時間:2023-03-29 09:18:33
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇無機非金屬材料論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
(1)傳統無機非金屬材料方向(硅酸鹽及耐火材料),培養學生利用高新技術提升傳統產業(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在節能減排的技術改造中發揮作用。
(2)新型無機非金屬材料方向。加強學生對“廣泛材料”了解、認識、掌握的培養模式,通過對先進陶瓷材料、復合與功能材料、薄膜與微晶玻璃、材料表面改性等課程學習,在自主擇業中能快速適應新材料領域的工作環境。我專業在這兩個培養方向上,形成了以國家、企業需求為牽引,將材料基礎研究與新材料應用開發相結合的特色發展模式。
2以應用型人才培養目標為中心,優化無機非金屬材料工程專業課程體系
根據市場需求和學科發展,即主動適應社會發展,做到“一個專業,兩個方向,自主選擇”。“自主選擇”,即強調學生個性發展,增加選修課和選修覆蓋面,使學生有更大的自主選擇空間。在此指導思想下,對無機非金屬材料專業課程體系進行優化。
1)公共基礎平臺。按照教育部工科大學生培養要求由學校統一設置,分為必修課和選修課,該平臺提供了工科大學生應掌握的基本知識和人文素質。
2)專業基礎平臺。分為必修課、無機非金屬材料工程一級學科基礎課程、無機非金屬材料工程二級學科基礎課程。該平臺的設置可使學生掌握材料工程師所需的基礎知識和基本理論,為后續課程學習奠定基礎,對學生考研也有很好的作用。
3)專業課平臺。分為:
(1)專業方向限選課,此為無機非金屬材料工程專業的特色,學生在三年級自主選擇,分傳統無機非金屬材料方向和新型無機非金屬材料方向進行學習。
(2)專業任選課,專業任選課中的基礎課程可以使學生加強材料工程專業知識。無機非金屬材料專業學生就業的企業,既有新材料企業,也有水泥、玻璃、陶瓷等傳統企業,因此在第六學期開始開設就業針對性強的課程,能有效增強學生就業能力。
4)實踐平臺。分為:通識實踐課、學科實踐課、專業特色實踐課(分兩個專業方向)、畢業設計(論文)。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)44-0070-03
本科生畢業論文是高校本科培養計劃的重要組成部分,是實現人才培養目標的綜合性、實踐性教學環節,是學生從學校走向社會、走上工作崗位,實現教學與科研、社會實踐相關聯的重要結合點,是學生綜合運用所學基礎理論、專業知識和基本技能進行科學研究工作的集中訓練,是學生實踐能力、創新能力、分析解決實際工程問題能力在畢業離校前的一次全面培養和提升。畢業論文質量是衡量教學水平的重要指標,也是學生畢業與學位資格認證的重要依據。因此,做好畢業論文工作對提高學生的全面素質和高等教育教學質量具有重要的意義[1]。
為了提高畢業論文的質量,國內很多高校做了相應的研究和探索[2-6]。然而,隨著高校招生人數的進一步擴大,教學資源和教師數量受到限制,學生就業壓力不斷加大,畢業論文的質量受到諸多因素的影響,存在著質量滑坡的趨勢。如何針對目前的狀況,找出問題的根源進行改進和完善,切實提高畢業論文和本科畢業生的培養質量,成為目前亟待解決的問題。本文以無機非金屬材料工程專業為例,系統分析本科畢業論文存在的主要問題,提出有針對性的改進措施,以期對該專業及相關學科的發展有所啟示。
一、畢業論文中存在的主要問題
南京工業大學無機非金屬材料工程專業是由原無機非金屬材料、硅酸鹽工程兩個專業合并而來,該專業覆蓋面寬,優勢和特色明顯,是材料學院的主導學科,在江蘇省處于領先地位,在國內具有較高的知名度。近幾年的高校擴招雖然使得專業得到快速發展,但是畢業生的大幅度增長,也給畢業論文的指導和管理工作帶來了一系列困難,論文質量嚴重下降,主要表現在如下幾個方面。
1.文獻檢索和觀點提煉能力弱,文獻查閱不充分。雖然大多數學生對電腦比較熟悉,但是卻不善于利用互聯網和專業數據庫檢索與所開展課題相關的中外文文獻資料。在撰寫開題報告、文獻綜述等材料過程中,文獻查閱不充分,收集的資料比較凌亂,文獻閱讀少,對文獻的觀點缺乏提煉。
2.實驗方案不合理,工作量不飽滿。指導教師在下達畢業論文任務書時,一般都會安排較為飽滿的研究內容。學生在實驗開展過程中,由于對課題研究背景和意義的理解不夠準確,對研究的主要內容和問題不能有效歸納,實驗方案設計欠合理,總會對實驗工作量進行“打折”。此外,由于實驗時間得不到有效保證,往往會導致畢業論文工作量不飽滿。
3.分析和解決問題能力不夠。畢業論文的實驗過程不可能一帆風順,遇到問題時,學生往往不知道如何分析問題,更談不上去尋找方法解決問題。在論文撰寫時,普遍存在對實驗結果和數據分析不夠充分的問題,將實驗所得數據簡單地進行羅列和基本描述,缺乏從材料制備工藝、微觀結構和性能之間關系進行討論和分析的能力。
4.抄襲現象比較嚴重。本科生在畢業論文的寫作過程中,特別是文獻綜述、實驗方法與過程等章節,普遍存在著抄襲、拼湊的現象。近幾年學生畢業論文的初稿基本上都是從相近的幾篇文獻中整段成篇直接粘貼拼湊起來的,甚至連對復制過程中產生的格式錯碼或者亂碼都沒進行檢查修改。
5.論文撰寫不規范。從內容上看,有的論文中文摘要沒有包括研究背景及意義、研究方法和手段、主要結果和結論等內容,英文摘要的語態、詞態、主謂搭配和專業術語等錯誤較多,英文摘要和中文摘要不一致;有的論文表述口語化,結構松散、不完整,邏輯性差、缺乏條理,文章的前后沒有合理地組織聯系起來。從格式上看,畢業論文中常出現很多不規范的表達,主要體現在文字排版、圖、表和參考文獻等方面。有的論文中還有不少的錯別字。
二、畢業論文質量問題產生的原因
(一)學生自身的原因
近幾年隨著畢業生的就業壓力越來越大,使得學生花在各種宣講會和招聘會上的時間逐漸增加,選擇考研的學生也越來越多。南京工業大學無機非金屬材料工程專業畢業論文安排在第七學期的16~20周和第8學期的4~16周,共計18周。而研究生入學考試時間是第七學期末,人才市場的各種招聘會也在此時逐漸進入旺季,考研學生利用第七學期的最后五周進行復習沖刺,求職的學生把主要精力放在解決就業問題上;到了第八學期,考研復試、公務員考試和企業的面試又占去大量時間,因此學生花在畢業論文上的時間得不到有效保證。工科畢業論文多屬科學研究型或技術應用型,必須進行大量實驗,摸索研究,充分論證,若課題實驗時間過短,畢業論文的質量自然不高。
大學四年,各門考試都會有不及格的學生,而唯獨畢業論文通過率幾乎是100%。因此,一部分學生就會出現這種思想:畢業論文的成績不影響工作單位的選擇;只要我考上研究生、找到工作了,學院就不會不讓我通過畢業論文答辯。有些學生認真開展畢業論文,但積極性、主動性較差,缺乏創新思維、創新精神和嚴謹的科研態度,為畢業而做畢業論文,達不到畢業論文的真正目的;更有些學生對畢業論文重視程度不夠,缺乏主動性和積極性,有的采取消極應付的態度,不認真查找和閱讀文獻,不設計實驗,不動腦筋,對課題目的、要求、方法等不熟悉、不理解,對指導老師布置的任務、要求不以為然,臨近答辯撰寫論文時,匆匆應付、東拼西湊、甚至抄襲等;還有一些用人單位要求已確定工作單位的學生提前上崗,將畢業論文帶到企業去完成,而到了企業之后,繁重的工作致使這些學生無暇顧及畢業論文。
