高分子材料工程的就業方向范文

時間:2023-12-18 17:56:35

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高分子材料工程的就業方向

篇1

關鍵詞:高分子材料學 表面工程 教學模式

中圖分類號:G642 文獻標識碼: A 文章編號:1672-1578(2012)04-0055-02

“高分子材料學”是我校材料科學與工程專業(表面工程方向)的一門專業課程。表面工程學生的就業領域主要為材料涂裝、防腐等,學生需要熟悉各種工程材料(金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等)的基本性質、制備工藝以及表面處理方面的知識。“高分子材料學”主要介紹高分子材料的制備、性能、成型、改性及應用等方面的知識。

“高分子材料學”這門課共32學時,所選教材為化學工業出版社出版的《高分子材料基礎》。主要內容包括四部分:高分子材料的合成及制備、高分子材料的結構與性能、常見的高分子材料及其成型加工方法、高分子材料的改性及應用。該教材[1]濃縮了高分子材料與工程專業的四門專業主干課共192學時的內容,即高分子化學(48學時)、高分子物理(64學時)、高分子材料成型工藝(48學時)、聚合物改性原理及方法(32學時)。

1 “高分子材料學”講授過程中面臨的問題

“高分子材料學”課程的講授具有較大難度,主要表現在以下方面:

該課程涵蓋了高分子材料與工程專業學生的專業主干課內容,要深入講解這些內容,需要近200學時,而針對表面工程學生開設的“高分子材料學”僅僅只有32學時,時間緊,內容多,如何合理安排各部分內容占的比重是授課教師面臨的首要問題。

“高分子材料學”相關內容的學習,需要學生具備一定的化學基礎及力學基礎,而對表面工程的學生而言,因專業側重不同,化學課程及機械基礎課開設門類不如高分子材料與工程專業齊全,導致表面工程的學生在學習“高分子材料學”時,對教材內容的理解及掌握有一定難度。這對授課教師備課也提出了更高的要求,如何在有限的學時中適時補充相關背景知識幫助學生理解,是授課教師需要思考的另一問題。

“高分子材料學”雖為表面工程學生的專業課之一,但從歷年就業情況看,表面工程學生就業以金屬材料加工行業居多,而從事高分子材料加工行業的很少。故必然存在學生對該課程重視程度不夠,學習積極性不高的問題,因此授課教師也需要在教學模式上進行探索創新,充分調動學生學習的積極性,引導學生主動參與到教學過程中來。

2 “高分子材料學”課程教學模式探索

2.1梳理重點,側重剖析基本概念

“高分子材料學”學時有限,內容繁多,因此需要授課教師在備課時梳理出各章節的重要知識點和基本概念, 注意各部分內容的銜接,并找出線索將各章散落的知識點貫穿起來。

比如,在介紹高分子材料合成及制備時,著重講授加聚反應及縮聚反應的基本步驟,對比這兩種聚合反應的特點及反應產物特性,便于學生掌握常見高分子材料的合成反應類型,了解制備方法對材料性能的影響??紤]到表面工程學生的學科基礎及專業側重,對反應速率的計算等知識點不做要求。

再如,課程內容第二部分介紹高分子材料的結構與性能,這部分內容為承上啟下的重點章節,高分子材料的結構及性能特點在其合成過程中奠定基礎,并將在成型過程及改性中得以體現和完善。這部分內容體現了高分子材料與其他材料的本質區別,涉及的基本知識點很多,而且多為表面工程學生不熟悉的內容。因此,同樣需要通過對比,突出高分子與低分子的結構與性能差異,側重高分子溫度——形變關系,結晶過程及晶體結構等重要知識點的講解。

2.2因材施教,適時補充背景知識

“高分子材料學”中很多知識點的理解離不開有機化學、物理化學等基礎課程的支撐,而表面工程方向的學生并未開設相關課程。為此,需要教師在講授過程中適時補充背景知識。

例如,在講授高分子合成反應類型對材料性能的影響時,可簡要介紹常見化學基團的特點并聯想對應的高分子材料的性能特點及成型要點。以聚碳酸酯(PC)為例,這種材料采用縮聚反應制備,分子結構中含有酯基,酯基在一定條件下容易水解,因此可聯想到PC材料在成型時的高溫條件下應避免水分的存在,防止水解反應發生導致材料性能劣化。

此外,為彌補學生基礎知識的不足,講授時還可結合日常生活中的實例進行對照說明。在講授高分子結晶時,可聯想泡面模型以及珍珠形成等實例;講授高分子材料降解及添加劑功效時,可結合塑料制品長期暴曬變色發脆、塑料拖鞋逐漸由軟變硬等學生熟知的生活常識進行分析。

2.3結合專業,調動學生學習積極性

“高分子材料學”為考查科目,且表面工程的學生就業以金屬材料加工行業居多,學生誤認為這門課程與自己的專業及將來就業銜接不緊,從而對“高分子材料學”課程重視不夠,故學習積極性也不高。為此,授課教師應有意識的引導學生思考,并采用靈活的考核方式調動學生的積極性。

筆者在講授此門課程時,并未采用課堂考試的形式進行考核,而是給學生布置了“高分子材料與表面工程”為主題的課程論文撰寫任務,并讓學生制作出相關的PPT將自己的論文進行口頭陳述,最后根據其論文撰寫情況、PPT制作情況及陳述情況給出該門課程的成績[2]。課程論文的完成情況直接跟成績掛鉤,能有效調動學生的積極性及對課程的重視;課程論文的撰寫需要大量專業文獻為基礎,學生在撰寫論文的過程中能自覺關注及閱讀相關專業文獻,有利于拓寬其專業視野;制作PPT的過程是對課程論文內容的凝練,有利于學生理清思路掌握重點;口頭陳述環節能有效杜絕學生互相抄襲論文,教師也能通過學生的口頭陳述情況,觀察學生對該門課程基礎知識的掌握程度。

學生通過獨立搜集資料撰寫論文制作PPT并口頭陳述等環節的訓練,既能讓他們發現“高分子材料學”這門課程與所學專業的緊密聯系,也鍛煉了他們的資料搜集能力及口頭表達能力,為將來畢業答辯及就業面試打下基礎。

3 結語

高分子材料是非常重要的工程材料,對于表面工程的學生而言,應該熟悉并掌握這類工程材料的特性。“高分子材料學”雖然不是表面工程方向的專業主干課,但涵蓋了高分子材料相關的大量專業基礎知識,也是面向表面工程學生開設的唯一一門有關高分子材料的課程。授課教師應該積極進行教學模式的探索,激發學生的學習興趣,讓學生在有限的學時中掌握相關基礎知識。

參考文獻:

[1]張留成,瞿雄偉,丁會利編.高分子材料基礎[M].北京:中國輕工業出版社,2004.

篇2

專業大觀

生活在鋼筋水泥森林里的我們,對金屬材料一定不陌生。從汽車外殼到小小螺絲釘,從建筑用材到鍋碗瓢盆,處處充斥著金屬感??梢哉f,金屬材料的發現和應用,日益深入和改變著我們的生活。

金屬材料工程是一門實用性很強的專業,通過對金屬材料制備工藝及其原理的探索,研究成果可以直接應用于現實生產。該專業開設的主要課程有材料熱力學、金屬學、材料力學性能、材料分析技術、金屬材料學、材料成型加工工藝與設備、計算機在材料工程中的應用等。通過學習這些課程,同學們將被培養成為具備金屬材料科學與工程等方面的知識,能在冶金、材料結構研究與分析、金屬材料及復合材料制備、金屬材料成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

金屬材料工程發展歷史很長,基礎非常雄厚,可以說從事這方面研究的人員一開始就站在了巨人的肩膀上,但需要注意的是,借助學科雄厚的基礎,初學者雖然很容易入門,但入門后看見的是一片片整整齊齊的田野,仿佛沒有值得開墾的地方,要想取得突破性進展必須下一番力氣。因此學生在學習時需要注重培養自己的觀察和判斷能力,不盲目迷信書本和權威,要敢于放開自己的思維不斷探索新知。

經過本科階段的學習,金屬材料工程專業的畢業生將被授予工學學士學位,畢業后如果希望從事專業相關工作,可以去相應的研究所(比如北京有色金屬研究院)參加工作,或是在寶鋼、首鋼等國有大中型鋼鐵集團以及其他相關企業擔任中高級工程技術人員,當然也可以選擇留?;蛘叱鰢.斈憧匆娮约盒燎趧趧拥某晒阡摶w濺中誕生,為國家和人民創造了巨大經濟利益的時候,你一定會由衷地感到高興。也許到時候你會發現自己對別的領域更感興趣,不要擔心,你所學的知識和方法完全可以幫助你適應其他的工作,因為在這里養成的分析問題、解決問題的能力,會令你左右逢源、游刃有余。

報考點津:由于本專業涉及到金屬材料的設計、計算機的應用等專業領域,因此,有創新意識,吃苦精神,且在繪圖、計算機等方面有專長的同學更適合報考該專業。

高??煺眨罕本┕I大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、鹽城工學院、西北工業大學等。

專業大觀

高分子材料與工程屬于理工科類,是研究有機及生物高分子材料的制備、結構、性能和加工應用的高新技術專業。目前高分子材料已被廣泛應用于生活、生產、科研和國防等各個領域,成為我國科學研究的一個重點領域。

高分子材料與工程培養的是高新技術方面的人才,該專業的學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識,具體的課程有有機化學、物理化學、高分子化學、高分子物理、聚合物流變學、聚合物成型工藝、聚合物加工原理、高分子材料研究方法??凑n程的名稱,我們會發現,高分子材料與工程主要涉及化學、物理、材料知識。但是,不要以為你高中的物理、化學學得好就能把高分子材料與工程專業學好,我們高中時學的物理、化學其實都只是基礎知識,并沒有朝深方向延伸。因此說,高中所學的物理、化學知識只能算是在為學高分子化學、物理打基礎。

學習了高分子材料與工程的主要課程后,充其量只能說你學到了知識,還不具備有開發研究高分子材料的能力。為了幫助該專業學生將知識轉化為技能,學生在校期間的大部分時間都被用來做實驗,同時學校也會適當的安排一些社會實踐,同學們可以進行金工實習、生產實習、專業實驗、計算機應用與上機實踐、課程設計等。此外,同學們自己還可以利用寒暑假的時間到工廠、企事業單位實習。

總而言之,只有經過社會實踐并且反復摸索驗證課本上的理論知識,同學們才能掌握高分子材料的合成、改性的方法,獲得聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本技能,具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。當同學們在學校就具有以上這些能力,那可以說已經很優秀了,畢業時那會是企業爭搶的香餑餑。

關于就業,高分子材料與工程專業的學生畢業后,可以到高分子材料及高分子復合材料成型加工、高分子合成、化學纖維、新型建筑裝飾材料、現代噴涂與包裝材料、汽車、家用電器、電子電氣、航天航空等企業從事設計、新產品開發、生產管理、市場經營及貿易部門工作,也可以到高等學校、科研單位從事科學研究與教學工作,還可以到政府部門從事行政管理、質量監督等工作。

