时间:2022-05-29 04:07:25
导语:在材料工程论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了一篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
一、提升无机非金属材料工程专业师资的
1.工程化实践教学能力师资队伍是教学的主导力量,提高无机非金属材料工程化人才培养质量,必须加强工程实践的师资队伍建设。如果专业教师本身缺少工程实践训练,工程实践能力低,无法将理论与实际紧密结合并指导学生工程实践环节,无法调动学生主动实践的积极性。无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍建设薄弱,教师工程化素质与实践能力偏低,不能深入工程化实际开展实践教学活动。依托“工程化"教学,加强构建中青年教师“工程化"培养模式,培养“双能型"专业教师,组织青年教师到企业进行专业实践,实施“工程化"培养,加强教师工程实践的训练,可以了解学科专业的现实需求,加深教师对工程实际和产业的了解,可以促进理论教学与实践教学的结合。蚌埠市无机非金属材料工程相关科研院所,如蚌埠玻璃设计院、玻璃企业、水泥企业较多,专业人才丰富,为校企合作提供了优势,只要教师积极探索校企合作,开展产学研合作,必定能提高“工程化"水平,加强“双能型"建设,提高无机非金属材料工程专业工程化培养水平。
2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作,依托校企合作交流平台,建设双师型师资队伍,要求企业定期为教师开展培训班,教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法,并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训,强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时,企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务,保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养,鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练,提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂,利用工厂的生产设备,聘请生产一线的企业工程师现场授课,比如玻璃窑炉的实验课程,我们就组织学生到企业去,聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程,非常生动形象,也大大提高了学生的学习兴趣,提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想,在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师,将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法,提升综合实践素质。
二、促进实习实践基地建设
实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节,如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势,对学生进行工程化方面的培养,包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设,通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心,尽可能贴近生产实际,满足专业工程实践教学的基本需要,满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源,利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地,共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。
三、校企合作办学和产学研合作
按照互惠共赢的原则,搭建校内外合作育人平台。通过政策倾斜、经费扶持、提供场地和设备等手段,推动合作企业在学校内设立研发、设计、生产、检测等机构。积极尝试共建企业冠名班、订单式培养等方式,开展深度合作的办学模式,利用现有实习就业基地主动开展合作,培养学生的应用能力和综合素质;优化校企合作育人机制,校企共同制定工程化实践能力人才培养方案,共同构建应用型工程化课程体系,改革教学方法和手段;校企共同制定核心课程标准、改革评价方法、注重过程考核;强化实践教学,并推进校企分段培养、模块化教学、多证书制度。蚌埠学院与安徽鑫民玻璃制品有限公司签订校企联合办学协议,组建级无机非金属材料工程“鑫民玻璃冠名班”,班级现有学生49人。安徽鑫民玻璃制品有限公司提供10万元专项资金用于发放该班学生助学金、奖学金等。总之,着力提高工程化实践能力,对于无机非金属材料工程专业学生的培养质量具有重要的意义,是地方本科院校应用型人才培养的前提。工程化实践能力的培养是一个长期的工程,更是一个重要的课题,应在工程化实践能力体系、师资教学能力、实践教学基地、企业合作办学等方面逐步完善。
作者:葛金龙王传虎单位:蚌埠学院
一、材料工程在儿童立体书设计中的运用
1.光伏材料又名太阳能材料,是将太阳能转换成电能运用的材料。若是将此类材料运用于儿童图书中,可使白天置于阳光下照射过的书籍在夜间发出柔和的光线,营造新的阅读体验。荧光材料荧光材料是将金属硫化物(或稀土氧化物)与微量活性剂配合经煅烧而成。无色或浅白色,是在紫外光照射下,依材料中金属和活化剂种类、含量的不同,呈现出各种颜色的可见光。遥控器上的荧光材料按钮,手机贴纸上的荧光图案在白天吸收光线后,夜间都会发出柔和的光。我们希望把这种材料运用到儿童立体书的设计中去,使夜间读书也有足够柔和的光线。将点状、线状或面状的夜光材料运用于立体书的某些结构点上,在可见光不足的空间中能得到不同的阅读体验,营造一种氛围,同时还能强调立体书的空间感和趣味性。
2.智能皮肤智能皮肤是一种颇具科幻色彩的高科技材料。将其包裹于书籍的表面,通过皮肤上的上万个微型传感器可以使书籍感受得到周围的环境,从而产生一系列的反应。我们想借由相同的原理,得到纸质的智能皮肤材料。在书籍的纸张中预埋上大量的中空纤维,纤维中灌满黏合剂。当皮肤感应到书籍的损坏,相应位置的纤维会断开,释放出黏合剂,将裂纹自动黏合住。这样就得到了一本能自我修复的书籍。虽然这种设计现在还只是一种畅想,但英国的一家公司已经率先开始着手研究在战斗机上运用这种材料,使得战斗机可以感知周围的环境,从而对危险情况产生预判。
3.形状记忆材料形状记忆材料是一种新的材料。现在已存在用形状记忆材料制作的家具,设计师将这款新型材料制作的家具压制成一个方便运输的平板,在需要的时候,通过将之接上电源,就能在十分钟之内使其从平板恢复成一个家具。在设计儿童立体书时,我们可以将想要表达的立体场景预先设计好,然后利用形状记忆的先进技术将每一个的立体场景压缩为一层薄薄的书页,然后接上电源或者接受阳光的照射使立体的场景再现。通过利用这一技术我们完全可以实现对儿童立体书的一次创新。立体书将不再被纸张创作的局限性所约束,从而实现复杂的、逼真的,纸张无法做到的立体场景,实现对儿童立体书籍设计的变革也是本文探索的主旨。
二、力学原理在儿童立体书设计中的运用
1.结构静力学结构静力学是结构力学中的分支,它主要研究工程结构在静荷作用下的弹塑性形变和应力状态,以及结构优化问题。由于在儿童立体书籍的设计中无法避免会出现较多的纤细结构,以及材料本身薄软的特性。导致它们在受压时结构会产生过大的形变,从而无法提供足够的支撑力。如图,当我们在设计立体书的结构时,需要更多地考虑在集中应力的结构点做加强强度或韧性的处理,从而能保证结构的稳定性。在纸质模型试验中我们通过增加纸张的厚度来加大它的结构稳定性,或者将集中应力的部位替换为稳定性更高的复合型材料来达到增加稳定性的目的,从而实现更加复杂的结构。
2.摩擦力下面我们要探究的是在日常生活中随处可见的摩擦力。物理告诉我们:人类在光滑的平面上行走非常困难,因为光滑的平面会减少鞋底与地面之间的摩擦力;增大摩擦力对人们的生活有种种好处,但有时减少摩擦力也是必要的,例如在机械中加入润滑剂是为了减小齿轮之间的摩擦力,增加机械的寿命。在滑梯上我们保持滑道的光滑是为了减少摩擦力从而保证更有趣的体验。儿童在翻阅书籍的时候,由于皮肤细嫩,手指短小,所以无法获得足够的摩擦力导致不易翻阅,也易造成对书籍的损害。所以在设计儿童书籍的时候,我们可以利用增大摩擦力的原理在图书底面处使用表面粗糙的纸张。这样儿童在翻阅书籍时会更加自如,也延长了儿童书籍的寿命。如图,当接触面越粗糙的时候摩擦力越大。而纸质模型图的冷灰色底面就是更加粗糙的纸质材料,可以帮助儿童更加容易地翻阅图书。而在立体书的立体部分,我们需要减小摩擦力,所以使用光滑的材料(象牙白色纸张),使书籍立体的动态过程中减少阻力的产生,使阅读的过程更加顺畅。
