高分子材料工程的就业方向范文
时间:2023-12-18 17:56:35
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篇1
中图分类号:G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2012)04-0055-02
“高分子材料学”是我校材料科学与工程专业(表面工程方向)的一门专业课程。表面工程学生的就业领域主要为材料涂装、防腐等,学生需要熟悉各种工程材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料等)的基本性质、制备工艺以及表面处理方面的知识。“高分子材料学”主要介绍高分子材料的制备、性能、成型、改性及应用等方面的知识。
“高分子材料学”这门课共32学时,所选教材为化学工业出版社出版的《高分子材料基础》。主要内容包括四部分:高分子材料的合成及制备、高分子材料的结构与性能、常见的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及应用。该教材[1]浓缩了高分子材料与工程专业的四门专业主干课共192学时的内容,即高分子化学(48学时)、高分子物理(64学时)、高分子材料成型工艺(48学时)、聚合物改性原理及方法(32学时)。
1 “高分子材料学”讲授过程中面临的问题
“高分子材料学”课程的讲授具有较大难度,主要表现在以下方面:
该课程涵盖了高分子材料与工程专业学生的专业主干课内容,要深入讲解这些内容,需要近200学时,而针对表面工程学生开设的“高分子材料学”仅仅只有32学时,时间紧,内容多,如何合理安排各部分内容占的比重是授课教师面临的首要问题。
“高分子材料学”相关内容的学习,需要学生具备一定的化学基础及力学基础,而对表面工程的学生而言,因专业侧重不同,化学课程及机械基础课开设门类不如高分子材料与工程专业齐全,导致表面工程的学生在学习“高分子材料学”时,对教材内容的理解及掌握有一定难度。这对授课教师备课也提出了更高的要求,如何在有限的学时中适时补充相关背景知识帮助学生理解,是授课教师需要思考的另一问题。
“高分子材料学”虽为表面工程学生的专业课之一,但从历年就业情况看,表面工程学生就业以金属材料加工行业居多,而从事高分子材料加工行业的很少。故必然存在学生对该课程重视程度不够,学习积极性不高的问题,因此授课教师也需要在教学模式上进行探索创新,充分调动学生学习的积极性,引导学生主动参与到教学过程中来。
2 “高分子材料学”课程教学模式探索
2.1梳理重点,侧重剖析基本概念
“高分子材料学”学时有限,内容繁多,因此需要授课教师在备课时梳理出各章节的重要知识点和基本概念, 注意各部分内容的衔接,并找出线索将各章散落的知识点贯穿起来。
比如,在介绍高分子材料合成及制备时,着重讲授加聚反应及缩聚反应的基本步骤,对比这两种聚合反应的特点及反应产物特性,便于学生掌握常见高分子材料的合成反应类型,了解制备方法对材料性能的影响。考虑到表面工程学生的学科基础及专业侧重,对反应速率的计算等知识点不做要求。
再如,课程内容第二部分介绍高分子材料的结构与性能,这部分内容为承上启下的重点章节,高分子材料的结构及性能特点在其合成过程中奠定基础,并将在成型过程及改性中得以体现和完善。这部分内容体现了高分子材料与其他材料的本质区别,涉及的基本知识点很多,而且多为表面工程学生不熟悉的内容。因此,同样需要通过对比,突出高分子与低分子的结构与性能差异,侧重高分子温度——形变关系,结晶过程及晶体结构等重要知识点的讲解。
2.2因材施教,适时补充背景知识
“高分子材料学”中很多知识点的理解离不开有机化学、物理化学等基础课程的支撑,而表面工程方向的学生并未开设相关课程。为此,需要教师在讲授过程中适时补充背景知识。
例如,在讲授高分子合成反应类型对材料性能的影响时,可简要介绍常见化学基团的特点并联想对应的高分子材料的性能特点及成型要点。以聚碳酸酯(PC)为例,这种材料采用缩聚反应制备,分子结构中含有酯基,酯基在一定条件下容易水解,因此可联想到PC材料在成型时的高温条件下应避免水分的存在,防止水解反应发生导致材料性能劣化。
此外,为弥补学生基础知识的不足,讲授时还可结合日常生活中的实例进行对照说明。在讲授高分子结晶时,可联想泡面模型以及珍珠形成等实例;讲授高分子材料降解及添加剂功效时,可结合塑料制品长期暴晒变色发脆、塑料拖鞋逐渐由软变硬等学生熟知的生活常识进行分析。
2.3结合专业,调动学生学习积极性
“高分子材料学”为考查科目,且表面工程的学生就业以金属材料加工行业居多,学生误认为这门课程与自己的专业及将来就业衔接不紧,从而对“高分子材料学”课程重视不够,故学习积极性也不高。为此,授课教师应有意识的引导学生思考,并采用灵活的考核方式调动学生的积极性。
笔者在讲授此门课程时,并未采用课堂考试的形式进行考核,而是给学生布置了“高分子材料与表面工程”为主题的课程论文撰写任务,并让学生制作出相关的PPT将自己的论文进行口头陈述,最后根据其论文撰写情况、PPT制作情况及陈述情况给出该门课程的成绩[2]。课程论文的完成情况直接跟成绩挂钩,能有效调动学生的积极性及对课程的重视;课程论文的撰写需要大量专业文献为基础,学生在撰写论文的过程中能自觉关注及阅读相关专业文献,有利于拓宽其专业视野;制作PPT的过程是对课程论文内容的凝练,有利于学生理清思路掌握重点;口头陈述环节能有效杜绝学生互相抄袭论文,教师也能通过学生的口头陈述情况,观察学生对该门课程基础知识的掌握程度。
学生通过独立搜集资料撰写论文制作PPT并口头陈述等环节的训练,既能让他们发现“高分子材料学”这门课程与所学专业的紧密联系,也锻炼了他们的资料搜集能力及口头表达能力,为将来毕业答辩及就业面试打下基础。
3 结语
高分子材料是非常重要的工程材料,对于表面工程的学生而言,应该熟悉并掌握这类工程材料的特性。“高分子材料学”虽然不是表面工程方向的专业主干课,但涵盖了高分子材料相关的大量专业基础知识,也是面向表面工程学生开设的唯一一门有关高分子材料的课程。授课教师应该积极进行教学模式的探索,激发学生的学习兴趣,让学生在有限的学时中掌握相关基础知识。
参考文献:
[1]张留成,瞿雄伟,丁会利编.高分子材料基础[M].北京:中国轻工业出版社,2004.
篇2
专业大观
生活在钢筋水泥森林里的我们,对金属材料一定不陌生。从汽车外壳到小小螺丝钉,从建筑用材到锅碗瓢盆,处处充斥着金属感。可以说,金属材料的发现和应用,日益深入和改变着我们的生活。
金属材料工程是一门实用性很强的专业,通过对金属材料制备工艺及其原理的探索,研究成果可以直接应用于现实生产。该专业开设的主要课程有材料热力学、金属学、材料力学性能、材料分析技术、金属材料学、材料成型加工工艺与设备、计算机在材料工程中的应用等。通过学习这些课程,同学们将被培养成为具备金属材料科学与工程等方面的知识,能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
金属材料工程发展历史很长,基础非常雄厚,可以说从事这方面研究的人员一开始就站在了巨人的肩膀上,但需要注意的是,借助学科雄厚的基础,初学者虽然很容易入门,但入门后看见的是一片片整整齐齐的田野,仿佛没有值得开垦的地方,要想取得突破性进展必须下一番力气。因此学生在学习时需要注重培养自己的观察和判断能力,不盲目迷信书本和权威,要敢于放开自己的思维不断探索新知。
经过本科阶段的学习,金属材料工程专业的毕业生将被授予工学学士学位,毕业后如果希望从事专业相关工作,可以去相应的研究所(比如北京有色金属研究院)参加工作,或是在宝钢、首钢等国有大中型钢铁集团以及其他相关企业担任中高级工程技术人员,当然也可以选择留校或者出国。当你看见自己辛勤劳动的成果在钢花飞溅中诞生,为国家和人民创造了巨大经济利益的时候,你一定会由衷地感到高兴。也许到时候你会发现自己对别的领域更感兴趣,不要担心,你所学的知识和方法完全可以帮助你适应其他的工作,因为在这里养成的分析问题、解决问题的能力,会令你左右逢源、游刃有余。
报考点津:由于本专业涉及到金属材料的设计、计算机的应用等专业领域,因此,有创新意识,吃苦精神,且在绘图、计算机等方面有专长的同学更适合报考该专业。
高校快照:北京工业大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、盐城工学院、西北工业大学等。
专业大观
高分子材料与工程属于理工科类,是研究有机及生物高分子材料的制备、结构、性能和加工应用的高新技术专业。目前高分子材料已被广泛应用于生活、生产、科研和国防等各个领域,成为我国科学研究的一个重点领域。
高分子材料与工程培养的是高新技术方面的人才,该专业的学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识,具体的课程有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法。看课程的名称,我们会发现,高分子材料与工程主要涉及化学、物理、材料知识。但是,不要以为你高中的物理、化学学得好就能把高分子材料与工程专业学好,我们高中时学的物理、化学其实都只是基础知识,并没有朝深方向延伸。因此说,高中所学的物理、化学知识只能算是在为学高分子化学、物理打基础。
学习了高分子材料与工程的主要课程后,充其量只能说你学到了知识,还不具备有开发研究高分子材料的能力。为了帮助该专业学生将知识转化为技能,学生在校期间的大部分时间都被用来做实验,同时学校也会适当的安排一些社会实践,同学们可以进行金工实习、生产实习、专业实验、计算机应用与上机实践、课程设计等。此外,同学们自己还可以利用寒暑假的时间到工厂、企事业单位实习。
总而言之,只有经过社会实践并且反复摸索验证课本上的理论知识,同学们才能掌握高分子材料的合成、改性的方法,获得聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本技能,具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。当同学们在学校就具有以上这些能力,那可以说已经很优秀了,毕业时那会是企业争抢的香饽饽。