(二)指導教師的原因
本科生畢業論文工作安排包括:申報畢業論文題目、下達任務書和外文翻譯、學生開題、中期檢查和畢業答辯等。教師除了指導學生完成相關研究內容外,還要指導學生撰寫文獻綜述、開題報告、外文翻譯以及論文修改,準備各種記錄材料。近幾年由于高校擴招,本科生規模迅速增長的同時教師隊伍卻沒有得到擴充,分配到每個指導老師的學生大概在4~6名,總體來講指導教師承擔的畢業論文的工作量還是很大的。由于生均實驗儀器不足、教師精力有限,因此不可避免地出現了畢業論文過程中遇到問題得不到及時解決等指導不到位的現象,這些都在一定程度上影響了本科畢業論文的質量。
大部分教師本身教學任務繁重,科研壓力大;與科研和教學相比,畢業論文工作給指導教師帶來的回報低,加上學生開展畢業論文工作的積極性低、態度不端正,很大程度上導致大多數教師不愿意指導本科生畢業論文。教師精力投入不足,缺乏責任心,對學生要求不嚴,與學生之間沒有交流互動,缺乏定期檢查和監督;甚至有的老師讓研究生來指導本科生,對學生的畢業論文不管不問。
(三)管理制度的原因
學校為保證本科畢業論文的質量,制定了針對本科畢業論文的工作條例和管理辦法,但在執行中不夠嚴格、不規范,缺乏對畢業論文全過程的有效監控,缺乏對指導教師真正有效的監督機制和獎懲措施,缺乏對學生畢業論文完成質量客觀公正的考核,缺乏不合格畢業論文的淘汰機制,最終使制度趨于形式化,沒有起到應有的作用。學校往往因為升學和就業的壓力,迫使教師對畢業論文采取過分寬松的政策,暗中降低了對畢業論文的要求,對不符合要求的畢業論文采取遷就的態度,論文成績評判和答辯過程不嚴謹,幾乎沒有不通過答辯的論文。
三、提高本科畢業論文質量的舉措
針對本科生畢業論文存在的問題,為了使畢業論文這個重要的教學環節發揮其應有的作用,我們對如何提高畢業論文質量提出了幾點對策。
(一)開放選題
改變教師分配畢業論文題目給學生的模式,以系為單位,所有指導教師根據本專業的特點,結合自身科研課題上報題目和任務書,根據指導教師的能力和實驗條件嚴格限制每位指導教師上報課題數量。組織專家對課題研究方向、內容、工作量和實驗室條件等進行嚴格把關,題目不能過大、過深,應符合專業培養目標,與生產實際相聯系,最終形成本科生畢業論文課題庫。學生根據自身興趣以及課題難易程度進行自主選題。學生選擇自己感興趣的課題,可以激發自己研究的熱情,調動自己的主動性和積極性,能夠以積極的心態去完成畢業論文。
(二)提前啟動畢業論文
以往畢業論文時間是第七學期末和第八學期,時間集中,且與學生考研和就業相沖突,導致學生顧此失彼,畢業論文時間得不到保證。因此應將畢業論文工作提前至第六學期末,讓學生在第六學期暑假就進入實驗室開展工作,帶著課題在第七學期學習《文獻檢索》和《專業英語》等課程,通過專門的培訓使學生掌握科技論文的寫作規范和方法,在培養和提高論文檢索、翻譯和撰寫能力的基礎上完成文獻綜述、開題報告和外文翻譯。在第七學期中,學生也可以利用周末和空余時間開展畢業論文相關工作。這樣能使學生提前完成一部分畢業論文工作,可以利用第七學期末和第八學期初的時間,安心去準備考研、復試和找工作,從而保證畢業論文的時間。
(三)突出學生主體地位,強調主動性
讓學生知道本科畢業論文是其培養計劃中最后一個綜合性教學環節,是培養工程實踐能力、理論研究能力和創新意識的重要途徑,是畢業及學位資格認定的重要依據。畢業論文的主體是學生,不是指導教師。在從課題庫完成選題以后,學生主動聯系指導教師,了解課題的背景、目的、意義和研究內容。讓學生自己根據課題要求,撰寫文獻綜述、開題報告,設計實驗方案和計劃進度,開展實驗、分析結果,撰寫畢業論文。在學生開展畢業論文過程中,避免對教師產生過度依賴的心理,培養學生在教師的指導下獨立進行調研、收集資料、開展必要實驗準備工作的能力;教師在指導的過程中,盡量留給學生思考的余地,在學生遇到問題時,教師不急于回答問題,通過啟發引導讓學生自己找到解決問題的方法。
(四)提高教師指導水平和積極性,加強教師指導
師資隊伍是發展高等教育事業、提高教育質量和學術水平、培養高質量人才的關鍵。無機非金屬材料工程專業中青年教師在教師隊伍中占有相當大的比重,要通過開展科研活動,參與工程問題研究,提高教師的學術和科研水平、工程實踐和指導能力;促使教師理順教學與科研的關系,明確科研必須建立在教學的基礎之上;鼓勵教師在從事科研工作的同時,積極參與本科教學工作;鼓勵學生的畢業論文與導師的科研相結合、與大學生創新實踐相結合。建立指導畢業論文獎懲制度,對于優秀的指導老師,在職稱評定、物質和精神上給予獎勵,以對其工作進行肯定,充分調動積極性;而對工作缺乏能力、教學不負責的指導教師,取消其本科畢業論文指導資格。
堅持每周例會制度,讓每個學生匯報各自的實驗進展,保證教師有足夠的時間與學生直接見面,促進教師與學生的交流,加強對學生的指導;指導教師可借此掌握學生的整個工作狀態、進度情況,指出存在的問題,幫助學生釋疑解惑,督促學生抓緊時間開展畢業論文;學生也可以從中加深對課題的了解,學習分析處理實驗結果的方法,學會如何分析問題,提出解決問題的方案。
(五)加強畢業論文過程管理
除了進行論文答辯外,在開展畢業論文過程中要對開題報告和中期檢查等環節實施全程跟蹤。為了促進學生提高畢業論文質量,院系成立了檢查組對學生的開題報告和中期工作進展實施集中檢查,對論文的研究內容、研究方法、實驗手段進行認真論證,避免學生對題目把握不準而偏離主題,或因實驗條件不夠而中間改題;對學生的工作表現、研究內容完成情況和實驗結果等幾方面進行重點檢查,幫助學生找出問題、解決問題,對工作不符合要求的學生進行教育,在規定期限內督促整改。
學生的畢業論文需要進行,率超過10%就不予答辯,退回修改。答辯資格審查要嚴格把關,任務沒完成、格式不規范的論文不準參加答辯;論文經指導教師和評閱教師盲評審查通過后方可答辯。正式答辯前由指導教師組織進行預答辯;通過預答辯,幫助學生積累答辯經驗,同時根據學生的預答辯情況和存在的問題提出建議,從而為學生順利通過畢業論文答辯奠定良好的基礎。嚴格答辯程序,實行指導教師回避制,按公開、公正、公平原則進行答辯,詳細記錄答辯內容;從平時工作、中期檢查、論文質量與水平、答辯情況等四方面客觀地考核、評定學生的畢業論文成績。嚴格實行答辯不及格制度,凡是答辯不合格的學生,必須做論文修改,進行第二次答辯。若二次答辯不通過者,當年不予畢業。
四、結語
本科畢業論文在人才培養中具有不可替代的作用,它是培養大學生實踐能力、創新能力和創業精神,提升本科教學水平的重要環節。我們要認識搞好畢業論文工作的重要性,抓好畢業論文工作的每一個環節,提高畢業論文的質量,促進學生綜合素質與教學質量的提高。
參考文獻:
[1]教育部辦公廳.教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知[Z].教高廳[2004]14號,2004,(4).
[2]王淑梅.本科畢業論文創新性存在問題及對策探討[J].河北農業大學學報(農林教育版),2013,15(2):67-69.
[3]張曉磊.本科畢業論文存在的若干問題及其對策[J].長春理工大學學報,2012,7(10):123-124.
