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材料化学工程论文实用13篇

材料化学工程论文
材料化学工程论文篇1

我国在新材料的开发领域取得了很多亮点,这些新材料的开发成为分离和反应过程的重要基石。一些研究所和大学正在开发一种非晶态的金催化材料,这种材料很有发展前途,因为它具有非常明显的催化特性,而且其催化活性还具有特殊的选择性,具有显著的催化活性和特殊的选择性。对这种材料进行流程综合和技术集成,可以有助于我国新型石油化工技术的构建。石油化工科学研究院也开发出一种新型的钛硅分子筛催化材料,这种材料具有定向氧化催化作用,可以实现“原子经济”,使“零排放”工艺成为可能,而且也具备工业化生产的可能性。而在新材料的分离技术方面,我国也取得了很大的进步,其中南京工业大学发展了以陶瓷膜材料为原料的新单元技术,同时加强了对集成单元技术的开发,这些研究不仅使我国陶瓷技术更加趋于成熟,而且还形成了陶瓷膜新产业,为我国带来巨大的社会和经济效益。

3材料化学工程技术的进展

材料化学主要是对产品微结构进行调控,其主要手段是在加工材料时,将化学方法引入进去,这样我们就可以通过宏观条件来调控产品的微观结构,从而为材料的加工和制备提供理论和技术指导。因此,化学工程技术的改进将直接促进材料化学工程的发展。我国在化学工程技术改进方面已经取得了非常大的进展。清华大学在碳纳米粉体材料的制备过程中,引入了传统的流化床技术,大大降低了生产成本,从而使此生产技术可以用于工业化生产,带来巨大的经济效益。北京化工大学则用超重力场技术来放大纳米材料生产过程中的形貌控制问题,这样就可以通过调节超重力场的强度来调节和改变产品的粒径,。通过这种方法,我国已经成功制备出碳酸钡、碳酸、碳酸锂、氢氧化铝和碳酸锶等纳米粉体,并且形成了工业化生产的技术体系,为我国带来巨大的经济效益。

4展望

材料化学工程作为一门交叉学科,不仅促进了材料工业的发展,而且也丰富了传统化学工程学科的内容,因此,具有非常重大的研究意义。我国材料化学工程的研究已经取得很多可喜的成就,很多成果在世界上都位于领先水平。但是,材料化学工程中仍然有很多问题需要我们解决,因此,我们需要再接再厉,争取使材料化学工程的研究更加深入,使其更好地为人类服务。

材料化学工程论文篇2

一、材料科学与工程专业人才培养的演变

材料科学与工程教学始于1865年美国Columbia University、英国Sheffield University、Emperical Mining College等设立的矿冶专业,侧重于炼钢、铸铁、冶炼工艺等方面教学,以金属材料为主。20世纪40年代后为适应非金属材料的发展需要,Birmingham、Cambridge等大学开始组建冶金与材料专业,并在教学计划中加入了“广泛材料”基础理论及非金属材料课程。80年代后[1],欧美等国逐渐将材料类人才培养模式统一到材料科学与工程一级学科上来。

新中国成立前,中国的材料教育主要是培养矿冶人才,这一时期材料学科教育的突出特点是不划分专业,教学内容包括采矿、选矿、冶金、材料等内容,是一种宽领域培养模式[2]。新中国成立以后,由于经济建设的需要,按照苏联的培养模式与教学体系,我国的材料教育先后开设了金相、轧钢、金属材料热处理、腐蚀与防护、有色金属冶金及热处理、有色金属及其合金压力加工、粉末冶金物化、高分子材料(含复合材料)等十几个专业[3]。随着经济、社会和科学的发展,材料科学与材料工程之间的界线开始模糊,几大材料之间有了更多的内在联系和共性。复合材料、陶瓷材料、功能材料等新材料的出现和广泛应用,计算机等先进技术的快速推广,都使各方面的创新更加强调基础及横向与纵向的联系。实际上,各类学科越来越相互交叉、渗透、借鉴和移植,从应用上来说,越来越大规模的相互替用、组合已成为客观事实。

面对国际材料科学技术飞速发展、高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化、国外材料科学与工程教育的改革,我国材料科学与工程教育改革迅速发展,几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革,借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系,培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展,从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变,从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变;同时,吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容,课程设置从学科式课程向整合式课程转变,专业课程从中心地位向载体地位转变,课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转变[4,5]。总体来说,我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束,向其他专业甚至其他一级学科渗透,按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为必然的趋势。

二、人才培养目标设定

材料科学与工程专业本科人才培养的总目标是培养具有优良的思想政治素质、扎实的科学文化基础、良好的身体心理素质,在材料科学与工程学科及相关专业领域比较系统地掌握基础理论、基本知识、基本技能,能够从事材料科学与工程领域的技术研发、装备使用与维护以及管理工作的专业技术人才。

在思想政治方面,要求掌握马克思主义基本原理和相关的人文社会科学知识;具有必备的政治行为和道德行为能力;政治立场坚定,法纪意识牢固,思想品行端正。

在科学文化方面,要求比较系统地掌握自然科学基本理论和公共工具课程知识;具有较强的思维能力、实践能力、表达能力、交往合作能力和获取知识能力;具备良好的科学素养和文化修养。

在专业业务方面,要求系统掌握材料科学与工程基础理论和实验技能;掌握一定的化学、电工、电子、计算机、力学等方面的知识;初步具备从事材料工程及其它相关专业的科学研究、技术开发、工程设计等的实际工作能力;具备较好的专业素养和较强的创新精神。掌握一门外语,能够较熟练地查阅专业外文文献,初步具备应用外语进行交流的能力。

在身体心理方面,要求掌握体育运动的一般知识和心理学的基本知识;具有体育运动的基本技能、良好的心理适应能力;具备良好的健康意识、强健的体魄和健康的心理。

图1课程体系结构图

三、课程教学体系设置

针对人才培养目标设置课程体系,所有课程按照培养阶段分为公共基础课程、学科基础课程和专业课程3个层次,按照修读要求分为必修课程、选修课程、自修课程和讲座课程4种类别。课程体系结构如图1所示:

公共基础课程由政治理论、人文社科与自然科学系列课程组成,约占总课程教学学时数的60%。政治理论系列课程涵盖马列理论、思想道德修养、历史、社会主义理论等,主要培养学生的价值观和方法论;人文社科系列课程由外语、文学、心理学等组成,主要培养学生的外语应用能力与文学修养;自然科学系列课程涵盖数学、物理、生物等,主要培养学员科学方法和思维。

学科基础课程与专业课程主要培养学生的学科基础、工程素养、技能与方法,服务业务岗位的需要,约占总课程教学学时数的40%。学科基础课程可区分为大类(或相关)学科基础课程(电子与计算机系列、力学系列)和专业学科基础课程(化学系列、材料科学系列),其中大类学科基础课程由电工与电路基础、模拟电子技术、自动控制原理、计算机程序设计、计算机硬件技术基础、工程力学等课程组成,主要培养学生掌握相关学科基础理论,拓宽知识面,适应未来岗位转换的需要;专业学科基础课程由无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及物理、材料科学基础、复合材料原理等课程组成,课程设置跨化学与材料两个一级学科,强调化学与材料学科的交叉。

专业课程从材料体系、工艺、性能与分析四个方面组织课程教学,主要包括工程材料学、功能材料学、先进复合材料概论、材料力学性能、材料物理性能、材料工艺学、材料研究方法、材料失效分析等课程,主要培养学生材料的合成与制备、成型与加工、成分与结构分析表征等专业知识与基本技能,了解材料学科发展前沿、趋势及其在装备中的应用。

三、实践教学体系构建

材料科学与工程属于基础学科,但又具有极强的工程实践性,因此,在构建人才培养体系时,既要突出其基础学科的属性,同时要重视工程实践能力的培养。在人才培养体系中,除公共基础课程所涉及的课程实验外,整个专业教学实践环节包括专业实验课程、工程实践与毕业论文。工程实践集中安排在实习工厂进行,一般为2~3周,主要是强化学生对工程实际的认识;毕业论文是学生对学科基础与专业知识的综合运用,安排在第8学期进行。

材料科学与工程专业实验课程教学贯穿整个专业课程学习,其主要目的是通过科学、合理、规范的实验教学体系,培养学生的专业实验技能与动手能力,进而提高学生创新意识和创新能力。实验课程教学区分为3个层次,即基础型实验、综合设计型实验与研究创新型实验,如表1所示。

基础型实验由3门实验课程构成,强调学生材料科学与工程基本知识和基本技能培养。通过将材料科学与工程实验基本操作、实验基本技能的培养与对应的理论课程的衔接,使两者相辅相承,互相促进;通过将材料科学与工程基本操作、基本技能的培养与实际应用相衔接,做到学以致用。

综合设计型实验开设1门实验课程,属于大材料科学与工程意义下不同实验课程之间的大综合。该平台的实验,从制备加工方法训练到性能测试分析和组织结构表征的深化,培养学生的科研能力与工程意识。

研究创新型实验开设1门课程,由多个模块组成,学员选修其中一个模块,实行导师制。目的是让学生在学习了基础性实验和综合性实验后可以自主设计、自主创新地进行新的实验。逐步建立起学生自主学习为中心的实验教学模式,形成自主式、合作式、研究式为主的学习方式。

四、结束语

我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束,按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为发展趋势。本文针对设定的材料科学与工程专业人才培养目标,科学合理地设置课程教学体系与实践教学体系,体现出重基础、宽口径,注重实践和创新的特色,较好地满足了全面素质教育的要求。但人才培养的改革是一项长期的工作,需要持续不断地创新与实践,才能永保人才培养方案的科学性与时代性。

表1材料科学与工程专业实验教学体系

[参考文献]

[1]材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯,2006,(1).