3.弹力在日常生活中,也有一个重要的力:弹力。其两个重要形成条件:接触和变形。物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫作形变。在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫作弹性形变。弹力是指弹性形变而引起的应变力。例如将弹簧拉长后其要恢复原来的形状,就会有力,这个力就是弹力。在儿童立体书中我们运用弹力原理可以将书籍的故事情节与立体结构结合做设计。如图,讲述的是鲤鱼跃龙门的故事,小鲤鱼跃入水塘,留下涟漪。当读者拉出小鲤鱼的尾巴时产生弹性形变,而因巧妙的结构设计产生的应变力拉小鲤鱼回归平面(水面)。这样巧妙地运用弹力,我们得到了一本能与读者互动的儿童立体书。尝试小鲤鱼身体的不同结构带来的不同弹力效果。结果显示图5的结构更具弹力。如图7螺旋切割的纸张也是一种弹力控制的运用。在立体书的设计中加入如弹簧般螺旋的结构,能够在静止的立体结构中增加一丝动感。使用巧妙的剪裁能在闭合书籍的时候毫不费力。
三、总结
书籍可以启迪儿童幼小的心灵,立体书籍更加适合儿童的特殊读物。探究儿童立体书籍未来的创新形式是一次充满童趣的旅程。通过对材料科学以及力学的研究,我们更加意识到在未来儿童立体书籍可以发生的种种改变。采用这些概念设计的儿童立体书籍不仅可以更加生动地叙事,同时也在孩童的心中埋下了科学的种子。从而达到拓展立体书籍发展宽度的目的。当孩童翻开一本由形状记忆材料设计的立体书时,他不仅仅获得了故事里的启迪,同时也定会对科技产生浓厚的兴趣。当孩童打开书籍看见一个个由纤薄的纸张制作的惟妙惟肖、穷工极态的立体场景时,他定会对力学有了新的认知。当然,超前的设计理念同样意味着现实与未来的距离。比如智能皮肤就是一种离我们的生活还有些遥远的材料科学。但未来并不是完全不可见的。任何天马行空的想象都可能会成为人类开启下一个文明时代的关键钥匙。下一位爱因斯坦的诞生也许就会从他翻开一本神奇的儿童立体书开始。
作者:邓卫斌陈方婧王巍单位:湖北工业大学艺术设计学院
一无机非金属材料工程专业改革措施
1教学体系的的创新
我国的经济发展为目前的无机非金属材料工程专业的改革提供了方向,做好基础性、根本性、原则性的工作任务是目前应该完成的要求,教学体系的改革首当其冲。当前专业的培养目标是:培养政治上合格的,在无机非金属材料学科领域内有广阔而扎实的理论基础、适应能力强、具有创新精神和技术开发能力的高级专门人才。无机非金属材料工程专业的课程体系改革应该从以下三个方面着手:首先加强科学基础以及计算机基础技术的学习,随着科技的发展,科学技术无疑成为了影响社会生产的第一要素,强化学生的自然科学基础能力同时结合计算机技术的适用,在加强其对自然科学本质理解的情况下,显著提高其运用科学技术解决基本问题的能力和速度;其次是重视对工程基础的学习,在无机非金属材料工程专业中,基础知识的学习能提高学生的工作适应能力,掌握了工程技术的共同理论、共同技术,即使就业工程中专业知识有所偏差,也能利用基础知识弥补,强化学生适应人才市场缺口的问题;最后,建立完善的学科专业知识实践教学平台,为了培养更全面的应用型人才,针对地方经济发展以及人才缺口方向,加大对实践教学环节的重视有利于让学生走入工作岗位就能迅速为企业创造产业价值,理应成为本次教学课程改革的重点,因此强化无机材料科学基础、热工基础以及水泥等研究方法和实验等实践环节至关重要。具体到应用步骤,应加大对每一个环节的检查力度,教师做出相应的实践要求,一环扣一环,分步完成。保证学生的实践环节无论是设计或是草图绘制等阶段都有配套的记录,以便于对实践教学质量的控制。同时,让学生运用所学知识进行实验,从事实验操作并对实验结果进行数据处理、误差分析,有助于观察问题、解决问题能力的提高。
2建构应用型人才培养体系
首先,建立一支教学水平高、技术能力硬、思想素质好的师资队伍,形成应用型学科的专兼职教学建设。“兵熊熊一个,将熊熊一窝”,一位高水平的教师给学生带来的好处是其他方面无法比拟的。教师不但要具有渊博的理论知识,更应该在实践教学上给学生正确的指导,从一开始就避免学生走入操作的误区。同时,学校可以与相关大型企业建立起互动关系,建立教学激励机制,鼓励教师与一线工作者多多交流,培养教师的创新能力;聘用基层工作经验丰富的技术骨干在学校担任客座讲师,让企业的技术人员向其讲解各个生产线的优缺点,保证本专业学生能够迅速掌握一线工作中的先进技术和经验,以帮助其迅速掌握学习中的要领,从而适应工作的需要。其次,积极开展与当地的企业相互合作,建立一批质量较高、相对稳定的校外技术实训基地;将校外实训基地建立在当地的相关企业内部,充分利用生产技术骨干和先进的生产设备;同时利用学校的实验室,“材料制备技术”、“工程测试技术”、“材料表征技术”三大课程实验及“专业综合实验”为建设重点,充分利用校内外的教学资源,把实验室打造成技术培训和理论知识结合的基地以满足应用型人才的培养工作。最后,要革新学生考核体系,开展校内证书认证制度过去的一卷考核体系已经不适应当前学习的需要,考生在考试前简单突击一下就能随意应付过去,为了让学生从深入理论研究,可以开展论文考察等形式,高屋建瓴的从应用的角度掌握理论的知识。目前,专业证书代表了各专业的等级水平,也得到了社会的承认。学校可顺应潮流构建校内证书认证制度,建立奖励机制,将职业资格证书引入人才培养机制,以鼓励学生多多考取专业资格证书,强化基础专业的理解,拓展相关知识的学习。
二结语
21世纪,科技的进步也推动了基础产业的发展,无机非金属材料工程专业在我国的经济基础中的作用也不可同日而语。不断总结经验,推动我国无机非金属材料工程专业的不断改革创新任重而道远,需要一代又一代的不懈努力。
作者:王国松廖远单位:贵州大学化工学院
一培养金属材料工程专业卓越工程师的思考
我校金属材料专业是卓越工程师教育培养计划的试点专业。对于金属材料专业卓越工程师培养计划,我们进行了初步思考。实施金属材料专业卓越工程师培养计划,在校内培养方面,对有丰富教学经验的各类大学都不是问题。需要研究的是进一步转变思想观念,优化完善卓越工程师的培养模式,完善实践型教学体系,提升教师工程素质,建立长期稳定的校企联合培养机制。
1明确培养目标提升教育品质
卓越工程师培养计划是我国强国战略的重要举措,旨在造就一批综合能力过硬的高质量工程技术人才,它提出了一种新的教育品质概念,即高等院校的人才培养应当遵从社会发展需求和适应经济发展要求的双重标准,这不仅包含了对理论知识的应用和创新,还明确了人才培养应以综合素质和创新能力的全面拓展为核心。这就意味着高等学府对人才的培养应具备适应与时俱进的时代需求和高品质的工程技术发展要求的培养理念和课程体系。高质量工程技术人才不仅要求对工程技术有全方位深层次的掌握,还需通过正确的价值理性的引导,人文社会科学及企业管理精神的长期熏陶,懂得工程技术在社会和国家发展中的价值和意义。然而,目前的教育体系缺乏对学生进行从事工程工作意义的教育,很多工科学生并不明确工程工作的意义及其相应的社会责任,同时由于社会对工程和工学的认知度的欠缺与偏差,导致出现了一种现象——目前硕士研究生培养过程中,仅就学生生源方面,工学硕士明显优于专业学位硕士,甚至出现了工学硕士落榜的考生可以转向专业学位学习的第二选择。在20世纪70年代末至80年代初,大学生的理想职业是“不当工程师也要当技术员”。而且很多院校过去也常常以被命名为“工程师的摇篮”而自豪,但是在21世纪飞速发展的今天,这样的提法已从我们的生活中消失。目前的统计数据显示,现在大学生的理想职业一般为公务员、管理者、金融会计师等一些不具有工程意义的职业。对此我们不禁要发问:卓越工程师培养计划下的本科毕业生,会按照原本的设想,一部分继续全日制工程硕士的学习,另一部分转而攻读工学硕士吗?是不是学术研究型大学“卓越计划”的本科毕业生主要进入工学硕士阶段,从事科学研究;而一般本科院校的毕业生则进入全日制工程硕士的学习?当然,不管答案如何,都要求我们要实践好金属材料专业的三阶段(本科、硕士、博士)培养,这需要社会、学校、教师和学生多方面、多角度,及时有效地转变思想观念,更新教育理念,才能真正提高教育品质。
2创新工程教育培养模式
工程教育培养模式,常规的是变革课程体系、教材内容、教学方式,强化实践环节等。而工程教育的创新模式,例如“校企合作,顶岗实习”“学分互认”也在积极推动高等工程教育培养模式的全面改革发展。针对本科卓越工程师培养计划,常见的按学年分为“2+2”“3+1”“5+1.5”等。高校应打破学校封闭办学的传统模式,积极促进通过校企合作创设工程教育的环境与条件。我校金属材料专业本科卓越工程师计划采用“3+1”培养模式,即3年的校内学习,1年的企业学习,校内学习和企业学习相互交叉。在3年的校内学习时间内,穿插各类实验教学、实践教学以及认识实习,提升学生的实践能力;同时,学生也可根据自己的兴趣辅修管理学、经济学、自动化等第二学位专业。在1年的企业学习中,部分学生采用顶岗实习的方式,另一部分学生直接参与企业的项目研究。
3改革和完善实践教学体系
实践教学的目的是巩固理论知识和加深对理论知识认识,对培养具有创新意识的高等工程教育人才必不可少。我校金属材料专业本科“3+1”教学模式下,将实践教学与理论教学分离,将实践教学作为一个单独的部分,改变原来的将专业、基础课程以教师传授的方法给学生的这种传统教学方式。把培养学生能力作为主要目的,以通过精炼理论知识和工程训练作为辅助依托,学生解决实际问题的能力作为检验标准。与理论教学相得益彰又各自独立的实践教学体系。实践课程的学时有效性不同于理论教学,优化实践教学的教学模式,将工程人才的培养由课堂延伸到课外。同时,学校开设创新性实验和开放性实验,学生可自由选择。此外,课外科技活动和学科竞赛的奖励机制也可以调动学生学习的主观能动性,培养他们的学习兴趣和创造性思维能力。
