性。
3 注重實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)以致用
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程所面臨的學(xué)時(shí)數(shù)不足與當(dāng)代知識(shí)信息量迅速增加、課程內(nèi)容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇,深化教學(xué)改革迫在眉睫。如何提高《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果,形成知識(shí)傳授、思維方法與能力培養(yǎng)、創(chuàng)新精神相互滲透形成的完整系統(tǒng),課題組成員進(jìn)行了深入的嘗試和探索,從教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進(jìn),到融匯情感教育,千方百計(jì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,注重實(shí)踐環(huán)節(jié),要求學(xué)生學(xué)以致用,達(dá)到了較理想的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可幫助學(xué)生鞏固和加深對(duì)理論知識(shí)的理解,掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際,自己動(dòng)手分析、解決問題的能力。目前,我們材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,通過實(shí)驗(yàn)課程的基本訓(xùn)練,學(xué)生擁有了較多的實(shí)踐和動(dòng)手機(jī)會(huì),實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力得到較大程度的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中占有重要地位,加強(qiáng)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí),掌握實(shí)驗(yàn)技能。
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程是一門與實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐緊密相聯(lián)的學(xué)科。強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),無論對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)理論的掌握還是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)都具有舉足輕重的作用。以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力是我們高校教育的重中之重,但長期以來《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)的開設(shè)都是沿用實(shí)驗(yàn)教材上所設(shè)置的內(nèi)容,大多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,我們的實(shí)驗(yàn)部分逐步調(diào)整為兩個(gè)部分:一部分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練學(xué)生材料配置的基本技能和掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí);另一部分則為綜合性實(shí)驗(yàn),如樣品的制備、材料的分析等,提前將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置給學(xué)生,讓學(xué)生查閱資料,自擬實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,一直到自主完成實(shí)驗(yàn)操作,處理好數(shù)據(jù),上交數(shù)據(jù)報(bào)告等全過程。這對(duì)學(xué)生的獨(dú)立性培養(yǎng)很有益處,對(duì)他們將來做科研也很有幫助,對(duì)我們老師也有了更高的要求。在教學(xué)實(shí)踐中,將“粘土性能測(cè)定及差熱分析”設(shè)計(jì)為綜合實(shí)驗(yàn),涉及到粘土白度、表面電位、陽離子交換容量、膨脹容、膠質(zhì)價(jià)等物理性能測(cè)定,粘土的鈉化、有機(jī)改性,差熱分析等。學(xué)生在教師指導(dǎo)下分析粘土的物理性能,對(duì)改性前后粘土進(jìn)行查熱分析并對(duì)比,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力,培養(yǎng)了分析問題能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中打破傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)接受的缺點(diǎn),使學(xué)生逐步形成以自助式學(xué)習(xí)方式,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)由封閉變?yōu)殚_放,有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)質(zhì)量。針對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)課程已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容安排驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),鞏固已學(xué)過的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生加深了材料的成分結(jié)構(gòu)的了解。
在加強(qiáng)實(shí)踐的教學(xué)改革中,采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)與學(xué)院平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相結(jié)合的方式,推進(jìn)課程實(shí)踐教學(xué)的全面提高。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生加深了材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、材料制備工藝材料、使用性能之間有著相互依存、彼此影響的復(fù)雜關(guān)系的理念,有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生既提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,又進(jìn)一步鞏固了課堂教學(xué)的內(nèi)容,取得了新教學(xué)培養(yǎng)模式的良好的教學(xué)效果。
在不斷的教學(xué)改革實(shí)踐中,良好的教學(xué)效果已初見端倪。但教育教學(xué)改革是一個(gè)新的事物,總會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的新問題,這就需要我們認(rèn)真地區(qū)對(duì)待去解決,從中改進(jìn)我們的教學(xué)效果,提高我們的教學(xué)質(zhì)量。此外,從與科學(xué)技術(shù)和人類文明社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的角度上說,教育教學(xué)改革也是永無止境的。教學(xué)質(zhì)量是高等教育的主題,只有不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),深化《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革,才能提高材料科學(xué)基礎(chǔ)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。必須正確認(rèn)識(shí)到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)改革是一項(xiàng)涉及面廣、科學(xué)性強(qiáng)的系統(tǒng)工作。在教學(xué)改革中,必須始終抓住基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐相結(jié)合的特征。只有勇于實(shí)踐和探索,并不斷充實(shí)和完善,才能達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、高素質(zhì)和復(fù)合型人才的目標(biāo)。今后我們要對(duì)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程改革做更多的具體的探索和調(diào)查研究,以總結(jié)其中的教改效果和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),通過不斷地實(shí)踐、不斷地認(rèn)識(shí)、不斷地完善,相信我們定會(huì)走出一條適合于材料科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的成功之路。
摘要:本文主要講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程,并詳細(xì)講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究和應(yīng)用,以及原位反應(yīng)自生法的研究發(fā)展趨勢(shì)。原位反應(yīng)自生法廣泛應(yīng)用在制備金屬基復(fù)合材料、金屬陶瓷復(fù)合材料等方面。本文作者認(rèn)為原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料可以應(yīng)用在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)該增加一些原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)課程,從而提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:原位反應(yīng)自生法 復(fù)合材料 材料科學(xué)與工程專業(yè) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 研究 應(yīng)用
一、前言
在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科教學(xué)工作中,本科學(xué)生在高年級(jí)就開始學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。其中在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)中,在講述材料的制備工藝方法中講述過原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料。原位反應(yīng)自生法是制備金屬基復(fù)合材料,金屬陶瓷復(fù)合材料,以及金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料的主要方法。原位反應(yīng)自生法是在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)在基體內(nèi)原位生成一種或幾種增強(qiáng)相從而達(dá)到強(qiáng)化的目的。這種方法可得到增強(qiáng)體顆粒尺寸細(xì)小,熱力學(xué)性能穩(wěn)定,界面結(jié)合強(qiáng)度高的復(fù)合材料,是一種很有前途的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制造工藝。原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料由于具有可以達(dá)到凈近尺寸成形的優(yōu)勢(shì),所以能夠廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域中。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科課程教學(xué)中,在材料加工工程和材料制備方法中都講述過原位反應(yīng)合成技術(shù)。此外還可以將原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料作為一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的工藝過程。所以原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。本文首先講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程,并講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中的研究和討論。并對(duì)原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
二、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程
為了克服傳統(tǒng)方法制備的復(fù)合材料存在增強(qiáng)體顆粒尺寸粗大,熱力學(xué)不穩(wěn)定以及界面結(jié)合強(qiáng)度低等缺點(diǎn),出現(xiàn)了原位合成技術(shù),即在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)在基體內(nèi)原位生成一種或幾種增強(qiáng)相從而達(dá)到強(qiáng)化的目的。原位自生法是通過原料粉末中的某些化學(xué)反應(yīng)生成所需要的反應(yīng)產(chǎn)物并通過熱壓燒結(jié)工藝制備出復(fù)合材料試樣。原位反應(yīng)自生法可得到增強(qiáng)體顆粒尺寸細(xì)小,熱力學(xué)性能穩(wěn)定,界面結(jié)合強(qiáng)度高的復(fù)合材料,是一種很有前途的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料制造工藝。目前報(bào)道的原位合成技術(shù)主要有原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)技術(shù),原位復(fù)合技術(shù),定向氧化技術(shù),熔體浸漬技術(shù),反應(yīng)結(jié)合技術(shù)及自蔓延高溫合成技術(shù)等。定向氧化合成技術(shù)是利用放熱反應(yīng)在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆粒或晶須的原位復(fù)合技術(shù)。原位自生法是通過反應(yīng)物之間的反應(yīng)生成所需要的反應(yīng)產(chǎn)物并通過熱壓燒結(jié)工藝實(shí)現(xiàn)致密化。原位合成法是利用化學(xué)反應(yīng)在原位生成補(bǔ)強(qiáng)組元-晶須或長徑比較大的晶粒來補(bǔ)強(qiáng)基體材料的制備工藝。原位合成法主要具有如下優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)化工藝,降低材料成本,實(shí)現(xiàn)特殊顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和獲得特殊材料性能,具有很好的熱力學(xué)穩(wěn)定性。金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料的制備方法主要有原位復(fù)合技術(shù)和定向氧化技術(shù)以及原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝??梢圆捎迷环磻?yīng)熱壓燒結(jié)工藝制備金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。原位復(fù)合技術(shù)是由于金屬間化合物反應(yīng)的形成熱相對(duì)較低,因而采用自蔓延燃燒時(shí)系統(tǒng)不易達(dá)到較高的絕熱溫度,故一般采用原位復(fù)合技術(shù)制備和合成復(fù)合材料。原位復(fù)合技術(shù)是利用放熱反應(yīng)在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆?;蚓ы毜脑粡?fù)合技術(shù)。傳統(tǒng)的方法是將粉末壓坯在恒定速率下加熱到可使反應(yīng)自發(fā)的產(chǎn)生并在整個(gè)混合物中處處發(fā)生反應(yīng)。定向氧化技術(shù)是定向金屬氧化工藝可用于制備金屬基復(fù)合材料。原位反應(yīng)熱壓燒結(jié)工藝是將原位反應(yīng)和熱壓燒結(jié)工藝相結(jié)合制備致密的復(fù)合材料。
三、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究和應(yīng)用
原位反應(yīng)自生法主要用于制備金屬陶瓷,金屬間化合物,金屬間化合物/陶瓷復(fù)合材料等。在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)課程中,其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過原位反應(yīng)自生法。原位反應(yīng)自生法同粉末冶金技術(shù)和液相燒結(jié)技術(shù)一樣都是材料制備技術(shù)。原位反應(yīng)自生法同樣是熱加工工藝,原位反應(yīng)自生法涉及到反應(yīng)物高溫化學(xué)反應(yīng)制備產(chǎn)物的過程。在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的課堂教學(xué)中,在有些專業(yè)課程中原位反應(yīng)自生法只是作為了解,對(duì)于原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的具體內(nèi)容和制備工藝步驟的研究和應(yīng)用了解很少。所以就需要在材料科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程中增加一些關(guān)于原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)課程。通過原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理,制備工藝過程以及對(duì)經(jīng)過原位反應(yīng)自生工藝后得到的金屬基復(fù)合材料燒結(jié)制品的物相組成,顯微結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究,使學(xué)生通過對(duì)復(fù)合材料的制備與研究過程可以加深學(xué)生對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。對(duì)于本科學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐課程,可以在本科學(xué)生的本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中安排采用原位反應(yīng)自生工藝制備金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料的教學(xué)內(nèi)容。例如采用原位反應(yīng)自生工藝可以制備金屬陶瓷復(fù)合材料,先將金屬陶瓷粉末通過壓力成型工藝制成坯體,并通過原位反應(yīng)自生工藝和高溫?zé)Y(jié)工藝制備金屬陶瓷復(fù)合材料。高溫?zé)Y(jié)工藝可采用常壓燒結(jié)工藝,熱壓燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)工藝以及熱等靜壓燒結(jié)工藝。采用原位反應(yīng)合成工藝可以制備金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料,通常先將金屬間化合物粉末和陶瓷粉末通過壓力成型過程在一定壓力下壓制成具有一定形狀和致密度的預(yù)制件,通過原位反應(yīng)自生法和高溫?zé)Y(jié)工藝形成金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。高溫?zé)Y(jié)工藝可采用常壓燒結(jié)工藝,熱壓燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)工藝以及熱等靜壓燒結(jié)工藝。有時(shí)將原位反應(yīng)自生法和熱壓燒結(jié)工藝相結(jié)合制備致密的復(fù)合材料燒結(jié)塊材。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程使學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解到原位反應(yīng)自生法制備金屬陶瓷復(fù)合材料的制備工藝過程,提高學(xué)生對(duì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和了解。使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識(shí)和了解了原位反應(yīng)自生工藝制備復(fù)合材料的制備工藝原理,使用方法和制備過程,以及對(duì)得到產(chǎn)物的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和測(cè)試。原位自生法可以制備金屬基復(fù)合材料,金屬陶瓷復(fù)合材料等。采用原位反應(yīng)自生法可以制備顆粒增強(qiáng)的金屬基或陶瓷基復(fù)合材料。
原位反應(yīng)自生工藝制備復(fù)合材料涉及到反應(yīng)物在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)產(chǎn)物的過程,原位反應(yīng)合成技術(shù)操作過程比較簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求較低,只需要高溫?zé)Y(jié)爐,可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作,因此可以作為本科學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容,可作為材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn),也可以作為本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。使學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)來加深對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程的認(rèn)識(shí)和掌握。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到金屬基復(fù)合材料的制備過程以及金屬陶瓷復(fù)合材料的制備過程等,并使得學(xué)生對(duì)原位反應(yīng)自生法得到的燒結(jié)制品進(jìn)行分析和測(cè)試,使學(xué)生對(duì)材料的分析和檢測(cè)水平有較大的提高。對(duì)于拓展學(xué)生的知識(shí)面有很大的幫助。為本科學(xué)生以后的本科專業(yè)課程設(shè)計(jì)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
四、原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的未來發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用
原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛的研究和應(yīng)用。原位反應(yīng)自生技術(shù)由于制備工藝簡(jiǎn)單,成本較低,對(duì)設(shè)備要求較低,只需要高溫?zé)Y(jié)爐,所以被廣泛的應(yīng)用到金屬基復(fù)合材料,金屬陶瓷復(fù)合材料,金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料等的合成與制備中。利用原位反應(yīng)自生法可以開發(fā)新型的金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料以及金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料。采用原位反應(yīng)自生技術(shù)可以開發(fā)出很多種類型的金屬基復(fù)合材料和金屬陶瓷復(fù)合材料。所研究和開發(fā)的材料種類也逐漸增多,應(yīng)用范圍也越來越廣泛。原位反應(yīng)自生技術(shù)在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐中也得到廣泛的推廣和應(yīng)用,原位合成技術(shù)已經(jīng)成為材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。所以本文作者認(rèn)為應(yīng)該在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中增加一些采用原位反應(yīng)自生技術(shù)制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)課程。
五、結(jié)論
本文主要講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的原理和制備工藝過程,并詳細(xì)講述原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料在材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的研究和應(yīng)用。原位反應(yīng)自生法廣泛應(yīng)用在制備金屬基復(fù)合材料,金屬陶瓷復(fù)合材料等領(lǐng)域中。本文作者認(rèn)為原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料可以應(yīng)用在材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)該增加一些原位反應(yīng)自生法制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)課程,擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)面,提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)了解能力,從而提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。通過原位自生法制備復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程提高學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)識(shí)能力。