[2]叶宏,田中青,许惠斌.材料科学与工程专业工程应用型人才的培养[J].中国冶金教育,2010,(3).

材料化学工程论文篇3

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而,现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性,间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前,广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主,成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识,阻碍了学生对理论的理解及运用能力,也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革,推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学,结合课内实验环节,优化考核环节,强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容,同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下,如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容,有利于学生深入理解物理化学知识,同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而,部分专业课教师的授课内容存在差异,要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题,可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师,再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势,提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课,力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题,要求学生依据理论计算给出解决方案,这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣,使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时,通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析,由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。

二、教学模式改革

1.多媒体与板书教学相结合。在《材料物理化学》课程教学的过程中,板书教学方式存在绘图、书写占用时间长,形象性弱、无动态性讲述等问题,无法实现抽象知识点的形象教学,教学效果不理想。多媒体教学方式通过形象、生动的图形、图片、动画等具体信息将抽象理论形象化,这种方式相对减少了教师完成板书的时间,增加了讲解的时间,同时也为师生交流和学生独立思考留出充分的时间,为启发式教学提供了基本条件。由此,在《材料物理化学》课程教学的过程中,应设置多媒体教学方式为主体教学方法并将板书教学设置为辅助教学方法,最终实现两种教学方式相结合的教学模式。2.启发推动互动型教学。理论抽象、公式多而复杂是《材料物理化学》课程的主要特点。在目前的教学过程中,教师一般先要求学生观看屏幕上的概念,然后对其含义进行简单解释。之后,播放视频、动画等多媒体文件对相关概念进一步的讲解。相对于传统的板书教学,尽管这种教学方式的教学效果具有很大提升,但这种方式仍属于灌输式教学。本文作者依据自己目前应用的教学方式对以往教学模式进行了优化。例如,在屏幕上给出与理论概念相关的部分内容,同时展示与理论概念相关的图片、动画或视频。屏幕上不完整的概念将激发学生的学习兴趣。屏幕上的图片、动画或视频将对不完整概念进行总体、形象的解释,缺少的文字内容是概念中的关键,学生在经历从抽象到形象的学习与思考过程后,缺少的文字内容最后显示出来。在这种教学方式中,学生通过观察、分析和推理依据已知概念来学习未知概念。任课教师在互动型教学模式中应针对关键知识点对学生进行提示和启发。

三、教学内容改革

《材料物理化学》课程注重概念理解及公式推导,为了强化学生对所学知识的理解,可设置开放性实验室,鼓励学生自主设计与理论课相关联的创新性实验。在这一环节中,学生如遇到难于理解的课堂内容,便可查阅资料并设计相关实验,在实验的过程中消化课堂内容,同时也强化了实践能力。另外,任课教师也可依据《材料物理化学》的教学内容查找与之相关的科研课题并联系该课题的主持教师,鼓励学生参与相关科研课题或参加大学生科技创新项目。这种理论教学与科研实践相结合的方式,不仅可以提高学生对课堂理论的理解能力,还可提高学生的创新能力。

四、考核方式优化

目前,《材料物理化学》课程的考核方式多采用闭卷考试,这种方式使学生机械记忆知识点来通过考试,学生的理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。由此,笔者认为可运用复合考试方式进行考核,即设置70分闭卷考试内容来考查学生对课堂理论知识的掌握程度;设置30分开卷考试内容来考查学生对于理论知识的应用能力。

五、结束语

《材料物理化学》课程已经过四届学生的教学过程,笔者认为上述教学方法、教学手段和教学内容等方面的改进取得了明显效果,学生对基本理论的理解能力有所提高。此外,这种教学方式也培养了学生的分析和解决问题的能力。

参考文献:

[1]姚爱华,叶松,贺蕴秋,林健.《无机材料物理化学》课程建设探索与实践[J].教育教学论坛,2017

[2]谭年元,谭玲玲,王焕龙.工科院校物理化学研讨式教学的改革与实践[J].西部素质教育,2016

[3]姜英,陈宗民,高军,王友林.《金属工艺学》课程教学体系改革与课程群的构建[J].铸造设备与工艺,2013

材料化学工程论文篇4

复合材料是材料科学与工程发展最为活跃的前沿领域之一,是国防和国民经济建设的关键高技术新材料。我国高校开设的本科复合材料与工程专业一般以聚合物基复合材料为主线,目标是培养具备复合材料与工程领域的基础理论、专业知识和实验技能,适应现代复合材料高科技化发展趋势,掌握复合材料设计与制备技术,能从事先进复合材料与结构的设计、制备、评价的高级专业技术人才。我国聚合物基复合材料工业发展迅猛,产销量居世界首位。但是相对于发达国家的研究和应用水平,还存在很大差距。因此,面对日益增加的技术需求与教学内容的大量更新,为适应现代教育培养的新形势,必须对复合材料与工程专业的人才培养进行全面研究与改革。济南大学复合材料与工程专业自1995年招收本科生,1999年获得硕士学位授予权。我校的人才培养教学实践和对其他高校的调研结果表明,复合材料与工程专业的课程体系中普遍存在四个方面的问题:①化学与力学知识薄弱,创新能力差;②专业面太窄,毕业生工作适应性差;③理论与实践环节脱节,学生解决实际工程能力弱;④没有很好体现办学特色。针对上述问题,如何根据当今复合材料的发展,开展先进的、科学可行的专业人才培养工作,具有重要的现实意义和深远的历史意义。

一、加强有机化学、高分子知识的讲授

聚合物基复合材料的基体材料是有机物。有机化学是一门探讨有机分子结构性质、有机反应途径机理以及相关产物分离与结构鉴定的基础科学,是本专业一门重要的专业基础课。有机化学是聚合物合成的反应类型和反应机理的坚实基础。教学过程中应培养学生从有机化学的角度学习和设计聚合物合成的反应过程,提高学生学习高分子化学的效率,启发学生对聚合物设计的创新思维。高分子化学和高分子物理是本专业两门重要的专业技术基础课,既是理论学科,又是应用学科,涉及理论和实验教学两方面[1]。其专业理论性强,概念复杂,抽象难懂,聚合反应机理都是微观的,内容较难掌握,容易影响学生的学习兴趣。同时,教学内容与学时数减少的矛盾日益突出。为了提高学生学习的积极性和主观能动性,授课过程应结合复合材料常用聚合物基体材料,注重对各知识点进行重组和精练,不拘泥于教材内容的排序,兼顾聚合物基体最新的科技进展,做到重点突出,主次分明,紧密结合工程实践应用。

二、加强力学与结构设计知识的讲授

复合材料既是一种材料又是一种结构。复合材料的组分材料和纤维的铺设方向可以按照设计要求进行选择,即复合材料具有可设计性。复合材料的非均匀性和各向异性是复合材料力学的重要特点。与常规材料的力学理论相比,普通力学问题在复合材料力学中需要重新研究,以确定常规材料的力学理论、方法、公式的适用性与如何修正。对于复合材料的结构进行力学分析和设计计算必须以准确的复合材料力学性能数据为前提。随着复合材料的开发和应用,复合材料力学已形成独立的学科分支并蓬勃发展。

三、扩宽专业面,提高毕业生工作适应性

复合材料与工程专业涉及面广,内容多,如何根据社会的不同需要设置不同的专业教学知识体系十分重要,也非常困难。从毕业生就业和工作情况分析,应进一步扩宽学生知识面,提高其工作适应性。复合材料行业的发展,一方面分工越来越细,出现高度专业化趋势;另一方面技术复合程度越来越高,出现高度综合化趋势。因此,在专业课与选修课的设置上应充分考虑,使学生的专业知识、技能、工程素质与管理素质得到提高,工作的适应性增强。针对这种情况,我校对课程体系设置进行了改革,主干学科还是材料科学与工程,主要课程包括工程力学、物理化学、高分子化学及物理、材料科学基础、材料复合原理、复合材料学、复合材料聚合物基体、复合材料工艺与设备、复合材料结构设计基础、复合材料测试技术、现代材料测试技术。选修课的设置充分考虑扩宽知识面和就业,具体科目包括无机非金属材料工艺概论、新型建筑材料、工业仪表与工程测试、计算机辅助设计、试验设计与数据处理、金属材料概论、材料科学研究方法、建筑装饰材料、建筑装饰艺术设计等。