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)13-0116-02
專業英語是學生、學者和工程技術人員獲取科研信息、掌握學科發展動態、參加國際學術交流的重要工具。《無機非金屬材料專業英語》課程是針對無機非金屬材料工程專業學生在學完公共英語課及必要的專業知識后開設的一門專業基礎課。通過該課程的學習,使學生了解專業英語的結構、詞匯、寫作方法及其與普通英語的異同點;掌握無機非金屬材料專業常用的英語詞匯,能較順利的閱讀、理解和翻譯有關的科技英文文獻和資料;掌握科技應用文的書寫格式與寫作技巧。但是在目前的教學中仍存在一些問題,如教學內容、教學方法、考核手段等。本文針對材料專業英語的教學現狀和存在問題,從教學內容、教學進度與模塊、教學方法幾個方面對無機非金屬材料專業英語教學改革進行了初步探討。
一、針對教學內容的改革:充實教學內容,豐富課文載體形式
目前本課程采用的教材為杜永娟主編的《無機非金屬材料專業英語》(化學工業出版社),教材的內容基本覆蓋了無機非金屬材料專業的重要內容,但課文絕大部分來自20世紀80年代末和90年代以來的出版物,內容略顯陳舊。另一方面,課文與閱讀材料來自英文原版教科書、專著、國際著名學術期刊和國際學術會議,課文載體的形式略顯單一。
經統計,本專業的學生畢業后除35%~45%就讀研究生繼續深造外,有55%~65%的畢業生直接參加工作,主要從事技術、管理、新產品開發等方面的工作。他們最需要的英語能力不是閱讀英文基礎理論的教科書,而是能走在無機非金屬材料領域的前言,查閱、撰寫各種與科技開發、生產實踐密切相關的書籍、合同、專利、儀器使用說明書等文獻情報,以及其他進行國際學術、科技及經貿交流的資料。因此,在教材的基礎上需要對教學內容進行重新設計,對原教材中的課文進行篩選,保留實用性強、較為新穎的課文,同時兼顧課文的范圍涵蓋無機非金屬材料的重要內容,以此作為基本專業知識階段教學模塊。在此基礎上,補充其他形式的課文,包括專著文章、論文、專利、文摘、學術會議通訊、經貿合同、各種產品說明書等,豐富課文載體的形式。
二、針對教學進度和教學模塊的改革:實施分階段教學
以往無機非金屬材料專業英語的教學主要依照無機非金屬材料的類型的劃分單元,即分別對各類無機非金屬材料進行介紹。從材料的角度來看教學內容覆蓋面較廣,但從英語教學的角度來看,始終停留學習性閱讀的教學層面,沒有對教學內容作進一步的深化,難以進一步培養和拓展學生實際英語的應用能力。因此,在教學改革中有必要按照由淺入深、循序漸進的原則,合理安排教材和擴展內容,實施分階段教學。結合材料專業英語教學的特點,將教學內容分為三個階段,包括基本專業知識階段、提高階段和綜合應用階段。各教學模塊的教學內容和重點如下表所示:
其中基本專業知識階段主要圍繞教材中的課文,設置無機材料物理化學、陶瓷、玻璃、水泥與混凝土、耐火材料、寶石、無機材料工程七個單元。在教學中重點對課文中的背景知識及語言點作講解,結合課文和補充材料,使學生了解專業英語句法、詞法、結構的特點,掌握無機非金屬材料中常見的英語詞匯和短語,培養學生閱讀專業資料的能力,為專業英語的實際應用打好基礎。本階段的教學學時占整個學時的60%左右。
提高階段的教學內容為常用英語科技應用文的閱讀與寫作。英語科技應用文范圍較廣,涉及說明書、合同、專利、簡歷、求職信、圖表、科技論文、信函等。在本教學中結合材料專業的特點,選取說明書、專利、科技論文寫作三大科技應用文作為主要內容,介紹其基本內容、文體要求和一般格式,在此基礎上介紹相關的寫作方法與技巧,分析科技英語寫作中常見的問題,從而鍛煉學生的翻譯和寫作能力。其中說明書部分包括說明的基本組成、說明與說明書書寫的原則、說明與說明書的文體要求、說明書常用句型幾個部分;專利部分包括專利基礎知識簡介、專利文獻的結構兩大部分。英語科技論文部分由三大檢索簡介、論文的結構安排與撰寫、投稿及與編輯的聯系三大部分組成。提高階段的教學學時占整個學時的30%左右。
為了培養學生的綜合能力,在前兩個階段基礎上設計了綜合應用階段。在此階段教學中,讓學生根據各自實習、實驗內容撰寫英文摘要并作專題演講和進行集體討論,從而對前期所學到的知識進行靈活應用,鍛煉寫作、口語能力,使專業英語的實際應用能力進一步提升。綜合應用階段的教學學時占整個學時的10%左右。
按照上述三個階段進行教學,可使學生由淺入深地掌握無機非金屬材料專業英語的知識,既重視基礎,又具有培養和拓展學生實際應用英語能力的能力和空間,形成有機關聯的一個整體。
三、針對教學方法的改革:采用多樣的教學手段
目前專業英語的教學方法仍主要采用以教師講授為主的教學方法,這種傳統的教學方法已不能滿足本科教育的需要。因此有必要對教學方法進行改革。
在本教學中,將PBL(Problem-based leaning)教學方法引入專業英語的教學中。PBL教學方法在醫學等教學領域已被證明是一種有效的教學方法,該方法能夠調動學生的主動性和積極性,培養學生的綜合素質。將PBL教學法引入專業英語的教學中,設計一些與專業密切相關的問題,引導學生利用專業英語解決實際問題。例如根據課文內容設定題目,如在“水泥與混凝土”這一單元中,要求學生就“什么是水泥”、“如何生產水泥”、“水泥的機械性質如何”等問題進行回答和討論;將學生分組,將他們在實習階段所參與的實習內容寫成摘要,再通過專題演講的形式在課堂上介紹給大家,再引導學生進行提問和討論;按照本專業實驗室某種儀器的英文說明書掌握儀器的使用方法等。在課堂教學中以學生為主體、教師為主導,改變過去以教師為中心的教學模式。
經過以上三方面的改革,整個教學內容的安排更加合理,提高了學生學習的積極性和課堂參與度,在了解理論知識的基礎上進行了大量閱讀、翻譯和寫作實踐,使學生能真正以英語為工具,熟練地獲取和交流本專業所需的信息,為將來在專業工作中使用英語打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]陳洪美.蘆笙高等學校材料類專業英語教學現狀與改革[J].中國科教創新導刊,2011,(31).
[2]王能利,柏朝暉,盧利平.無機非金屬材料工程專業英語教學改革與實踐[J].長春理工大學學報(社會科學版),2009,(03).
[3]趙鍇,羅曉東,董季玲.PBL教學模式在材料加工類專業英語教學改革中的探討[D].第5屆教育教學改革與管理工程學術年會論文集,2012.
[4]要玉宏,王正品.從本科畢業設計看材料類專業英語教學改革[J].新課程研究,2011,(213).
[5]姚愛華,葉松,林健,王德平.材料專業英語教學的現狀及其改革的幾點建議[J].教育教學論壇,2013,(16).
[6]鄧雁希.材料專業英語教學改革探討[J].中國科技信息,2010,(23).
[7]皮錦紅.材料專業英語教學改革初探[J].南京工程學院學報(社會科學版),2008,8(3).
中圖分類號:G647 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0013-02
引言:
實驗室是高校進行人才培養的重要場所是培養學生動手能力、實驗實踐能力和創新意識的基礎環境[1]。工科類專業學生的培養更是與實驗室密切相關學生很大一部分學習都在實驗室進行或者與實驗室相關所以實驗室也是高等院校安全防護的重點場所[2]。無機非金屬材料專業實驗室是專業實驗教學活動和學生論文階段從事科研活動的場所也是學生接觸較多、參與度較高的場所實驗室的安全關系到每一個學生的學習。無機非金屬材料是傳統三大材料之一(金屬材料、高分子材料、無機非金屬材料)主要研究水泥、玻璃、陶瓷等材料的結構、分析、制備、成形與加工等。設備的使用在材料專業學生的培養與學習中有很重要的地位。很多實驗需要在科研設備中完成因此設備的安全至關重要[3]。隨著無機非金屬材料專業的發展研究領域越來越廣所用實驗設備也越來越多比如機械切割設備、高溫高壓設備等這些設備在使用過程中稍不留神便可能引起安全事故實驗室安全管理面臨新的困難和挑戰[4-6]。作為實驗室的管理者與參與者必須重視實驗室的安全管理工作避免安全事故造成實驗人員人身傷害。本文從無機非金屬材料專業實驗室常用實驗設備方面分析了無機非金屬材料專業實驗室面臨的安全問題并由此提出相應的安全管理措施。