【摘 要】結(jié)合我國國情和廣西地區(qū)特色分析雙語教學(xué)的重要性,簡(jiǎn)單介紹雙語教學(xué)的含義、教學(xué)模式及其存在的問題。研究我校材料學(xué)科的雙語教學(xué),對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行詳細(xì)闡述,對(duì)教學(xué)初步成效進(jìn)行總結(jié)。探討雙語教學(xué)對(duì)培養(yǎng)具有國際競(jìng)爭(zhēng)力人才的促進(jìn)作用。
【關(guān)鍵詞】雙語教學(xué);材料學(xué)科;國際競(jìng)爭(zhēng)力;人才培養(yǎng)
隨著改革開放的深入以及WTO的加入,中國逐漸與世界接軌,因此急需既精通專業(yè)知識(shí)又有很強(qiáng)的外語語溝通能力的高素質(zhì)人才來應(yīng)對(duì)日益劇增的經(jīng)濟(jì)、科技方面的交流與合作。為縮短與他國的信息交流距離,減少溝通障礙,培養(yǎng)優(yōu)秀的、具有國際競(jìng)爭(zhēng)力人才,教育部明確提出在高等院校要大力發(fā)展雙語教學(xué),要求高等學(xué)校用英語講授基礎(chǔ)課和專業(yè)課的比例達(dá)到10%[1-3]。而當(dāng)前,中國-東盟自貿(mào)區(qū)的建立以及廣西“14+4”千億元產(chǎn)業(yè)計(jì)劃和北部灣經(jīng)濟(jì)建設(shè),促使廣西的經(jīng)濟(jì)面臨著新的發(fā)展機(jī)遇,為促進(jìn)廣西材料工業(yè)與國際接軌,必須培養(yǎng)大批的材料專業(yè)復(fù)合型雙語人才。
1 雙語教學(xué)的含義及教學(xué)模式
雙語教學(xué)是指在學(xué)校里使用第二種語言或外語進(jìn)行各門學(xué)科的教學(xué)。要求教師在學(xué)科教育中交互使用本族與與外語甚至完全使用外語進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),以滿足學(xué)習(xí)者的工具型學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和融合型學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[4]。
雙語教學(xué)的實(shí)施有很多種類型,最為常見有三種模式:(1)沉浸式,在學(xué)校使用一種與學(xué)生母語不同的語言進(jìn)行教學(xué);(2)保持式,學(xué)生進(jìn)入學(xué)校時(shí)以其母語進(jìn)行教學(xué),然后逐漸地使用第二種語言進(jìn)行部分學(xué)科的教學(xué);(3)過渡式,學(xué)生進(jìn)入學(xué)校以后部分或者全部使用其母語進(jìn)行教學(xué),然后逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹皇褂玫诙N語言進(jìn)行教學(xué)[5]。
2 雙語教學(xué)存在的問題
2.1 學(xué)生外語水平較低,難以真正掌握專業(yè)知識(shí),限制雙語教學(xué)的實(shí)施和推廣。長期以來,傳統(tǒng)的教學(xué)方法和考試、考核制度使大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的目的只為應(yīng)付考試、升學(xué)、過四六級(jí),很少為培養(yǎng)閱讀和交流能力而學(xué),導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣逐漸下降。同時(shí),由于生活環(huán)境、文化等差異,學(xué)生缺乏相應(yīng)的英語思維能力,在客觀上阻礙了雙語教學(xué)的發(fā)展[6]。
2.2 師資水平制約了雙語教學(xué)的開展。在目前雙語教學(xué)實(shí)施過程中,同時(shí)具備專業(yè)素質(zhì)與外語能力的教師十分缺乏。一些有經(jīng)驗(yàn)的教師雖然具有廣博的專業(yè)知識(shí),但外語水平可能較差;而一些年輕教師雖然有一定的外語功底,卻又缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和深厚的理論基礎(chǔ),因此,真正符合雙語教學(xué)要求的師資十分有限。
2.3 教材的選擇問題。對(duì)于專業(yè)課的雙語教學(xué),必須考慮教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)和學(xué)生的接受能力,閱讀英文原版對(duì)于剛接觸專業(yè)英語的學(xué)生來說,會(huì)面臨既不懂英文又也不懂專業(yè)的困境,且由于教學(xué)理念不同,也將增加教師的教學(xué)負(fù)擔(dān),因而在教材的選擇上,應(yīng)該酌情考慮。
2.4 沒有建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)措施。從各高校的情況來看,一般從事雙語教學(xué)的教師基本都是本學(xué)科骨干教師,他們的業(yè)務(wù)水平和英語水平為同行中的佼佼者。然而他們的教學(xué)水平如何評(píng)估,卻成為一個(gè)問題。缺乏專業(yè)的教學(xué)評(píng)估,就無法有針對(duì)性的對(duì)教學(xué)進(jìn)行改革,因此,需要建立符合雙語教學(xué)規(guī)律和特點(diǎn)的評(píng)價(jià)機(jī)制[7]。
3 材料科學(xué)雙語教學(xué)實(shí)踐
針對(duì)雙語教學(xué)存在的問題,以及我校材料學(xué)科雙語教學(xué)改革的需要,我院教師采取以下措施來進(jìn)行雙語教學(xué)改革,促進(jìn)雙語教學(xué)的順利進(jìn)行。
3.1 合理選擇教材
由于本科生正在進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的全面學(xué)習(xí),對(duì)專業(yè)知識(shí)的深度了解不夠,且接觸英文資料的機(jī)會(huì)較少。因此,在對(duì)教材進(jìn)行篩選時(shí),選擇便于學(xué)生學(xué)習(xí)的雙語教材,而非全英文教材,同時(shí)首選行業(yè)資深學(xué)者所著作的書籍,因而對(duì)專業(yè)知識(shí)的覆蓋度較全面。我校材料學(xué)科選擇的教材是華中科技大學(xué)張軍教授主編的《材料專業(yè)英語譯寫教程》。該教材涵蓋專業(yè)術(shù)語、常見詞匯短語、短句翻譯、長句分析、段落解析、科技論文賞析以及科技論文寫作練習(xí)。由淺到深,由易到難,逐級(jí)深入式教學(xué)模式讓學(xué)生先適應(yīng)后接受雙語教學(xué)。
3.2 以英語水平高的教授開設(shè)材料學(xué)雙語教學(xué)課程
在我校的材料專業(yè),開設(shè)雙語教學(xué)課程的教師都具有國外留學(xué)經(jīng)歷,并且都是本校教授。他們?cè)趪饨?jīng)歷過系統(tǒng)的專業(yè)能力培訓(xùn),也親自感受過國外的教學(xué)理念和人文環(huán)境。在專業(yè)水平上,是本學(xué)科教師行列中的權(quán)威,而其英語水平,亦是同行中的佼佼者。因此,由他們開設(shè)專業(yè)課程的雙語教學(xué),專業(yè)知識(shí)的傳授和精準(zhǔn)的英文表達(dá)都能較好的進(jìn)行。
3.3 建立互動(dòng)式的課堂
3.3.1 授課方式
采用多媒體教學(xué),信息量大,重點(diǎn)和難點(diǎn)更容易突出。教師根據(jù)教學(xué)大綱,將授課內(nèi)容編入Power Point(PPT)內(nèi),在課堂上進(jìn)行有序的、逐漸深入式的教學(xué)。
3.3.2 課堂互動(dòng)
督促學(xué)生開口和動(dòng)手,讓學(xué)生對(duì)專業(yè)英語有直觀理解能力。將專業(yè)詞匯編入短句中,以課堂小測(cè)驗(yàn)的形式,要求學(xué)生隨堂口頭翻譯;或讓學(xué)生走上講臺(tái),以板書的形式進(jìn)行翻譯,教師從旁指導(dǎo)。
3.3.3 課后習(xí)作
對(duì)于剛開始接觸專業(yè)英語的學(xué)生,熟知專業(yè)術(shù)語是基石,而看懂科技論文和學(xué)會(huì)寫作是最終目的。因此,在每次課后都必須布置一定內(nèi)容的課后練習(xí),由簡(jiǎn)入繁,從記憶單詞到習(xí)作,使學(xué)生逐步掌握看科技論文的要領(lǐng)和寫作技巧。
3.4 建立教學(xué)效果評(píng)估體系
3.4.1 開放式教學(xué)效果評(píng)估
我校開設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),教師可以將課堂錄像、課程PPT、學(xué)生作業(yè)等上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),該平臺(tái)對(duì)學(xué)生和教師開放。本院的材料學(xué)雙語教學(xué)改革中,教師對(duì)課堂實(shí)況進(jìn)行錄像,以便課后對(duì)教師和學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行研究,并針對(duì)存在的問題,及時(shí)進(jìn)行更正。教學(xué)錄像可供全校教師觀摩,在必要時(shí),可以向?qū)<姨峁┙虒W(xué)資源,由專家鑒定,并提出修改意見。
3.4.2 考試
考試是一種帶有強(qiáng)制性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),教師通過考試來檢測(cè)學(xué)生對(duì)專業(yè)英語的掌握和運(yùn)用情況??荚嚥捎瞄]卷形式,其內(nèi)容來自于書本和科技論文,但并非課堂講授內(nèi)容,考察學(xué)生對(duì)專業(yè)的了解和專業(yè)英語的靈活運(yùn)用能力。專業(yè)詞匯是必須要求掌握的知識(shí),因此全部為漢譯英,要求學(xué)生能夠書寫出專業(yè)詞匯。長短句是寫作的另一個(gè)關(guān)鍵,學(xué)生必須掌握分析句子的技巧和習(xí)作能力;命題作文靈活多樣,其內(nèi)容一般包括日常內(nèi)容和專業(yè)內(nèi)容,考察學(xué)生對(duì)日常用語和專業(yè)英語的掌握程度。
4 結(jié)語
通過對(duì)材料科學(xué)的雙語教學(xué)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)對(duì)教師的英語教學(xué)能力是一個(gè)考驗(yàn),而對(duì)學(xué)生的英語水平則有很大的提高。通過專業(yè)英語的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)專業(yè)詞匯認(rèn)識(shí)度提高,對(duì)長句難句的分析能力逐步提升,從剛開始的對(duì)英文資料茫然到逐步可以慢慢看懂,并且可以運(yùn)用專業(yè)英語進(jìn)行簡(jiǎn)單的寫作。而我們的教學(xué)初步目的在于教會(huì)學(xué)生如何掌握專業(yè)英語,從學(xué)生的課堂表現(xiàn)和考試答題來看,已經(jīng)初步達(dá)到我們的教學(xué)目的。但還需要進(jìn)一步努力,最終把學(xué)生培養(yǎng)成復(fù)合型雙語人才。
摘 要:結(jié)合本校材料化學(xué)專業(yè)學(xué)科方向,嘗試對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課程的教學(xué)內(nèi)容及注重點(diǎn)、課程實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行教學(xué)變革,以期能更好地滿足社會(huì)對(duì)材料科學(xué)人才素質(zhì)的要求。
關(guān)鍵詞:“材料科學(xué)基礎(chǔ)”;課程教學(xué);改革
材料物理與化學(xué)是材料科學(xué)與工程的二級(jí)學(xué)科,“材料科學(xué)基礎(chǔ)”這門課程是連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映概念多、抽象、學(xué)習(xí)起來困難。對(duì)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說,學(xué)好這門課程意義重大,筆者對(duì)這門課程的改革作以下探討:
一、精簡(jiǎn)課程內(nèi)容,保留課程精華
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”內(nèi)容繁多,在保證達(dá)到教學(xué)目標(biāo),保證教學(xué)質(zhì)量的前提下,結(jié)合教學(xué)中的實(shí)際情況對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行有目的的刪除和保留,使學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)。
1.突出課程重點(diǎn),讓學(xué)生學(xué)有所得
“材料科學(xué)基礎(chǔ)”涉及材料的組成、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)等方面的問題,對(duì)材料及材料的使用性能進(jìn)行了探討。“材料科學(xué)基礎(chǔ)”中公認(rèn)的重要知識(shí)點(diǎn)有:晶體的結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)、晶界、相及相的組成、組織特點(diǎn)、合金元素的作用及熱處理等,這些知識(shí)點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣,內(nèi)容繁多且對(duì)學(xué)生的理解能力要求較高。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意與實(shí)際生活相聯(lián)系,運(yùn)用生活中的物品、材料進(jìn)行講解,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。
2.聯(lián)系學(xué)科進(jìn)展,增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
當(dāng)前我國載人航天及新功能復(fù)合材料領(lǐng)域與“材料科學(xué)基礎(chǔ)”的內(nèi)容息息相關(guān),學(xué)生對(duì)新事物往往有著好奇的心理,在授課時(shí)穿插一些建立在本課程知識(shí)基礎(chǔ)之上的科技前沿動(dòng)態(tài),通過新材料具體性能的介紹調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如:在講授晶粒的概念時(shí),可以將納米技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)展介紹給學(xué)生聽,展現(xiàn)納米材料獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì),來吸引學(xué)生。
3.溫故而知新,讓學(xué)生所學(xué)的知識(shí)成為一個(gè)體系
科學(xué)編排“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程內(nèi)容,教授新內(nèi)容時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,通過合理的教學(xué)安排使每節(jié)課的授課內(nèi)容具有承前啟后的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)新內(nèi)容就不再感到突兀和陌生,有助于學(xué)生對(duì)整個(gè)課本知識(shí)的融會(huì)貫通,提高他們利用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。
二、教學(xué)手段的改革
1.角色互換教學(xué)
傳統(tǒng)教學(xué)手法一般以教師為中心,教師的說教,學(xué)生只能被動(dòng)聽課,容易造成學(xué)生聽課不在狀態(tài),甚至酣然入睡的情況發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生,有必要將重心從老師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上,開展學(xué)生之間,學(xué)生和老師之間的互動(dòng)。比如嘗試讓學(xué)生去講課,老師點(diǎn)評(píng)的辦法來提高學(xué)生的參與度。
2.多媒體教學(xué)
多媒體作為輔助教學(xué)的手段,能否利用好多媒體達(dá)到教學(xué)事半功倍的效果,關(guān)鍵在于老師的運(yùn)用。多媒體教學(xué)應(yīng)用較廣泛,但真正達(dá)到教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)比較困難。結(jié)合筆者經(jīng)驗(yàn),在使用多媒體教學(xué)前,要做好所講內(nèi)容的圖片,比如講授晶體時(shí),就需要老師收集各方面資料,制作好晶體模型,以便學(xué)生可以對(duì)晶體結(jié)構(gòu)有直觀認(rèn)識(shí)。
三、對(duì)課程實(shí)驗(yàn)的改革
要學(xué)好“材料科學(xué)基礎(chǔ)”,就需要理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合,用理論來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證理論。一般來說,本課程傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要安排有:鐵碳合金的平衡組織觀察、鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織觀察和其他材料的顯微組織觀察等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性的,不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的提高。我們可以對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行變革,合理整合相關(guān)實(shí)驗(yàn),引進(jìn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力要求較高的實(shí)驗(yàn)來達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。例如:我們可以將原本是幾個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的鋼的熱處理和硬度實(shí)驗(yàn)、鋼熱處理后的顯微組織等實(shí)驗(yàn)合并起來,既避免了實(shí)驗(yàn)耗時(shí)太長的缺點(diǎn),又加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)材料科學(xué)基礎(chǔ)重要知識(shí)點(diǎn)的理解。
支持學(xué)生對(duì)教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容開發(fā)新的實(shí)驗(yàn),嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室的器材進(jìn)行驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。教師只要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟或目的提出合理化建議,有利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),有利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提高。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的確定,可以通過交流探討,發(fā)揚(yáng)民主,結(jié)合課程、當(dāng)?shù)貙?shí)際與學(xué)生興趣來進(jìn)行選擇。
對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”進(jìn)行教學(xué)改革,要綜合考慮各方面因素,抓住學(xué)生的興趣,通過對(duì)教學(xué)課程的合理設(shè)置,教學(xué)方法的提高及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新來達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)。筆者結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革及探索作了簡(jiǎn)單分析,還望廣大同仁進(jìn)行批評(píng)指正。
【摘要】《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是無機(jī)非金屬材料工程及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文從課程的性質(zhì)和內(nèi)容出發(fā),圍繞課程建設(shè)和提高教學(xué)質(zhì)量這一核心任務(wù),在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一系列改革和探索。通過改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化教學(xué)手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、改革考核方式等措施,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬了學(xué)生視野,收到了較好的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 教學(xué)改革 教學(xué)實(shí)踐 教學(xué)方法
《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是無機(jī)非金屬材料工程及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,同時(shí)也是研究生入學(xué)考試的必考課。該課程科學(xué)系統(tǒng),內(nèi)容廣泛,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),注重新概念、新理論、新材料、新工藝及不同學(xué)科知識(shí)的運(yùn)用和融合;同時(shí)還涵蓋了結(jié)構(gòu)化學(xué)、物理化學(xué)與結(jié)晶化學(xué)的基本原理,探究了無機(jī)非金屬材料宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系,是專業(yè)課程學(xué)習(xí)和材料研發(fā)的重要理論基礎(chǔ)。
隨著高等教育課程體系改革的深入,課程存在的學(xué)時(shí)數(shù)減少與知識(shí)信息量的拓展與更新之間的矛盾日益加劇?!稛o機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容豐富,知識(shí)體系零亂、抽象且難于理解,學(xué)生普遍反映難學(xué),甚至表現(xiàn)出厭學(xué)情緒。因此,深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量已勢(shì)在必行。結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì),本文對(duì)《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的方法進(jìn)行了探討。
1.改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
在傳統(tǒng)的粉筆加黑板的教學(xué)方法中,由于板書時(shí)間花費(fèi)較長,講授時(shí)間相應(yīng)減少,從而引起教學(xué)質(zhì)量下降甚至教學(xué)任務(wù)難以完成。有些抽象性內(nèi)容僅憑口授很難表述清楚,學(xué)生也很難完全理解,傳統(tǒng)教學(xué)方法的劣勢(shì)日益顯現(xiàn)。多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用與發(fā)展,不但可以實(shí)現(xiàn)更多的信息量的傳遞,而且可以更加生動(dòng)形象地模擬物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)過程,能更好地幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提升教學(xué)效果。然而,學(xué)生長時(shí)間觀看屏幕會(huì)導(dǎo)致視覺疲勞、走神甚至跟不上教學(xué)進(jìn)度等問題。因此,采用何種教學(xué)方法使學(xué)生易于接受,從而達(dá)到最佳教學(xué)效果是教學(xué)改革永恒的主題。
1.1啟發(fā)式教學(xué)法
啟發(fā)式教學(xué)法是在教學(xué)過程中通過教師的啟發(fā)引導(dǎo)幫助學(xué)生主動(dòng)、自覺地去涉獵知識(shí)。在課堂教學(xué)中,教師精心設(shè)計(jì)各種啟發(fā)式問題,進(jìn)行互動(dòng)式提問,鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表見解,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考,教師只扮演“授人以漁” 的角色。比如在講授非自發(fā)形核知識(shí)點(diǎn)時(shí),就以人工降雨引入。人工降雨是通過向高空發(fā)射AgI炮彈來增加降雨量,引入時(shí)就向?qū)W生提問“為什么人工降雨能增大降雨量?”,帶著這個(gè)“啟”有效地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的“發(fā)”,在講解的過程中不時(shí)穿插有關(guān)問題,迫使學(xué)生主動(dòng)思考,自尋答案,最終就會(huì)獲得“非自發(fā)形核小于自發(fā)形核功,從而提高形核率”的結(jié)論。
1.2直觀式教學(xué)法