四、进一步加强实践实训环节,提高毕业生工程能力

复合材料与工程专业属工程技术型专业,应侧重对学生工程能力、推广应用能力的培养。复合材料工业一直持续快速发展,其发展速度远超过经济发展速度,并且没有任何减速的迹象。限制其发展的主要因素是不能提供足够的训练有素的工程师。针对这种情况,我们不断完善人才培养方案,重视实践教学环节,将教学实验、实习、科研实践相结合,将校内外实践教学相结合,增加开设了两周的综合性实验和一周的设计性实验。同时,与企业建立了多个复合材料教学实践基地,除了规定的认识实习、生产实习和毕业实习以外,再组织有兴趣的同学利用寒暑假在企业进行实地学习,并请企业参与专业建设和人才培养方案制定。定期邀请相关的专家报告他们的新产品开发研究,介绍行业新工艺与新设备。实践教学效果得到显著提高。

五、结合各校实际情况,体现学科的办学特色

各高校复合材料与工程专业的办学条件差异较大,应扬长避短,积累优势,形成自己的特色[2]。复合材料按照基体材料的分类可以分为聚合物基复合材料、无机非金属基复合材料、金属基复合材料。我校复合材料与工程专业在十多年的发展过程中,形成了自己的办学特色和科研方向,将专业教学与科研融为一体。结合我校传统无机非金属材料的基础优势,在课堂教学和实践教学中,将专业面从聚合物基复合材料拓宽到无机非金属基复合材料,并保持无机基复合材料的优势和特色。我校复合材料与工程专业于2009年被评为山东省品牌专业。实践表明,我们的特色办学促进了人才培养目标的实现,在提高人才培养质量方面发挥了独到的作用,也为学生就业扩宽了渠道,为山东省复合材料行业发展做出了贡献。总之,复合材料工程技术型专业人才的培养,应加强相关基础知识的讲授,扩宽学生知识面,努力提高学生工程能力和创新能力,着力解决学生工程能力弱的问题,使毕业生在复合材料生产、设计及研究开发等方面具有更快更高更强的工作适应性。

参考文献:

材料化学工程论文篇5

一、开发内化教学模式

与传统教学方法相比,开发内化教学模式强调通过有效的教学活动,调动学生自主学习的积极性,开发潜能、引导和促成学生将知识“内化”为分析、解决实际问题的能力。所谓“开发”,是开启学生的智慧,发掘学生的潜质、潜能,激发学生内在的活力和动力,调动学生学习的主动性、积极性和创造性,有利于促成学生的内化。所谓“内化”,是将外在的教学内容通过记忆、理解、运用,转化成内在的素质。因材施教是开发内化教学方法的原则。

二、课程特点

土木工程专业课程中,《土木工程材料》是开课较早的专业基础课,是一门理论和实践并重的课程,主要向学生介绍土木工程中常用建筑及功能材料的性能、特点和应用,并使其获得重要材料的检测和试验方法的基本技能训练。此外,这门课程与其他课程密切配合,为后续课程如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、施工技术、工程管理等提供必要的材料基本知识。通过本课程的学习,要求学生能够结合工程实际,正确选择与合理使用土木工程材料,分析和解决实际工程问题。然而,课程内容大多是理论叙述,在教学中常会遇到以下问题:①缺乏系统性:材料种类繁多,内容庞杂,章节间基本没有联系;②逻辑性较差:各类材料与工程实践经验密切相关,应用性强,经验性内容多、概念多、专业术语多;③看似简单易懂,没有深奥的原理,实则不易把握。学生觉得一听就懂,但一考就不会。由于本课程具有上述特点,学生普遍感觉内容枯燥,学习兴趣和积极性差,对知识理解不深,对材料性能及选择使用方面的知识和能力欠缺,无法灵活应用,并直接影响后续课程的学习。

三、教学经验探讨

开发内化教学模式,改变了传统的教学方法,鼓励教师采用启迪式教学方法,引导学生思考,培养学生自学能力,帮助学生找到学习的兴奋点,提高兴趣。本文结合开发内化教学模式在《土木工程材料》课程中的应用,对教学方法进行以下探讨:

1.重视第一堂课——绪论。绪论作为第一堂课是十分重要的,直接影响学生对课程的学习兴趣、对教师能否胜任教学的信心。所以,教师应在课前做好充分准备,讲好绪论课。在具体教学中,可以通过图片、影像等介绍,让学生对土木工程材料有一种全新的认识,以提问的方式激发学生思考“什么是土木工程材料?”、“土木工程材料与建筑的关系”,而后结合工程实际,进行生动的阐述分析,既完成了相关内容的传授,又能让学生清楚地认识到课程的重要性,从而帮助学生树立学好课程的坚定信念。

2.运用课堂提问,引导学生积极思考。教师“导”知识、“导”方法是开发内化教学的一个重要特点,即在教学过程中,教师更注重引导学生学习,而不是填鸭式地“灌”给学生。结合本课程叙述性较强的特点,以问答促思考,更能激发学生学习的主动性,同时灵活应用一些与材料性能相关的生活类常识,活跃课堂气氛。例如,针对材料的亲水性和憎水性,可以引导学生寻找小案例并进行分析,简单的课堂提问,既紧扣知识点,又提升学生的兴趣。

3.结合工程实例,理论联系实际。本课程的主要教学目的是让学生具备正确选择与合理使用工程材料的能力,因此在教学中要适时引入工程案例,尤其是结合材料如何影响建筑结构性能,选用典型的工程事故进行分析,不仅有助于消除理论知识的枯燥,更能加深学生对材料特性的理解,有助于学生明确理论知识指导工程实践和解决实际问题的重要性。

4.讲授方式多样化。教师通过制作图文并茂的PPT、录像、动画演示等,结合教学内容安排适量板书,使课堂内容生动化、多样化,提高学时效率;此外,可选择适合学生自学的章节,请学生收集相关信息,分组讨论并试讲,通过多种方式引导学生养成勤于思考,勇于探索和创新的良好习惯。

5.加强实践环节,培养学生动手能力。本课程强调理论与实践并重,因此,实践环节必不可少。当前,由于本科教学条件所限,大多数高校开设的实验占课程总学时的35%。在实践环节,学生不仅能真实接触到材料,还能观察到材料性能变化的整个过程,是理论教学的重要补充。针对无法开展的实验,教师可通过视频和图片进行讲解。

6.丰富教学内容。《土木工程材料》课程的教学必须服务于工程应用,但教材对新技术、新标准有一定滞后性。因此,为了丰富教学内容,除选用的教材应能反映土木工程材料方面的最新研究成果外,在教学过中应适时讲授有关材料的研究动态、发展趋势及应用状况,拓宽学生的视野,激发学生的开拓创新意识。另外,鼓励学生以课外调研的方式,自行安排到建材市场等进行学习和调查,了解材料的价格、生产工艺、性能差异和使用方法等,这个过程不仅是课堂教学的补充,有助于增强学生对材料的感性认识,也能锻炼学生的交际沟通能力。实践表明,开发内化教学模式在将理论知识与实践相结合,开发学生的学习潜能,激发学生主动学习的积极性方面提供了新思路,教师应自足岗位,在教学过程中努力探索和不断总结积累经验,勇于改革创新,才能进一步提高教学效果,开创理论教学改革的新局面。

参考文献:

[1]吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009

材料化学工程论文篇6

 

1 课程体系 

材料学是一门试验性科学,涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四个方向,材料科学与工程专业的学生,毕业后主要从事材料制备与加工的科研与生产工作,材料的多样性,各种材料制备、加工方法千差万别,材料工程问题就显得错综复杂了,这就要求从这多种多样的工程问题中提炼出各种材料制备与加工的共同涉及基础问题,建立材料学学的平台课程—材料工程基础完整的知识体系。 

“工程”是科学的某种应用,通过这一应用,使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程,是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。在现代社会中,“工程”一词有广义和狭义之分。就狭义而言,工程定义为“以某组设想的目标为依据,应用有关的科学知识和技术手段,通过一群人的有组织活动将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。就广义而言,工程则定义为由一群人为达到某种目的,在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。又根据两院院士师昌绪先生的定义:材料是人类制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。显然,材料工程属狭义工程的范畴,材料工程应为是有组织活动将自然的或人造的物质制造成生活和生产产品的活动或过程。因此,从这个定义出发,凡是材料制备过程中所涉及技术和方法问题都属材料工程问题包括原材料的输送、原材料精制、合成、产品精制、后加工、包装、运输等生产工序原理以及为完成上述工序的一些配套工序如生产过程中的传热问题、三废处理问题。由于材料的多样性,各种材料制备、加工方法千差万别,材料工程问题就显得内容庞大、错综复杂了,避开各种材料的制备的特殊工艺问题,各种材料在制备过程中所涉及的共同的基本原理应成为材料工程课程中的基本问题。我们以自编《材料工程基础》为教学的教材,教授物质输送原理及设备、热量传递、质量传递,并对质量衡算、能量衡算、经济衡算做简单介绍。 