关于就业,高分子材料与工程专业的学生毕业后,可以到高分子材料及高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电气、航天航空等企业从事设计、新产品开发、生产管理、市场经营及贸易部门工作,也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作,还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。
报考点津:对物理、化学感兴趣的学生较适合本专业。另外,由于该专业要与计算机、英语打交道,因此你要有计算机、英语方面的学习热情。还有,按照相关招考规定,色弱、色盲者不能报考该专业。
高校快照:四川大学、浙江大学、华南理工大学、大连理工大学、华侨大学等。
专业大观
复合材料与工程是实用性很强的专业,它分为复合材料设计与加工和复合材料工程两个专业方向,这样可以术业有专攻,使同学们在成为本专业通才的同时又是某个方向的专才。
既然复合材料与工程专业的学生学的是如何研发复合材料,那么复合材料究竟有何魔力驱使同学们去研究它呢?人们获取知识时常用的方法是去粗取精,从而使知识更上一层楼。复合材料其实和同学们汲取知识的方法是一样的,它是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具有两个或两个以上相态结构的材料。简单的说,就是它具有合成材料共有的优点,性能要高出任何一个合成的部分。其实,在现实生活中,我们会看到很多的复合材料产品,如休闲座椅、工艺花盆、灯饰、广告灯箱、汽车配件、电话亭等。当我们惊讶于复合材料与工程何以如此强悍时,羡慕和期待的眼光便落在了复合材料与工程专业上。
看着五花八门的工艺花盆、灯饰,同学们可能会难掩内心的激动,也想自己动手制作出漂亮的灯饰。有这样的心情,表示同学们已经爱上了复合材料与工程专业了。由于该专业所要解决的是了解复合材料的组成特点、主要应用领域、复合原理和主要制备工艺等问题,因此该专业的同学们需要学习的专业课程有复合原理、复合材料学、复合材料工艺设备、材料学概论、复合材料的实验技术、高分子化学及物理、复合材料工艺学、复合材料聚合物基础等。
罗列出这么多专业课程,你可能会发出感慨,怪不得该专业毕业的学生能够研制出许多性能各异的产品,因为他们所学的知识不仅专,而且全。该专业同学毕业后可以到航空航天、汽车、船舶、建材、化工防腐、电机、电子、石油、通信、国防等行业的科研院所、高校、公司、企业工作。即使是新入职的该专业的毕业生,薪酬也不会很低,一般薪水在3000左右,不过也分地域、单位和各人能力。
报考点津:能吃苦,有创新精神,且对化学、物理感兴趣的最适合报考本专业。尽管没有性别限制,但从往年的男女就业情况来看,男生比女生更受企业的欢迎。
高校快照:武汉理工大学、兰州交通大学、江苏大学、华东理工大学、济南大学等。
专业大观
生物功能材料专业是生命科学和材料科学的前沿叉学科,是生物医学工程、组织工程和药物释放等交叉学科技术的迅速发展对专业人才的迫切需求而设立的。
生物功能材料专业的魅力,就在于敢于实践李宁的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久,青岛即发集团成功研制出了“高性能壳聚糖纤维材料”,而它的原料就是不起眼的虾皮、蟹壳。虾皮、蟹壳与用来做纺织面料材料的棉花相比,在纤维等特性上相差十万八千里,但就是这样不可能的事实,科研人员利用甲壳素经化学处理和拉纤工艺制备,制出了可纺性高、抗菌性强、隔热性能好等特点的“高性能壳聚糖纤维材料”。科研人员之所以可以变不能为可能,完全归功于生物功能材料专业。
科研人员有如此“特异功能”,与天生无关,而在于他们都接受过生物功能材料方面的专业学习。他们必学的主要课程有:生物化学、分子生物学、生物医学工程、高分子化学、高分子物理、生物医学材料学、生物材料制备与加工、生物材料综合实验等专业基础及专业课程。要学好这些专业知识,没有勤奋刻苦的精神,以及科学的学习方法是学不好的,因为这些课程比较深奥难懂,同学们除了在课堂上认真听讲,认真做好笔记,在课后消化以外,还必须给自己“加餐”,以接触更多的相关知识。
因为生物功能材料是涉及面很广的专业,因此一般的学校都会加大选修课的比例,主要开设的课程有:生物医用高分子改性、组织工程学、控制释放理论与应用、生物可降解高分子、环境材料基础等。
学习了主要课程和选修课程之后,同学们可能还会关心,学习了这么多知识,究竟能把自己塑造成一个什么样的人才?从开设的主要课程来看,生物功能材料的目标很明确,就是培养能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。该专业就业面宽,同学们毕业后可在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作。
篇3
摘要:随着高等工程教育改革和社会发展,工程教育认证已经在我国高等工程专业实施。工程教育认证是高等教育工程观的重要转变,主要倡导学生中心、产出导向、持续改进三个基本理念。高校应当按照工程教育认证要求,加强专业内涵建设,调整培养目标,改进培养标准,重构工程人才培养体系,推进工程教育的改革和发展。
关键词:工程教育认证;教学改革;专业建设;人才培养
中图分类号:TB1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0007-03
专业建设是高校本科教学的基础性、持续性、引领性工作。经济全球化带动了工程教育的国际化[1],《华盛顿协议》为工程类学生走向国际提供了质量标准通行证。为推进我国工程教育改革,提高工程教育质量,从而提升工程技术人才的国际竞争力[2],早在2005年,我国就开始了试点工程教育专业认证工作。2013年,我国成为“华盛顿协议”预备成员国,标志着中国工程教育专业认证体系得到国际认可,这对促进我国工程教育改革和发展有着重要作用。我们必须以此为契机,加强专业建设内涵式发展,进一步提高我国高等工程教育国际化水平和人才培养质量[3]。
一、工程教育认证对专业建设提出的挑战
工程教育认证主要倡导三个基本理念:学生中心理念、产出导向理念、持续改进理念[2],这些理念代表了工程教育改革的方向,也明确了对专业建设的要求。
1.培养目标与毕业要求的一致性。培养目标和培养方案是直接影响高校人才培养的关键因素。工程教育认证强调以产出为导向,逆向设计培养方案,从“教师教什么”转变为“学生达到什么”,以社会需求来确定合理的培养目标,明确支撑培养目标的毕业要求。从工程教育认证对毕业生的12条认证标准可以看出,工程教育应注意以市场需求为导向,在多学科背景下对学生工程实践能力的培养,并重视其职业道德和社会责任感的培养。工程教育认证首先要求培养目标定位准确合理,并且各项毕业要求必须能够完整支撑培养目标。培养目标是专业建设的龙头,毕业要求必须围绕培养目标展开,并要能为培养目标提供合理和足够的支撑。工程教育认证看重的是学生广泛受益,因此专业在设定培养目标时要脚踏实地,不能好高骛远。毕业要求是对毕业生的规格设定,不同的培养目标所要求的毕业生的能力和知识必然不同,要注意其差异性。
2.课程体系对毕业要求的支撑度。课程体系是人才培养的主要部分,科学合理、有效运行的课程体系对专业建设有较好的促进作用。工程教育认证下的课程体系必须在广度、深度及运行等方面有效分解、合并并合理承载各项毕业要求。首先,必须要有足够多的支撑毕业要求的相关课程;其次,相关的课程在教学与实践内容的广度和深度上必须能够匹配该项毕业要求。例如,在毕业要求中如强调应具备很好的高分子材料成型加工应用能力,那么在课程体系中不仅应规划足够的高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识,而且必须设置足够的高分子材料合成与成型加工实验课程和工程实践环节,并且应分布在不同的学期内,以便形成能力培养的有效衔接。
3.持续改进,建立保障机制。持续改进是贯穿于工程教育认证全过程的理念,持续改进效果则有赖于学校教学质量管理体系的完整性与有效性。完善的质量保障体系是培养达标人才的一个关键。工程教育认证提出要有一个能对培养目标、毕业要求和教学活动实施持续有效的改进体系,包含校内、校外、课内三个循环,并且对这三个改进和三个循环的要素建立互相作用的关系。
二、工程教育认证下加强品牌专业建设
工程教育认证对提升专业建设水平有着重要影响,高校在专业建设中要深入工程认证理念,为培养专业型高素质人才打下良好基础。
1.立足定位,明确人才培养目标。根据工程教育认证指导,学校应从人才培养的层次、面向和未来三方面明确人才培养目标,以保证人才培养既符合学校办学定位,又适应社会经济发展,同时还兼顾学生可持续发展。常州大学高分子材料与工程专业是江苏省高校中开设的第一个高分子材料加工类专业。专业自建立以来,以“跟进式教育”理念为指导,坚持目标导向和持续改进,先后获得“十一五”国家级特色专业、“十二五”教育部综合改革项目试点专业、江苏省“十二五”重点专业、2003―2010年江苏省品牌专业和2015年江苏省高校品牌专业A类建设点。专业根据学校总体办学定位和石油石化行业发展对高分子材料与工程专业人才的特殊需求,结合教育部高分子材料与工程R到萄е傅嘉员会制定的专业规范,并充分体现自己的特色,将人才培养定位为立足地方,面向高分子材料成型加工及应用领域,培养具有良好职业道德与团队精神,能承担社会责任,具有扎实的高分子材料与工程专业知识,具备解决高分子材料成型加工中工程问题的能力和创新思维,适应行业与区域经济发展的人才,为材料、化工、能源、环境等行业输送具有国际化视野的工程应用型人才做好准备。
学校根据工程教育认证标准中对毕业生的毕业要求,面向社会需求,结合学校多年人才培养的实践与积淀,提出高分子材料与工程专业的5个具体培养目标:①具有良好职业道德和人文社会科学素养,能承担社会责任;②具有扎实的自然科学、工程基础和高分子材料工程专业知识,具有通过现代信息技术获取信息的能力,具备解决高分子材料成型加工过程中工程问题的基本素质和能力;③具有一定的经济、法律、安全、环境和管理等知识,具备推进社会可持续发展的综合能力;④能够在高分子材料与工程相关领域成功就业,具有团队合作精神和国际交流能力,能够在团队中作为成员或者领导者有效地发挥作用;⑤具有终身学习的意识,拓展自己的知识和能力,具备自主创新创业的能力。
