高分子材料学科评估范文

时间:2023-12-18 17:57:37

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高分子材料学科评估

篇1

关键词:课程建设;创新型人才

一、课程建设在创新型人才培养体系中的作用与意义

1,创新型人才培养的基础是课程建设

教学以课程为起点,课程居于教学的核心,是教学活动中内容和过程的统一。课程是把教育思想、观念、宗旨等转变为具体教育实践的中介,没有这个中介,一切教育目的、思想、观念、宗旨等都不可能得到落实。因此,要实现创新教育目标,优化课程体系应是首当其冲。

许多教育教学研究成果表明,创新人才的培养使命最终要靠创新课程体系来完成,创新课程体系是实现创新人才培养的终归途径。创新课程体系不能单靠某种因素构成,而要包括课程的新观念、新内容、新机制和新方法等。华中科技大学承担的新世纪高等教育教学改革工程项目项目组通过对国内外高校的人才培养进行调研、分析,得出结论:课程体系是开展创新教育的保证,工程实践是创新的基础,开展各项创新活动是培养创新人才的有力措施。

2,课程建设可以有效促进专业发展

科学、合理的课程体系可以有效促进专业建设与发展。以郑州大学国家精品课程“材料科学基础”为例,通过课程改革,综合了金属材料、高分子材料、无机非金属材料、材料加工等专业基础知识,构筑材料科学与工程学院新的基础平台课程体系。改革实践教学环节,增设八类“材料科学与工程基础实验”,实现了材料科学与工程大类专业人才培养新模式。突出“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的创新教育理念,促进了专业建设与发展,使材料科学与工程大专业逐步成为郑州大学的特色专业。

在2007年4月召开的教育部高等学校高分子材料与工程专业教学指导分委员会工作年会上,与会专家结合高分子材料专业建设、专业规范、专业评估等工作,重点进行了课程建设研讨。围绕创新型人才培养模式,结合已有的课程改革成果,通过认真讨论,计划由郑州大学作为召集单位,针对高分子材料与工程专业本科生教学过程中存在的问题,以“高分子材料成型加工”课程建设为切入点,提出具体的课程建设规划,探讨课程建设对创新型人才培养的作用与意义,并探讨该课程对高分子材料成型加工新专业建设的推动作用。

二、课程建设基本思路与内容

结合学院本科教育发展目标,根据学科专业的发展趋势、社会对人才的要求和学院的具体情况,材料科学与工程学院确定了“以教学为中心,学科专业建设为龙头,队伍建设、实验室建设和科学研究为主体,全面提升学院的整体实力和水平,努力建设成为培养工程应用创新型人才”的总体目标,突出“高分子材料成型加工”课程建设的基本思路为:强化基础,注重实践,突出创新。具体包括:

1,拓展课程专业理论知识与技术方法

在原有课程体系的基础上,结合现代教育特点,借鉴国际化教育方法与先进的教学体系,在课程建设过程中,具体通过三项措施优化课程知识体系:

(1)拓展专业知识。主要包括:在新的课程体系中融入“高分子材料科学基础”、“高分子材料成型原理”、“成型机械”、“成型模具”等相关课程知识,组成新的课程基础平台,突出新课程体系的基础性、全面性、系统性。

(2)增加技术方法课程内容。主要包括:在材料加工知识领域增加“高分子材料制品开发设计”、“生产质量管理”、“工厂车间设计”以及最新的数字化制造技术等知识,全面拓展各类高分子材料(有机材料)的成型与加工新技术、新工艺、新方法,保持课程中材料成型加工技术与方法的新颖性、先进性、前沿性。

(3)注重学科交叉。主要包括:在课程体系中不仅涉及高分子材料与工程专业的相关知识,更要综合交叉材料科学基础、材料加工学、机械工程学和生产管理学为一体的新型教学平台,注重课程建设的综合性、交叉性、适应性。

2,强化实践教学环节

在高等教育中,实验教学是全面实现人才培养目标的一个重要环节。它具有直观性、实践性和探索性的特点,同时具有传授知识、培养能力以及思想品德教育的作用,是提高学生实践能力和科学素质的重要手段,是培养合格人才用其他教学环节不可代替的重要环节。“面向21世纪教育振兴行动计划”中进一步强调指出要加强对学生的素质教育,培养创新精神和实践能力。这些对于理工科学生而言更为重要,尤其是材料科学与工程这样一些实验性很强的学科,很多新知识、新技术、新材料都是从实验过程中产生的。

但长期以来实践教学处于理论教学的从属地位,在培养学生实践能力和创新精神中发挥的作用远远不够。问题在于教育观念上的落后,对实验教学的重要性认识不够,投入的经费不足,实验室仪器设备缺乏,以至于有的教学实验往往开成演示实验,严重影响了学生实践能力的提高。近年来,国家对高等教育投资力度逐步加大,在实验室建设上也投入了大量的人力、物力和财力,实验室建设取得了长足的进步。但随着经济的发展,社会对人才的要求不断提高,实验室的建设仍难以满足人才培养的需要,实践教学环节仍然比较薄弱,本科毕业生的实践能力、总体设计能力不够理想。因此,在新的课程体系中,围绕创新型人才培养,在注重基础理论、交叉学科、前沿领域等基础知识的同时,要进一步强化实践教学环节。

(1)在注重各类基础实验教学体系的同时,进一步加强综合性、设计性、创新型实验。在专业平台的基础上,加强学生基本概念、基本理论、基本方法、基本技能的培养。通过三类学院平台基础性实验、两类专业方向综合性实验、一类开放性实验,并结合“郑州大学材料科学与工程创新基地班”建设,设立3~4个创新型实验。重点培养材料先进加工与自动控制相关的专业实验技能,拓展专业知识面,全面培养学生的专业基本技能和基础理论应用能力。

(2)增加实践环节,加大实验教学、实习、综合设计等教学内容。实行“3+1”培养模式,增加毕业设计论文时间,即在学生第七学期下半学期开始进入毕业设计(论文)环节。

3,教材建设

结合实际应用范例编写教材。既注重高分子材料科学与工程的基础知识与基础理论、基本加工原理、成型加工工艺、成型加工设备等,又介绍最先进的高分子材料成型加工的新技术和新方法。教材内容多样化,既注重不同材料成型加工的共性,又兼顾不同材料成型加工的特色。

4,实训教学

主要包括应用实践载体建设和创新实践载体建设。其中,充分利用区域与学科优势,加强产学研联合,设

立产学研联合体实验室,为学生提供必要的社会实践场所,保障实习、实践教学效果,培养学生的工程应用能力。

郑州大学材料科学与工程学院位于郑州市高新技术开发区,区内有许多家材料类相关的高新技术企业,涉及高分子材料成型加工的企业有十几家,通过应用实践载体建设,以高新技术企业为依托,建立产学研联合体实验室,作为学生实训教学基地,培养学生的实际应用能力。

郑州大学材料科学与工程学科拥有材料加工工程国家重点学科、橡塑模具国家工程技术研究中心、材料成型过程与模具教育部重点实验室等,实验设备先进,从事的科研项目包括国家自然科学基金重大项目、国家“863计划”、“973计划”项目等,研究领域涉及许多前沿性课题。因此,充分利用这些学科优势,以学科前沿实验室为依托,作为本科生创新实践载体,从而培养学生的科学前沿意识和科技创新能力。

5,教学改革与教学研究

新的课程体系需要不断完善,从而保证教学效果和学生培养质量。因此,在课程建设过程中,需要注重教学研究与教学改革,不断丰富教学内容,完善教学手段,提高教学效果。

教学改革主要围绕以下几个方面来进行:

(1)进一步完善多媒体课件,使教学内容丰富、直观、科学、系统。

(2)建设网络课程。以“高分子材料成型加工”课程为平台,围绕精品课程建设要求,积极推进网络课程建设,即将所有课程资源上网,与国内相关高校进行课程互动建设,实现异地课程同步建设、同步交流、共同发展。

(3)建设虚拟实验室。对于当前材料成型的新方法,往往通过教材无法及时介绍。因此,通过虚拟实验室,介绍最前沿、最先进的成型方式及作用过程,保证课程内容的前沿性、先进性。

(4)开展第二课堂实践教学。通过吸收低年级本科生提前进入实验室,参与第二课堂实践教学活动,开设各类课外创新实验,鼓励学生参与各类科技活动,积极参与大学生“挑战杯”等各类课外创新活动竞赛。

(5)完善双语教学,培养学生英语应用能力。探索有效的双语教学方式,提高教学效果。

(6)课程建设国际化。课程建设国际化是中国大学教育与国际接轨的基础,对于引进国外优质教育资源,借鉴国外有益的教学和管理经验,培养国家经济建设急需的专业人才,增加中国教育供给的多样化和选择性,发挥着积极的作用。因此,通过与国外相关高校加强交流,共同探讨课程建设体系,选用原版教材,使学生了解国际前沿信息,促进课程国际化建设,培养国际化专业人才。

教学研究的内容主要包括以下几个方面:

一是课程体系中涉及的高分子材料模具设计、加工过程模拟等软件的研制开发及应用推广等的教学研究。

二是课程体系中涉及的新型高分子材料成型加工机械设备的改进、设计、研制与应用等的教学研究。

三是课程体系中涉及的高分子材料成型加T新技术、新工艺、新方法探索等的教学研究。

四是课程建设过程中各类教学实践与改革的教学研究。

通过教学研究,从而掌握新课程体系建设的基本规律,提出相关建设理论,指导其他工科类相关课程建设,全面提高各工科类本科生的培养质量。

6,教学团队建设

篇2

关键词:CAI教学;高分子化学与物理;实例教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0268-03

随着高分子科学与技术的不断发展,高分子科学已渗透于各个领域与学科,形成了一个无法替代的交叉学科[1]。对于与高分子相关的专业,专业课程一般设置高分子化学与高分子物理两门课,其中高分子化学侧重聚合反应机理的学习,高分子物理从分子运动的观点出发重点介绍高聚物的结构与性能间的关系。对于食品科学与工程学院的包装工程专业的学生一般将这两门课揉合在一起,开设高分子化学与物理,课程48~72学时之间,要求掌握有关高分子的基本理论知识和应用技能。

对于在食品学院中的包装工程专业,结合北京农学院的办学定位和服务对象,学校专业定位在食品包装技术以及与包装相关的食品质量安全与控制[2]。要培养学生这两个方面的能力,学生的学习内容必须涵盖包装中食品接触材料生产、监管、检测和风险评估等与卫生安全质量相关的各个方面。而讲述这些内容的前提是掌握高分子化学与物理以及包装材料学中关于食品接触材料的各种知识点。我们只有在介绍高分子食品接触材料的特性、用途、生产工艺的基础上,才能让学生懂得食品接触材料安全卫生相关的质量控制和管理要素,培养学生对食品接触材料安全卫生相关的质量控制能力,以及准确合理地选择包装材料进行食品产品包装设计的能力。所以,高分子化学与物理是我们食品包装专业非常重要的专业基础课。

在学校“3+1”的教学模式[3]影响下,高分子化学与物理课程的学时数压缩为56学时。在这样少的学时条件下,要使那些对于高分子完全陌生的学生理解并掌握高分子的基本概念与原理,授课内容的选择及讲授方式是非常重要的。通过几年不断地尝试和教学实践,作者结合非高分子专业学生的特点,积极进行教学改革探索,积累了一定的教学经验,取得了比较满意的教学效果。本文结合我校高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索的实际,就教学内容的选择、完善以及教学方式与多媒体课件的研制方面提出一些自己的见解。