 

2 教学手段 

课程改革的目的是提高教学质量,提高教学质量是通过一定的教学手段得以实现的。材料工程基础的教学拟采取小班教学的方式,除在知识点的传授方面如基本公式的推导、理论的讲解仍采用传统的以教师授课为主方式外,在课堂教学中还采用一下的教学手段。 

2.1 多媒体课件 

当今的学生,从校门到校门,多数学生既没有生活经验,更无工程概念,要学好材料工程基础这一工程类课程,老实说,有一定的难度,充分利用现代化教学手段进行教学,制作了多媒体课件,模拟实际生产工艺和流程,使抽象的概念具体化,复杂的问题简单化,繁琐的内容精炼化,实际问题形象化,为学生生动形象的理解生产原理和过程起了重要的作用。 

2.2 讨论式教学及设计演练 

课堂设置讨论课,引导学生探究各种材料制备过程中所共性问题,生产过程技术经济评价问题,分层次布置工程设计任务,使学生能全面思考工程问题。例如在传热部分,进行板式换热器的设计;在传质的几个章节中,吸收部分设计煤气中苯类物质吸收工艺流程;精馏章节中,进行年产8000吨乙醇板式精馏塔工艺设计等。使学生初步了解设计程序与步骤:设计任务下达后,通过资料的收集,流程选择,基本计算,确定工艺路线,确定生产设备大小,进行设备平面布置,完成设计任务。 

2.3 双语教学 

随着全球一体化进程的加速,在国际交流日夜频繁的今天,语言显得尤为重要。采用原版教材,双语教学无疑能使学生掌握原汁原味的英语,为其日后的交流扫清障碍。更重要的是可以拓宽学生的国际视野、国际交流能力和竞争意识,同时可以吸引更多的留学生优质生源,提高国际化办学能力。 

3 能力培养 

在互联网时代,全民都面临同样的信息平台,甚至我们的学生比教师有更好的计算机能力,轻点鼠标就可能获得一门学科的基础理论。这就给我们提出新的问题和面临严峻的挑战:在互联网时代,专业课我们应该教学生什么以及如何教,培养学生那些能力。首先是收集信息的能力,现代社会是信息时代,大量信息资源都可以通过网络共享,除此之外,还有大量的数据库可以利用,掌握了信息资源,就是掌握了该学科的发展前沿。然后是自主学习能力,收集到信息,怎样才能转化为自己的知识,建立自己的知识体系这就需要培养学生严谨求实创新的科学思维与人格以及为科学献身的精神和健康向上的学习精神;接下来是合作精神,随着社会分工的越来越细,完成一个工程问题往往是一个系统工程,需要多方面人员的相互合作,因此合作能力就显得十分重要了,在教学中,有意识地培养学生分工合作是教育的一个重要组成部分,对本门课而言可以采用分组进行课程设计,同组同学之间分工协作,共同完成一个课题,已达到培养学生合作能力的目的。 

 

4 评估体系 

理论考试不在作为学业成绩的唯一标准,可以从多层面进行评价如理论考试成绩、课程设计成绩、课堂讨论成绩、平时作业成绩等。 

 

5 结论 

材料工程基础课程改革是一个系统工程,需要执行者有强烈的社会责任感,从课程的内容体系、教学手段、能力培养目标,评价体系进行研究和探索,真正实现培养合格人才的教育目标。 

 

参考文献: 

[1] 王昆林.材料工程基础 [m].北京:清华大学出版,2009,9. 

[2] 冯晓云,童树亭,袁华.材料工程基础 [m].北京:化学工业出版社,2007,7. 

[3] 徐德龙,谢峻林.材料工程基础 [m].武汉:武汉理工大学出版社,2008,10. 

[4] 周美玲,谢建新,朱宝泉.材料工程基础 [m].北京:北京工业大学出版社,2001,1. 

[5] 毕大森.材料工程基础[m].北京:机械工业出版社,2011,2. 

[6] 谷臣清.材料工程基础[m].北京:机械工业出版社,2004,2. 

材料化学工程论文篇7

1 课程体系

材料学是一门试验性科学,涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四个方向,材料科学与工程专业的学生,毕业后主要从事材料制备与加工的科研与生产工作,材料的多样性,各种材料制备、加工方法千差万别,材料工程问题就显得错综复杂了,这就要求从这多种多样的工程问题中提炼出各种材料制备与加工的共同涉及基础问题,建立材料学学的平台课程—材料工程基础完整的知识体系。

“工程”是科学的某种应用,通过这一应用,使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程,是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。在现代社会中,“工程”一词有广义和狭义之分。就狭义而言,工程定义为“以某组设想的目标为依据,应用有关的科学知识和技术手段,通过一群人的有组织活动将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。就广义而言,工程则定义为由一群人为达到某种目的,在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。又根据两院院士师昌绪先生的定义:材料是人类制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。显然,材料工程属狭义工程的范畴,材料工程应为是有组织活动将自然的或人造的物质制造成生活和生产产品的活动或过程。因此,从这个定义出发,凡是材料制备过程中所涉及技术和方法问题都属材料工程问题包括原材料的输送、原材料精制、合成、产品精制、后加工、包装、运输等生产工序原理以及为完成上述工序的一些配套工序如生产过程中的传热问题、三废处理问题。由于材料的多样性,各种材料制备、加工方法千差万别,材料工程问题就显得内容庞大、错综复杂了,避开各种材料的制备的特殊工艺问题,各种材料在制备过程中所涉及的共同的基本原理应成为材料工程课程中的基本问题。我们以自编《材料工程基础》为教学的教材,教授物质输送原理及设备、热量传递、质量传递,并对质量衡算、能量衡算、经济衡算做简单介绍。

2 教学手段

课程改革的目的是提高教学质量,提高教学质量是通过一定的教学手段得以实现的。材料工程基础的教学拟采取小班教学的方式,除在知识点的传授方面如基本公式的推导、理论的讲解仍采用传统的以教师授课为主方式外,在课堂教学中还采用一下的教学手段。

2.1 多媒体课件

当今的学生,从校门到校门,多数学生既没有生活经验,更无工程概念,要学好材料工程基础这一工程类课程,老实说,有一定的难度,充分利用现代化教学手段进行教学,制作了多媒体课件,模拟实际生产工艺和流程,使抽象的概念具体化,复杂的问题简单化,繁琐的内容精炼化,实际问题形象化,为学生生动形象的理解生产原理和过程起了重要的作用。

2.2 讨论式教学及设计演练

课堂设置讨论课,引导学生探究各种材料制备过程中所共性问题,生产过程技术经济评价问题,分层次布置工程设计任务,使学生能全面思考工程问题。例如在传热部分,进行板式换热器的设计;在传质的几个章节中,吸收部分设计煤气中苯类物质吸收工艺流程;精馏章节中,进行年产8000吨乙醇板式精馏塔工艺设计等。使学生初步了解设计程序与步骤:设计任务下达后,通过资料的收集,流程选择,基本计算,确定工艺路线,确定生产设备大小,进行设备平面布置,完成设计任务。

2.3 双语教学

随着全球一体化进程的加速,在国际交流日夜频繁的今天,语言显得尤为重要。采用原版教材,双语教学无疑能使学生掌握原汁原味的英语,为其日后的交流扫清障碍。更重要的是可以拓宽学生的国际视野、国际交流能力和竞争意识,同时可以吸引更多的留学生优质生源,提高国际化办学能力。

3 能力培养

在互联网时代,全民都面临同样的信息平台,甚至我们的学生比教师有更好的计算机能力,轻点鼠标就可能获得一门学科的基础理论。这就给我们提出新的问题和面临严峻的挑战:在互联网时代,专业课我们应该教学生什么以及如何教,培养学生那些能力。首先是收集信息的能力,现代社会是信息时代,大量信息资源都可以通过网络共享,除此之外,还有大量的数据库可以利用,掌握了信息资源,就是掌握了该学科的发展前沿。然后是自主学习能力,收集到信息,怎样才能转化为自己的知识,建立自己的知识体系这就需要培养学生严谨求实创新的科学思维与人格以及为科学献身的精神和健康向上的学习精神;接下来是合作精神,随着社会分工的越来越细,完成一个工程问题往往是一个系统工程,需要多方面人员的相互合作,因此合作能力就显得十分重要了,在教学中,有意识地培养学生分工合作是教育的一个重要组成部分,对本门课而言可以采用分组进行课程设计,同组同学之间分工协作,共同完成一个课题,已达到培养学生合作能力的目的。

4 评估体系

理论考试不在作为学业成绩的唯一标准,可以从多层面进行评价如理论考试成绩、课程设计成绩、课堂讨论成绩、平时作业成绩等。

5 结论

材料工程基础课程改革是一个系统工程,需要执行者有强烈的社会责任感,从课程的内容体系、教学手段、能力培养目标,评价体系进行研究和探索,真正实现培养合格人才的教育目标。

参考文献:

[1] 王昆林.材料工程基础 [M].北京:清华大学出版,2009,9.

