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新型化学材料论文精品(七篇)

时间:2023-03-16 15:59:28

新型化学材料论文

新型化学材料论文篇(1)

关键词:应用型本科院校;材料化学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)03-0005-03

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

[J].教育探索,2014,(1).

新型化学材料论文篇(2)

[关键词]交通土建材料;教学改革;材料物理与化学专业;研究生 

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)10-0019-03 

20世纪末我国大批行业高校转型为行业与地方合作且以地方为主的办学模式,为顺应高校扩招的潮流和服务传统优势学科的需求,很多行业转型院校设立了材料科学与工程专业,新形势客观要求多数本科院校以培养创新型应用型人才为主。如果说本科生是我国大众化本科教育的产物,那么硕士研究生则是我国高等教育着力培养的未来精英,是高等院校发展的核心任务。作为材料科学与工程专业的二级学科材料物理与化学而言,其自身具有较强的理科性质,如何在应用型院校里培养以应用为导向的高素质硕士研究生人才更是一项艰巨的任务。我校原属交通部主管,2000年划转重庆市,实行中央与地方共建, 2010年获材料科学与工程一级学科硕士点,2014年被授予重庆市交通土建特色学科专业群专业,以交通土建工程材料部级、省部级重点实验室为依托,面向土木交通行业培养交通土建材料应用复合型人才。在尊重材料学科类人才培养规律的同时,如何将我们现有的学科特色融入材料物理与化学专业人才培养的过程中,一直是我们长期思考的课题。结合材料物理与化学专业特点和面向交通土建行业应用型人才培养需求,我们尝试从课程体系、教学内容、师资队伍、评价机制等方面开展我校硕士点材料物理与化学专业的教学改革。 

一、材料物理与化学专业研究生人才培养存在的主要问题 

(一)人才培养目标导向性模糊 

现有的材料物理与化学专业研究生培养目标基本照搬国内985重点高校的相似专业的人才培养方案,缺乏突出具体的行业性与目标性导向。我校作为交通类院校有着60多年的办学历史,在西部交通行业人才培养方面具有举足轻重的地位,而现有的人才培养方案和模式过分强调材料学科的经典理论和理科性质,这就造成我校与其他院校专业设置同质化现象越来越严重,学生所学越来越不能适应交通土建行业发展的需要。 

(二)课程设置和教学内容与学科特色联系不紧密 

我校的交通土建材料学科属于多学科新兴的交叉、边缘领域,主要是在化学学科、材料学科、土木工程之间的互相交叉、渗透过程中形成、发展起来的。其涉及的化学知识一般包括物质组成结构、化学热力学、化学动力学、表面物理化学、光谱分析等,涉及的材料知识主要有有机高分子材料、表面活性剂、纳米材料、新型功能材料(含光电磁等材料)、材料结构与表征等;涉及的土木工程领域的知识主要有水泥相关材料(水泥水化、混凝土外加剂、混凝土配合物设计、混凝土耐久性等)、沥青相关材料(沥青混凝土设计及施工、道路沥青材料、沥青路面养护及材料等),这部分更多牵扯到土木工程材料的施工和相关行业规范。所以其课程设置与教学内容要兼顾到三个学科的内容。然而其目前的课程设置基本照搬传统学科专业课程的模式,没有充分考虑授课对象的人才培养需求,理论课程数量和学时偏多,核心实践学时偏少;在教学内容上,基本简单延伸本科教材内容,未能兼顾交通土建材料特色与材料核心课程的交叉融合;在教材选用上,没有根据本学科的优势特色而选用或编制最适合培养目标的教材讲义,所以很难培养出具有自己特色的应用型人才。 