直觀式教學(xué)法就是使用實(shí)物、掛圖、模型等教學(xué)媒體創(chuàng)建具體生動(dòng)的形象或場(chǎng)景的教學(xué)方法。對(duì)于培養(yǎng)觀察力、判斷力和想象力,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高教學(xué)效果具有非常重要的意義。例如,在介紹材料缺陷時(shí),點(diǎn)缺陷和刃位錯(cuò)可以用“玉米棒上玉米粒子的分布”形象地表示出來;在學(xué)習(xí)材料的疲勞內(nèi)容時(shí),課堂中以一鐵絲為教具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示,用手在鐵絲兩端使勁拉不能將其拉斷,而反復(fù)彎折卻能將其折斷。然后以此現(xiàn)象為切入點(diǎn),通過系列提問以啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思維,最終讓學(xué)生理解:鐵絲在彎折過程中受到的力屬于交變載荷,交變載荷的反復(fù)作用使鐵絲在外加應(yīng)力小于抗拉強(qiáng)度時(shí),在鐵絲內(nèi)部或表面的某些缺陷處或薄弱處萌生裂紋,裂紋的擴(kuò)展最終導(dǎo)致疲勞斷裂。
1.3提問式教學(xué)法
在教學(xué)過程中,適時(shí)地提出問題并引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地去思考,對(duì)提高教學(xué)效果很有好處。上課開始時(shí),在復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容的基礎(chǔ)上,花兩分鐘時(shí)間以提問方式引出新課內(nèi)容,達(dá)到引人入勝的效果;在講授到易出現(xiàn)錯(cuò)誤理解的知識(shí)點(diǎn)時(shí),及時(shí)提出相關(guān)問題,幫助學(xué)生正確吸收相關(guān)內(nèi)容;每堂課結(jié)束前提出幾個(gè)具有啟發(fā)性問題,引導(dǎo)學(xué)生課后進(jìn)一步閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料,加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和知識(shí)體系的拓寬。通過提問式教學(xué),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1.4討論式教學(xué)法
課堂討論不但能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)要討論的問題進(jìn)行積極思考,而且可以提高學(xué)生的思維能力和語言表達(dá)能力。在學(xué)習(xí)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)時(shí),提前2周將討論主題告知學(xué)生,讓學(xué)生分為若干小組,每個(gè)小組在課下準(zhǔn)備討論內(nèi)容。課堂討論時(shí)由各組選派代表上臺(tái)發(fā)言,要求學(xué)生將幾種典型結(jié)構(gòu)的橋氧數(shù)、組成單元的絡(luò)陰離子及硅氧比、晶胞分子數(shù)、四面體和八面體空隙的填充情況及連接情況、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比介紹,通過討論以達(dá)到取長補(bǔ)短,完善各自認(rèn)識(shí)的效果。期間教師及時(shí)對(duì)討論內(nèi)容進(jìn)行啟發(fā)指導(dǎo)和總結(jié),并對(duì)學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行打分。
2.優(yōu)化教學(xué)手段,提高教學(xué)效率
傳統(tǒng)的教學(xué)手段主要采用板書,這種教學(xué)方法使師生交流更易實(shí)現(xiàn),對(duì)于啟發(fā)學(xué)生思維、發(fā)展智力起到很重要的作用;然而板書存在授課量偏少、上課效率較低、特別對(duì)很多抽象的知識(shí)點(diǎn)難以講解清楚等不足,教學(xué)效果不是很好。結(jié)合《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容和特點(diǎn),采用多媒體教學(xué)為主、板書為輔的教學(xué)方式,極大地豐富了教學(xué)信息量,提高了教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在多媒體課件制作中,將比較重要的、提醒學(xué)生注意的地方用記號(hào)標(biāo)示出來;盡量減少文字的出現(xiàn),以避免視覺疲勞;需要詳細(xì)講解和強(qiáng)調(diào)的地方,則采用板書講授;在抽象難懂的地方適量運(yùn)用動(dòng)畫視頻形式。比如,在講述最緊密堆積時(shí),可以通過視頻動(dòng)畫展示面心立方、密排六方堆積及其四面體和八面體空隙,同時(shí)配合實(shí)物模型、掛圖等輔助手段提高學(xué)生的空間想象能力;在講述晶體結(jié)構(gòu)時(shí),通過flash動(dòng)畫將抽象的三維晶體結(jié)構(gòu)以立體的、動(dòng)態(tài)的形式展現(xiàn)出來,便于學(xué)生理解吸收;在學(xué)習(xí)缺陷內(nèi)容時(shí),通過多媒體多角度直觀展現(xiàn)點(diǎn)缺陷、刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)形成的過程,使學(xué)生從直觀上掌握了這些缺陷的基本特征。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),注重能力培養(yǎng)
《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門理論聯(lián)系實(shí)際比較緊密的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)無論對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和掌握還是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高都具有至關(guān)重要的作用,是培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力的重要途徑。結(jié)合課程的內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)整合為基礎(chǔ)型、設(shè)計(jì)型及綜合型三大類。對(duì)于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)都要講解清楚;對(duì)于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),只給出實(shí)驗(yàn)題目和方案,由學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和處理數(shù)據(jù);對(duì)于綜合型實(shí)驗(yàn),只給出題目和方向,給定實(shí)驗(yàn)條件,由學(xué)生自己制定方案、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)踐過程中,通過開設(shè)部分教學(xué)動(dòng)畫演示實(shí)驗(yàn)替代部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),將有限經(jīng)費(fèi)盡可能投入到研究型和綜合型實(shí)驗(yàn)中。
4.改革考核方式,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展
目前,國內(nèi)高校對(duì)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)方式主要是依據(jù)學(xué)生的考試成績(jī),考試形式比較單一,大多為一次性閉卷考試,強(qiáng)調(diào)答案的唯一性,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),自主學(xué)習(xí)能力差,不善于靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題,普遍缺乏創(chuàng)新精神。因此,《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》應(yīng)采取較為靈活的考核手段。我們嘗試了一系列改革,取得了良好的效果。比如,注重平時(shí)課堂上的表現(xiàn),鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上積極提出問題、回答問題并進(jìn)行討論;學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時(shí),課后要求學(xué)生用相關(guān)軟件繪制幾種典型結(jié)構(gòu)的三維模擬圖;學(xué)完一章內(nèi)容后,根據(jù)學(xué)生自身的喜好,就某一知識(shí)點(diǎn)提交一篇小論文。平時(shí)作業(yè)、考勤、課堂討論、小論文全部納入平時(shí)成績(jī),總成績(jī)則由平時(shí)成績(jī)、期中考試成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成。多樣化的考核,使學(xué)生開闊了專業(yè)視野,提高了學(xué)習(xí)興趣。
5.結(jié)束語
《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)科學(xué)性強(qiáng)、涉及面廣、任務(wù)繁重、意義深遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程。在改革過程中必然遇到新的情況和問題,過程永無止境。在平時(shí)的教學(xué)中,必須依據(jù)教學(xué)大綱和時(shí)展的要求,與時(shí)俱進(jìn),以人為本,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,不斷改革,勇于實(shí)踐,才能進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。
作者簡(jiǎn)介:
楊海平(1976-),男,湖南新寧人,工學(xué)博士,湖北工程學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院講師,主要從事無機(jī)功能材料的研究工作。
【摘 要】針對(duì)《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》的課程設(shè)置和教學(xué)模式,提出以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,圍繞材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型等領(lǐng)域創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,使學(xué)生全面了解和掌握材料的合成、制備、測(cè)試、分析等基本實(shí)踐操作和數(shù)據(jù)分析能力,搭建課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的橋梁。
【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新
0 引言
《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》是材料專業(yè)的主要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課之一,主要面向高年級(jí)本科生和低年級(jí)碩士研究生開設(shè)。《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》以物理學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料性能學(xué)等課程為基礎(chǔ),教學(xué)內(nèi)容涵蓋材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型等諸多領(lǐng)域,是材料專業(yè)基礎(chǔ)理論的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),也是搭建課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐之間的橋梁。《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》力求通過了解和掌握材料的合成、制備、性能測(cè)試、分析等基本實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作和數(shù)據(jù)分析能力,解決科研生產(chǎn)和實(shí)踐工作中的實(shí)際問題。本文針對(duì)當(dāng)前形勢(shì)下社會(huì)對(duì)創(chuàng)新性綜合型人才的需求,提出以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,對(duì)《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐探索。
1 當(dāng)前課程教學(xué)分析
在國家對(duì)材料專業(yè)人才培養(yǎng)的高度重視與大力支持下,大部分高校具備了材料專業(yè)本科生和碩士研究生人才培養(yǎng)的資格。但材料專業(yè)的主要實(shí)踐課程之一《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》的現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與教學(xué)效果之間還存在一些問題,主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:一是學(xué)科分工精細(xì)化使知識(shí)缺乏系統(tǒng)性。在高年級(jí)本科生和研究生階段,學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域逐漸向二級(jí)學(xué)科和三級(jí)學(xué)科(即研究方向)靠攏,忽視了一級(jí)學(xué)科的總體目標(biāo)要求。例如高分子材料方向的學(xué)生對(duì)金屬材料方面的知識(shí)重視不夠。二是對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用缺乏連貫性。如前所述,學(xué)生的知識(shí)范疇通常是局限在二級(jí)學(xué)科或三級(jí)學(xué)科領(lǐng)域,忽略了大學(xué)(在某種程度上)作為一種通式教育以及綜合型人才培養(yǎng)的重要載體這一特征。更有甚者,目前很多以考研為目的的學(xué)生只掌握了所需考試的那幾門課程的知識(shí),其它課程便是無人問津,更加談不上實(shí)驗(yàn)實(shí)踐了。即,過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的“點(diǎn)”,而缺乏“線”和“面”層次的理解。三是重理論輕操作。理論固然重要,但是少了實(shí)踐環(huán)節(jié),很多創(chuàng)新性思維就難以得到發(fā)揮,也容易導(dǎo)致教學(xué)與實(shí)踐的脫節(jié)。因此,從新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)材料專業(yè)人才的需求與高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的一致性出發(fā),本著培養(yǎng)創(chuàng)新性綜合型材料專業(yè)人才的宗旨,我們提出在《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》的課程設(shè)置和教學(xué)模式上進(jìn)行創(chuàng)新,以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,努力培養(yǎng)出滿足當(dāng)今國家和社會(huì)需求的高素質(zhì)人才。
2 創(chuàng)新教學(xué)模式與實(shí)踐探索
以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,從課程開設(shè)的目的、方法、內(nèi)容和效果等方面對(duì)《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新。
2.1 課程設(shè)置上體現(xiàn)創(chuàng)新性和綜合性
近年來,通過不斷摸索,全面規(guī)劃,以掌握材料的合成、制備、測(cè)試、分析等方面的知識(shí)和實(shí)踐能力作為出發(fā)點(diǎn),圍繞材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型、材料表面處理等諸多領(lǐng)域開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,為開展與材料專業(yè)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)打下寬廣而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并搭建材料專業(yè)的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用之間的橋梁。把各知識(shí)點(diǎn)連接起來,融會(huì)貫通,使知識(shí)由“點(diǎn)”的層次躍遷到“線”和“面”的層次,舉例如表1所示。
2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式、提高教學(xué)效果
通過不斷探索,建立了一套比較完善的教學(xué)體系、考評(píng)體系以及質(zhì)量保障體系,重點(diǎn)解決了以下幾個(gè)關(guān)鍵問題。
1)多學(xué)科交叉授課的協(xié)同性?!恫牧峡茖W(xué)實(shí)驗(yàn)》涉及到材料的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、以及材料加工、材料成型、材料表面處理等諸多領(lǐng)域,每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較豐富的副教授及以上人員擔(dān)任,每名教師只負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,解決了多學(xué)科知識(shí)背景與多名教師授課之間的協(xié)同性。
2)創(chuàng)新教學(xué)方式。首先通過實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃O(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理等方面知識(shí)的系統(tǒng)講解與分析,闡述本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與基礎(chǔ)理論知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性;然后老師做出演示實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步展示實(shí)驗(yàn)原理和有關(guān)的操作方法;最后每個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn),結(jié)合老師的講解和自己在實(shí)驗(yàn)操作過程中的體會(huì),對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、對(duì)所遇到的問題進(jìn)行剖析并提出解決途徑,將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐緊密結(jié)合起來。
3)完善知識(shí)體系。通過《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作,補(bǔ)充以前所學(xué)知識(shí)的漏洞。同時(shí)也為不同專業(yè)方向的學(xué)生拓寬視野、擴(kuò)充知識(shí)范疇,并且利用各專業(yè)方向各自的優(yōu)點(diǎn)和不同學(xué)科之間的互補(bǔ)性提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
4)搭建公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》平臺(tái)建設(shè)方面,通過購置新設(shè)備、綜合利用部分科研設(shè)備、改造或擴(kuò)展現(xiàn)有儀器設(shè)備功能等三個(gè)方面為《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)搭建先進(jìn)和較為齊全的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),平臺(tái)建設(shè)注重基礎(chǔ)知識(shí)和跟蹤科技前沿的雙重目標(biāo)。在材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)平臺(tái)上,使學(xué)生的創(chuàng)新能力和知識(shí)運(yùn)用能力得到了充分的鍛煉和培養(yǎng)。同時(shí)該平臺(tái)也為學(xué)生的課外實(shí)踐、第二課堂、國家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃、廣西大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃等提供了重要場(chǎng)所,深受廣大學(xué)生的歡迎。
5)構(gòu)建公平合理的考評(píng)體系。按照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作、數(shù)據(jù)分析與解決實(shí)際問題能力、期末考核三方面對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)。
6)建立健全的質(zhì)量保證體系。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)均由從事一線教學(xué)的骨干教師負(fù)責(zé),教學(xué)管理員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展,分管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行督查,這樣一整套的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)和管理系統(tǒng)確保了教學(xué)的順利進(jìn)行并取得了預(yù)定的效果。
3 結(jié)語
以先進(jìn)教育思想為指導(dǎo),系統(tǒng)規(guī)劃課程的各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以拓寬基礎(chǔ)、突出應(yīng)用為目標(biāo)導(dǎo)向,構(gòu)建了具有鮮明特色的《材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)軟硬件平臺(tái),形成了有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式,全面提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和教學(xué)效果。
摘要:專業(yè)英語教學(xué)是繼傳統(tǒng)英語教學(xué)之后,提高材料科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)生對(duì)本專業(yè)英語應(yīng)用能力的重要手段。本文通過對(duì)現(xiàn)行專業(yè)英語教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,針對(duì)目前教學(xué)中存在的問題,探討今后教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法,著重培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞:專業(yè)英語;材料科學(xué)與工程;教學(xué)改革
1. 專業(yè)英語教學(xué)現(xiàn)狀
專業(yè)英語是一門綜合性較強(qiáng)的課程,即包括基礎(chǔ)英語的基本知識(shí)又包含了特定專業(yè)的專業(yè)知識(shí),因此其既具有語言教學(xué)的規(guī)律性又具有專業(yè)教學(xué)的規(guī)律性[1]。但目前,專業(yè)英語教學(xué)任務(wù)分散在各個(gè)學(xué)院,專業(yè)外語教師師資力量較薄弱,而且專業(yè)外語課時(shí)少,很難實(shí)現(xiàn)科技英語系統(tǒng)教學(xué)[2]。而學(xué)生從基礎(chǔ)英語教學(xué)模式一下子轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)英語教學(xué)模式,面對(duì)大量復(fù)雜的專業(yè)詞匯及長句、難句,同學(xué)們初學(xué)時(shí)不易掌握,不會(huì)進(jìn)行長句結(jié)構(gòu)分析,不會(huì)詞性的轉(zhuǎn)換及詞序的靈活處理,因此翻譯課文經(jīng)常不能表達(dá)原意。而且,一般專業(yè)英語課程開設(shè)在第六學(xué)期,此時(shí)同學(xué)們剛剛接觸本專業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能的理解和掌握有限,因此對(duì)于教材中一些專業(yè)性很強(qiáng)的知識(shí)很難理解,學(xué)生掌握起來較吃力而使其失去學(xué)習(xí)興趣,課堂中形成了老師為主的翻譯模式[3,4]。由于缺少了對(duì)科技英語體系的系統(tǒng)學(xué)習(xí)部分,同學(xué)們對(duì)科技論文的結(jié)構(gòu)及撰寫格式不甚了解,在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),本科生撰寫英文摘要等方面的表現(xiàn)很差。
為了提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)英語水平,本文從教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法上進(jìn)行了一系列探索,力求提高學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力。
2. 教學(xué)內(nèi)容改革