一、理论联系实际,调整教学内容,加强实例教学

在传统高分子专业的高分子化学课程中,高分子化学涉及的概念公式繁多,而且复杂难懂,要想完全靠死记硬背记住这些公式是比较困难的,而将这些公式熟练应用则更加困难[4,5]。对于食品包装工程系的学生学习高分子化学对聚合物的化学反应部分应当有目的地选择高分子包装材料所涉及的化学反应进行讲授,对于复杂的聚合反应速率方程的推导可以不学。可重点学习各种包装材料如:聚乙烯,聚碳酸酯,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,聚乙烯醇,聚对二苯甲酸乙二醇酯等现实经济生活中常用高分子材料的合成方法,重点讲述他们的化学合成方法,催化,以及包装材料中单体与催化剂的残留造成的健康风险。在充分体现学科特点的前提下,适当削减了与专业关系不大的聚合反应机理部分的内容,如配位聚合反应的机理。在“聚合物的化学反应”章节中,增添了与专业相关的化学反应。

比如讲述聚苯乙烯(PS)合成时,应当结合包装专业特点来举例聚苯乙烯合成过程对其在包装工业上的应用具有深刻的影响,如聚苯乙烯发泡餐盒白色污染的风波[6]。向学生解释为何2013年2月,国家发改委“21号令”,将被称做白色污染且长久被认为有毒的一次性聚苯乙烯发泡餐具解禁。解禁依据是什么?通过联系实际,同学们都急切想从专业角度得到解答。10年前国家禁止聚乙烯发泡餐盒的应用是基于以下考虑。

1.PS泡沫塑料餐具带来白色污染的问题。

2.PS泡沫塑料餐具受热65℃时或燃烧时会产生“二英”强致癌物的问题。

3.PS泡沫塑料餐具中含有残存单体苯乙烯或在65℃以上使用会释放出单体致毒的问题。

4.PS泡沫塑料餐具遇热会释放出二聚体、三聚体等危害人体物质的问题。

5.PS泡沫塑料餐具含双酚类,导致生殖机能失常的问题。

6.PS泡沫塑料餐具难以回收利用。

7.PS泡沫塑料餐具不能耐高温,高温变形,不能在微波炉里使用。

从向学生介绍高分子化学中聚苯乙烯的分子构造,聚合机理,聚合方法以及化学反应后处理,我们就能解释第2、3、4、5问题。从高分子化学专业的角度向学生讲述“白色污染”的成因是管理不善及随意丢弃垃圾的人,而不属聚苯乙烯材料本身,PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”,更不是造成“白色污染”的元凶。PS的生产过程是苯乙烯单体在高温高压和催化剂作用下,在密封的反应内,无氯条件下进行聚合反应,从而无产生二英的条件。PS泡沫塑料饭盒是直接采用食品级的PS材料,加入滑石粉、硬脂肪酸钙、丁烷等,通过挤出、发泡制得,生产过程全部为物理混合过程,无化学反应,不具备产生二英的条件。如果我们工业界使用符合国家标准的食品级聚苯乙烯原料来制造一次性泡沫发泡饭盒,最终产品很难在单体残留量上超标。而且,国外公布相关报告研究结果,明确澄清有关二聚体、三聚体环境荷尔蒙的问题,它们不属所谓拢乱内分泌的化学物质。食品级PS材料中并没有双酚A,在加工过程中也不可能产生双酚A副产物等。以上解释都需要我们高分子化学的知识,通过理论联系实际,我们能让学生们对学习高分子化学对包装材料的认识加深印象。

再如,讲解聚碳酸酯(PC)[7]的逐步缩聚合成过程中,为了加深学生的理解,引入聚碳酸酯“双酚A风波”。生产聚碳酸酯用到双酚A,在材料与食品相接触后,残留双酚A单体迁移进食品,造成一定的健康风险。从高分子化学角度,向学生解析为何2011年在欧盟和加拿大,双酚A被列为有毒物质,被禁止用于生产婴儿奶瓶。在PC实例中,通过聚合机理,单体结构,聚合单体残留等高分子化学方面的知识向学生们展示PC食品接触材料的优缺点。

同理,我们在讲解聚氯乙烯(PVC)时[8],从分子结构的特点引入“塑化剂风波”,讲述聚氯乙烯由于分子的刚性需要塑化剂才能加工成型,这与食品相接触后必然造成有毒塑化剂的迁移。我们在讲解各种包装材料的高分子合成化学时,就应该通过现实生活的同学们已经有所耳闻、鲜活的例子来帮助学生对知识点的理解与记忆,提升他们对专业的学习兴趣。

二、加强《高分子化学及物理》与《包装材料学》的有机联系

高分子物理部分以分子运动的观点来聚合物的转变与松弛,聚合物的粘弹性,聚合物的力学性能等内容。因为《高分子化学及物理》是为《包装材料学》服务的,应让学生重点掌握高分子结构与性能之间的关系。高分子物理部分是教学重点,在讲解基本概念时,同时注意结合《包装材料学》所涉及的结构与性能之间的关系,使《包装材料学》与《高分子化学及物理》真正有机地融合起来。比如,在讲解聚苯乙烯发泡餐盒的时候,我们还是可以通过餐盒禁止与解禁来讲解其分子的构效关系与应用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫饭盒,存在很多知识的误区,比如对毒性的误解与使用方法的不当。当加热至聚苯乙烯的玻璃化转变温度(80~90℃)以上,PS转变为高弹态,且保持这种状态在较宽的范围内,PS开始热变形,熔融温度为240℃,PS在高真空和330~380℃下剧烈降解。由于其分子结构的特性,一次性聚苯乙烯饭盒不能在70度以上或微波炉的情况下使用,这和聚丙烯餐盒使用是有很大差异的。由于知识普及不到位,许多人把一次性聚苯乙烯泡沫饭盒在高温下加热,在微波炉使用,造成饭盒溶化变形,并伴有刺激性气味。如果我们知道使用说明,一次性聚苯乙烯餐盒在一定条件下使用是无毒,绿色,安全且价廉,比如,在外就餐,我们可以用价廉的一次性聚乙烯发泡餐盒打包你的冷却后的剩饭剩菜而无需采用价格昂贵的替代产品。我们在讲解聚苯乙烯高分子分子运动时,就应该把分子运动的特点引导到聚苯乙烯作为现实包装材料由于分子运动的特点所带来的优缺点。同理,我们讲解聚氯乙烯分子[8]时,就需要结合高分子物理中分子运动的特点来讲解的塑化剂溶出。讲解聚乙烯醇(PVA)时,就应该把高聚物的结晶与分子之间的氢键作用引入到结晶与分子材料透气透氧之间的关系上。

三、改进了教学手段,有效利用多媒体资源和化学作图软件,运用多种方法加深学生的理解

高分子化学与物理的基本概念繁多,有些概念很容易混淆,还有些概念很抽象,难于理解。针对抽象的概念,我们可以有效利用多媒体资源和化学作图软件,使基本概念的理解变得容易,大大增强了记忆的效果,避免了死记硬背。比如,高分子应力松弛与蠕变讲述。对于蠕变,只是通过经典的教科书上的举例,“如在悬挂的软质PVC丝下面勾住一段一定质量的砝码,软丝会慢慢伸长,撤销砝码后,软丝会慢慢地回缩”这种书本讲解,笔者觉得不足以让学生加深印象。而是应该通过形象的多媒体实验演示或现实实验来讲解。由于实验课时有限,笔者在课前对实验进行录像,然后在课堂上进行视频演示,能很好地帮助学生理解。利用实验能让学生充分理解高分子聚合物的结构与性能之间的关系。

例如,结晶概念的诠释,是比较难比喻生动而且易懂的。高聚物结晶分子的排列在书中被用很小的部分来讲述,但是高分子结晶对高分子薄膜材料物理性质影响显著,对于食品包装的学生,急切需要知道结晶度与透气性的构效关系,但是如此小的篇幅根本不能让学生掌握高分子结晶的知识点。书本上的高分子晶体图学生很难理解,这就需要我们教师去寻找更好的化学物质单晶图,我们可以找刚性的芳香有机物的单晶图来阐述分子间的各种力造成的分子有序堆积。通过这种举例,可以让学生更好的理解高分子链之间相互作用力造成的部分链段的有序堆积。可见,生动的举例对于抽象概念的理解是有很大帮助的。

使用多媒体可以将枯燥乏味的理论知识直观和形象化,可以将教学过程生动地展示给学生,使学生更容易理解所学内容。对于高分子化学与物理中一些概念的讲述,我们需要CAI教学[9],多利用化学分子结构软件制作课件。通过化学软件制作三维空间构型,再结合三维动画,动态演示分子骨架旋转,能轻松地带学生进入微观的分子世界,让抽象的分子结构与概念形象化,有利我们教学。比如高分子链的柔性是由于分子内各个化学键和原子在不停地转动或振动,高分子链的形状时刻在变化着而造成的。如果我们制作动态三维的大分子的内旋转图,让学生亲眼目睹这个“动”,才能更好促进学生对分子动态旋转以及高分子柔性的理解。

四、创设开放性的交流空间,鼓励学生主动参与教学活动

在课程教学过程中,除老师引入实例教学、有效利用多媒体资源等教学措施以外,有时引申话题,创设开放性的交流空间,鼓励学生主动参与教学活动也是非常重要的[10]。采取让学生分组讨论,查找文献,撰写小报告的形式拓展学生的知识面,培养学生自主学习的能力。如,高分子聚合的教学中,结合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的结构特点说明其应用的基础上,提出问题:“为什么限制聚氯乙烯在食品包装保鲜膜上的应用?”“为什么限制聚碳酸酯在婴儿奶瓶上的应用?”“为何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用?”以及“为何聚乙烯醇容易结晶以及吸水,这些性质会给作为包装材料的它带来哪些优缺点?”然后学生分组从聚合物分子结构、柔韧性等角度讨论,积极参与到教学活动中。每一个问题都与高分子的基础知识息息相关,都是从一些实际现象引出问题,再通过理论分析加以解释、归纳;这样不仅可以引起学生兴趣,重要的是可以加深学生对基本理论知识的理解和掌握,达到事半功倍的效果。

五、结语

高分子化学与物理是一门理论性强、概念抽象难懂且较难掌握的课程,作为包装工程专业,特别是偏重食品包装技术的学生的重要专业基础课,学生需要在有限的学时里掌握高分子的基本概念和理论,教师则需要不断地探索教学方法,采用多种手段提高教学的交互性和生动性,以调动学生学习的主动性和积极性,才能取得令人满意的教学效果。

参考文献:

[1]吴其晔,冯莺.高分子材料概论[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]商贵芹,陈少鸿,刘君峰.食品接触材料质量控制和检验监管实用指南[M].化学工业出版社,2013.

[3]李尧,余五新,左治江.应用型高校“3+1”人才培养模式的实践探索[J].教育与职业,2010,(26):24.

[4]潘祖仁.高分子化学[M].北京:化学工业出版社,2007.

[5]何曼君,张红东,陈维孝等.高分子物理[M].上海:复旦大学出版社,2007.

[6].

[9]夏云波.浅谈多媒体课件在物理教学中的使用[J].物理通报,2005,(9):47.