一、影響實驗室安全因素
無機非金屬材料實驗室主要承擔的實驗內容有材料的制備、合成、成形及加工、測試、分析等。實驗過程中接觸設備量大實驗室安全管理涉及面廣潛在危險性大。具體可以概括為以下幾個方面的安全隱患:
1.機械傷害安全隱患。無機非金屬材料專業實驗中需要用到許多機械類設備如水泥生料和熟料破碎時所用的各種破碎設備包括鄂式破碎機、球磨機、圓盤磨、行星磨等;進行水泥性能測試及混凝土試樣成型時所用的水泥凈漿攪拌機、水經膠砂攪拌機、振實臺、砂漿攪拌機等;制備陶瓷時所用壓片機、切割機、剖光機等。這些設備在運行過程中稍有不慎就會對實驗人員造成刮傷、壓傷、擦傷、碰傷等人身傷害。
筆者在管理實驗室過程中就經常會遇到學生在使用切割機時將手指擦傷、碰傷的情況。
2.電氣類傷害安全隱患。用電安全是每個實驗室面臨的主要安全問題之一無機非金屬材料實驗室尤是如此。無機非金屬材料研究的水泥、玻璃、陶瓷三大材料都在高溫條件下完成制備工藝(三大材料通常所需要溫度在1000℃以上)因此實驗室需要大量的高溫爐、烘干箱等大功率用電設備。這些大功率用電設備在長時間運行后很容易發生線路老化如果檢查不及時可能會造成觸電傷人事件。尤其是由老舊實驗室改造改建后投入運行的實驗室則原有建筑電源容量相比較現在大型設備而言很容易顯得不足在大功率用電設備啟動后整棟建筑用電量急劇增加很容易造成電路故障嚴重時可能引起火災[7]。
高壓氣瓶安全也是無機非金屬材料實驗室的安全因素之一。隨著材料專業的不斷發展無機非金屬材料的研究范圍也在不斷擴大很多材料的制備需要在在氮氣或氦氣等惰性氣體氛圍下進行。再比如進行材料比表面積測試、差熱曲線測試過程中也需要進行氮氣。這些高壓氣瓶如有泄漏很容易引起爆炸。加上氣瓶本身質量較大如果存放、保管和使用不當很容易產生倒地砸撞傷人事故。
3.高溫高壓傷害安全隱患。前已述及無機非金屬材料主要研究的三大材料都需要在高溫條件下才能完成制備。因此需要用到大量的高溫爐就本實驗室而言用到的高溫爐種類繁多有馬弗爐、箱式高溫爐、管式爐、氣氛爐、微波高溫爐等還有各種大小不一的數顯恒溫鼓風干燥箱。學生在實驗過程中大部分實驗需要溫度高于600℃有的高達1500℃這么高的溫度人的皮膚一旦接觸后果將不堪設想。特別是管式爐爐膛有石英玻璃和剛玉爐膛如果發生開裂或崩開情況很容易造成傷人事件。另外水熱合成無機材料過程中需要用到各種材質的高溫高壓反應釜包括耐酸高壓反應釜和耐堿高壓反應釜等等。這些高溫爐和反應釜在使用過程中如果操作失當很容易造成燙傷和化學腐蝕傷害。
二、無機非實驗室安全管理措施
針對無機非實驗室所面臨的安全問題實驗室管理者應該做好以下幾個方面的工作。
1.制定詳細的儀器或設備操作規程。操作規程指指導操作人正確操作該設備的有關規定和程序。制定詳細的儀器或設備操作規程是安全使用該儀器設備的基礎。編制儀器或設備操作規程時應該以制造廠提供的設備說明書的內容要求為主要依據根據設備的結構運行特點及具體實驗室使用條件和環境詳細制定使用人員在使用該儀器或設備過程中必須遵守的事項、程序及動作。特別是對于涉及到安全的操作步驟或操作動作需要重點提醒制作操作規程時相應的文字應加粗或采取其他方式使瀏覽該操作規程的人員引起足夠重視。
2.進行定期的培訓與宣傳教育。實驗室管理人員在本科生和研究生進入實驗室之前集中進行安全教育培訓和應急演練以提高學生的安全意識增強應急反應能力包括救生和自救[8]。每學期開學階段都會有相應年級的本科生進行生產實習或畢業論文實驗。此時實驗室管理人員需要對參與實驗的學生進行安全教育對實驗室常見安全因素進行重點告知比如常見的機械傷害、電氣傷害、高溫高壓傷害、化學藥品傷害等。并針對相關的儀器或設備開展安全技術操作規程講解。但在實際實驗過程中很多參與實驗的本科生安全意識逐漸淡化。在實驗開始階段還能較好地保持安全防范但隨著對儀器設備的熟練使用很多人已不再嚴格按照相關儀器設備的操作規程進行致使出現安全事故的可能性升高管理實驗室經驗告訴我們本科生的安全教育僅僅通過進入實驗室前的一次培訓遠遠不夠有必要定期地進行安全知識考核和安全技能重復培訓。因此需要做到定期的安全宣傳教育工作。做到:“安全鐘”時刻在實驗人員的頭腦中敲打。
3.隨時檢查安全隱患。針對無機非金屬材料實驗室所存在的安全隱患實驗室管理人員應該定期檢查。關于機械類設備應定期檢查其安全性。重點對設備的螺絲緊固、安全閥的完好等安全關鍵點進行逐一檢查以防實驗人員在實驗時出現設備意外情況而發生安全事故。對于高壓鋼瓶要對連接氣體管路定期檢查查看氣體管路是否完好無損并及時清理廢舊氣體鋼瓶。關于電氣類安全隱患實驗室管理人員應該定期對實驗室電路進行檢查以及對高壓氣瓶進行閥門和減壓閥等安全設備元件進行檢查。對實驗室存在的不安全因素要及時向有關部門反映、整改。
三、結語
實驗室安全方面的管理任務堅巨而復雜不同專業的實驗室有其不同的特點。實驗室管理人員需要認真分析自己所在的實驗室的不安全因素針對實驗室的不安全因素制定相應的規章制度。在實驗室日常管理過程中要求實驗室的每個參與者時刻樹立安全意識。對實驗室制定的規章制度認真貫徹執行養成一個良好的實驗習慣。只有平時對安全方面足夠重視才能在安全問題突然出現時使傷害降到最低程度。
參考文獻:
[1]黃凱.北京大學實驗室安全教育體系建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理,201330(8):1-4.
[2]劉桂艷,謝乃新.高等學校實驗室安全管理的探索與實踐[J].實驗技術與管理200825(9):1-3.
[3]陳趙揚,毛信表,朱英紅,等.材料制備產學研實驗室的安全控制與管理[J].實驗技術與管理,201330(9):192-195.
[4]唐嵐.高校化學實驗室安全規范管理探究[J].實驗技術與管理,201027(3):249-252.
[5]阮俊,金海萍,馮建躍.關于高校實驗室安全隱患排查與整改的探討[J].實驗技術與管理,201027(9):190-192.
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0234-02
節能和環保是當今社會可持續發展的兩大主題,建設“資源節約型、環境友好型”兩型社會已越來越被政府和社會各界所重視。綠色建材是資源消耗少、環保節能的一類新型建筑材料,切合國家建材產業發展戰略以及兩型社會建設的需要。大力開發和利用各種高品質的節能材料,是節約能源、降低能耗、保護生態環境的迫切需要。武漢工程大學無機非金屬材料工程專業是湖北省本科品牌專業,一直重視根據國家社會經濟發展的需求培養人才,近年來把綠色建材作為該專業的特色之一進行重點建設。我們在無機非金屬材料工程專業構建了以綠色建材為特色的高素質人才培養體系,有效推動了專業建設水平的提升,為地方及區域經濟的發展、兩型社會的建設輸送更高素質的工程技術人才。
一、高素質人才培養體系內容
1.高素質人才培養方案的優化。根據教育部無機非金屬材料工程專業指導委員會制定的《無機非金屬材料工程專業規范》,在人才培養方案“業務培養目標”和“業務培養要求”中突出綠色建材特色、強調工程實踐能力和科研創新能力的培養。充分利用現有硬件條件與人員條件,研究并整體設計了四年培養周期的課程設置、實踐教學環節和科研能力訓練及其學時分配比例、實施序次和成效評價體系。在課程設置和實踐教學環節中全面融入“綠色”元素,設置特色課程。同時強調課外科技活動、進一步突出實踐教學,通過優化整合,把第四學年調整為以實習、綜合實驗、課程設計、畢業設計(論文)為主的實踐教學年,重點加強對學生工程意識和實踐動手能力、科研創新意識和能力的培養。通過優化,將專業實驗課程中綜合性、設計性實驗比重提高到20%以上,使實習、綜合實驗、課程設計、畢業設計與畢業論文等綜合性實踐教學環節的總學時達到40周,總學分達到60。