2.产出导向,制定人才培养标准。工程教育认证的人才培养标准体现为内容和表现两个层面,一个回答了“社会需要什么样的工程人才”问题,一个回答了“工程专业本科毕业生应该具备的知识、能力和素养”问题。高分子材料与工程专业参考工程教育专业认证标准,依据培养目标,结合学校特色,提出了12条人才培养标准要求:①掌握高分子材料工程所需的相关数学、自然科学、工程基础和专业知识;②能够运用高分子材料工程所需的相关知识,具备对高分子材料成型加工过程进行工程问题分析和解决的初步能力;③具有创新意识,能够综合运用所学理论和技术,能综合考虑社会、健康、安全、法律、经济以及环境等因素;④掌握高分子材料合成与成型加工实验、工程实践、科学研究和工程设计的基本技能,具备对产品、工艺、技术和设备进行研究、开发和设计的初步能力,并能够设计实验及对实验数据进行分析、解释并得出合理结论;⑤具备计算机理论知识,掌握文献检索、资料查询和现代信息技术等方法,具有独立获取新知识的能力;⑥掌握高分子材料与工程专业相关的基础科学理论知识和工程技术基础知识,并能应用本专业基本理论知识解决复杂高分子材料工程问题,理解应承担的社会责任;⑦了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研发、环境保护和可持续发展等方面的方针政策、法律法规;⑧具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感,理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任;⑨具有一定的参与或组织管理能力、表达能力、人际交往能力以及在多学科背景下的团队中发挥作用的能力;⑩掌握一门外语,具有较强的听、说、读、写能力,具备撰写报告、设计文稿、陈述发言、清晰表达及有效沟通等能力,并具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力;{11}具备一定的项目管理能力,理解并掌握工程管理原理与相关经济决策方法,并能在多学科环境中应用;{12}具有终身学习意识和不断学习、适应社会发展的能力。上述人才培养标准要求完全覆盖了工程教育认证标准中对毕业生的要求,能够完整支撑培养目标,并且能够按照地方区域经济社会的发展对人才培养需求的变化而适时调整,使其具有可持续性。同时,本专业制定了可供具体落实、过程检查和结果评价的标准体系,确保培养标准切实可行,易操作。
3.学生中心,构建课程体系。本专业致力于培养适应经济发展要求的高分子材料与工程专业应用型人才,为能够对人才培养标准要求的达成提供有力支撑,构建“211+”课程体系,合理配置基础知识课程、专业课程、实践技能课程以及能力素养课程,以满足区域经济特别是高分子材料加工行业对人才的需求。该课程体系借鉴国际化教育方法与先进的教学体系,注重学科交叉,在传统课程体系的基础上,结合现代教育特点,对课程知识体系进行合理优化:在新的课程体系中融入化学、机械、环境、管理等学科的相关课程。“211+”课程体系具有基础性、全面性、系统性,并注重课程的综合性、交叉性、适应性,能够满足社会对高分子材料人才的要求。“2”指化学类和机械类两大基础课程群,多学科融合的知识积淀为专业课程的学习奠定扎实基础。化学类指无机与分析化学、物理化学、有机化学和化工原理等基础课程;机械类指机械设计基础、工程制图与CAD、工程力学和电工与电子技术等基础课程。第一个“1”是指专业课程群。瞄准我国产业结构转型升级,重点支持的高分子材料产业。开设高分子物理、高分子化学、高分子材料成型工艺学、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料现代测试方法等课程,满足区域经济特别是高分子材料加工行业的需求,满足学生多样化专业兴趣和职业发展规划的需要。第二个“1”是指实践课程群。依托国家级实验教学示范中心等高水平实践平台,开设高分子化学实验、高分子物理实验、专业实验、课程设计、生产实习等实践教学课程,彰显重实践、重应用的特点。“+”是指为适应经济发展需求而设置的能力素养提升课程,课程内容不断更新改进,做到与时俱进。如为适应培养国际化人才的要求,开设双语教学课程;为增强学生的安全环保意识,开设“安全技术概论”和“环境保护概论”课程;为增强学生的经济意识,开设“新材料经济与管理”课程,为培养专业能力强、富有责任感的应用型创新人才打下坚实基础。
4.持续改进,关注人才未来发展。提高教学质量,是高校教育的永恒主题。本专业以工程教育认证的教学质量管理要求为指导性文件,全面建立教学过程质量监督及持续改进体系,大力推进社会、学校、全体老师和学生参与的教学过程质量跟踪管理体系的实施,持续改进教学质量管理机制,制定教学环节质量监督体系、课程教学评价跟踪体系及对培养目标及教学质量持续改进的评价体系,从整体上达到工程教育认证标准,促进教学水平和人才培养质量的提高。
专业实行校、院、专业三级教学管理体制。建立了由校领导、教务处、校教学监督组、学院院长、教学副院长、学院教务办公室、专业负责人等组成的本科教学管理机制。在该管理体系下,根据学校教学管理制度和人才培养的目标要求,建立教学过程质量监督机制,定期进行教学质量评估,持续改进教学质量。建立与工程教育认证相符的教学管理组织机构、制定教学过程管理制度、建立教学质量监督与评价体系、采取培养目标与教学质量监督体系等持续改进措施,促进教学质量的提高。另外,校院两级教学工作委员会通过对培养计划的制订(修订)等重大工作的审核、指导等对相应的本科教学质量的保障和提高,提供了制度和管理方面的有力保证。同时还建立了毕业生跟踪反馈与社会评价机制,对本专业的培养目标实现状况进行持续评估和改进。通过应届毕业生座谈会、往届毕业生座谈会、用人单位调查、社会第三方评估四个途径对培养目标的达成与否进行定期评价,并制定相应的改进措施。
工程教育认证对地方本科高校是机遇,也是挑战。在工程教育认证背景下加强专业建设,推进人才培养改革,可以打破传统教育的束缚,更好的发挥区域优势和专业特色,推进学校可持续发展。
参考文献:
[1]姜宇,姜松.基于工程教育认证的教师教学创新能力研究[J].高校教育管理,2015,(6):105-109.
篇4
[关键词]高分子材料与工程 人才培养 教学
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)11-0024-02
一、经济和社会的转型对国际化应用型人才有迫切需求
培养什么样的人才(应用型、创新型、学术型等)是人才培养模式的一个重要问题。中国是世界上高分子产业强国之一,但其行业发展的速度远远高于人才的培养速度,不断出现的新产品、新设备、新技术,使原有的企业人才完全不能满足行业的快速发展以及对新型人才的需求。
二、培养应用型人才的原则
(一)改变教学模式,明确培养目标
国际化应用型高分子材料与工程专业的培养目标,是以建设核心课程群为核心,为满足市场和企业的需求,实现国际化的目标,重视实践教学,培养出既拥有扎实的相关专业的理论知识,又能够在高分子材料的加工工艺等方面从事新产品研发、新设备及仪器制备、新工艺流程设计工作,具有综合素质、实践能力以及创新能力的新型技术型人才,更好地服务于社会经济建设和石油产业。
(二)全面实施素质教育,提高其实践能力
通过基础实验、专业实验、生产实习、认知实习、两课等多种形式来提高学生的综合素质,从而加强对学生人文化素质、专业素质、思想素质、服务意识的培养,使学生能较好地获取专业知识,并熟练运用专业知识,提高自身创新能力。我们提出并实施了培养较强工程实践能力和创新能力的措施方案,多方位、多角度加强学生实践创新能力和工业化生产能力,培养学生狼队团结精神,提高学生日常英语和专业术语的应用能力。
(三)夯实基础知识,拓宽专业知识
要想培养学生的适应能力,就必须使其具有扎实的基础理论知识,并拓宽其专业知识面。夯实基础,一是拓宽基础理论知识和技能,强化知识体系建设,发挥课程群的核心作用,使学生牢固掌握基础知识,知识结构建设合理,培养学生科学合理的思维方式,提高他们的应用能力,以适应将来职业岗位的要求。二是将专业基础课拓宽到新的工程认证的专业目录下,为专业方向提供广阔的工程技术市场。拓宽专业知识,不是改变专业课程的名称,而是认真整合该专业的主干课程,丰富实践教学的教学内容,建立新的专业课程体系。我们在全院公共平台课基础上增设了国际经济法、国际金融法、国际商法、西方文化鉴赏等课程,强化英语交流应用,加大了实践创新能力的培养力度。
(四)构建核心课程群,提高学生国际竞争力
教学改革的重点是对核心课程群的建立,其直接实现了对人才的培养,促进了人才知识结构的形成以及能力的培养,是提高学生综合素质的主要途径。我们从以往注重学生理论培养,改为注重学生实践能力的培养。如高分子基础实验由原来的8学时增加为56学时,另在大二增加了两周的认知实习,以此来提高学生对本专业的归属感和认同度。对课程进行融合和重组,避免课程内容重复;对专业基础课,如高分子化学和高分子物理采用双语教学和海外归国人员全英文教学;新型课程体系的建立要强调应用工程的概念,重视各学科知识之间的联系以及安排的时间顺序,建立完整的课程体系。在英语听说中,根据将来可能的工作环节进行视听教学设计,训练听说能力和讲解在国外可能遇到的民族、风俗、宗教事务等问题。
三、人才培养模式的渠道
(一)实施递进式教学平台
为了满足企业的实际需求,在培养应用型工程人才方面,必须坚持面向基层、面向社会、面向一线生产的原则,通过对通识教育的强化,提高学生的综合素质以及专业实践操作水平。新的教学模式主要包括两课素质教育平台、学术实践创新平台、基础实践平台以及综合实践平台,以实现学生的分层次培养,多角度递进式培养,满足社会经济以及企业的各方面要求,使学生的个性空间得到发展。
(二)大幅度增加实践教学,提升学生工程实践能力
与其他学科不同,高分子材料与工程专业有其明显的特点,它是以工程实践和实验为基础进行总结的一门学科。根据本学科的特点,教研室在制订教学培养计划之前,要重点增加实践教学的课时,以提高学生的创新意识、工程意识和实践操作能力。
在课程设计和毕业论文实践中,应结合教师科研项目和企业解决现场生产实际的项目,选派学生到企业现场做毕业论文等。这样可使学生获得良好的科研能力和现场工作经验,熟悉企业现场文化氛围,能有效地促进学生实践操作能力,为以后学生职业的发展打下良好的基础。
(三)为满足市场需求,采用“订单式”的人才培养模式
将人才培养与市场需求结合,通过“订单式”的人才培养模式进行教学改革。这样不仅能满足企业对国际化应用型人才的需求,而且有助于学生的顺利就业。另外,单位还可根据实际状况,为“订单式”培养学生提供一定的费用(奖学金、贫困助学金等),以解决学生在学习、求职中遇到的困难。近几年,我校先后与中财管道和川路集团有限公司等单位签订了“订单式”培养协议,为企业的发展培养了一批技术人才。
