时间:2023-03-17 18:05:35
序论:在您撰写材料专业论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
具体而言,邀请国内外在金属材料领域具有很深造诣的理论与实践工作者来我校讲学、联合指导毕业设计、合作开展科学研究、联合申报科研项目等;学校利用职称评聘等政策杠杆,积极开展“工程实践”,鼓励专业教师到企业进行工程锻炼;借助“百名教授进百企”、“百名博士进百企”等活动,让广大高层次教师接触工程、了解工程、熟悉工程的同时,开展技术创新和社会服务。其次,可以根据每位专业教师的科研情况,安排数量不等的学生参与到专业教师的科研项目中,学生在协助教师开展试验、整理数据的过程中,获得来自专业教师在理论与实践上的指导,并将获得的科研数据申报专利、软件著作权、科研奖项等,或申报科研项目(如各级大学生创新项目)、参加科技竞赛等;实践证明,这种科研活动充分锻炼了学生的独立科研能力、专业知识应用能力和协调沟通能力。第三,加强产学研用结合,形成优势互补的产学研联合体,实现学校教育与企业需求的自然过渡。具体而言,针对企业在生产中遇到的技术问题可以以横向项目的形式开展合作,给学生提供接触并解决与本专业有关的实际问题的机会,在项目实施过程中指导教师可通过让学生完成各项具体任务、参与关键问题的攻关等方式,实现理论教学与社会实践的互动。
2毕业设计选题
毕业设计是本科教学过程的最后一个环节,旨在训练学生综合应用所学的各种理论知识和技能,分析问题和解决问题的能力。虽然毕业设计环节众多,但选题环节是毕业设计成败的关键。根据我校金属材料工程专业的行业背景,毕业设计选题应遵循专业性、可行性、实用性、新颖性、自主性和科学性[3]。(1)专业性:选题必须符合金属材料工程专业的培养要求,训练学生解决实际问题的能力;(2)可行性:仪器设备等相关条件能够满足毕业设计要求,工作量适中,确保学生按时完成毕业设计;(3)实用性:以工程实践和博士、教授进企业等活动为载体,通过与企业联合选题的方式,提升学生的工程实践、工程设计和工程创新能力;(4)新颖性:避免选题的重复性或过于陈旧;(5)自主性:学生可以根据自己择业意向或主观意愿在教师指导下自拟题目,也可通过参与教师的科研项目或大学生创新计划等自主选题;(6)科学性:选题有一定的研究价值,教师可根据自己的科研项目拟定题目。
3导师制度建设
导师制度是适应教育管理的新形势、新变化、新要求情况下应运而生的,作为一种教育模式,主要通过一名导师负责几名学生,来加强学生与导师间的联系,使导师在思想、学习上、生活、心理、就业等方面全方位引导学生,同时也密切了师生之间教学与科研的交流合作。特别是在学习上,凭借自身多年的教育教学经验,导师可根据每个学生的兴趣或择业意向指导学生量身定制修业方案。此外,学生修业过程中,导师通过面谈、网络聊天、同事间交流等方式了解学生的学习情况,并及时进行引导。鼓励学生参与课内外科技活动和知识竞赛,同时对毕业设计选题、报考研究生、就业等进行指导。有意识地培养学生的自学能力、实践能力和创新精神,促进学生知识、能力、组织的全面提升。为此,在入学伊始就为金属材料工程专业的每位学生配备了导师。
4创新训练计划
毕业设计是高职复合材料专业教学计划的组成部分,是实践教学的重要环节之一,是学生在校期间对所学复合材料专业知识的综合应用,是提升学生专业技能、分析解决问题以及对科技论文撰写能力的一次有效锻炼,同时其也是毕业生们从学校走向社会,对所学基础课程知识、专业课程知识和各种综合能力接受全面检验的一个重要阶段。毕业设计的质量是衡量高职院校人才培养质量以及教育教学水平的一个重要指标,特别是在目前高职院校教学评估和巡视诊断工作中,毕业设计更是检查评估的重点。
2高职复合材料专业毕业设计存在的问题
2.1学校方面
①毕业设计时间短,与就业实习时间有冲突。高职复合材料专业按人才培养方案将毕业设计安排在第五学期,共八周时间。但这段时间也正是毕业生找工作,签订就业协议的时间。很多学生一旦找到了合适的岗位后,便立即与用人单位签订合同,出去顶岗实习,例如12级专业就有20名左右学生与菲舍尔航空部件公司签订就业协议,提前进厂顶岗实习。学生不在学校,这给毕业设计指导带来了很多的阻碍,指导教师只能通过电话、短信、邮件等方式和学生进行联系,无法进行面对面指导与交流,论文指导效果非常不好。有些学生离校后更换手机号码,不主动和指导教师联系,造成教师根本无法联系上指导学生,更不要谈就论文进行定期指导了。
②开展毕业设计的实践条件不足。毕业设计的选题大致为复合材料成型与胶接两个方向,学校虽然有一定的复合材料的成型和胶接的实验实训条件,但由于场地小,设备缺乏,无法满足专业学生的毕业设计要求,因此学生的毕业设计完成大多是参考相关文献进行工艺设计,只是理论上的分析,不仅学生完成困难,而且没有具体的工艺实训过程操作,内容空洞。