報考點津:對物理、化學感興趣的學生較適合本專業。另外,由于該專業要與計算機、英語打交道,因此你要有計算機、英語方面的學習熱情。還有,按照相關招考規定,色弱、色盲者不能報考該專業。

高??煺眨核拇ù髮W、浙江大學、華南理工大學、大連理工大學、華僑大學等。

專業大觀

復合材料與工程是實用性很強的專業,它分為復合材料設計與加工和復合材料工程兩個專業方向,這樣可以術業有專攻,使同學們在成為本專業通才的同時又是某個方向的專才。

既然復合材料與工程專業的學生學的是如何研發復合材料,那么復合材料究竟有何魔力驅使同學們去研究它呢?人們獲取知識時常用的方法是去粗取精,從而使知識更上一層樓。復合材料其實和同學們汲取知識的方法是一樣的,它是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合,組成具有兩個或兩個以上相態結構的材料。簡單的說,就是它具有合成材料共有的優點,性能要高出任何一個合成的部分。其實,在現實生活中,我們會看到很多的復合材料產品,如休閑座椅、工藝花盆、燈飾、廣告燈箱、汽車配件、電話亭等。當我們驚訝于復合材料與工程何以如此強悍時,羨慕和期待的眼光便落在了復合材料與工程專業上。

看著五花八門的工藝花盆、燈飾,同學們可能會難掩內心的激動,也想自己動手制作出漂亮的燈飾。有這樣的心情,表示同學們已經愛上了復合材料與工程專業了。由于該專業所要解決的是了解復合材料的組成特點、主要應用領域、復合原理和主要制備工藝等問題,因此該專業的同學們需要學習的專業課程有復合原理、復合材料學、復合材料工藝設備、材料學概論、復合材料的實驗技術、高分子化學及物理、復合材料工藝學、復合材料聚合物基礎等。

羅列出這么多專業課程,你可能會發出感慨,怪不得該專業畢業的學生能夠研制出許多性能各異的產品,因為他們所學的知識不僅專,而且全。該專業同學畢業后可以到航空航天、汽車、船舶、建材、化工防腐、電機、電子、石油、通信、國防等行業的科研院所、高校、公司、企業工作。即使是新入職的該專業的畢業生,薪酬也不會很低,一般薪水在3000左右,不過也分地域、單位和各人能力。

報考點津:能吃苦,有創新精神,且對化學、物理感興趣的最適合報考本專業。盡管沒有性別限制,但從往年的男女就業情況來看,男生比女生更受企業的歡迎。

高??煺眨何錆h理工大學、蘭州交通大學、江蘇大學、華東理工大學、濟南大學等。

專業大觀

生物功能材料專業是生命科學和材料科學的前沿叉學科,是生物醫學工程、組織工程和藥物釋放等交叉學科技術的迅速發展對專業人才的迫切需求而設立的。

生物功能材料專業的魅力,就在于敢于實踐李寧的那句名言——“一切皆有可能”。就在前不久,青島即發集團成功研制出了“高性能殼聚糖纖維材料”,而它的原料就是不起眼的蝦皮、蟹殼。蝦皮、蟹殼與用來做紡織面料材料的棉花相比,在纖維等特性上相差十萬八千里,但就是這樣不可能的事實,科研人員利用甲殼素經化學處理和拉纖工藝制備,制出了可紡性高、抗菌性強、隔熱性能好等特點的“高性能殼聚糖纖維材料”??蒲腥藛T之所以可以變不能為可能,完全歸功于生物功能材料專業。

科研人員有如此“特異功能”,與天生無關,而在于他們都接受過生物功能材料方面的專業學習。他們必學的主要課程有:生物化學、分子生物學、生物醫學工程、高分子化學、高分子物理、生物醫學材料學、生物材料制備與加工、生物材料綜合實驗等專業基礎及專業課程。要學好這些專業知識,沒有勤奮刻苦的精神,以及科學的學習方法是學不好的,因為這些課程比較深奧難懂,同學們除了在課堂上認真聽講,認真做好筆記,在課后消化以外,還必須給自己“加餐”,以接觸更多的相關知識。

因為生物功能材料是涉及面很廣的專業,因此一般的學校都會加大選修課的比例,主要開設的課程有:生物醫用高分子改性、組織工程學、控制釋放理論與應用、生物可降解高分子、環境材料基礎等。

學習了主要課程和選修課程之后,同學們可能還會關心,學習了這么多知識,究竟能把自己塑造成一個什么樣的人才?從開設的主要課程來看,生物功能材料的目標很明確,就是培養能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發等的綜合型高級技術人才。該專業就業面寬,同學們畢業后可在研究院所、設計院、大專院校和企事業單位工作。

篇3

摘要:隨著高等工程教育改革和社會發展,工程教育認證已經在我國高等工程專業實施。工程教育認證是高等教育工程觀的重要轉變,主要倡導學生中心、產出導向、持續改進三個基本理念。高校應當按照工程教育認證要求,加強專業內涵建設,調整培養目標,改進培養標準,重構工程人才培養體系,推進工程教育的改革和發展。

關鍵詞:工程教育認證;教學改革;專業建設;人才培養

中圖分類號:TB1 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)52-0007-03

專業建設是高校本科教學的基礎性、持續性、引領性工作。經濟全球化帶動了工程教育的國際化[1],《華盛頓協議》為工程類學生走向國際提供了質量標準通行證。為推進我國工程教育改革,提高工程教育質量,從而提升工程技術人才的國際競爭力[2],早在2005年,我國就開始了試點工程教育專業認證工作。2013年,我國成為“華盛頓協議”預備成員國,標志著中國工程教育專業認證體系得到國際認可,這對促進我國工程教育改革和發展有著重要作用。我們必須以此為契機,加強專業建設內涵式發展,進一步提高我國高等工程教育國際化水平和人才培養質量[3]。

一、工程教育認證對專業建設提出的挑戰

工程教育認證主要倡導三個基本理念:學生中心理念、產出導向理念、持續改進理念[2],這些理念代表了工程教育改革的方向,也明確了對專業建設的要求。

1.培養目標與畢業要求的一致性。培養目標和培養方案是直接影響高校人才培養的關鍵因素。工程教育認證強調以產出為導向,逆向設計培養方案,從“教師教什么”轉變為“學生達到什么”,以社會需求來確定合理的培養目標,明確支撐培養目標的畢業要求。從工程教育認證對畢業生的12條認證標準可以看出,工程教育應注意以市場需求為導向,在多學科背景下對學生工程實踐能力的培養,并重視其職業道德和社會責任感的培養。工程教育認證首先要求培養目標定位準確合理,并且各項畢業要求必須能夠完整支撐培養目標。培養目標是專業建設的龍頭,畢業要求必須圍繞培養目標展開,并要能為培養目標提供合理和足夠的支撐。工程教育認證看重的是學生廣泛受益,因此專業在設定培養目標時要腳踏實地,不能好高騖遠。畢業要求是對畢業生的規格設定,不同的培養目標所要求的畢業生的能力和知識必然不同,要注意其差異性。

2.課程體系對畢業要求的支撐度。課程體系是人才培養的主要部分,科學合理、有效運行的課程體系對專業建設有較好的促進作用。工程教育認證下的課程體系必須在廣度、深度及運行等方面有效分解、合并并合理承載各項畢業要求。首先,必須要有足夠多的支撐畢業要求的相關課程;其次,相關的課程在教學與實踐內容的廣度和深度上必須能夠匹配該項畢業要求。例如,在畢業要求中如強調應具備很好的高分子材料成型加工應用能力,那么在課程體系中不僅應規劃足夠的高分子材料與工程專業相關的基礎科學理論知識和工程技術基礎知識,而且必須設置足夠的高分子材料合成與成型加工實驗課程和工程實踐環節,并且應分布在不同的學期內,以便形成能力培養的有效銜接。

3.持續改進,建立保障機制。持續改進是貫穿于工程教育認證全過程的理念,持續改進效果則有賴于學校教學質量管理體系的完整性與有效性。完善的質量保障體系是培養達標人才的一個關鍵。工程教育認證提出要有一個能對培養目標、畢業要求和教學活動實施持續有效的改進體系,包含校內、校外、課內三個循環,并且對這三個改進和三個循環的要素建立互相作用的關系。

二、工程教育認證下加強品牌專業建設

工程教育認證對提升專業建設水平有著重要影響,高校在專業建設中要深入工程認證理念,為培養專業型高素質人才打下良好基礎。

1.立足定位,明確人才培養目標。根據工程教育認證指導,學校應從人才培養的層次、面向和未來三方面明確人才培養目標,以保證人才培養既符合學校辦學定位,又適應社會經濟發展,同時還兼顧學生可持續發展。常州大學高分子材料與工程專業是江蘇省高校中開設的第一個高分子材料加工類專業。專業自建立以來,以“跟進式教育”理念為指導,堅持目標導向和持續改進,先后獲得“十一五”國家級特色專業、“十二五”教育部綜合改革項目試點專業、江蘇省“十二五”重點專業、2003―2010年江蘇省品牌專業和2015年江蘇省高校品牌專業A類建設點。專業根據學??傮w辦學定位和石油石化行業發展對高分子材料與工程專業人才的特殊需求,結合教育部高分子材料與工程R到萄е傅嘉員會制定的專業規范,并充分體現自己的特色,將人才培養定位為立足地方,面向高分子材料成型加工及應用領域,培養具有良好職業道德與團隊精神,能承擔社會責任,具有扎實的高分子材料與工程專業知識,具備解決高分子材料成型加工中工程問題的能力和創新思維,適應行業與區域經濟發展的人才,為材料、化工、能源、環境等行業輸送具有國際化視野的工程應用型人才做好準備。

學校根據工程教育認證標準中對畢業生的畢業要求,面向社會需求,結合學校多年人才培養的實踐與積淀,提出高分子材料與工程專業的5個具體培養目標:①具有良好職業道德和人文社會科學素養,能承擔社會責任;②具有扎實的自然科學、工程基礎和高分子材料工程專業知識,具有通過現代信息技術獲取信息的能力,具備解決高分子材料成型加工過程中工程問題的基本素質和能力;③具有一定的經濟、法律、安全、環境和管理等知識,具備推進社會可持續發展的綜合能力;④能夠在高分子材料與工程相關領域成功就業,具有團隊合作精神和國際交流能力,能夠在團隊中作為成員或者領導者有效地發揮作用;⑤具有終身學習的意識,拓展自己的知識和能力,具備自主創新創業的能力。