篇3

一教学改革途径与成效

1.培养方案的重新设置材料化学特色专业的改革重点是对材料化学专业学生实施综合素质培养、工程实践能力培养、创新精神与创新能力培养。培养学生深入思考问题和创新能力的改革必须贯穿在整个教学过程中,贯穿在课堂教学、实验、设计等教学环节。2010年前,材料化学专业的课程内容主要局限于高分子材料范畴。而现实要求我们跟上材料科学的现展进程,反映材料科学的最新成就。因此,在以往培养方案的基础上,2010级材料化学专业的培养方案中开设了复合材料方向,也就是将材料化学专业分成2个平行的方向:高分子材料和复合材料。在课程的纵向关系上,材料化学专业新的课程体系确定了“大平台,小模块”的课程模式。大平台包括专业基础课与专业课,它强调专业教育的普适性、系统性和科学性。通过大平台的设置,使学生在掌握专业基础理论知识的同时,培养学生全新的思维与视角、全面的知识与技能、综合分析与解决问题的能力与方法。小模块是在大平台基础上设置的高分子材料和复合材料方向的专业模块课,让学生有针对性地选择适合自己的专业方向。培养方案调整前和调整后的课程体系学时及学分分布见表1。

2.“三纲”的制订根据材料化学专业特点和社会对材料化学专业技术人才的需求,我们将材料化学专业设置为高分子材料和复合材料2个课程体系。根据新课程体系的培养方案,重新编制了有关材料化学专业课程的教学大纲、考试大纲及实践教学大纲,如《材料测试与研究方法》及实验、《材料化学》、《高分子化学》、《高分子物理》、《高分子材料加工原理》、《高聚物合成工艺学》、《塑料加工设备》、《材料加工设备课程设计》及《材料复合原理》、《复合材料工艺与设备》、《复合材料结构设计》、《材料表面与界面》等专业课程。在这些专业课程“三纲”编写过程中,有目的地增减了一些内容,新编的“三纲”无论是理论教学,还是实践教学都非常注重学生能力的培养。

3.专业教材的选用根据教师“三纲”的制订,经相关教师评议、系主任审核、主管教学的院领导审批,选用了合适的相关教材。一般选用的教材为教育部或省教育厅推荐的规划教材或“面向21世纪课程教材”、“九五”、“十五”、“十一五”国家级和省部级重点教材;教材版次以近三年出版的新教材为主。目前,专业选用的高水平教材(“高水平教材”是指面向21世纪课程教材、“九五”、“十五”和“十一五”国家级规划教材、省部级规划教材、精品课程教材、各级各类获奖教材)比例达到42.86%,选用2008年以来出版的教材比例达到71.43%。选用的教材使用效果好,学生普遍感到满意。2011年6月对07级材料化学专业1、2班共58名学生进行了教材满意程度抽样调查,包括内容适应性,出版质量,便于预习、复习程度,课前到书率等4个方面的内容,学生反应良好,满意率达到87.40%。

4.学期授课计划的制定学期授课计划是教师组织课程教学环节、教学内容、教学进度的具体安排,是对有计划、有目的地开展教学工作的保证,教师在开课前必须编制好学期授课计划。根据材料化学专业课程教学大纲的要求,本课题组负责人在安排任课教师时,先考虑教师的科研方向和业务经历,然后组织各任课教师针对特色专业的性质和选用的教材,按照专业课程表、教学进程表和编制说明等内容要求,编制学期授课计划,体现教学课时安排的科学性、合理性;为了保持高教学质量的稳定性,任课教师名单确定后,一般不随意变动。同一课程不同年度的学期授课计划根据教学效果与意见反馈、科研发展的大势所趋、社会对专业人才的需求都要求有所更新,这有利于学生更好地了解专业的发展前沿,也有利于学生的就业问题的解决,使学生更好地走上科研道路或走向工作岗位。

5.教案、习题集与答案的撰写课题组教师根据自己多年的教学经验和心得体会,通过集体的研究,仔细商量和交换意见,共同完成了材料化学专业相关课程教案的制定工作。这些教案是教师们智慧和能力的结晶,凝聚了教师们的辛勤劳动和大量心血,也是教师们教学内容精心安排、教学方法创新设计的成果。同时,课题负责人还组织了教师们对所担任教学任务的专业课程进行习题集和答案的编写工作,这有利于学生理解所学内容和加深其印象,也有利于学生及时复习和巩固所学知识,从而使学生能把握重点、解决难点,轻轻松松地进入后续课程的学习。田俐老师所撰写的《材料化学》教案被评为2009年度湖南科技大学校级“优秀教案”。

6.多媒体课件的开发在广泛学习、研究了丰富多彩的课件资源后,根据我校材料化学专业课程设置为高分子材料和复合材料2个课程体系的特点以及教师的科研情况,由各任课教师开发制作了相应课程的多媒体课件,这些课件凝练了课程的主体内容和教师们的科研成果精髓。多媒体课件图文并茂,既生动,又形象,教师可将教学内容与自己的科研所得融为一体,授课内容贴切真实、直观效果好、浅显易懂,使学生在抽象的知识获取过程中培养创新的意识和学会科研的思维。2011年12月我们针对材料化学专业课程的部分多媒体课件教学效果,在08级材料化学和无机非金属材料工程专业共81名、09级材料化学和无机非金属材料工程专业共92名学生中进行了抽样调查,抽样调查结果显示均为“优良”。许多学生认为这种“教学与科研互动”的模式教学效果非常好,容易理解和掌握教学内容,并且对科研也有了一定的了解。

7.学习信息资源的共享目前,学校宽带上网速度很快。在完成材料化学专业理论和实践课程的课堂教学之余,我们要求各位任教教师能充分利用计算机网络的便捷尽量给学生提供更多的教学辅导、答疑等服务。我们建立了材料科学与工程系的公共电子邮箱、建立了材料科学与工程系的QQ群,方便教师之间进行教学的讨论与经验的交流。同时,我们也建立了与学生网上交流的渠道,如班级QQ群、年级QQ群和专业QQ群等,方便教师和学生之间的资源共享,教师可在QQ群里上传学习信息资源,如课程教学录像、教学多媒体课件、教案与习题、学习参考书和参考文献,以及其他一些学习资料和网络资料等;另外,通过这种及时的方式,学生可向教师进行一些疑难问题的咨询;教师也可及时回复学生,以帮助学生完成学习任务。#p#分页标题#e#

8.教学方法和教学途径的改革近几年来,我们材料化学专业的主体课程基本上都实现了多媒体教学途径,这种方便、快捷、高效多媒体教学通过演示课件,使授课方式变得方便、快捷,节省了教师授课时的板书时间,提高了教学效率。通过这种综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动,使普通教学手段难以讲清楚的抽象难懂的知识更直观更形象,使学生易理解和把握知识点,同时,这种生动形象的辅佐以教师自身科研成就的课堂教学活动富有启发性和真实性,能活跃学生的思维和调动学生的学习兴趣,激发学生的创新潜能和培养学生的科研意识。通过多媒体教学途径,教师向学生传输了更多的信息和更前沿的知识,并将自己的科研成果和经验直观真实地展现给学生,如此,抽象的课程内容具体化,枯燥的课堂气氛活跃化,学生的学习积极性大大提高,强烈要求理论知识实践化。针对学生意愿进行科研活动的要求,我们会主动提供从事相关科研工作的教师的名单,然后教师和学生之间进行双向选择,教师可以给学生安排一些简单的科研实验或在导师指导下学生自行设计一些科学实验。自2009年以来,我们材料化学专业实验室对本专业的任何学生均是开放的,学生选定导师后,可以自由支配实验时间和出入专业实验室开展科研活动,这方便学生巩固所学的基础理论知识,也为学生尽早地进入毕业论文阶段以及创新意识和科研精神的培养提供了机会和条件。收集的数据显示,凡是从大一和大二期间就跟随教师从事科研活动的学生容易通过研究生复试,录取率相对来说要高一些。

二教学效果评价

1.近三年的学生评价近三年来,课题组的老师都能做到认真备课、认真编写每次课的教案、制作多媒体课件、认真上好每一堂课、认真辅导、认真批改作业、认真考试考核;每一位老师都有良好的职业道德素质和敬业精神,能做到教书育人,对学生既严格要求,又处处关心,既教他们知识,又培养他们具备良好的思想品德和学风,使他们既能成才,又能成人。学生测评(测评指标有:讲课有热情、精神饱满,讲课有感染力、能吸引学生的注意力,对问题的阐述深入浅出、有启发性,对问题的阐述简练准确、重点突出、思路清晰,对课程内容娴熟、运用自如,讲述内容充实、信息量大,教学内容能反映或联系学科发展的新思想、新概念、新成果,能给予学生思考、联想、创新的启迪,能调动学生情绪、课堂气氛活跃,能有效地利用各种教学媒体等)结果显示:学生对材料化学专业课程任课教师的教学评价打分相对别的专业来说要高一些。

篇4

重点领域,是指在区域经济、社会发展中亟需科技提供支撑的产业和亟需发展的学科领域。优先主题,是指在重点领域中目标任务明确、科技基础较好、近期能够取得突破的技术群。

《纲要》围绕省委七届十次全会精神,从建设海峡西岸经济区,推进资源节约型和环境友好型社会建设,壮大主导产业、改造提升优势产业、培育高新技术产业,增强科技实力和竞争力出发,突出重点、协同集成,对科技发展的重点领域及其优先主题进行规划和布局。按照有利于掌握关键和共性技术,提高产业核心竞争力;有利于提高区域技术创新和公共服务能力;有利于促进产业集聚,提高区域经济发展后劲的原则,筛选确定9个重点领域、44个优先主题。

新材料领域

优先主题1、光电子材料

重点研究新型光电子功能晶体和高功率条件下的晶体材料,开发高质量、大尺寸、低成本的晶体生产工艺与镀膜技术,拓展晶体功能;研发高效耦合的LD泵浦模块技术,全固态半导体泵浦激光器,半导体照明(LED)芯片封装及测试技术。

优先主题2、特种陶瓷材料

重点研究高性能氧化铝、氧化锆粉体、光电子陶瓷和玻璃陶瓷。开发新型微波介质陶瓷材料及其元器件、陶瓷敏感器件,光纤陶瓷配件、陶瓷工具、陶瓷构件,以及陶瓷高效精密加工技术等;研究高密度陶瓷封装工艺,第三代S1C纤维、氧化物纤维制备的关键技术。

优先主题3、纳米材料

重点研究纳米功能材料及纳电子器件,开发纳米高聚物材料、纳米薄膜,高性能高分子纳米复合材料、纳米材料自修复技术,以及纳米技术在高效催化剂和催化功能材料等领域的应用。

优先主题4、功能高分子材料

重点开发环境友好型功能高分子材料专用树脂;汽车、建材行业功能性塑料关键技术;高阻隔、耐高温、抗静电、保鲜等功能性塑料包装材料研究天然与生物高分子材料的高值化利用技术;高分子材料加工助剂;高附加值油墨、涂料、胶粘剂产品;新型农药中间体,精细化工产品等。

优先主题5、高性能金属材料

重点研究功能复合材料的制备与应用开发金属电子材料及其电子封装的关键技术;铝熔体处理、镁合金加工关键技术及应用;稀有金属回收与提纯技术。

优先主题6、表面改性及涂层修复技术

重点研究开发纳米陶瓷涂层技术、纳米复合镀技术;化学、电化学涂层技术及其应用,非晶态合金的复合电沉积、多元复合镀技术;激光、等离子熔射/熔积表面处理及特种表面涂层制备与再制造技术;开发具有高性能的金属基、非金属基复合材料和复合表面工程技术;开展固体材料的研究与应用等。

电子信息领域

优先主题7、信息元器件与集成电路设计技术

重点研究集成电路设计技术;微机电(HEMS)器件及材料制备技术;开发音视频专用芯片、高集成度专用芯片,通用交换芯片、系统应用芯片、射频系统芯片以及贴装元器件等。

优先主题8、现代信息服务关键技术

重点开发面向企业和服务行业的信息化应用公共服务平台、政务数据的分布式共享服务平台;研究海量数据分布式挖掘、可视化和行业推广应用技术;基于GIS平台的决策支持、应急指挥和行业应用服务技术,基于位置服务(LBS)或移动定位支撑技术及推广;射频识别(RFID)技术及应用。

优先主题9、软件关键技术

重点发展面向优势行业和领域,具有自主知识产权的应用软件、信息安全软件产品及组件、物流信息与集配管理软件、企业信息化应用软件、大型公共数据软件和高附加值的出口软件产品和技术。研究社区、建筑及交通智能化技术,开发实时数据采集、融合、处理、监控和预警技术等。