2.高素質人才培養模式的探索。圍繞“武漢工程大學以‘三實一創’為核心的人才培養模式改革計劃”,結合專業自身發展特點、社會和行業需求,探索了以工程實踐能力和科研創新能力培養為主體、以綠色建材為特色的1+1+1高素質人才培養模式,突出對節能環保理念、工程實踐能力和科研創新能力的培養,切實提高學生對綠色建材的理解水平和實踐能力。以導師制的形式要求具有高級職稱的教師結合自己的研究課題吸收高年級學生進實驗室從事科研工作,多方位培養學生的創新精神與創新能力,并把學生獲得的科技成果計入學分,從制度上鼓勵學生創新。1+1+1創新人才培養模式具體為:1個科研課題:鼓勵學生在深入理解綠色建材節能環保理念的基礎上,自主選題,參加教師科研項目,并申報校長基金、節能減排等大學生課外科技活動項目。1名指導教師:負責指導學生完成科研項目中的一個具體內容,注重發揮學生的主觀能動性,培養綠色理念和科研創新能力。1年的系統實踐訓練:學生獨立完成有關綠色建材產品的實驗設計、材料制備與表征、主機設備(窯爐)設計與工藝設計等實踐訓練,帶著自己的“綠色建材作品”出實驗室。
3.師資隊伍建設。教師是辦學質量的根本保證。通過討論、學習、交流,在教師中樹立創新教育、實踐教育和環保教育的理念,并將其貫徹落實到課程教學和實踐教學中去,鼓勵教師積極承擔綠色建材相關的教學研究項目和科研課題。同時注重從企業聘請實踐經驗豐富、創新能力突出、環保意識較強的工程技術人員擔任兼職教師,指導學生的實習以及畢業設計。提高實踐教學的整體水平,并較大幅度提高了“雙師型”教師比例,
4.實驗室與實踐基地建設。充分利用中央財政支持地方高校發展專項資金“綠色建材實驗平臺”項目的投入,建立比較完善的校內實驗與實訓基地,建成“綠色建材合成與制備實驗室”、“綠色建材結構與性能表征實驗室”以及“綠色建材設計實驗室”等3個實驗室,形成比較完善的綠色建材實驗教學平臺,為高素質人才的培養提供有力保障。
5.教學方法改革。利用綠色建材的節能環保和循環經濟理念,激發學習興趣,重視培養學生的創新思維與自主學習能力。課堂教學方面:注重教學生“學”,多采用以歸納法為特點的啟發式教學,塑造學生的創新思維和環保意識;實踐教學方面:注重培養學生觀察、發現、表達、分析、解決問題的能力;考核方式方面:應注重知識的應用,考核方式不拘一格,減少筆試的比重;在實踐教學環節要重視過程,鼓勵創新。
二、高素質人才培養體系的實施方案
1.通過問卷調查、現場走訪等形式,了解在兩型社會背景下企業對無機非金屬材料工程專業本科生素質與能力的要求;統計分析調查結果,指導人才培養方案的修訂。
2.貫徹落實以工程實踐能力和創新能力培養為主體、以綠色建材為特色的1+1+1人才培養模式,并按照其要求,修訂相關教學大綱,制定合理的考核方式。
3.通過學習、討論、交流,在教師中牢固樹立創新教育、實踐教育和環保教育的理念。
4.利用中央財政支持地方高校發展專項資金的投入,建設完善的綠色建材實驗教學平臺,爭取與地方企業共建實驗室和實習基地,改善實踐教學條件。
5.在教學方法上,以節能環保和循環經濟理念,激發學習興趣,重視培養學生的創新思維與自主學習能力;重點探索啟發式、探究式、討論式、參與式教學;加強對實踐教學環節的過程控制,弱化結果驗證,鼓勵創新;進行課程考試改革和考核方式改革,減少筆試的比重。
三、高素質人才培養體系的作用與意義
1.以綠色建材為特色的無機非金屬材料工程專業高素質人才培養體系建設符合兩型社會建設發展需要,有利于提高“無機非金屬材料工程”湖北省本科品牌專業的辦學水平。
2.在人才培養方案和人才培養模式中突出“綠色建材”的特色,引入節能環保和循環經濟理念,有利于激發學生的學習興趣,提高教學質量。
3.綠色建材切合社會熱點及經濟發展需求,以綠色建材為特色的高素質人才培養體系的建立有助于學生形成質量-成本-效益-環境四位一體的新型工程觀,深入理解專業需求,切實提高學生的素質和能力。
4.有利于培養具有無機非金屬材料產業可持續發展及循環經濟理念、適合兩型社會發展需求、工程實踐能力和創新能力強的綠色建材專門人才,有效推動專業人才培養質量的提升,提高學生的就業競爭力。
材料是社會文明進步的一個重要標志,也是當今各個國家和地區發展基礎工業與開發新技術、新行業的源泉和動力。“無機材料工學”課程是長沙理工大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業培養方案中的主干課程和專業必修課程,并在2006年獲長沙理工大學重點課程立項。課題組成員從以下幾方面對教學改革進行了探索與研究,取得了較好的教學效果。
一、構建先進的“樹”式教學體系
“無機材料工學”課程以前是按“水泥工藝學”、“陶瓷工藝學”、“耐火材料工藝學”、“玻璃工藝學”來分篇進行教學的,這里的每種材料及制品都有組成及設計、原料、制備工藝,但又都有不同之處,分篇教學就有同一工序的原理重復講述,教學效率低,學習內容有限,在培養計劃規定的課時中一般只能學2篇。而2008年開出的“無機材料工學”課程打破傳統的由“水泥工藝學”、“陶瓷工藝學”、“耐火材料工藝學”、“玻璃工藝學”等四大工藝學構成的彼此獨立分散體系,建立了以“無機非金屬材料的基本概念一材料工藝原理一材料物化性能為主干,合理滲透原、材料結構及物性的“樹式”課程教學體系。力求教學內容的“精、全、新”;壓縮重復性理論教學,加強實驗環節,把實驗課單獨分離出來,注重了對學生動手能力的強化。以無機材料制備原理和工藝及其控制為主線有序有機結合與分離來組織教學內容。新體系的建立,既。提高了教學效率,也拓寬了專業口徑。
二、優化課程教學內容
近幾年無機非金屬材料工程專業的畢業生大部分在中鐵建設局、、路橋公司等單位就業,從事道路材料、陶瓷材料、無機一聚合物復合材料研究開發、工程應用和技術管理的占畢業生總數的80%以上。經過廣泛調研和討論,明確了專業方向定位于道路與建筑材料、陶瓷與裝飾材料和無機/聚合物復合材料三個專業方向。根據這三個專業方向,我們確定“材料組成(還增加了膠凝材料)設計及制備、材料的性能控制及檢測”為“無機材料工學”課程重點教學內容。同時注意本課程和每個專業方向內的課程群教學內容的整合,避免重復,提高學習效率。作為一所培養應用型專業技術人才的理工大學,材料學科與其他理工學科具有很強的滲透性和互為支撐的關系,從而使學生所學內容與就業后的應用結合得更緊密。學習的目的明確了,學生對學習該課程的積極性也就提高了。
在教學中還注意正確處理課程中知識和能力的關系、理論教學與實踐教學之間的關系;融入本領域中最新的技術、方法和發展動向,并結合教師研究的科研項目和成果教學,拓寬了教學內容。
三、改革教學方法與手段
在傳統教學的基礎上,不斷探索新的教學方法,充分調動學生學習的積極性與主動性。積極采用多樣化的教學方法,主要有教師講授、課堂研討、實驗及專業實習、課程設計及畢業設計(論文)等形式。
無機材料工學是將“水泥工藝學”、“陶瓷工藝學”、“耐火材料工藝學”、“玻璃工藝學”四大工藝學融合而成,教師將按照四種材料及制品共同的工藝流程來講授,在原、燃料-材料組成設計與配料計算-配合料加工-材料熱加工-冷卻-制品及制品精加工每一個環節中,四種人造材料都各有差異,教師在講授中將四者作比較,讓學生對四種人造材料制造工藝的異同有更清晰的了解。在課堂上針對學生在學習過程中遇到的疑點、難點,積極組織學生當堂研討,學生在互相討論過程中消除疑問,更深刻地掌握所學課程。
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。僅僅學習課本知識是遠遠不夠的,為此開設實驗課以及組織學生進行專業實習也是該課程學習中一個必不可少的部分。學生通過實驗以及到工廠、企業的參觀實習,提高動手能力,親身體驗材料制備的工藝流程,并處理相應的專業問題。
為了讓學生們能夠學以致用,新的06培養計劃中本課程設置了無機材料工藝課程設計這一環節。學生在課程設計中將運用所學知識,根據不同的實際情況,選用設備、設計工藝流程,最終設計出符合要求的材料生產工藝。在課程設計過程中,學生將學會如何融合、應用所學知識并付諸實踐,方便以后更好更快地走向社會、融入工作。
在學期最后的畢業設計及論文中,學生要對自己所學知識進行總結、深化,上升到一個新的層面。
在進行教學方法改革的同時,我們充分利用現代教學手段,積極開發計算機輔助教學課件,自行研究制作的“無機材料工學”、“綠色建材”多媒體教學輔助課件,分獲湖南省高等學校第六、七屆“大成杯”多媒體教育軟件比賽三等獎。并將多媒體課件應用于在教學實踐中,推進現代化教學手段的運用。
四、注重教材建設
中圖分類號:C421 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1101(2012)01-0074-03