(四)培养学生对知识的运用能力以及创新能力
学校要积极与企业合作,为学生营造规范的实践环境,培养其创新能力和综合素质,提高学生的社会竞争力。在中财管道实习中,学生必须顶班实习,这可以让学生充分利用学科优势和区域优势进行现场比赛,建立实验室,给学生提供一定的实践基地,使产、学、研密切结合,提高学生的工程技术能力,保证实践教学效果。学生可在实践基地完成认识和生产实习任务,以及工艺试验活动。实践操作活动可以帮助学生加深对基础理论知识的理解及运用,同时还可以让学生及时了解相关专业的发展前景以及存在的问题,有助于学生顺利走向工作岗位。
(五)师资队伍建设的加强
为适应素质教育的改革,教师知识的更新与自身素质的提高非常重要。只有高水平的师资队伍才能培养出高素质的人才。西南石油大学高分子材料与工程专业2002年第一次招生,目前已招生12届,从2010年起就是四川省特色专业,为国内培养了大量的应用型人才。2005年我们在全院教学实践中,以归国学者代加林教授为责任人,在高分子化学双语和物理双语课程的建设及教学方面率先取得了发展,为国际化人才培养跨出了第一步。经过7年的建设,两双语课程成为校精品课程,而后学院又引进3名海外高级人才和多名985高校博士,以此促进了多门双语课程的开展,为国际化人才培养奠定了良好基础。这些高水平科技人才的引进,大大提高了教师的科技创新能力以及科研能力。
此外,还应重视对青年教师的培养,让经验丰富的教师指导青年教师,帮助他们在专业教学方面有所突破。
四、小结
随着高分子材料的迅速发展,每年都会涌现出一批新材料、新工艺以及新技术。如何培养相关专业学生的工程应用能力,促进高校的办学质量和人才培养质量的提高,是目前乃至未来高校教育所面临的挑战。当然,如果因此忽略了科研创新能力的培养,就不能为社会经济以及企业的发展培养高级人才。因此,要同时注重培养学生的工程应用能力以及科技创新能力,运用“强基础,重应用,突创新”的人才培养模式,培养出适合社会经济发展需要的人才。
[ 参 考 文 献 ]
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篇5
关键词:培养计划;培养目标;材料科学与工程;麻省理工学院
欧美国家在20世纪60―70年代开始设立材料科学与工程系。名称变更反映了对材料领域研究认识的变迁,即“材料研究需要依据其行为和特征,而不是依据材料类型来进行”。1998年教育部对材料类本科专业目录进行了调整,将原来划分过细的十多个材料类小专业合并成了现在的冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等六个专业。同时,在引导性专业目录中还设置了材料科学与工程一级专业。虽然以材料科学与工程一级大学科来设置专业是必然趋势,但材料科学与工程人才培养模式仍在探索之中[1]。同济大学当年就设置了材料科学与工程本科专业,期望以欧美的模式来培养材料学科人才。实际上,早在20世纪80年代,当时的同济大学建筑材料工程系就为建筑材料专业的本科生开设了材料科学导论、断裂力学、表面物理化学和传热、传质与动量传递(简称三传)4门基础课程。近几年因为参与学院材料科学与工程专业培养计划的修订工作,查阅了国内外许多大学这个专业的培养计划,国内高校在材料科学与工程专业培养计划上的认识一直存在争议。美国麻省理工(MIT)材料科学与工程专业本科培养计划的公开信息最多,不仅有课程列表和学分要求,还有课程的详细简介。尤其是麻省理工的开放课程服务(OpenCourseWare),使得我们还能够进一步了解课程大纲和部分内容。此外,MIT材料学科是USNews全美排名第一的,他们的培养
计划应该具有更好的借鉴意义。本文在反复仔细研究其有关本科培养的各种公开资料的基础上,对其培养计划进行了分析,结合自己的教学工作实践,总结了一些心得体会,希望与国内同行共享。
一、麻省理工材料科学与工程专业的培养计划
MIT材料科学与工程系设3个专业(Course)。其一为一般意义上的材料科学与工程专业(Course 3),学生所得学位是材料科学与工程理学学士(Bachelor of Science in Materials Science and Engineering),其所授学位是被ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,美国工程与技术鉴定委员会)授权的,绝大部分学生都选读这个专业。其二为课程选择度更大的一般专业(Course 3-A),这个专业的毕业生将获得没有特别指定专业领域的理学学士(Bachelor of Science without specification)学位,系里并不寻求ABET对这个学位的授权,只有很少学生选择这个专业,常常是医学、法学、MBA预科生选择这个专业。第三是考古与材料专业(Course 3-C),学生所得学位是考古与材料理学学士(Bachelor of Science in Archaeology and Materials),系里也不寻求ABET对这个学位的授权。从系里是否寻求对所授学位授权就可以看到,MIT材料科学与工程系本科生的主要专业是一般意义上的材料科学与工程专业(Course 3)。后面的讨论主要针对Course 3的培养计划进行。
1. 课程和学分要求
该培养计划的要求包括:(1)MIT的一般要求,共17门课程,其中自然科学6门,人文社科8门,限选科技课程2门,实验课程1门。(2)交流能力课程(Communication Requirement)4门。(3)系内课程,包括一套核心课程(Core subjects,共10门课),一个论文或2个实习以及4门限选课程,合计184~195学分。其2011―2012版本的课程和学分要求见表1,表中课程名称前面的数字表示课程号,后面跟表示学分的数字、课程性质、前修或同修课程号。MIT每门课程的学分由三部分组成,表示学习课程所需要的时间分布,中间用短线隔开,第一个数字表示讲课时间,第二数字表示实验、设计或者野外工作时间,第三个数字表示预习的时间,是以中等学生所需要时间估计的。1个学分大约相当于一学期需要14小时的学习时间。从表 1可见,一般专业课程,预习所需时间是讲课时间的2~3倍。
备注
*可以代替本先修课程的其他先修课程列在课程描述页面。
(1)这些课程可以算作必修课程或者限选课程的一部分,但不能同时计算。
(2)可以选9-12学分。
(3)通过申请,可以被类似课程替代。
2. 限选课程的选择
中列出了21门限选课程,每个学生只需要选择4门课(48学分)。理论上,学生可以在21门课程中任选48学分,甚至经过批准,还可以选择其他系的课程或者研究生课程来代替。实际上,由于材料的范围很广,这些选修课程是根据主要的研究领域来设置的,它们是: 生物与聚合物材料(Bio-and Polymeric Materials),电子材料(Electronic Materials),结构与环境材料(Structural and Environmental Materials),基础与计算材料科学(Fundamental and Computational Materials Science)。
因此,在MIT材料学院的网页上,曾经列出了各领域推荐的限选课程。网页上还列出了每一个方向的咨询教授,以方便对上述领域某一方面更感兴趣的学生选课。
3. 部分课程大纲和教学情况分析
(1)材料科学与工程基础课程
这个课程为15学分(5-0-10),总是与“材料实验”一起选修。课程安排也是交叉进行,实验周不上课,一共有4个实验周。这样,材料科学与工程课程讲课时间就缩短为9周(一个学期14周,最后一周为考试)。其课程安排为周一、三、五各2小时的讲课(lecture),周二和四各1小时的复习课(recitation)。所以一共27次讲课,18次复习课。实际讲课为24次,另外3次课为测验和考试。最后一次考试并不是考全部课程内容,即每次测验和考试都是分段内容。
这个课程由两个教授分别讲授,每个教授都是24次课,因此可以推论,每次每个教授将讲1小时。一个讲授结构和化学键(Structure and Bonding),一个讲授热力学和统计力学学(Thermodynamics and Statistical Mechanics)。
两部分课程分别布置6次作业,每部分每次都是2~3个题目,都有交作业的期限,没有按期交作业的,该次作业成绩为0。作业答案在交作业期限过后就会立即公布。课程总成绩由作业成绩占20%、三次测验占80%构成。得分标准为:总评80分以上A,70~79分为B,55~69分为C,低于55分为不及格。
(2)实验课程
MIT材料系内有2门必修的实验课程,即材料实验和材料综合实验。这两门课程同时还是加强专业交流能力培养的课程,所以,教学过程特别注意专业交流方面(包括论文写作、口头技术报告等)的形式要求。材料实验与材料科学与工程课程同时选修,在2年级第一学期进行。材料综合实验课(Materials Project Laboratory)基本上就是几个同学合作的科研项目,在3年级下学期进行。下面以二年级的材料实验为例,介绍其教学和考评办法。
如前所述,材料实验共4个实验周,实验周没有其他专业课。实验内容包括量子力学原理演示、热力学和结构,同时囊括了几乎全部现代材料分析研究方法(XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等),并通过口头和书面方式加强交流能力培养。从教学内容看,这门实验课承担了教授材料研究方法的任务。
一般将50个左右学生(2011年的2年级学生只有43人)分成6个组。每个实验周有3个实验主题,每个主题下面2个实验,2个组共选一个主题,每组选做其中一个实验。6个实验同时进行。一周3次实验,每次4小时。因此,每个组每周只做3个实验(每个主题做1个实验),共12个实验。由于每个组只做了一半的实验,对另一半实验的了解,通过每周2次的1小时交流课程(recitation sections,一般隔天举行)来实现。交流课上,大家各自在黑板上即兴介绍实验的发现,回答教师和同学的提问。
该实验课由3个教授上,其中一个总负责。课程成绩评分标准
二、分析和讨论
1. 关于必修课和选修课
系内必修课程除毕业论文或企业实习外,共有10门。大学一般要求的17门课,理论上可以自由选择,但从表1系内课程的先修课程可以看出,微积分I和II,物理I和II是需要先修的,大学一般要求的6门自然科学课程就去掉了4门,能够自由选择的大学自然科学课程剩下2门。从系里建议的选课表(roadmap)可以看到,另外2门自然科学是化学和生物。所以,自然科学的必修课程实际上相当于14门。