4大力提升高校教师的工程素养
跟20世纪末期相比,现在的市场竞争更加激烈,高校的教师参加到工程实践中的次数和地位也在下降,这就使得高校教师更难把教学和工程设计都处理好。现在很多刚进入高校的青年教师大多都是没有或者很少有在企业实际的工作经验。结合生产实际和参加到工程的机会也在本科高年级的教学中正在减少,在本科的毕业设计中更是如此。因此,国内很多高校教师的工程实践能力和实践经验不足的现象突显。结合我校实际,可以从以下几个方面进行来提升教师的工程素质,从而满足卓越工程师教育培养的计划要求。
4.1教学相长结合
我校的实际情况,在研究和教学实践中发现,培养工程素质和工程实践能力的养成两个同等重要的因素是教师和学生。通过教师在研中学、学中教;学生在学中练、在练中学,实现教师和学生的共同进步。
4.2产学研紧密结合
学校搭建产学研一体化平台,使用该平台可以连贯地培养青年教师的工程素质,也可以提供给学生一个新的工程实践机会。
4.3合理高效的利用
社会资源创办校企联合教学模式,整合高效利用社会办学的资源优势,发挥出社会办学的力量。通过上面2种方式可以使教学紧密的结合行业发展的前沿,而且可以为教师工程素质和能力的培养提供必要的支持。
4.4加强教师队伍建设
要打造一支整体素质和技术能力都优秀的师资队伍,学校不仅要大力引进具有工程实践背景的高层次工程技术人才,还要建立一种长效机制,使得工科类专业教师有接受与社会发展接轨的工程实践锻炼的机会,并鼓励青年教师积极参与工程实践。学校还可以出台相关政策,以资助和鼓励青年教师到企业中进修学习。在岗位评聘、职称晋升等方面将工程素质考核纳入指标体系也是一种提升教师在工程教学方面素质的好方法。高水平工程教师师资队伍不但要有校内专职教师,还要有企业兼职教师,只有既鼓励有工作经验和科研水平的工程师到学校兼职任教,又鼓励专职教师到企业中兼职,才能使二者充分结合和交流,达到知识技能互补和彼此相互学习的目的。
5积极探讨校企合作方式
卓越工程师计划的实施必须重视校企合作,紧密依托行业。建立校企合作关系,是培养卓越工程师的有效途径。然而,长期以来国内的大部分企业都不愿意接纳未毕业大学生的实习,把在校大学生实习看成是企业负担,并且有很多企业把大学生实习的时间期限规定为1年,这都是培养卓越工程师计划的难点。同时,在校大学生在公司进行实习时,实习期间所需的实习费、安全保险费、交通费等各种费用都需要学校支付,这对于学校是很难承受的高额费用,会导致实习质量“缩水”。目前,在校大学生在企业实习中基本以参观实习为主,学生安全被学校和企业放在了第一位,在有限的实习期间内,对大学生的培养基本难以实现。针对该问题,希望国家明确要求企业担负起培养卓越工程师的校外责任,更希望国家实施政策鼓励企业的这种行为,促使企业积极主动建立校企合作关系,参与人才培养,将培养金属材料专业卓越工程师变成企业的经营政策。事实上,开展培养卓越工程师计划,建立校企合作关系,是一项学校和企业双赢的战略。首先,高等院校的发展,尤其是实施培养卓越工程师计划离不开相关企业的深度参与。其次,企业的发展离不开高等院校培养出的各种专业型人才。我校材料学院已与很多企业(如东北轻合金有限公司、东安发动机有限公司等)共同建立了长期稳定的工程硕士培养关系,已经帮助这些公司培养了众多工程技术骨干和管理人才。最后,校企合作关系的建立,能使高校与企业达到彼此生存共赢的目的。高校与企业之间是“你中有我、我中有你”的关系,合则两利,所以应该促使高校与企业之间建立更深层次的合作,即高校应该在企业建立生产实习基地,根据高校和企业的真实情况,建立各种等级的学生工作站,利用企业在生产、科研中遇到的实际问题和企业所能提供的实际技术、工作和科研环境,给高校本科生和硕士、博士研究生提供相应的研究课题。企业在给高校提供实习设备、场地、工作站的同时,高校学生也能给企业带来一定的经济利润,并且出站的毕业生也可以留在企业继续工作,使企业人才得到新鲜的血液,达到高校与企业双赢的目的。
二结束语
实施卓越工程师教育培养计划是一项系统性工程,也是高校深化人才培养模式改革的重要契机,它涉及人才培养的各项环节。高校根据自身特点,在明确金属材料专业卓越工程师所需具备素质和能力的基础之上,进一步转变教育理念,不断创新培养模式,认真制定培养方案,努力提升教师的工程素质,建立和深化长期稳定的校企合作方式和培养机制,积极推进金属材料工程专业卓越工程师教育培养计划,为社会、现代企业培养更多的卓越人才。
作者:石德全俞泽民高桂丽康福伟李大勇马成国单位:哈尔滨理工大学材料科学与工程学院
一基于层次分析法(AHP)的环境影响评价方法
1环境评价的含义
本文将防腐材料对环境影响的评价定义为交通工程钢结构防腐材料对环境的影响大小,被评价路段环境质量越好,则说明防腐材料越环保,对路边环境影响越小。建立环境评价体系能够有效地对环境的实际受防腐材料影响程度进行系统调查和评估,检查对减少环境影响的程度和实施效果,检验防腐材料的环保性,判断提出的环保措施的有效性,对一些施工前并未意识到但施工后认识到影响进行分析研究,以达到改进防腐材料和防腐方法的目的,对已造成环境影响的,采取补救措施,以达到消除不利影响的作用。
2防腐材料环境影响
评价过程公路交通工程钢结构防腐材料对环境造成影响的诱因众多,本文从交通工程钢结构的防腐材料、防腐方法及钢结构所安装的环境条件进行分析,将防腐材料分为锌、铝和涂塑3种常见防腐材料;防腐方法则分为电镀、热浸、热喷涂和静电喷涂4种。结合多层次分析法本文确定了以目标层、准则层、措施层3个层次为基本框架的环境评价指标方法,目标层为环境质量;准则层包括防腐材料、防腐方法和防腐环境;准则层中的防腐材料对应措施层中的锌、铝、涂塑3个因素;防腐方法对应电镀、热浸、热喷涂和静电喷涂4个因素;防腐环境对应温度和湿度2个因素。
3评价指标量化
根据所列举的目标层、准则层、措施层各因素之间的关系,结合表1所示的判断矩阵,对各层之间及各因素之间的关系进行量化,建立钢结构防腐材料对环境影响的多层次评价的判断矩阵,得到评价各个指标最终的权重。
4权重计算
根据多层次分析法(AHP)理论,确定权重的方法有和法、根法、特征根法和对数最小二乘法等多种。本文选用和法计算得到交通工程钢结构防腐材料各层间及各个指标最终的权重值,根据表4的权重系数对每一个措施评分表的项目进行赋值。(1)依据措施评分表由专家老师对措施层各个指标打分,通过措施得分率确定措施层指标的分值。其中措施得分率计算公式为:措施得分率=措施得分之和/措施最高分之和×100%。5评价分析对于如何评价防腐材料的环保度,本文根据目标层得分Z的取值范围。将此范围分为5个层次,即环保、较环保、一般、轻度污染、重度污染,对应的得分。
二通锡高速环保度评价
1通锡高速环保度计算
根据通锡高速的实际情况,并请相关专家老师对措施层各个指标打分。准则层得分是措施层总得分的平均分,准则层得分见表5。目标层总得分平均分Z为4.031分,可以得知通锡高速的环保度为环保,交通工程钢结构防腐材料及防腐方法是绿色环保的。
2发展环保高速公路交通工程的建议
从通锡高速的环保度计算可以看出,该高速交通工程钢结构防腐材料的环保度得分为4.031分,环保度为环保的,说明交通工钢结构的方法及材料的选取是环保的,对此从以下几个方面提出建议:(1)推进节能技术的应用。减少使用高能耗的电镀产品,换以能耗较低、效率较高的热浸产品用于高速公路交通工程钢结构中。(2)积极推进高速公路沿线设施环境监测信息化和智能化进程。推广路侧环境监测站,及时有效地实时监测路侧环境信息,实现信息共享和提高环保应急效率。
三结论
现阶段我国高速公路还未建立高速公路沿线交通工程钢结构防腐材料对环境的影响评价体系,当前高速公路钢结构防腐距离绿色环保还有一定的距离,需要从节能减排、新能源、智能化监控等方面来实现绿色交通的发展目标。
作者:葛志华郝思文单位:江苏省交通科学研究院股份有限公司
1人工费的控制要遵循“量价分离”的原则
主要从用工数量和施工质量两方面进行控制。第一,要采用先进的施工技术,提高施工班组的技术水平,减少和避免因施工技术原因造成的返工而增加的施工成本。第二、通过施工企业定额将项目分部分项工程量分摊到各专业施工班组,如混凝土、钢筋、模板、砌体等,通过各施工班组的承包,让班组自行安排劳力分配,降低人工费成本。第三、要合理安排施工工序、施工时间,禁止疲劳作业,要改善工人的施工作业环境,从而提高工人单位时间劳动产量,达到节约人工费的目的。
2材料费的控制材料费
在工程造价中占有很大比重,一般占造价的60%-70%,占直接费的左右。因此有效的控制材料费,才能有效的控制施工成本。材料费的控制同样要遵循“量价分离”的原则,包括材料单价的控制和材料消耗量的控制这两方面。(1)材料的单价控制:主要由公司材料部门控制,在签订工程材料供应合同前,材料部门的人员应根据工程项目所在地周边情况,对市场深入调查了解,通过询价掌握材料的市场信息。对数量大或金额高的材料要采取招标的方式,其他材料要“货比三家”,择优采购。(2)材料消耗量的控制:①进料控制:第一、按施工进度计划确定材料需求计划,以保证现场施工进度为原则,合理安排材料进场,要避免材料的大量库存,要降低材料库存损耗和现场材料的保管费用。第二、根据施工平面布置图合理的堆放各种材料,做好材料标识,减少场内材料的二次搬运。第三、每批入场的材料要仔细验收,遵循“先验后用”的原则,对不符合设计要求及施工质量要求的材料要予以清退。②施工定额控制:在保证项目施工质量的前提下,通过施工定额来控制工程材料的消耗量。对于大宗的材料如水泥、钢筋等主材,要以施工定额为依据,对各施工班组实行限额领料制度,对超耗材料要分析原因,在下次施工加以改进,要在施工现场实行材料耗用的奖罚制度。每天都要把剩余材料回收。③计量控制:项目部要做好材料的“收发存”台帐,要严格控制现场的施工配合比,如混凝土配合比,砂浆配合比等,避免不必要的浪费。④包干控制:在项目施工过程中,可对部分零星材料实行班组包干,如铁钉、铁丝等,由班组自行控制。钢管脚手架、模板等周转材料也可采用班组承包模式,从而降低项目管理的风险。