2.產出導向,制定人才培養標準。工程教育認證的人才培養標準體現為內容和表現兩個層面,一個回答了“社會需要什么樣的工程人才”問題,一個回答了“工程專業本科畢業生應該具備的知識、能力和素養”問題。高分子材料與工程專業參考工程教育專業認證標準,依據培養目標,結合學校特色,提出了12條人才培養標準要求:①掌握高分子材料工程所需的相關數學、自然科學、工程基礎和專業知識;②能夠運用高分子材料工程所需的相關知識,具備對高分子材料成型加工過程進行工程問題分析和解決的初步能力;③具有創新意識,能夠綜合運用所學理論和技術,能綜合考慮社會、健康、安全、法律、經濟以及環境等因素;④掌握高分子材料合成與成型加工實驗、工程實踐、科學研究和工程設計的基本技能,具備對產品、工藝、技術和設備進行研究、開發和設計的初步能力,并能夠設計實驗及對實驗數據進行分析、解釋并得出合理結論;⑤具備計算機理論知識,掌握文獻檢索、資料查詢和現代信息技術等方法,具有獨立獲取新知識的能力;⑥掌握高分子材料與工程專業相關的基礎科學理論知識和工程技術基礎知識,并能應用本專業基本理論知識解決復雜高分子材料工程問題,理解應承擔的社會責任;⑦了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研發、環境保護和可持續發展等方面的方針政策、法律法規;⑧具有較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感,理解并遵守工程職業道德和規范,履行責任;⑨具有一定的參與或組織管理能力、表達能力、人際交往能力以及在多學科背景下的團隊中發揮作用的能力;⑩掌握一門外語,具有較強的聽、說、讀、寫能力,具備撰寫報告、設計文稿、陳述發言、清晰表達及有效溝通等能力,并具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力;{11}具備一定的項目管理能力,理解并掌握工程管理原理與相關經濟決策方法,并能在多學科環境中應用;{12}具有終身學習意識和不斷學習、適應社會發展的能力。上述人才培養標準要求完全覆蓋了工程教育認證標準中對畢業生的要求,能夠完整支撐培養目標,并且能夠按照地方區域經濟社會的發展對人才培養需求的變化而適時調整,使其具有可持續性。同時,本專業制定了可供具體落實、過程檢查和結果評價的標準體系,確保培養標準切實可行,易操作。

3.學生中心,構建課程體系。本專業致力于培養適應經濟發展要求的高分子材料與工程專業應用型人才,為能夠對人才培養標準要求的達成提供有力支撐,構建“211+”課程體系,合理配置基礎知識課程、專業課程、實踐技能課程以及能力素養課程,以滿足區域經濟特別是高分子材料加工行業對人才的需求。該課程體系借鑒國際化教育方法與先進的教學體系,注重學科交叉,在傳統課程體系的基礎上,結合現代教育特點,對課程知識體系進行合理優化:在新的課程體系中融入化學、機械、環境、管理等學科的相關課程?!?11+”課程體系具有基礎性、全面性、系統性,并注重課程的綜合性、交叉性、適應性,能夠滿足社會對高分子材料人才的要求?!?”指化學類和機械類兩大基礎課程群,多學科融合的知識積淀為專業課程的學習奠定扎實基礎。化學類指無機與分析化學、物理化學、有機化學和化工原理等基礎課程;機械類指機械設計基礎、工程制圖與CAD、工程力學和電工與電子技術等基礎課程。第一個“1”是指專業課程群。瞄準我國產業結構轉型升級,重點支持的高分子材料產業。開設高分子物理、高分子化學、高分子材料成型工藝學、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料現代測試方法等課程,滿足區域經濟特別是高分子材料加工行業的需求,滿足學生多樣化專業興趣和職業發展規劃的需要。第二個“1”是指實踐課程群。依托國家級實驗教學示范中心等高水平實踐平臺,開設高分子化學實驗、高分子物理實驗、專業實驗、課程設計、生產實習等實踐教學課程,彰顯重實踐、重應用的特點?!?”是指為適應經濟發展需求而設置的能力素養提升課程,課程內容不斷更新改進,做到與時俱進。如為適應培養國際化人才的要求,開設雙語教學課程;為增強學生的安全環保意識,開設“安全技術概論”和“環境保護概論”課程;為增強學生的經濟意識,開設“新材料經濟與管理”課程,為培養專業能力強、富有責任感的應用型創新人才打下堅實基礎。

4.持續改進,關注人才未來發展。提高教學質量,是高校教育的永恒主題。本專業以工程教育認證的教學質量管理要求為指導性文件,全面建立教學過程質量監督及持續改進體系,大力推進社會、學校、全體老師和學生參與的教學過程質量跟蹤管理體系的實施,持續改進教學質量管理機制,制定教學環節質量監督體系、課程教學評價跟蹤體系及對培養目標及教學質量持續改進的評價體系,從整體上達到工程教育認證標準,促進教學水平和人才培養質量的提高。

專業實行校、院、專業三級教學管理體制。建立了由校領導、教務處、校教學監督組、學院院長、教學副院長、學院教務辦公室、專業負責人等組成的本科教學管理機制。在該管理體系下,根據學校教學管理制度和人才培養的目標要求,建立教學過程質量監督機制,定期進行教學質量評估,持續改進教學質量。建立與工程教育認證相符的教學管理組織機構、制定教學過程管理制度、建立教學質量監督與評價體系、采取培養目標與教學質量監督體系等持續改進措施,促進教學質量的提高。另外,校院兩級教學工作委員會通過對培養計劃的制訂(修訂)等重大工作的審核、指導等對相應的本科教學質量的保障和提高,提供了制度和管理方面的有力保證。同時還建立了畢業生跟蹤反饋與社會評價機制,對本專業的培養目標實現狀況進行持續評估和改進。通過應屆畢業生座談會、往屆畢業生座談會、用人單位調查、社會第三方評估四個途徑對培養目標的達成與否進行定期評價,并制定相應的改進措施。

工程教育認證對地方本科高校是機遇,也是挑戰。在工程教育認證背景下加強專業建設,推進人才培養改革,可以打破傳統教育的束縛,更好的發揮區域優勢和專業特色,推進學??沙掷m發展。

參考文獻:

[1]姜宇,姜松.基于工程教育認證的教師教學創新能力研究[J].高校教育管理,2015,(6):105-109.

篇4

[關鍵詞]高分子材料與工程 人才培養 教學

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0024-02

一、經濟和社會的轉型對國際化應用型人才有迫切需求

培養什么樣的人才(應用型、創新型、學術型等)是人才培養模式的一個重要問題。中國是世界上高分子產業強國之一,但其行業發展的速度遠遠高于人才的培養速度,不斷出現的新產品、新設備、新技術,使原有的企業人才完全不能滿足行業的快速發展以及對新型人才的需求。

二、培養應用型人才的原則

(一)改變教學模式,明確培養目標

國際化應用型高分子材料與工程專業的培養目標,是以建設核心課程群為核心,為滿足市場和企業的需求,實現國際化的目標,重視實踐教學,培養出既擁有扎實的相關專業的理論知識,又能夠在高分子材料的加工工藝等方面從事新產品研發、新設備及儀器制備、新工藝流程設計工作,具有綜合素質、實踐能力以及創新能力的新型技術型人才,更好地服務于社會經濟建設和石油產業。

(二)全面實施素質教育,提高其實踐能力

通過基礎實驗、專業實驗、生產實習、認知實習、兩課等多種形式來提高學生的綜合素質,從而加強對學生人文化素質、專業素質、思想素質、服務意識的培養,使學生能較好地獲取專業知識,并熟練運用專業知識,提高自身創新能力。我們提出并實施了培養較強工程實踐能力和創新能力的措施方案,多方位、多角度加強學生實踐創新能力和工業化生產能力,培養學生狼隊團結精神,提高學生日常英語和專業術語的應用能力。

(三)夯實基礎知識,拓寬專業知識

要想培養學生的適應能力,就必須使其具有扎實的基礎理論知識,并拓寬其專業知識面。夯實基礎,一是拓寬基礎理論知識和技能,強化知識體系建設,發揮課程群的核心作用,使學生牢固掌握基礎知識,知識結構建設合理,培養學生科學合理的思維方式,提高他們的應用能力,以適應將來職業崗位的要求。二是將專業基礎課拓寬到新的工程認證的專業目錄下,為專業方向提供廣闊的工程技術市場。拓寬專業知識,不是改變專業課程的名稱,而是認真整合該專業的主干課程,豐富實踐教學的教學內容,建立新的專業課程體系。我們在全院公共平臺課基礎上增設了國際經濟法、國際金融法、國際商法、西方文化鑒賞等課程,強化英語交流應用,加大了實踐創新能力的培養力度。

(四)構建核心課程群,提高學生國際競爭力

教學改革的重點是對核心課程群的建立,其直接實現了對人才的培養,促進了人才知識結構的形成以及能力的培養,是提高學生綜合素質的主要途徑。我們從以往注重學生理論培養,改為注重學生實踐能力的培養。如高分子基礎實驗由原來的8學時增加為56學時,另在大二增加了兩周的認知實習,以此來提高學生對本專業的歸屬感和認同度。對課程進行融合和重組,避免課程內容重復;對專業基礎課,如高分子化學和高分子物理采用雙語教學和海外歸國人員全英文教學;新型課程體系的建立要強調應用工程的概念,重視各學科知識之間的聯系以及安排的時間順序,建立完整的課程體系。在英語聽說中,根據將來可能的工作環節進行視聽教學設計,訓練聽說能力和講解在國外可能遇到的民族、風俗、宗教事務等問題。

三、人才培養模式的渠道

(一)實施遞進式教學平臺

為了滿足企業的實際需求,在培養應用型工程人才方面,必須堅持面向基層、面向社會、面向一線生產的原則,通過對通識教育的強化,提高學生的綜合素質以及專業實踐操作水平。新的教學模式主要包括兩課素質教育平臺、學術實踐創新平臺、基礎實踐平臺以及綜合實踐平臺,以實現學生的分層次培養,多角度遞進式培養,滿足社會經濟以及企業的各方面要求,使學生的個性空間得到發展。

(二)大幅度增加實踐教學,提升學生工程實踐能力

與其他學科不同,高分子材料與工程專業有其明顯的特點,它是以工程實踐和實驗為基礎進行總結的一門學科。根據本學科的特點,教研室在制訂教學培養計劃之前,要重點增加實踐教學的課時,以提高學生的創新意識、工程意識和實踐操作能力。

在課程設計和畢業論文實踐中,應結合教師科研項目和企業解決現場生產實際的項目,選派學生到企業現場做畢業論文等。這樣可使學生獲得良好的科研能力和現場工作經驗,熟悉企業現場文化氛圍,能有效地促進學生實踐操作能力,為以后學生職業的發展打下良好的基礎。

(三)為滿足市場需求,采用“訂單式”的人才培養模式

將人才培養與市場需求結合,通過“訂單式”的人才培養模式進行教學改革。這樣不僅能滿足企業對國際化應用型人才的需求,而且有助于學生的順利就業。另外,單位還可根據實際狀況,為“訂單式”培養學生提供一定的費用(獎學金、貧困助學金等),以解決學生在學習、求職中遇到的困難。近幾年,我校先后與中財管道和川路集團有限公司等單位簽訂了“訂單式”培養協議,為企業的發展培養了一批技術人才。