2.2教师方面
①师资匮乏,教师指导压力大。指导教师相对于学生的数量严重不足,教师指导压力大,无法保证对每位学生毕业设计进行有效的指导。毕业生忙于就业和实习,对于毕业设计不上心,加之高职学生基础薄弱,专业论文撰写的能力不强,所以老师指导起来更是压力倍增。教师在指导毕业设计同时还要完成相对较多的教学任务,往往会精力分散,指导学生又多,导致指导效果不佳。
②选题理论化,部分与生产实践脱节。虽然专业教师均具备硕士学位,专业理论水平高,但多半缺乏企业工作经历,不能及时准确把握企业动态和职业岗位的需求,因此在毕业设计选题上很多老师多半采取由学生自主选择毕业设计课题或让学生参与自己的立项科研课题,而未考虑学生职业岗位的需求。因此选题理论化,与生产实际脱节。
2.3学生方面
①对于毕业设计积极性不高。在毕业设计期间,很多学生忙于找工作和提前进入企业实习,对于毕业设计积极性不高,得过且过。学生常常不能按时完成老师布置的毕业设计的选题和资料搜集任务,也不能参加老师定期的指导会议。对于后期的论文修改,也不能及时认真修改,很多学生都是随意修改下,就交上来,态度不认真。还有部分同学很难联系上,对于毕业设计任务置之不理。
②搜集、整理资料能力差。撰写毕业设计首先应搜集相关专业资料阅读,并进行分析和整理,随后才能开展毕业论文的撰写。但很多学生搜集网络资料的能力非常差,大多数学生只会使用简单常用的搜索引擎,对于相关论文数据库的使用和信息检索非常陌生。同时,学生资料整理能力也有限,只会将查到的资料东拼西凑、无序堆积,缺乏逻辑性和前后的连贯性。
③毕业设计撰写能力差。毕业设计的撰写指导教师只起引导作用,主要给出资料搜集任务和对论文的修改意见,论文主体是由学生完成。大多数学生撰写毕业设计能力较差,在撰写毕业设计茫然一片,不知道如何编排结构,如何进行分层分析,逻辑推理。只是对搜集到的相关资料进行拼凑,论文内容逻辑混乱,前后层次不明,不连贯,读起来一头雾水。有部分学生内容与题目基本没关系,论文格式更是五花八门,错误百出。
3提高毕业设计质量的途径
3.1调整毕业设计时间,提前布置毕业设计任务
条件允许的情况下,可以把毕业设计任务提前到第四个学期的期末,在学生参加暑期顶岗实习前,进行毕业设计工作动员和任务预分配工作。要求学生在顶岗实习期间,结合自己实习的相关工作拟定毕业设计课题范围,在相关专业岗位认真将其工艺流程、参数等进行详细记录的任务,并要求学生完成实习岗位工艺的相关科技文献查询任务,开学以书面报告形式上交给指导教师。这样为学生后续毕业设计完成积累了素材,完成毕业设计也会顺手很多。
3.2重视毕业设计选题,注重与生产实践相结合
毕业设计的选题应在理论深度上降低要求,注重其技能性和实用性。学生可在顶岗生产实习的过程中自主选择适合工作岗位的课题。由于学生所选课题紧贴工作岗位,有些甚至可能是单位急需解决的问题
,学生认真思考和亲手操作过,对于其中的工艺流程和质量管理过程非常熟悉,因此学生的积极性会提高,参与性较强,毕业设计质量会大幅提高。比如2010级部分暑期在西安航天复合材料研究所实习的同学,选择缠绕和模压等与其工作相关的成型工艺作为毕业设计选题,其毕业设计就完成的非常不错。
3.3专兼职指导教师合作,团队指导毕业设计
面对师资力量匮乏,有经验、有资历的指导教师人手不足的情况,我们应充分利用校外实训基地、顶岗实习单位的资源,采取激励制度,扩宽教师聘请的渠道,鼓励和吸引技术专家工程技术人员、技师等具有丰富实践经验的技术骨干到校担任毕业设计指导工作。这些技术人员与我们的专职教师组成团队,共同指导毕业设计工作,这样既缓解了指导教师短缺的矛盾,又弥补了校内指导教师在实践方面的不足。另外,部分提前就业实习的学生可自主选择所在就业实习单位具有高级职称的技术人员作为指导教师,这样在做毕业设计时,指导教师就在身边,可随时指导,提高其解决实际问题的能力,也会避免老师与学生沟通障碍的问题,大大提高毕业设计指导效率和毕业设计质量。
3.4加强对毕业设计过程的监管
学校和系部对学生的毕业设计环节应加强监督管理,定期抽查,体现对毕业设计环节的重视。教研室定期组织指导教师对学生的毕业设计情况进行检查并将各组检查情况上报教研室。定期召开会议对各组指导情况及检查中存在的问题进行探讨,并给出下一阶段指导工作的任务和具体要求。另外还可开展教师和学生的互评活动,要求教师根据学生的表现给学生打分作为最后毕业设计总评的一部分;学生也可以根据教师的指导情况给教师评分,作为对教师教学效果评价的一部分,这样给学生增加了压力,给教师增强了责任心。与此同时,要严把答辩关,对于审查教师和评阅教师共同认定合格的论文才能进行答辩,并要求每位同学必须现场答辩,答辩过程中,论文的质量和现场表现均要纳入到答辩成绩中。