3机械设备费的控制
在项目施工过程中,选择什么类型的施工机械设备,怎样合理使用施工机械设备,对施工成本的控制来说非常重要,不同的施工机械有不同的特点和用途,因此选择什么类型的施工机械,以怎样方式组合施工设备,要根据项目施工的特点和作业环境因素来确定。第一、要根据现场施工进度的需求;第二、根据施工机械使用费的高低及其综合效益。施工机械使用费由机械单价和机械台班来确定。因此控制了机械单价和机械台班等于控制施工机械使用费,控制方法如下:第一、根据现场的施工进度,加强施工现场施工机械的管理,减少不必要的闲置;第二、提高施工机械的利用率,实现“一机多用”,避免窝工;第三、加强施工机械的维修保养,提高机械的使用率;第四、协调好机械操作司机与施工作业人员的配合,保障施工的顺利进行,要避免疲劳作业,提高机械台班产量。
4工程签证
工程签证是不可避免的,它所造成的施工费用影响着项目施工成本,因此施工企业要重视现场签证工作。办理工程签证时应注意以下几个问题:第一、工程签证必须是书面形式的,甲方、监理、施工方三方都要签字盖章。第二、工程签证内容应明确,项目要清楚,单价、数量要准确,另外时间也要明确,有些涉及到工期顺延的问题。第三、工程签证要及时办理,在项目施工过程中随发生随进行签证,应当做到一次一签证,一事一签证,及时处理。所有的签证材料要做好备案,有利于以后的工程竣工结算。
5结束语
综上所述,施工成本控制工作自始至终贯穿于整个项目施工生产过程中,它是一项涉及面广、综合性强的工作,它需要各管理部门各负其责,密切配合,共同努力,从而达到工程施工成本最小化的目的。
作者:袁锐单位:福建省第五建筑工程公司
一、“Web主导下材料工程类
学生自主案例教学法”的含义“Web形式”是指在教学过程中,学生面对的对象不是教师,而是处于Web网络的虚拟仿真环境中,单人或多人合作进行设计成分或生产冶炼,Web网络系统自动记录学生操作的每一个步骤,教师通过前端软件观察学生的操作行为,实时回答他们提出的问题。“自主”是指学生学习的工程案例不是教师事先准备的,而是学生在仿真过程中自己得到的。由于学生掌握的专业知识和能力存在差异,使用的冶炼设备、设置的工艺参数和成分都不尽相同,因此得到的案例也不同,甚至很大一部分是失败的案例。“Web主导下材料工程类学生自主案例教学法”是在教师讲授专业知识的基础上,结合课堂教学内容,有针对性地给学生提供网络虚拟仿真平台,学生在平台内完成成分设计或产品冶炼任务,遇到问题可小组交流,提出改进方案。对典型个案,进行全班讲演,同时教师进行点评。该教学法以“任务”为主线,但不以“任务”的完成与否做为考核标准,提交的结果没有对错好坏之分,产生的结果不重要,结果产生的原因才重要。鼓励学生主动寻找可能出现的失常和事故,并运用所学理论知识去分析、去思考、去解决,强化对理论知识的学习渴望,激发学习的兴趣。
二、“Web主导下材料工程类
学生自主案例教学法”的实施方案在实施前,对实施的过程和步骤进行了认真分析,对实施方案的总体框架和实施具体步骤进行了设计,实施方案如下:第一阶段:规划。制定教学目标,确定实验班级。教材调整,确定讲授重点。以教师为主,包括课堂讲授的安排,讲授重点的确定,以及为学生编写模拟操作指导大纲等。第二阶段:执行。发动学生,明确任务。网络操作,案例设计。在线指导,提高案例质量。以学生为主,教师指导。使学生意识到自己的“工程师”角色,在虚拟仿真环境中动手操作,完成生产任务。教师可通过前端软件实时观察学生的操作行为,回答他们提出的问题并分析模拟结果。学生和老师之间、学生和学生之间在信息窗口通过文本进行交流。不同地点的学生可以组合起来,在同一个模拟模型中分别进行操作。第三阶段:分析和讨论。根据模拟操作记录,全班交流研讨,教师点评。师生结合,互动交流。教师从学生的操作结果中选取典型案例,让学生制作讲演课件,给全班同学分析自己的成功与失败经验,教师在交流中给予适时的点评,并进行成绩评定。第四阶段:总结。遴选优秀操作记录,编写示范案例。对学生的优秀设计案例进行整理归纳,为教师进行课62教学新思维堂多媒体教学时使用,也可作为学生课外预习、复习、自学的电子版的立体化教材。
三、个案举例
钢铁大学网站提供了钢铁应用、钢铁设计及冶炼等仿真模块,包括了现代钢铁生产的主要工序,可以为材料工程,尤其是金属材料工程专业大多数专业课程教学所采用。如在金属学材料学课程教学中,布置了一个生产任务:现收到一客户订单,要为一座海洋平台生产一种易焊接的高强度厚钢板,钢种的成份和工艺路线由生产方来确定。订单要求生产9000t的高强度厚板,钢板对机械性能的要求为:屈服强度,LYS>375Mpa;抗拉强度,530Mpa<UTS<620Mpa;54J夏比冲击转变温度,ITT<-40℃;屈强比LYS/UTS<0.82。使用网站中关于海洋平台用中厚板钢的设计模块进行仿真。【学生自主案例】钢种成分的设计在工艺路线为50mm钢板中度控轧、25mm钢板轻度控轧、90mm钢板中度控轧的情况下,经过调试发现Cr、Mo、Ni、V可以不参与设计考虑范围,C、Si、Mn在一定的含量内变化,主要调节Cu、Al、N、Nb元素的含量改变钢材的力学性能,得到了满足客户性能要求的3种不同钢种。从而使基体强度提高,以及固溶体与运动位错间的相互作用,阻碍了位错的运动,从而使钢种强度提高;2号钢种N、Nb、Al含量较高,主要强化机理是:N与Te形成间隙固溶体,起到固溶强化;在钢中加入的Nb,Nb元素能形成碳的化合物、氮的化合物或碳氮化合物,在轧制或轧后冷却中沉淀析出,起到第二相沉淀作用;同时,N与Al、Nb形成氮化合物或碳氮化合物,能钉扎晶界,阻碍晶粒长大,起到细晶强化。3号钢种的设计是在2号基础上调试Al元素的含量,3号钢种Al含量较低。
四、总结
“Web主导下材料工程类学生自主案例教学法”是从新时期生产企业对适应现代材料行业发展、具有创新能力和国际竞争力的工程人才需求出发,分析教学薄弱环节,采用新的教学模式,使材料工程学科的课程教学达到既能传授知识、又能提高能力的“双赢”目标。该教学法使学生成为教学活动的主体,形成了学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。所进行的“Web主导下材料工程类学生自主案例教学法”的改革,仅仅是一种探索性的尝试,还需要不断改进和完善,以使之真正成为有利于学生成长和发展的新的教育教学模式。
作者:贾涓熊玮宋新莉单位:武汉科技大学材料与冶金学院
一、校企协同合作效果
1.科技创新合作
逐步深入加大科研合作力度,学校与企业各有所长,充分利用自己的优势对企业技术难题进行科技攻关,开展课题研究,在互利互惠的基础上达到研究创新和企业自身发展双赢的局面。百色学院紧密围绕广西14+10产业中的有色金属工业、新材料产业需求组建科研团队并开展研究工作,联合国家铝金属产品质量监督检验中心、广西平果铝合金精密铸造有限公司共同开展广西科学研究与技术开发项目、广西科技攻关计划课题等项目的研究工作,在科研服务地方经济社会上迈出了坚实的一步。
2.应用技术型人才培养
质量大幅提高充分利用企事业单位大量的实验设备、雄厚的技术力量及真实的就业环境,为专业学生开展以专业技能知识方面的创新性实践教学环节,帮助同学们加深对专业领域的认识,提高学生的思考及动手能力,并接受岗位实践能力培训,帮助学生养成遵纪守法的习惯,热爱本职工作,培养学生爱岗敬业的精神。通过专业见习、实习活动,通过深入企业生产一线参观、熟悉设备运转情况,产品生产过程、并进行实际动手操作与思考,使学生学习和了解工程实际和生产领域的发展状况,培养学生树立理论联系实际的工作作风,帮助学生增加工作经验,提高就业能力。
3.交流合作互惠互利
每年利用暑假时间,选派数名年轻教师进驻企业学习锻炼,深入企业内部,与技术工程师进行交流探讨,参与企业生产技术攻关,将自己所学知识与企业现状进行共享,帮助企业解决技术上的难题,教师也加深对行业的了解,拓展专业知识,提高专业技能,提高“双师型”教师培养质量。同时,积极邀请企业、行业专家、管理者参与专业设置、课程体系、培养方法等方面的制订,邀请企业工程师、行业专家到校兼课,做专题报告,将行业知识、企业文化、科技前沿等带入学校,形成校企合作、教产融合的互利互惠局面。
4.学生就业合作有所突破
基于良好的校企合作关系,百色学院与贺州桂海铝业科技有限公司根据双方的协议约定,在百色学院举办了联合培养人才的“桂海班”。培训的内容针对性强,充分结合生产实践,紧紧围绕生产过程中需要用到的理论知识和生产设备相关信息,学生的理论水平得到进一步提升,对企业的生产知识有了较深的认识。培训结束,即有74位同学顺利通过测试并与桂海铝业科技有限公司签订了就业协议,在“订单式”人才培养上迈出的可喜一步。
二、总结