(三)“双师型”师资力量薄弱 

“双师型”教师一般指既具备教师资格又拥有职业资格,这种兼具教学能力和实际工作经验的复合型师资对培养应用型复合人才具有重要意义。在师资力量方面我校存在以下问题:缺乏培养引进机制。目前我校要求校外工程型人才必须和高校普通教师一样具有同等学力同等资质才能进入教师编制,这就阻碍了优秀技能技术型人才进入高校。观念认识不到位,在绩效考评、职称晋升等方面仍偏向学术性科研考核指标,对技能型岗位教师存在偏见。在编制控制、行政审批等方面限制教师合理流动,导致教师向“双师型”转型的积极性不高。现有学位点研究生导师数量充足,但大都为单一学科背景出身、年龄偏大,既懂材料学基本理论又懂交通工程应用的“双师型”师资缺乏。近年引进了一大批具有博士学位的青年教师充实导师队伍,他们往往理论知识充足但缺乏一线工程实践经历,其工程案例教学能力欠缺,这就严重影响了应用型人才培养的质量。 

二、我校材料物理与化学专业研究生人才培养的改革思路 

只有转变思想才有深度改革与创新,专业建设能否深入开展并取得成功的一个至关重要的因素就是专业培养方案的科学统筹性。明确学科特色是有效培养创新型人才的前提条件。改革培养方案既要兼顾宽口径的人才培养基本模式,遵循材料科学的人才培养规律,又要发掘学科特色的切入点,融合并优化课程体系与教学内容。专业培养方案应当具有先进的办学理念(培养应用型人才)、明确的改革思路(融合学科特色)、清晰的建设目标(培养复合型研究生人才),指导思想上应有科学性、创新性和可操作性,兼顾素质、能力、知识协调发展, 突出创新精神、实践能力与创业能力的培养, 使研究生人才培养目标符合经济社会发展的需要。 

首先, 从指导思想上高度明确具有交通土建特色的材料物理与化学专业人才培养目标、素质结构、课程体系、教学模式,并在此基础上构建有学科特色且以培养应用型人才为导向的专业课程設置体系,打造与之相适应的教学模式,努力提高具有交通土建材料特色的高素质复合型人才培养质量,确保实现既定的培养目标。 

其次,在构建课程体系中注重学科特色及其发展趋势,以改革教育教学指导思想为先导, 通盘考察课程体系结构,重点是改革课程设置与教学内容,找准学科特色与课程设置的融合点,并在此基础上加强设置体现学科特色的课程;然后针对这类课程不断地有序地优化教学计划、教学内容和授课教师;促进学科融合重组,增强学科的应用性和社会相融性,在教学计划和教学内容里加入本特色学科的社会服务功能,并补充完善新兴交叉学科发展的内容,不断促进学科优势特色与人才培养的协调发展。 三、我校材料物理与化学专业硕士点教学改革途径 

(一)科学定位办学特色 

高校办学特色是高校在适应社会经济发展需要与教育发展规律,探索有利于自身生存的发展途径,在办学理念、办学定位、人才培养模式、学科专业建设及服务社会等方面表现出的一系列相对持久稳定的特性,是高校赖以生存和发展的生命线。我校材料物理与化学专业硕士点目前已初步形成交通土建材料特色,在人才培养上积极探索和推进交通土建材料领域应用型人才培养模式的改革;争取多方支持,形成有利于产学研合作育人的环境,从特色中找到自己可持续发展的落脚点。 

(二)完善优化课程体系,融入特色化教学内容 

尊重材料学科人才培养规律,兼顾课程设置基础性、宽厚性及实用性的原则,设置好专业主干课程与选修课程及跨学科课程的比例,适当设置融合学科特色的特殊课程,并配备“双师型”教师进行教学。然后通过不断引入具有学科特色的前沿性、综合性和交叉性的内容,有序地提升学生分析、解决问题的能力, 更高层次促进学生创新意识的形成。 