限选课程要求包括GIR类型2门和48学分的系内选修课。有3门系内课程(共39个学分)可以作为GIR课程来选,但不能同时作为系内课程要求的学分。大多数系内选修课程的学分为12分,这样的话,系内限选课48学分需要选读4门。所以,每个学生可以有6门专业选修课程。有意思的是,在表1中只有21门限选课程,而该系主要的研究领域(或者说相当于我们的专业方向)有4个,平均每个方向只有5.25门课。如果去掉2011―2012年新增的2门课程,过去几年只有19门课,平均每个方向只有4.75门课程。看来,MIT材料科学与工程专业的课程设置,并不鼓励学生选单一专业方向的课程。实际上,在以前分专业方向限制选修课时,每个专业方向仅仅提供2~3门课程,进一步的分析见下文。
反观我们的培养计划,我们的专业方向必修课程有5门(14学分),选修课程应选4门(8学分),合计9门课程22学分。因为我们的学分是按照每周上课学时数计算的。如果按照MIT的学分计算方法,学分约为每周上课学时数的3~4倍,考虑到我们的上课周数为17~18周,而MIT才14周,因此,我们的专业方向应选学分至少相当于MIT的88学分,比其4门课程(48学分)的要求多了5门课程(40学分)。可见,我们的培养计划更加注重学生专业方向知识和技能的培养。
另外,MIT材料科学与工程系的研究领域非常广泛,关于其主要研究领域的介绍出现在3个网页上。其一是在该系的学位要求中关于限选课程的介绍网页,4个主要的研究领域分别是生物与聚合物材料、电子材料、结构与环境材料、基础与计算材料科学。其二是在MIT的招生网页,4个主要的研究领域分别是:半导体材料和低维系统(Semiconductor materials and low-dimensional systems)、能源材料(Materials for Energy)、纳米结构材料(Nanostructures)、材料的生物工程(Bioengineering of Materials)。在介绍全体教师(Faculty)的网页,列出了30个研究方向(discipline),共122人次(有重复计算,因为实际教师只有35人),平均每个研究方向4.07人次(或1.17人)。少的方向仅1人如微技术、半导体,最多的是纳米技术,23人次。上面列出的生物工程(包括生物物理和生物技术)9人次,能源材料(包括能源与环境、储能)9人次。人数比较多的研究方向还有结构与环境材料9人次,高分子材料7人次,电、光和磁材料7人次。
可见,尽管MIT研究的材料类型很多,但其本科生培养计划中,涉及具体材料类别方向的课程特别少。
2. 关于考核与成绩
MIT很多课程的成绩评定都包括平时作业和出勤与课堂参与情况。有的课程,考试以外的项目在成绩评定中所占份额可达到50%,有的实验课程则更是高达85%这在一定程度上反映了MIT对大学生平时学习的管理是非常严格的,与我们头脑中关于国外大学生“自由”学习的图像截然不同。
3. 关于选课进度安排
MIT材料系没有规定统一的选课进度表。但从其推荐的选课安排(roadmap)看,具有如下特点:
(1)8门大学一般要求的社科课程(GIR)分布在8个学期选修,即每学期选修1门社科课程;
(2)一年级把大学要求的6门自然科学课程(GIR)学完,包括数学、物理和化学。
(3)二年级起全面进入专业学习。第一学期学习材料科学与工程基础、材料实验2门课程,两门课交叉进行,实验周不上课。上课周每天都有材料科学与工程基础课,实验周每天都有实验或交流,学习安排非常集中。
(4)每学期的课程一般为4门,其中1门为社科课程。
MIT二年级第1学期就学习专业基础课程,这比我们的教学计划提前很多。国内的教学计划进度安排曾经强调,前两年不安排专业课,以至于我们的材料科学与工程课程被安排在第5学期,材料研究方法更是被安排在第6学期,使得高年级学习特别紧张,深入接触专业知识和方法的时间被推迟。
4. 关于培养计划的修订
从网页上能够追溯到MIT材料系1998年的培养计划,其培养计划在2003年做了很大的调整。两者的比较
这两个培养计划的最大差别在必修课,课程名称几乎完全变了。但对比课程名称和教学内容可以发现,新培养计划中的“材料科学与工程基础”包含结构与化学键、热力学与统计力学两大部分内容,分别由两位教授讲授,似乎代替了原来的“材料热力学”、“材料物理化学”和“材料化学物理”3门课程,因为其教材之一仍然是物理化学(Engel, T., and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2005. ISBN: 9780805338423)。“材料实验”应该与原先的“材料结构实验”对应,“材料综合实验”应该与原来的“材料加工实验”对应。“材料的微结构演变”与原来的“材料结构”相似。取消了“材料力学”、“材料工程中的输运现象”2门课程。增加了“材料的电光磁性能”、“材料的力学性质”、“有机和生物材料化学”、“材料加工”4门课程。取消2门,合并2门,增加4门,课程总数不变。
选修课变化较小,只是增加了若干课程,特别是生物材料和纳米材料的课程。其实,两门生物材料课程是2000年增加的,当时选修课由4方向增加为5个方向。选修课的最大变化是理论上不再分专业方向,学生可以任意选课。但实际操作时,仍然向学生推荐各专业方向的课程组合。无论如何,每个专业方向的课程不足4门,学生必然需要选修其他方向的课程。
从2003年至今,必修课没有变化,选修课则有一些小的调整(表5)。其中2005年减少了高分子化学、化学冶金学(Chemical Metallurgy)2门课程。增加了2门数学,材料热力学(原来的必修课),先进材料加工,衍射和结构,材料的对称性、结构和张量性质,材料选择,共7门课程。可见,增加的这些课程仍然是与具体材料种类无关的。2007年和2011年分别增加了1门生物材料方面的课程。可见,即使是选修课的调整,仍然在继续加强有关材料行为特征方面的课程,减少有关具体材料种类的课程。
5. 关于培养目标与课程设置
过去,MIT材料科学与工程系培养目标分四类,研究型学位(Course 3)、预科型学位(Course 3A)、实践型学位(Course 3B,2003年取消)和考古型学位(Course 3C)。其中,研究型学位与实践型学位培养要求的唯一差别是不变的,即前者在四年级做毕业论文,后者在二年级暑假和三年级暑假做2个20周的企业实习,其他课程要求完全相同。现在把实践型学位取消了,但仍然保留了学生向这个方向发展的渠道,即学生仍然可以选择做毕业论文或者企业实习,学位合并在研究型学位(Course 3)中。
从2003年培养计划大调整来看,MIT材料科学与工程专业(Course 3)的主要培养目标是让本科毕业生继续深造。也可能是社会需求的变化促使MIT对培养计划进行调整。这从MIT选读实践型学位人数变迁或许可以看出一些端倪(表6)。从1998年到2002年,实践型学位人数多于研究型学位的人数,2002年突然降低,与研究型学位相当。查看大学2年级实践型学位学生注册数,从2002年起突然减少,由原来每年约20人突然减少为6人。2003年培养计划调整当年,还有5人注册为实践型学位,这应该是此前培养计划延续所致。
那么,没有了实践型(Course 3B)学位,是否还有学生仍然会选择实习代替论文呢。下面从2002~2008年MIT材料系本科毕业生去向分析。除了一些研究生院,网页一共列出了38家企业和17家政府部门或咨询机构。统计2002年以后(至2005年结束,当年仅剩下1人)各年4年级实践型学位人数(也约等于当年毕业人数)总和恰为38人,与毕业生去向统计的企业单位数刚好相同。这难道是巧合?是否可以推论,2003培养计划修改之后几乎就没有学生选择去企业实习了?
MIT材料专业取消实践型学位,以及此后可能几乎没有人选择实习代替毕业论文事实,一方面可能与美国产业向国外转移,本国企业对工程师的需求减少有关;另一方面,MIT培养计划中的课程设置调整也起了一定作用。因为选择实践型学位人数锐减在前(2002年),培养计划调整在后(2003年)。培养计划中去掉的必修课“材料力学”和“材料工程中的输运现象”,显然属于工程类课程。因此,其培养计划课程中增加材料研究型基础知识、减少工程知识的倾向十分明显,也说明其培养计划随社会需求进行了及时调整。
另外,尽管2003年培养计划中的必修课有较大调整,但选修课调整比较有限。而且调整前后,没有改变其材料类本科生宽专业培养的模式。
但在选修课中,把专业方向的基础课程去掉,仍然让人有点匪夷所思。例如,高分子化学在高分子材料领域历来就被认为是专业基础课。MIT在2005年却把这门课从本科生培养计划中去掉了。查看其高分子方向研究生培养计划核心课程,可以看到高分子物理化学、高分子合成、高分子合成化学等基础课程。可见,MIT把专业方向的一些基础知识培养放在了研究生阶段。
以上似乎给人这样的印象,如果不继续读研究生,则专业方向的基础知识是不太够的,无形中将人才培养的周期拉长到研究生阶段了。但从我自己教学的经验来看,学习高分子物理就可以了解高分子材料的行为和特征,未必需要清楚地知道高分子材料的合成与制备方法。我的一些研究生以前从未学习高分子方面的课程,为了让他们在研究中能够理解和使用高分子材料,我就是先给他们讲授高分子物理的基本知识。
另外,注意到MIT材料专业研究生数量是本科生数量的2.2倍,有很多研究生来自校外,特别是来自国外。所以,MIT材料专业培养计划中对专业方向选修课程的调整,结合研究生阶段的课程安排,既考虑到了本科宽专业基础的培养模式,又打通了本科生培养与研究生培养之间的关联,在研究生阶段加强专业方向基础知识的培养,也便于接受其他教育背景的学生来读研究生,还是十分合理的。
MIT材料专业的本科培养计划,不断强化了按照材料大类进行培养的模式,必修课和选修课都加强了材料基本行为知识的课程,减弱了材料类别基础知识的课程,把后者移到研究生教育阶段。这说明国外关于“材料研究依据其行为和特征,而不是依据材料类型来进行”的认识形成30多年以来,不仅没有改变,还在进一步加强。MIT在2003年对培养计划大调整时,加强了材料研究基础知识课程,减少了工程类课程,其本科生的主要去向是进一步深造,直接到企业就业的比例急剧减少。本科生阶段加强研究基础知识课程,把专业方向基础知识培养放在研究生阶段,加强了研究生的知识培养,可能是其材料研究能够长期在美国名列前茅的原因之一。
篇6