[2] 冯晓云,童树亭,袁华.材料工程基础 [M].北京:化学工业出版社,2007,7.

[3] 徐德龙,谢峻林.材料工程基础 [M].武汉:武汉理工大学出版社,2008,10.

[4] 周美玲,谢建新,朱宝泉.材料工程基础 [M].北京:北京工业大学出版社,2001,1.

[5] 毕大森.材料工程基础[M].北京:机械工业出版社,2011,2.

[6] 谷臣清.材料工程基础[M].北京:机械工业出版社,2004,2.

材料化学工程论文篇8

1 材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

2 材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

3 构建相对完善的实践教学体系

3.1 构建新的实践教学体系

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

3.2 更新重组实践教学内容

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

4 结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献

[1] 禹筱元,罗颖,董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践[J].高教论坛,2010(1):24-25,39.

[2] 宋金玲,蔡颖,王瑞芬,等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[J].价值工程,2011:273-274.

[3] 易清风,申少华,肖秋国,等.教学研究型高校材料化学专业创新人才培养模式的探索与研究[J].广东化工,2011,38(10):174-175.

[4] 郭琳琳.材料化学课程设置与教学初探[J].沧州师范专科学校学报,2010,26(1):115-116.

材料化学工程论文篇9

1 材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

2 材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

3 构建相对完善的实践教学体系

3.1 构建新的实践教学体系

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

3.2 更新重组实践教学内容

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

4 结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献

[1] 禹筱元,罗颖,董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践[j].高教论坛,2010(1):24-25,39.

[2] 宋金玲,蔡颖,王瑞芬,等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[j].价值工程,2011:273-274.

[3] 易清风,申少华,肖秋国,等.教学研究型高校材料化学专业创新人才培养模式的探索与研究[j].广东化工,2011,38(10):174-175.

[4] 郭琳琳.材料化学课程设置与教学初探[j].沧州师范专科学校学报,2010,26(1):115-116.

材料化学工程论文篇10

1 材料化学专业人才培养方案基本框架

从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。

公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。

通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。

专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。

专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。

实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。

2 材料化学专业课程体系设计

材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。

3 构建相对完善的实践教学体系

3.1 构建新的实践教学体系

材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。

3.2 更新重组实践教学内容

在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。

4 结语

材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。

参考文献

[1] 禹筱元,罗颖,董先明.材料化学专业人才培养模式的改革与实践[j].高教论坛,2010(1):24-25,39.

[2] 宋金玲,蔡颖,王瑞芬,等.材料化学专业人才培养模式的研究与实践[j].价值工程,2011:273-274.

[3] 易清风,申少华,肖秋国,等.教学研究型高校材料化学专业创新人才培养模式的探索与研究[j].广东化工,2011,38(10):174-175.

[4] 郭琳琳.材料化学课程设置与教学初探[j].沧州师范专科学校学报,2010,26(1):115-116.

材料化学工程论文篇11

推进教育教学改革,提高教育教学质量和人才培养质量,是高等教育发展的核心任务。进入21世纪以来,我国的本科教育进入大众化教育发展阶段,客观上要求多数本科院校转向以培养应用型本科人才为主。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020)》、教育部颁布的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(高教三十条)等相关文件均指出:地方本科院校的办学应以科学发展观为指导,以地方经济社会发展对应用型人才培养的要求为导向,遵循高等教育基本规律,要深化教学改革,突出优势,强化特色,培养符合地方经济社会发展需要的应用型本科创新人才。因此,结合材料化学专业特点和应用型人才培养要求,优化课程体系,改革教学内容,突出专业特色,加强师资队伍建设,改革课程评价机制,推动材料化学专业的教学改革,是新形势下应用型本科院校的一项紧迫任务。

一、材料化学专业建设存在的问题

(一)办学目标不明确

目前全国各应用型本科院校中开设的材料化学专业,其专业建设并没有形成自己的办学特色,不少新建本科院校很多只是简单地照搬其他重点大学如“985”或“211”高校的材料类专业或者化学化工类专业的人才培养方案,并没有把其他高校的培养方案引进来后,根据本校本地区的实际情况进行充分吸收与相互融合,这样造成很多新建本科院校在专业设计上同质化现象越来越严重,学生所学习到的专业知识和技能越来越不能适应市场发展的需要。因此,目前应用型本科院校的材料化学专业在办学过程中普遍存在办学目标不够明确,办学定位缺乏一定准确性的问题。

(二)课程体系不合理

不同规格的人才培养需要有相应的课程体系来保证和支撑,课程体系是人才培养的总体蓝图,是实现人才培养目标的主要依据和手段[1]。总体而言,目前我国新建本科院校的课程结构不够科学合理,课程体系不够完整,教学内容相对陈旧。作为一门实践性很强的应用型学科,材料化学专业的课程体系应体现专业培养特色,综合考虑所设置的相关课程之间的有机联系,但目前各本科院校在课程体系构建方面存在以下主要问题:一是少数专业课程由于师资力量不够存在因人设课现象;二是专业课程的部分内容重复较多,学时分配也不够合理;三是专业主干课程缺乏系统性,理论课程的门数和学时偏多,实践课程的门数和学时偏少。此外,课程设置上必修课的比重较大,而选修课的比重较小,且缺乏整体的有机联系。总之,这些传统的课程结构设置不能体现学生创新精神和实践能力的培养,达不到应用型本科院校“宽口径、厚基础、强能力”的培养目标,不利于应用型本科创新人才的培养。

(三)师资力量薄弱

在我国高等学校序列中,地方高校占高校总数的90%以上,是我国高等教育的主体部分,地方高校师资队伍的建设与优化是国家“人才强国”战略的重要保障[2]。目前,各应用型本科院校的材料化学专业专任教师虽然人数不算少,但由于所处地域原因以及待遇因素,引进的高素质专业人才数量仍然偏少,不能满足本科院校新形势下的教学需求。与此同时,由于应用型本科院校大多是由专科学校升格而成,虽然升格以来引进了一大批具有博士或硕士学位的青年教师充实到教师队伍中来,但这些青年教师大多缺乏工程实践经验,这对培养应用型人才的高校而言,极大地影响教学质量,从而影响人才培养质量。此外,高层次人才是引领和带动学校学科建设和专业发展的“领头羊”,应用型本科院校不同程度地存在着高层次人才匮乏,尤其是学科带头人紧缺的问题,着力解决好高层次人才相对匮乏的问题是当前应用型本科院校持续发展和提升办学水平的迫切工作[3]。

二、材料化学专业教学改革的路径

(一)科学定位办学目标

应用型本科院校的办学目标要充分考虑本地区区域经济社会发展情况,积极挖掘特色质点,加强学生应用能力的培养,合理设置专业方向,形成与区域经济社会发展需要相适应、结构优化的专业办学特色。材料化学专业是教育部近年来新设置的一个专业,各本科院校应该明确本校的专业定位,结合本地区的实际情况,突出专业特色,科学合理设置专业办学目标。人才培养定位是高校实施教学计划的主要依据,明确自身定位、提高教学质量是高校办学育人的基础所在[4]。湖南人文科技学院材料化学专业应用型人才的培养目标应该是:培养德智体美全面发展,具有较高的思想道德素质、人文素质和良好身体心理素质,掌握材料化学的基本理论、基本知识和基本技能,了解材料化学领域的理论前沿、最新动态和应用前景,具有运用专业知识和技能解决实际问题的能力,具有较强的创新创业能力,能够在材料化学及其相关领域从事生产、应用开发和管理工作的应用型人才。

(二)优化课程体系与教学内容

课程体系是指一所大学根据本校制订的培养目标而设计的课程整体,课程体系不是简单的指课程设置,不同类型的学校,其课程体系也应当是不同的,这是创办富有特色大学的必要条件[5]。因此,应用型本科院校对本校的专业课程体系进行改革和优化时,既要突出本校的专业办学特色,又应体现应用型本科院校注重应用的特点。湖南人文科技学院的材料化学专业本次重新修订了人才培养方案,对课程体系进行了整体优化,并对相应的教学内容进行了调整,使之更符合专业办学特色和专业综合改革的要求。

1.优化课程结构

湖南人文科技学院材料化学专业根据市场人才需求宽口径招生,强化通识教育,培养综合素质,不断优化课程体系,在本次人才培养方案修订中将理论课程设置为公共必修课、专业必修课、专业限选课、专业任选课和公共任选课共5个课程模块。

第一,公共必修课主要是培养学生具有正确的世界观、人生观、价值观和较强的民主法制观念与较高的社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质。公共必修课包括“思想道德修养与法律基础”、“马克思主义基本原理概论”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“形势与政策”、“大学生就业指导”、“大学生健康教育”、“高等数学”、“线性代数”、“大学物理”、“大学英语”、“大学计算机基础”、“大学体育”、“大学语文”等。

第二,专业必修课主要包括“无机及分析化学”、“有机化学”、“物理化学”、“材料概论”、“工程力学”、“工程制图”、“化工原理”、“材料科学基础”、“材料测试方法”、“材料制备原理”、“热工基础”等,目的是培养学生具有扎实的材料化学专业知识,具有较强的分析问题和解决问题的能力。