可在材料大类核心课程体系内部增设反映高级土木工程材料类课程,这类课程强调材料学基本理论与交通土建材料具体应用相结合。例如,我校面向本专业开设的材料制备与合成课程以解决具体的工程材料所存在的问题为目标,有针对性地开展融合学科特色的课程教学。结合具体的土建材料,将涉及材料改性这部分内容重点分为四个部分:防水材料、防污材料、自愈合材料、增韧材料。水泥混凝土的耐久性是目前所有混凝土建筑物必须面临的一个挑战,也是目前的一个研究热点,其根本原因就是混凝土内部存在各种孔隙以及毛细管水。从材料学角度来看就是材料致密性与防水问题,这门课程可从材料加工与成型角度引导学生思考如何施工才能使混凝土更加密实,如何从做表面防水层和拌和过程引入防水剂的方式增加混凝土的防渗能力,很自然地引入材料表面改性、表面亲水疏水等相关理论知识。为更好完成该部分内容的教学,可将案例教学法分为案例准备阶段、分析讨论阶段、总结阶段以及报告撰写阶段。第一阶段以授课教师启发为主,第二阶段经大量文献查阅后以3-4人组成的小组讨论为主,第三阶段以讨论后的小组课堂发言为主。经过教学手段改革后,大量学生表示教学效果非常好,印象深刻,特别是部分学生反映课堂教学完成后能马上将课程所学运用到毕业论文写作中。 

此外,我们还选派有丰富专业实践经验的“双师型”导师进行授课,多采取案例教学方式,引导学生运用基本理论去认识、分析、解决交通工程领域涉及材料部分所遇到的典型问题。 

(三)改革课堂教学模式,运用学生参与度高的教学方式 

改革传统教学模式,推进教学手段、教学方法改革。教学方法上, 强调课堂教学以学生为核心,突出学生在教学活动中的主体地位;广泛采用案例教学、问题式教学、情境教学等灵活多样的教学方式,充分调动研究生学习的积极性、主动性及创造性,充分激发他们的参与欲望、表现欲望。在教学手段上, 可尝试运用现代科技手段增强教学科研互动功能,发挥微信、QQ等新一代社交手段的作用,在授课导师与研究生之间搭建即时互动通道。 

可尝试建立以科研项目为依托的课程教学模式,有条件地依托重点和重大科研项目,将可能涉及的本门学科基础课程、前沿课程及其他课程交叉罗列筛选出来,经科学论证选用经验丰富的教师教授,这种以点带面、点面结合,以科研实践促进理论教学,有利于学生更系统全面地掌握本门学科基础与前沿的课程。 

(四)构建反映学科特色的实践课程体系 

材料物理与化学专业是理论与实践高度结合的专业。该专业的教学改革在对理论课程调整和优化的同时,也必须高度重视实践教学课程。我校该专业的实践教学课程有校内和校外两大实践体系,校内可充分利用优势学科所在高水平科研基地如交通土建工程材料国家地方联合工程实验室、山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心、山区道路结构与材料重庆市市级重点实验室等省部级平台为实施研究生创新能力培养提供可着陆的硬件实践平台,也可以为建设研究生创新基地等进行科学实验、学术交流、自主研发和实践创新提供场所。校外实践课程主要包括校企合作实践实训基地、产学研合作基地等,也可通过聘请有丰富专业实践经验的企业家、工程师、技术开发人员来校讲学等方式来丰富研究生专业实践知识。 

(五)强化“双师型”师资队伍建设 

现有研究生导师队伍结构中,大多数教师缺乏在生产施工一线工作的经验,对大多交通土木工程材料的实际施工过程没有亲身体验,对行业现状及进展的情况缺乏深入了解,不能对学生的实践活动进行有效指导,可以从研究生导师聘任、观念创新、继续培训等方面来加强应用型“双师型”师资队伍的建设。建议教育管理部门切实采取有效措施,将高校“双师型”教师设置为独立的类别序列,督促本地方普通应用型或工科类普通高等院校制定“双师型”教师队伍建设规划及配套政策;结合学校实际情况,落实“双师型”教师专项经费,从政策上对聘用、晋升、考核、奖励等方面予以倾斜,并健全科学管理机制,促使“双师型”教师健康、稳定、可持续发展。侧重引进有多年一线工作经验的复合型高素质人才,加大聘请大企业、公司、事业型等单位有丰富实践的人员担任兼职导师的力度;制定并实施鼓励学术型、技能型导师团队聯合指导制度;建立多方密切合作的“双师型”教师培养机制,完善鼓励企业、政府、高校三方密切合作机制,实现“双师型”教师培养的无缝对接;重视教师培训基地建设,引导学术型教师向应用型教师或“双师型”教师转变,鼓励和支持任课教师与校外企业合作开展科技开发和科研立项,激励学术型教师深入到企业一线进行挂职锻炼,促进“双师型”教师队伍的建设。定期开展“双师型”教师教学基本功和技能竞赛,对成绩突出的学校和教师进行表彰奖励等;可尝试建立技能实践与职业资格晋升的关联机制,改革创新“双师型”教师职称与职业资格证书相互认证机制等,打通高校和行业企业人才流通渠道。 (六)构建以能力为主体的课程考核评价机制 