學分制是以學分為單位衡量學習量和學習質量的教學管理制度,它表征了培養方案完成情況、學習量的上下限、畢業、學位授予標準等教學因素的數字化計量。為切實貫徹《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》和《安徽理工大學學分制實施方案(試行)》精神,深化教育教學改革,提高教育·教學質量,培養高素質人才,我校從2009級全日制本科生開始試行學分制教學新模式。其目的是遵循教育教學規律,按照“因材施教”的原則,充分考慮學生的基礎和水平,調動每個學生的學習積極性,使每位學生的學習潛力得到充分發揮。經過兩年多有益地嘗試和實踐,在學分制改革方面取得了一些寶貴的經驗,同時也發現了一些問題。如何以學分制改革為契機,構建理工科創新人才培養新模式是當前高校教學面臨的新問題。本文結合2009級無機非金屬材料專業學分制培養計劃,談談如何構建和完善學分制下理工科專業創新人才培養的教學體系。
一、實施學分制教學改革的目的和意義
全面實行學分制改革的目的在于因人施教,在彈性修讀年限內(3~6年),學生修滿或超額完成相關專業培養方案所規定的學分,可以申請學位,經核準后準予畢業。因此,學分制改革必須把學習的主動權交給學生,鼓勵學生根據自身情況選擇課程、授課教師和上課時間,自主安排學習進程,自主構建適應個人發展的知識構架,真正體現了學生在學校的主體地位。
實施學分制教學是以培養學生創新精神和實踐能力為重點,突破傳統的專業人才培養模式,推行彈性教學管理制度,承認學生的個體差異,打破傳統基礎課、專業基礎課、專業課“三層樓”結構,強化整體設計,實施模塊教學,形成各門學科合力塑造創新人才的格局,提高人才培養質量。
二、構建理工科專業學分制教學與管理的平臺
(一)完善學分制下教學課程體系建設
學分制是以充分發展學生個性為主導特征的教學管理模式,其課程設置既要體現學科體系的完整性,又能留給學生充分發展個性特長的自由空間。因此,學分制課程設置包括以下幾個基本模塊,其基本框架如圖1所示:
文化素質課程模塊與公共素質課程模塊主要是公共基礎課程(數學、物理、化學、英語、計算機文化等),學生必須參加上述模塊教學并獲得足夠的學分。而專業素質課程模塊和創新實踐課程模塊則是以培養學生技能,發展學生個性,自主選課,自主選擇學習時間為基本特征的彈性學制的課程體系。
專業素質課程模塊主要以專業核心課程、專業任選課程為基本組成,通過核心專業課程、專題研究、專業實驗、生產實習和畢業設計、畢業論文等必修課程,以及拓寬專業知識面而設置的選修課程,培養學生基本專業技能和素養。學分制下無機非金屬材料專業培養計劃核心課程模塊將陶瓷工藝學、水泥工藝學、玻璃工藝學等工藝類課程整合為無機非金屬材料工藝學,夯實學生專業基礎知識,同時也兼顧學生的專業性和興趣愛好,提供了陶瓷、水泥、玻璃等學科方向的專業任選課程,充分體現了發展學生個性為主導特征的學分制教學管理模式。創新實踐課程模塊是以學生的基本專業技能、自主性、探索性、興趣性學習為基礎,以個人或小組合作的方式進行。通過某一學科問題或研究方向,學生親自實踐獲得實驗數據,并應用所學知識加以歸納和總結。在2009級無機非金屬材料專業創新實踐課程模塊中,增設了“科研實踐活動”等環節,鼓勵學生運用專業基礎理論知識開展科學研究,效果十分明顯,部分學生在導師的指導下還獲得了《安徽理工大學全日制本科生科研資助》資助,極大地鼓舞了學生從事科學研究的熱情。
(二)強化本科生導師制
本科生導師制是一種教育制度,與學分制、班建制同為三大教育模式,是現行教育制度的補充,是落實學分制的保證,是確保本科生質量和創新能力的有益嘗試。
我校經過這幾年本科生導師制實施,獲得了一些成績和經驗。例如學生的綜合素質和能力得到了顯著提高,在導師的指導和幫助下,部分學生連續參加多屆全國性“挑戰杯”創業計劃大賽,并有不俗的表現。經過導師制培養的畢業生,無論是就業還是自己創業,均表現出良好的素質。同時,本科生導師制實施過程中也存在一些問題:部分導師指導的內容隨意、指導的學生過多、指導的積極性不高、指導的效果不明顯等等。為此,一方面學校應建立完善的導師制考核與激勵制度,加強教師的育人意識,強化導師的責任與義務,明確“如何導和導什么”。另一方面調動學生的積極性,使其主動與導師溝通與交流,確保導師制應有的功能和作用。
(三)推行研究型教學
一方面,改革傳統的教學方式和教學手段,實施案例教學、問題式教學和啟發式教學;探索和發展多樣化、多重標準的考核評價標準,重視教學過程,輕視考核結果;重視學生能力,輕視考試分數。另一方面,以培養學生的創新精神和創新能力為目的,立足所學,從工程背景和課題出發設置問題情境,在教師的引導下,確定課題,通過觀察、實驗、分析、歸納、猜想、論證、社會實踐等方式進行學習,進一步提高學生的創新意識和創新能力。
(四)構建開放模式實驗室管理體系
實驗教學作為高校教學工作的一個重要組成部分,對培養學生的動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方式以及嚴謹的工作作風起著不可替代的作用。隨著社會對創新型人才的要求提高,實驗教學環節對高素質人才培養所起到的作用也越來越明顯。教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中也明確提出要“高度重視實踐環節,提高學生實踐能力”。可見,高校實驗室實施開放是學分制教學改革發展的必然。如何建立與學分制教學相適應的開放實驗室模式,成為當前實驗教學改革的研究課題。
1.建立理論教學與實驗教學并重新模式。長期以來,實驗教學一直定位于輔助教學的地位上,成為理論教學的附屬品,實驗技術人員被稱之為教學輔助人員。在教學觀念、教學模式、實驗室建設及管理的水平上,也不能充分滿足高校培養具有創新和實踐能力人才的根本要求。因此,必須更新觀念,強化理論教學和實驗教學沒有主輔之分,深刻認識到脫離了實驗教學的理論教學,培養的學生可能也就只會紙上談兵,高分低能。
2.構建新型的實驗室管理模式。構建新型的校級實驗教學中心。改革實驗教學的管理模式,將學校實驗教學按專業大類調整、統一規劃,建立幾個校級實驗教學中心,減少重復建設,實現實驗設備、實驗課資源共享。目前,學校針對學分制培養計劃,完善了材料科學與工程學院《實驗中心管理制度》。建立實驗教學的網絡信息平臺。建立網絡化的實驗教學和實驗室管理信息平臺,實現實驗課信息的維護、排課、選課、統計分析等管理工作的信息化、系統化和規范化。對于部分學生選課集中,設備復雜,實驗藥品用量大和一般重復性、驗證性實驗,可以購置或開發網絡虛擬實驗軟件,實現網絡實驗教學,也可以獲得良好的教學效果和經濟效益。充實實驗教學內容。以創新意識和創新能力的培養為指導思想,減少驗證性實驗,增加設計I生、探究性實驗內容。改革傳統的以教師指導為主的實驗教學模式,讓學生在探究性、設計性實驗的教學過程中,自主設計實驗路線和實驗裝置,提高學生解決實際問題的能力,使實驗教學內容更貼近學科發展和其他領域的需要。例如,我校在2009級無機非金屬材料專業學分制培養計劃中,設置了共計5周的《無機非金屬材料工藝實踐》環節,鼓勵學生自主應用無機非金屬材料專業理論知識,運用專業實驗平臺開展實驗實踐活動。加大實驗室開放力度。一方面是實驗設備、內容開放。另一方面是時間和空間上開放,即學生可以自主選擇方式進入實驗室進行實驗;只有兩者有機結合,才能充分發揮實驗室對高素質人才培養所起的作用
3.加強實驗隊伍建設。加強實驗室隊伍的建設,提高實驗工作人員主動性和創造性。鼓勵學術水平高、管理能力強的教授、博士參加實驗室建設和管理、實驗內容的設計、實驗過程的指導,形成一支結構合理,與理論教學隊伍互通,核心骨干相對穩定,教風優良,治學嚴謹,勇于探索和創新的實驗教學隊伍。
(五)強化實踐教學,培養學生實踐創新意識和能力
創新來源于實踐活動和求知的好奇心。加強實踐環節教學,有助于培養學生的創新意識和能力。
1.完善實踐實習體系。落實校外實習基地,建立一支校內校外相互融合的實習指導教師隊伍。