优先主题10、现代通信与终端技术

重点研究开发基于下一代网络的网络通信技术与产品,无线自组织网络的高效分布式安全体系、基于内容的图像识别与过滤技术、密码新技术等网络通信安全新技术,微波通信与光通讯设备,宽带与无线接入应用设备,家庭网络现代通信集成应用,交通运输无线数字通信系统技术等。开发嵌入式软件系统技术,新一代网络信息终端的通讯和接入等关键技术,智能终端和网络产品等。

优先主题11、大屏幕平板显示技术

重点开发平板和投影显示技术,研究平板显示材料与器件,发展高清晰度大屏幕显示产品和产业链。

先进制造领域

优先主题12、数字化设计技术

重点研究与应用面向行业数字化设计技术动态性能建模、仿真与优化设计技术;开发装备、电机、电器、电子等主导产品的数字化样机技术;企业间的协同设计技术;产品生命周期管理PLM技术及试点示范;CAD、CAM、CAPP和PDM及其集成技术的深化应用。

优先主题13、智能控制技术

重点研究与应用面向行业的开放式数控系统网络集中控制技术:专用驱动技术及单元;在线智能检测技术;典型装置或生产过程的通用控制系统智能电力电子产品及控制技术;高压、超高压大电流设备在线传感技术。

优先主题14、行业管理应用软件

重点研究开发与推广应用面向行业或产业群的数字化管理系统软件;研究网络化制造平台关键技术,整合形成中小企业产业集群的网络化制造平台。

优先主题15、先进加工与成型技术

重点研究高速、高精度加工关键技术与集成应用;开发结构复杂的模具复合加工成型技术及其装备金属零部件的塑性成型/复合成型技术;高精度冷、温锻件生产技术;快速超塑性成型;硬脆性材料加工技术;无余量加工与制造技术等。

优先主题16、新型仪器设备

开发冶金、石化、机械、汽车等行业的自动化仪表;基于嵌入式系统的智能仪表;研究高稳定性、高可靠性、高精度、智能化的新型传感器。开发新型实用临床医疗、健康预测、诊断咨询等医疗器械产品;开展虚拟仪器研究。

农业领域

优先主题17、种质资源发掘保存与新品种培育

重点开展主要粮食作物、果蔬茶菌、畜禽等新品种选育,研究优良亲本资源与保存技术,优异性状种质资源分子鉴定、遗传改良。研究水稻等重要作物抗虫、抗病、品质改良,果树抗病虫、速生、优质等转基因育种,优良种畜禽快速扩繁,研究分子标记辅助育种、太空育种、转基因育种及其与常规育种紧密结合的新技术。开展转基因生物安全性评价,

优先主题18、农产品标准化生产及精深加工

重点研究开发主要农作物以及畜禽产品优质、高效、标准化生产及产期调节技术,开发先进适用农业机械、农业生

产自动控制设施、土壤水肥快速检测技术、节约型农业技术;开发农产品贮藏、保鲜、精深加工生产技术与设备。

优先主题19、现代林业

重点研究能源、药用、精细化工等非木质利用的植物良种选育、壮苗培育、栽培技术、生态安全等技术,开发植物有效成分的提纯、分离等技术以及工业化生产工艺。

优先主题20、特色园艺产品开发

开展特色花卉、水果、蔬菜、茶叶和食用菌等园艺产品的产期调控、快速繁殖等关键技术研究及其产业化开发。

优先主题21、农林重大病虫害防治

重点开展农林重大病虫害防治研究,外来有害生物预警与控制技术研究,生物防治综合技术研究,研制开发生物农药、农药环保制剂以及高效低毒化学农药等。

海洋与渔业领域

优先主题22、水产良种保护与养殖关键技术

重点开展福建省主要水产品种的遗传改良与良种选育技术、特色养殖种类优良品种的制种和保种技术研究;重要濒危珍稀海洋物种人工繁育示范研究;培育大黄鱼、九孔鲍、罗非鱼、对虾和坛紫菜等抗逆和抗病明显增强的品系/品种;建立良种保种、制种和繁育基地;加强海洋牧场运行模式优化研究。

优先主题23、水产品精深加工及质量安全控制技术

重点研究水产品保鲜和保活技术、精深加工过程中品质改良、风味营养保持及产品贮藏等关键生产技术,开发高附加值的功能食品;研究水产品质量检测与控制技术、水产品加工HACCP体系关键技术等。

优先主题24、海洋资源开发与利用

重点研究开发海洋生物活性物质提取与分离技术,开发利用海洋生物毒素资源、甲壳质资源、海藻聚糖及海藻蛋白;建立深海微生物菌种资源库;开展深海微生物资源开发利用关键技术研究;开发利用高温酶、低温酶和具有生物催化功能的极端酶;研究深海微生物新型代谢产物,筛选与应用深海浸矿微生物;加强微生物资源在环境保护与修复技术中的应用研究;开发高附加值海洋矿产加工、海水化学物质提取技术,发展海水淡化装备和海水直接利用技术。加强海洋港口、海洋旅游和休闲渔业相关技术的开发利用。

人口与健康领域

优先主题25、新药及原料药研发

重点开展重大及新发传染病的诊断试剂、疫苗、免疫抑制剂的研究开发;发展新型抗生素的研究开发:利用基因工程技术进行生物药物研究开发利用蛋白质工程技术改良现有生物药物;研发药物的新剂型及新辅料,提高疗效,降低毒副作用;研发疗效确切的天然药物及其生物活物质,开发质量稳定、疗效确切的中药新药;利用海洋微生物进行创新药物研制,研究开发海洋生物毒素及其衍生物药用制剂等。

优先主题26、中药材生产关键技术研究

研究具有福建省地方特色的药用植物、药用真菌的栽培技术、药用动物的饲养技术,制定福建省地道药材生产全过程的质量标准;研究福建省地方特色药用动植物种质繁育技术和生物多样,研究中药资源的分布及其可持续开发利用;加强中药炮制过程中生理活性成分变化的研究,规范福建省地道药材的加工(包括炮制)方法,制定加工标准操作规程。

优先主题27、生殖疾病防控与出生缺陷干预研究

重点开展生育障碍发病主要病因分析,危险因子对人类生殖影响及防控的研究,研究生育障碍疾病猕猴动物模型,生育障碍疾病、生育障碍迟发遗传病分子生物学创新诊断技术,研究重点病种的干预措施,出生缺陷干预评价体系。

优先主题28、器官移植、组织工程与再生医学研究

重点开展干细胞诱导分化、细胞一组织工程与再生医学、器官移植的临床研究。研究胚胎干细胞和骨髓基质干细胞的定向诱导分化器官移植排斥反应特别是对移植物慢性失功能的机理;器官移植过程的免疫应答机制及其调控:建立免疫状态临床评价标准,免疫耐受诱导方法。

资源与环境领域

优先主题29、节能技术研究与应用

积极推广电机、车船、空调等节能技术。开展热、电、冷联产和冷能利用技术研究试点;开展建筑节能关键技术的研究,新型节能墙体材料、保温隔热材料、节能门窗、节能灯具以及建筑节能设备的研究开发和推广应用。

优先主题30、可再生能源开发

重点研究开发以燃料酒精、生物柴油和生物质制氢为代表的生物质能源的低成本开发及综合利用技术,研究大型沼气工程建造、运行、输送和利用技术;研究风力发电机的设计、制造技术、负荷的调节与控制技术;开发太阳能综合利用与建筑一体化技术,燃料电池、生物能电池、光伏发电应用技术及太阳能光电产品。

优先主题31、矿产资源高效利用

研究福建省金属矿产资源成矿规律及其找矿和勘查技术。开发共伴生矿、难选冶矿、低品位矿和尾矿等资源综合利用技术;生物湿法冶金技术;开展大范围隐伏矿预测,遥感与地理信息技术在矿产资源开发中的应用。

优先主题32、节水技术

重点开发农村和城镇饮用水安全保障集成技术研究多尺度水质在线监测、遥感遥测水质水量优化调配技术:研究雨水和海水利用技术,水肥耦合与微灌技术、工业用水循环使用技术和中水深度处理及输送技术推广工农业生产与生活节水技术,节水型的污水处理技术及尾水再利用技术。

优先主题33、大气污染控制技术

在冶金、火电、水泥等耗能行业,重点开发工业窑炉清洁燃烧技术、脱硫、脱氮技术;开发与应用有机废气吸收、吸附、气体膜分离技术,新型催化燃烧、吸附―浓缩―催化燃烧、静电除雾、光催化技术。

优先主题34、环境保护产品研究开发

重点研发烟气处理设备,推广使用洁净燃料设备。开发欧Ⅲ、欧Ⅳ标准的系列化汽车排气催化转化器,研究低成本膜处理技术,开发高效的固体废物处理装置、危险废物的安全处置设备:污染源在线监测仪器与设备、便携式监测仪器等。

优先主题35、环境动态监测技术

研究陆地、流域、海域等生态与环境本底值监测技术,陆地、流域、海域环境污染监测技术,陆地与水域非污染性环境破坏监测技术,生态与环境安全监测理论与技术,长期野外环境监测网络组建技术,环境监测多源数据库构建与网络共享技术,遥感技术在陆地环境和水环境监测中的应用技术。研究海洋环境持续性有毒物质的监测新技术、富营养化和有害赤潮的预警预报及快速检测技术。

公共安全领域

优先主题36、自然灾害防御与减灾技术

研究重大自然灾害预测、预防、预警、动态显示、危险性评估、灾情分析、快速反应与救援、指挥决策、灾后评估和恢复重建等关键技术,开发以信息化技术为平台,实时监测、数据快速传输、数据库、模型库、预案库互动的综合技术,信息的虚拟仿真与空间化表达技术,灾情的应急指挥技

术。

优先主题37、食品安全监测与控制技术

重点研究食品安全和风险评估、安全标准制定、有效监测检测等关键技术。开展食物链中有害物质富集、叠加规律、污染物溯源研究,开发食品安全快速检测仪器设备及检测试剂,高通量检测和监控技术。

优先主题38、公共安全和重大事故预警与救援技术

研究突发公共安全事件处置应急联动、事故现场信息搜集、多媒体信息远程传递、信息分析技术,突发公共事件预防和应急处置技术。开展危险化学品、放射性物品、病毒、物种和易燃易爆危险品等重大危险源的检测评估、监控防范研究;开发推广矿山安全监测、公共交通、通讯等安全生产新技术、新工艺、新设备;研究和开发网络安全和信息安全技术,净化网络环境;探索生产与科研安全工作的特点和规律,制定生产与科研安全控制指标体系。

应用基础研究领域

优先主题39、电子信息科学

开展光电子及光通信基础理论研究,发展激光新波长、激光能量理论研究;研究新一代高性能计算系统软件,虚拟计算环境机理,网格计算理论,海量信息存储和处理以及知识挖掘理论与方法,人机交互理论,网络安全与可信可控信息安全理论等;开展宽带信息技术基础理论研究工作,重点发展数字广播技术,超高速、超宽带通信网络技术,新型宽频带、高功率微波器件设计技术等领域的应用基础理论研究;开展空间信息科学、虚拟现实与计算机仿真、信息科学的数学基础研究等。

优先主题40、医药与卫生科学

重点研究病原体的变异规律、变异体与疾病种类的关系;病原体、免疫、神经、内分泌和遗传因素等在重大疾病发生发展中的作用重大疾病发生发展过程及其干预的分子与细胞基础:药物在分子、细胞与整体水平上的作用机理,环境对生理过程的干扰;开展中医基本治法、中医“证”的实质、辨证方法的机理,中医药诊疗、中草药新型药物等研究。