通过建立校企协同合作办学联合培养人才,实现企业、学校、学生三方共赢,坚持应用技术型大学的办学理念,符合技术技能型人才培养目标,体现了地方院校服务当地经济发展的战略意义。
作者:刘淑辉单位:百色学院物理与电信工程系
1材料成型及控制工程
专业毕业设计存在的现实问题当前,大学生就业存在“招聘难”和“找工作难”的“两难”矛盾,材料成型及控制工程专业现有模具专业方向,与制造业息息相关,社会需求量颇大,然而,企业却抱怨高校培养的学生眼高手低,实践能力差,高不成低不就,难以胜任生产的需要,招不到合适的技术人才,学生抱怨在校的实践能力锻炼太少,就业目标茫然,找不到满意的工作,致使往届毕业生实际就业率都很不佳,分析主客观原因,就业环境不佳以及学生就业实践能力的低下是主要因素。从社会需求和就业出发,做好高校输出和企业接受的重要衔接的一个重要尺度就是对学生实践能力及职业能力的培养,转换学科本位为能力本位的教育。以往学科教育中,专业课程实践教学大多从理论出发,课时少,没有可参照的实物,也缺乏实践性的场所,学生动手的机会很少,即便是生产实习中,也仅是一些感性认识,难以深入,而毕业设计阶段的毕业实习更是形同虚设,毕业设计受条件限制,局限在教室、机房中,通常是教师出题,学生选题,很少有机会在实验室,企业进行实地设计,现场设计等,这些都加剧了学生工程背景的匮乏,实践能力差。随着就业压力的增大,企业越来越喜欢接纳有工作经验的人员。对于应届毕业生来讲,让学生具备实际工作经验是不现实,但重视企业所需要的专业技术能力的培养却是可行的,有助于学生增加就业的砝码。毕业设计是工科学生在校的最后一个实践性教学环节,对于学生综合应用能力的培养有着重要的作用,许多的用人单位都会关注学生毕业设计的内容及成效,这也是进行毕业设计改革的重要原因,以就业为导向,通过毕业设计,更好的衔接高校教育和社会需求,提升学生实践能力和应用能力。因此,如何将毕业设计与真实的实践项目结合,完成高质量的设计是毕业设计实践改革的重要目标。
2以就业为导向材料成型及控制工程
专业毕业设计研究结合天水师范学院(以下简称该校)材料成型及控制工程专业的应用型学科特点和人才培养的定位,通过对企业及同类兄弟院校的大量调研,总结规律;通过了解往届毕业生和即将毕业生的切身感受,行业状况及影响就业因素,制定出一套可操作的“以就业为导向”的项目化毕业设计改革方案,由校企联合培养指导,考虑到教师和企业研究方向和学生的特长爱好,把学生分成小组,由小组(或个人独立)完成真实项目(具有生产意义)的毕业设计培养模式,提升学生的职业实践能力,提高毕业设计的质量。项目化毕业设计方案改革的主要举措包括以下几大方面。
2.1选题探讨如何从模具制造类企业的实际项目出发,制定既符合现实需要又能体现教育认知发展的设计项目选题。从企业的实际项目入手,将高校研究理论在真实项目实践中完成,体现产学研一体化应用转型,为模具企业的实际项目保证科学的理论支持。
2.2毕业设计形式根据材料成型及控制工程专业工科学科的特点,培养社会需要的各类职业岗位技术能力,毕业设计应在形式上实现多元化,学生可以依据自己的特长完成产品结构的设计、制造工艺的研究,产品模拟分析或是生产管理的革新等等,不仅体现学生自身的个性特征,更能提高学生的职业兴趣,合理规划职业生涯。
2.3毕业设计时间安排以往的毕业设计开展的时间与毕业实习和找工作交织,匆匆而过,质量难以保证。项目化毕业设计以教学大纲为依据,必须科学安排时间,合理处理毕业实习和设计的交融。
2.4毕业设计指导方式按照前期对毕业设计的选题,必须建立与选题相适应的毕业设计指导方案。改变以往专职教师单一指导的模式,为保证学生的实践技能和理论水平的同时提升,实现企业和专职教师的联合指导模式。毕业设计答辩形式:在前期选题、综合指导方式模式基础上,改变从前学生讲、老师听,提问的单纯形式,结合学生设计的不同特点,采用企业技改提案、研讨会等答辩形式,给予学生展示自己研究成果的机会。毕业设计最终成绩评定办法:综合前面的研究,保证学生学有所用,进行全方位的评价,尤其关注企业对于学生毕业设计中展现综合能力的评定。
3项目化材料成型及控制工程专业毕业设计改革的创新点
3.1思路创新毕业设计改革的思路创新在于以就业为导向,关注职业岗位能力需求,更好的实现校企人才“零对接”,以项目为载体,将材料成型及控制工程专业的毕业设计贯穿于大学培养的全程实践教学,提高学生实践能力,学习兴趣,增加就业砝码。
3.2方案创新从模具专业的市场人才需求出发,以“理论够用,重应用能力”的能力本位培养方式为指导,改变以往理论过重,走过场,脱离实际生产的毕业设计方案,建立操作性强、针对就业性强的项目化毕业设计方案。这也是应用型本科工学发展的必然趋势。
3.3实践理论相结合在材料成型及控制工程专业2010届毕业生毕业设计中采用项目化毕业设计方案,取得了不错的成效,学生普遍反映明白自己要学什么,干什么,为什么,主动积极性高涨,在实践中提出了一些实用的技改创新,服务社会。
4以就业为导向的项目
化材料成型及控制工程专业毕业设计改革的应用价值毕业设计的改革可以缓解高校与社会人才培养的矛盾,提高学生的就业,其应用价值主要表现在:项目化的毕业设计方案有助于校企合作,用人单位提前介入人才培养,培养适合产业发展的技术人才。项目化的毕业设计能够保证教学质量,提升职业能力培养。项目化的毕业设计方案缩短了高校与就业从业的适应期,增加了学生的实际工作经验,帮助学生就业,提高学生的综合素质和职业能力。
5结束语
在材料成型及控制工程专业毕业设计中,通过真实项目的引入,使得毕业设计的空间大大的得到了有依据的拓展,丰富了教学内容,有助于应用型本科能力本位人才培养的实施。从就业出发,合理分析当前就业形势,将毕业设计与就业联系起来,有助于推进高校应用型本科工科教育教学的改革进程。
作者:郑丽单位:天水师范学院
一、课程改革的理念与目标借本课程增加材料成型技术
这一紧密联系生产实际课程内容的契机,改变以往重理论、轻实际的做法,在教学内容、方法及考核方式等方面树立并体现出“突出应用、培养工程能力”的教学理念。在新的教学理念指导下,培养学生正确选材及制定合理的加工工艺的工程应用能力为目的的指导方针,在教材选编、教学内容、方法等诸多方面进行深入地研究和探索。通过本课程的学习,使我校机械和近机械类专业的学生理解工程领域对材料的主要性能的要求、各大类材料的主要特征和各种热成型方法的特点,明确各类材料的相变规律及其组织-性能间的关系及材料加工工艺对组织的影响规律,掌握常用材料的组织、性能及处理工艺特点,最终能够对具体的零件结合具体工况做出正确、科学、合理的选材并确定出正确的加工工艺路线。为我校机类和类机类专业培养工程应用型人才提供必需、充分、有用的工程材料及其成型技术的基础知识和工程应用能力,使他们获得优秀的科学选材、用材和合理安排热、冷工艺路线的能力。
二、合理整合教学内容,构建新的课程知识体系
为使所授机类及近机类专业学生全面了解熟悉铸造、锻造及焊接等热加工工艺,增加“材料成型技术”部分。该部分涉及内容多,而新设置的工程材料及其成型技术课程与工程材料课程相比,课时仅增加8学时,这样必须压缩《工程材料》部分的内容与课时。我们遵循新的教学理念,合理地优化、缩减了《工程材料》偏理论部分的内容,淡化与核心内容关系不大的内容,强化基础理论。如:在“材料的力学性能”部分,删除材料的物理性能等内容;在“金属晶体结构”部分,删除立方晶系的晶面和晶向的表示方法等内容;在“合金结构钢”部分,删除微合金非调质钢、易切削钢及低淬透性钢。对白口铸铁的结晶过程及钢的表面淬火与化学热处理等内容仅作简单介绍。把金属的塑性加工部分合并到材料成型技术中的锻造部分;把典型工件的选材及工程材料的应用合并到零件失效、毛坯分析与材料选择部分。同时,丰富与后续课程、毕业设计及工程应用密切相关的内容,如铁碳合金相图、钢的热处理原理和工艺、钢的分类编号及用途等,增强学生对这些内容重点与难点问题的理解和掌握,夯实工程材料理论基础。为了培养学生的工程应用能力,使课程内容与工程实践相结合,挖掘平时在实际生产中的相关案例,通过与企业广泛联系,从中获得大量生产中的案例。如在“零件失效、毛坯分析与材料选择”一章,把从企业收集的案例,经过整理、分析后加入教材中。结合生产中的具体零件,在分析零件的工作条件、失效形式及对零件性能要求的基础上进行选材,制定加工工艺路线。这对培养学生工程应用能力大有益处,为他们将来从事机械行业的生产加工,打下了良好的基础。课程始终贯穿材料的成分-组织-工艺-性能之间的关系这条主线。以性能为起点,分部讲授成分、组织和工艺对性能的影响,最后通过学习铁碳合金相图和过冷奥氏体冷却曲线,综合讲解成分、组织、工艺与性能间的关系,让学生牢固掌握“材料的性能取决于其成分、组织和工艺”的观点,这样就变分散为集中,变模糊为清晰,以利于学生建立完整体系的概念,保证了教学内容的基础性和系统性。据此,将课程内容分为工程材料基础理论、常用工程材料、工程材料成型技术基础和工程材料的应用及成形工艺的选择四大模块,实行模块化教学、突出材料的工程应用,并对各模块的内容做了精心挑选与合理调整。
三、综合运用多元化教学方法和手段,提高教学效果