目前,材料科學(xué)與工程專業(yè)選擇的專業(yè)英語教材主要內(nèi)容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等傳統(tǒng)工程材料的制備原理及工藝,專業(yè)性很強(qiáng),部分內(nèi)容因?yàn)閷W(xué)生未接觸本專業(yè)課程,缺乏專業(yè)背景而很難理解。因此。針對(duì)本專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況,在充分調(diào)研國外相關(guān)教材的基礎(chǔ)上,將國外原版教材中過于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精華部分作為課堂教學(xué)的一部分,讓同學(xué)們掌握科學(xué)、客觀、較標(biāo)準(zhǔn)的英文表述習(xí)慣,而內(nèi)容和難易程度則與專業(yè)知識(shí)結(jié)合緊密,以各種材料概述、制備工藝、性能及應(yīng)用為主,不再涉及一些專業(yè)性太強(qiáng)的理論知識(shí)。課程中除了講解專業(yè)知識(shí)外,在課程緒論部分給學(xué)生一個(gè)過渡,讓學(xué)生了解專業(yè)英語與基礎(chǔ)英語之間的區(qū)別以及專業(yè)英語句式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使學(xué)生能夠?qū)I(yè)英語的語法結(jié)構(gòu)有一個(gè)大致的了解。同時(shí),為了提高學(xué)生科技論文查閱及寫作能力以及國際交流能力,教材中將設(shè)置有關(guān)專業(yè)論文結(jié)構(gòu)與撰寫的章節(jié)。
3. 教學(xué)方法改革
專業(yè)外語課時(shí)設(shè)置都較短,一般為32~48學(xué)時(shí),在短短的32學(xué)時(shí)內(nèi),要求學(xué)生“聽、說、讀、寫”全面發(fā)展幾乎是不可能的。因此,課內(nèi)教學(xué)主要仍以“能讀會(huì)寫”為主要教學(xué)目標(biāo)。但教學(xué)方法將不再以教師為主角,改變?cè)瓉怼袄蠋熤v、學(xué)生聽”這種填鴨式的教學(xué)方式,通過翻轉(zhuǎn)課堂,讓同學(xué)們走上講臺(tái),完成課文的翻譯及講解過程。老師主要負(fù)責(zé)專業(yè)詞匯的講解及引伸,擴(kuò)展同學(xué)們的專業(yè)詞匯,通過討論對(duì)同學(xué)們?cè)诜g過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行糾正及講解,剖析復(fù)雜長句及難句的句式結(jié)構(gòu)。結(jié)合目前同學(xué)們專業(yè)外語學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,將在課堂上引入大量的科技外文文獻(xiàn),使同學(xué)們掌握其主要結(jié)構(gòu)及撰寫要求,重點(diǎn)培養(yǎng)同學(xué)們掌握本專業(yè)論文英文摘要的撰寫。
專業(yè)外語聽說能力的培養(yǎng)同樣至關(guān)重要,而且培養(yǎng)過程需要一個(gè)長期的過程,并非通過 一兩次課堂教學(xué)就能一蹴而就,因此,這部分能力的培養(yǎng)主要是通過鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成,鼓勵(lì)學(xué)生觀看相關(guān)材料介紹的視聽文件,在課堂翻譯過程中要求同學(xué)首先對(duì)原文進(jìn)行朗誦然后進(jìn)行講解,這就要求同學(xué)們?cè)谡n前要做好充分的預(yù)習(xí),提高他們的自學(xué)能力。此外,根據(jù)同學(xué)們撰寫的專業(yè)論文英文摘要,要求學(xué)生在課堂上做一個(gè)presentation,逐步提高同學(xué)們專業(yè)英語表達(dá)的自信,最終目的是培養(yǎng)同學(xué)們國際交流及應(yīng)用的能力。
4. 結(jié)語
隨著時(shí)代的發(fā)展,在英語日益成為國際主要交流工具的今天,加強(qiáng)材料科學(xué)與工程專業(yè)外語教學(xué)水平,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的正確定位來及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容以及采用豐富有效的教學(xué)方法是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及提升英文閱讀、寫作及交流能力的重要方面。因此,積極進(jìn)行專業(yè)英語有效教學(xué)方法改革的研究,對(duì)于提高學(xué)生專業(yè)外語的自學(xué)能力及應(yīng)用能力有著重要的意義。
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材料的斷裂和裂紋緩慢增長是材料(微觀結(jié)構(gòu))對(duì)力學(xué)效應(yīng)、化學(xué)驅(qū)動(dòng)力和溫度影響行為的聯(lián)合反應(yīng)。因此,有必要考慮化學(xué)和熱環(huán)境影響下的建模,其中需要考慮微觀結(jié)構(gòu)的隨機(jī)影響。作者用本書作為斷裂力學(xué)本科生和研究生的課程教材,也是基于作者在里海大學(xué)的工作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的斷裂力學(xué)、表面和電化學(xué)、材料科學(xué)的研究。
本書分為10章:1.引言; 2.斷裂力學(xué)的物理基礎(chǔ);3.裂縫的應(yīng)力分析; 4.斷裂韌性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定;5.設(shè)計(jì)(安全)的斷裂考慮;6.亞臨界裂紋增長;蠕變控制的裂紋擴(kuò)展;7.亞臨界裂紋擴(kuò)展:應(yīng)力,腐蝕開裂和疲勞裂紋增長(現(xiàn)象學(xué));8.亞臨界裂紋增長: 在區(qū)域負(fù)載環(huán)境下提高裂紋擴(kuò)展(或應(yīng)力腐蝕開裂); 9.亞臨界裂紋增長: 在區(qū)域負(fù)載環(huán)境下提高裂紋擴(kuò)展(或腐蝕疲勞) ;10.以科學(xué)為基礎(chǔ)的概率建模和壽命周期工程及管理。
本書適合力學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)和多學(xué)科的研究人員、工程師、教師和研究生閱讀和參考。
摘要:以學(xué)科評(píng)估為契機(jī),立足我?!安牧峡茖W(xué)與工程”學(xué)科現(xiàn)狀,圍繞學(xué)科建設(shè)與未來發(fā)展,從師資隊(duì)伍、學(xué)科平臺(tái)建設(shè)、科學(xué)研究水平、人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析與探討,對(duì)材料學(xué)科未來的發(fā)展提出對(duì)策。
關(guān)鍵詞:學(xué)科建設(shè);平臺(tái)建設(shè);科學(xué)研究;人才培養(yǎng)
高等學(xué)校是知識(shí)創(chuàng)新和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基地,其核心是學(xué)科建設(shè)。大學(xué)在國際及國內(nèi)的排名主要取決于該校學(xué)科的發(fā)展水平。世界上一流的院校,首先是擁有一流的學(xué)科?!安牧峡茖W(xué)與工程”學(xué)科既是基礎(chǔ)科學(xué),又是新技術(shù)革命的先導(dǎo)。津工業(yè)大學(xué)“材料科學(xué)與工程”學(xué)科近年來圍繞學(xué)科建設(shè)這條主線,以學(xué)科評(píng)估為契機(jī),在師資隊(duì)伍、學(xué)科平臺(tái)建設(shè)、科學(xué)研究水平、人才培養(yǎng)等方面開展了卓有成效的工作。但國家對(duì)新材料的要求不斷提高、國際材料領(lǐng)域發(fā)展迅猛,學(xué)校對(duì)材料學(xué)科的總體發(fā)展寄予了更高的希望,學(xué)科建設(shè)工作仍存在較大的努力空間,如:①學(xué)科尚缺乏在國際、國內(nèi)具有較大影響力的領(lǐng)軍人物;②學(xué)科尚無國家級(jí)的科研平臺(tái);③學(xué)科在教學(xué)方面尚無國家級(jí)的教學(xué)名師及教學(xué)成果。在我?!安牧峡茖W(xué)與工程”學(xué)科現(xiàn)有的基礎(chǔ)下,如何采取積極有效的措施,保持我校材料學(xué)科在市屬高校現(xiàn)有的領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)跨越式可持續(xù)發(fā)展,盡早步入國家重點(diǎn)學(xué)科的行列,仍然是材料學(xué)科目前面臨的緊迫任務(wù)。
一、師資隊(duì)伍的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
1.師資隊(duì)伍的現(xiàn)狀。有了高水平的學(xué)科領(lǐng)軍人才建設(shè)高水平學(xué)科,才能出高水平成果,提高學(xué)科的整體水平。有了高水平的學(xué)科,才能吸引高水平的學(xué)科骨干人才。因此師資隊(duì)伍建設(shè)對(duì)學(xué)科水平的提升起著至關(guān)重要的作用。目前,材料學(xué)科有教職員工84人,學(xué)歷層次、職稱層次較高,學(xué)緣結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理,已擁有國家百千萬一層次人才2人、中科院百人計(jì)劃入選者1人、教育部新世紀(jì)人才2人。但部分學(xué)科人員分散在學(xué)校其他部門,總?cè)藬?shù)在相同學(xué)科中仍屬于中等偏少的狀態(tài)。國家級(jí)人才較少,仍達(dá)不到高水平師資隊(duì)伍的要求。
2.師資隊(duì)伍的建設(shè)及未來發(fā)展。學(xué)科現(xiàn)有5個(gè)特色研究方向:高性能與功能纖維材料、膜材料與膜過程、新型功能材料物理與化學(xué)、材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與性能和無機(jī)功能材料。2012年學(xué)科以自由組合的方式形成了7支年齡、學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),每個(gè)團(tuán)隊(duì)根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)科研方向建立了學(xué)術(shù)梯隊(duì),取得了顯著的科研成果,有效地提升了學(xué)科的科研水平。近年來,我校材料學(xué)科積極貫徹落實(shí)校人才工作會(huì)議精神,廣開引進(jìn)人才渠道,堅(jiān)持培養(yǎng)本學(xué)科優(yōu)秀學(xué)術(shù)人才與選拔、引進(jìn)國內(nèi)外材料學(xué)科優(yōu)秀中青年科研工作者相結(jié)合的方法。2010~2013年已引進(jìn)加拿大滑鐵盧大學(xué)、日本東北大學(xué)、中科院山煤化所等國內(nèi)外著名科研院所的優(yōu)秀中青年學(xué)者來校工作。2014~2015年材料學(xué)科將繼續(xù)依據(jù)各方向的發(fā)展需要,適度引進(jìn)樹脂基復(fù)合材料、生物醫(yī)用材料和金屬材料方面的優(yōu)秀科研、教學(xué)人才,充實(shí)和加強(qiáng)師資隊(duì)伍。目前已意向引進(jìn)美國賓州大學(xué)、加拿大卡爾加里大學(xué)等國際知名院校優(yōu)秀博士畢業(yè)生。“十二五”末學(xué)科教職工總數(shù)預(yù)計(jì)達(dá)到100人左右,整合分布在院外的本學(xué)科骨干教師,總體形成專職教師95人左右的隊(duì)伍。材料學(xué)科將繼續(xù)對(duì)教師實(shí)行分類考核,加強(qiáng)完善教師的考核機(jī)制,根據(jù)教師的能力和特點(diǎn),強(qiáng)化教師自身的特長,確定以教學(xué)、應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用研究等為重點(diǎn)的發(fā)展方向。重視青年教師的培養(yǎng),結(jié)合青年教師的專業(yè)和科研方向,幫助青年教師盡快融入現(xiàn)有科研團(tuán)隊(duì),促進(jìn)他們專業(yè)專長的發(fā)展,做到“人盡其才、才盡其用”,充分發(fā)揮每一位人才的作用。近年來,學(xué)科通過實(shí)施國內(nèi)外訪問學(xué)者、中青年學(xué)術(shù)骨干教師出國訪學(xué)研修等項(xiàng)目,著力培養(yǎng)了一批年輕有為、有較大科研潛力的中青年學(xué)術(shù)骨干學(xué)者,儲(chǔ)備了學(xué)科拔尖人才和學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人才后備力量。目前,材料學(xué)科已具備沖擊國家級(jí)人才稱號(hào)的實(shí)力,將在教育部新世紀(jì)人才、國家教學(xué)名師、青年千人計(jì)劃等方面有所突破,預(yù)計(jì)到“十二五”末新增國家級(jí)和省部級(jí)稱號(hào)人才5人次,為材料學(xué)科建設(shè)以及整個(gè)教師隊(duì)伍科研能力的提升發(fā)揮重要作用。
二、學(xué)科平臺(tái)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
1.學(xué)科平臺(tái)的現(xiàn)狀。“材料科學(xué)與工程”學(xué)科是天津市重中之重學(xué)科、天津市高等學(xué)校“十二五”綜合投資I類建設(shè)學(xué)科,建有一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、一級(jí)學(xué)科博士后流動(dòng)站。高水平的科研創(chuàng)新平臺(tái)和基地不僅是凝聚人才、科研工作者展示智慧的舞臺(tái),更是學(xué)科創(chuàng)新和進(jìn)入當(dāng)代國際科學(xué)研究前沿的重要基礎(chǔ)平臺(tái)。多年來,天津工業(yè)大學(xué)材料學(xué)科重視科研平臺(tái)的建設(shè)和管理,目前已建有“國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”、“中空纖維膜材料與膜過程”省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“改性與功能纖維”天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、天津市膜技術(shù)工程中心、膜分離技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心等科研平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室面積16000m2,設(shè)備總金額達(dá)9000萬以上,萬元以上設(shè)備400余臺(tái)套。實(shí)驗(yàn)室管理體制健全,制定了一系列規(guī)章和管理制度,如《天津工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)程》、《天津工業(yè)大學(xué)校級(jí)、學(xué)院(系)管實(shí)驗(yàn)室管理辦法》等。
2.學(xué)科平臺(tái)的建設(shè)與未來發(fā)展。材料學(xué)科既重視提高本學(xué)科的科研水平,還不斷加強(qiáng)與其他學(xué)科的交叉融合,發(fā)現(xiàn)和形成新的學(xué)科生長點(diǎn)。2013年“材料科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科與“環(huán)境科學(xué)與工程”學(xué)科交叉設(shè)置了“環(huán)境材料科學(xué)與工程”二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn),與“電子信息工程”學(xué)科交叉設(shè)置了“材料檢測(cè)與系統(tǒng)”和“生物醫(yī)學(xué)工程”二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)。通過與其他學(xué)科的交叉融合,進(jìn)一步優(yōu)化了“材料科學(xué)與工程”學(xué)科的結(jié)構(gòu),提高了學(xué)科整體水平,促進(jìn)了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。目前,材料學(xué)院的“無機(jī)非金屬材料工程”專業(yè)教師承擔(dān)著多項(xiàng)國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計(jì)劃課題、國家自然基金等國家級(jí)、省部級(jí)課題,無機(jī)功能材料與器件相關(guān)研究已處在國內(nèi)該領(lǐng)域的前沿,已形成自己的優(yōu)勢(shì)與特色。2014~2015年,材料學(xué)科擬在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上,繼續(xù)組織力量論證、籌建“能量存儲(chǔ)材料”天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,加速材料學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。材料學(xué)科及時(shí)跟蹤國家重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)情況,對(duì)比學(xué)科發(fā)展找差距,積極組織實(shí)施,確保全面完成天津市“十二五”綜合投資I類學(xué)科建設(shè)任務(wù),爭(zhēng)取市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)取得更大成績(jī),早日具備申報(bào)國家重點(diǎn)學(xué)科的條件。此外,未來幾年材料學(xué)科將進(jìn)一步健全管理體制和激勵(lì)政策,爭(zhēng)取盡快建成省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家級(jí)協(xié)同創(chuàng)新中心,實(shí)現(xiàn)市屬高校國家級(jí)科研平臺(tái)的突破,通過協(xié)同創(chuàng)新,做大、做強(qiáng)學(xué)科科研平臺(tái)。
三、科學(xué)研究水平的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
1.代表性學(xué)術(shù)論文質(zhì)量。代表性學(xué)術(shù)論文質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)包括ESI情況、SCI影響因子、他引次數(shù)等幾個(gè)方面。材料學(xué)科已出臺(tái)激勵(lì)政策加強(qiáng)引導(dǎo)、鼓勵(lì)教師發(fā)表高水平科研論文、出版專著和教材。在學(xué)科獎(jiǎng)勵(lì)政策的指導(dǎo)下,2011~2013年教師和研究生發(fā)表的科研論文被SCI、EI、ISTP檢索的數(shù)量及JCR一、二區(qū)論文數(shù)出現(xiàn)了較大幅度的增加,科研論文的質(zhì)量迅速提高,但高影響因子和高他引次數(shù)的論文數(shù)仍相對(duì)較少,國內(nèi)學(xué)術(shù)刊物論文的他引次數(shù)也有待提高。2013年材料學(xué)科制定了“材料科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)術(shù)資助計(jì)劃”,并從學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)中給予支持。一年來學(xué)院教師參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流30余人次,提升了學(xué)院的學(xué)術(shù)氛圍,同時(shí),教師的質(zhì)量也有較大提高,鼓勵(lì)教師“多出成果、出高水平成果”,鞏固和提高學(xué)科整體科研水平。
2.科研獲獎(jiǎng)。近年來,學(xué)科在中空纖維膜材料、功能及智能纖維、相變材料微/納膠囊、高性能纖維等領(lǐng)域形成了較大的優(yōu)勢(shì)和特色。過去5年中連續(xù)獲得了3項(xiàng)國家科技二等獎(jiǎng),2012年獲得天津市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)和中國紡織工業(yè)協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng),2013年獲得中國糧油學(xué)會(huì)科技獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),2012~2013年獲得天津市濱海新區(qū)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)等省市級(jí)其他獎(jiǎng)項(xiàng)9項(xiàng)。近幾年科研獲獎(jiǎng)是材料學(xué)科的優(yōu)勢(shì),但未來應(yīng)注意培養(yǎng)新的增長點(diǎn),繼續(xù)引導(dǎo)教師培育國家和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)成果,保持不斷有新的成果出現(xiàn)。
3.專利轉(zhuǎn)化與簽訂技術(shù)合同情況?!皩@D(zhuǎn)化”是我校的強(qiáng)項(xiàng),材料學(xué)科2011年獲得授權(quán)發(fā)明專利12項(xiàng),2012年獲得授權(quán)發(fā)明專利22項(xiàng),2013年獲得授權(quán)發(fā)明專利38項(xiàng),取了迅猛發(fā)展的好形勢(shì)。未來幾年,材料學(xué)科將有計(jì)劃、有組織的加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化工作,加大對(duì)取得顯著成績(jī)的教師的獎(jiǎng)勵(lì)力度,提高成果轉(zhuǎn)化率。對(duì)轉(zhuǎn)化前景好的專利,積極尋找轉(zhuǎn)化對(duì)象,對(duì)于暫時(shí)難以轉(zhuǎn)化的專利,以授權(quán)使用的方式轉(zhuǎn)讓高新技術(shù)企業(yè),為提高轉(zhuǎn)化水平積累經(jīng)驗(yàn)。近年來材料學(xué)科引進(jìn)青年教師人數(shù)較多,學(xué)科通過實(shí)施“青年教師下企業(yè)”、“青年教師進(jìn)企業(yè)博士后工作站”、“濱海新區(qū)科技特派員”等措施,加強(qiáng)培養(yǎng)青年教師的實(shí)踐能力,加強(qiáng)其與企業(yè)合作的意識(shí),及時(shí)引導(dǎo)青年教師進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。
4.科研項(xiàng)目。2012年材料學(xué)科新獲批國家科技支撐計(jì)劃1項(xiàng)、973前期預(yù)研項(xiàng)目1項(xiàng)、國家“十二五”軍工配套科研項(xiàng)目1項(xiàng)、參與承擔(dān)國家863計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、國家自然基金14項(xiàng)。2012年材料學(xué)科新增科研項(xiàng)目數(shù)、縱向科研立項(xiàng)以及項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)均較2011年有較大幅度的增加,總體發(fā)展較為平穩(wěn),科研經(jīng)費(fèi)到位相對(duì)充裕,但至今無主持承擔(dān)973重大科研項(xiàng)目。未來幾年,材料學(xué)科將繼續(xù)鞏固和加強(qiáng)在科研立項(xiàng)方面的成績(jī),組織教師培訓(xùn)交流,穩(wěn)步提高科研經(jīng)費(fèi)額,年增長率保持在25%以上,到“十二五”末達(dá)到年新增科研經(jīng)費(fèi)2000萬元,五年累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)6800萬元。
四、人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
1.教學(xué)與教材質(zhì)量。近年來,籠統(tǒng)的“學(xué)科專業(yè)建設(shè)”已被“學(xué)科建設(shè)”與“專業(yè)建設(shè)”所取代,概念的分離反映出提高教學(xué)質(zhì)量在“學(xué)科建設(shè)”中的作用日益提升。在政策的導(dǎo)向作用下,材料學(xué)科教師出版專著和教材的積極性逐年增加,但缺少國家級(jí)精品教材與國家級(jí)教學(xué)成果,教學(xué)與教材建設(shè)亟待加強(qiáng)。學(xué)科擬盡快組織開展全國調(diào)研和學(xué)科內(nèi)研討會(huì),認(rèn)真探索、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、迅速研究出臺(tái)相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策,以減免工作量和學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)經(jīng)費(fèi),獎(jiǎng)勵(lì)教師出版國家級(jí)和省部級(jí)規(guī)劃教材和實(shí)驗(yàn)教材,積極發(fā)展交叉學(xué)科的教材建設(shè),使教材建設(shè)與學(xué)科建設(shè)同步發(fā)展。
2.優(yōu)秀學(xué)位論文及優(yōu)秀學(xué)生。學(xué)位論文作為研究生學(xué)習(xí)的最終結(jié)果,學(xué)位論文質(zhì)量是研究生教育的重要體現(xiàn),也是評(píng)價(jià)研究生培養(yǎng)質(zhì)量的綜合指標(biāo)。本學(xué)科近年來部分優(yōu)秀碩士畢業(yè)生攻讀了本校紡織學(xué)科的博士研究生,累計(jì)為紡織學(xué)科培養(yǎng)了4名博士生獲得國家優(yōu)博論文提名獎(jiǎng),材料學(xué)科目前只獲得兩篇天津市優(yōu)秀博士學(xué)位論文,總體上差距較大。2013年本學(xué)科分別出臺(tái)了“材料科學(xué)與工程學(xué)科碩士、博士研究生優(yōu)秀學(xué)位論文培育基金和助學(xué)金管理辦法”和“博士研究生國際會(huì)議交流資助計(jì)劃”。學(xué)科對(duì)有潛力的研究生重點(diǎn)培育,鼓勵(lì)研究生參加高水平國際會(huì)議,加快取得發(fā)明專利等科研成果的進(jìn)度,鼓勵(lì)研究生安心論文工作,早出成果。材料學(xué)科將在現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上,繼續(xù)提升天津市優(yōu)秀博士學(xué)位論文和碩士學(xué)位論文數(shù)量,期待在“十二五”末在國家優(yōu)秀百篇博士學(xué)位論文提名獎(jiǎng)方面取得突破。