优先主题4l、农业科学

重点研究福建省重要粮食、经济作物和动物的基因组及相关组学,重要性状形成的分子机理及其调控机制,农业生物多样性维护与新品种培育的遗传基础以及植物抗逆性、抗污染与资源高效利用的机理农业生物安全与有害生物的生态控制理论与技术基础,以及农业生物灾害与生物入侵的灾变规律、入侵生物生长环境限制因素、应用生物多样性进行有害生物生态控制的理论与方法海洋与海岸生物遗传图谱构建和标记辅助选育的研究。

优先主题42、新材料与工程科学

重点研究金属、陶瓷、高分子和复合材料改性的组织设计、相变过程、结构控制;新型材料的设计、合成、制备;材料表面改性和整体改性及其所制备的元器件的新特性、新机制、新效应和新原理;材料服役与环境的相互作用、性能演变、失效机制及寿命预测;化学工程与机电工程重要理论与方法。

优先主题43、资源与环境科学

重点研究资源勘探和开发过程生态风险预测,山坡水文过程影响机理试验研究;重要生态系统的能量、物质循环规律和调控机制,土地利用与覆被变化,加强区域、流域尺度上重大水、大气环境问题及其特征的系统性、协同性研究。环境污染形成机理与生物修复、控制理论,陆海相互作用与海岸带生态修复,滨海湿地的形成、演化、退化与修复技术及试验;重要港湾与河口动力沉积关键过程与淤积灾害防治;重大工程建设对近岸和港湾动力与生态环境的影响与对策:海岸与海洋生态系统动力学、演化、服务功能及调控研究,海洋资源可持续利用与海洋生态环境保护。

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关键词:学科交叉知识 应用1道路检测中的学科交叉研究方法和成果

随着计算机技术、自动化控制技术、高精度测微技术的进步,试验检测技术有了突破性的进展。具有代表性的就是超声波、激光、成像技术、频谱分析技术等无损检测方法在道路检测中的研发与应用。

1.1超声波无损检测技术

超声波路面检测技术主要是通过发射超声波到材料介质,接收反射波的相关参数,进而判断结构内部破损情况的一种新型无损检测方法。在介质中不同位置设置传感器,利用速度与介质相关参数的关系可以测定材料的有关参数如弹性模量、抗压强度、抗折强度等,还可用来检测材料或结构内部的缺陷。

1.2激光检测技术

激光检测技术是近几十年来发展起来的新型无损检测技术,在路基和路面检测中,激光主要应用于距离测定、弯沉测定、车辙深度及平整度测定。

1.3图象技术

图象技术包括红外成像技术和激光全息图像技术。在道路学科应用的图形技术主要包括视频成像、CT。

视频成像是利用摄像机获取路面图像,并把数字化的图像传入计算机中;把连续图像转推为静止图像,利用各种图像处理和理解技术对静止图像进行分析;计算出特征参数,如裂缝的宽度,长度等,并存入数据库。同时结合GPS系统,还可实现跨面破损的精确定位。

CT (Computed Tomography)即计算机断层成像技术, CT的基本方法是根据检测对象截面的投影,经计算机处理来重建截面图像,从而实现对路面病害的观察。

1.4频谱分析技术

频谱分析检测技术的基本原理是利用在不同介质中传播表面波的频率特性,在不同位置设置传感器可以检测到波传播的频率,借助于频域的互谱分析和相干分析技术,可以达到测试不同深度分层介质力学参数的目的。目前主要用于检测路面各分层介质的厚度、均匀性以及层间接触情况。

1.5路用雷达技术

路面雷达是利用电磁波在路面结构层和路基中的传播和反射,根据回波的传播时间、波幅与波形,确定目标体的空间位置或结构。目前路面雷达在路面厚度测试、相对高含水区域检测、结构层完整性判定等方面测试应用已经非常广泛。

2 化学在道路学科中的应用

路面是以沥青或水泥为材料、粘结矿料而修建的面层,其与各类基层或垫层所组成的路面结构良好,并在各类道路路面建设中得以广泛应用。化学化工作为一门重要的学科,不但在公路路基建设中有着广泛的应用,而且在公路路基面施工以及公路领域得其它方面,亦有广泛的应用。

路面的原材料如沥青、水泥、集料、乳化沥青等的研究与化学品密不可分。沥青面层施工中的高分子材料如橡胶类、SBS、SBR、PE类改性剂等对于现代道路的质量具有很重要的积极意义。

化学化工不但在公路路基施工与公路路面施工中有着广泛的应用,也被应用到公路领域的其它方面。标志、线、护栏、护柱等交通工程设施是道路的重要安全设施,其设计原则是能够正确引导行驶,使驾驶人员获得清晰的道路信息,以便他们选择行驶路线,根据不同的道路状况判断行驶状态,及时进行操作控制,保持车辆安全行驶。这些都需要相关化学品制得的材料涂装。针对不满足规范技术指标的路段,我们一定要用特殊的涂装材料设置醒目的标志,提醒驾驶人员减速行驶。

3 其他交叉学科

3.1材料科学

道路学科的很多新技术都要依赖于材料方面的发展。路基土的改良与稳定路基的技术措施,沥青材料、水泥材料的改性研究都与材料科学密切相关。材料微观结构研究、复合材料研究也被引入到道路中。

3.2岩土工程学

道路的土基主要依托天然地表的岩石与土壤。土力学、岩石力学、地质学、土质学、水文地质学等时道路路基路面研究的理论基础。

3.3结构分析理论

不管是路基、路面结构分析都离不开结构分析理论。结构分析理论在道路学科的应用只要通过简化道路的计算模型,从而解决道路结构计算问题。如我国沥青路面设计理论是双层弹性层状体系,层间接触以及地基都做了很多假设,才能适用于此理论。

3.4现代管理学

道路系统是一个大的系统,从规划、设计、施工、养护、维修、管理持续的时间很长。通过建立管理系统,对区域道路各个阶段的信息进行追踪、采集、存储、处理、定期做评估预测,对道路及时养护、维修,从而保证良好的路面使用性能。如现代路面管理系统的建立。另外还有机电工程、自动控制等学研对于道路的现代化发展具有很重要的作用。

4结论

道路学是一门与诸多学科交叉的综合性学科。道路学的发展离不开诸多交叉学科的发展。道路工作者不但要精通本行业,还要集思广益,积极引进交叉学科的研究成果,来发展完善本领域。

参考文献:

[1]公路工程试验检测技术与标准规范应用实务手册[S], JTG F80-2004, 北京:人民交通出版社,2004:1443-1719

篇6

关键词:实践教学质量 保障体系 监控体系

中图分类号:G641 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)12-0217-01

教学质量的提高是高等学校的生命线,建立科学有效的教学质量保障与监控体系是确保人才培养质量的关键。西安工业大学材化学院实验室及各教研室本着“全员参与、全程跟踪、全面监控”的理念,经过长时期摸索,探索出一整套较为完善的实践教学质量保障与监控体系,有效提高了教育教学质量,为培养卓越工程师、高技能应用型人才奠定了良好的基础。

一、体系的基本内容

材料类专业实践教学质量保障与监控体系包括教学质量保障体系与教学质量监控体系两个子系统,两者既相互独立,又相互关联。质量保障体系包括组织保障、制度保障、激励机制保障、条件保障、环境保障等环节,形成了多专业参与、多方位保障,以教学工作为核心,以提高实践教学质量为目标的指导思想。

教学质量监控体系要求全员参与、全程跟踪、全面监控,院级学术委员会负责指导、协调实践教学工作,并对教学工作进行全方位咨询、监督;建立了由院级领导、督导组及教研室主任、同行专家组成的三级听课评课制度,加大监控力度。通过听课、观摩教学、评比和学生测评等方法,定期对教师的教学质量进行评估,对教学组织、运行、考核、保障等环节中出现的违规行为,依据教学事故处理实施细则给与严肃处理。学生监控为实现教学的动态监控,实验室聘请各班级学习委员成立教学信息反馈小组,负责搜集教师的教学情况、学生的学习动态等信息,以便及时、准确地掌握教学动态。

二、体系的运行实施

1.保障体系的运行和完善

在院学术指导委员会的宏观调控下,实验室、教研室负责教学中的各项具体工作。为提高教学质量,学院在进行经费预算时,优先考虑改善教学条件,在大型仪器等设备管理使用中,优先保证教学过程的顺利实施。通过结合自身实际,大胆探索,相继出台了多项涉及“教”、“学”、“管”等方面的规章制度,尤其是对教师的教学过程实行了全员量化考核制度,将考核结果作为教师评优、考核的重要依据。结合实验中心多年的建设成果和教改实践经验,注重在实验教学工作中正确处理教学、科研、学科建设三者之间的关系,中心强调科研工作对实验教学的促进作用,吸收先进的教育理念和实验教学观念,坚持传授知识、培养能力、提高素质、协调发展的教学改革思路。注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养。

2.监控体系的运行实施

实践教学监控主要分为“常规检查”和“专项监控”两个方面。常规检查依托学校与学院的日常教学管理,采取教务处检查与实验室自查、定期检查与随机抽查、督导团老师检查与实验教师自查的方式,互相配合、互为补充。专项监控依托学校与学院的三级听课制度,通过听课、检查实验报告及实验记录本、召开座谈会、举行实验教学经验交流会等方式,指导并促进教师教学整体水平的提高。

3.实践教学成绩的考核

实验教学成绩考核是实践教学评价体系的难点,也是最重要的一环。实验中心积极探索实验考核的方式方法,以激发学生学习兴趣、提高学生实验能力为目的,根据课程性质、层次确定实验的具体考核方式。

对于独立设课的实验,如“专业综合实验”、“学科基础实验”、“材料基础研究方法实验”等,采用“实验报告+实验操作+解决问题+答辩”的综合考核方式。注重学生的学习态度、实验的严谨程度,考查学生的知识吸纳能力,关注学生的平时表现并突出学生的创新能力。学生实验成绩评定方法为各项成绩的加权平均,具体的计算办法为:

总成绩=实验报告*40%+实验操作20%+解决问题20%+答辩20%

在整个实验的进行过程中,根据不同阶段设定不同的考核目标。评阅实验报告,则主要考察学生的语言组织能力、数据分析能力及对结果进行严密推论的能力。

对于非独立设课的实验,如“化工原理实验”等,采用“实验报告+实验操作+回答问题”的考核方式,以实验报告为主进行考核。学生实验成绩评定方法为各项成绩的加权平均,具体的计算办法为:

总成绩=实验报告*50%+实验操作30%+回答问题20%

评定成绩主要采取“基础得分+奖励加分”的方法,即根据学生该实验的预习、操作、数据处理及实验报告撰写等每一项按照完成的情况进行基础评分,若有学生能对实验提出好的建议或改进方案,或者能提出新的问题,则给予其一定的奖励分值。

三、体系的实践效果

在实际执行过程所起的作用和最终的教学效果表明,本体系和考核方法符合现代教育理念,有利于教与学的相互促进,具有较强的可操作性。调查发现,自从质量保障及监控体系预实施一来,材化学院学生的实验热情普遍提高,越来越多的学生积极参与各类科技竞赛、科研活动等,取得了较好成绩。在2013年西安工业大学第十五届“探索杯”大学生课外科技学术竞赛活动中,仅“特等奖”就获得了7项,相比较上届增加了6项。由实验室金耀华老师指导的“M5锆合金马氏体热稳定性研究 ”,获得了“挑战杯”全国大学生课外科技学术竞赛三等奖,实现了我校此类奖项零的突破。

四、结语

材料类专业实践教学质量保障与监控体系以培养学生创新能力及提高学生的实践动手能力为核心,实现了教师的职能从“教”到“引导”的转变、考核方式从“被动”到“主动”的转变,将实验教学与理论教学相有机结合、统筹安排,教学管理制度的规范性与教学考核的灵活性,形成层次清晰、责权明确的教学管理体系,确保各项工作有条不紊地进行。材化学院实验教学团队在深化实践教学改革,提高实践教学效果等方面做了大量扎实的、创造性的工作,为培养高技能人才奠定了良好的基础。