(四)培養學生對知識的運用能力以及創新能力

學校要積極與企業合作,為學生營造規范的實踐環境,培養其創新能力和綜合素質,提高學生的社會競爭力。在中財管道實習中,學生必須頂班實習,這可以讓學生充分利用學科優勢和區域優勢進行現場比賽,建立實驗室,給學生提供一定的實踐基地,使產、學、研密切結合,提高學生的工程技術能力,保證實踐教學效果。學生可在實踐基地完成認識和生產實習任務,以及工藝試驗活動。實踐操作活動可以幫助學生加深對基礎理論知識的理解及運用,同時還可以讓學生及時了解相關專業的發展前景以及存在的問題,有助于學生順利走向工作崗位。

(五)師資隊伍建設的加強

為適應素質教育的改革,教師知識的更新與自身素質的提高非常重要。只有高水平的師資隊伍才能培養出高素質的人才。西南石油大學高分子材料與工程專業2002年第一次招生,目前已招生12屆,從2010年起就是四川省特色專業,為國內培養了大量的應用型人才。2005年我們在全院教學實踐中,以歸國學者代加林教授為責任人,在高分子化學雙語和物理雙語課程的建設及教學方面率先取得了發展,為國際化人才培養跨出了第一步。經過7年的建設,兩雙語課程成為校精品課程,而后學院又引進3名海外高級人才和多名985高校博士,以此促進了多門雙語課程的開展,為國際化人才培養奠定了良好基礎。這些高水平科技人才的引進,大大提高了教師的科技創新能力以及科研能力。

此外,還應重視對青年教師的培養,讓經驗豐富的教師指導青年教師,幫助他們在專業教學方面有所突破。

四、小結

隨著高分子材料的迅速發展,每年都會涌現出一批新材料、新工藝以及新技術。如何培養相關專業學生的工程應用能力,促進高校的辦學質量和人才培養質量的提高,是目前乃至未來高校教育所面臨的挑戰。當然,如果因此忽略了科研創新能力的培養,就不能為社會經濟以及企業的發展培養高級人才。因此,要同時注重培養學生的工程應用能力以及科技創新能力,運用“強基礎,重應用,突創新”的人才培養模式,培養出適合社會經濟發展需要的人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 黃平.高校教學質量工程的深層思考[J].湖北財經高等??茖W校學報,2007(4):47-48.

[2] 龔春麗,文勝,鄭根穩,汪連生,顏永斌.高分子材料與工程專業人才培養方案[J].孝感學院學報,2008(6):109-111.

[3] 高煒斌,枝苗,自瑛.高職教育中高分子材料加工專業人才培養模式探析[J].遼寧教育行政學院學報,2006(12):69-70.

篇5

關鍵詞:培養計劃;培養目標;材料科學與工程;麻省理工學院

歐美國家在20世紀60―70年代開始設立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領域研究認識的變遷,即“材料研究需要依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業目錄進行了調整,將原來劃分過細的十多個材料類小專業合并成了現在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業。同時,在引導性專業目錄中還設置了材料科學與工程一級專業。雖然以材料科學與工程一級大學科來設置專業是必然趨勢,但材料科學與工程人才培養模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設置了材料科學與工程本科專業,期望以歐美的模式來培養材料學科人才。實際上,早在20世紀80年代,當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業的本科生開設了材料科學導論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質與動量傳遞(簡稱三傳)4門基礎課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業培養計劃的修訂工作,查閱了國內外許多大學這個專業的培養計劃,國內高校在材料科學與工程專業培養計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工(MIT)材料科學與工程專業本科培養計劃的公開信息最多,不僅有課程列表和學分要求,還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務(OpenCourseWare),使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內容。此外,MIT材料學科是USNews全美排名第一的,他們的培養

計劃應該具有更好的借鑒意義。本文在反復仔細研究其有關本科培養的各種公開資料的基礎上,對其培養計劃進行了分析,結合自己的教學工作實踐,總結了一些心得體會,希望與國內同行共享。

一、麻省理工材料科學與工程專業的培養計劃

MIT材料科學與工程系設3個專業(Course)。其一為一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3),學生所得學位是材料科學與工程理學學士(Bachelor of Science in Materials Science and Engineering),其所授學位是被ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,美國工程與技術鑒定委員會)授權的,絕大部分學生都選讀這個專業。其二為課程選擇度更大的一般專業(Course 3-A),這個專業的畢業生將獲得沒有特別指定專業領域的理學學士(Bachelor of Science without specification)學位,系里并不尋求ABET對這個學位的授權,只有很少學生選擇這個專業,常常是醫學、法學、MBA預科生選擇這個專業。第三是考古與材料專業(Course 3-C),學生所得學位是考古與材料理學學士(Bachelor of Science in Archaeology and Materials),系里也不尋求ABET對這個學位的授權。從系里是否尋求對所授學位授權就可以看到,MIT材料科學與工程系本科生的主要專業是一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3)。后面的討論主要針對Course 3的培養計劃進行。

1. 課程和學分要求

該培養計劃的要求包括:(1)MIT的一般要求,共17門課程,其中自然科學6門,人文社科8門,限選科技課程2門,實驗課程1門。(2)交流能力課程(Communication Requirement)4門。(3)系內課程,包括一套核心課程(Core subjects,共10門課),一個論文或2個實習以及4門限選課程,合計184~195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1,表中課程名稱前面的數字表示課程號,后面跟表示學分的數字、課程性質、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成,表示學習課程所需要的時間分布,中間用短線隔開,第一個數字表示講課時間,第二數字表示實驗、設計或者野外工作時間,第三個數字表示預習的時間,是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見,一般專業課程,預習所需時間是講課時間的2~3倍。

備注

*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。

(1)這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分,但不能同時計算。

(2)可以選9-12學分。

(3)通過申請,可以被類似課程替代。

2. 限選課程的選擇

中列出了21門限選課程,每個學生只需要選擇4門課(48學分)。理論上,學生可以在21門課程中任選48學分,甚至經過批準,還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上,由于材料的范圍很廣,這些選修課程是根據主要的研究領域來設置的,它們是: 生物與聚合物材料(Bio-and Polymeric Materials),電子材料(Electronic Materials),結構與環境材料(Structural and Environmental Materials),基礎與計算材料科學(Fundamental and Computational Materials Science)。

因此,在MIT材料學院的網頁上,曾經列出了各領域推薦的限選課程。網頁上還列出了每一個方向的咨詢教授,以方便對上述領域某一方面更感興趣的學生選課。

3. 部分課程大綱和教學情況分析

(1)材料科學與工程基礎課程

這個課程為15學分(5-0-10),總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行,實驗周不上課,一共有4個實驗周。這樣,材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周(一個學期14周,最后一周為考試)。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課(lecture),周二和四各1小時的復習課(recitation)。所以一共27次講課,18次復習課。實際講課為24次,另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內容,即每次測驗和考試都是分段內容。

這個課程由兩個教授分別講授,每個教授都是24次課,因此可以推論,每次每個教授將講1小時。一個講授結構和化學鍵(Structure and Bonding),一個講授熱力學和統計力學學(Thermodynamics and Statistical Mechanics)。

兩部分課程分別布置6次作業,每部分每次都是2~3個題目,都有交作業的期限,沒有按期交作業的,該次作業成績為0。作業答案在交作業期限過后就會立即公布。課程總成績由作業成績占20%、三次測驗占80%構成。得分標準為:總評80分以上A,70~79分為B,55~69分為C,低于55分為不及格。

(2)實驗課程

MIT材料系內有2門必修的實驗課程,即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業交流能力培養的課程,所以,教學過程特別注意專業交流方面(包括論文寫作、口頭技術報告等)的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修,在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課(Materials Project Laboratory)基本上就是幾個同學合作的科研項目,在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例,介紹其教學和考評辦法。

如前所述,材料實驗共4個實驗周,實驗周沒有其他專業課。實驗內容包括量子力學原理演示、熱力學和結構,同時囊括了幾乎全部現代材料分析研究方法(XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等),并通過口頭和書面方式加強交流能力培養。從教學內容看,這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務。

一般將50個左右學生(2011年的2年級學生只有43人)分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題,每個主題下面2個實驗,2個組共選一個主題,每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗,每次4小時。因此,每個組每周只做3個實驗(每個主題做1個實驗),共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗,對另一半實驗的了解,通過每周2次的1小時交流課程(recitation sections,一般隔天舉行)來實現。交流課上,大家各自在黑板上即興介紹實驗的發現,回答教師和同學的提問。

該實驗課由3個教授上,其中一個總負責。課程成績評分標準

二、分析和討論

1. 關于必修課和選修課

系內必修課程除畢業論文或企業實習外,共有10門。大學一般要求的17門課,理論上可以自由選擇,但從表1系內課程的先修課程可以看出,微積分I和II,物理I和II是需要先修的,大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門,能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表(roadmap)可以看到,另外2門自然科學是化學和生物。所以,自然科學的必修課程實際上相當于14門。

限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內選修課。有3門系內課程(共39個學分)可以作為GIR課程來選,但不能同時作為系內課程要求的學分。大多數系內選修課程的學分為12分,這樣的話,系內限選課48學分需要選讀4門。所以,每個學生可以有6門專業選修課程。有意思的是,在表1中只有21門限選課程,而該系主要的研究領域(或者說相當于我們的專業方向)有4個,平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程,過去幾年只有19門課,平均每個方向只有4.75門課程??磥恚琈IT材料科學與工程專業的課程設置,并不鼓勵學生選單一專業方向的課程。實際上,在以前分專業方向限制選修課時,每個專業方向僅僅提供2~3門課程,進一步的分析見下文。

反觀我們的培養計劃,我們的專業方向必修課程有5門(14學分),選修課程應選4門(8學分),合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數計算的。如果按照MIT的學分計算方法,學分約為每周上課學時數的3~4倍,考慮到我們的上課周數為17~18周,而MIT才14周,因此,我們的專業方向應選學分至少相當于MIT的88學分,比其4門課程(48學分)的要求多了5門課程(40學分)。可見,我們的培養計劃更加注重學生專業方向知識和技能的培養。

另外,MIT材料科學與工程系的研究領域非常廣泛,關于其主要研究領域的介紹出現在3個網頁上。其一是在該系的學位要求中關于限選課程的介紹網頁,4個主要的研究領域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結構與環境材料、基礎與計算材料科學。其二是在MIT的招生網頁,4個主要的研究領域分別是:半導體材料和低維系統(Semiconductor materials and low-dimensional systems)、能源材料(Materials for Energy)、納米結構材料(Nanostructures)、材料的生物工程(Bioengineering of Materials)。在介紹全體教師(Faculty)的網頁,列出了30個研究方向(discipline),共122人次(有重復計算,因為實際教師只有35人),平均每個研究方向4.07人次(或1.17人)。少的方向僅1人如微技術、半導體,最多的是納米技術,23人次。上面列出的生物工程(包括生物物理和生物技術)9人次,能源材料(包括能源與環境、儲能)9人次。人數比較多的研究方向還有結構與環境材料9人次,高分子材料7人次,電、光和磁材料7人次。