关键词:高分子材料与工程专业;毕业设计;问题;措施
毕业设计是本科教学中至关重要的一个环节,但由于高等教育规模不断扩大,教学资源紧缺,师资、设备和实验室等严重不足,高校本科毕业设计弱化,很难达到人才培养目标的要求。因此,如何保证和提高毕业设计的质量就成为当前高校关注和研究的重大课题。笔者结合指导毕业设计的经历,就本科院校高分子材料与工程专业毕业设计工作中存在的典型问题和如何加强毕业设计教学提出一些建议。
一、毕业设计工作中存在的主要问题
1.学生投入的时间和精力不足
本科院校高分子材料与工程专业毕业设计一般安排在大学四年级下学期。目前,国内大学生数量非常庞大,就业竞争非常激烈,大学生想找到满意的工作非常困难,因此许多学生在大四上学期就开始频繁参加各种招聘会和面试,这就势必占用有限的毕业设计时间。此外,就业市场人才需求的高层次化迫使许多本科生把考研当成出路,许多学生在临近毕业时将大部分时间和精力用于准备考研复试或学校调剂上,无法集中精力进行毕业设计。这些因素都使得毕业设计时间严重受到挤压而缩水,学生的有效设计时间不足,毕业设计质量得不到保证。
2.学生专业基本知识欠缺
由于近年高校不断扩招,为保证教学计划的完成,许多高校不得不压缩课时,这就造成一些学生基础知识不扎实,高分子材料与工程专业学生普遍存在专业知识基本概念模糊、专业知识面虽然较宽但不够深入、专业知识整合能力不强等问题。毕业设计是对大学四年所学专业知识的全面综合,涉及多门课程,虽然学生此前已做过单门课程的课程设计,也在课程设计的过程中具备了一些知识整合的能力,但在做毕业设计时许多学生对毕业设计整体思路仍然不能正确领会,缺乏条理性,拿到毕业设计题目后往往感到无从下手,甚至连指导教师提供的文献资料都看不懂,只能消极地等待导师的帮助,或等着其他同学做过后自己再模仿着做。这些学生一旦在设计过程中遇到问题就会束手无策,更别提能进行一些创新性的设计了。
3.教师指导不到位,影响毕业设计质量
以笔者所在的中原工学院材料与化工学院为例,师生比例相对较小的专业,往往一个指导教师同时指导十几个学生;师生比例相对较大的专业,一个指导教师也要指导七八个学生,其中不乏新引进的经验不足的教师。目前,大多数教师都承担着繁重的教学任务,还要撰写论文专著、开展科研工作等,用于指导学生设计的时间和精力很有限,学生得不到应有的指导。另外,部分教师长期在校内从事理论课教学工作,接触生产一线的机会很少,解决实际工程问题的能力不足,而毕业设计指导教学却是一项实践性、方法性都很强的工作,随着对毕业设计选题的应用性及与科研结合要求的提高,指导教师特别是年轻教师科研实践经验不足的缺点越来越多地暴露出来,这也在一定程度上影响了教师对毕业设计的指导质量。
4.管理不善,考核不严
各高校虽然都对毕业设计有一套管理办法,但在执行的过程中却普遍存在不严格、不规范、缺乏有效监控等现象。比如,题目审查不严格,一些难易程度不合适、与本专业相关性不大或无创新性的题目通过;个别教师对毕业设计指导工作敷衍了事,对学生的考勤不严格。而对于毕业设计过程中学习态度欠佳、设计工作不认真、设计任务完成不好的学生,由于种种因素,也很少在最后的成绩评定中将其确定为“不及格”。这些因素都使毕业设计达不到预期的效果,质量欠佳。
5.毕业设计经费偏少、条件有限
针对目前高分子材料与工程专业的特点,毕业设计课题的类型主要为工程技术研究,即以高聚物的制备、改性和应用研究为主。工程技术研究类型的课题对场地、设备数量、耗材数量等都有较高的要求,许多学校现有的实验室条件根本无法满足部分实验测试的要求,这就直接导致学生难以高质量地完成毕业设计。
二、提高毕业设计质量的措施
1.调整毕业设计时间安排
为了解决就业和考研复试对毕业设计的冲击,可以将毕业设计工作由在第八学期一个学期进行改为在大四全年进行,这样教师只需将毕业设计题目于第六学期期末上交系部,经系部审核通过后定题,再将题目下发到每个毕业生手中,学生便可根据自身条件选择感兴趣的题目。然后,指导教师与学生见面,初谈课题意义、毕业设计要求等,将《毕业设计任务书》下发给学生,向学生布置假期的文献调研或与课题相关的实践工作。学校还可以安排不考研的毕业生提前进入实验室开展论文实验或设计,安排考研的学生在第八学期开学后进入实验室,这样分两批进入实验室开展毕业论文实验,有利于缓解学校实验资源不足的紧张局面,对于不考研先做毕业设计的学生来说,也可以有更多的时间找工作、参加面试或参加岗前培训,从而为就业争取机会;而对于考研的学生来说,则可以在第八学期得到相对充分的实验室资源和其他同学的帮助。
2.合理分配课题
由于学生兴趣、对专业课程掌握程度不同,再加上毕业后工作岗位的要求不同,他们对课题的选择有自己的考虑和出发点。为了使每个学生都能最大限度地从毕业设计中获益,指导教师就应与学生及时、充分地沟通,了解每个学生的长处和兴趣,在给学生布置毕业设计题目时充分考虑这些因素,使每个学生都能高质量地完成毕业设计。
对于一些要到单位实习的学生,可以采用“产、学、研”结合的形式,以实习内容结合本专业知识确定毕业设计题目,这样就解决了实习与毕业设计时间冲突的矛盾,使学生既能通过实习掌握一定的未来工作的技能,又能通过毕业设计培养运用专业知识分析问题、解决问题的能力。对于考上研究生的学生,可以结合学生的专业方向确定难度适宜的课题,也可以让他们参与指导教师的科研课题,为他们以后开展研究工作打下一定的基础。
3.加强指导教师在毕业设计中的作用
虽然毕业设计是学生自己动手做的,毕业设计的质量很大程度上取决于学生的能力,但毕业设计质量的提高却取决于教师观念的更新和业务素质的提高。整个毕业设计过程应以学生为主体,教师适时进行启发指导,在业务、实验方案和工作作风等方面对学生进行指导,使学生的独立性得到更好的培养和发挥。
4.严格管理体系,完善评价体系
要使毕业设计保质保量地完成,学校就必须高度重视过程管理,建立毕业设计环节工作流程,指导学生按流程进行毕业设计。学校可以根据毕业设计进度安排随时抽查学生的阶段性工作。此外,还要加强制度管理,严格考勤,重视开题、文献综述、毕业答辩等环节,从根本上杜绝毕业设计中抄袭和剽窃的现象。为确保毕业设计成绩评定的客观性和公正性,学校还要建立科学规范的毕业设计质量评价体系,针对指导教师、评阅人、答辩专家制定不同的评价项目和标准,最大限度地避免不同专家评价学生毕业设计时的主观差异。为激励指导教师和学生,学校还要坚持每年进行优秀毕业设计和优秀指导教师的评选,对学生的优秀毕业设计进行汇编和展示,对优秀指导教师进行表彰和奖励,营造一种积极向上的氛围,进而提高毕业设计的质量。
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篇7
教学内容的调整优化
1结合地方实际,调整优化课程内容《材料化学》涉及的内容很繁杂,新材料广泛用于通讯、交通、能源、生物医用以及建筑等各种领域。作为一门选修课,只有36学时,不可能每个章节都能讲得非常细致全面,这就要求老师讲授内容要精心组织,贯彻少而精,求实效的原则,结合地方实际的需求来安排教学内容。并且,课堂教学的目标不是将所有的知识传授给学生,而是将学生引入一个新领域。于是,我们根据教学大纲和教学目标,结合广东省尤其是惠州市企业的实际情况,对《材料化学》的教学内容进行了调整优化,对于特种陶瓷材料、光学材料、功能高分子材料以及半导体材料等进行重点讲解。例如,惠州市是全国应用LED的试点城市之一,有强大的照明和显示产业。我们结合2008北京奥运会以及上海世博会应用了大量的LED灯作为实例,对LED的原理、优点、国内外现状、存在的问题以及发展趋势进行详细的讲解,使学生对LED有了一个初步的认识和了解。
2介绍学科前沿,拓宽学生知识面材料的发展突飞猛进使教材有一些滞后性,所以老师在阐明经典分析理论和方法的同时,要随时关注相关材料的发展动态,及时更新教学内容,引入各个领域中材料化学的新进展、新成果。通过在教学中不断渗透前沿科学,不仅使材料化学教育富有生命力、感染力和时代感,而且也培养了学生的科学素质,激发了学生的学习热情,同时在介绍前沿科技时,教师表现出的崇尚科学的情感和求真求实的价值观也会对学生产生深远的影响。教学的同时,我们也向学生介绍相关的老师的研究方向、研究成果,让他们知道一些高新技术、前沿科学并不是遥不可及,而是就在我们身边,激发他们的研究热情,帮助他们选择老师做毕业论文,这对于学生的就业甚至求学深造、走向科研之路都是有利的。
教学方法和手段的改进
根据不同的教学内容,改革教学方法和手段,是提高教学效果的重要环节。《材料化学》涉及的化学基础知识很多,包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学,甚至包括工程技术专业课程化工原理的相关知识。很多学生就不擅于综合应用化学化工的基础理论来理解材料科学,反映《材料化学》比较难学。针对这些问题,我们对教学方法和手段主要做了如下的改进:
(1)理论教学上,讲清难点,突出重点。在讲解材料的组成、结构、性能与加工工艺关系的时候,结合实例,把相关的无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理基础知识提出来,让学生回忆所学的知识,活学活用,既加深了对基础知识的理解,又提高了知识的应用能力,明白理论与实践有时只有一步之遥。在介绍高新技术和前沿科学的同时,强调它们所应用的经典基础理论知识,通过点面结合,让学生注重在扎实的理论知识上创新思维的培养。
(2)组织好课堂教学。在设计一堂课的时候,根据讲授内容,以不同的方法进行教学。例如,讲超导材料一章时,我们以3D电影《阿凡达》为例,让学生讨论地球人与纳威人为什么而战,名叫“Unobtanium”的矿石有什么用等等,从而引出超导材料,这样就大大激发了学生的学习兴趣。讲功能高分子材料一章时,先让学生做几个生活中常见的功能高分子材料的选择题,让他们带着问题听讲,起到事半功倍的教学效果。在教学过程中,老师不但要授之于鱼,而且要授之于渔,因此一般采用设疑或质疑的方式,引导学生独立思考,并分析讨论得出正确的结论,充分发挥学生学习的主观能动性,把被动学习变为主动学习,将他们的求知、就业、成才联系起来[2]。(3)恰当使用多媒体教学。材料化学的发展,不外乎深化和融合。深化,即是从宏观的反应动力学到微观的反应动力学,从平衡态到非平衡态,从研究个体发展到研究相之间联系、渗透以及不同层次的整体统一。融合,即是采用多学科渗透、融合来解决各种问题。如果单靠语言和文字描述来讲解材料化学,学生难以理解。而多媒体教学具有直观、形象、生动、信息量大、交互性强、人性化和科学性的特点,对于增加课堂容量,促进教学过程的优化和个性化,调动学生的积极性,提高教学的质量和效益起到了巨大的作用。但是多媒体教学容易削弱课堂上老师与学生之间的情感交流。因此课堂上应恰当地运用多媒体、挂图、模型、板书,传统和现代的教学手段相结合,创造良好的学习氛围,帮助学生理解知识,让学生记忆深刻。