参考文献

[1] 朱惠娟,韩照祥.高校实践教学监控体系的构建与实施[J].黑龙江教育,2008(1): 164-166

[2] 李静,郁汉琪,殷埝生.构建高校实践教学质量监控体系的初步探讨[J].实践实验教学,2010(28):130-131

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【关键字】医疗器械;采购;质量管理

一、医疗器械采购质量管理的重要性

(一)医疗器械采购质量管理的意义

医疗器械采购质量管理工作事关公众健康与生命安全,其涉及政策性,专业性、技术性强,跨学科知识融合。医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品,包括所需要的计算机软件;其效用主要通过物理等方式获得,不是通过药理学、免疫学或者代谢的方式获得,或者虽然有这些方式参与但是只起辅助作用;其目的是疾病的诊断、预防、监护、治疗或者缓解;损伤的诊断、监护、治疗、缓解或者功能补偿;生理结构或者生理过程的检验、替代、调节或者支持;生命的支持或者维持;妊娠控制;通过对来自人体的样本进行检查,为医疗或者诊断目的提供信息。由于医疗器械是一种特殊的商品,其质量直接影响着患者生命安全,所以对于医疗器械采购工作具有特殊的意义,不仅是要满足使用的需求,还要保证医疗器械的安全、有效,保障人体健康和生命安全为目的,更要对医疗器械的采购加特殊的规范和控制。自国家2014年修订了《医疗器械监督管理条例》以来,我国采用第一类医疗器械实行产品备案管理,第二类、第三类医疗器械实行产品注册管理,医疗器械上市前都需要取得医疗器械注册证或备案凭证,医疗器械注册证有效期为5年;医疗器械经营企业按照医疗器械风险程度,实施分类管理。经营第一类医疗器械不需许可和备案,经营第二类医疗器械实行备案管理,经营第三类医疗器械实行许可管理。开办医疗器械经营企业必须取得医疗器械经营许可证或备案凭证,医疗器械经营许可证有效期为5年。开办第二类、第三类医疗器械生产企业的,应当获得生产许可证,医疗器械生产许可证有效期为5年。

国家食品药品监督管理总局也配套的《医疗器械生产管理办法》、《医疗器械经营管理办法》、《医疗器械使用管理办法》,也明确了医疗器械从生产到使用的各个环节采购工作的责任。

(二)医疗器械采购质量工作应关注的医疗器械风险分类及分类判定

国家对医疗器械按照风险程度实行分类管理。第一类是风险程度低,实行常规管理可以保证其安全、有效的医疗器械。第二类是具有中度风险,需要严格控制管理以保证其安全、有效的医疗器械。第三类是具有较高风险,需要采取特别措施严格控制管理以保证其安全、有效的医疗器械。分类判定是根据医疗器械的预期目的,通过结构特征、使用形式、使用状态、是否接触人体等因素综合判定。采购工作要结合风险分类和分类判定加以关注,评价医疗器械风险程度,还应当根据风险管理概念,对医疗器械损害发生的概率和损害的严重程度结合考虑。

二、目前采购工作一般现状

(一)采购规模大,品种多,品类杂。

目前一般大型医疗机构年采购医疗器械类型数量庞大,品种、类型复杂,除有源医疗设备外,主要包括无源医疗器械有骨科人工关节,脊柱内固定产品、外科修补片,颅内血管、心血管,外周血管,消化道、气管等支架,人工晶体等植入物;用于检验人体血尿等标本,为疾病提供客观依据,观察治疗效果的体外诊断试剂;便于防护和护理的注输器械如注射器,输液器,医用外科口罩等;透析和体外循环专业器械,如透析器,氧合器,微栓过滤器等;便于手术的专业器械和基础器械,如神经拉钩,大隐静脉剥离器,普通手术刀、剪、钳等。

(二)采购工作量大

采购人员采购医疗器械都要查验医疗器械、医疗器械生产商、供应商的经营许可或备案凭证等证件和相关授权文件,涵盖医疗器械本身,经营者,生产者的三种合规合法证件。大量的证件需要人工核对,查验是否合格,采购人员疲于查验大量证件和通知供应商更新证件,可能会出现证件更新不及时情况。器械采购人员仅有少部分为医学工程,医疗器械专业毕业,多为一线医疗,护理、医技等转岗人员任职,大部分人员对曾经用过的部分器械有丰富使用经验。

(三)被动的拉动式需求推动采购。

采购需求多由临床提出,医疗器械采购人员根据需求通知供应商送货,到货后查验产品外观是否整洁,包装是否完整,而后登记产品信息进入收货记录。录入的信息系统主要是简单的进货,存储、出库功能,满足采购人员统计供应商进货数据,查询存储数量,申报财务部门应付账款等功能

三、目前采购工作的问题和原因

(一)采购工作效率有待提高

庞大的采购规模造成很大的采购工作量,所有产品都采用同样严格的采购措施加以采购控制,必将造成采购工作效率不高,从采购需求发起,每一类产品都采用同样的复杂的审批流程,可以对高风险的产品起到质量安全控制,但是也会对于常规管理的普通耗材出现过量内耗,从而出现采购效率低下的现象。此类问题的主要原因是未按医疗器械的风险分类进行采购,对所有器械都采用同一种采购质量控制方法,对于常规管理的器械过度浪费精力,而对于需要采用特殊措施管理的器械也存在管理不足的风险。

(二)采购质量不易控制

采购工作的重点是用合适的时间,合适的价格,合适的质量送到合适的地点,相对于时间、价格、地点比较好达成,而合适的质量缺不易做到,有些器械质量高于需求,造成不必要成本浪费,而质量低于需求对于医疗器械这一特殊产品会造成严重后果。主要原因是医疗采购工作涵盖材料工程,生物工程,基础医学多学科知识,要求采购人员要具备广泛多学科和医疗器械专业知识,对医疗器械的结构组成,物力化学性能掌握熟练,能够与器械使用者沟通了解使用的预期目的,参与需求改进管理工作。

(三)采购过程存在风险

大量的采购计划必定会使采购人员疲于应付需求,侧重于关注满足需求,可能会对采购质量管理不到位,采购员人员不能将更多的精力投入到采购医疗器械质量管理工作,会出现供货者,产品资质过期不能及时更新,不能妥善细致的保存高风险医疗器械购入时的包装标识、标签、说明书、合格证明等原始资料,以确保这些信息具有可追溯性,造成器械的合规合法有效性风险。

四、医疗器械的采购管理改进策略

(一)医疗器械采购分类管理

医疗器械采购质量管理应参照国家对医疗器械按照风险程度实行的分类管理。第一类是风险程度低,实行常规管理即可以保证其安全、有效的医疗器械。这类产品应以规范采购管理,保证产品安全有效为基础;第二类是具有中度风险,需要严格控制管理以保证其安全、有效的医疗器械。需要详细记录供货者的相关信息,产品的合法有效性信息等,此类器械如无菌产品,应重点关注灭菌工艺基本要求,确认和检测方法,了解生产企业、供货者的质量控制方法等;第三类是具有较高风险,需要采取特别措施严格控制管理以保证其安全、有效的医疗器械。此类产品除按照一、二类产品严格要求外,还要实行特别措施加强管理,如体内植入器械,长期使用在创伤或组织、血液循环系统或中枢神经系统,应按照前期使用预评估,使用后达到的预期目的进行评价,建立术后植入物跟踪记录,根据术中的使用情况,详细记录植入器械名称、数量、批号,有效期、注册证号、生产企业,供应商名称,使用患者信息记录等。另外还要加强此类器械的不良反应监控,及时反馈给相关部门和生产企业,持续改进器械产品质量。

(二)规范采购工作质量控制流程

医疗器械采购工作要建立医疗器械采购论证、技术评估和采购管理制度,通过质量流程控制提高器械采购质量,减低使用风险,确保采购的医疗器械符合临床需求。要在采购前充分了解临床需求,了解器械的预期目的、使用方法,接触人体的部位,器械的使用时限,目前市场供需情况,患者的使用费用,医疗保险支付情况等其他医院使用状况;对于此种器械使用的技术进行评估,是目前主流,先进的技术产品,还是已经淘汰的或早期的技术产品;通过规范,科学而严谨的采购制度控制采购风险,建立首营产品采购管理制度,采购人员要查验供应商经营、生产者生产的合法有效性文件,购进医疗器械产品的注册证或备案凭证,了解购进医疗器械的国家、行业标准或技术要求,结构组成,储存运输条件,适应症和禁忌症,特殊必要情况还要前往供应商处现场了解其质量管理情况,并进行相关风险评估和评价记录。

(三)实施质量优先的采购绩效管理

开展实施采购绩效管理可以持续提高采购工作质量,设定采购绩效关键指标主要包括,价格,质量,交付,服务四种维度,可以通用以上四种要素对供应商进行全方位的评价,特别是加强质量要素的在评价体系的权重,如设定采购器械的产品需要达到合法合规率,选择的供应商合法合规率,使用过程安全率,不合格产品率,不良事件发生率等,都会对持续提升提采购质量,对于采购绩效低的产品,可以通过生产者和使用者约谈,建议改进生产工艺等方法提升其供货质量。

(四)针对不同医用材料的医疗器械采购质量管理重点

医疗器械为了达到预期目的,满足生物相容性等需求,由各种材料制成,主要有医用金属材料、生物陶瓷材料、高分子聚合物材料等。

医用金属材料包括医用不锈钢、医用钴基合金,医用钛和钛基合金材料,由于具有良好的耐腐蚀性和力学性能常用于人体骨骼,齿科,血管的修复或置换,主要产品有人工关节,血管内或自然腔道支架,人工义齿等;这类医疗器械在采购时首先要考虑选择其生物相容性良好和稳定的材料,包括无毒,无热源反应、不致畸,不致癌等;其次是具有良好的物理化学稳定性,包括强度,弹性、耐磨性和界面稳定性;最后是植入血管内器械材料应考虑到其血液相容性,即不凝血,不破坏红细胞,不扰乱电解质平衡等。

生物陶瓷是用来达到特定的生物或生理功能的材料,分为生物惰性、生物活性和可降解性三种,生物惰性材料主要有完全氧化材料,化学稳定性比较好,主要有氧化铝,氧化锆等;生物活性材料的特点是能与骨骼或软组织形成化学键的陶瓷材料,有羟基磷灰石生物陶瓷等,生物可降解陶瓷植入体内会被逐渐吸收或降解,主要有α-磷酸三钙,β-磷酸三钙等;生物陶瓷材料主要应用于体内植入物,采购重点应考虑植入物的生物环境和预期达到的生理功能,结合生物陶瓷不同的生物活性最终达到理想的预期目的。

医用高分子材料不仅有与多个人体组织器官的力学性能相对匹配容易性,而且具有优秀的可塑性,几乎可以加工成任何形态,广泛应用于医学领域的各种治疗,诊断、护理等目的。主要分为非降解型和可降解型,非降解性材料相对能在生物环境中保持稳定,不发生降解、交联、物理磨损等,主要包括聚乙烯,聚丙烯,芳香酸脂酯等,主要产品用于人体组织,器官,血管修复和再造。可降解材料的特点是可在生物环境作用下发生结构破坏和性能蜕变,降解产物可由组织吸收或排出体外,主要包括甲壳素、纤维素、聚乙烯醇等,主要产品是药物载体和非永久性植入器械。采购这类材料产品应关注其植入后的对组织反应的影响,体内的表面的钙化及致癌性,在接触血液中的器械中还应关注血液相容性,凝血作用等;可降解材料应关注其在人体内降解机制类型,影响降解的客观因素等。