第三,根据企业实际和市场需求以及地方区域经济发展情况,专业限选课设置两个专业方向:陶瓷材料方向和能源材料方向。陶瓷材料方向开设“陶瓷工业机械设备”、“陶瓷工艺学”、“无机材料物理性能”、“特种陶瓷”等课程;能源材料方向开设“现代新能源材料”、“化学电源基础与应用”、“化学电源设计与制造工艺学”、“新能源材料与器件发展动态”等课程。

第四,专业任选课包括“金属材料概论”、“复合材料概论”、“专业外语”、“材料工厂设计”、“粉体工程”、“信息检索与应用”、“纳米材料”、“标准化概论”、“材料科学新进展”、“计算机在材料科学中的应用”等课程,学生从中任选6门课程学习。这些专业任选课的开设可使学生更多了解材料化学专业的理论前沿、最新发展动态及应用前景,了解与本专业相关的学科和边缘学科现状及发展趋势,从而可拓展学生的专业视野,为今后就业打下坚实而宽广的专业基础。

第五,公共任选课由学校其他系部开设,包括中华传统文化类、艺术素养类、科学素养类、应用技术类、教师教育类、其他类别类等六大系列课程,学生从中任选5门课程学习。通过该类课程的学习,可使学生实现文理科相关知识的交叉渗透,也是大学教育的努力方向。

为了突出专业培养特色,增强学生对企业实践知识的了解和熟悉程度,在材料化学专业人才培养方案中,我们从专业课程中选择其中6门体现专业特色的课程,组建校企联合授课模块,包括“材料测试方法”、“热工基础”、“材料工厂设计”、“材料科学新进展”、“材料产品技术概论”、“标准化概论”等。

2.合理构建实践课程类型

材料化学专业是一个与生产实际联系非常密切的应用性非常强的专业,在对理论课程整体调整和优化的同时,也必须重视实践教学课程,以提高学生动手能力以及分析和解决问题的能力。该专业的实践教学课程主要设置为校内和校外两个实践模块。校内实践教学模块主要包括公共实践必修课、专业基础实验课、专业实验课等。公共实践必修课主要包括“大学计算机技能训练”、“军事理论与训练”、“素质拓展教育”、“就业实践”等。专业基础实验课主要包括“无机化学实验”、“分析化学实验”、“有机化学实验”、“物理化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等。专业实验课主要有“陶瓷制备与性能实验”、“化学电源综合实验”等。材料化学专业的实验教学内容要充分考虑其科学性和系统性,既要强化基础实验课必须掌握的各项理论知识和基本实践技能,同时又要多设置一些综合性实验和设计性实验,减小验证性实验的比重,鼓励学生大胆创新,提高学生的综合设计能力、实践创新能力以及分析问题与解决问题的能力。校外实践课程主要包括“校企合作教育(一)”、“校企合作教育(二)”、“校企合作教育(三)”以及“生产实习”等,这些课程的开设可扩大学生的专业知识面,增加实践技能,同时可将所学专业知识应用到生产岗位,提升学生解决实践问题的能力,使学生得到系统的工程训练,成为更符合社会需求的应用型人才。

(三)加强师资队伍建设

材料化学专业应用性强,与企业生产实践联系紧密,因此要培养出高素质的材料化学专业人才,就必须拥有一支高素质的教师队伍。针对应用型本科院校目前的师资队伍现状,有必要重构师资素质,既要重视教师专业理论知识与学术水平的提高,也要注重在新形势下专业教师创新能力与实践知识的培养。笔者认为,可从以下几个方面考虑来加强师资队伍建设:一是鼓励教师进修攻读硕士和博士学位,进一步增强教师专业知识,全面提升教学理论水平和能力;二是加强青年教师的教育教学培训工作,重点对新进教师进行教学方面的长期培训,建立考核机制,同时完善老教师指导制度,以帮助青年教师过好教学关;三是确定2―3个专业带头人培养对象,通过3年左右时间的培养,遴选出本专业的带头人;四是可考虑选择5―7门专业主干课程进行重点建设,每门主干课程的建设周期为2―3年,加强教学团队建设,整体提升教师队伍的专业能力和教学水平;五是鼓励和遴选专业教师分期分批到相关企事业单位进行短期挂职锻炼(3―6个月),拓宽教师视野,增强实践知识与理论知识的结合,使教师的知识结构与能力结构得到进一步调整和充实,从而提高专业教师的实践动手能力和知识更新能力;六是聘请校外相关企事业单位的“双师型”人才为专职教师或兼职教师,充实到教学团队中,参与校内专业人才培养方案制订、专业课程教学等工作,提高教师实践能力的整体水平。此外,学校还可定期通过举办讲座等形式,邀请国内著名高校、科研院所的专家学者以及有实践经验的企业老总或者技术开发人员来校讲学,让相关教师能够更多地了解和熟悉本专业的最新研究进展,及时更新自己的专业理论知识和实践知识。

(四)改革课程考核评价机制

逐步建立“考核内容综合化、考核形式多样化、考核过程全程化”的多元型课程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。首先,对于“材料科学基础”、“材料制备原理”、“工程力学”、“化工原理”等专业理论课程,改变期末考试的单一考核方式,可采取课程教学的过程性考核(如增加平时考核、期中考核等方式)和期末考核相结合,实行课程考核方式多样化;而对于专业性比较强的理论课程(如“复合材料概论”、“材料工厂设计”、“化工制图”、“专业英语”等),可实行半开卷或开卷考试,在考试内容上尽量多采用综合性试题来衡量学生对该门课程的掌握程度,侧重学生思维能力和专业知识综合应用能力的考核。其次,对于专业实验课程(如“无机化学实验”、“分析化学实验”、“化工原理实验”、“材料测试方法实验”等)的考核,如果单纯地以每次实验报告的成绩为依据进行考核,容易出现高分低能现象。可考虑采用平时成绩(占30%,包括出勤情况、实验课堂表现、实验报告等综合考评)、期末实验操作考试(占30%,包括对所随机抽中的实验项目的实验过程熟悉程度、操作规范度、实验结果等综合考评)以及期末笔试测试(占40%,包括对平时所有实验项目内容进行考评)等多样化考核对学生学习情况进行综合评价。最后,对“毕业论文”、“校企合作教育”、“生产实习”等实践课程,要细化考核指标体系,实行实践课程的全过程考核评价机制,加大平时考核的成绩比重,把对学生的平时考核与期末总结性考核有机结合,科学评价该类课程的实际教学效果。

参考文献:

[1]杜才平,邢晓红,陈昌兴.地方本科院校应用型创新人才

培养的课程体系构建[J].当代教育科学,2012,(21).

[2]张晓旭.地方高校师资队伍建设与优化研究[J].国家教

育行政学院学报,2014,(4).

[3]张泳.应用型本科院校师资队伍建设的回溯、反思与展

望[J].黑龙江高教研究,2014,(2).

[4]刘丽娜.本科院校市场营销专业应用型人才培养探讨

材料化学工程论文篇12

目前很多高等学校的化学化工类专业开设了《材料化学》这门课程,并且是作为专业基础课程和主干课程。课程的开设有利于化学类专业学生掌握新材料发展的主要方向,可为学生毕业后从事新材料的研究与开发工作奠定基础,并为提高大学生的综合素质,实现应用型人才培养提供必要的条件。高新材料技术是国家重点发展的技术领域之一,其发展为材料化学的发展提出了更大的挑战和难得的机遇,也对高校材料化学的教学提出了更高的要求。如何提高《材料化学》课程的教学质量,培养具有高竞争能力和创新精神的复合型高素质专业人才显得尤为重要。

基于此,本文结合本校化学化工类专业的实际情况,从《材料化学》课程的培养目标出发,针对《材料化学》课程教学中目前存在的问题,通过对课程结构、教学内容、教学方法和手段、考核方式等方面进行探讨和实践,提出行之有效、切实可行的教学建议和思考。

一、《材料化学》课程存在的主要问题

1.教材的选择。材料化学是一门新兴的学科,这就决定了它不可能像无机化学、有机化学等基础化学学科经过长期的发展而具有一些经典又权威的教材和参考书。目前,虽已有一些材料化学的教材出版,但由于各编者的认识及侧重点不同,致使教材内容大相径庭。近年来随着各种新材料的快速发展,在基本理论、制备技术、表征手段和性能研究等方面均取得了显著的成绩。而相对来说,目前已有的教材内容中相应的知识点更新缓慢,致使本学科的新成果的研究和进展不能及时充实到教学内容中。

2.教学内容与学时不匹配。《材料化学》课程所涉及的内容覆盖面非常广泛,包括材料的基本理论、表征、制备以及结构和性能之间的关系,涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四大类。这些内容都可以作为一个专门的领域被研究,但分配给本课程的学时数一般只有36学时左右甚至更少。如何在这么短的学时内,合理安排教学内容,使学生了解和掌握这些领域的基础内容,是教学中需要解决的一个重要问题。