可見,盡管MIT研究的材料類型很多,但其本科生培養計劃中,涉及具體材料類別方向的課程特別少。

2. 關于考核與成績

MIT很多課程的成績評定都包括平時作業和出勤與課堂參與情況。有的課程,考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%,有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的,與我們頭腦中關于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。

3. 關于選課進度安排

MIT材料系沒有規定統一的選課進度表。但從其推薦的選課安排(roadmap)看,具有如下特點:

(1)8門大學一般要求的社科課程(GIR)分布在8個學期選修,即每學期選修1門社科課程;

(2)一年級把大學要求的6門自然科學課程(GIR)學完,包括數學、物理和化學。

(3)二年級起全面進入專業學習。第一學期學習材料科學與工程基礎、材料實驗2門課程,兩門課交叉進行,實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎課,實驗周每天都有實驗或交流,學習安排非常集中。

(4)每學期的課程一般為4門,其中1門為社科課程。

MIT二年級第1學期就學習專業基礎課程,這比我們的教學計劃提前很多。國內的教學計劃進度安排曾經強調,前兩年不安排專業課,以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期,材料研究方法更是被安排在第6學期,使得高年級學習特別緊張,深入接觸專業知識和方法的時間被推遲。

4. 關于培養計劃的修訂

從網頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養計劃,其培養計劃在2003年做了很大的調整。兩者的比較

這兩個培養計劃的最大差別在必修課,課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內容可以發現,新培養計劃中的“材料科學與工程基礎”包含結構與化學鍵、熱力學與統計力學兩大部分內容,分別由兩位教授講授,似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程,因為其教材之一仍然是物理化學(Engel, T., and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2005. ISBN: 9780805338423)?!安牧蠈嶒灐睉撆c原先的“材料結構實驗”對應,“材料綜合實驗”應該與原來的“材料加工實驗”對應。“材料的微結構演變”與原來的“材料結構”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門,合并2門,增加4門,課程總數不變。

選修課變化較小,只是增加了若干課程,特別是生物材料和納米材料的課程。其實,兩門生物材料課程是2000年增加的,當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業方向,學生可以任意選課。但實際操作時,仍然向學生推薦各專業方向的課程組合。無論如何,每個專業方向的課程不足4門,學生必然需要選修其他方向的課程。

從2003年至今,必修課沒有變化,選修課則有一些小的調整(表5)。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學(Chemical Metallurgy)2門課程。增加了2門數學,材料熱力學(原來的必修課),先進材料加工,衍射和結構,材料的對稱性、結構和張量性質,材料選擇,共7門課程??梢?,增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程??梢姡词故沁x修課的調整,仍然在繼續加強有關材料行為特征方面的課程,減少有關具體材料種類的課程。

5. 關于培養目標與課程設置

過去,MIT材料科學與工程系培養目標分四類,研究型學位(Course 3)、預科型學位(Course 3A)、實踐型學位(Course 3B,2003年取消)和考古型學位(Course 3C)。其中,研究型學位與實踐型學位培養要求的唯一差別是不變的,即前者在四年級做畢業論文,后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業實習,其他課程要求完全相同?,F在把實踐型學位取消了,但仍然保留了學生向這個方向發展的渠道,即學生仍然可以選擇做畢業論文或者企業實習,學位合并在研究型學位(Course 3)中。

從2003年培養計劃大調整來看,MIT材料科學與工程專業(Course 3)的主要培養目標是讓本科畢業生繼續深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養計劃進行調整。這從MIT選讀實踐型學位人數變遷或許可以看出一些端倪(表6)。從1998年到2002年,實踐型學位人數多于研究型學位的人數,2002年突然降低,與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數,從2002年起突然減少,由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養計劃調整當年,還有5人注冊為實踐型學位,這應該是此前培養計劃延續所致。

那么,沒有了實踐型(Course 3B)學位,是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002~2008年MIT材料系本科畢業生去向分析。除了一些研究生院,網頁一共列出了38家企業和17家政府部門或咨詢機構。統計2002年以后(至2005年結束,當年僅剩下1人)各年4年級實踐型學位人數(也約等于當年畢業人數)總和恰為38人,與畢業生去向統計的企業單位數剛好相同。這難道是巧合?是否可以推論,2003培養計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業實習了?

MIT材料專業取消實踐型學位,以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業論文事實,一方面可能與美國產業向國外轉移,本國企業對工程師的需求減少有關;另一方面,MIT培養計劃中的課程設置調整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數銳減在前(2002年),培養計劃調整在后(2003年)。培養計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現象”,顯然屬于工程類課程。因此,其培養計劃課程中增加材料研究型基礎知識、減少工程知識的傾向十分明顯,也說明其培養計劃隨社會需求進行了及時調整。

另外,盡管2003年培養計劃中的必修課有較大調整,但選修課調整比較有限。而且調整前后,沒有改變其材料類本科生寬專業培養的模式。

但在選修課中,把專業方向的基礎課程去掉,仍然讓人有點匪夷所思。例如,高分子化學在高分子材料領域歷來就被認為是專業基礎課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養計劃核心課程,可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎課程??梢?,MIT把專業方向的一些基礎知識培養放在了研究生階段。

以上似乎給人這樣的印象,如果不繼續讀研究生,則專業方向的基礎知識是不太夠的,無形中將人才培養的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經驗來看,學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征,未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程,為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料,我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。

另外,注意到MIT材料專業研究生數量是本科生數量的2.2倍,有很多研究生來自校外,特別是來自國外。所以,MIT材料專業培養計劃中對專業方向選修課程的調整,結合研究生階段的課程安排,既考慮到了本科寬專業基礎的培養模式,又打通了本科生培養與研究生培養之間的關聯,在研究生階段加強專業方向基礎知識的培養,也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生,還是十分合理的。

MIT材料專業的本科培養計劃,不斷強化了按照材料大類進行培養的模式,必修課和選修課都加強了材料基本行為知識的課程,減弱了材料類別基礎知識的課程,把后者移到研究生教育階段。這說明國外關于“材料研究依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”的認識形成30多年以來,不僅沒有改變,還在進一步加強。MIT在2003年對培養計劃大調整時,加強了材料研究基礎知識課程,減少了工程類課程,其本科生的主要去向是進一步深造,直接到企業就業的比例急劇減少。本科生階段加強研究基礎知識課程,把專業方向基礎知識培養放在研究生階段,加強了研究生的知識培養,可能是其材料研究能夠長期在美國名列前茅的原因之一。

篇6

關鍵詞:高分子材料與工程專業;畢業設計;問題;措施

畢業設計是本科教學中至關重要的一個環節,但由于高等教育規模不斷擴大,教學資源緊缺,師資、設備和實驗室等嚴重不足,高校本科畢業設計弱化,很難達到人才培養目標的要求。因此,如何保證和提高畢業設計的質量就成為當前高校關注和研究的重大課題。筆者結合指導畢業設計的經歷,就本科院校高分子材料與工程專業畢業設計工作中存在的典型問題和如何加強畢業設計教學提出一些建議。

一、畢業設計工作中存在的主要問題

1.學生投入的時間和精力不足

本科院校高分子材料與工程專業畢業設計一般安排在大學四年級下學期。目前,國內大學生數量非常龐大,就業競爭非常激烈,大學生想找到滿意的工作非常困難,因此許多學生在大四上學期就開始頻繁參加各種招聘會和面試,這就勢必占用有限的畢業設計時間。此外,就業市場人才需求的高層次化迫使許多本科生把考研當成出路,許多學生在臨近畢業時將大部分時間和精力用于準備考研復試或學校調劑上,無法集中精力進行畢業設計。這些因素都使得畢業設計時間嚴重受到擠壓而縮水,學生的有效設計時間不足,畢業設計質量得不到保證。

2.學生專業基本知識欠缺

由于近年高校不斷擴招,為保證教學計劃的完成,許多高校不得不壓縮課時,這就造成一些學生基礎知識不扎實,高分子材料與工程專業學生普遍存在專業知識基本概念模糊、專業知識面雖然較寬但不夠深入、專業知識整合能力不強等問題。畢業設計是對大學四年所學專業知識的全面綜合,涉及多門課程,雖然學生此前已做過單門課程的課程設計,也在課程設計的過程中具備了一些知識整合的能力,但在做畢業設計時許多學生對畢業設計整體思路仍然不能正確領會,缺乏條理性,拿到畢業設計題目后往往感到無從下手,甚至連指導教師提供的文獻資料都看不懂,只能消極地等待導師的幫助,或等著其他同學做過后自己再模仿著做。這些學生一旦在設計過程中遇到問題就會束手無策,更別提能進行一些創新性的設計了。

3.教師指導不到位,影響畢業設計質量

以筆者所在的中原工學院材料與化工學院為例,師生比例相對較小的專業,往往一個指導教師同時指導十幾個學生;師生比例相對較大的專業,一個指導教師也要指導七八個學生,其中不乏新引進的經驗不足的教師。目前,大多數教師都承擔著繁重的教學任務,還要撰寫論文專著、開展科研工作等,用于指導學生設計的時間和精力很有限,學生得不到應有的指導。另外,部分教師長期在校內從事理論課教學工作,接觸生產一線的機會很少,解決實際工程問題的能力不足,而畢業設計指導教學卻是一項實踐性、方法性都很強的工作,隨著對畢業設計選題的應用性及與科研結合要求的提高,指導教師特別是年輕教師科研實踐經驗不足的缺點越來越多地暴露出來,這也在一定程度上影響了教師對畢業設計的指導質量。

4.管理不善,考核不嚴

各高校雖然都對畢業設計有一套管理辦法,但在執行的過程中卻普遍存在不嚴格、不規范、缺乏有效監控等現象。比如,題目審查不嚴格,一些難易程度不合適、與本專業相關性不大或無創新性的題目通過;個別教師對畢業設計指導工作敷衍了事,對學生的考勤不嚴格。而對于畢業設計過程中學習態度欠佳、設計工作不認真、設計任務完成不好的學生,由于種種因素,也很少在最后的成績評定中將其確定為“不及格”。這些因素都使畢業設計達不到預期的效果,質量欠佳。

5.畢業設計經費偏少、條件有限

針對目前高分子材料與工程專業的特點,畢業設計課題的類型主要為工程技術研究,即以高聚物的制備、改性和應用研究為主。工程技術研究類型的課題對場地、設備數量、耗材數量等都有較高的要求,許多學?,F有的實驗室條件根本無法滿足部分實驗測試的要求,這就直接導致學生難以高質量地完成畢業設計。