2.加強畢業設計(論文)工作。畢業設計(論文)是十分重要的教學環節之一。首先,要求教師將工程實際問題、工藝設計以及從事的科研課題與學生畢業設計(論文)的選題相結合。其次,在學生完成畢業設計(論文)過程中,要求指導教師盡量為學生提供自己獨立從事工程設計、科學研究的空間,充分發揮學生自主學習和自由創新的能力。最后,加強畢業設計(論文)檢查,建立畢業設計(論文)檢查制度和評優制度,加強畢業設計(論文)全過程跟蹤與管理,切實提高畢業設計(論文)的質量。
3.推動課外科研與科技競賽等活動。為低年級學生舉辦力學、化學實驗競賽等課外活動,培養學生創新意識。鼓勵高年級學生申報大學生實踐創新訓練計劃項目,積極參加指導教師的科研項目。在實踐過程中,強化團隊合作意識,培養學生自主學習和實踐創新能力。
二、基于循環經濟發展需要的專業建設思路
在專業培養目標的指導下,該專業的建設思路緊緊圍繞“面向循環經濟需要”這一時代主題,以課堂教學為基礎,積極拓展實踐與創新教育空間,實現理論、實踐與創新的無縫對接,激發學生的學習興趣,深化學生對“資源再生”的認識,努力將其培養成高素質的、符合循環經濟發展需要的復合人才。基于這一思路,我們在專業課程設置、實踐教學及學生創新教育等方面進行了探索。
三、再生資源科學與技術專業建設模式探索
(一)課程設置
課程教學內容的安排必須為專業發展目標服務,充分反映課程教學的目的。在參考本校冶金專業、材料專業及無機非金屬專業課程設置的基礎上,同時參考其他院校相關專業的課程設置,我們提出了本專業的課程設置。根據教學目標,我們將課程設置分為通識教育類課程、專業基礎課程、專業課程、選修課程。具體如下:通識教育類課程:包括德育教育類、外語、數學、物理、基礎化學、制圖、計算機、體育以及其他適合本學科的特色課程。專業基礎課程:包括物理化學、冶金原理、傳輸過程基本原理、材料科學(金屬材料、無機非金屬材料)、工程力學、工業生態學、機械設計基礎等。專業課程:包括再生金屬冶金、冶金固廢資源化、冶金工藝學、資源加工學以及其他與本專業相關的特色核心課程。選修課程:包括循環經濟學、環境材料、冶金過程物流管理、冶金資源綜合利用、再生資源利用新技術等。具體如圖1所示。圖1再生資源科學與技術課程設置體系
(二)實踐教學探索
實踐教學密切聯系課堂、社團和合作基地廣泛開展。進入專業課的學習后所需要進行的實習包括認識實習、生產實習、畢業實習三類。認識實習的目的主要在于通過教師和工程技術人員的授課,以及工人師傅的現身說法全面了解相關的工藝過程。在實習的過程中,學會從技術人員和工人們那里獲得直接的和間接的生產實踐經驗,積累相關的生產知識。通過認識實習,學習本專業方面的生產實踐知識,為專業課學習打下堅實的基礎,同時為畢業后走向工作崗位積累有用的經驗。本專業學生2014年將進行認識實習,為了使學生能夠真正認識資源的再生過程,我們選取了幾個比較有代表性的廠家作為我們的合作伙伴。比如我們選擇電弧爐廠,這樣既可以使學生對冶金過程有所了解,又可以對廢鋼的回收利用有一個基本的認識。比如選擇轉底爐廠,可以使學生知道鋼鐵粉塵回收以后在經過轉底爐的處理,就可以生成金屬率非常高的球團,可以直接進入轉爐或電爐。這是鋼鐵廠資源回收的一個重要途徑,這必將加深學生對本專業的認識。比如生產實習,是學生在生產現場以工人、技術員、管理員等身份,直接參與生產過的程。但是目前由于各種原因,學生沒有辦法真正參與到生產過程中。為了解決這一矛盾,我們考慮將學生分成小組的形式,將集中實習期變為分散實習。比如將學生分為若干組,每組4~6人,每周有固定的1~2天以企業員工的身份直接參與到企業的生產中。學生除了在生產現場實踐以外,還要幫助企業整理相關資料,如有必要可利用自己的理論知識對相關工人開展講座,這樣應該會受到部分企業的歡迎。這對于企業和學生來說是一個雙贏的局面,既鍛煉了學生的能力,又幫助企業解決了部分問題,部分學生畢業后還可能到相關企業工作。
(三)創新教育
本專業作為一個新興專業,擔負著為循環經濟發展做出貢獻的使命。因此在對學生的培養過程中,必須抓住“創新”這一重要命題開展相關教學。為此,我們在教學過程中采取了以下措施強化學生的創新意識。
1.本專業所有學生須參加“創造力與創新能力開發”
這門課程的教學。這門課程由本校從事多年素質教育的教師擔任主講,這對于加深學生對創新的認識有重要的啟發作用。
2.鼓勵學生積極參與相關的科研課題。
從大學二年級開始,鼓勵學生參與到教師的科研項目中,并為學生指定相應的導師;同時也鼓勵學生到當地的再生資源企業中開展相關的社會實踐,了解目前資源循環產業的發展現狀及趨勢。
“卓越工程師教育培養計劃”(“卓越計劃”)是為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010年至2020年)》而提出的高等教育重大改革計劃。旨在培養具有較強工程實踐能力、創新能力和良好綜合素質的優秀工程應用型人才,提高我國工程教育的質量,進而努力提升我國產業的國際競爭力,對我國經濟建設事業有著至關重要的意義。該計劃強調培養學生的現場工作能力、設計能力、工程項目實施能力以及新產品開發與技術改造能力,這就要求有強有力的專業實踐教學作為支撐。無機非金屬材料工程是實踐性很強的工科專業,實踐教學方面要求較高,傳統的無機非金屬材料專業的實踐教學主要是學生在校外集中進行的認識實習和生產實習。由于實習時間較短、經費緊張等原因,兩者在形式和內容安排上不可避免地出現交叉和重合,影響實習與實踐教學效果。因此需要探索新型的適應“卓越計劃”要求的無機非金屬材料工程專業生產實習模式,以保證實習效果。
1生產實習常規開展方式與新需求分析[1]
在科學技術飛速發展、經濟社會不斷變化的大背景下,無機非金屬材料工程專業涉及領域不斷拓寬及作為實踐教學重要組成部分的生產現場發生了翻天覆地的變化。如專業涉及領域由傳統的水泥、玻璃、陶瓷和特種材料拓展到光伏玻璃、膜材料、復合材料等多種新型功能復合材料;而生產現場自動化程度越來越高、場地越來越小、密封性越來越好。同時,企業對技術的保密意識越來越強。顯然傳統的實踐教學無論是教學內容、教學方式都不利于符合生產現場要求的高素質工程技術人才。因而在專業教學學時不斷減少的現狀下,進行無機非金屬材料工程卓越計劃教學與實踐的改革與創新勢在必行。
2生產實習的重要性[2,3]
實踐是工程的靈魂和根本,產學研結合是工程教育的重要特征和本質要求,“卓越計劃”創立了高校與企業聯合培養人才的新機制,以期從根本上解決工程人才培養中校企脫節的現象。
2.1企業參與“卓越計劃”的重要性
企業參與“卓越計劃”的重要性主要體現在2個方面。(1)企業在工程人才培養方面有著重要的指導作用。企業在激烈的市場競爭中,對本行業的現狀和發展趨勢最了解,也就最清楚當今社會和未來世界對工程人才的需求,包括人才層次、類型、規格等方面。因此企業參與卓越工程師的培養,使它們由單純的用人單位變成共同培養單位,充分發揮了企業在整個工程人才培養過程中不可替代的指導作用,使校企合作培養出來的工程人才能夠達到“卓越計劃”的培養目標。(2)企業擁有高校所不具備的真實的工程環境,這對于卓越工程師的培養至關重要。為了生存、發展和競爭,企業必須擁有最先進的生產設備和制造技術,這些是作為教學單位的高校所無法達到的;企業所需要解決的生產、技術、研發、市場、管理方面的問題,是訓練和培養工程人才能力的最好題材;企業所擁有的一批經驗豐富的工程師,他們的工程經歷和實踐能力正是高校工程教育專業教師所不及的;企業所擁有的研發設計、生產制造和市場營銷的場地和機構,是工程人才未來發揮作用的場所。因此,只有開展校企合作,發揮各自優勢,實現資源、設備、師資的最佳組合,才能在知識、能力和素質方面培養出滿足“卓越計劃”培養標準要求的卓越工程師。總之,企業的參與是“卓越計劃”成敗的關鍵。這就要求實踐指導教師必須具有扎實的基礎理論知識及基本操作技能,培養實事求是、科學嚴謹的工作作風,從自身做起,嚴格要求自己,并且關注相關學科理論的新進展,豐富更新自己的知識體系,同時積極參加相關工作,把科研與教學緊密結合起來,提高教學質量,借著帶領學生進行工程實踐的機會,真正地深入到企業、車間、班組中去,本著與學生共同學習的態度,帶著問題去學習,以彌補自身偏重理論教育而工程實踐較少的不足。
2.2企業實踐