3.课程内容对教师提出了更高的要求。《材料化学》课程内容覆盖面大,除了材料领域的基本理论和表征手段之外,还包括新型结构材料、功能材料和功能转换材料。而这些材料又包含各种具体的材料,如新型功能材料包含减振材料、贮氢材料、超导材料等。对一个任课教师来说,其专长通常只涉及某一个领域,很少做到面面俱到,因此很难仅通过一个教师的教学而将每种材料讲得透彻生动,引人入胜。因此,《材料化学》课程丰富的教学内容对任课教师是一个挑战,也对他们提出了更高的要求。

二、课程教学模式的探索与实践

1.结合培养目标,优化课程结构。我们对化学和化工两个专业设置了《材料化学》课程。对化工专业来说,《材料化学》课程的学时为36学时,其教学目标是学生通过该课程的学习,了解当代材料科学的新理论、新技术,认识和理解材料科学与工程中的问题,为材料的研发与选用打下基础。通过对几种教材的对比和筛选,并结合教学目标和实际情况,我们选用了曾兆华、杨建文编著的《材料化学》作为主要教材。该教材不仅涉及到材料化学的基本内容如材料的结构、性能、制备等,而且以四大类材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料)为主线,介绍了不同种类的材料,叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系,教学内容较适合已具备化学知识基础的学生学习。对化学专业(含化学教育和药物化学)来说,教学目的是为了拓宽学生在材料化学方面的知识,开阔视野,为今后的工作和学习打好基础。《材料化学》是作为专业选修课开设,学时为24学时。考虑到化学专业的理科背景,对材料化学相关的基础理论知识如材料的结构、性能等知识简略带过,而将重点放在介绍现代先进材料方面,如新型金属材料――形状记忆合金和贮氢材料、生物医用材料、感光材料等。

2.结合课程特点,教学方式多样化。利用多媒体技术来展示材料工作原理的相关动画,使学生能更加直观地理解这些知识。但若过度依赖多媒体,容易淡化教师在课堂中的主导作用,对学生来说,也容易产生“流水账”的感觉而滋生厌学情绪。因此,在讲到一些重、难点时,适当地加入板书,逐步讲解,留给学生理解和消化的时间,以加深印象。所以,多媒体教学和传统的板书教学有机结合,灵活运用,以扬长避短,实现最佳的教学效果。在课堂教学中,我们还根据讲授内容,灵活采用不同的教学方法组织教学,坚持启发式、互动式和讨论式教学。如讲到超导材料一章时,以3D电影《阿凡达》为例,让学生讨论名叫“Unobtanium”矿石的用处,从而引出超导材料。这种教法极大地激发了学生的学习兴趣。在讲到第二章晶体学基础时,教师把七大晶系、十四种空间点阵参数特征列出,然后让学生分组对各大晶系特征进行讨论并选出代表做总结发言,最后教师引导总结。这种互动式教学使学生主动参与到教学活动中,增强了学生的学习积极性,锻炼了其分析问题、解决问题的能力。

3.科研与教学相结合,构建立体化课堂。把科研引入本科教学是培养大学生创新能力的重要措施,也是高等教育的显著特点。如前所述,《材料化学》教材选用困难,很大一部分原因是现有教材内容陈旧,难以跟上学科前沿的发展。而科研能反映学科前沿最新研究成果,因此将科研融入该课程的教学,将弥补以上不足。科研和教学相结合的表现形式有多种。教师可以介绍自己的科研成果固化到相关的教学内容中,也可以介绍本专业课题组的科研成果。这些内容融会贯通地加入课堂教学将提高学生的学习兴趣。如讲到纳米材料时,教师结合自己的科研项目,给学生补充碳纳米管、中空双锥状二氧化锰等内容,使学生拓展视野。此外,为学生介绍本专业课题组正在探索的科研项目,鼓励学生积极参与到教师的科研中去,在实际的研究实践中锻炼创新能力。这样大大拓宽了学生的专业知识面,培养了学生的科研兴趣和创新能力。实践证明,通过科研与教学相结合,构建一个立体化的课堂,达到了较好的教学效果,是一种切实可行的教学模式。

4.针对课程目标,制定合理的考核方式。材料化学的内容覆盖面大,实践性强,通过该课程的学习,学生要具备综合运用所学知识进行分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力。因此,需要提高平时成绩的比例。一般来说,平时成绩占总成绩的50%,包含期中考试(占20%),平时作业(占30%)。若未安排期中考试,则在平时不定期随堂测验,主要考核当堂讲过的内容,既考查了讲课效果,又对学生按时出勤、注意听讲起督促作用。平时作业涉及到的形式较多,如单元作业,检查每章所涉及的理论、概念及计算方法;撰写小论文,根据教师布置的课题,学生通过文献调研提出自己的思考,考查学生分析问题和解决问题的能力;针对自己感兴趣的内容,查阅资料并制作成PPT,开展专题演讲活动,这一形式既使学生主动参与到课程教学活动中,调动了学习积极性和主动性,也锻炼了学生的综合能力。此外,还有课外作业、平时讨论等形式。期末考试主要考核基本概念、基本原理的掌握程度和运用所学知识解决问题的综合能力,占50%。这些多样化的考核方式相结合,能全面检测学生的学习效果,科学、客观地评价学生的知识水平和综合素质。

三、对《材料化学》课程教学的几点思考与建议

1.强化实践教学,培养应用型人才。我校是一所省市共建的地方二本院校,以培养社会发展所需要的高层次应用型人才为定位。为迎合应用型人才培养的需要,实践教学在日常教学中所占的比例越来越重。学生在课堂中获得的知识只有在实践中才能消化、理解和掌握,并在实践中得到启发和创新。只有将实践教学与理论教学紧密结合并贯穿于整个教学过程中才能实现这个目标。

2.发挥团队精神,各教师取长补短。如前所述,《材料化学》课程设计的内容广泛,而一位任课教师术业有专攻,很难做到将每种材料每部分内容都讲解透彻,并吸引学生参与自己感兴趣的科研活动。这就要求教学中要发扬团队合作精神,发挥群体优势。我院教师目前主要有研究锂离子电池材料、光催化材料、光电材料、高分子材料等。实际授课时,可以一名教师为主要任课教师,在讲到具体的某种材料时,邀请主攻这一材料的教师参与教学活动,以讲座或课堂PPT教学形式开展均可。这种教学形式能优化教学内容,完善教学方法,提高该课程的教学质量。

四、结语

《材料化学》课程是化学化工类专业课的重要组成部分。随着社会发展,高新技术的日新月异要求学生具备材料化学的专业功底,为将来的发展奠定坚实的基础。通过对该课程的学习,可以实现高素质、应用型人才的培养目标。作者对《材料化学》课程开课以来出现的问题进行了总结和思考,并在教学模式方面开展了一些探索性的工作,取得了良好的教学效果。在今后的教学中,还将继续在课程教学模式、教学体系等方面进行探索和实践,丰富教学内容,提高教学质量,为培养应用型人才的办学目标而努力。

参考文献:

[1]李奇,陈光巨.材料化学[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]曾兆华,杨建文.材料化学[M].北京:化学工业出版社,2008.

材料化学工程论文篇13

现代焊接技术是一门多学科交叉融合的应用性先进技术,是制造业重要的关键技术,[1]机械制造和金属结构制造行业急需大量的焊接工程高级专门人才。目前,国内对该类人才的培养基本由材料成型及控制工程(以下简称“材料成型”)和焊接技术与工程(以下简称“焊接”)两个专业承担,开设以上两个专业的本科院校上百所。随着高等工程教育改革的深入,高等本科院校根据自身的办学定位和优势对这两个专业不断地进行改革尝试。为了更好地促进专业改革,本文研究了国内院校“焊接”和“材料成型”专业人才培养的基本情况,通过梳理总结指出目前存在的问题,剖析了“焊接”与“材料成型”专业人才培养目标的差异性,以明晰两个专业的未来发展走向,使培养的专业人才更加适应国家经济建设和社会发展的客观需要。

一、存在的问题[2-5]

根据资料统计,国内多数学校的“材料成型”专业由热加工领域的1~3个原有专业整合形成。整合主要体现在专业基础课方面,而在专业课方面出现了两种培养模式:一是设置专业平台课按专业方向模块培养,主要专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net依托自身优势设置了铸造、模具和焊接等其中的一到三个;二是实行通才教育。还有一些院校由原机械类专业合并,涵盖热加工领域知识后形成。而目前开设“焊接”专业的院校已达16所,它是继国家保留哈尔滨工业大学焊接工艺及设备专业,并整合为焊接技术与工程专业之后,国内其他高校逐渐从“材料成型”专业分离出来形成的。