師資隊(duì)伍、科研平臺(tái)建設(shè)、科學(xué)研究水平、人才培養(yǎng)是高校建設(shè)高水平學(xué)科長期性、基礎(chǔ)性的工作。本論文針對(duì)天津工業(yè)大學(xué)“材料科學(xué)與工程”學(xué)科的現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的分析與探討,立足于充分發(fā)揮學(xué)科的優(yōu)勢(shì),以政策為導(dǎo)向,對(duì)本學(xué)科未來的發(fā)展和建設(shè)提出行之有效的對(duì)策,也為其他地方院校材料學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展提供了一定的參考與借鑒。
作者簡(jiǎn)介:張興祥(1962-),男,山東萊州人,天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長,教授。
摘要:在分析當(dāng)前形勢(shì)、國家發(fā)展方向、社會(huì)需求及當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合材料科學(xué)與工程專業(yè)的特點(diǎn),探討學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)方法,包括專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力培養(yǎng)、自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)、科技創(chuàng)新能力培養(yǎng),以培養(yǎng)具有較強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的復(fù)合型人才。
關(guān)鍵詞:材料科學(xué)與工程;專業(yè)素質(zhì);培養(yǎng)方法
一、當(dāng)前形勢(shì)分析
2012年11月召開的中國共產(chǎn)黨第十八次代表大會(huì)提出了兩個(gè)百年奮斗目標(biāo):在中國共產(chǎn)黨成立一百年時(shí)全面建成小康社會(huì);在新中國成立一百年時(shí)建成富強(qiáng)民主文明和諧的社會(huì)主義現(xiàn)代化國家[1]。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)奮斗目標(biāo),需要有大量的人才作為基礎(chǔ)。十八大指出要“把立德樹人作為教育的根本任務(wù),培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”。十八大為我國的高等教育發(fā)展指明了方向,同時(shí)對(duì)人才培養(yǎng)也提出了要求。
為了拉動(dòng)內(nèi)需,提高國民素質(zhì),我國的高校從1999年開始進(jìn)行擴(kuò)招。高等教育的毛入學(xué)率從1998年的9.8%快速增長到2009年的24.2%。到2012年,我國高等教育的毛入學(xué)率已達(dá)到30%。2013年,我國高校畢業(yè)生人數(shù)達(dá)到了創(chuàng)歷史新高的699萬人。據(jù)有關(guān)分析數(shù)據(jù)顯示,今后幾年中,我國高校的畢業(yè)生人數(shù)將基本穩(wěn)定在700萬人左右。高校畢業(yè)生的就業(yè)壓力將越來越大。自2009年以來,受全球金融危機(jī)的影響,國內(nèi)大量的工業(yè)企業(yè)發(fā)展動(dòng)力不足,企事業(yè)單位提供的就業(yè)崗位數(shù)量下降,使得2013年成為“史上最難就業(yè)季”,出現(xiàn)了部分高校畢業(yè)生“一畢業(yè)就失業(yè)”的現(xiàn)象。
材料科學(xué)與工程是多學(xué)科交叉的新興學(xué)科,與工程技術(shù)有著密不可分的關(guān)系,有很強(qiáng)的應(yīng)用目的和明確的應(yīng)用背景。材料、能源和信息被認(rèn)為是21世紀(jì)國民經(jīng)濟(jì)的三大支柱,材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為能源和信息技術(shù)的發(fā)展提供了保障。
在當(dāng)前形勢(shì)下,如何貫徹落實(shí)好十八大精神,把握好材料科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展方向,適應(yīng)社會(huì)發(fā)展,培養(yǎng)出滿足國家和社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才,成為教育工作者、專家及學(xué)者共同關(guān)注的熱點(diǎn)。
二、國家發(fā)展方向、社會(huì)需求及當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)
在當(dāng)前形勢(shì)下,要培養(yǎng)出滿足國家和社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才,需要掌握三個(gè)方面的內(nèi)容。首先,掌握國家和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展方向。只有很好地掌握了國家和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的方向,才能夠順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,培養(yǎng)出適應(yīng)國家和社會(huì)發(fā)展的合格人才。其次,掌握社會(huì)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的需求特點(diǎn)。大學(xué)培養(yǎng)人才是為社會(huì)培養(yǎng)的,只有充分了解社會(huì)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的需求特點(diǎn)才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的有用人才。最后,掌握當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)。高等教育要以人為本,只有很好地了解培養(yǎng)對(duì)象的特點(diǎn)才能培養(yǎng)出合格的社會(huì)主義接班人。
1.掌握國家的發(fā)展方向。《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》指出,要對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略性調(diào)整,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),改造提升制造業(yè)。制造業(yè)發(fā)展重點(diǎn)是優(yōu)化結(jié)構(gòu),改善品種質(zhì)量,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)配套能力,淘汰落后產(chǎn)能。發(fā)展先進(jìn)裝備制造業(yè),調(diào)整優(yōu)化原材料工業(yè),改造提升消費(fèi)品工業(yè),促進(jìn)制造業(yè)由大變強(qiáng)。完善依托國家重點(diǎn)工程發(fā)展重大技術(shù)裝備政策,提高基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件研發(fā)和系統(tǒng)集成水平。支持企業(yè)技術(shù)改造,增強(qiáng)新產(chǎn)品開發(fā)能力和品牌創(chuàng)建能力。培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)??茖W(xué)判斷未來市場(chǎng)需求變化和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),加強(qiáng)政策支持和規(guī)劃引導(dǎo),強(qiáng)化核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),突破重點(diǎn)領(lǐng)域,積極有序發(fā)展新一代信息技術(shù)、節(jié)能環(huán)保、新能源、生物、高端裝備制造、新材料、新能源汽車等產(chǎn)業(yè),加快形成先導(dǎo)性、支柱性產(chǎn)業(yè),切實(shí)提高產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。
2.社會(huì)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的需求。首先從材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)去向方面來看,以河南理工大學(xué)為例,近幾年來,畢業(yè)生中有三分之一左右的學(xué)生考取了高校及科研院所的研究生,進(jìn)一步進(jìn)行深造,另外三分之二的學(xué)生到社會(huì)上的工礦企業(yè)及事業(yè)單位就業(yè)工作。無論是高校及科研院所,還是工礦企業(yè)及事業(yè)單位,都需要高校畢業(yè)生是具有較強(qiáng)的綜合能力的復(fù)合型人才,如理論知識(shí)的運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、適應(yīng)環(huán)境能力、社會(huì)交際能力、語言表達(dá)能力、動(dòng)手能力、競(jìng)爭(zhēng)能力、溝通能力等。
3.當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)。壓力大,接觸的信息量大,思維活躍,務(wù)實(shí),他們思想前衛(wèi),追求時(shí)尚,具有觀念優(yōu)勢(shì);接受和理解能力較強(qiáng),具有認(rèn)知優(yōu)勢(shì);性格外向、善于表達(dá),邏輯表述和歸納總結(jié)能力更加突出,具有可塑優(yōu)勢(shì);許多學(xué)生在入學(xué)前沒有經(jīng)受過壓力,遭受過挫折,一路較為順利地升入大學(xué),具有明顯的經(jīng)歷優(yōu)勢(shì)。獨(dú)生子女的家庭環(huán)境使當(dāng)代大學(xué)生較多地帶有一些以自我為中心的意識(shí)。他們表現(xiàn)出較強(qiáng)的好勝心和自尊心,但承受挫折和打擊的能力較差。同時(shí),他們?cè)趥鹘y(tǒng)的以升學(xué)為唯一目的的教學(xué)模式下受訓(xùn)多年,習(xí)慣于傳統(tǒng)的填鴨式教育,造成的學(xué)習(xí)依賴性使他們難以自發(fā)調(diào)整自己,克服學(xué)習(xí)困難。當(dāng)代大學(xué)生不管在生活上還是學(xué)習(xí)上,個(gè)性鮮明,反映出明顯的時(shí)代特征。實(shí)踐表明,采用傳統(tǒng)的思路進(jìn)行教學(xué)改進(jìn),不僅不能起到很好的效果,反而壓制學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新心理。
三、材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)方法
為了滿足國家和社會(huì)發(fā)展的需求,全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力,河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)對(duì)原有的培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂,加大了人文素質(zhì)和實(shí)踐能力培養(yǎng)課程的比重,相應(yīng)地壓縮了專業(yè)教學(xué)課程的比重。在相對(duì)短的專業(yè)課程教學(xué)中,如何培養(yǎng)好學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)?我們認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手。
1.專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)。大學(xué)生雖然具有一定的自學(xué)能力,但由于理論基礎(chǔ)薄弱,認(rèn)識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足,專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)還應(yīng)當(dāng)以課堂學(xué)習(xí)為主,輔之以課外學(xué)習(xí)。在做好專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)方面,一方面要充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用;另一方面,也要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。要提高專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)效率,就必須做好教與學(xué)兩方面的工作。相對(duì)于傳統(tǒng)的填鴨式課堂教育,我們將教學(xué)工作的重心逐步從“以教師為中心”轉(zhuǎn)移到“以學(xué)生為中心”,在專業(yè)理論學(xué)習(xí)中最大限度地發(fā)揮大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的作用。為了做好這些工作,我們主要在教學(xué)工作的三個(gè)重要部分:課前準(zhǔn)備,課堂教學(xué)和課外輔導(dǎo)與交流這三個(gè)方面做工作。首先,在課前準(zhǔn)備方面,由新老教師共同組成課程教學(xué)組,由具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師從事主干課的教學(xué)工作,年輕教師進(jìn)行助課。老教師主要側(cè)重于教學(xué)方法的研究,年輕則發(fā)揮其精力充沛,接受新信息快的特點(diǎn),收集、制作和整理大量與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻、圖片以及文字資料,與老教師共同研究和豐富教學(xué)內(nèi)容,制作精美的多媒體課件,通過引入大量的實(shí)例來說明專業(yè)理論知識(shí)的應(yīng)用。一方面豐富了教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)展了學(xué)生認(rèn)識(shí);另一方面,也引起了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。其次,在課堂教學(xué)方面,由具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老教師進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講解,并根據(jù)學(xué)生上課掌握專業(yè)知識(shí)的情況進(jìn)行分類指導(dǎo)和講解說明。同時(shí),引入美式課堂教育中常見的“課程項(xiàng)目”(Term Project),要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,并且在課堂上向教師與同學(xué)匯報(bào),這樣極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)手、溝通的能力。另外,在課外輔導(dǎo)方面,我們除了延用傳統(tǒng)的輔導(dǎo)方式,即在指定的時(shí)間和地點(diǎn),由老師對(duì)學(xué)生專門進(jìn)行輔導(dǎo)外,我們還充分利用現(xiàn)代化的通訊聯(lián)系方式來對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。QQ、微信、微博、飛信、電話、短信、E-mail和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等通訊聯(lián)系方式是目前最為流行、最為方便快捷的,而且,這些通訊聯(lián)系方式也是大學(xué)生最喜歡和最常用的。我們采用這些現(xiàn)代化的通訊聯(lián)系方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo),大大地方便了學(xué)生與教師的溝通和交流。我們的實(shí)踐表明,采用這些通訊聯(lián)系方式可以更加靈活方便地對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑,極大地方便了學(xué)生在專業(yè)理論知識(shí)方面的學(xué)習(xí)。
2.實(shí)踐能力培養(yǎng)。大學(xué)生在高校里所學(xué)到的專業(yè)理論知識(shí)最終都將應(yīng)用于工程實(shí)際中,并在實(shí)踐中得到檢驗(yàn)、提高和發(fā)展。因此,大學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)是專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)中的重要一環(huán)。高校的實(shí)踐教學(xué)主要包括兩大部分內(nèi)容,即實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。目前,國內(nèi)高校在實(shí)踐教學(xué)方面存在的不足主要在于理論與實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密,實(shí)踐教學(xué)方法簡(jiǎn)單,方式單調(diào)。為了能讓學(xué)生在實(shí)踐中得到鍛煉并在實(shí)踐中得到提高,我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)方面做了一些嘗試。在實(shí)習(xí)方面,首先,精選實(shí)習(xí)單位。我們根據(jù)大學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的能力特點(diǎn)以及實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和要求精選實(shí)習(xí)單位,以便學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中能夠很好地將所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來。其次,做好實(shí)習(xí)動(dòng)員。在實(shí)習(xí)動(dòng)員過程中,我們將實(shí)習(xí)單位的特點(diǎn)及實(shí)習(xí)內(nèi)容給學(xué)生做詳細(xì)的說明,同時(shí),將實(shí)習(xí)中要注意解決的問題發(fā)給學(xué)生,以便學(xué)生在實(shí)習(xí)開始前提前做好預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。另外,通過實(shí)習(xí)動(dòng)員,進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的重要性的認(rèn)識(shí),使學(xué)生在思想上對(duì)實(shí)習(xí)工作高度重視。再次,開展實(shí)習(xí)中的答辯。在實(shí)習(xí)過程中,我們請(qǐng)實(shí)習(xí)單位中有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員對(duì)實(shí)習(xí)單位的特點(diǎn)進(jìn)行講解,然后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)中,我們針對(duì)實(shí)習(xí)中每一部分的內(nèi)容及特點(diǎn),隨機(jī)地抽一些同學(xué)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答辯,接著,由其他同學(xué)對(duì)其進(jìn)行評(píng)判和補(bǔ)充,然后由指導(dǎo)教師進(jìn)行綜合解答。這樣充分地調(diào)動(dòng)起學(xué)生實(shí)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,避免了實(shí)習(xí)過程中走馬觀花現(xiàn)象的出現(xiàn),提高了實(shí)習(xí)的質(zhì)量。最后,完成實(shí)結(jié)。在實(shí)習(xí)結(jié)束后,我們要求學(xué)生根據(jù)每天的實(shí)習(xí)日記做好實(shí)結(jié),對(duì)實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題及相關(guān)問題的思考寫成實(shí)習(xí)報(bào)告,并由指導(dǎo)老師進(jìn)行批改,批改后再發(fā)給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,為了進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,我們主要做了幾方面的工作。第一,提前將實(shí)驗(yàn)任務(wù)下達(dá)給學(xué)生,讓學(xué)生做好充分的預(yù)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充分地了解和學(xué)習(xí)。第二,在實(shí)驗(yàn)過程中,指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真講解,并提出相應(yīng)的問題和要求。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中注意實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用,數(shù)據(jù)的分析與處理,以及在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和處理方法。第三,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析和講評(píng),進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識(shí),并寫出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第四,指導(dǎo)教師將實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改后發(fā)給學(xué)生,對(duì)指導(dǎo)教師提出的問題進(jìn)行分析和解答。通過這些工作,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有了全面的認(rèn)識(shí),同時(shí),實(shí)踐能力在實(shí)驗(yàn)過程中得到了很大的提高。
3.自學(xué)能力培養(yǎng)。高校是培養(yǎng)專業(yè)人才的地方,但大學(xué)生僅靠在大學(xué)里學(xué)到有限的專業(yè)知識(shí)是很難解決今后在實(shí)際工作中所遇到的各種問題。要解決在實(shí)際工作中所遇到的各種各樣的問題,就需要大學(xué)生具有很強(qiáng)的自學(xué)能力,在充分發(fā)揮所學(xué)專業(yè)理論的基礎(chǔ)上,自學(xué)相關(guān)理論知識(shí),以解決在實(shí)際工作中所遇到的問題。因此,在高校專業(yè)人才培養(yǎng)中,自學(xué)能力的培養(yǎng)也是非常重要的。
要培養(yǎng)好大學(xué)生的自學(xué)能力,除了發(fā)揮大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的作用外,教師的指導(dǎo)和引導(dǎo)作用也是至關(guān)重要的。為了更好地提高大學(xué)生的自學(xué)能力,我們做了以下幾方面的工作。第一,充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)和引導(dǎo)作用。材料科學(xué)工程專業(yè)涉及的材料種類繁多,知識(shí)面廣,為了避免學(xué)生盲目學(xué)習(xí),我們對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行分類介紹,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的興趣進(jìn)行自學(xué)。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)講座和學(xué)術(shù)報(bào)告,通過這些講座和學(xué)術(shù)報(bào)告進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)和興趣。第二,充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主導(dǎo)作用。學(xué)會(huì)利用高校豐富的資源進(jìn)行自學(xué)。除了在圖書館查閱相關(guān)專業(yè)資料外,大學(xué)生還能夠很好地利用學(xué)校的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。同時(shí),部分學(xué)生還能夠主動(dòng)地進(jìn)入一些專業(yè)的學(xué)術(shù)論壇進(jìn)行專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。第三,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)。由于大學(xué)生的專業(yè)理論基礎(chǔ)還較薄弱,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少,在自學(xué)過程中往往會(huì)碰到大量的問題。為了保障學(xué)生的自學(xué)效果,我們采用多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)答疑,及時(shí)解答學(xué)生自學(xué)過程中遇到的問題,使學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)得到進(jìn)一步提高。