二、提高畢業設計質量的措施

1.調整畢業設計時間安排

為了解決就業和考研復試對畢業設計的沖擊,可以將畢業設計工作由在第八學期一個學期進行改為在大四全年進行,這樣教師只需將畢業設計題目于第六學期期末上交系部,經系部審核通過后定題,再將題目下發到每個畢業生手中,學生便可根據自身條件選擇感興趣的題目。然后,指導教師與學生見面,初談課題意義、畢業設計要求等,將《畢業設計任務書》下發給學生,向學生布置假期的文獻調研或與課題相關的實踐工作。學校還可以安排不考研的畢業生提前進入實驗室開展論文實驗或設計,安排考研的學生在第八學期開學后進入實驗室,這樣分兩批進入實驗室開展畢業論文實驗,有利于緩解學校實驗資源不足的緊張局面,對于不考研先做畢業設計的學生來說,也可以有更多的時間找工作、參加面試或參加崗前培訓,從而為就業爭取機會;而對于考研的學生來說,則可以在第八學期得到相對充分的實驗室資源和其他同學的幫助。

2.合理分配課題

由于學生興趣、對專業課程掌握程度不同,再加上畢業后工作崗位的要求不同,他們對課題的選擇有自己的考慮和出發點。為了使每個學生都能最大限度地從畢業設計中獲益,指導教師就應與學生及時、充分地溝通,了解每個學生的長處和興趣,在給學生布置畢業設計題目時充分考慮這些因素,使每個學生都能高質量地完成畢業設計。

對于一些要到單位實習的學生,可以采用“產、學、研”結合的形式,以實習內容結合本專業知識確定畢業設計題目,這樣就解決了實習與畢業設計時間沖突的矛盾,使學生既能通過實習掌握一定的未來工作的技能,又能通過畢業設計培養運用專業知識分析問題、解決問題的能力。對于考上研究生的學生,可以結合學生的專業方向確定難度適宜的課題,也可以讓他們參與指導教師的科研課題,為他們以后開展研究工作打下一定的基礎。

3.加強指導教師在畢業設計中的作用

雖然畢業設計是學生自己動手做的,畢業設計的質量很大程度上取決于學生的能力,但畢業設計質量的提高卻取決于教師觀念的更新和業務素質的提高。整個畢業設計過程應以學生為主體,教師適時進行啟發指導,在業務、實驗方案和工作作風等方面對學生進行指導,使學生的獨立性得到更好的培養和發揮。

4.嚴格管理體系,完善評價體系

要使畢業設計保質保量地完成,學校就必須高度重視過程管理,建立畢業設計環節工作流程,指導學生按流程進行畢業設計。學??梢愿鶕厴I設計進度安排隨時抽查學生的階段性工作。此外,還要加強制度管理,嚴格考勤,重視開題、文獻綜述、畢業答辯等環節,從根本上杜絕畢業設計中抄襲和剽竊的現象。為確保畢業設計成績評定的客觀性和公正性,學校還要建立科學規范的畢業設計質量評價體系,針對指導教師、評閱人、答辯專家制定不同的評價項目和標準,最大限度地避免不同專家評價學生畢業設計時的主觀差異。為激勵指導教師和學生,學校還要堅持每年進行優秀畢業設計和優秀指導教師的評選,對學生的優秀畢業設計進行匯編和展示,對優秀指導教師進行表彰和獎勵,營造一種積極向上的氛圍,進而提高畢業設計的質量。

參考文獻:

[1]杭祖圣,談玲華,唐青.科學發展觀下應用型本科院校高分子專業畢業設計質量的探討[J].廣東化工,2009,(10).

[2]孫權,吳秋云.高校本科畢業設計存在的問題及對策分析[J].普通高等教育研究,2008,(11).

[3]張輝,張記龍.本科畢業設計(論文)問題分析及對策研究[J].山西農業大學學報,2008,7(6).

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教學內容的調整優化

1結合地方實際,調整優化課程內容《材料化學》涉及的內容很繁雜,新材料廣泛用于通訊、交通、能源、生物醫用以及建筑等各種領域。作為一門選修課,只有36學時,不可能每個章節都能講得非常細致全面,這就要求老師講授內容要精心組織,貫徹少而精,求實效的原則,結合地方實際的需求來安排教學內容。并且,課堂教學的目標不是將所有的知識傳授給學生,而是將學生引入一個新領域。于是,我們根據教學大綱和教學目標,結合廣東省尤其是惠州市企業的實際情況,對《材料化學》的教學內容進行了調整優化,對于特種陶瓷材料、光學材料、功能高分子材料以及半導體材料等進行重點講解。例如,惠州市是全國應用LED的試點城市之一,有強大的照明和顯示產業。我們結合2008北京奧運會以及上海世博會應用了大量的LED燈作為實例,對LED的原理、優點、國內外現狀、存在的問題以及發展趨勢進行詳細的講解,使學生對LED有了一個初步的認識和了解。

2介紹學科前沿,拓寬學生知識面材料的發展突飛猛進使教材有一些滯后性,所以老師在闡明經典分析理論和方法的同時,要隨時關注相關材料的發展動態,及時更新教學內容,引入各個領域中材料化學的新進展、新成果。通過在教學中不斷滲透前沿科學,不僅使材料化學教育富有生命力、感染力和時代感,而且也培養了學生的科學素質,激發了學生的學習熱情,同時在介紹前沿科技時,教師表現出的崇尚科學的情感和求真求實的價值觀也會對學生產生深遠的影響。教學的同時,我們也向學生介紹相關的老師的研究方向、研究成果,讓他們知道一些高新技術、前沿科學并不是遙不可及,而是就在我們身邊,激發他們的研究熱情,幫助他們選擇老師做畢業論文,這對于學生的就業甚至求學深造、走向科研之路都是有利的。

教學方法和手段的改進

根據不同的教學內容,改革教學方法和手段,是提高教學效果的重要環節?!恫牧匣瘜W》涉及的化學基礎知識很多,包括無機化學、有機化學、物理化學、分析化學,甚至包括工程技術專業課程化工原理的相關知識。很多學生就不擅于綜合應用化學化工的基礎理論來理解材料科學,反映《材料化學》比較難學。針對這些問題,我們對教學方法和手段主要做了如下的改進:

(1)理論教學上,講清難點,突出重點。在講解材料的組成、結構、性能與加工工藝關系的時候,結合實例,把相關的無機化學、有機化學、物理化學、分析化學、化工原理基礎知識提出來,讓學生回憶所學的知識,活學活用,既加深了對基礎知識的理解,又提高了知識的應用能力,明白理論與實踐有時只有一步之遙。在介紹高新技術和前沿科學的同時,強調它們所應用的經典基礎理論知識,通過點面結合,讓學生注重在扎實的理論知識上創新思維的培養。

(2)組織好課堂教學。在設計一堂課的時候,根據講授內容,以不同的方法進行教學。例如,講超導材料一章時,我們以3D電影《阿凡達》為例,讓學生討論地球人與納威人為什么而戰,名叫“Unobtanium”的礦石有什么用等等,從而引出超導材料,這樣就大大激發了學生的學習興趣。講功能高分子材料一章時,先讓學生做幾個生活中常見的功能高分子材料的選擇題,讓他們帶著問題聽講,起到事半功倍的教學效果。在教學過程中,老師不但要授之于魚,而且要授之于漁,因此一般采用設疑或質疑的方式,引導學生獨立思考,并分析討論得出正確的結論,充分發揮學生學習的主觀能動性,把被動學習變為主動學習,將他們的求知、就業、成才聯系起來[2]。(3)恰當使用多媒體教學。材料化學的發展,不外乎深化和融合。深化,即是從宏觀的反應動力學到微觀的反應動力學,從平衡態到非平衡態,從研究個體發展到研究相之間聯系、滲透以及不同層次的整體統一。融合,即是采用多學科滲透、融合來解決各種問題。如果單靠語言和文字描述來講解材料化學,學生難以理解。而多媒體教學具有直觀、形象、生動、信息量大、交互性強、人性化和科學性的特點,對于增加課堂容量,促進教學過程的優化和個性化,調動學生的積極性,提高教學的質量和效益起到了巨大的作用。但是多媒體教學容易削弱課堂上老師與學生之間的情感交流。因此課堂上應恰當地運用多媒體、掛圖、模型、板書,傳統和現代的教學手段相結合,創造良好的學習氛圍,幫助學生理解知識,讓學生記憶深刻。

考核方式多種多樣,注重培養學生的綜合素質

大學生綜合素質的培養是社會發展的需要,也是高等教育改革的目標[3]。而學生課程成績的考核,既是提高學生綜合素質,考查學生掌握知識、運用知識的重要手段,也是檢驗教師教學的一種方法。作為一門重要的專業課,材料化學要培養大學生實事求是、嚴格要求的科學態度,培養大學生實現某個目標具有的科學思路、創新精神,應該采取多種多樣的考核方式,激發學生的學習熱情,提高教師的教學水平。本課程強調平時成績的重要性,占40%,期末成績占60%。平時成績主要靠以下三個方面進行打分:一是根據學生的出勤情況;二是根據課堂表現,例如老師提問,學生參與討論的積極性,發表自己的見解;或者是讓學生自學、獨立思考,提出自己的問題讓大家參與討論;三是平時布置一些小題目,考查學生課外查閱文獻、主動獲取知識的能力以及自學能力。

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關鍵詞:綜合實驗;科研素質;生物仿生

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)05-0263-02

在本科生結束所有專業實驗后,畢業論文設計實驗開始之前,很多高校開設了大學綜合實驗,該課程將引領本科生正式進入科學研究的道路。綜合實驗涵蓋了大學階段所學的重要實驗方法和技術,是學生的科研素質培養的重要環節[1]。我們結合高分子材料專業學生的基礎知識與廈門大學軟物質與生物仿生研究院的特色研究方向,設計了粒徑可控單分散高分子微球的制備及其自組裝光子晶體結構色。這不僅綜合運用了高分子化學實驗技術,而且以合成絢麗多彩的蛋白石結構產品為目標,有效激發了學生的科研興趣,潛移默化地提高了學生的科研素質。

一、教學步驟

本實驗模擬科研項目研究過程,設計了如下環節。

1.實驗準備和講解。閱讀相關中英文文獻和實驗大綱,自行設計基本的實驗步驟,小組討論后與指導教師共同確定實驗計劃。

2.制備過程。本實驗采用無皂乳液聚合制備不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球,利用重力自組裝和垂直沉淀組裝法制備不同顏色光子晶體,比較不同組裝方法對光子晶體質量的影響。

3.表征。高分子微球組分:紅外光譜(FTIR)可以對高分子微球的分子結構與組分進行表征。形貌:采用掃描電子電鏡(SEM)觀察樣品在微觀尺度上的形貌,觀察光子晶體的組裝情況。粒徑:動態光散射(DLS)可以測得微球的大小和粒徑分布,SEM以觀察并統計計算微球的粒徑大小及分布。光子晶體光學性質:紫外可見分光光度計可以表征光子晶體的反射性質。

4.實驗總結。通過小組討論,以公開答辯和撰寫綜合實驗論文的方式,分析和講述實驗結果。

二、實驗目的

光子晶體結構色在生物中廣泛存在,如蝴蝶的翅膀,孔雀的羽毛等[2-4]。本實驗將利用高分子微球自組裝方法制備光子晶體結構色,模仿生物光子晶體結構色。具體實驗目的如下:

1.掌握無皂乳液聚合的方法制備單分散粒徑大小可控的高分子微球原理,通過改變共聚單體的量,制備不同粒徑的微球。

2.通過對高分子微球進行自組裝,了解微球自組裝原理,掌握高分子微球自組裝方法。

3.掌握自組裝高分子微球光子晶體的結構及性能表征方法。

三、實驗步驟

1.聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球的制備。本實驗采用無皂乳液聚合制備不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球,聚合以過硫酸銨為引發劑,去離子水為分散介質,氮氣為保護氣體,機械攪拌為300轉/分鐘(rpm),通過改變丙烯酸的添加量控制微球粒徑大小。

由于苯乙烯容易自聚,在運輸過程中需要加入阻聚劑,購買來的苯乙烯需精制。苯乙烯的沸點為145.2℃,為了防止在高溫下苯乙烯自聚,需采用減壓蒸餾,減壓可降低苯乙烯的沸點。具體實驗步驟如下:安裝減壓蒸餾系統,檢查系統漏氣情況,方法是:關閉安全瓶上閥門,開始減壓,壓力穩定后,夾住連接減壓泵的橡皮管,觀察壓力計所示系統壓力是否減小,沒有減少表示系統密閉性好。加入不要超過蒸餾瓶的一半苯乙烯,開動油泵,調節毛細管導入的空氣量,以能冒出一連串小氣泡為宜。當壓力穩定后,開始加熱。液體沸騰后,應注意控制溫度,并觀察沸點變化情況。待沸點穩定時,轉動多尾接液管接受餾分,蒸餾速度以0.5~1滴/秒為宜。蒸餾完畢,除去熱源,慢慢旋開夾在毛細管上的橡皮管的螺旋夾,待蒸餾瓶稍冷后再慢慢開啟安全瓶上的活塞,平衡內外壓力,然后才關閉抽氣泵。

聚苯乙烯-丙烯酸P(St-co-AA)微球的聚合首先在500mL的四頸瓶中依次加入184mL去離子水、20g苯乙烯、不同量的丙烯酸(2.0g,2.2g,2.4g,2.6g,2.8g),通入氮氣除去反應體系中的氧氣,機械充分0.5小時混合后,開始升溫。升溫至70℃,將0.1g引發劑過硫酸銨溶解于4mL去離子水中,分別用2mL去離子水潤洗燒杯二次,用10mL注射器將8mL過硫酸銨溶液快速注入四頸瓶中。反應7h后,冷卻至室溫。在得到的乳液中加入少量的氯化鈉固體,震蕩搖勻后,在13000r/min的轉速下離心15min,倒掉上層清液,加入與上層清液體積相同的去離子水,超聲震蕩至沉淀完全溶解,再次離心,重復上述操作2次,得聚P(St-co-AA)微球。該實驗根據丙烯酸的添加量不同,共分5組,得五組不同粒徑高分子微球。

從乳液聚合角度解釋丙烯酸添加量對微球粒徑影響的原理。寫出實驗過程中遇到的問題,提出解決辦法,并總結經驗。

2.不同粒徑聚苯乙烯-丙烯酸微球自組裝。采用重量法測定固含量。取出1.5mL左右的洗滌后的乳液放入到130℃烘箱中10h,得干膠。按下式計算固含量:

C%=■×100

W0為稱量瓶;W■為乳液+稱量瓶;W2為干膠+稱量瓶。需平行測定3個樣品,將測得固含量取平均值。

玻璃片處理:將26×26cm和76×26mm玻璃片放入去離子水中超聲20min,用乙醇溶液沖洗干燥后,放入濃硫酸和過氧化氫(體積比為70:30)的混合溶液中浸泡一夜。玻璃片放入去離子水超聲30min,用去離子水沖洗,放入烘箱內烘干備用。

重力自組裝:取含有20mg微球乳液5組分別滴加在親水表面26×26cm(處理后的玻璃片)和疏水表面(聚苯乙烯)的載體上組裝,觀察并表征微球組裝成光子晶體的情況。

垂直沉積法:將200mL的燒杯中加入150mL微球乳液,將76×26mm的玻璃片懸置于乳液中,用提拉儀勻速提拉。觀察并表征微球組裝成光子晶體。

比較分析重力自組裝和垂直沉積法制備光子晶體的各自優缺點,并從組裝原理上加以解釋。

3.結構及性能表征。動態光散射(DLS),將所制得的聚苯乙烯-丙烯酸乳液加去離子水稀釋至澄清,超聲振蕩均勻,在粒徑分析儀(如:MalvernNano-zs)上進行測試。傅立葉變換紅外光譜(FT-IR),采用紅外衰減全反射法(ATR)附件測試。紫外可見分光光度計,采用積分球反射附件測試,分析光子晶體光子帶隙的波長范圍,掃描波長范圍為900nm~300nm。掃描電子顯微鏡測試(SEM),將所制備的光子晶體用導電膠黏在樣品臺上,在SCD005(spulter coater)噴金機噴金處理,噴金電流為61 mA,噴金時間為40s,真空度為10-1mbar。采用德國LEO-1530場發射高分辨掃描電鏡對樣品形貌進行觀察,電鏡真空度為2.04×10-7mbar,加速電壓為20kV。

四、教學總結

本綜合實驗課程的教學難點是培養學生的科研綜合能力,重點是讓學生掌握科研實驗的流程,培養學生組織管理科研實驗的能力。學生通過粒徑可控單分散高分子微球的制備及其自組裝光子晶體結構色,初步掌握了文獻調研、實驗計劃與安排、無皂乳液聚合和高分子微球自組裝、分析實驗結果、撰寫科研實驗報告以及口頭匯報實驗結果的能力。同時,學生鍛煉了在實驗過程中相互協調及配合的能力,總體達到了教學的目標。但是學生在實驗過程對基本操作不熟練,缺少嚴謹的科學態度,極少部分學生不積極努力解決實驗過程中遇到的問題,實驗態度不端正。

問題、建議及今后須注意的問題。進入第四學年的專業課學習,部分學生迫于就業、考研、考公務員等等的壓力,精力有所分散,但是學生中還是有相當一部分學生樂于學習,表現在實驗教學過程中聽講認真,文獻調研及實驗操作認真。應該將這種態度帶到以后的本科畢業論文中。

參考文獻:

[1]舒紅英,吳光輝,周韋.正交實驗法引入應用化學綜合實驗[J].南昌航空工業學院學報(自然科學版),2006,20(1):46-48.

[2]X.Y.Liu.Bioinspiration from nano to micro scales[M].New York:Springer,2012.

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“卓越工程師培養計劃”是要培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。其突出特點是:強調行業企業深度參與教學過程,學校按照通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。這使得工科專業人才培養目標、培養方案、培養計劃、教學大綱面臨著調整,現有的各工程類配套專業教材面臨著再造改編。教學改革的主要內容是課程體系的改革與建設,教材建設是教學質量的重要保障,是教學改革的最終體現和固化。

“卓越工程師培養計劃”由試點學校的試點專業切入,已在逐漸展開,并在不斷地繼續發展。涉及的學校與學科在不斷增加。材料專業由于行業涉及面廣、學科交叉突出,與工程實踐結合緊密等特點,促使高分子材料、無機非金屬材料等專業率先參與了卓越工程師的教學改革,重構了課程體系和教學內容。高校教材出版是組織和開展高校教學改革活動的基本工具之一,由此引發出對教材建設的思考與調整。教材建設該如何傳承與創新?

一、教材的框架體系需調整

材料科學與工程學科內容紛繁,培養出適應材料產業和技術飛速發展的工程技術人才,是教育教學的核心使命。教材作為服務于教學的的主要載體,是教與學的必備工具。在以學科人才培養教育模式下,材料專業按照“材料科學與工程”(大材料)一級學科設置基礎課,按照材料的分類(金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料等)設置二級學科的材料類專業基礎課程和專業主干課程。教材建設以基礎課(含材料類的工程基礎、材料類的專業基礎)教材、專業核心課教材、專業課教材為主體框架,專業方向課教材、實驗教材為輔的格局。教材在內容上注重各材料知識點的闡述,專業理論知識的連貫性,工程教育貫穿于工藝過程之中;強調材料科學的基礎內涵。

根據“卓越計劃”,人才培養模式定位在“有創意、能創新、善創業”的優秀工程師,材料類教學指導委員會制定了指導性專業規范,探討創新工程教育人才培養模式,建立核心課程、深度課程、廣度課程、設計課程。重新審視通識課、專業基礎課、專業課的比例。為多樣化培養目標,分類制定實踐教學標準,加強實踐性教學環節。創新、創業教育和就業指導貫穿人才培養全過程,課程框架圍繞著課程體系―實踐教學―工程訓練進行重構。五大類課程(工程技術類課程、數學和科學類課程、設計類課程、人文社科類課程、創業教育類課程)相互交叉滲透?,F有教材的再造以此結構為依據,教材內容貫穿著:通識教育――學科基礎――專業教育,認識實習――工程實踐,畢業設計。突出工程實踐教學主線、工程設計能力培養主線。

1. 夯實專業基礎課教材 對原有材料類專業課基礎教材,根據材料的分類及各自特點進行適當整合。依據材料的共性與個性,學科基礎與工程基礎,建立基礎知識的橫向平臺課教材與縱向平臺課教材。

2. 設計實驗實訓類教材 拓展課程實驗、課程設計等類的教材建設,構建基礎性實驗――專業實驗――工程實訓――創新實驗的教材體系。實驗教材符合遞進式實踐教學體系。

3. 充實素質培養類教材 意在突出工程系統能力、工程管理能力、技術創新能力。對不同材料的突出反映由知識的建立到能力的培養。教材重在體現各類材料的知識應用能力、知識遷移能力,加強材料專業方向的創業指導性教材建設。

教材體系的建立以加強各材料類專業基礎的“專業教育”與彰顯工程特色的“工程設計教育”為核心,組織各材料類專業的通識教育與學科基礎課程體系的教材的建設。課程結構的調整帶動了教材框架的重構。

二、教材的內容特色需調整

以往的材料類教材所反映的知識體系,是由幾大材料(金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等)的各自知識點、知識單元、知識領域三個層次組成。材料科學與工程的頂層模式是利用材料的成分\結構、合成\加工、物化性質、使用性能四要素之間的關系來選擇或設計一種材料,以滿足具體應用的綜合性能標準。教材內容體現材料的多元化,教材的使用是以課程灌輸為主的模式。

材料類的卓越工程師的培養,旨在掌握材料科學與工程專業的基本原理和基礎知識,具有扎實的基礎理論、寬厚的專業知識和突出的實踐能力,獲得卓越工程師的基本訓練,能勝任材料生產工藝及設備開發與利用、新材料的開發、生產組織管理以及應用等工作,具有較強的工程素質、創新意識、實踐能力和寬廣視野的創新型工程科技人才?;谶@個培養目標,整合與重組課程體系,賦予教材編寫內容新內涵。教材應充分體現理科對工科的支撐、體現學科的交叉、體現學科發展的前沿、體現實踐環節的訓練。引入解決工程實際問題為先導的教學指導思想。