在课堂教学中,为使学生能够在听课过程中主动思考,紧紧跟上教师的讲课思路,采用案例法、启发式、问题授课法、研究式与讨论式等教学方法及这些方法的组合。如讲授加工硬化这一重要概念和内容时,先在课堂上用举例法演示用手弯曲铁丝感到发热和越来越硬的现象,用问题授课法提出产生该现象原因这一本质问题,接着揭示变形中其材料内部的组织结构的变化,然后让学生分析由此带来哪些性能的变化,以此解释加工硬化的成因。多种教学方法的应用,有效地激发了学生对本门课程的学习兴趣,提高了学习的自觉性和主动性。提出并初步实施了工程材料及其成型技术课程的一种新的教学方法-关键词教学法[。针对工程材料及其成型技术课程内容庞杂,概念繁多且课时短的特点,提出了关键词教学法。从基本概念、章节以至全课程中提炼关键词,并将它们有机地结合,将零散的知识结构化,形成关键词网络,构建出课程的基石和框架。初步的教学实践证明,这种方法有利于学生理解记忆,对提升他们的提炼、概括等学习思维能力大有益处。在教学手段上,课堂教学板书讲授与多媒体演示并重,在便于学生理解记忆的基础上,构建出图文并茂、声情融会、动静结合的教学环境。如用板书法讲解相图中的杠杆定律、二元合金相图与Fe-Fe3C相图的结晶过程等内容,可以充分展现逻辑思维全过程。晶体结构、缺陷和结晶过程等应用多媒体技术,可以充分展示三维立体的晶体结构特征与缺陷形貌及形成机理,动画演示由液态到固态的结晶过程,增加了可视性与趣味性。
四、改革实验教学的内容与手段,培养学生的工程应用能力和创新能力
为提高学生的工程应用能力和创新能力,适应创新性人才培养的需要,对工程材料及其成型技术课程的实验进行全新的改革与设计规划,包括类型、方法及考核方法等。按照教学规律,划分实验层次,整合实验内容,理顺实践过程,减少验证性实验,增加综合性和设计型实验。课程设置三个实验,即碳钢硬度测定及热处理、铁碳合金组织观察和零件的选材、热处理、性能测试与组织观察。“碳钢硬度测定及热处理”为基本技能型实验,通过该实验,学生能够对工程材料及其成型技术课程实验中所涉及的设备与仪器有一定的了解,有利于他们熟练地对这些设备与仪器进行操作。“铁碳合金平衡组织的观察”为验证性实验,是为更好地理解和掌握铁碳平衡相图而设置的。“零件的选材、热处理、性能测试与组织观察”为综合、设计型实验,目的是让学生运用所学的材料及成型技术的基本原理,综合分析给定零件的力学性能指标,以此选择材料、热处理及性能检测设备,制定出相应的热处理工艺并完成金相试样制备、组织观察、硬度测试及热处理操作等实践环节。这一综合、设计型实验不仅要求学生掌握课程中相关章节的内容,而且必须针对具体零件的特点进行全面分析与综合,这样选择的材料和制定的工艺才能合理。这对于学生分析问题、解决问题能力的提高是大有益处的,也为他们毕业后尽早胜任企业相关的技术工作创造了条件。
五、实施多种课程考核方式,充分调动学生学习的积极性
课程按照平时、实验与期末考试进行考核,分别占10、10和80分,其中平时考核由出勤、课堂提问和作业三部分构成,克服了以往由期末考试成绩决定学生本门课程最终成绩的弊端,使学生学习的积极性和主动性贯穿始终,形成良好的学习氛围。通过这样认真、主动地学习,有利于学生全面掌握工程材料及其成型技术的基本知识和原理,为他们今后在工业生产中能够熟练应用这些知识和原理打下良好的基础。新设立的工程材料及其成型技术课程,虽然由工程材料课程扩充,课时仅增加了8学时,但在新的教学理念指导下,通过上述在教学内容、方法与手段、实验教学及考核方式等方面所采取的一系列改革措施,即教学内容的合理整合,教学方法与手段的多元化,实验的创新性及考核方法的多样化,充分调动了学生学习的积极性。同时,也提高了他们的分析问题、解决问题的能力和创新能力。
作者:武晓峰陈淑英屈华刘秉余尹桂丽单位:辽宁工业大学
一、校企协同联合培养人才的方式
1.合作育人充分利用校企合作办学资源,积极拓展与企事业单位的合作力度。利用企事业单位的工作环境,开设创新性实验课程与职业技能培训,为学生提供包括基本技能和综合能力训练两方面的实践教学环节,使学生在真实环境下进行岗位实践,培养学生解决生产实践和工程项目中的技术问题的技巧,培养团队协作精神、人际沟通技巧等能力,提高个人技能与管理能力,取得实际工作经验,为学生今后从事各项工作打下基础。进入企业开展专业见习、实习是大学学习阶段最重要的实践性教学环节之一,极大程度地发挥学生的主观能动性,培养良好的学习习惯,探索精神和创新能力。通过生产实践中的摸索与探讨,专业教师及技术人员的协助与指导,培养学生理论与实践的融合、逐步获得实践工作的能力。金属材料工程专业多次赴广西平铝集团等相关企业开展见习、实习活动,每年均派送相关专业的学生进入工厂参观、学习与锻炼,帮助学生更好地强化专业知识,理论结合实践,让学生接受实战性锻炼,提高动手操作和实践创新能力。通过与企业签订合作办学协议,以冠名班、开展订单教育和设立校企合作奖助学金等不同形式,与企业展开深入合作。百色学院与广西贺州桂海铝业科技有限公司成功举办了联合人才培训班—“桂海班”,来自高校、企业的多位位材料界知名学者专家、企业工程师给即将走上工作岗位的学员们上课,向参训学员们传授企业生产知识;近日,百色学院正与广西方洲铝业有限公司商定企业助学金事宜。另外,还开展“教师企业行”活动,选派相关教师走出去主动与企业对接。在校企共建实习、实训基地,专任教师参与企业生产工艺技术攻关,校企双方资源共享等多个方面达成共识。还有,专业采用“请进来”的方式,建立了由学校、企业、行业研究机构共同参与组成的专家教学指导委员会,主动邀请合作企业参与专业设置、招生规模、教学内容设置、教学方法改革等方面的指导和制定,多次深入企事业单位与企事业管理人员协商共同制订专业人才培养方案、协商实践教学环节的开展,缩短学生能力与企业需求的间隙,并聘请企业工程师到校兼课,邀请企业技术人员到校为学生做专题报告,让学生了解本区域相关企事业单位的生产运营情况及本专业领域的前沿知识,增强了人才培养的针对性和实用性。
2.合作就业校企合作,拓宽了学生就业的大门,学生对企业熟悉信赖,企业对学生放心。根据学校和企业的合作协议,学校和用人单位形成良好的用人合作关系,拓宽学生就业渠道,提高就业率。学生以企业的“准员工”的身份在用人单位实习,相当于提前进入了工作角色,减少了与企业沟通、磨合的时间,缩短了进入企业后的适应期,实现校、企、学三赢的良好局面,即学校培养的生学受到用人单位的青睐,企业找到了合适满意的人才,学生通过在校期间的“准就业”积累了一定的工作经验,开启了良好的职业生涯。3.合作科研校企合作,开展科研课题攻关项目。选派教师进入企业进行技术攻关,开展课题研究活动,积极与相关企事业单位开展科学研究,共同钻研技术难题,校企间深度合作将为高校教学与科研提供有利的学术环境,将推动双方在人才培养、基地共建、课题攻关等方面实现双赢。
二、校企协同合作效果
1.科技创新合作逐步深入加大科研合作力度,学校与企业各有所长,充分利用自己的优势对企业技术难题进行科技攻关,开展课题研究,在互利互惠的基础上达到研究创新和企业自身发展双赢的局面。百色学院紧密围绕广西14+10产业中的有色金属工业、新材料产业需求组建科研团队并开展研究工作,联合国家铝金属产品质量监督检验中心、广西平果铝合金精密铸造有限公司共同开展广西科学研究与技术开发项目、广西科技攻关计划课题等项目的研究工作,在科研服务地方经济社会上迈出了坚实的一步。
2.应用技术型人才培养质量大幅提高充分利用企事业单位大量的实验设备、雄厚的技术力量及真实的就业环境,为专业学生开展以专业技能知识方面的创新性实践教学环节,帮助同学们加深对专业领域的认识,提高学生的思考及动手能力,并接受岗位实践能力培训,帮助学生养成遵纪守法的习惯,热爱本职工作,培养学生爱岗敬业的精神。通过专业见习、实习活动,通过深入企业生产一线参观、熟悉设备运转情况,产品生产过程、并进行实际动手操作与思考,使学生学习和了解工程实际和生产领域的发展状况,培养学生树立理论联系实际的工作作风,帮助学生增加工作经验,提高就业能力。
3.交流合作互惠互利每年利用暑假时间,选派数名年轻教师进驻企业学习锻炼,深入企业内部,与技术工程师进行交流探讨,参与企业生产技术攻关,将自己所学知识与企业现状进行共享,帮助企业解决技术上的难题,教师也加深对行业的了解,拓展专业知识,提高专业技能,提高“双师型”教师培养质量。同时,积极邀请企业、行业专家、管理者参与专业设置、课程体系、培养方法等方面的制订,邀请企业工程师、行业专家到校兼课,做专题报告,将行业知识、企业文化、科技前沿等带入学校,形成校企合作、教产融合的互利互惠局面。
4.学生就业合作有所突破基于良好的校企合作关系,百色学院与贺州桂海铝业科技有限公司根据双方的协议约定,在百色学院举办了联合培养人才的“桂海班”。培训的内容针对性强,充分结合生产实践,紧紧围绕生产过程中需要用到的理论知识和生产设备相关信息,学生的理论水平得到进一步提升,对企业的生产知识有了较深的认识。培训结束,即有74位同学顺利通过测试并与桂海铝业科技有限公司签订了就业协议,在“订单式”人才培养上迈出的可喜一步。通过建立校企协同合作办学联合培养人才,实现企业、学校、学生三方共赢,坚持应用技术型大学的办学理念,符合技术技能型人才培养目标,体现了地方院校服务当地经济发展的战略意义。
作者:刘淑辉单位:百色学院物理与电信工程系
一、突出化工专业特色,明确人才培养目标