逐步建立“考核形式多样化、考核内容综合化、考核过程全程化”的多元化課程考核模式,以考核方式改革促进教学模式改革。现有的考核基本上是在学校相对封闭的环境中围绕理论知识来设计考核指标,且存在着标准单一化、体系不规范等问题。培养高层次应用型研究生人才必须建立以知识、技能、能力为主的综合质量考核与评价体系。 

完善研究生学位论文的开题报告制度, 建立有相近工程专业的导师参与的开题报告制度。对研究生论文工作实行多元化动态管理与监控,并建立起有效的创新激励制度。再次,严格审查研究生参加论文答辩的资格,可采取随机抽取、导师回避、双盲送审、公开答辩等方式, 严格把关学位论文质量,实行末位淘汰制度。建立论文评审专家库, 采用同行推荐本校或外校的相关学科和其他学科教师作为专家库成员。在强调论文的创造性、开拓性和学术规范性的前提下,确立具体、明确的论文创新指标体系。 

四、结语 

本研究紧密结合交通土建材料学科背景,评估了我校硕士学位点物理与化学专业存在的问题,反映了突出办学特色、重构特色课程体系与教学内容、改革课程教学模式、构建特色实践课程、强化“双师型”导师队伍、优化评估考核机制等几个环节的教学改革,及其在实施过程中所取得的有效成果,有助于推动应用型高素质研究生人才培养工作向前发展。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 李慧泉,崔玉民,苗慧,等.依托省级科研平台构建应用型人才培养的新模式[J].广东化工,2016(4):166-167. 

[2] 陈宇刚.转型背景下高校服装应用型人才培养模式研究[J].纺织科技进展,2016(2):61-62+64. 

[3] 袁小亚,王晓天.简析研究生创新教育的困境及对策思考[J]. 教育教学论坛,2015(42):90-91. 

[4] 吴芳,杨长辉. 土木工程材料课程教学改革研究[J].高等建筑教育,2006(4):79-81. 

[5] 孙南屏,祁玲.关于建筑材料课改为土木工程材料课后教学方法改变的思考[J].高等建筑教育,2001(1):27-28. 

新型化学材料论文篇(3)

基金项目:本文系吉林省教育科学规划项目(项目编号:GB13268)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)15-0013-02

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:

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[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.

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[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.

[6]国务院学位委员会第六届学科评议组.学位授予和人才培养一级学科简介[M].北京:高等教育出版社,2013:120-137.

新型化学材料论文篇(4)

关键词:园林景观;新材料;应用;发展趋势

Abstract: This paper first summarizes the traditional materials used in landscape design and new materials category, summarizes the application of new materials, the development tendency of new materials were summarized.