4.科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)。多年來,我國本土的科技工作者沒有獲得過代表著最高研究水平的自然科學(xué)方面的諾貝爾獎(jiǎng),國內(nèi)的教育專家對(duì)其原因做出了深入的研究,其中,普遍的共識(shí)是現(xiàn)有的教育模式限制了科技工作者的科技創(chuàng)新能力[2-5]。為了更好地培養(yǎng)大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力,我們?yōu)椴牧峡茖W(xué)與工程專業(yè)的大學(xué)生營造了良好的科技創(chuàng)新氛圍,創(chuàng)造了良好的科技創(chuàng)新條件。首先,為大學(xué)生灌輸科技創(chuàng)新理念。從大學(xué)生入校開始,我們就對(duì)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要性進(jìn)行講解說明,引導(dǎo)學(xué)生注重自身創(chuàng)新能力的發(fā)展,鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的興趣積極參與到校內(nèi)外的各種科技創(chuàng)新活動(dòng)中去。其次,為大學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展制造機(jī)會(huì)、創(chuàng)造條件。目前,河南理工大學(xué)開展的校內(nèi)外科技創(chuàng)新活動(dòng)非常豐富多彩。校外的科技創(chuàng)新活動(dòng)主要有國家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)、河南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)基金、數(shù)學(xué)建模等,校內(nèi)的主要有“步步高”大學(xué)生科技攀登計(jì)劃項(xiàng)目,河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新研究基金,以及教師從事的各種科研項(xiàng)目研究活動(dòng)等。通過積極參與這些科技創(chuàng)新活動(dòng),大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力得到了很大的提高。再次,為大學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展提供輔導(dǎo)和支持。除了學(xué)生自主地與有關(guān)教師聯(lián)系輔導(dǎo)以后,我們專門指派一批有經(jīng)驗(yàn)的教師為學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)提供全程的指導(dǎo)和幫助,及時(shí)解決了學(xué)生在創(chuàng)新活動(dòng)中遇到的各種困難。學(xué)生通過參與科技創(chuàng)新活動(dòng),不僅提高了自己的科技創(chuàng)新能力,發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力,綜合應(yīng)變能力等方面也都得到了提高。
四、結(jié)論
通過多年來對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)方法的探索、創(chuàng)新和實(shí)踐,我們培養(yǎng)出來的大學(xué)畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì)有了很大的提高,畢業(yè)生的質(zhì)量也有了明顯提升。近年來,畢業(yè)生的考研錄取率逐年攀升,2013屆畢業(yè)生的考研錄取率達(dá)到了36.8%。畢業(yè)生的一次就業(yè)率一直穩(wěn)定在95%以上。畢業(yè)生在工作崗位上能夠很快進(jìn)入狀態(tài),為工作單位各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn),同時(shí),也為國家和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。
作者簡(jiǎn)介:袁海濱(1971-),博士,副教授,主要從事材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)和科研工作,河南理工大學(xué)教改項(xiàng)目“國外先進(jìn)教育理念在材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究”的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
[摘 要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大,計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用越發(fā)普遍和顯著。開設(shè)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用課程能讓材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代新材料研究,融入社會(huì)新潮。不同高校由于材料科學(xué)的具體研究方向不一,因而課程內(nèi)容都依據(jù)專業(yè)特色而設(shè)置,結(jié)合自身專業(yè)特點(diǎn),從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)三方面對(duì)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用課程進(jìn)行教改方案的探討。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī) 材料科學(xué) 虛擬課題 教改方案
一、引言
在當(dāng)今社會(huì)中,計(jì)算機(jī)在社會(huì)發(fā)展中顯示了其強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大,計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用也越發(fā)普遍和顯著,如信息檢索、數(shù)據(jù)分析和圖像處理、計(jì)算模擬、材料組分和結(jié)構(gòu)分析等等。對(duì)大學(xué)高等教育而言,開設(shè)計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用課程是為了讓學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)應(yīng)用中的方法、步驟和應(yīng)用領(lǐng)域等,從而促進(jìn)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。
結(jié)合我校高分子材料與工程專業(yè)的特點(diǎn)以及畢業(yè)生需進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),在高分子材料科學(xué)的學(xué)習(xí)研究過程中需要涉及多種軟件的應(yīng)用,最基本的包括文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、圖形處理等等,而這些都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。在書本式教育和多媒體PPT教育為基礎(chǔ)的理論教學(xué)模式下,教學(xué)效果并不是十分理想。在往屆的教學(xué)質(zhì)量反饋中,多數(shù)學(xué)生反映單純的理論教學(xué)形式枯燥、效果不良,一旦涉及實(shí)際應(yīng)用往往束手無策,其原因是眾多軟件的學(xué)了需要了解基本的理論知識(shí)外,更重要的是要反復(fù)的上機(jī)練習(xí)以熟悉各種軟件的操作,形成更為扎實(shí)的操作意識(shí),而很多學(xué)生做不到這一點(diǎn)。因而如何更好的讓學(xué)生理解、吸收、掌握眾多軟件的基本操作并活用到今后的學(xué)習(xí)、科研或工作中,這是大學(xué)教育所要思考的地方。
教育部頒布的新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了“提高科學(xué)素養(yǎng),在課堂中開展探索性學(xué)習(xí)的理念,提倡通過探索式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的自主科學(xué)探索能力,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)”。
二、教學(xué)方案的設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)方法設(shè)計(jì)
為提高教學(xué)效果,在計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用這門課程中,首先將課堂搬到備有多媒體設(shè)備的機(jī)房。多媒體技術(shù)具有良好的直觀性、形象性和趣味性等特點(diǎn),是教學(xué)的一大幫手,能進(jìn)一步將課堂內(nèi)容的理論教學(xué)與實(shí)際操作同步進(jìn)行,更好的讓學(xué)生學(xué)習(xí)、吸收課程內(nèi)容。在課程設(shè)計(jì)中,引入虛擬課題作為教學(xué)方案,將多種軟件的使用和課題的研究思路結(jié)合起來,以課題研究思路為教學(xué)的基本大綱路線,按步驟在各個(gè)環(huán)節(jié)中引入所需的常用軟件,從而將計(jì)算機(jī)作為理論教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用的緩沖結(jié)合點(diǎn),通過虛擬課題的方法將學(xué)生在課堂所學(xué)的理論知識(shí)融會(huì)貫通,為實(shí)際課題研究以及論文寫作奠定基礎(chǔ)。
(二)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
課程規(guī)劃上主要以虛擬課題的相關(guān)文獻(xiàn)為案例,通過探討課題的研究思路和方法,研究過程中所需要處理的問題等,循序漸進(jìn),逐漸介紹文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(chemical office)、數(shù)據(jù)分析(IR,NMR)、圖形處理(Origin,Adobe Photoshop)等等,為畢業(yè)論文的展開做鋪墊。教學(xué)內(nèi)容具體如下:
1.首先確立學(xué)生所感興趣的研究方向或課題,并以此對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的分組,以方便后期進(jìn)行更多的教學(xué)互動(dòng)。在此過程中向?qū)W生介紹常見搜索引擎,如Google,Yahoo,百度等,這些常用搜索引擎可以較為方便的提供一定的信息。而常用數(shù)據(jù)庫,如中國知網(wǎng)(CNKI),萬方數(shù)據(jù)庫,ScienceDirect,RSC,ACS,Wiley-Blackwell等,借助簡(jiǎn)單的檢索字段,包括Any Field(全文)、Title(篇名)、Abstract(文摘)、Author's Name(作者姓名)、Journal Title(期刊名稱)等可以檢索到相關(guān)研究論文文獻(xiàn),讓學(xué)生帶著自身目的去學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用諸多數(shù)據(jù)庫進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。
2.當(dāng)課題資料的收集結(jié)束之后,設(shè)想課題如何進(jìn)行,設(shè)計(jì)一定的實(shí)驗(yàn)方案。該過程中利用chemical office是較為普遍的一款應(yīng)用軟件、可以滿足各種分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、反應(yīng)方程式的設(shè)計(jì)、基本示意圖的設(shè)計(jì)以及核磁結(jié)構(gòu)的模擬分析。具體教學(xué)內(nèi)容以虛擬課題中的文獻(xiàn)相關(guān)圖譜為案例,通過對(duì)文獻(xiàn)圖譜的剖析,讓教學(xué)更為直觀,同時(shí)上機(jī)模擬作圖,加深印象和增強(qiáng)操作熟練度,并且鼓勵(lì)設(shè)計(jì)新的設(shè)計(jì)路線,如反應(yīng)合成路線、實(shí)驗(yàn)基本示意圖等。
3.隨著課題探討的深入,課堂內(nèi)容會(huì)不斷涉及結(jié)構(gòu)分析表征,如IR,NMR等。在此,IR,NMR軟件的常規(guī)使用與分析,包括常見結(jié)構(gòu)的特征峰和化學(xué)位移、峰值面積的積分比較等等都將成為基本的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生盡可能的認(rèn)識(shí)到在材料科學(xué)研究中結(jié)構(gòu)分析的重要性。
4.在眾多的數(shù)據(jù)處理中,Origin由于功能強(qiáng)大,被公認(rèn)為是最快、最靈活、使用最容易的工程繪圖軟件。因此教學(xué)中需要重點(diǎn)介紹Origin在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。著重介紹各種圖譜,包括數(shù)據(jù)的調(diào)整、排序、計(jì)算,統(tǒng)計(jì)和曲線擬合,以及直線圖、散點(diǎn)圖、餅圖、柱狀圖、三維圖表的繪制。以虛擬課題中出現(xiàn)的文獻(xiàn)案例為教學(xué)案例,循序漸進(jìn),讓學(xué)生由簡(jiǎn)入難,由粗到細(xì)。
5.隨著文獻(xiàn)的閱讀和自我作圖的實(shí)踐,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀文獻(xiàn)中的圖譜總是讓人賞心悅目。教學(xué)中通過與優(yōu)秀文獻(xiàn)中圖片處理效果的對(duì)比,逐漸提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求。Adobe Photoshop簡(jiǎn)稱PS,使用其眾多的編修與繪圖工具,可以有效地進(jìn)行圖片編輯工作。因而學(xué)會(huì)將PS的圖片處理功能運(yùn)用到材料科學(xué)研究領(lǐng)域中則會(huì)使圖片效果大大提升,做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)又不失觀賞性。
6.當(dāng)有了出色的研究成果之后,需要的便是如何更好的呈現(xiàn)自身的工作。為此,如何運(yùn)用PPT技術(shù)制作一份精美的論文報(bào)告是展現(xiàn)成果的關(guān)鍵。鑒于計(jì)算機(jī)課程的普遍性,相信學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單的PPT制作并不陌生,因而課程內(nèi)容中轉(zhuǎn)為更高層次的PPT技術(shù)講解,包括論文報(bào)告型PPT的一般邏輯思路、PPT中的圖形制作、模板的設(shè)計(jì)、PPT的美化等等,讓學(xué)生能體會(huì)到PPT制作對(duì)論文結(jié)果報(bào)告的重要性,提高學(xué)生在PPT的制作上的布局和美化意識(shí),為畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的PPT制作提前做準(zhǔn)備。
(三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
針對(duì)常用化學(xué)軟件學(xué)習(xí)的實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn),我們將理論教學(xué)和實(shí)際上機(jī)操作設(shè)計(jì)成同步進(jìn)行。而同步進(jìn)行的教學(xué)模式能讓學(xué)生加深課堂印象,也更有利于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身在軟件操作應(yīng)用上的盲區(qū),因而能更好的將知識(shí)講解和動(dòng)手操作相結(jié)合,起到以點(diǎn)帶面、強(qiáng)化應(yīng)用的作用。如在講解chemical office作圖時(shí),首先可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)模仿,而后鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì),更深一步的讓學(xué)生去體驗(yàn)挖掘chemical office中的作圖技巧。
三、教學(xué)方案特色
通過虛擬課題的引入,使得本文所提出的教學(xué)方案的特色在于:1.課程內(nèi)容的確立有學(xué)生的參與,虛擬課題的選定由學(xué)生自主分組確定,逐漸讓學(xué)生主導(dǎo)課堂,教師則成為擺渡護(hù)航的角色;2.教學(xué)內(nèi)容符合學(xué)生所需,為畢業(yè)設(shè)環(huán)節(jié)做鋪墊,課題內(nèi)容設(shè)計(jì)上更有針對(duì)性;3.教學(xué)過程中時(shí)時(shí)刻刻充滿師生的互動(dòng),學(xué)生在自我的求知欲望下能更好的投入課程學(xué)習(xí)中,從而營造更好的教學(xué)氛圍,以便獲得更優(yōu)的教學(xué)成果。
四、小結(jié)
本文結(jié)合自身專業(yè)特色,提出了基于虛擬課題的教學(xué)方案,目的在于讓教學(xué)更好的觸及學(xué)生所需要和學(xué)生所感興趣的領(lǐng)域,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、專注度,同時(shí)將理論多媒體教學(xué)與實(shí)際上機(jī)操作同步進(jìn)行,進(jìn)一步提高課程教學(xué)的直觀性和趣味性,以期獲得更好的教學(xué)成果??偟膩碚f,改善計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)的應(yīng)用課程的教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)的工程,對(duì)于高分子材料專業(yè)的學(xué)生來說,如何將計(jì)算機(jī)知識(shí)和高分子專業(yè)知識(shí),以及自身所需有機(jī)地結(jié)合起來具有更加重要的意義。只有將三者有機(jī)結(jié)合,才能使學(xué)校教育真正滿足學(xué)生的需求,讓老師教得舒心,學(xué)生學(xué)得開心。再者,除去教學(xué)內(nèi)容的不斷改善之外,教師對(duì)教學(xué)的投入度,對(duì)學(xué)生的關(guān)愛度也是教學(xué)成功的一個(gè)重大因素所在,因而不論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)態(tài)度都將是我們應(yīng)改善的地方。
摘要:介紹了材料科學(xué)基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,提出了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體方法和措施,總結(jié)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞:材料科學(xué)基礎(chǔ);實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革;預(yù)期效果
材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)方法與工程專業(yè)一級(jí)學(xué)科公共主干課,是介于一般基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的專業(yè)基礎(chǔ)課,在教學(xué)中占有極其重要的地位,是學(xué)習(xí)其他相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是與材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)配套的實(shí)踐性課程,該課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐能力,能應(yīng)用所學(xué)的基本知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。能根據(jù)要求查閱資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新精神。
隨著國家高教改革的實(shí)施,實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)中越來越受重視,很多高校以把實(shí)驗(yàn)課作為一門獨(dú)立的課程來計(jì)算學(xué)分,為提高學(xué)生的動(dòng)手能力,使實(shí)驗(yàn)與教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來,讓學(xué)生在以后的工作中能學(xué)以致用,我們進(jìn)行了一些探索和討論,希望目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一些不合理、不適合的方面能得以改進(jìn),充分發(fā)揮發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在專業(yè)教學(xué)中的作用。
一、課程的主要內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
本課程將系統(tǒng)全面介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí),諸如固體材料的結(jié)合鍵,材料的結(jié)構(gòu)與性能,材料中的擴(kuò)散,材料的相變,材料的塑性變形與強(qiáng)化,以及材料科學(xué)研究方法等,將金屬材料、無機(jī)非金屬材料、聚合物材料緊密地結(jié)合在一起。通過學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握材料組織結(jié)構(gòu)―成分―工藝―性能相互關(guān)系的基本規(guī)律和基本理論,深入理解他們之間的相互關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),分析、解決材料研究、開發(fā)和使用中實(shí)際問題的能力。初步掌握材料科學(xué)研究的思路和方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步深造奠定理論基礎(chǔ)。
目前,我院材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程存在著一個(gè)全國高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問題――實(shí)驗(yàn)與專業(yè)課之間為隸屬關(guān)系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往各自獨(dú)立,實(shí)驗(yàn)之間缺乏連貫性,由于實(shí)驗(yàn)主要以分析材料的組織為主,因此常常出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作的現(xiàn)象,往往造成實(shí)驗(yàn)室效益低下,教師、設(shè)備、房屋等的極大浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)的模式,往往是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,大多是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,在實(shí)驗(yàn)室人員的指導(dǎo)下按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后常常不知道做此實(shí)驗(yàn)的目的、意義是什么,使學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的理解及相關(guān)理論知識(shí)的融會(huì)貫通,不能充分掌握和利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。同時(shí),目前實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主,大大阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的實(shí)驗(yàn)操作具有重復(fù)性,學(xué)生常常由于重復(fù)相似的實(shí)驗(yàn),而失去對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)抱著敷衍的態(tài)度。如,鋼鐵平衡組織及鑄鐵組織的觀察、馬氏體形態(tài)觀察、金屬的低倍組織缺陷觀察等,目前主要是學(xué)生用金相顯微鏡對(duì)各種組織的標(biāo)樣進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)具有相似性,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)興趣逐漸減退,往往做完實(shí)驗(yàn)很快就忘了。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的內(nèi)容
1.驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解。由于材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生首次進(jìn)入專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,因此他們對(duì)實(shí)驗(yàn)室的基本情況都不了解?;A(chǔ)實(shí)驗(yàn),主要使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度、注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的相關(guān)知識(shí),掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能,及其操作方法。本部分的實(shí)驗(yàn)包括金相顯微鏡結(jié)構(gòu)與使用、金相試樣的制備、金相顯微攝影技術(shù),要求學(xué)生能按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn),聯(lián)系課堂所學(xué)知識(shí),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,使學(xué)生掌握金相試樣的制備方法,金相顯微鏡的使用方法和金相顯微鏡的數(shù)碼照相法。
2.綜合型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力。在這一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中,要求學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,正確進(jìn)行實(shí)際操作,應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)分析問題實(shí)驗(yàn)結(jié)果,解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。如鐵碳合金平衡組織的觀察與分析等。這些實(shí)驗(yàn)可與材料熱處理、材料工藝學(xué)課程的學(xué)習(xí)一起進(jìn)行。將一個(gè)班的學(xué)生分成若干個(gè)組,每組4~6名學(xué)生,由學(xué)生根據(jù)材料熱處理、材料工藝學(xué)課程所學(xué)知識(shí),在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生從原料的選擇、加工開始,進(jìn)行配料、成型、熱處理、制備金相試樣,進(jìn)而進(jìn)行金相實(shí)驗(yàn),分析各組間觀察到的金相圖像不同的原因。