通过对众多高校人才培养方案的研究发现:对于“材料成型”专业,虽然拓宽了基础,但仍存在专业方向模块培养过窄的弊端以及实施通才式教育的缺陷。对于“焊接”专业,因承袭了原有焊接工艺及设备专业的培养思路,知识能力结构培养过窄、过深的弊病更加明显。究其原因在于没有从铸、锻、焊、模具和冲压等技术进步,以及行业未来发展趋势对人才需求变化的高度去准确理解这两个专业各自的内涵和外延,缺乏对“焊接”和“材料成型”专业人才培养目标进行深度解析,导致人才培养目标不够明确,出现了两个专业知识能力体系偏窄、不系统、不完善等现象。对于“材料成型”专业学生来说,戴上了知识大帽子,却成为了能力单一的专才,或能力弱的庸才,或无能力的偏才;而对于“焊接”专业学生来说,则戴上了知识专一的帽子,成为了能力单一、适应性差的窄才。

二、专业依托的学科发展趋势及行业需求分析

材料是国民经济的支柱,是社会进步的物质基础和先导。[6]随着社会和科技的进步,对材料的力、光、电、磁、声及热等特殊性能及其耦合效应的要求,对材料的高强、高韧、耐热、耐磨和耐腐蚀等性能的要求,以及对材料与环境协调性的要求都在日益提高。通过在微结构不同层次上的材料设计以及在此基础上的新材料开发,复合化、低维化、智能化和结构功能一体化的新材料在生物、信息、能源和生态环境等领域不断涌现。

材料是以一定使用性能和经济价值进入社会应用领域。材料通过加工制成结构件、设备及装备,在冶金、机械、化工、建筑、信息、能源和航天航空等工业领域得到了广泛应用。因此,现代社会大量的需要掌握材料加工技术的人才。

材料加工的范围包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。大量的新材料的涌现推动了材料加工过程向智能化、自动化、集成化和超精密化技术方向迈进。现代材料加工已超越传统冷、热加工的范畴,与材料学、材料物理与化学、力学、机械学、电学、控制学和计算机科学,以及新型高性能材料的研发有着相互依存和彼此促进的密切联系,并成为再制造工程的关键技术支撑之一。因此,只有掌握多学科交叉知识,并具有综合应用能力和创新能力的高级工程人才,才能满足现代材料加工行业对人才的需要。

材料加工工程学科主要研究材料的外部形状和内部组织与结构形成规律和控制技术。[6]当代材料加工技术和相关工专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net程问题包括:材料的表面工程、材料的循环利用、材料加工过程模拟及虚拟生产、加工过程及装备的自动智能集成化、材料加工过程的在线检测与质量控制、材料加工的模具和关键设备的设计与改进以及再制造快速成形理论与技术等。

材料加工工程学科的发展方向是:液态凝固成型、固态塑性成型、粉末成型、材料的净或近净成型等精密成型与处理、维纳加工、多场协同作用下的加工、表面工程、特种和异种材料连接、加工过程的模拟与智能化控制、材料循环再生利用技术,以及针对体积损伤零件及新品零件的三维快速成型技术等。[6]

教育部在20世纪末从铸、锻、焊、模具和冲压等技术发展进步,以及行业未来发展趋势对人才需求变化的高度,为适应21世纪国家经济建设和社会发展需要,在材料类专业中设置了“焊接”专业,而在机械类专业中设置了“材料成型”专业。[7]

三、两个专业人才培养目标的差异性分析

了解两个专业的学科门类、专业类以及专业依托的基本学科,准确理解基本学科内涵、专业名称内涵、相关学科以及学科间的联系,对于研究专业人才的培养极为重要。

1.“焊接”专业人才培养目标分析

“焊接”专业属于材料类专业,材料类专业的共同特征是以材料科学与工程为基本学科。该学科研究各类材料的组成及结构、制备合成及加工、物理及化学特性、使役性能及安全、环境影响及保护、再制造特性及方法等要素及其相互关系和制约规律,并研究材料与构件的生产过程及其技术,制成具有一定使用性能和经济价值的材料及构件的学科。[6]“焊接”专业人才培养应体现材料学科与工程学科的基本内涵,并侧重研究焊接结 构件的生产过程及其技术。

焊接技术工程追求优良的宏观性能,但是工程结构的宏观性能与结构材料的微观组织之间存在必然的联系,宏观性能的优劣取决于材料微观组织的状况。从材料连接的微观角度考虑,焊接机理复杂,加热热源、材料成分、母材的组织与性能、焊接应力与变形等因素对焊接质量影响极大,须以实验科学为基础,既重视具体细节问题,又考虑众多影响因素,通过改变材料微观组织来获取优异宏观性能。“焊接”专业是以连接技术为手段、以材料结构为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的工科专业。

因此,“焊接”专业的人才培养目标应为:培养具备材料科学、力科学、机械科学、电科学、控制科学和计算机科学等基础知识和应用能力,能够在焊接工艺及设备、焊接生产、焊接质量控制与检测、焊接过程自动化控制等领域从事科学研究、技术开发、设计制造、生产组织与管理等工作,具有实践能力和创新意识的高级科技人才。

2.“材料成型”专业人才培养目标分析

“材料成型”专业属于机械类专业,机械类专业的共同特征是以机械工程为基本学科,该学科主要围绕各种机械产品与装备,开展设计、制造、运行、服务的理论和技术研究。[6]“材料成型”专业人才培养应体现机械工专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net程学科的基本内涵,侧重研究机械产品及装备的材料成型及控制工程技术。

材料成型及控制工程技术是指“材料”成型,而非“构件”成型。它通过控制外部形状和内部组织结构,使材料变成满足使用功能和服役寿命预期要求的各种零部件及成品。材料成型方法采用液态凝固成型、固态塑性成型、粉末成型、材料的净或近净成型等精密成型与处理、材料连接以及三维快速成型技术等。它不仅指成型工艺,而且还要对成型过程实施在线检测与质量控制。“材料成型”专业包含材料的成型设计、成型工艺和成型质量控制。对于设备的电控设计研究则不包含在本专业。

因此,“材料成型”专业的人才培养目标应为:培养具备机械科学、材料科学、力科学、电科学、控制科学和计算机科学等基础知识和应用能力,能够在材料加工理论、成型工艺及装备、材料成型过程自动控制和先进材料工程等领域从事科学研究、技术开发、设计制造、生产组织与管理,具有实践能力和创新意识的高级科技人才。

3.两个专业人才培养目标的辨析

“焊接”和“材料成型”专业分别属于两个不同专业类,应以充分体现各自专业类的鲜明特征作为确立各自人才培养目标的基石。通过分析“焊接”和“材料成型”专业的人才培养目标,可以得出如下结论:第一,专业依托的基本学科不同。前者依托材料科学;后者依托机械科学。第二,对相关学科重要性的排序不同。前者相关学科的排序为力科学、机械科学、电科学、控制科学和计算机科学;后者相关学科的排序为材料科学、力科学、电科学、控制科学和计算机科学。第三,二者研究的知识领域不同。前者研究焊接工艺及设备、焊接生产、焊接质量控制与检测、焊接过程自动化控制等领域;后者研究材料加工理论、成型工艺及装备、材料成型过程自动控制和先进材料工程等领域。第四,研究的对象不同。前者研究构件;后者研究机械产品及装备。

虽然两个专业都属于材料加工工程学科范畴,材料成型及控制工程技术涵盖材料连接技术,但是根据对“材料成型”专业人才培养目标的分析可以看出,“材料成型”专业从机械工程学科的角度出发,侧重培养掌握专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net材料成型及控制工程技术的人才,而“焊接”专业从材料科学与工程学科的角度出发,侧重培养掌握焊接技术与工程的人才。需要指出的是,“材料成型”专业的知识体系应包含焊接核心知识,能力体系应包含焊接应用能力。两个专业对焊接知识能力要求的范围广度和内容深度存在较大差异。由此可见,“焊接”和“材料成型”专业的人才培养目标存在重大差异。

四、人才培养目标的专业特色分析

高等本科院校在确立这两个专业的人才培养目标时,应在符合高等工程教育基本要求的前提下,充分体现专业类的明显特征,根据自身在全国高校同专业中所处的位置确定专业办学定位,即确定人才培养目标为科学研究精英型、科学研究和工程技术复合型,还是工程技术应用型。同时还应根据办学历史形成的专业办学优势,例如依托的行业等,并结合地方经济建设需要,使人才培养目标体现出明显的办学特色。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.中华人民共和国学科分类与代码国家标准(GB/T 13745-2009)[M].北京:中国标准出版社,2009:31-40.

[2]邹家生,朱松,郭甜.以特色专业建设为契机全面提高我国高校人才培养质量——以江苏科技大学焊接技术与工程专业为例[J].江苏科技大学学报(社会科学版),2011,11(1):102-107.

[3]孙凤勤.“材料成型及控制工程专业”人才培养规格[J].华北航天工业学院学报,2001,11(2):21-24.

[4]常庆明.材料成形及控制工程专业人才培养模式的探讨[J].科技信息,2012,(5):402-407.

[5]陈拂晓,张柯柯,郭俊卿,等.普通工科院校材料成型及控制工程专业人才培养方案构建与实践[J].科技咨询,2008,(6):116-117.

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