3.5毕业设计考核评价过程化
将学生平时参加组内讨论会情况、资料搜集整理工作情况、论文进度汇报工作情况、论文质量、答辩表现情况均纳入毕业设计考核中,并根据相应的项目给出合理的分数。毕业设计的考评最大限度反映学生的专业知识和综合素质水平,也使毕业设计考核工作更加合理和公平化。
4结语
关键词:工程实践能力培养;材料专业;高等教育;OBE教育模式
前言
大学生工程实践能力是指在校大学生集群,在基础课程与专业课程学习、各种实践教学环节、科研项目训练、企业实习实践以及为未来工作、社会责任和人际交往能力奠定的心理素质、实践能力和行为规范。当代本科生工程实践能力培养是一项涉及多因素,财力、物力、精力投入大,需多部门协调均衡之工程。鉴于不同办学模式与条件的差异,用二元论观点认识普通本科院校本科生工程实践与创新能力培养上的优势,并根据哈尔滨理工大学材料类专业的发展历史、现状与校情特质,以实事求是、继承与发展相结合为指导思想,构建适用于哈尔滨理工大学材料类专业本科生工程实践与创新能力培养的创新机制与举措,实现哈尔滨理工大学材料类专业本科生工程实践与创新能力培养的系统化、科学化、规范化、长效化。
一、构建完善的校院系三级领导管理体系
充分认识大学生工程实践能力培养任务的重要性,建立完善的校、院、系三级领导管理体系。构建以院长为组长,科研、教学、学生等副院长及各系主任为成员的专项工作领导组,以各系主任为主体,针对不同年级的学生设计不同的工程实践能力培养方案和实践教学计划,以无机非金属材料专业实践教学体系设计为例。课外科技实践活动由学生工作办公室牵头,统一指挥,通力协作,形成整体合力,从根本上保证该项任务有序进行。
二、创建专业实践能力强并富有工程创新精神的教师队伍
专业教师是高校本科工程实践人才培养的决定性因素,拥有一支专业实践能力强并富有工程创新精神的教师队伍是实现本科生工程实践能力培养的前提,是学校本科人才培养的关键。材料学院围绕提高专业教师工程实践能力,对没有企业经历的青年教师采取将其“带进企业、走进车间、进入生产现场、亲手操作”培训一年,经企业技术考核并颁发合格证书者方聘为合格的专业课教师,获得合格证书者才能走上专业课的讲台,同时,鼓励专业教师参加行业短期技术培训、与企业联合开展科研项目研究、参与材料专业的学科竞赛等多种途径提高专业教师工程实践能力,培养了一批专业实践能力强并富有工程创新精神的教师资源。
三、专业素养、实践能力和创新能力递进之策
本科生专业素养、实践能力和创新能力三者之间是渐进与深入的关系[1,2],只有掌握系统的专业理论知识和工程实践能力,才有可能实现创新之举。本科生工程实践能力的提升,既要从理论课程中汲取知识素养,更要从工程实践教学、科技创新活动中养成。为更好的提升本科生的工程实践能力,建立科学系统的工程实践创新能力课程培养体系及实践教学、创新意识和创新精神培养途径。
(一)创新课程培养体系优化设计
在课程培养体系设计中树立以基于结果产出的学习(Outcomebasededucation-OBE)及工程实践与创新为核心的教学理念与教学范式[3,4],构建基于结果产出的工程实践与创新为核心的本科生人才培养方案与课程体系,将培养本科生工程实践与创新能力融入教学全过程。而学生在校就读期间依照材料专业优化设计的课程体系安排,修读全部教学课程与实践教学环节所表现出来的专业技能成效,包括:所学的理论、观点、知识、完成学业标准,拓宽认知领域,自主获取专业或行业新科学知识、新工艺技能,构建完善专业知识结构和工程实践能力结构,得到工程实践的初级能力。
(二)工程实践能力培养创新
1.专业课程实践。主要以课堂实验教学与实践教学环节为依托,包括:专业方向课、专业选修课、生产实习、科研训练、技能训练、综合实践、课程设计、毕业设计等。在传授专业知识的基础上,引入现代先进的教学方法与手段,如案例教学法、现场教学法、项目驱动式、师生互动式、虚拟仿真实验等[5],学生体验课堂教学外的实践教学,通过这种操作实践演练,激发学生学习的主动性,并得到工程实践能力的训练。2.毕业设计和毕业论文。这是本科生工程实践能力培养的一个重要环节。在这一环节中,学生通过一个学期的毕业设计的实验研究,在资料查阅分析、实验方案设计、实验操作、实验数据汇总分析、毕业论文写作等方面的学习训练中学会观察现象、发现问题、提出问题,经指导教师与学生的交流与沟通,及时解决学生提出的问题,并帮助学生稳固地掌握专业知识和技能,激发学生的创新思维和创新意识。3.建立校内外实践基地。校内,以材料学院四个专业的专业实验室为基础,联合校内工程训练中心及其他学院相同或相近专业实验室,建立校内联合工程实践基地;在校外,以校企深度融合的模式,陆续构建一批相对稳定的实习、实践与创新基地,如:高分子专业的生产实习基地。既拓展学生实践能力的操作空间,又使学生尽早接触社会,也为企业发现人才提供机会,实现校企“共赢”。