随着科学进步的发展,大量具有高科技水准的医疗器械产品必将广泛应用,必将会推动人类医学水平的不断提升,提高对疾病的诊断治愈率,改善损伤的治疗方法,扩大生理结构及过程替代的范围,增强对生命的支持功能等,但也伴随着更多的医疗器械风险,作为一名医疗器械从业者,始终应该以保证医疗器械的安全、有效,保障人体健康和生命安全的要求为己任,要通过不断的学习医疗器械专业知识和法律法规等,不断完善自身的工作能力,保证医疗器械质量安全。

【参考文献】

[1]国家食品药品监督管理人事司 国家食品药品监督管理局高级研修学院 《无源医疗器械及医用材料》中国医药科技出版社 2010

[2]国家食品药品监督管理人事司 国家食品药品监督管理局高级研修学院 《基础医学》中国医药科技出版社 2010

[3]蒋海洪 《医疗器械监管法规》上海财经大学出版社有限公司 2015

[4]蒋海洪 《医疗器械监督管理条例》研究与解读 中国法制出版社 2014

[5]王周伟《风险管理》机械工业出版社 2012

[6]奚廷斐 《医疗器械生物学评价》中国标准出版社 中国质检出版社 2012

[7]蒋红兵 马俊 郭秀兰 医用耗材采购的安全与质量控制《中国医学装备》2010.25(4)

[8]曾锦清 谭志坚 杨锡婷 医用耗材管理探讨《中国医学装备》2013.10(5)

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【论文关键词】课程建设 教学改革 材料科学基础

【论文摘要】本文根据上海工程技术大学材料科学与工程专业教学培养目标的特点,从课程体系与内容,教学理念,教学方法及手段,实践教学环节改革,考核评价方式,师资队伍建设等方面讨论了“材料科学基础”课程教改中的一些热点问题及教改实践。根据我校培养优秀工程师的办学定位,结合材料学科的发展方向,初步建立了居于“基础适度、口径宽广、应用为先”标准的“材料科学基础”课程的新教学体系,从中取得了一些较好的教改效果和经验。

上海工程技术大学是一所以培养优秀工程师为主要目标的教学型大学。根据我校的办学定位和特色,作为材料科学与工程学科重要基础课程之一,“材料科学基础”有必要在加强基础、拓宽专业知识面和加强实践训练等方面进行课程改革。

1 课程的性质

材料科学是一门揭示研究固体材料性质规律、设计及控制材料性能的科学,其目的在于揭示材料的结构与性能之间的基本关系。研究表明,材料结构是决定材料性能的核心要素,而材料的显微结构与材料的加工过程有密切的关系。因此,材料科学也需要研究材料在各种过程中的行为,这些过程包括加热过程、冷却过程、反应过程、界面过程、扩散过程、相变过程等。

“材料科学基础”是材料科学与工程学科的主干基础课程和核心课程,是材料科学与工程学科人才的基本知识和基本能力的重要组成部分,是本学科专业人才的整体知识结构、能力结构、素质结构的重要基石。根据我校的教学培养目标,本门课程的教学实践必须着眼于培养未来的材料工程师,紧贴上海市发展先进制造业的需求,结合本校材料科学重点学科的发展方向,在进行材料科学基础理论和基本技术教育的基础上,侧重进行材料开发应用、材料改性和材料加工的工程教育。

2 课程教学的改革实践

“材料科学基础”课程建设和课程教学改革的指导思想是根据专业发展规划,主动适应上海经济、科技与社会的发展对材料学科专业人才知识结构和实践能力的要求,强调理论与实践结合,在宽专业知识面上对学生进行综合素质的提高,培养既掌握材料科学与工程基本原理,又通晓材料制备与加工、组成与结构、性能与应用等系统知识的宽专业人才。作为材料学科最为基础和重要的平台课程,“材料科学基础”在学科知识构建中起着“基石”的作用,其教学内容的设定、宽度和深度决定着学生培养中关于材料学知识的基础深度和知识面的广泛程度,并影响着后续课程的展开、实施及教学效果。本着“基础适度、口径宽广、应用为先”的教学原则,我们对课程教学目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学方法和手段、考核评估等方面进行了教学改革的实践。

2.1 课程教学目标

作为应用型本科材料专业的基础课程,“材料科学基础”课程的教学目标具有多重指向性。一方面,应打下材料科学与工程领域的基本理论基础,为学习材料专业其他知识做准备,同时也为部分学生进一步深造做准备,为此要根据不同学生的情况,有区别地加以培养;其次,要注重培养学生运用基础理论分析和解决实际问题的思路和能力,掌握材料科学与工程学科的思维方法,为今后自学材料领域的相关知识打下良好的基础;最后,根据社会经济的发展需求,强调学生对材料科技进展与人类文明及经济发展关系的认知,能从价值工程的角度研发、选择和应用材料,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。

2.2 课程体系和内容

在课程体系上,贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则,在保持金属材料为主的专业特色的基础上,全面介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料的共性与个性特点,在材料科学理论模型的介绍上尽量拓展其适用的材料范围,如晶体结构,位错模型,界面结构模型等。教学内容的取舍以“精、宽、新、用”为原则,从材料科学与工程的基本原理出发,以固体材料结构为重点,从微观、宏观、物质内部、表面与界面、静态及动态过程等不同层面角度,阐述固体材料结构、结构缺陷及变化规律,以及固态材料的相平衡、相图、扩散、相变等,在材料应用方面,结合材料科学的理论内容,介绍相关的新材料、新工艺,如纳米材料、功能材料的最新进展,使学生对材料组成与物质结构的内在联系、材料结构与性能间关系有系统的理解和掌握,为今后相关专业课程的学习打下扎实的宽专业口径的理论知识基础。

2.3 实践教学环节

在加强实践的教学改革中,采取实验教学课程建设与学院平台实验室建设相结合的方式,推进课程实践教学的全面提高。材料科学基础的实践教学环节分为两个部分,一是课内实验,现配置了16 学时的实验课,二是单列了一门“材料科学综合实验”课程,时间安排为连续的3周。针对课程教学目标和教学内容改革的要求,重新讨论制定了课内实验内容,加大综合性实验的比重,如金属塑性变形与再结晶综合实验、金相分析综合实验等,编写了新的实验教学指导书。课内实验以学生材料学基础技能训练为目标,如金相试样的制备、金相组织观察、材料塑性变形过程组织变化的特征,强调对不同材料显微结构基本特征的掌握。材料科学基础综合实验课程的主要目的是通过一个完整的实验过程,包括明确实验目的、设计实验过程、实施实验和分析实验结果,培养学生材料科学与工程的基本素养,提高实验动手能力和分析、解决问题的能力,进一步巩固对材料科学基础核心内容,即“材料结构决定材料性能、材料加工过程与材料结构密切相关”的认知。课内实验和综合实验内容互为补充、相益得彰,取得了新教学培养模式的良好的教学效果。

2.4 教学手段和教学方法

在课堂教学和课内实验教学实践中,充分利用多媒体教学手段,自编CAI 多媒体课件,在有限的学时内最大限度的发挥多媒体教学的应用效果。一些实验室目前难以实现而对学生的学识教育较为重要的内容也通过多媒体形式使学生有一个较为直观的认识。与此同时,还对教学方法进行了相应的改进,授课力求重点突出、逻辑清晰,强调教学互动,提倡师生间平等讨论,倡导探索性和研究性的学习方法,达到理论融会贯通的目的。

2.5 考核方式

在课程建设过程中我们对课程的考核方式也进行了深入的讨论,大家认为合理的考核评价制度应该以提高学生的综合素质为主要目标,为此有必要改进传统的闭卷考试形式,避免“一考定终身”的方法。对此我们正在探索一种更为全面均衡的考核方法。具体考虑为将平时作业、实验报告、小论文、随堂考试和期末考试相结合的方式。重视对平时学习过程和阶段学习效果的评价,将上课听讲与课堂交流、作业习题解答的独特性及完成质量列入考评,鼓励学生自主学习、创新学习,鼓励学生发表有自洽性合理性的不同见解。在阶段学习后,设计一些随堂考试卷,随堂考试允许学生参考课堂笔记和教材,但每个学生必须独立完成试卷,重点考查学生对基础知识的应用能力,检验学生分析解决问题的能力。将实验报告作为独立考查的重要部分,注重培养学生独立完成实验并撰写规范的实验报告的能力,检验与评价学生的动手能力和创新思维能力。适当调低期末考试在学生学业成绩中的权重,例如由原来的70%降低到50%或更低,试卷内容要充分体现教学大纲的基本要求,重点考查学生的临场应变能力,对基本知识的掌握、熟练和提炼的程度。

2.6 师资队伍建设

课程建设主要依靠教师推动。近年来,我们以全面提高教师队伍素质为中心,以培养优秀年轻骨干教师为重点,在职教师再培训和引进高素质人才并重,着眼于学科可持续发展的需求,建设一支结构优化、素质良好、富有活力、具有创新能力的高水平的教师队伍,取得了很大成效。教师队伍的科研和工程实践能力有了极大的提升,在“材料科学基础”教学团队中,有校学科带头人、上海市曙光学者、校青年学术骨干等,科研及学科建设的成果反哺教学的结果,促进了学生科研实践能力的提高和材料工程意识的形成。教师团队通过公开课观摩学习,加强教学法研究,极大地提升了教师整体的业务水平和教学效果。

3 结语

作为上海市重点课程建设的“材料科学基础”正在我校材料学院相关专业范围内进行教学实践,在课程目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学手段和方法、考核方式改革等方面进行了探索实践并取得了一定的成绩。课程建设下一步的工作重点将放在网络教学平台建设上,以进一步提高教学效益和教学质量。教育教学改革是一项永无止境的事业,只有通过对学生培养的各个环节进行更具体的探索和调查研究,不断地实践以总结其中的经验教训,才能逐渐探索出一条适合于应用型本科材料专业人才培养的成功之路。

参考文献

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[3]郭齐勇.大学的教育理念与目标[J].中国大学教学,2002,10:18-20.

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关键词:专业导论;质量保障系统;教学实践;材料化学

中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)41-0035-03

一、引言

随着对大学新生开设专业导论课的背景、价值和目的日益充分的探讨,越来越多的学校开始重视专业导论课程的设立,任课教师也提出了许多教学改革方法和措施。专业导论课主要对本专业性质、学习内容、学习方法、课程设置及未来就业前景和领域进行介绍,目的是培养学生专业思想和兴趣,引导正确的学习方法,规划四年学习计划和未来就业。专业导论课程的授课质量将会影响本科生大学四年的学习质量,甚至外延到学生的职业生涯。课程教学质量是学校教学水平的具体体现,是教学评估的重要指标,建立课程教学质量保障体系是必要的。

材料化学专业(绿色电子材料方向)是教育部批准2009年开始招生的新专业。上海第二工业大学(以下简称“我校”)基于电子产品制造绿色化和从源头上解决废弃电子产品环境污染问题的行业背景,根据国家环境保护政策和企业需求开设了本专业。材料化学专业(绿色电子材料方向)培养掌握电子信息制造基础知识、材料化学专业知识和电子废弃物资源化技术,从事绿色电子材料设计与制备的专业技术人才,满足微电子及光电子材料与器件制造、电子原辅材料制备、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求。在新专业的培养方案中,大学一年级第一学期开设了“材料化学专业导论”课程。对于新专业建设,应当始终把教育评估的质量观贯穿于教学活动的每个环节。从2009年开始,我校制订和完善了教学大纲、教学进程表;自编了讲义,并制作多媒体课件;在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索,从课程目标、课程实施、课程管理和课程评价四方面初步建立了“材料化学专业导论”课程教学质量保障系统。

二、课程目标

材料化学专业导论课是大一新生最早接触到的一门和专业相关的必修课程,1学分,16学时。建立清晰、准确的课程目标是保证教学质量的首要前提。课程教学必须解答新生心中的三大困惑,即这个专业是“干什么”的?要“学什么”?毕业后自己能“做什么”?学生学完之后将对材料化学专业(绿色电子材料方向)有全面的了解,包括本专业在社会发展中与国民经济中的地位与作用;本专业涉及的科学技术研究内容与发展趋势;本专业的教学培养计划及课程设置;本专业学生的知识结构、能力结构与素质要求。从而使学生更明确大学四年学习目标与内容,掌握正确的学习方法,了解就业方向与领域。