3.設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生創(chuàng)新能力。在有關(guān)教師的指導(dǎo)下,學(xué)生應(yīng)用所學(xué)本課程的理論知識(shí),在本學(xué)科的前沿進(jìn)行一些探索性的實(shí)踐,可以在本課程時(shí)間內(nèi)提出有創(chuàng)新性的設(shè)想和研究方案,而后在開放實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,也可以是教師科研工作中與本課程內(nèi)容有關(guān)的小課題,鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)提出創(chuàng)新性的設(shè)想。如:“高強(qiáng)鋁合金組織與性能研究”的實(shí)驗(yàn)。首先,學(xué)生在研究生的指導(dǎo)下完成相關(guān)文獻(xiàn)的查閱,通過查閱文獻(xiàn),擬定出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。提高鋁合金強(qiáng)度的方法很多,如添加合金元素、制定合理的熱處理工藝、采用最佳的制備工藝等,本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募催x取適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ蕴岣咪X合金的強(qiáng)度。其次,學(xué)生在結(jié)合文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件,選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)備。如,我院實(shí)驗(yàn)室可選相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有:電阻熔煉爐、金相顯微鏡、硬度計(jì)、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)機(jī)、掃描電子顯微鏡等。學(xué)生可通過所選實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合金熔鑄、合金熱處理、力學(xué)性能分析、顯微結(jié)構(gòu)分析等實(shí)驗(yàn)。然后,學(xué)生結(jié)合文獻(xiàn)在老師的指導(dǎo)下擬定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)步驟。在研究生的參與下完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中,可以幾個(gè)同學(xué)一起完成,這樣又可培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。
4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。目前,大多數(shù)學(xué)生在撰寫專業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),仍按照大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式來撰寫,包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及問題的分析討論幾個(gè)主要部分。但綜合型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求按正規(guī)期刊上發(fā)表的小論文的格式進(jìn)行撰寫。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、文字表達(dá)能力。較好的小論文還可以進(jìn)行發(fā)表,以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、學(xué)習(xí)自信,及學(xué)院的教學(xué)影響力。
三、教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的預(yù)期效果
材料科學(xué)基礎(chǔ)通常開設(shè)在第五學(xué)期,是我院材料類本科生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,課時(shí)多,課程難度也比較大,其實(shí)驗(yàn)課主要圍繞組織的金相分析為主,有一定的操作重復(fù)性,學(xué)生實(shí)驗(yàn)后往往記不住實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,缺乏實(shí)驗(yàn)興趣。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,開設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)后,在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生都是實(shí)驗(yàn)的主體,整個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)室老師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成,綜合實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及創(chuàng)新的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生解決分析問題的能力,都具有一定的效果。
四、結(jié)束語
以上是本人在材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一些思索。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是工科學(xué)生學(xué)習(xí)期間的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的好壞,直接影響到學(xué)生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是一項(xiàng)勢(shì)在必行的艱巨任務(wù),如何開展材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革是值得進(jìn)一步深思和探討的。
【摘要】針對(duì)《微機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程自身大量運(yùn)用信息手段的特點(diǎn),在布魯姆教育目標(biāo)分類理論指導(dǎo)下開展混合式教學(xué)模式的研究,以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為主要技術(shù)手段的多種信息技術(shù)融入日常教學(xué)活動(dòng)中,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行梳理和整合,分配網(wǎng)絡(luò)教學(xué)時(shí)間,為學(xué)生提供完善的課上授課和課下自主學(xué)習(xí)的要求和內(nèi)容,從而規(guī)范教學(xué)行為,提高教學(xué)有效性。
【關(guān)鍵詞】混合式教學(xué)模式 微機(jī) 材料科學(xué)
在高等教育信息化逐步深入的大背景下,混合式教學(xué)已經(jīng)成為大家共同關(guān)注的問題?;旌鲜浇虒W(xué)是指綜合運(yùn)用不同的學(xué)習(xí)理論、不同的技術(shù)和手段以及不同的應(yīng)用方式來實(shí)施教學(xué)的一種策略。當(dāng)前主要是指面對(duì)面的課堂學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)這兩種典型教學(xué)形式的有機(jī)融合。
在布魯姆教育目標(biāo)分類理論指導(dǎo)下開展混合式教學(xué)模式的研究,旨在推動(dòng)教師熟悉面向知識(shí)分類和目標(biāo)導(dǎo)向的教學(xué)方法,提高教學(xué)設(shè)計(jì)能力,將以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為主要技術(shù)手段的多種信息技術(shù)融入日常教學(xué)活動(dòng)中,從而規(guī)范教學(xué)行為,提高教學(xué)有效性。
《微機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程是針對(duì)目前國內(nèi)高校材料科學(xué)與工程學(xué)院所涵蓋各專業(yè)大學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是將先進(jìn)的繪圖工具、分析軟件、辦公軟件應(yīng)用在材料生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品、原材料及中間產(chǎn)品進(jìn)行分析、測(cè)定、繪制、表述的具體應(yīng)用。該課程的知識(shí)與實(shí)踐能力對(duì)材料制備中的配料、原料成分?jǐn)?shù)據(jù)有重要的指導(dǎo)作用,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果、材料性能分析等方面起著重要的支撐作用。學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)之后,正確、高效使用先進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件來提高科研、生產(chǎn)能力,正確處理、分析數(shù)據(jù)的能力欠缺。
目前材料科學(xué)與工程學(xué)院以培養(yǎng)從事材料領(lǐng)域科學(xué)研究與教學(xué)、技術(shù)開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)及經(jīng)營管理等方面工作,基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)人才為目標(biāo)。為了滿足該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),《微機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程在教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)該進(jìn)行改革與創(chuàng)新,為做好材料科學(xué)與工程學(xué)院各專業(yè)學(xué)生從學(xué)校到社會(huì)的良好銜接,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,與企業(yè)實(shí)際需要對(duì)接,培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。
主要工作流程:
1.梳理知識(shí)點(diǎn):打破章節(jié)界限,將邏輯相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合,然后根據(jù)前序和后續(xù)課程的關(guān)系,明確學(xué)生要掌握的知識(shí)點(diǎn)。
2.確定網(wǎng)絡(luò)學(xué)時(shí):分清以教師講授為主的知識(shí)點(diǎn)和以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的知識(shí)點(diǎn),并根據(jù)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的知識(shí)點(diǎn)的難易程度和數(shù)量設(shè)置網(wǎng)絡(luò)學(xué)時(shí)。
3.編寫教學(xué)目標(biāo):按照布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)的要求,編寫知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo),明確知識(shí)的類別和認(rèn)知過程要求。
4.編寫測(cè)評(píng)方式:根據(jù)知識(shí)類別和認(rèn)知過程要求,編寫能夠檢驗(yàn)學(xué)生是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的測(cè)評(píng)方式。
5.擬定教學(xué)策略,編排教學(xué)活動(dòng):根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和測(cè)評(píng)方式,選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)媒體,采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,擬定恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略,其中重點(diǎn)突出基于網(wǎng)絡(luò)的線上教學(xué)和課堂教學(xué)兩種方式的融合,并編排課堂教學(xué)活動(dòng)的流程。
6.形成完整的教學(xué)方案:以教學(xué)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),參照學(xué)校提供的教學(xué)方案模板,最后形成以知識(shí)點(diǎn)為基本單元的詳細(xì)的教學(xué)方案。
結(jié)合本課程特點(diǎn),本課題主要研究?jī)?nèi)容涉及課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、上機(jī)項(xiàng)目?jī)?yōu)化、授課模式的改革以及考核體系的改革?,F(xiàn)有的教學(xué)模式不能充分適應(yīng)該課程的特點(diǎn),理論知識(shí)的儲(chǔ)備比例偏高,在學(xué)生具備基本的計(jì)算機(jī)操作能力的前提下,應(yīng)加大理論知識(shí)和動(dòng)手能力的結(jié)合,增加上機(jī)操作環(huán)節(jié)的比例,提高學(xué)生本身實(shí)踐能力。針對(duì)考核體系改革,試卷考核的方式及其不適用于該門課程的考核。造成學(xué)生死記硬背,知識(shí)運(yùn)用能力差,與素質(zhì)教育的宗旨相違背,并且不能合適的評(píng)價(jià)學(xué)生的真是水平和能力。因此應(yīng)改革考核方式,主要體現(xiàn)在:考試形式多樣化,考題設(shè)置應(yīng)用化,成績(jī)?cè)u(píng)定多元化。
其中,課程內(nèi)容的優(yōu)化,授課模式的改革作為建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生就業(yè)企業(yè)的需要以及進(jìn)一步研究所需要的專業(yè)技能需求,調(diào)整和更新本課程的課程內(nèi)容和授課模式是本研究要解決的關(guān)鍵問題,主要涉及兩方面的內(nèi)容:一是企業(yè)實(shí)際需要就業(yè)學(xué)生具備什么計(jì)算機(jī)在材料加工、分析、測(cè)試方面的素質(zhì)和技能,二是如何處理好基礎(chǔ)理論講授與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系,要求在保障學(xué)生掌握基本原理和實(shí)驗(yàn)操作技能的基礎(chǔ)上,增加對(duì)實(shí)際問題分析、處理、總結(jié)、反饋、改進(jìn)的技能培養(yǎng)。
針對(duì)《微機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》課程自身大量運(yùn)用信息手段的特點(diǎn),通過混合式教學(xué)模式的建設(shè),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行梳理和整合,分配網(wǎng)絡(luò)教學(xué)時(shí)間,為學(xué)生提供完善的課上授課和課下自主學(xué)習(xí)的要求和內(nèi)容,提高教學(xué)效率和教學(xué)成果,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各種分析繪圖軟件解決在研究、生產(chǎn)過程中遇到的實(shí)際問題的能力。在建立和完善能夠提高材料科學(xué)與工程學(xué)院各專業(yè)本科生《微機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用》教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)體系的同時(shí),可以使該課程內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更貼近于工科學(xué)生工作后的實(shí)際需要,為探索如何提高材料專業(yè)本科生應(yīng)用先進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件解決實(shí)用問題的能力提供有益的思路。為培養(yǎng)能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)需要的高級(jí)工程技術(shù)人才、現(xiàn)代化的工程師進(jìn)行有益的探索。為促進(jìn)我國高等工程教育改革,培養(yǎng)高層次工程技術(shù)人才做出貢獻(xiàn)。
摘要:本文對(duì)材料科學(xué)于工程專業(yè)工程實(shí)踐進(jìn)行分析,通過促進(jìn)校企共建科學(xué)研究平臺(tái)、提升科學(xué)研究水平、強(qiáng)化教師工程實(shí)踐教學(xué)水平、革新創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面加強(qiáng)專業(yè)工程實(shí)踐能力的探索,大大強(qiáng)化了材料科學(xué)與工程專業(yè)工程實(shí)踐能力的教育教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:協(xié)同創(chuàng)新;材料科學(xué)與工程;工程實(shí)踐在
引言
實(shí)踐教學(xué)是人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)方面發(fā)揮著重要的作用。實(shí)踐教學(xué)對(duì)于材料科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)尤為重要,而實(shí)踐教學(xué)體系是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的重要保障,改革和完善工程類實(shí)踐教學(xué)體系是我國高等工程教育面臨的重要問題之一。
一、科學(xué)發(fā)展觀是協(xié)同創(chuàng)新的理論指導(dǎo)
科學(xué)發(fā)展觀從以人為本、全面整體、密切合作等方面,體現(xiàn)了協(xié)同、和諧、創(chuàng)新的思維特點(diǎn);科學(xué)發(fā)展觀從建設(shè)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略高度,要求我們?cè)诜e極提升原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力的同時(shí),提出了積極推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新的重要思想。因此,科學(xué)發(fā)展觀是協(xié)同創(chuàng)新的重要指導(dǎo)理論。
二、協(xié)同創(chuàng)新是地方高校發(fā)展的重要機(jī)遇
協(xié)同創(chuàng)新戰(zhàn)略,既要研究和解決科技尖端領(lǐng)域前沿性問題,也要研究國家和地方急需的戰(zhàn)略性問題,涉及國計(jì)民生和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大公益性問題。服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展是協(xié)同創(chuàng)新的必然要求,也是地方高等院校的地域優(yōu)勢(shì)所在。進(jìn)入本世紀(jì)以來,國家和區(qū)域科技創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)入難得的歷史機(jī)遇期,科技創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)出現(xiàn)了新格局,地方高校面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。其挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在科技資源配置方面,高端人才和項(xiàng)目資助越來越趨向重點(diǎn)高等院校集中且集中度不斷升級(jí)。另外,在科技創(chuàng)新重大成果方面,競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。由于企業(yè)作為創(chuàng)新主體的迅速崛起,高校的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)出現(xiàn)衰減跡象,越來越多的高校以參與者、合作方出現(xiàn)。地方高校要在日趨激烈的科技競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)得一席之地,就要敢于競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新,同時(shí)也要善于協(xié)同合作。
另一方面,協(xié)同創(chuàng)新有利于重點(diǎn)突破制約創(chuàng)新能力提升的內(nèi)在機(jī)制障礙,打破高校與其他創(chuàng)新主體間的體制壁壘,實(shí)現(xiàn)多方共贏,最終提升高等教育質(zhì)量。地方高校應(yīng)緊緊抓住教育部實(shí)施高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃的契機(jī),加快融入形式多樣的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)合體中,以構(gòu)建“協(xié)同創(chuàng)新中心”這個(gè)載體作為推動(dòng)地方高校發(fā)展的新機(jī)遇。
三、協(xié)同創(chuàng)新是材料科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展的必然需要
材料被公認(rèn)為人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑。雖然材料是一個(gè)早已存在的概念,但材料科學(xué)的提出只是20世紀(jì)60年代初的事情。1957年前蘇聯(lián)人造衛(wèi)星首先上天,美國認(rèn)為自己落后的主要原因是先進(jìn)材料落后,于是在一些大學(xué)(如麻省理工學(xué)院、康奈爾大學(xué)、賓夕法尼亞州立大學(xué)等)相繼成立材料研究中心和材料研究實(shí)驗(yàn)室。采用先進(jìn)的科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)材料進(jìn)行深入的研究并取得重要成果。從此,材料科學(xué)這個(gè)名詞開始流行。
材料科學(xué)的形成實(shí)際上是多學(xué)科科學(xué)技術(shù)協(xié)同發(fā)展的結(jié)果。在材料科學(xué)形成之前,固體物理、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展推動(dòng)了對(duì)物質(zhì)本質(zhì)的了解。冶金學(xué)、陶瓷學(xué)、金屬學(xué)、高分子科學(xué)的發(fā)展對(duì)材料制備、結(jié)構(gòu)、性能及其相互關(guān)系的研究大大加強(qiáng),各種先進(jìn)分析測(cè)試手段的出現(xiàn)為材料科學(xué)的形成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。材料科學(xué)具有多學(xué)科交叉的重要屬性,它是物理學(xué)、化學(xué)、冶金學(xué)、陶瓷、高分子化學(xué)及計(jì)算科學(xué)相互融合與交叉的結(jié)果。材料學(xué)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合非常密切,發(fā)展材料科學(xué)的目的在于開發(fā)新材料,提高材料的性能和質(zhì)量,合理使用材料,同時(shí)降低材料成本和減少污染。材料的不同應(yīng)用領(lǐng)域又牽涉到不同學(xué)科的知識(shí);材料科學(xué)是一個(gè)正在發(fā)展中的科學(xué),不像物理學(xué)、化學(xué)等已經(jīng)有一個(gè)很成熟的體系,材料科學(xué)將隨著各有關(guān)科學(xué)的發(fā)展而得到完善。
四、通過協(xié)同創(chuàng)新提高工程實(shí)踐能力的路徑和效果
1、促進(jìn)校企科學(xué)研究水平提升
作為一所地方高校,教師的科研活動(dòng)受到實(shí)驗(yàn)室條件、儀器設(shè)備、研究經(jīng)費(fèi)和研究人員等多方面的制約,原創(chuàng)性、高層次的項(xiàng)目難以立項(xiàng)。為了完成學(xué)校對(duì)科研經(jīng)費(fèi)任務(wù)的考核,教師們主動(dòng)到企業(yè)聯(lián)系橫向課題。材料與化工學(xué)院也有目的的組織教師到企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作、培育科研團(tuán)隊(duì)。通過產(chǎn)學(xué)研合作,以企業(yè)為主體,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,教師有了科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi),研究的課題解決了企業(yè)的實(shí)際問題,雙方受益形成了良性循環(huán),不斷擴(kuò)大了雙方合作的空間。