(三)创新意识和创新精神培养途径
1.创新指导课程的尝试。根据培养大学生工程实践与创新能力的需要,开设创新指导课程,设立创新学分,开放实验室,使培养学生工程实践与创新能力真正成为教育教学中心内容。2.个人专业实践。以学生个人能力为依托,利用寒、暑假休息时间,利用专业教师的科研渠道及人脉关系,与相关企业合作,大三、大四学生以实习生的形式进入企业,接受专业技能训练与工程实践锻炼,使学生得到全方位磨炼与成长,从而,培养学生的工程实践能力、创新意识和创新精神。
四、建立科学合理的课外工程实践创新能力培养机制
大学生课外工程实践创新举措是大学生在学校组织、引导下,在创新教师的指导下,课余时间开展的工程实践创新活动。在学生工程实践创新发展和能力的评估标准上,树立多层次、多种类的培养目标建设,加大学生积极参与工程实践创新的鼓励机制。搭建学生课外工程实践创新平台,营造浓厚的工程实践创新文化氛围。针对不同年级,组织开展不同形式的工程实践创新系列活动,建立科学合理的工程实践创新能力培养机制。1.开展大学生科技文化节。大学生科技文化节每年举办一次,主要以普及科学常识、培养科研兴趣、交流研究体会、提升工程实践创新能力为目的。形式以专题讲座、艺术沙龙、科技发明、科技竞赛等为主,吸引广大学生参与、从而营造良好的校园科技创新氛围,提升大学生工程实践创新能力。2.构建大学生科技创新基地。以学校大学生科技园为立足点,在校内建立大学生科技创新基地,为学生开展科技创新提供平台,促进学生开展科技创新活动。大学生科技园由学校按照特定的形式组织管理,提供房间、计算机等科研硬件条件并配备一定数量的专业教师或管理人员进行指导,建立“众创空间”,从而培养大学生工程实践创新能力。3.开展大学生科技创新计划项目实践。鼓励大学生申报国家级、省级、校级大学生科技创新计划项目。依据“理论结合实际、鼓励技术创新、突出研究重点、注重应用实效”的原则选择项目,按照“自由申请、导师推荐、择优资助、规范管理、严格验收”的要求管理项目,为大学生工程实践创新能力的培养提供物质条件与施展平台。4.组建大学生科技创新社团。以大学生科协为龙头,成立各种专业协会和科技创新社团,引导大一、大二学生加入,开展课外科技活动,在科研环境熏陶下,吸引更多学生投入到课外科技活动中来。5.鼓励参加各类大学生科技创新竞赛。鼓励大学生参加各类科技竞赛。目前,全国各级各类大学生科技竞赛有几十种,材料类专业较有影响的包括:全国大学生新材料创新大赛、大学生创新创业计划竞赛、全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛等。通过参加这些竞赛活动,提高大学生的科研素质,培育学生工程实践创新意识。
1.1构建专业课程体系,科学配置理论、实践和创新教学内容课程体系建设是地方本科院校金属材料工程专业应用型创新人才培养的重要环节之一。基于应用型金属材料工程专业创新人才对基础理论、工程实践与技术创新和谐发展的目标要求,对金属材料工程专业现有教学体系进行梳理,合理规划基础知识、专业知识以及实践与创新能力培养等相得益彰的教学内容,统筹规划各阶段课程安排[2]。通过架构科学的金属材料工程专业知识体系,全面提高学生运用知识解决工程实际问题的能力和创新意识,改善金属材料工程专业教育教学质量。我校金属材料工程专业课程体系框架见表1。课程体系中,第一和第二学年以数理类基础课程、电学与计算机基础课程、力学机械类基础课程为主,通过少量专业基础课程的设置,对金属材料工程专业有初步认知。第三阶段和第四阶段主要以专业知识学习为主,确定了以金属材料的组成与结构、制备、性能与应用以及材料的表征为核心课程,涵盖若干专业理论课程和实践项目的金属材料工程本科专业课程体系。
1.2强化实践教学,突出实践能力和创新能力培养地方本科院校金属材料工程专业应根据专业人才培养目标,加大实践环节的比重,构建以能力为本位、突出学生实践能力的系统化的实践教学体系。我校金属材料工程专业课程体系中,以实践项目为载体进行实践教学,结合“三性”实验等多层次实验教学内容的合理配置,实现知识到能力的转化,以提高学生的工程能力[3]。地方本科院校金属材料工程专业可以实施“大学生创新创业能力培养工程”项目,实行本科生导师制,举办科技作品大赛,引导学生参加导师课题。通过组织协会、开办论坛讲座、举办创业大赛等形式开展创业教育、创业培训、创业实习,以学生创业促进学生就业。以地方科技园的资源优势为平台,鼓励在校研究生和大学生自主创业,实现自我价值。我校金属材料工程专业的教师以江苏省“材料表面技术”重点实验室、常州市“先进金属材料和制备技术”重点实验室为科研平台,开放材料科学与工程省级实验教学示范中心,从科研项目中提炼综合性实验项目,拓展学生创新能力培养途径。近三年指导学生参加了国家和省级大学生创新项目7项,鼓励学生参加大学生金相技能大赛,两次荣获一等奖,创新成果丰富,效果明显。