考核方式多种多样,注重培养学生的综合素质
大学生综合素质的培养是社会发展的需要,也是高等教育改革的目标[3]。而学生课程成绩的考核,既是提高学生综合素质,考查学生掌握知识、运用知识的重要手段,也是检验教师教学的一种方法。作为一门重要的专业课,材料化学要培养大学生实事求是、严格要求的科学态度,培养大学生实现某个目标具有的科学思路、创新精神,应该采取多种多样的考核方式,激发学生的学习热情,提高教师的教学水平。本课程强调平时成绩的重要性,占40%,期末成绩占60%。平时成绩主要靠以下三个方面进行打分:一是根据学生的出勤情况;二是根据课堂表现,例如老师提问,学生参与讨论的积极性,发表自己的见解;或者是让学生自学、独立思考,提出自己的问题让大家参与讨论;三是平时布置一些小题目,考查学生课外查阅文献、主动获取知识的能力以及自学能力。
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关键词:综合实验;科研素质;生物仿生
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)05-0263-02
在本科生结束所有专业实验后,毕业论文设计实验开始之前,很多高校开设了大学综合实验,该课程将引领本科生正式进入科学研究的道路。综合实验涵盖了大学阶段所学的重要实验方法和技术,是学生的科研素质培养的重要环节[1]。我们结合高分子材料专业学生的基础知识与厦门大学软物质与生物仿生研究院的特色研究方向,设计了粒径可控单分散高分子微球的制备及其自组装光子晶体结构色。这不仅综合运用了高分子化学实验技术,而且以合成绚丽多彩的蛋白石结构产品为目标,有效激发了学生的科研兴趣,潜移默化地提高了学生的科研素质。
一、教学步骤
本实验模拟科研项目研究过程,设计了如下环节。
1.实验准备和讲解。阅读相关中英文文献和实验大纲,自行设计基本的实验步骤,小组讨论后与指导教师共同确定实验计划。
2.制备过程。本实验采用无皂乳液聚合制备不同粒径聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球,利用重力自组装和垂直沉淀组装法制备不同颜色光子晶体,比较不同组装方法对光子晶体质量的影响。
3.表征。高分子微球组分:红外光谱(FTIR)可以对高分子微球的分子结构与组分进行表征。形貌:采用扫描电子电镜(SEM)观察样品在微观尺度上的形貌,观察光子晶体的组装情况。粒径:动态光散射(DLS)可以测得微球的大小和粒径分布,SEM以观察并统计计算微球的粒径大小及分布。光子晶体光学性质:紫外可见分光光度计可以表征光子晶体的反射性质。
4.实验总结。通过小组讨论,以公开答辩和撰写综合实验论文的方式,分析和讲述实验结果。
二、实验目的
光子晶体结构色在生物中广泛存在,如蝴蝶的翅膀,孔雀的羽毛等[2-4]。本实验将利用高分子微球自组装方法制备光子晶体结构色,模仿生物光子晶体结构色。具体实验目的如下:
1.掌握无皂乳液聚合的方法制备单分散粒径大小可控的高分子微球原理,通过改变共聚单体的量,制备不同粒径的微球。
2.通过对高分子微球进行自组装,了解微球自组装原理,掌握高分子微球自组装方法。
3.掌握自组装高分子微球光子晶体的结构及性能表征方法。
三、实验步骤
1.聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球的制备。本实验采用无皂乳液聚合制备不同粒径聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球,聚合以过硫酸铵为引发剂,去离子水为分散介质,氮气为保护气体,机械搅拌为300转/分钟(rpm),通过改变丙烯酸的添加量控制微球粒径大小。
由于苯乙烯容易自聚,在运输过程中需要加入阻聚剂,购买来的苯乙烯需精制。苯乙烯的沸点为145.2℃,为了防止在高温下苯乙烯自聚,需采用减压蒸馏,减压可降低苯乙烯的沸点。具体实验步骤如下:安装减压蒸馏系统,检查系统漏气情况,方法是:关闭安全瓶上阀门,开始减压,压力稳定后,夹住连接减压泵的橡皮管,观察压力计所示系统压力是否减小,没有减少表示系统密闭性好。加入不要超过蒸馏瓶的一半苯乙烯,开动油泵,调节毛细管导入的空气量,以能冒出一连串小气泡为宜。当压力稳定后,开始加热。液体沸腾后,应注意控制温度,并观察沸点变化情况。待沸点稳定时,转动多尾接液管接受馏分,蒸馏速度以0.5~1滴/秒为宜。蒸馏完毕,除去热源,慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹,待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞,平衡内外压力,然后才关闭抽气泵。
聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球的聚合首先在500mL的四颈瓶中依次加入184mL去离子水、20g苯乙烯、不同量的丙烯酸(2.0g,2.2g,2.4g,2.6g,2.8g),通入氮气除去反应体系中的氧气,机械充分0.5小时混合后,开始升温。升温至70℃,将0.1g引发剂过硫酸铵溶解于4mL去离子水中,分别用2mL去离子水润洗烧杯二次,用10mL注射器将8mL过硫酸铵溶液快速注入四颈瓶中。反应7h后,冷却至室温。在得到的乳液中加入少量的氯化钠固体,震荡摇匀后,在13000r/min的转速下离心15min,倒掉上层清液,加入与上层清液体积相同的去离子水,超声震荡至沉淀完全溶解,再次离心,重复上述操作2次,得聚P(St-co-AA)微球。该实验根据丙烯酸的添加量不同,共分5组,得五组不同粒径高分子微球。
从乳液聚合角度解释丙烯酸添加量对微球粒径影响的原理。写出实验过程中遇到的问题,提出解决办法,并总结经验。
2.不同粒径聚苯乙烯-丙烯酸微球自组装。采用重量法测定固含量。取出1.5mL左右的洗涤后的乳液放入到130℃烘箱中10h,得干胶。按下式计算固含量:
C%=■×100
W0为称量瓶;W■为乳液+称量瓶;W2为干胶+称量瓶。需平行测定3个样品,将测得固含量取平均值。
玻璃片处理:将26×26cm和76×26mm玻璃片放入去离子水中超声20min,用乙醇溶液冲洗干燥后,放入浓硫酸和过氧化氢(体积比为70:30)的混合溶液中浸泡一夜。玻璃片放入去离子水超声30min,用去离子水冲洗,放入烘箱内烘干备用。
重力自组装:取含有20mg微球乳液5组分别滴加在亲水表面26×26cm(处理后的玻璃片)和疏水表面(聚苯乙烯)的载体上组装,观察并表征微球组装成光子晶体的情况。
垂直沉积法:将200mL的烧杯中加入150mL微球乳液,将76×26mm的玻璃片悬置于乳液中,用提拉仪匀速提拉。观察并表征微球组装成光子晶体。
比较分析重力自组装和垂直沉积法制备光子晶体的各自优缺点,并从组装原理上加以解释。
3.结构及性能表征。动态光散射(DLS),将所制得的聚苯乙烯-丙烯酸乳液加去离子水稀释至澄清,超声振荡均匀,在粒径分析仪(如:MalvernNano-zs)上进行测试。傅立叶变换红外光谱(FT-IR),采用红外衰减全反射法(ATR)附件测试。紫外可见分光光度计,采用积分球反射附件测试,分析光子晶体光子带隙的波长范围,扫描波长范围为900nm~300nm。扫描电子显微镜测试(SEM),将所制备的光子晶体用导电胶黏在样品台上,在SCD005(spulter coater)喷金机喷金处理,喷金电流为61 mA,喷金时间为40s,真空度为10-1mbar。采用德国LEO-1530场发射高分辨扫描电镜对样品形貌进行观察,电镜真空度为2.04×10-7mbar,加速电压为20kV。
四、教学总结
本综合实验课程的教学难点是培养学生的科研综合能力,重点是让学生掌握科研实验的流程,培养学生组织管理科研实验的能力。学生通过粒径可控单分散高分子微球的制备及其自组装光子晶体结构色,初步掌握了文献调研、实验计划与安排、无皂乳液聚合和高分子微球自组装、分析实验结果、撰写科研实验报告以及口头汇报实验结果的能力。同时,学生锻炼了在实验过程中相互协调及配合的能力,总体达到了教学的目标。但是学生在实验过程对基本操作不熟练,缺少严谨的科学态度,极少部分学生不积极努力解决实验过程中遇到的问题,实验态度不端正。
问题、建议及今后须注意的问题。进入第四学年的专业课学习,部分学生迫于就业、考研、考公务员等等的压力,精力有所分散,但是学生中还是有相当一部分学生乐于学习,表现在实验教学过程中听讲认真,文献调研及实验操作认真。应该将这种态度带到以后的本科毕业论文中。
参考文献:
[1]舒红英,吴光辉,周韦.正交实验法引入应用化学综合实验[J].南昌航空工业学院学报(自然科学版),2006,20(1):46-48.
[2]X.Y.Liu.Bioinspiration from nano to micro scales[M].New York:Springer,2012.
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“卓越工程师培养计划”是要培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。其突出特点是:强调行业企业深度参与教学过程,学校按照通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。这使得工科专业人才培养目标、培养方案、培养计划、教学大纲面临着调整,现有的各工程类配套专业教材面临着再造改编。教学改革的主要内容是课程体系的改革与建设,教材建设是教学质量的重要保障,是教学改革的最终体现和固化。
“卓越工程师培养计划”由试点学校的试点专业切入,已在逐渐展开,并在不断地继续发展。涉及的学校与学科在不断增加。材料专业由于行业涉及面广、学科交叉突出,与工程实践结合紧密等特点,促使高分子材料、无机非金属材料等专业率先参与了卓越工程师的教学改革,重构了课程体系和教学内容。高校教材出版是组织和开展高校教学改革活动的基本工具之一,由此引发出对教材建设的思考与调整。教材建设该如何传承与创新?