協(xié)同創(chuàng)新中心把企業(yè)同高校、研究機(jī)構(gòu)結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了單個(gè)主體所無法實(shí)現(xiàn)的組織目標(biāo)和結(jié)果,類似于復(fù)合材料因?yàn)榛w材料和增強(qiáng)材料的協(xié)同作用,使得復(fù)合材料的某些性能既優(yōu)于其基體材料,又優(yōu)于增強(qiáng)材料。企業(yè)同高校、研究機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于企業(yè)獨(dú)立創(chuàng)新和模仿創(chuàng)新的效率,尤其是通過協(xié)同創(chuàng)新中心建設(shè)的實(shí)施,協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟各方都感受到了實(shí)實(shí)在在的受益,效果顯著。協(xié)同的本質(zhì)是復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互協(xié)同和作用,以實(shí)現(xiàn)單個(gè)主體所無法實(shí)現(xiàn)的組織目標(biāo)和結(jié)果。如2011年由中原工學(xué)院提出,把與鄭州華晶、鄭州三磨所三方合作多年的“觸媒法合成高品級(jí)金剛石關(guān)鍵設(shè)備與成套工藝技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目,聯(lián)合申報(bào)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng),最后該成果獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),對(duì)提升學(xué)校美譽(yù)度和企業(yè)創(chuàng)新能力及聲譽(yù)具有重要影響。
2、促進(jìn)教師工程實(shí)踐教學(xué)水平提高
在協(xié)同創(chuàng)新中心,學(xué)校與研究所、企業(yè)各方可以實(shí)現(xiàn)有條件的互相兼職和聘任。材料與化工學(xué)院根據(jù)政策,通過“博士服務(wù)團(tuán)”、“企業(yè)博士后科研工作站”、“科技特派員”等多種形式選送教師到企業(yè)掛職鍛煉。如材料與化工學(xué)院一教授通過與許昌恒源公司的合作,作為帶頭人建設(shè)了“基于發(fā)制品用途的化學(xué)纖維綠色工藝技術(shù)研究”河南省創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)?,F(xiàn)在材料與化工學(xué)院大部分教師都有了在企業(yè)工作或兼職科研工作的親身經(jīng)歷,學(xué)生感受到教師的授課不再空洞乏味,而是非常實(shí)際和富有興趣,對(duì)提高材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐教育教學(xué)質(zhì)量具有較大影響。
3、促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式優(yōu)化
“協(xié)同創(chuàng)新”已經(jīng)成為學(xué)校人才培養(yǎng)活動(dòng)中的重要理念,并在教育實(shí)踐中形成了一系列富有成效的人才培養(yǎng)模式。[4,5]通過協(xié)同創(chuàng)新使原本各單位獨(dú)立的資源變成了創(chuàng)新聯(lián)盟內(nèi)共享的資源,一些潛在的能量得到了充分釋放。形成的新機(jī)制和新體制為協(xié)同創(chuàng)新各方激發(fā)了無限生機(jī)與活力,對(duì)人才培養(yǎng)模式的影響尤其深刻。協(xié)同創(chuàng)新實(shí)施之前,按照傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都在學(xué)校內(nèi)進(jìn)行,全部由高校教師授課,教學(xué)效果不理想,學(xué)生普遍感到枯燥乏味、不感興趣;而需要到企業(yè)進(jìn)行的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),由于資金投入不足和企業(yè)不愿意接待等諸多難題,實(shí)習(xí)質(zhì)量大打折扣,學(xué)生的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)基本上變成了“參觀”,走馬觀花下來,學(xué)生受益很少。協(xié)同創(chuàng)新實(shí)施以后,學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人愛好加入不同的科研興趣小組和導(dǎo)師制教學(xué)團(tuán)隊(duì),學(xué)生到企業(yè)“出入自由”,在科研中遇到的實(shí)際問題,可以及時(shí)在企業(yè)聯(lián)絡(luò)員的幫助和許可下到現(xiàn)場(chǎng)獲得第一手資料與信息,隨著參與時(shí)間的延長,學(xué)生很容易親自動(dòng)手進(jìn)行操作。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié),聘任了企業(yè)技術(shù)人員和高層管理人員為學(xué)校兼職教授,可以給學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教學(xué),學(xué)生的興趣明顯提高,也收到了良好的教學(xué)效果。
4、促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力提高
通過協(xié)同創(chuàng)新工作的不斷深入,科研促進(jìn)教學(xué)的效果極其明顯。教師聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行科學(xué)研究,把獲得的成果有針對(duì)性的在教學(xué)過程中傳授給學(xué)生,這種知識(shí)的傳授不僅可以在理論課堂上進(jìn)行,也可在科研興趣小組的科研活動(dòng)中進(jìn)行;而同時(shí)學(xué)生在該科研創(chuàng)新活動(dòng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多問題,提出的問題也可反饋給教師。這種知識(shí)傳授和學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)雙向激勵(lì)的過程,雙方通過互相影響和碰撞,教學(xué)效果和質(zhì)量在潛移默化中快速提高。
學(xué)生在協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)盟單位內(nèi)共享資源,教育活動(dòng)的空間和時(shí)間都被擴(kuò)大,在參與科研和實(shí)習(xí)創(chuàng)新活動(dòng)中,不僅可以使用實(shí)驗(yàn)室、儀器和設(shè)備等硬件資源,同時(shí)還得到了研究所和企業(yè)技術(shù)人員及一線工人的親身教育,對(duì)社會(huì)及企業(yè)對(duì)人才的真實(shí)需求有了實(shí)在的認(rèn)識(shí)和了解,對(duì)學(xué)習(xí)目的和就業(yè)導(dǎo)向有了明確的方向。在研究生教育和本科生畢業(yè)論文環(huán)節(jié)聘任研究所和企業(yè)技術(shù)人員為指導(dǎo)教師或合作導(dǎo)師已成為常態(tài)。
在參與科研活動(dòng)時(shí),學(xué)生能親臨企業(yè)參與生產(chǎn)一線的科研課題,通過解決實(shí)際問題和獲得一定的薪酬,不僅提高了興趣,感受到了成功的快樂,還能在自己實(shí)實(shí)在在的科研活動(dòng)中提高工程實(shí)踐能力。通過接觸和工作實(shí)踐,學(xué)生畢業(yè)后能快速適應(yīng)工作崗位,強(qiáng)化的工程實(shí)踐能力將會(huì)在新的工作崗位上充分顯現(xiàn)其效果,協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)盟企業(yè)對(duì)此也非常認(rèn)可。
結(jié)束語
科學(xué)發(fā)展觀是協(xié)同創(chuàng)新的理論指導(dǎo),協(xié)同創(chuàng)新是地方高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有效手段,也是科學(xué)發(fā)展觀的重要體現(xiàn)。在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下與相關(guān)科研院所、企事業(yè)單位開展協(xié)同創(chuàng)新,是地方高校學(xué)科建設(shè)和發(fā)展的必然要求。
摘 要 對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)水平進(jìn)行提升,主要通過人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新、專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、課程及教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、提高學(xué)生實(shí)踐能力,拓寬實(shí)踐平臺(tái)等各項(xiàng)措施,突出學(xué)校特色的基礎(chǔ)上,滿足“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)素質(zhì)、能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,從而培養(yǎng)出社會(huì)需要的、認(rèn)同的材料類人才。
關(guān)鍵詞 材料科學(xué)與工程專業(yè) 提升 策略
0 引言
材料科學(xué)與工程是21世紀(jì)國家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。材料科學(xué)與工程專業(yè)屬于一級(jí)學(xué)科,涵蓋了金屬材料工程、冶金工程、無機(jī)非金屬材料工程、高分子材料工程、材料物理和材料化學(xué)等二級(jí)學(xué)科專業(yè),目前,我國大部分理工科高校都設(shè)有材料類學(xué)科,各學(xué)校的定位和特色也有所區(qū)別。
重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)始于上世紀(jì)50年代的建材教研室,2000年成立了以公路工程材料應(yīng)用為特色的材料科學(xué)與工程專業(yè),同年獲得材料學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)資格。材料科學(xué)與工程專業(yè)自2001年招生,立足學(xué)校在交通土建方面的行業(yè)優(yōu)勢(shì),結(jié)合土木工程專業(yè)培養(yǎng)滿足交通建設(shè)需要的材料專業(yè)技術(shù)人才,通過吸收兄弟院校的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn),遵循“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的原則,強(qiáng)化基礎(chǔ)理論,不斷優(yōu)化組合土木相關(guān)課程;加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練提高學(xué)生的實(shí)踐能力。為進(jìn)一步理清專業(yè)建設(shè)思路、明確專業(yè)建設(shè)目標(biāo)、明晰專業(yè)建設(shè)方向,立足長遠(yuǎn),擬定切實(shí)可行的具體措施,扎實(shí)推進(jìn)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),完善專業(yè)人才培養(yǎng)體系,規(guī)范教學(xué)過程,切實(shí)增強(qiáng)專業(yè)的辦學(xué)水平、社會(huì)適應(yīng)度和社會(huì)聲譽(yù),從2011年開始進(jìn)行專業(yè)提升計(jì)劃的實(shí)施,目前正按計(jì)劃、有步驟地逐步實(shí)現(xiàn)。
1 明確專業(yè)定位,凝練專業(yè)特色
重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)依托我校在交通土木行業(yè)的優(yōu)勢(shì),與交通土建材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用方面的學(xué)科交叉,以無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料為基礎(chǔ),向相關(guān)功能材料領(lǐng)域拓展,教學(xué)與科研并舉,立足重慶,面向西南,走向全國,建設(shè)市內(nèi)絕對(duì)領(lǐng)先,在國內(nèi)有一定影響的教學(xué)研究型材料科學(xué)與工程專業(yè),為交通土建行業(yè)培養(yǎng)高層次的人才,提供高水平的科技服務(wù)。本專業(yè)經(jīng)過幾年的辦學(xué)實(shí)踐,已經(jīng)形成了以土木工程材料、復(fù)合材料為特色的專業(yè),構(gòu)建了科學(xué)合理、特色鮮明的人才培養(yǎng)方案、課程結(jié)構(gòu)體系及實(shí)踐教學(xué)體系,并建立了較為完善的本科教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及質(zhì)量保障體系,且運(yùn)行良好,保證了教學(xué)質(zhì)量,目前,已為國家特別是西部地區(qū)培養(yǎng)了大批優(yōu)秀交通建設(shè)材料科技人才。
2 材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)水平的提升策略
2.1 人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新
繼續(xù)發(fā)揮學(xué)校特色優(yōu)勢(shì),在材料科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上,改革單一化的人才培養(yǎng)模式,突出學(xué)生個(gè)性發(fā)展的同時(shí),探索具有交通特色的材料科學(xué)人才培養(yǎng)模式。
(1)加強(qiáng)學(xué)科專業(yè)調(diào)研,深入把握重慶市、西部地區(qū)及全國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人才市場(chǎng)需求和國際競(jìng)爭(zhēng)能力的需要,結(jié)合我校由教學(xué)型向教學(xué)研究型過渡的特點(diǎn),進(jìn)一步明確材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)和結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向,突顯辦學(xué)特色。
(2)以材料科學(xué)與工程專業(yè)班級(jí)為依托,調(diào)整和完善人才培養(yǎng)方案、課程體系、實(shí)踐教學(xué)體系等,不斷完善具有交通特色的材料科學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案。
(3)以全面性、開放性、主體性、實(shí)踐性、差異性為培養(yǎng)方法,實(shí)現(xiàn)個(gè)體創(chuàng)新能力的挖掘和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①建立以本科生導(dǎo)師制為核心的全過程引導(dǎo)的培養(yǎng)模式。從入學(xué)起,就建立專業(yè)老師、輔導(dǎo)員聯(lián)系、溝通的制度,加強(qiáng)學(xué)生的人生目標(biāo)規(guī)劃,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo),根據(jù)每個(gè)學(xué)生的自身特點(diǎn)提出階段性的發(fā)展計(jì)劃,幫助學(xué)生形成優(yōu)良的計(jì)劃能力和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的執(zhí)行能力。②在兼顧共性和個(gè)性的基礎(chǔ)上,制定個(gè)性化培養(yǎng)方案。根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)來制定學(xué)習(xí)方案,充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)人特長,最大程度地挖掘每個(gè)學(xué)生的潛力。③針對(duì)現(xiàn)代研究型人才素質(zhì)培養(yǎng)特點(diǎn),鼓勵(lì)本科生參與指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目研究,重在研究意識(shí)、過程與方法,學(xué)習(xí)與研究相互促進(jìn),實(shí)現(xiàn)個(gè)體創(chuàng)新能力的挖掘和培養(yǎng)。
2.2 培養(yǎng)方案修訂
按照學(xué)校材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的要求,并針對(duì)我國、尤其西部地區(qū)公路工程材料人才培養(yǎng)方面的專業(yè)幾乎為空白,進(jìn)一步開展學(xué)科多層次、多尺度交叉,構(gòu)建適合交通行業(yè)的高素質(zhì)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合、科學(xué)與工程相促進(jìn),深化專業(yè)內(nèi)涵,進(jìn)一步完善以公路工程材料應(yīng)用為特色的人才培養(yǎng)方案,同時(shí)考慮培養(yǎng)方案能夠適應(yīng)社會(huì)需求的動(dòng)態(tài)變化。突出本專業(yè)的特色,按照“以科研促教學(xué),以實(shí)踐促創(chuàng)新,以特色促發(fā)展”的思路,培養(yǎng)大批在工程材料領(lǐng)域內(nèi)的高層次、高質(zhì)量、高能力的創(chuàng)新性復(fù)合人才。具體措施是:(1)在已重點(diǎn)調(diào)研國內(nèi)高校辦學(xué)情況的基礎(chǔ)上,對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行修改和調(diào)整,將力求與社會(huì)對(duì)材料學(xué)科人才的需求相統(tǒng)一,并與對(duì)應(yīng)的行業(yè)單位、 企業(yè)開展對(duì)話,進(jìn)一步分析并把握未來的市場(chǎng)需求;(2)注重專業(yè)間的協(xié)調(diào)與發(fā)展,完善課程體系,優(yōu)化理論教學(xué)與實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)體系及比例,擴(kuò)大選修課程設(shè)置,增加實(shí)踐環(huán)節(jié),既滿足人才全面發(fā)展的共性要求,又顧及學(xué)生的個(gè)性需要。(3)在材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中將繼續(xù)體現(xiàn)邊緣學(xué)科的交叉和前沿學(xué)科的發(fā)展,并將進(jìn)一步豐富其內(nèi)容,及時(shí)將本專業(yè)科研成果作為專題進(jìn)行講座,以開拓學(xué)生的視野。
2.3 課程及教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置不但要符合專業(yè)規(guī)范,還必須突出交通行業(yè)的特色,并隨著社會(huì)和專業(yè)不斷發(fā)展的需求而進(jìn)行必要的調(diào)整,做到需求為首,與時(shí)俱進(jìn)。材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程建設(shè)主要考慮了以下幾個(gè)方面:(1)以工程材料應(yīng)用特色為主線,加強(qiáng)工程實(shí)踐能力為核心來構(gòu)建本專業(yè)的核心課程、特色課程;(2)對(duì)原有課程設(shè)置加以調(diào)整,優(yōu)化核心、特色課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。例如,近年來本專業(yè)先后對(duì)建材實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)、膠凝材料學(xué)、混凝土學(xué)、瀝青與瀝青混合料等主干課程進(jìn)行優(yōu)化和教學(xué)內(nèi)容的改革,取得了明顯效果;(3)加強(qiáng)重點(diǎn)課程和精品課程的建設(shè),加強(qiáng)課程整合,更新教學(xué)內(nèi)容、不斷改革教學(xué)方法和教學(xué)手段;(4)在課程教材的建設(shè)上,堅(jiān)持編、選并重的原則,選用質(zhì)量上乘、科學(xué)適用的優(yōu)秀教材,同時(shí)也進(jìn)一步加強(qiáng)自編教材的編寫水平和出版工作;(5)利用現(xiàn)有試驗(yàn)條件,為專業(yè)課程服務(wù),促進(jìn)本科教學(xué)質(zhì)量的提高。
2.4 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
根據(jù)材料科學(xué)與工程專業(yè)特色方向所建設(shè)的目標(biāo),重點(diǎn)建設(shè)寬容、和諧的教學(xué)團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,激發(fā)團(tuán)隊(duì)的凝聚力。積極展示團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)成果,加強(qiáng)對(duì)團(tuán)隊(duì)及團(tuán)隊(duì)帶頭人的宣傳,從而培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前具體采取的主要措施有:
(1)重視教學(xué)隊(duì)伍“雙師”結(jié)構(gòu)建設(shè),利用學(xué)校的優(yōu)惠政策引進(jìn)高層次的人才,有效吸引骨干教師積極參與專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng),采取多種措施鼓勵(lì)本校青年老師脫產(chǎn)攻讀博士學(xué)位,安排出國或在國內(nèi)名牌大學(xué)訪學(xué)、進(jìn)修,鼓勵(lì)教師參加校內(nèi)外多種形式的學(xué)術(shù)交流活動(dòng),并發(fā)揮每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的特長,實(shí)現(xiàn)每個(gè)人都是所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的專家,教學(xué)和科研都很出色,鍛煉和培養(yǎng)一個(gè)高水平的教師團(tuán)隊(duì)。
(2)在教育教學(xué)研究方面,本專業(yè)全體教師積極開展課程建設(shè)、教材建設(shè)、多媒體課件建設(shè)等;編寫先進(jìn)、適用的高教特色教材;積極開展教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、課件、案例、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)項(xiàng)目、教學(xué)指導(dǎo)等教學(xué)資源的建設(shè),同時(shí),促進(jìn)與外校各專業(yè)合作、同校各系、教研室的合作交流,進(jìn)行跨學(xué)科、跨院系、跨專業(yè)的教學(xué)改革嘗試,從而提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量,也為形成教師的教學(xué)合作機(jī)制和協(xié)作氛圍起到積極推動(dòng)的作用。
(3)擴(kuò)大和吸引材料專業(yè)領(lǐng)域的一線人員到校,通過講學(xué)、做報(bào)告、開設(shè)短期課程等形式,形成專兼結(jié)合的高水平教師隊(duì)伍,并進(jìn)一步建立與企業(yè)進(jìn)行更深層次的資源共享與人員交流的機(jī)制。
2.5 提高實(shí)踐能力,拓寬實(shí)踐平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)是通過調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課外實(shí)踐活動(dòng)、科研訓(xùn)練、畢業(yè)論文等方式培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的鞏固與升華。目前,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)要增加綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備和學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)要擴(kuò)大實(shí)習(xí)單位的數(shù)量,到設(shè)備先進(jìn)和與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的企業(yè)去,并聯(lián)系企業(yè)的生產(chǎn)和課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,制定合適的實(shí)習(xí)題目,讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí),觀察或解決問題。通過強(qiáng)化理論和實(shí)踐兩個(gè)課堂互動(dòng)的方式,來提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,同時(shí),從解決社會(huì)或企業(yè)實(shí)際問題入手,以提高綜合訓(xùn)練的實(shí)踐效果出發(fā),做好綜合設(shè)計(jì)(論文)工作的選題和過程管理,使畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)理論聯(lián)系實(shí)際,真正做到“真題真做”。
3 結(jié)論
目前,材料科學(xué)與工程已呈現(xiàn)出與多學(xué)科相互滲透、交叉綜合的發(fā)展趨勢(shì)。單一的行業(yè)工程師人才已經(jīng)滿足不了人才市場(chǎng)對(duì)材料類專業(yè)人才的要求,材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng),應(yīng)結(jié)合實(shí)際辦學(xué)條件,在突出學(xué)校特色的同時(shí),還必須要滿足“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)出社會(huì)需要的、認(rèn)同的材料人才,這是材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)的重任,也是材料科學(xué)與工程專業(yè)提升的最終目的。
重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究基金資助項(xiàng)目(1203005)