沈阳化工大学的办学定位是以工为主、以化工为特色的多科性大学,培养目标是高素质的应用型人才。结合学校的发展定位,以化工行业为依托,工程实际为背景,工程技术为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,通过开放办学、校企合作,统筹规划学校和企业学习来提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。把本专业的人才培养目标定位在立足辽宁,面向行业,辐射全国,培养适应区域经济社会发展、科学技术和化工行业建设需求,德、智、体等全面发展,具备熟练掌握化工设备制造、腐蚀与防护、热处理等专业基础知识和基本技能,能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分———工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。要求学生掌握金属材料微观组织结构与性能的基本知识,理解金属材料成分、微观组织结构与性能之间的相互关系,能够在这些知识的基础上开展金属材料选用、生产工艺及设备选择、新材料和新工艺设计及相关设备研制;掌握金属材料加工与成型的生产工艺和技术、金属材料成分结构与性能的检测与分析方法、产品质量控制和防护措施的基本知识;掌握高等数学、物理和化学等自然科学基础知识,具备金属材料工程专业必需的机械、电工电子技术、计算机应用的基本知识和技能,能较熟练地应用一门外语;了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,具有分析和解决生产中的实际问题,从事科学研究和实际工作的初步能力;具备一定程度的人文社会科学和经济管理科学基础,具有批判性思维、创新能力、环境保护意识和社会责任感。
二、加强专业课程建设,构建特色课程体系
为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面,课程设置与专业特色相契合,再结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题,对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排,构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中,结合金属材料工程专业的特色,不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合,尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如,金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法,着力打造精品课程,形成部分专业课程特色教材,加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养,对其他课程的教学起到了示范作用,推动了教学改革的深入进行,提高了教学质量。另一方面,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,实践内容贯穿培养过程的始终。首先,增加课程实验,尤其是综合性和设计性实验,然后开展灵活多样的实习实践,在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上,增加个性化实习。开放办学、校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习,我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作,利用其设施、设备等条件开展实践教学,同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。
三、建立创新教育机制,培养学生创新能力
鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动。如参加指导教师的课题研究,申报并参加大学生创新创业训练计划项目,参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始,我们以学校“6S”,即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导,以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机,以课外教学环节为突破口,开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外,金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放,先进的科研设备和仪器用于学生科研训练,促进了学生创新能力的提高。
四、结论
金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,随着素质教育的快速发展,为21世纪化工行业培养合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化专业课程建设,建立具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系,培养学生创新能力,以适应东北老工业基地建设及化工等行业的需要。
作者:郭树国付广艳蒋彬郭北涛于永梅宗琳单位:沈阳化工大学
一、提高材料工程专业学位研究生培养质量的措施
(一)优化人才培养方案,加强课程体系建设专业学位硕士研究生的人才培养方案应更加突出行业、企事业单位的职业性质和特点的要求[5]。按照行业特点或职业需要优化人才培养方案,构建课程体系。在课程设置中尽可能体现出与学术型硕士研究生的区别,在课程设置上突出实用化、工程化、技术化和职业化特点,改变课程设置僵化、强调统一、灵活性差等缺点。
1.课程体系的构建要打破原有全日制学术型研究生课程体系的框框,在重视基础理论能力培养的同时,要适度增加通用型理论课程模块,即“大学科、大平台”课程。材料工程专业学位研究生应掌握各种材料的制备技术、材料的各种分析手段和表征方法,以及工程技术与实践能力。因此,作为专业学位课,我们设置了《材料工程案例分析》、《材料制备技术》和《材料现代分析方法》三门课程。其中,《材料工程案例分析》是一门综合性工程技术性很强的课程,内容涉及金属材料、无机材料、高分子材料以及复合材料在实际工程应用中的特点及技术指标要求,例如金属材料的失效原因分析及采取的措施;电子陶瓷材料在高温烧结时颜色变黑的原因;钛酸钡本应为绝缘材料,但添加稀土元素变为半导体材料;等等。与其他基础课程相比,与企业生产实践的联系更为密切,重点在于培养学生分析和解决实际工程技术问题的能力。《材料制备技术》涉及各种材料的制备原理、制备方法与应用特点,是材料工程研究生必须掌握和了解的基础理论知识。《材料现代分析方法》是一门重要的工具课,既涉及到基础理论知识,又侧重于方法的具体实践应用,是必须掌握的专业学位课程。其内容包括X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱分析、光电子能谱、原子力显微镜、差热分析、红外光谱、核磁共振、激光粒度分析、比表面测试等各种表征和分析测试方法。这些核心课程的设立将奠定专业学位研究生解决实际工程和技术问题的理论基础。
2.根据培养方向不同,灵活设置研究生课程模块,即“小方向”课程。例如,根据材料工程方向发展的特点和结合材料学院的科研基础,材料工程专业硕士研究生的培养方向主要有材料加工成型与模具设计、电子功能材料与器件、新能源材料与电源技术、高分子材料合成与改性等四个方向。在这四个方向上可灵活设置专业方向模块课程,即每个方向设置两门任选课程。材料加工成型与模具设计方向主要课程有《材料成型技术与模具》和《材料表面工程技术》,电子功能材料与器件方向主要有《先进无机材料与物理性能》和《光电转换材料与器件》,新能源材料与电源技术方向主要有《电化学原理及测试技术》和《新型能源材料》,高分子材料合成与改性方向主要有《高分子材料选论》和《有机波谱分析》。按不同的培养方向灵活设置研究生课程,可为专业学位研究生提供更大的自主选择性,有利于培养其职业素养,提高学习效率。
3.除了专业学位课和选修课外,为了提高研究生的解决实际工程和技术问题的能力,强化专业实践能力,作为必修课程,设置了《材料科学与工程实验》和《专业实践》这两门课程,以更好地凸显专业学位研究生职业取向和过硬的专业实践的特色。同时,还设置了学术讲座、知识产权、信息检索、技术经济分析等课程,以期全面培养专业学位研究生的信息获取能力和企业技术管理等能力。总之,课程设置要联系企业实际需求,考虑专业学位硕士研究生学习工作和研究背景等实际因素,根据企业技术创新的需求,整合教学资源,开发出一套以因材施教、体现学科前沿和实践性的专业学位研究生课程体系,不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力。比如,在材料工程专业学位硕士研究生的培养过程中,我们让研究生学习典型的数据处理软件Origin和CAD、ProE等工程制图软件,而该类实用工程软件的学习无疑将提高专业学位研究生的实践技能。
(二)加强师资队伍建设专业学位研究生的硕士论文选题应来自于企业和科研课题,工程背景明确,应用性强。因此,专业硕士研究生导师要求双导师制。一位是校内的导师,另一位是企业导师。学校导师主要负责研究生的课程学习、开题报告、学位论文理论部分的指导等;企业导师负责专业学位研究生的选题、工作安排、专业实践能力的培养、学位论文实践部分的指导等。学校、企业导师要共同制定研究生培养方案,从而保证专业学位研究生培养的质量。在实际操作中,要注意以下问题:
1.在导师遴选上,既要对导师的学历、职称、科研成果等进行量化评定,又要从工程实践经验、基础理论和指导能力及精力等方面对导师进行全方位综合测评。只有达到要求的校内外导师才有资格被聘为专业学位研究生导师。此外,要弱化对导师学历的要求,强化对导师工程实践能力和专业技术能力的要求。
2.加强专业学位研究生导师素质建设。随着专业学位硕士生规模的不断扩大,现有校内导师有相当数量是从学校到学校的年轻导师,他们虽然学历高,但大多缺乏实际工程经验。为此我们有计划地选派年轻教师到设计院、高新技术企业去挂职锻炼。同时,通过承担企业的横向研究,使年轻教师了解工程实际,参加企业的产品开发、设计、技术改造以及企业的运行、营销和管理,从而了解企业的需求。同时,在稳定现有导师资源的同时,我们从企业聘请或引进有工程技术背景的技术人员和专家作为专任的专业学位研究生指导教师,根据学科方向相近或相似的原则,成立3~5人由校内和校外导师组成的导师指导团队,这样可有效发挥各自导师的作用。
3.聘请企业专家担任相关课程任课教师。例如,《材料工程案例分析》这门学位课,可以聘请行业技术专家以专题讲座形式讲授新技术、新工艺和新设备,分析企业面临的技术难题或企业实际发生的技术难题如何攻关解决等,强化研究生解决实际工程技术问题的意识和能力;加大实践领域专家承担专业课程教学的比例,明确实习实践导师和论文导师的职责。
(三)深化校企合作,建立研究生联合培养基地结合专业和行业的特点,选择条件好的企事业单位、科研院所等共建研究生联合培养实习实践基地,强化产学研用人才培养链条。材料学院已与行业部门共建实习实践基地十多个。2012年,桂林电子科技大学材料学院和桂林电器科学研究院有限公司共建了研究生联合培养基地,该基地被批准为省级研究生联合培养基地。上级有关部门拨专款用于该基地的建设。材料学院的专业学位研究生可方便地到该基地实习实践,企业的导师和校内导师组成导师指导团队共同指导专业学位研究生。同时,联合培养基地拿出专项资金用于改善研究生的实习实践条件以及资助专业学位研究生的科研课题。经过实践发现专业学位研究生的工程实践能力和职业技能明显提高。目前已基本形成了培养单位和行业部门良性互动的包括课堂实践、科研实践和企业实践的实践教学体系。
二、结语
材料工程专业学位硕士研究生具有职业教育的背景,职业知识和职业技能的培养是非常重要的。因此,应不断地在研究生培养方案、课程体系建设、双导师队伍建设、研究生专业实践基地建设等方面进行探索与实践,以保障专业学位研究生培养质量的稳步提高。
作者:陈国华何木芬马传国单位:桂林电子科技大学
基于建构主义理论和已有的教学经验,我们提出非材料专业《机械工程材料》课程的教学改革与实践研究,希望改变以前只是把教师头脑里的知识转变到学生的笔记本上的传统教学模式,而是以学生为中心。具体来说,主要包括以下几个措施。
措施一:问题或任务驱动引导学生在解决问题或完成任务的时候掌握新的知识。如在学习钢铁材料分类时,首先把任务提出来。要制造桥梁、刀具、滚动轴承等,应该怎么根据需求来选择钢铁的牌号。学生带着任务来学习,更能激发学生学习的主动性。在学生完成任务的过程中加以引导,就能让学生把典型钢种的牌号、成分、热处理特点、组织特点和性能特点等做一个梳理。这些知识点如果完全靠教师来讲授,将是非常枯燥和繁杂的。学习金属塑性变形后的再结晶时,教师可先告诉学生一个工厂的实例:某工厂用一冷拉钢丝绳将一大型钢件吊入热处理炉内,钢丝绳的承载能力超过钢件的重量。由于一时疏忽,未将钢丝绳取出,而是随同工件一起加热至860℃。保温时间到了,打开炉门,用该钢丝绳吊出工件时,钢丝绳发生断裂。然后,教师可问学生:为什么原本承载能力超过钢件重量的钢丝绳会发生断裂呢?学生带着问题再来学习,就会认真很多,对再结晶发生的条件,对性能的影响等都会有深入的认识。
措施二:教学过程中多类比学生熟悉的事情类比的对象可以是其他学科里面的知识,也可以是生活中经常见到的一些情景。如在讲授钢加热时候的转变时,很多学生在把奥氏体形成的过程机械的记忆后,并不清楚为什么热处理要首先加热到奥氏体区。这个时候,教师就可以类比学生初中生物就学习过的干细胞:干细胞可以分化成不同的组织,而奥氏体就相当于钢铁材料的干细胞,通过不同的过冷温度,就可以分化成珠光体、贝氏体或者马氏体。如在讲授金属的凝固时,很多学生感觉金属凝固过程很抽象。这时候,教师可以类比大家都见过的水结冰,就让大家有了感性的认识。讲授珠光体的结构的时候,为了让学生理解珠光体的层片结构,教师可给学生看一张白菜放在水里的图,珠光体的结构就像白菜放在水里一样:白菜和水层片相间,而珠光体是铁素体和渗碳体层片相间。讲授金属滑移的时候,类比多足虫的爬行:多足虫的爬行直观上是通过拱起部分的运动实现的,而金属的滑移通过位错运动实现。通过类比,让学生借助旧知识掌握新知识,在对比新旧知识的过程中,加深对新知识的理解,强化记忆,并且有助于学生构建立体的知识网络。
措施三:激发学生主动建构知识体系教学生学会用思维导图的方式归纳知识。思维导图是将人本身的放射性思维图形化的一种工具,它打破传统的线性思维的束缚,使人的思维处于一种被激发的和完全开放的状态。就某一个关键词所制作的一个思维导图一定是一个兼有逻辑性和发散性,充分体现制作者个性化的围绕关键词的展开的概念关系图。教师可以引导学生画出每章节或者课程总体的思维导图。教师可以抽查部分学生画出的图,从而让教师了解学生的知识结构。学生也可以通过思维导图提高归纳能力以及记忆效率。
措施四:学生自己命题一直以来,命题都是教师的事情,学生对此充满了神秘感。学生会想方设法来打探教师命题的思路、范围。实际上,命题体现了命题者对知识掌握的程度,以及将知识点运用于实际的能力。让学生自己来命题,不仅是身份的变化,更是思维方式的变化。命题比做题的难度更大,但学生对此积极性却很高。每一章学习完之后,让学生课后根据重点难点来命题,发到教师的邮箱。教师集中对其中的题目进行点评。从命题的角度讲解知识点、干扰项,学生也会比较感兴趣。最后考试的时候就从里面抽取质量较好的题目组合成卷子。
基于建构主义的课堂教学中,重心从教师转向了学生。教室不再是教师倾倒知识给学生的地方,曾经学生就像空瓶子,等着被填满。在建构主义的教学模式中,学生被鼓励积极参与到他们的学习过程当中。教师只是鼓励和帮助学生发展和评估他们的认识,从而达到学习的目的。
作者:黄灿叶宏单位:重庆理工大学材料学院
1明确无机非金属材料工程高级应用型人才培养目标与培养要求
明确将无机非金属材料专业的培养目标定位在地方经济建设需要的无机非金属材料工程高级应用型人才,突出“一定基础知识支撑、适当宽度专业口径、突出某一专业方向、强化专业实践能力、博专共存、以专为主、长短兼顾、持续发展”的特点,强调知识、能力和素质的协调发展,强调学生的工程实践能力的培养与培育。通过教学计划、教学内容、教学方法和教学手段的改革,突出工程实践教学,强化实践技能的培训;确保学生工程实践能力的提高。无机非金属材料工程专业的人才培养方案在修订后开设了两个培养方向:
(1)传统无机非金属材料方向(硅酸盐及耐火材料),培养学生利用高新技术提升传统产业(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在节能减排的技术改造中发挥作用。
(2)新型无机非金属材料方向。加强学生对“广泛材料”了解、认识、掌握的培养模式,通过对先进陶瓷材料、复合与功能材料、薄膜与微晶玻璃、材料表面改性等课程学习,在自主择业中能快速适应新材料领域的工作环境。我专业在这两个培养方向上,形成了以国家、企业需求为牵引,将材料基础研究与新材料应用开发相结合的特色发展模式。
2以应用型人才培养目标为中心,优化无机非金属材料工程专业课程体系
根据市场需求和学科发展,即主动适应社会发展,做到“一个专业,两个方向,自主选择”。“自主选择”,即强调学生个性发展,增加选修课和选修覆盖面,使学生有更大的自主选择空间。在此指导思想下,对无机非金属材料专业课程体系进行优化。
1)公共基础平台。按照教育部工科大学生培养要求由学校统一设置,分为必修课和选修课,该平台提供了工科大学生应掌握的基本知识和人文素质。
2)专业基础平台。分为必修课、无机非金属材料工程一级学科基础课程、无机非金属材料工程二级学科基础课程。该平台的设置可使学生掌握材料工程师所需的基础知识和基本理论,为后续课程学习奠定基础,对学生考研也有很好的作用。
3)专业课平台。分为:
(1)专业方向限选课,此为无机非金属材料工程专业的特色,学生在三年级自主选择,分传统无机非金属材料方向和新型无机非金属材料方向进行学习。
(2)专业任选课,专业任选课中的基础课程可以使学生加强材料工程专业知识。无机非金属材料专业学生就业的企业,既有新材料企业,也有水泥、玻璃、陶瓷等传统企业,因此在第六学期开始开设就业针对性强的课程,能有效增强学生就业能力。
4)实践平台。分为:通识实践课、学科实践课、专业特色实践课(分两个专业方向)、毕业设计(论文)。
3总结
人才培养模式的改革创新已经在无机非金属材料工程专业学生培养中取得了可喜的成绩,从近年来的实际效果来看,本专业应用型人才培养模式的目标明确、措施具体、效果良好,毕业生就业率近两年均达到90%以上,得到明显提升。高就业率反映了培养方向符合工程领域对人才的需求,促进了行业发展。实践证明无机非金属材料工程专业的厚基础、宽专业、强化工程实践的柔性培养效果得到了明显提升。
作者:张帆马伟民曹大力马雷单位:沈阳化工大学材料科学与工程学院