1.專業通識課類教材 凸顯各材料類綜合型的基礎知識、基本技能。把基本概念的理性知識融入感性認識。

2.專業核心課類教材 工程教材的思路不單純是以各材料的加工工藝流程為主線,介紹工藝原理與過程,而嘗試以具體的實際操作為例,將基礎知識融入現場的操作過程。

3.專業選修課類教材 體現加強工程實踐、工程設計能力的培養,使教材更加反映學科交叉,涉及內容廣泛、分而不散的特點。

卓越工程師的專業培養標準包含了國標(國家的通用標準)、行標(具體行業的行業標準)、校標(不同學校的各自標準)。三個層面的專業標準對各類材料的教學培養計劃提出更高的要求,課程設置更加復雜,教學用書更加多選。各材料類專業教材趨于個性化,實驗教材趨于應用化。教材內容定位強化基礎、面向應用、重視實踐。

教材建設為多元素、多元化的過程。1.要兼顧適應不同類型高校材料類專業教學的需要,教材具有不同風格和特色;2.要促進高校與行業合作編寫實踐教材;3.要考慮不同載體和不同形式的教材(即紙質教材和數字化教材,授課型教材和輔助型教材);4.要借鑒國外優秀教材,探索與國外合作編寫或改編優秀教材、雙語教材。

三、教材的編寫資源需調整

卓越工程師培養是人才培養的一項創新舉措,也是一個系統工程,改革工程教育人才培養模式,提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭能力。實施新的教學計劃,教材建設是保障。新型教材出版的任務已經擺在我們面前。教材的作者資源作為教學改革的執行者,是教材改革的核心人物。

教材的作者既是主體又是客體,具有作者與讀者的雙重身份。同時也是教學理念的實施者,在以授課型為主的教學理念下,教材的編寫者即為專業學科教授、授課教師。教材的編寫過程僅為基礎理論知識系統傳播與傳授。對作者編寫教材的要求是概念清晰、原理透徹、敘述條理。教師的角色是通過課堂教學,使學生掌握工程師的基礎理論知識。

針對卓越工程師的培養目標和方案,對教材編寫內容及方式提出新的要求。教材的編寫不僅反映專業知識,還要突出實踐的技能;不僅體現理性認識,還要轉化成感性認識;不僅局限于課堂教學,還要突出實訓能力。教材要順應行業發展需要、體現行業發展優勢、發揮行業組織優勢。編寫、使用體現與行業緊密聯系的教材,僅依靠學校的作者資源是不夠的,應充分發揮行業企業專家在教材建設中的作用,打造適應卓越工程師培養的專兼職結合的師資隊伍。建立企業工程技術專家和學科專業教授共同組成教學指導委員會,由在校教授與企業高級工程師共同組織的教材編寫隊伍。企業行業的深度參與,強化了教材編寫隊伍的建設。

企業工程實踐師資隊伍建設是保證學生工程實踐教育質量的關鍵,校企間加強合作,共同建設一支專業基礎扎實、業務能力強、熱愛教育事業的師資隊伍,指導學生工程實踐。企業教師不僅指導學生實習,還可以指導學生的課程設計和畢業設計,講授相關實踐性強的一些課程,并參與相關教材的編寫。 校企雙方共同建設實踐課程體系和教學內容,共同制定每門課程的教學大綱,按照知識體系-知識單元-知識點的框架,確定教學內容,合編教材。校企雙方共同建設工程實踐課程系列教材,才能使教材充分體現先進性、實踐性、系統性的特點,

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隨著社會的發展,大學生參與創業的意義和作用逐漸為社會認識。但在我國,大學生創業理論研究卻遠遠滯后于大學生的創業實踐。因此,大學生在進行創業活動時缺乏理論指導,使得本來就充滿風險的創業活動更加困難。其中,表現最突出的問題就是大學生創業應采取何種模式。大學生創業者在創業過程中,根據自身特點和現實情況,合理選擇切合自身的創業模式,對創業取得成功具有重要意義[1]。

大學生創業模式是指大學生創業者在創業過程中,為實現自身的創業理想與愿景,對創業所需要素的選擇方式、合理搭配各種創業要素的方式和整合過程[2]。創業模式主要包括創業的組織形式、創業的方式確定和創業的行業選擇。從宏觀角度來看,創業模式是對創業動機、創業方向、團隊需求等要素的不同選擇及整合過程;從微觀表現來看,創業模式主要體現在對創業者所要求的創業能力和外部資源的有效利用兩個維度[3]。有學者從創業模式的優劣角度提出了“積累演進、連鎖復制、分化拓展、技術風險、模擬孵化、概念創新”等六種優秀的創業模式[4]。

近年來徐州工業職業技術學院高分子工程類專業畢業生創業率較高,通過收集和整理相關創業案例,根據高分子專業特點按生產產品類型和創業方式將優秀畢業生創業模式總結為以下八種:自主下“蛋”型、聯合下“蛋”型、借“雞”下“蛋”型、借“窩”下“蛋”型、網絡售“蛋”型、售“食料”型、生產“食料”型、美“蛋”型等。

二、案例分析

案例一:自主下“蛋”型

創業者:朱XX,男,2006年畢業于徐州工業職業技術學院材料工程系橡膠加工與檢測專業,現任漣水縣東風橡塑制品廠總經理。

創業過程:朱XX上學時就想成立一家屬于自己的公司,打算從事與橡膠相關的行業,所以上學時除了學習專業知識外,還利用業余時間學習管理知識、人力資源知識、會計與經濟知識、市場營銷知識等,為畢業后創業打下了堅實的基礎。畢業后他到“漣水東風橡膠廠”工作,2011年自主創辦“漣水縣東風橡塑制品廠”。主要從事太陽能硅膠密封圈及橡膠托輥等,經過三年的發展,提高了工作效率和技術含量,現有員工50人左右,生產總值達300萬元以上。朱××創業開始從廠房購買、員工招聘、原材料采購、產品生產、產品銷售等各方面均付出很多,用他自己的話說:“開始創業時,連一顆小小的螺絲釘都得親自過問?!?/p>

創業模式特點:個人投資、廠房自備、技術自備、自產自銷等。

創業啟示:選擇自主下“蛋”型創業模式要求創業者在企業定位、戰略策劃、產權關系、市場營銷、生產組織、團隊組建、財務體系等一系列領域都有一定的知識積累,建議大學生要建立這樣的生產型企業最好在生產企業經過3~5年,甚至更長時間的實踐鍛煉。

案例二:聯合下“蛋”型

創業者:張XX和張YY,男,2013年畢業于徐州工業職業技術學院材料工程系高分子材料應用技術專業,張XX現任星宇鼠標墊有限公司總經理,張YY現任星宇鼠標墊有限公司副總經理。

創業過程:張XX,男,徐州沛縣人。大一時開始有了創業的想法,大一下學期進入徐工院大學生創業園,開始銷售電腦耗材(鼠標、鍵盤、耳機等),接著參加了學校和徐州市和人力資源保障局組織的SYB培訓課程。通過此課程的學習,他感觸很深,由此產生了從零售業向生產業轉型的想法。2012年(大二時期),他和興趣相同的有共同創業夢想的張YY共同出資創立了“星宇鼠標墊有限公司”,并在徐州海云電腦城經營電腦配件的銷售。公司主要生產和銷售游戲鼠標墊、廣告鼠標墊、個性鼠標墊、普通鼠標墊。張XX主要負責電腦配件的生產,張YY負責徐州海云電腦城店鋪的經營。兄弟倆相互信任,共同配合,雖然兄弟倆剛畢業不到兩個月,但工廠和店鋪都經營得相當不錯,公司已有員工20多名,一年營業額達100多萬。

創業模式特點:共同投資、廠房自備、技術自備、自產自銷,創業者有共同愛好、相互信任等。

創業啟示:聯合下“蛋”型的創業者共同出資,這種創業模式一般有兩種:一是互補型團隊,創業成員可以利用各自的優勢,在團隊創業中各自發揮所長,實現資源整合優勢互補,促進團隊發展;二是興趣型團隊,創業成員志同道合,為了共同的志愿精誠團結,共創事業[5]。

案例三:借“雞”下“蛋”型

創業者:鞏XX,男,1998年畢業于徐州工業職業技術學院材料工程系(原徐州化工學校)橡膠加工與檢測專業,現任徐州華坤機電實業公司董事長和徐州市陽光幼教集團董事長。

創業過程:鞏XX,1998年畢業于我院橡膠專業,進入徐州輪胎有限公司工作,先后擔任成型車間技術員、車間副主任、車間主任、直屬分廠長、廠長、公司總經理助理、副總經理;2000年任曹縣輪胎有限公司總經理;2003年擔任徐州同德集團總經理;2006年自主創業成立徐州華坤機電實業公司任董事長。2011年鞏XX又投資500萬創建徐州市陽光幼教集團,現為徐州市知名的民辦大型學前教育機構。集團已成功開辦陽光、美地、怡康、惠民、華美大地等5家幼兒園(其中陽光、美地、怡康、惠民4所園為江蘇省優質幼兒園),另有綠地商務城等已簽約待開辦園所4家及簽約準備中的園所近10家。集團現有教職工200余名,在園幼兒總數已達1500余名。現鞏XX將主要精力放在華坤機電實業公司的經營和管理上和幼教集團業務的拓展上,幼兒園的管理和經營主要聘請有經驗的總園長和分園長進行。

創業模式特點:個人投資、廠房自建、技術自備、自產自銷、生產高分子制品原材料等。

創業啟示:對橡膠和塑料生產原材料非常了解、對橡膠制品企業和塑料企業非常熟悉,必須有原材料生產廠家工作多年的經歷。

案例八:美“蛋”型

創業者:吳XX,男,1991年畢業于徐州工業職業技術學院(原徐州化校)橡膠加工與檢測專業,現任常州紅太陽織造有限公司總經理。

創業過程:吳XX,1990年8月至1995年3月在常州友誼膠鞋廠工作,期間任技術員、工段長、生產車間副主任等職務;1995年3月至1998年6月在常州三星鞋廠工作,任車間主任和生產科長等職務;1998年6月份開始研發橡膠轉印標,1999年產品成功推向市場,并成立常州紅太陽織造有限公司。目前產品在全膠鞋行業具有一定的知名度,年產值近千萬元。

創業模式特點:個人投資、廠房自建、技術自備、自產自銷、生產高分子制品制作產品商標、產品圖案、產品名稱、規格大小及其他追溯標記等。

創業啟示:對橡膠和塑料生產非常了解,對橡膠制品企業和塑料企業非常熟悉,必須有橡膠和塑料制品生產多年的工作經歷,現在由于人們對制品美觀度要求越來越高,創業者要不斷創新材料及花紋滿足客戶的需要。