一、教材的框架体系需调整
材料科学与工程学科内容纷繁,培养出适应材料产业和技术飞速发展的工程技术人才,是教育教学的核心使命。教材作为服务于教学的的主要载体,是教与学的必备工具。在以学科人才培养教育模式下,材料专业按照“材料科学与工程”(大材料)一级学科设置基础课,按照材料的分类(金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等)设置二级学科的材料类专业基础课程和专业主干课程。教材建设以基础课(含材料类的工程基础、材料类的专业基础)教材、专业核心课教材、专业课教材为主体框架,专业方向课教材、实验教材为辅的格局。教材在内容上注重各材料知识点的阐述,专业理论知识的连贯性,工程教育贯穿于工艺过程之中;强调材料科学的基础内涵。
根据“卓越计划”,人才培养模式定位在“有创意、能创新、善创业”的优秀工程师,材料类教学指导委员会制定了指导性专业规范,探讨创新工程教育人才培养模式,建立核心课程、深度课程、广度课程、设计课程。重新审视通识课、专业基础课、专业课的比例。为多样化培养目标,分类制定实践教学标准,加强实践性教学环节。创新、创业教育和就业指导贯穿人才培养全过程,课程框架围绕着课程体系―实践教学―工程训练进行重构。五大类课程(工程技术类课程、数学和科学类课程、设计类课程、人文社科类课程、创业教育类课程)相互交叉渗透。现有教材的再造以此结构为依据,教材内容贯穿着:通识教育――学科基础――专业教育,认识实习――工程实践,毕业设计。突出工程实践教学主线、工程设计能力培养主线。
1. 夯实专业基础课教材 对原有材料类专业课基础教材,根据材料的分类及各自特点进行适当整合。依据材料的共性与个性,学科基础与工程基础,建立基础知识的横向平台课教材与纵向平台课教材。
2. 设计实验实训类教材 拓展课程实验、课程设计等类的教材建设,构建基础性实验――专业实验――工程实训――创新实验的教材体系。实验教材符合递进式实践教学体系。
3. 充实素质培养类教材 意在突出工程系统能力、工程管理能力、技术创新能力。对不同材料的突出反映由知识的建立到能力的培养。教材重在体现各类材料的知识应用能力、知识迁移能力,加强材料专业方向的创业指导性教材建设。
教材体系的建立以加强各材料类专业基础的“专业教育”与彰显工程特色的“工程设计教育”为核心,组织各材料类专业的通识教育与学科基础课程体系的教材的建设。课程结构的调整带动了教材框架的重构。
二、教材的内容特色需调整
以往的材料类教材所反映的知识体系,是由几大材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料等)的各自知识点、知识单元、知识领域三个层次组成。材料科学与工程的顶层模式是利用材料的成分\结构、合成\加工、物化性质、使用性能四要素之间的关系来选择或设计一种材料,以满足具体应用的综合性能标准。教材内容体现材料的多元化,教材的使用是以课程灌输为主的模式。
材料类的卓越工程师的培养,旨在掌握材料科学与工程专业的基本原理和基础知识,具有扎实的基础理论、宽厚的专业知识和突出的实践能力,获得卓越工程师的基本训练,能胜任材料生产工艺及设备开发与利用、新材料的开发、生产组织管理以及应用等工作,具有较强的工程素质、创新意识、实践能力和宽广视野的创新型工程科技人才。基于这个培养目标,整合与重组课程体系,赋予教材编写内容新内涵。教材应充分体现理科对工科的支撑、体现学科的交叉、体现学科发展的前沿、体现实践环节的训练。引入解决工程实际问题为先导的教学指导思想。
1.专业通识课类教材 凸显各材料类综合型的基础知识、基本技能。把基本概念的理性知识融入感性认识。
2.专业核心课类教材 工程教材的思路不单纯是以各材料的加工工艺流程为主线,介绍工艺原理与过程,而尝试以具体的实际操作为例,将基础知识融入现场的操作过程。
3.专业选修课类教材 体现加强工程实践、工程设计能力的培养,使教材更加反映学科交叉,涉及内容广泛、分而不散的特点。
卓越工程师的专业培养标准包含了国标(国家的通用标准)、行标(具体行业的行业标准)、校标(不同学校的各自标准)。三个层面的专业标准对各类材料的教学培养计划提出更高的要求,课程设置更加复杂,教学用书更加多选。各材料类专业教材趋于个性化,实验教材趋于应用化。教材内容定位强化基础、面向应用、重视实践。
教材建设为多元素、多元化的过程。1.要兼顾适应不同类型高校材料类专业教学的需要,教材具有不同风格和特色;2.要促进高校与行业合作编写实践教材;3.要考虑不同载体和不同形式的教材(即纸质教材和数字化教材,授课型教材和辅助型教材);4.要借鉴国外优秀教材,探索与国外合作编写或改编优秀教材、双语教材。
三、教材的编写资源需调整
卓越工程师培养是人才培养的一项创新举措,也是一个系统工程,改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争能力。实施新的教学计划,教材建设是保障。新型教材出版的任务已经摆在我们面前。教材的作者资源作为教学改革的执行者,是教材改革的核心人物。
教材的作者既是主体又是客体,具有作者与读者的双重身份。同时也是教学理念的实施者,在以授课型为主的教学理念下,教材的编写者即为专业学科教授、授课教师。教材的编写过程仅为基础理论知识系统传播与传授。对作者编写教材的要求是概念清晰、原理透彻、叙述条理。教师的角色是通过课堂教学,使学生掌握工程师的基础理论知识。
针对卓越工程师的培养目标和方案,对教材编写内容及方式提出新的要求。教材的编写不仅反映专业知识,还要突出实践的技能;不仅体现理性认识,还要转化成感性认识;不仅局限于课堂教学,还要突出实训能力。教材要顺应行业发展需要、体现行业发展优势、发挥行业组织优势。编写、使用体现与行业紧密联系的教材,仅依靠学校的作者资源是不够的,应充分发挥行业企业专家在教材建设中的作用,打造适应卓越工程师培养的专兼职结合的师资队伍。建立企业工程技术专家和学科专业教授共同组成教学指导委员会,由在校教授与企业高级工程师共同组织的教材编写队伍。企业行业的深度参与,强化了教材编写队伍的建设。
企业工程实践师资队伍建设是保证学生工程实践教育质量的关键,校企间加强合作,共同建设一支专业基础扎实、业务能力强、热爱教育事业的师资队伍,指导学生工程实践。企业教师不仅指导学生实习,还可以指导学生的课程设计和毕业设计,讲授相关实践性强的一些课程,并参与相关教材的编写。 校企双方共同建设实践课程体系和教学内容,共同制定每门课程的教学大纲,按照知识体系-知识单元-知识点的框架,确定教学内容,合编教材。校企双方共同建设工程实践课程系列教材,才能使教材充分体现先进性、实践性、系统性的特点,
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随着社会的发展,大学生参与创业的意义和作用逐渐为社会认识。但在我国,大学生创业理论研究却远远滞后于大学生的创业实践。因此,大学生在进行创业活动时缺乏理论指导,使得本来就充满风险的创业活动更加困难。其中,表现最突出的问题就是大学生创业应采取何种模式。大学生创业者在创业过程中,根据自身特点和现实情况,合理选择切合自身的创业模式,对创业取得成功具有重要意义[1]。
大学生创业模式是指大学生创业者在创业过程中,为实现自身的创业理想与愿景,对创业所需要素的选择方式、合理搭配各种创业要素的方式和整合过程[2]。创业模式主要包括创业的组织形式、创业的方式确定和创业的行业选择。从宏观角度来看,创业模式是对创业动机、创业方向、团队需求等要素的不同选择及整合过程;从微观表现来看,创业模式主要体现在对创业者所要求的创业能力和外部资源的有效利用两个维度[3]。有学者从创业模式的优劣角度提出了“积累演进、连锁复制、分化拓展、技术风险、模拟孵化、概念创新”等六种优秀的创业模式[4]。
近年来徐州工业职业技术学院高分子工程类专业毕业生创业率较高,通过收集和整理相关创业案例,根据高分子专业特点按生产产品类型和创业方式将优秀毕业生创业模式总结为以下八种:自主下“蛋”型、联合下“蛋”型、借“鸡”下“蛋”型、借“窝”下“蛋”型、网络售“蛋”型、售“食料”型、生产“食料”型、美“蛋”型等。
二、案例分析
案例一:自主下“蛋”型
创业者:朱XX,男,2006年毕业于徐州工业职业技术学院材料工程系橡胶加工与检测专业,现任涟水县东风橡塑制品厂总经理。
创业过程:朱XX上学时就想成立一家属于自己的公司,打算从事与橡胶相关的行业,所以上学时除了学习专业知识外,还利用业余时间学习管理知识、人力资源知识、会计与经济知识、市场营销知识等,为毕业后创业打下了坚实的基础。毕业后他到“涟水东风橡胶厂”工作,2011年自主创办“涟水县东风橡塑制品厂”。主要从事太阳能硅胶密封圈及橡胶托辊等,经过三年的发展,提高了工作效率和技术含量,现有员工50人左右,生产总值达300万元以上。朱××创业开始从厂房购买、员工招聘、原材料采购、产品生产、产品销售等各方面均付出很多,用他自己的话说:“开始创业时,连一颗小小的螺丝钉都得亲自过问。”
创业模式特点:个人投资、厂房自备、技术自备、自产自销等。
创业启示:选择自主下“蛋”型创业模式要求创业者在企业定位、战略策划、产权关系、市场营销、生产组织、团队组建、财务体系等一系列领域都有一定的知识积累,建议大学生要建立这样的生产型企业最好在生产企业经过3~5年,甚至更长时间的实践锻炼。
案例二:联合下“蛋”型
创业者:张XX和张YY,男,2013年毕业于徐州工业职业技术学院材料工程系高分子材料应用技术专业,张XX现任星宇鼠标垫有限公司总经理,张YY现任星宇鼠标垫有限公司副总经理。
创业过程:张XX,男,徐州沛县人。大一时开始有了创业的想法,大一下学期进入徐工院大学生创业园,开始销售电脑耗材(鼠标、键盘、耳机等),接着参加了学校和徐州市和人力资源保障局组织的SYB培训课程。通过此课程的学习,他感触很深,由此产生了从零售业向生产业转型的想法。2012年(大二时期),他和兴趣相同的有共同创业梦想的张YY共同出资创立了“星宇鼠标垫有限公司”,并在徐州海云电脑城经营电脑配件的销售。公司主要生产和销售游戏鼠标垫、广告鼠标垫、个性鼠标垫、普通鼠标垫。张XX主要负责电脑配件的生产,张YY负责徐州海云电脑城店铺的经营。兄弟俩相互信任,共同配合,虽然兄弟俩刚毕业不到两个月,但工厂和店铺都经营得相当不错,公司已有员工20多名,一年营业额达100多万。
创业模式特点:共同投资、厂房自备、技术自备、自产自销,创业者有共同爱好、相互信任等。
创业启示:联合下“蛋”型的创业者共同出资,这种创业模式一般有两种:一是互补型团队,创业成员可以利用各自的优势,在团队创业中各自发挥所长,实现资源整合优势互补,促进团队发展;二是兴趣型团队,创业成员志同道合,为了共同的志愿精诚团结,共创事业[5]。
案例三:借“鸡”下“蛋”型
创业者:巩XX,男,1998年毕业于徐州工业职业技术学院材料工程系(原徐州化工学校)橡胶加工与检测专业,现任徐州华坤机电实业公司董事长和徐州市阳光幼教集团董事长。
创业过程:巩XX,1998年毕业于我院橡胶专业,进入徐州轮胎有限公司工作,先后担任成型车间技术员、车间副主任、车间主任、直属分厂长、厂长、公司总经理助理、副总经理;2000年任曹县轮胎有限公司总经理;2003年担任徐州同德集团总经理;2006年自主创业成立徐州华坤机电实业公司任董事长。2011年巩XX又投资500万创建徐州市阳光幼教集团,现为徐州市知名的民办大型学前教育机构。集团已成功开办阳光、美地、怡康、惠民、华美大地等5家幼儿园(其中阳光、美地、怡康、惠民4所园为江苏省优质幼儿园),另有绿地商务城等已签约待开办园所4家及签约准备中的园所近10家。集团现有教职工200余名,在园幼儿总数已达1500余名。现巩XX将主要精力放在华坤机电实业公司的经营和管理上和幼教集团业务的拓展上,幼儿园的管理和经营主要聘请有经验的总园长和分园长进行。
创业模式特点:个人投资、厂房自建、技术自备、自产自销、生产高分子制品原材料等。
创业启示:对橡胶和塑料生产原材料非常了解、对橡胶制品企业和塑料企业非常熟悉,必须有原材料生产厂家工作多年的经历。
案例八:美“蛋”型
创业者:吴XX,男,1991年毕业于徐州工业职业技术学院(原徐州化校)橡胶加工与检测专业,现任常州红太阳织造有限公司总经理。
创业过程:吴XX,1990年8月至1995年3月在常州友谊胶鞋厂工作,期间任技术员、工段长、生产车间副主任等职务;1995年3月至1998年6月在常州三星鞋厂工作,任车间主任和生产科长等职务;1998年6月份开始研发橡胶转印标,1999年产品成功推向市场,并成立常州红太阳织造有限公司。目前产品在全胶鞋行业具有一定的知名度,年产值近千万元。
创业模式特点:个人投资、厂房自建、技术自备、自产自销、生产高分子制品制作产品商标、产品图案、产品名称、规格大小及其他追溯标记等。
创业启示:对橡胶和塑料生产非常了解,对橡胶制品企业和塑料企业非常熟悉,必须有橡胶和塑料制品生产多年的工作经历,现在由于人们对制品美观度要求越来越高,创业者要不断创新材料及花纹满足客户的需要。
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