1.3加强与地方产业、行业、企业的互动,促进产学研合作,整合金属材料工程专业人才培养资源通过与材料和工程技术领域的重点企业紧密的产学研合作,形成高校与企业协同培养金属材料工程专业应用人才的机制。根据企业对人才知识结构和综合能力的要求,改革专业课程设置和课程教学内容,强化实践教学环节,增强学生创新能力和工程应用能力。建设大学生和研究生实践教学基地和实验教学平台,建设企业研究生工作站,聘请企业高级工程技术人员担任“产业教授”和“兼职硕导”,联合指导本科生和硕士研究生,从而为江苏省培养科研及实用型经济建设人才。目前,我校金属材料工程专业与南方轴承、江苏国强镀锌实业有限公司、常州鑫隆复合材料有限公司、常州中钢精密锻材有限公司等几十家公司建立了良好的合作关系。分别从铸造及轧制技术、热交换器焊接技术、金属材料热处理、新型镀锌合金成分优化、材料失效与防护等方面承担了多项产学研项目,不仅解决了企业的关键材料和工艺等技术问题,而且为人才培养提供优质的教学和科研条件保障,促进了教学与科研的有机衔接。
2结语
论文关键词:材料化学专业实验,实验教学,探索
材料化学是一个理工结合、学科交叉的新兴学科,在信息、能源、环境、航天等前沿科学领域起到越来越重要的作用。目前, 许多高校设置了材料化学专业实验, 我们根据我校办学经验和实际条件,并结合苏州经济社会发展对人才的需求,建立了与之相适应的培养目标及专业实验内容。为了让学生了解先进的材料合成与制备方法,掌握高技术材料性能的最佳测试技术,具体设置了材料合成与加工和材料性能测试相结合的专业实验教学大纲[1-2]。本文结合我们的教学实践过程,谈一下材料化学专业实验教学过程中的一些做法和体会。
重视实验室建设,保证教学质量。实验室建设主要包括两个方面,硬件条件和软件条件。具体的说,硬件条件包括实验室基础设施建设,实验仪器和大型设备的购置等等;软件条件包括实验教学大纲制定优化,教师队伍思想道德素质,教育教学能力等方面的建设。具备优良的实验室硬件条件和优秀的教师队伍是保证教学质量的必要条件。
1.实验室硬件条件建设
必要的基础设施和优良的实验条件,是顺利开展实验课程,保障实验室安全的先决条件。我校材料化学专业的实验室面积达到500 m2,实验室分为材料合成实验室和材料性能测试实验室两部分,主要承担了材料化学专业的专业实验和本科毕业论文等教学任务。
随着现代化仪器技术的高速发展化学论文,培养掌握现代化测试技术的人才是社会发展的迫切需要。为此,我校花大力气引进了一大批与材料化学专业有关的先进测试仪器,并为材料化学专业开设了现代分析与测试实验课程,主要目的是引导学生全面熟悉和系统掌握测试材料的常规科研方法,包括红外光谱、紫外分光光度计、荧光分光光度计、热分析仪、比表面仪、纳米粒度仪、电化学分析仪等仪器多种测试方法的介绍和使用,这些仪器偏向于基础化学性质研究,它有助于学生掌握材料的各项微观性能。
同时,我们还开设了用于研究材料电学、硬度、力学等性质测试的实验。实验仪器包含了纳米Zeta电位测试仪、体积电阻测试仪、简支梁试验机、布氏硬度计、电热平板硫化机、单螺杆挤出机、桌型老化试验机、氧指数仪等大型仪器。学生在学校里熟悉了这些仪器的操作和使用以后,我们还会积极联系一些相关的单位,引导学生到企业进行相关的实习操作,使学生能够将学到的理论知识和具体实际相结合。
2.实验室软件条件建设
软件条件建设的主要摘要对教学内容深入了解,合理组织编排,采用合适的教育教学手段,与同学多做交流,不断总结教学过程中发现的优缺点,找到最佳的传授知识手段。
2.1 紧跟专业方向特色,制定实验教学大纲
材料化学专业实验从大三开始开设,此时学生以及通过前两年的基础实验课程的学习掌握了实验的基本操作技术,更容易接受一些较为专业,相对复杂的实验项目,同时也要紧跟材料化学专业的专业方向特色,这就成了我们在制定实验教学大纲时的宗旨。
我校的材料化学的专业实验分为高分子与无机两个方向论文格式。我们根据理论课与实验课相衔接的原则,通过开设一些与高分子物理,高分子化学,无机功能材料等课程相关的典型高分子和无机材料合成实验、性能表征及加工修饰实验,加大对学生动手能力的培养力度,使他们对高分子材料研究领域有更深一步的体会,对高分子材料制备工艺、组成、结构与性能之间的相互关系及其规律有更加明确和深刻的认识。