三、课程实施

1.课程教学内容

材料化学专业导论课程教学内容涉及专业知识、思想教育、职业创业教育等方面的内容,要实现教育和教学双重目标。通过三部分材料化学专业知识的讲解,使学生首先了解这个专业是“干什么”的。第一部分从什么是材料、材料的分类、材料的用途、新材料入手,让学生有一个从感性到理性的认识过程;第二部分包括一级学科材料科学与工程的内容以及学科专业发展过程;第三部分先介绍传统的材料化学专业涵盖的内容,在材料化学专业框架下讲解材料化学专业(绿色电子材料方向)的设置背景、研究范畴、专业特点等。电子信息产业的迅猛发展带来的电子废弃物对环境的污染问题日益严重,欧盟相继出台了WEEE指令、RoHS指令来应对,电子废弃物的资源化以及电子产品的绿色设计与制造是解决问题的主要技术和方法,本专业的特点就是培养掌握这方面专业知识和技能的应用性人才。为了使学生更深入理解本专业在社会发展和国民经济中的重要性以及开设本专业的意义,在这一部分增加了电子材料概述、电子辅料概述,无公害电子制造技术的发展趋势三个模块的内容。

针对学生希望知道在我校这个专业能“学什么”,课程重点介绍了本专业培养方案,讲述专业学习的课程体系,也增加了本专业学生所能参加的技能考试所需的知识点。培养方案包括本专业对学生的基本要求、毕业生应获得的知识和能力、修学年限、毕业与学位的授予、四年课程安排和学分要求。对专业主干课程要学习的主要内容作一概括。针对公共课、专业基础课、专业课和实践课不同课程的特点,介绍学习这些课程的基本方法。材料化学专业(绿色电子材料方向)有着全新的课程体系,以四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)课程为基础,材料化学、材料物理、高分子材料、胶体与界面化学等课程为主,增开了电子信息材料、印制电路技术、电子化学品(电子原辅材料)、封装技术与材料等专业课,让学生较全面地了解电子信息产业和产业链;增加了废弃物资源化技术、电子产品和电子化学品中有毒有害物质和毒理学的专业必修课和选修课,让学生了解电子产品和电子化学品中有毒有害物质及其危害,以及资源化技术。增加了纳米材料、薄膜材料制备技术的专业课和绿色电子材料设计的实验课,让学生了解和掌握电子原辅材料绿色设计和制造技术与制备方法。增加的这些课程与材料化学专业的材料制备/合成、组成,结构、测试,表征、性能,应用的专业课程相互衔接,形成了独特的知识体系。

对于学生毕业后能“做什么”的问题,从几个方面来讲授。第一是材料类人才的现状和需求;第二是已开设环境工程(电子废弃物方向)专业、相关材料类专业的学校以及研究所的简介;第三,结合我校开设的职业生涯规划以及自主创业教育,为本专业学生明晰就业方向,树立正确的择业和就业观。

材料化学导论课程中还设计了专题讲座,包括欧盟WEEE指令、欧盟RoHS指令、PCB与绿色生产,通过听取专题报告学生对本专业进行更深层次的了解。

2.课程教学方法与手段

根据材料化学专业导论课的特点分析和教学内容可以看出本课程的教学难度并不大,因此在教学方法上可以实现多层次、多样化,避免单纯枯燥的讲解。在专题讲座中,邀请有经验的企业技术骨干作1~2个报告;以学生为中心,学生体验式教学,学生课后通过各种途径来查阅相关资料,并在课堂上相互交流成果,比如调研电子原辅材料企业、查找开设材料化学专业的学校等;实践环节方面安排学生参观我校的学生实验室以及各研究课题组的专业实验室,激发学生对科研的感觉。

利用多媒体课件与板书相结合的教学手段,教师通过精讲的方式促进学生对重点概念的理解。在课堂上采用讨论教学法,拟定能引起学生兴趣的、有启发性的讨论题目,结合学生课后自己查阅的资料开展讨论。在考核方式上采用期末考试与小论文相结合的方式进行。

四、课程管理与评价

1.课程管理

课程质量不仅受静态的课程资源要素的影响,也与课程管理对课程活动进程中的动态控制有关。材料化学专业导论课程教学质量保障系统包括教师工作的规范管理、学生学习的规范管理和施教过程规范管理。成立了材料化学专业导论课程教学团队,上好导论课不仅需要统观专业教学体系,还应通晓专业应用领域,同时还要对专业就业市场有一定的了解,因此,任课教师团队由系主任和两位教授组成。任课教师严格按照教学大纲制定教学进程表。教学大纲中明确了这门课程的性质与任务、课程基本要求、课程内容、教学时数分配,考核方式,教材。教学进程表是严格按照教学大纲分配一学期内16学时课程,每周1个课时的上课内容。所有相关本课程的教学文件每学期进行归档,由教务部门统一管理。学生学习规范包括有学习条件、学习任务、学习要求,有课后作业,接受诚信教育。教师在施教过程中必须遵守学校的一切教学管理规定。

2.课程评价

材料化学专业导论课程的教学评价包括学生评教,督导和同行评议。学生评教和督导听课由学校层面组织,并将结果反馈到学院;同行评议是由学院组织其他教师听课,结果由学院的学术委员会反馈给授课教师。此外,授课教师在课程学习期中和期末运用课堂调查了解学生的学习情况,以此构成今后改进教学的基础。

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关键词 :新教材、现代、教育理念

教材是教学的根本,是实现培养目标的载体。传统教学只是从外面对学生进行灌输,所用教材与教法与学生本身的需要没有联系,学生的学习过程只是吞剥书本上和成人经验中的东西,教学只依据以往社会文化的成果,却脱离学生个人的生活与体验。由于传统教育理念及旧教材越来越显示出其弊端,教育的功能到底是什么引起了人们的思考?现代教育理念的形成回答了这个问题,同时在现代教育理念指导下重新编排了教材。做好新教材的教学工作,首先必须钻研新教材的主要特点,抓纲务本,正确施教。既不舍本逐末或眉毛胡子一把抓,也要避免超深拔高或穿新鞋走老路。本文就如何在现代教育理念指导下用好新教材谈一下认识。

一、新教材的特点。

传统的化学教材往往从化学学科本身出发,把最重要的和最基本的化学概念和规律串联起来,体现了学科最基本的概念、原理和它们之间的相互联系或因果关系。它的优点是结构清晰,逻辑性强,但把课程的重点放在学科的抽象知识上,要求学习者象科学家那样思维和工作,忽视了学生的需要,也割裂了学科间的综合。因此,化学教材应以化学的内容作为素材,使学生获得终身学习的兴趣、习惯及一定的学习能力,这就是新教材所体现的。

新教材从内容的形式上增加了“绪言”、“资料”、“阅读”、“家庭小实验”、“研究性学习的课题”、“讨论”等栏目。这些栏目的设立不仅使教材变得更加活泼、生动、贴近学生,更重要的是强调了学生的主动参与、自主学习,培养学生的创新精神。在教学时要严格按教学大纲的要求上好“绪言”课,指导学生认真学习“资料”、“阅读”,参与“讨论”,动手做“家庭小实验”,切切实实完成“研究性学习的课题”。同时,新教材增加了许多新的知识点。如新教材高中化学第二册(必修加选修)中,增加了化学电源、氟氯代烷对环境的影响、酶简介、食品添加剂、新型有机高分子材料等。化学是一门以实验为基础的学科,新教材在实验方面进行了强化。演示实验及学生实验数目均有所增加,对实验的要求也大大提高了,要求学生“综合运用化学知识和实验技能进行一些实验设计和解答实验习题”,“培养实验能力和探究精神,要求学生独立的进行实验方案的设计并能对实验方案进行优化选择和评价,培养探究精神和创新能力”。

新教材强化了化学与社会、生产、生活、科技的联系。强调了化学学科的发展对于当代社会的可持续发展和人民生活质量的不断提高有着极其重要的作用。新教材大量介绍了当代的新科技、新材料、新能源、新工艺,多处提出环境和环境保护问题。

二、现代教育理念

现代教育发展的一个重大趋势就是教育生活化与生活教育化,即教育与生活的重新结合。教育生活化是指教育要关注学生的生活,与学生的生活世界密切联系起来。而生活教育化则是指寓教育于学生的日常生活之中,注重学生的日常生活情景的教育性,使学生在他日常的生活世界之中受到教育。与生活教育化相适应的便是终身教育。21世纪教育的特点是终身教育,这是人类进入信息化社会的必然结果。美国预言家托夫勒在1970年就预测,就知识增长的速度来讲,今天出生的小孩到大学毕业,世界的知识总量将增加10倍,当这个小孩50岁,知识总量将是他出生的32倍,而且全世界97%的知识都是他出生以后才研究出来的。因此,人类无论是对信息进行选择和判断,还是快速更新知识,都必须一生持续不断地学习。中学教育是人发展的起点、生长点和前提,在终身教育体系中具有最重要的作用。所以在中学教学中要做到:培养一生受用的学习习惯;做事、解决问题的能力和永不磨灭的求知欲;培养一生不变的正直、勤奋、善待人与自然的品格。也就是要求学生做到学会学习,学会思考,乐于不断地获取知识和主动探索、善于收集、加工各种信息、制定适合自己的发展计划。

终身教育是现代教育的一个基本原则,正规的学校教育再也不能为人们一次性地提供终生享用的知识。《学会生存》从教育与社会的关系角度提出:“一个社会既然赋予教育这样重要的地位和这样崇高的价值,那么这个社会就应该有一个它应有的名称——我们称之为学习化社会”。所谓学习化社会也就是受教育者越来越不成为对象,而是越来越成为主体,教育已不再是从外部强加在他身上的东西,每一个公民都享有在任何情况之下都可以自由取得学习、训练和培养自己的各种手段。教育不再是一种义务,而是一种责任。因此,只有在中学教学中培养学生良好的学习方式,才能使他们在未来的生存中适应学习化社会对公民的要求。

三、新教材在现代教育理念指导下适用的教学方法

世界上很多国家都将探究作为科学课程教学的首选方式,这主要是因为探究方式有以下特点:⑴科学发现的实质是探究。科学探究的要素是提出问题、猜想与假设,制定计划与设计实施、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作,学生经历与科学家的科学发现相似的过程,可以亲身体验科学探究的乐趣,锻炼探究能力领悟科学的思想和精神。⑵理解科学并不仅仅是知道事实必须体验过程,新知识必须在一定的情景中建构。这些在探究过程中都能实现,探究的过程就是学生学习的过程。⑶探究可以实现教师教学方式和学习方式的根本变革。通过探究,学习的重心从过分强调知识的传承和积累转向知识的探究过程,学生从被动接受知识向主动获取知识转化。教师的教学从高密度地传授知识转向引导学生探究知识的形成过程,帮助学生发展事实求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

当然,注重探究也不能过分夸大探究的作用,任何一种教学方式都无法解决科学学习的全部问题。走进新课程并不是要极力诋毁传统教育,这也不好,那也不好,只有新的好,把新课程过于理想化。凡事都是辨证的,传统教学一定有其存在的合理性,我们在新旧理念交替时一定要保持清醒的头脑,知道自己该舍弃什么,该吸取什么,该如何运用。在课堂上,我们要特别注意不能流于形式。简言之,课堂是富有生机与活力的,是充满变数的,别给它刻意套上太多枷锁,坚决杜绝对各种新理念的牵强使用。孟子说:“教亦多术矣”。“术”即教学方法,凡是达到目的快的方法,便是好方法。