我們聘請有較豐富實踐經驗的企業工程技術人員擔任企業導師,采取校內導師+企業導師的雙導師制度,原則上每7名學生聘請1名企業導師,同時配備1名校內導師。校內導師將學生帶到企業后,首先接受企業的進廠安全培訓以及各車間、生產線的工藝流程培訓。然后,學生要深入企業生產一線,進入實驗室、車間、班組,在企業導師、工藝人員、師傅的帶領下,認真學習每一個生產工藝中設備布置、工藝制度、操作制度等細節部分。在對崗位較為熟悉后,可助崗或頂崗工作一段時間,與工程實踐親密接觸,豐富專業知識,進而探究現有工藝過程的優缺點,幫助企業進行調研,同時較早接觸社會,學會與人相處,增長人生閱歷。實踐對于學生來說是一個非常重要的環節。學生在第7學期熟悉所在企業、車間的原料準備、成型工藝、燒成工藝、窯爐制度、檢選包裝等工藝流程,做到理論知識與實踐相結合。第8學期,雙導師與學生共同研究實踐題目,指導學生完成畢業論文(設計),畢業論文(設計)題目,可以是產品的研發、制品的使用跟蹤,也可以是幾種原料的性能比較、原料不同含量對制品性能的影響,各工藝、制度研究,或是對企業某項產品質量及市場需求進行調研,不拘泥于題目類別與研究形式,只要是在這其中學生學習到了知識,提高了實踐能力及發現、分析、解決問題的能力,為學生的進一步深造、更好地勝任工作打下堅實的基礎就是最好的。
3與企業合作生產實習模式[4,5]
在當今社會經濟發展大環境下,校企合作成為衡量高校人才培養模式的參考點,是高校教育發展的流行趨勢,也是企業獲取新的發展和參與社會競爭的主要選擇。近年來,我校堅持“厚基礎、重實踐、求創新、高素質”的辦學方向,堅持以服務社會為導向,以教學為中心,以特色求發展,突出創新型應用型的人才培養模式,以鮮明的專業特色帶動校企合作,合作模式不斷創新,取得了較好的效果。主要采取的校企合作模式有如下幾點:
(1)“企業引入”模式。
由學院提供場地及其他各種服務,將企業引入學校,建成校內生產性實訓基地,為學生提供生產性實訓崗位。通過合作方式,企業得到了學校在廠房、技術及技術工人等方面的支持,降低了生產成本,而學校獲得了學生頂崗實習、教師參與技術開發等機會,取得了生產與教學雙贏的效果。
(2)“設備共享”模式。
由企業和學校共同提供設備,建立生產性實訓基地,企業進行生產的同時,為學生提供生產性實訓崗位。這種合作模式實現了校企資源的互補和共享,使雙方的設備兼具教學和生產功能,大大提高了設備利用率。
(3“)技術推廣”模式。
由企業提供先進的生產設備(企業產品),以學院教師為主體針對本院學生及社會人員開展的新設備、新技術應用培訓。通過這種合作,學生獲得了最新的技術培訓,掌握了先進設備的操作技能,而企業則達到了發展潛在客戶的目的。
(4)“崗位承包”模式。
學院承接企業生產流程外包業務,在企業技術人員的支持下開展生產活動,教師成為生產過程中的技術與管理人員,學生交替進行頂崗工作。通過這種合作,企業降低了生產成本和人力成本,而學院的師生都得到了真實生產的鍛煉。
(5)“校企共訓”模式。
將企業的內訓機構引入到學院,學院免費提供場地和設備,雙方共同組建“捆綁”式培訓團隊,為企業員工和學院的學生進行專業技能培訓。這種直接引入企業培訓課程和培訓師資的模式,使學院的課程能緊跟企業要求和技術發展,同時擴充了兼職教師隊伍。
(6)“培訓移植”模式。
移植跨國公司的員工培訓項目,由企業提供設備及教師培訓,教師取得企業的資格證書后,為企業培訓員工,同時面向學生實施“訂單式”培訓。通過這種合作模式,學校不僅在設備、技術上獲益,學生的就業質量也得到了保證。
(7)“實訓承包”模式。
由學院提供場地,企業提供設備和師資,在校內建設仿真實習場所,對企業員工進行培訓,同時承包學院的相關實訓課程。
4結束語[6]
實踐是檢驗真理的唯一標準,實踐也是培養學生掌握知識和提高能力的最有效方法。經學生和實習基地反饋,此培養方法效果較好,學生熟悉了專業、企業,培養了能力,企業較早培訓了有就業意向的學生,學校真正完成了對人才的培養,實現學生、用人單位、學校的三贏。高等教育應面向國家發展需要和市場需求,培養具備較高工程實踐能力的卓越工程師,實現高等教育和有志青年的價值。
參考文獻
[1]李書偉,劉紹娜.“卓越工程師培養計劃”下實踐教育的思考[J].中國現代教育裝備,2011(11):138-140.
[2]焦寶祥.卓越工程師教育與應用型本科實踐教學體系的設計[J].考試周刊,2012(75):147-148.
[3]林健.卓越工程師創新能力的培養[J].高等工程教育研究,2012(5):15-17.
[4]李娜,王武,王紅玲.實習基地外延拓展與校企合作內涵建設研究[J].實驗技術與管理,2012,29(10):185-187.
1 教學內容的選材
在教學內容的選材方面,我們綜合考慮了以下幾個因素:
首先,學生必須能夠有所學,開設一門課程才是有意義的。光電材料是功能材料的一種,為了便于學生循序漸進地吸收理解光電材料的專業知識點,教學內容分成三個方面:光功能材料、電功能材料、光電材料及器件。首先,講解光功能材料和電功能材料方面的知識點,在具有這些知識的基礎上,再講解光電材料及器件方面的知識,學生們就比較容易理解。
其次,我們結合現在的就業情況及研究熱點。我們設置的教學內容,既考慮了學生們以后的就業,也考慮到想進一步深造讀研究生的學生們的研究工作。光功能材料方面的教學內容包含了激光材料、發光材料、紅外材料及光纖材料。電功能材料方面的教學內容包含了導電材料、半導體材料、介電材料、鐵電材料及超導材料,其實半導體材料也是一種導電材料,之所以把半導體材料單獨作為一個章節,是因為半導體材料是太陽能電池和LED照明燈的核心材料,這也是為后面的光電材料及器件的講解做鋪墊。光電材料及器件方面的教學內容包含了光電子發射材料、光電導材料、透明導電薄膜材料、光伏材料與太陽能電池及光電顯示材料。
2 教學方法的探索
光電材料的內容更新很快,現在的學生不僅應該掌握傳統基礎的材料知識,更應該掌握最新的知識點,更應該了解光電材料的最新研究進展,而使用多媒體教學能夠及時地更新課件的內容,使得教學內容能夠跟上最新的研究成果[2],也能讓學生及時了解學習最新的材料知識。
多媒體教學還有助于激發學生學習的興趣[3],因為它在視覺上能夠讓學生很直觀的學習知識,比如:太陽能電池的工作原理,我們可以在Powerpoint(PPT)上給出太陽能電池工作原理圖,然后再對照圖給學生詳細講解其原理,學生將更深刻的理解其原理。再比如,在講解光纖的傳輸原理時,可以通過多媒體技術使用動畫,讓學生很直觀地了解光纖的原理。
但是多媒體教學應該和傳統的板書結合起來,因為有些知識僅僅通過多媒體展示,學生可能比較難理解,還需要老師再次將其中的重點和難點板書出來詳細講解,同時也可以加深同學的印象。
同時,我們在整個的教學過程中,采用的是啟發式及提問式的教學方法。通過對學生進行提問,啟發學生自主思考,加深學生對知識點的理解。
3 課程考核方式的選擇
課程考核的成績包含兩個方面,一個是平時成績的考核,一個是期末成績的考核。
平時成績的考核,我們通過上課提問、課后習題、出勤率等方面進行考核。上課提問可以考查學生對上節課內容的掌握程度,還可以考查學生是否認真聽講、是否認真思考問題。課后習題包括兩個方面,一個是對課上內容的考查,幫助學生鞏固課上知識,另一個是對課外知識的拓展,督促學生課后查閱文獻,培養學生的學習能力。
期末成績的考核,我們采用撰寫科技論文的形式進行考核。《光電材料導論》開設在大四上學期,總共24個課時。因為光電材料的內容更新比較快,而教學課時比較有限,通過撰寫科技論文的形式,既可以督促學生去更全面的了解光電材料最新的研究進展,又可以鍛煉學生查閱文獻的能力,培養學生總結文獻的能力,有利于大四學生在下學期更快進入本科畢業論文的工作。
4 需要改進的地方
作為本專業開設的新課,在教學的探索與實踐過程中,肯定存在一些不足,有很多地方需要我們去反省和改進。我們自己對此進行了總結,具體包括以下三個方面:
(1)在多媒體教學過程中,我們不僅只是使用了PPT這個軟件,還應該引入視頻,比如,在講解使用直拉法制備單晶硅時,就可以引入一段視頻,讓學生更直觀地了解使用直拉法是如何制備單晶硅的。
(2)在教學的過程中,我們還應該出示實物,讓學生能夠直接接觸,加深印象。可以出示實物包括光纖、發光二極管LED,單晶硅片和多晶硅片(這時,還可以教學生從宏觀上如何分辨單晶硅片和非晶硅片)、ITO玻璃、閃鋅礦及纖鋅礦結構模型等,不但增強生學習光電材料的興趣,而且讓他們對光電材料實體有直接的感性認識[4]。