2.2 精心选择实验,合理编排顺序
我校根据材料化学的专业背景和培养目标,对材料化学高分子方向的实验总共安排8个实验,其中6个为必修实验,2个选修实验从教学大纲中的14个实验中根据实验需要选取。8个实验中有材料的合成实验,也有材料性能加工测试实验化学论文,安排实验顺序时我们依据连贯性的原则,尽量使两个甚至三个实验能够串联起来,形成一条链,例如,我们通过“聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶黏剂的制备及性能测定”这个综合性实验,学生可以掌握聚乙烯醇与甲醛在酸性条件下发生缩合反应的基本原理,以及缩合反应的具体实验技术,最后收集到的产物我们可以作为下一个实验“GPC法测定聚合物分子量及分子量分布”的一个辅助测试原材料,学生可以进一步了解凝胶渗透色谱的基本原理,掌握GPC法测定聚合物分子量及分子量分布的实验技术及数据处理。这样的实验安排有利于将各自独立的单个实验有效的串联起来,增加实验的综合性,更加有利于学生以后从事科学研究思路的培养,提高学生分析、解决问题的能力。
2.3严格考核制度,提高学习效果
只有严格要求学生,规范考核制度,才能有效的提高学生的学习效果和学习积极性。我们的教学与考核方式采取实验预习报告、实验操作技能和实验报告综合评价的办法,即实验前,试验中,试验后这样一个办法。实验总成绩采用百分制记分,预习报告占总成绩的30 %,实验操作技能考核占总成绩的30 %,实验报告占总成绩的40 %。只有严格要求学生写实验预习报告,他们才会去查阅本实验相关的文献资料,对实验机理、实验步骤有相当程度的熟悉和了解,尤其对于一些设计性实验,会对实验的设计方案有更多更好的想法与思路,同时也增加了学生做实验的乐趣性。在实验的进行过程中,老师对实验的过程进行指导和监督,对学生提问,考核学生对实验的认识与理解程度,并予以打分。最后,实验报告综合反映了学生对实验的理解,数据处理等的完成情况化学论文,也是评价学生学习效果的一个重要因素。
2.4 加强师资队伍建设,提高教师素质
具备一只优秀的教师队伍是保障本科教学质量的基础和前提。我校材料化学专业实验指导教师和实验专职教师共计5人,其中教授2人,博士3人,硕士2人,已经形成了一支年龄、学历结构较为合理的实验教学队伍。实验专职教师实行坐班制,负责实验室相关仪器的日常管理和养护工作,根据实验教学大纲安排实验教学进程表。我们严格要求实验教师认真备课,每个实验项目开始前都要做预实验,对实验中可能出现的各种现象和各种注意点都记录下来,对于一些实际的样品,测出准确的数据,做到心中有数。实验教师在实验指导过程中要充分调动学生的积极性,激发学生的潜能。激发学生的潜能可以有很多方法,比如说改进实验方法,改变原料配比,改变模具形状,改变测量方式等等,都是很好的尝试[3]。教师的业务水平直接影响到实际的教学效果,所以教师在平时的教学过程中要注重积累,努力提高自身各方面素质。
3. 结语
通过材料化学专业实验的教学实践与探索,我们认识到只有努力加强实验室各方面条件的建设,在教学过程中不断培养学生的兴趣和分析、解决问题的能力,挖掘学生潜能,使学生的综合素质得到提高,从而发挥最佳的教学效果。
参考文献
[1]王秀华,刘莉,阙荣辉.材料化学专业实验教学中学生创新能力的培养.科技信息[J], 2010, 20: 443
[2]陈桂华,闫瑞强.材料化学专业实验教学研究.洛阳师范学院学报[J], 2009, 28(2): 150-151
[3]付一政,李迎春,刘亚清等.高分子材料与工程综合实验教学探索与实践[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91
国内许多材料专业是在之前的铸、锻、焊、热处理等专业基础上建立起来的,国家振兴东北老工业基地的政策,使得以金属材料为主体的专业仍然担负着人才培养的重要任务。我校金属材料工程专业在设立之初,立足专业教师优势科研方向及社会经济发展,结合国家重大战略需求,设置了先进材料和无损检测专业方向模块,学生既能掌握深厚的金属材料工程专业基础知识,同时又能在新材料研发及金属材料缺陷、损伤评价等方面得到训练。2011年,为了配合国家战略性新兴产业需要,以先进材料专业方向为基础筹建的功能材料专业,获得教育部第七批高等学校特色专业建设点的支持,成为国家战略性新兴产业相关建设专业之一。在我校2012年的培养计划中,顺应国家“高等学校创新能力提升计划”中提出的“提升人才、学科、科研三位一体的创新能力,构建面向行业产业以及区域发展重大需求”以及国家“十二五”科技规划中“科技与经济紧密结合,将促进科技成果转化为现实生产力作为主攻方向”的战略需求,结合本专业教师近年来承担国家重点基础研究发展计划(973计划)、863计划等科技项目的实际发展,设立了金属材料工程与技术专业方向,培养在材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备与成型、金属材料工程质量管理以及材料检测与表征等领域的高素质人才。材料专业的课程设置有基础课、专业基础课和专业课。专业基础课程包括材料科学基础、固态相变原理及应用、材料成型原理、金属材料学、近代材料分析技术、材料力学性能、材料物理性能等。在专业课程中,设置了材料表面工程技术、工程安全及质量管理、腐蚀及防护、热处理工艺及设备、失效分析等。其中,新设的工程安全及质量管理课程,旨在加强学生在标准规范及产品质量管理方面的知识积累,提高学生的国际竞争意识。在选修课中,有目的地新增材料工程的节能环保课程,引导学生关注专业技术的发展,同时补充有关知识,开阔学生视野,使其具备技术伦理学知识,能够认识技术发展可能带来的社会问题,并加以判断和自我约束。由于金属材料工程是一个与工程实际有着紧密联系、实践性很强的专业,因此专业基础课程和专业课程中的实验教学是整个教学体系的重要组成部分。实验教学可以增强学生对所学知识的感性认识,并培养学生分析实际问题的能力,对于强化工程素质、启迪创新思维和创造能力有重要作用。金属材料工程专业的实验课注重学生对材料基本结构、工艺、性能及其相互间关系的认识,并培养学生通过实验环节完成上述分析的能力。实验课程的设置及实验内容,对学生专业知识的掌握、能力的培养等具有重要作用。
2面向专业方向课程群的综合实验平台与模块化实验教学体系
在专业基础课的实验设置上,每门专业基础课均设置了独立的实验课,即材料科学基础实验、固态相变原理实验、材料分析方法实验、材料成形原理实验、金属材料学实验、材料物理/力学性能实验等,进一步系统整合专业基础课程体系的实验教学内容,优化实验项目,合理配置实验装置和设备,主要目的是培养学生的基本实验技能,配合理论教学深入理解材料科学与工程的知识体系。在专业课程的实验设置上,基于专业整体学时有限的实际情况,分别在两个学期设置了金属材料工程与技术综合实验I和金属材料工程与技术综合实验II,通过系统规划、整合各课程的实验环节,使之与专业方向课程群的理论教学相辅相成,培养学生专业实验实践能力,并能够在工程问题的解决和工程思想的培养上得到进展。
专业基础课和专业课实验的设置按照演示性、验证性、综合性和设计性实验层次系统布局,渐次推进。其中演示性、验证性实验在课程学习的早期进行。重点对各类材料基础课程中的重要定理、现象、过程进行实践上的验证和事实的说明,从而使学生对该部分内容加深理解,增强记忆,牢固掌握基本理论知识。综合性实验以综合应用性实验为主体,重点是专业基础课程、专业课程所涉及的综合性、系统性、实践应用性、专业性较强及知识面较宽的工作原理、工艺过程、系统分析与设计等教学内容的实验。综合性实验使学生在综合应用、实践操作、分析问题、解决问题等基本技能方面得到训练和提高。设计创新性实验以学生设计、创新为主体。学生利用学过的理论及专业知识,通过科学的命题、选题,开设、开发创新性实验,旨在调动学生的创新积极性,启发学生的创新思维,增强创新能力培养。为完成实验课程教学内容,达到实验教学目的,有效利用实验资源,我们为实验人员及学生提供灵活的选择,在专业基础课和专业课系列实验的大框架下,设置六个二级平台:(1)样品制备平台;(2)显微组织观察及表征实验平台;(3)相变测试及分析实验平台;(4)性能测试及表征实验平台;(5)金属材料工程与技术综合实验平台;(6)无损检测综合实验平台。在各二级平台中建设模块化的实验单元,为各类实验提供平台。例如:在样品制备平台二级平台下设置块材样品制备技术、薄膜样品制备技术、电镜样品制备技术、性能样品制备技术等实验模块;在显微组织观察及表征实验平台二级平台下设置金相显微镜的构造、成像原理与使用方法,金相组织的观察与分析方法,物相定性、定量分析方法,材料成分分析、表征方法,晶粒尺寸测定及评定方法,铁碳平衡组织观察,钢的非平衡组织观察,铸造组织及缺陷的观察,有色金属及合金的组织观察等模块。学生可以结合课程学习的内容、实验的要求,选择各模块开展实验。建立演示性、验证性、综合性和设计性实验层次合理、功能基本齐全、规模适当的教学实验体系。
3结束语
1.1构建有利于提高学生综合素质的实验教学体系
无机非金属材料专业实验教学的改革必须突破传统的实验教学模式,按照素质教育的要求,以提高学生的综合素质为目的,以培养创新能力为主线,采用核心化、多层次实验教学体系结构。核心化是指服从实验目标,以培养应用型、创新型人才为核心;多层次是指实验内容设置划分多个层次:基础无机非金属材料科学实验(基本技能和基本方法)、综合型实验(学科间交叉)、专业设计型实验。精炼基础(无机非金属材料科学基础实验、玻璃工艺实验、陶瓷工艺实验、水泥工艺实验)实验内容,使其与理论知识同步,以验证性实验为主,小综合实验为辅,既加深理论知识的理解,又培养实验基础技能与应用。在大三下学期增加综合型实验,此类实验内容为至少两个二级学科之间的交叉,这样可以巩固学生的实验技能,并且加强不同学科之间的关联,使学生能独立完成实验方案确定、原材料检测、材料制备、材料性能检测、材料结构分析等实验内容,锻炼学生解决实际问题的综合能力。在大四上学期,为了帮助学生就业以及进一步深造和后面的毕业论文打下基础,增加专业方向设计性实验,以设计为主,讲究与工厂实际内容和研究热点相符的研究型实验,以培养学生解决问题的能力,从而培养创新意识。另外,新的实验教学体系要加强对学生的个性发展,实验内容应设立必做实验项目、选做实验项目和研究性实验项目,以满足不同层次学生的需求,贯彻因材施教的原则。
1.2采用利于培养创新应用型人才的实验教学方法
(1)在实验教学中,改进实验教学方法,采用电子视听设备和多媒体网络技术等多种辅助教学手段,将原来分离的理论课及实验课教学合二为一,使原来课堂上枯燥乏味的专业课及实验课变得生动形象,易于理解。通过下载精品课程实验录像,展示实验仪器的内部结构及操作方法。通过自制和下载FLASH动画展示实验原理及实验过程中的细小变化,通过到企业拍摄的生产实况录像给学生一个真实的生产环境。通过多媒体辅助教学,能够将生涩、抽象、难懂的知识形象化,具体化,提高学生的学习兴趣和积极性。尤其对无机非金属材料专业中的大型及昂贵的工厂设备原理、设备、方法的理解与掌握起到了很好的辅助作用,为学生提供反复观摩实验过程,加深理解实验原理的机会。
(2)在实验过程中,改变实验指导方法,强化学生能力培养。采取“以学生为主体,以教师为主导”的教学模式,变“被动”实验为“主动”实验。使实验教学的各个环节、各个层次都能锻炼学生的动手能力,充分发挥学生的积极性和创造性。教师只提供指导,实验由学生自主完成。这样就要求学生实验前必须认真准备,查阅相关文献,自己设计实验方案和数据表格等。通过实验促进学生个性的发展和创新能力的培养,使学生成为主动实验的参与者、探索者。让学生解决实验中遇到的问题,提高实验效果,增长实验经验,锻炼实验技能。实验结束后要引导学生去思考实验中的问题。
1.3建立科学、公正的考核体系
实验教学的考核方式直接影响着学生参与实验的积极性。新的实验教学模式应改变传统以实验报告作为主要评分依据单一考核方式,对不同类型实验采取不同的考核手段,使考核更加客观公正,并且让不同类型的学生发挥各自的特长,亦可有效杜绝实验报告抄袭和雷同的现象。无机非金属材料工程专业实验教学的考核重点应是对学生综合实验技能的掌握程度、动手能力和解决实际问题能力的考核。对于基础性实验的考核以实际操作与实验报告为评价依据,其中实际操作现场考核,实验报告应为学生独立完成的,无固定模板,教师对其做出综合判断,两项综合评定为其最终成绩;对于综合性实验的考核,以答辩的形式评定成绩,采取抽签的形式,确定每个选择答辩评定成绩的学生必须答辩的实验题目和内容,答辩结束,要求学生针对答辩题目与内容提交自己答辩情况分析和最佳答辩结果书面报告。教师依据学生就实验内容设计与结果分析方法等问题的答辩和书面总结情况评定学生成绩。对于设计性实验的考核,可建议学生撰写相关的科技论文,通过引导学生针对所做的实验内容,有目的的查阅文献、分析问题,最终解决问题,以论文的形式呈交实验报告,全面锻炼学生的研究与创新能力。
1.4增加无机非金属材料专业实验室安全课程
笔者在美国访学期间对美国大学实验室安全教育系统(EHS)印象深刻,其教育形式多样,内容齐全,非常值得我们借鉴。为此,无机非金属材料专业实验教学新模式中应引入类似美国EHS管理系统。无机非金属材料实验室要强制实行安全训练课程及考试制度,实行硬性的安全教育和实验室准入制度。在进入实验室之前,每个学生都必须进行安全培训与考核,最好相关部门建立一套安全教育网络学习系统,设立包括一般实验安全、安全用电、防火、逃生以及如何使用有毒有害、易燃易爆的实验品等在内的多个专门培训课程,并通过考核作为进入实验室的前提条件,考试不合格者禁止进入相关实验室,必须重修合格后才准进入实验室。另外,还可以借鉴美国高校的做法,拍摄不同内容的专题安全教育影片,放到相关网络系统中,供有需要的人员下载或在线观看和使用。
2结语