Key words: landscape; new material; application; development trend

中图分类号:TU986.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 引言

现代社会中,人们对住宅环境的要求越来越高,其对舒适度和生态价值、人文价值等的追求等促进了园林景观的建设发展。不管是城市广场、道路景观,还是公园、公共绿地、住宅区园林景观等处处可见园林景观的踪迹。园林景观材料作为园林建设的物质基础,承载着设计者的设计理念。科技发展又促进了很多新型材料在园林景观设计中的扩展性应用,故对园林景观中新材料的应用和发展进行研究和讨论,其必要性和重要性是毋庸置疑的。

2园林景观设计中材料的类别

园林景观设计中的材料笼统上分为自然材料和人工材料两种,人工材料又包括手工材料和工业材料。在早期园林景观中,经过手工加工生产的景观材料包括石雕、盆景、木桥等。工业材料是现代城市景观的主要材料,包括水泥、玻璃、钢材、塑料等经过人类工业加工而成的材料。现代的园林景观设计材料具体可分为有生命材料(动植物)、无生命材料(混凝土制品、金属材料、陶瓷、玻璃和塑胶等)、天然材料(石材、木材、水和土等)、文化材料和气象材料等。文化材料是指具有某种意义、内涵的符号、文字、标志、音乐等。气象材料是指自然光影、风、云、雾等。园林景观中不可忽视的材料即是绿化植物,其在屋顶、阳台、墙体、围栏、桥体和主题花坛等部位的具体应用,共同构成了园林立体化的绿色景观。

新材料是相对于传统材料而言的,现代新材料的品种繁多。从物理属性上来讲,新型混凝土材料、新型合金材料、高分子橡胶材料、新型塑料材料、复合材料、生物材料及纤维材料等都是新材料。按照材料在园林景观设计中的功能,新材料包括基建类材料、结构类材料、装饰类材料和铺装类材料。如灯光照明设备中广泛采用的LED灯。这种低耗能的环保灯具更安全,适用空间更广,创设的情景更加梦幻。铺装材料引入了橡胶、亚克力、塑料、复合材料等新型材料,代替了传统的硬质自然石材和烧制砖石、圆石、砾石等材料,丰富了铺装的设计形式,使得园林景观具有不同的质感、色彩和光影等多重表现力。

3园林景观设计中材料的应用阶段

材料作为园林景观设计重要组成要素,其应用历史可追溯到《史记》,其中关于中国古典园林的记载提到园林建筑的材料,如石材、木材、花草树木、水体等。这些材料隶属于自然材料,具有浓郁的地域特色,并保持自然本真的特性,人工雕琢的痕迹较浅,充分体现了中国文化中天人合一、寄情于山水的人文气息。而西方国家的传统景观设计中,采用的材料大多经过精心的处理,如修剪规整的树阵、巨大的大理石雕塑和花岗岩铺装等,充分体现出欧洲贵族文化对改造自然的精神追求。近代的欧美发达国家将工业材料引入景观设计,国际主义和形式主义成功地在景观设计中推广应用了工业材料,最为典型的即是金属材料的运用,但其冰冷生硬的材料属性和机械性的运用导致景观的细腻化程度低、自然亲近度低。

以西方著作《景观美学》为代表的学说倾向于将城市景观设计与城市历史文脉相联系,以促进城市景观设计本土化与材料运用地域化相结合的发展。近代园林景观设计沿用了传统私家园林的手法,其材料运用方式极具文艺复兴、新艺术运动及工艺美术运动的特色,忠实于材料自身属性,追求表现材料的真实质感,反映简约、高雅和向往自然的特点。如合理安排植物的疏密和高矮和水的运用,使景观空间产生动静结合的节奏变化;创造多层次的建筑物空间,结合雕塑、喷泉、凉亭等要素,调节景观空间的氛围。

4 新材料在园林景观设计中的发展趋势

基于地域文化、生态环保理念和园林艺术性追求,当代园林景观设计对新材料的运用和发展趋势包括:

(1)人文化趋势。景观作为一种物质化的空间形式,应具备精神与物质的双重性质,关注城市、自然、历史、人文感受在园林景观中的表现力。传统的园林景观设计着重于直接反映人类社会各个历史时期的政治、经济、文化、军事、工艺技术和民俗生活等。如江阴中山公园,利用现代表现手法,结合高科技技术和历史文化理念,使得古典与现代自然交融。中山公园利用钢结构玻璃影壁形式修葺了中山纪念塔,利用巨石材料镌刻历代的重修碑,并以展品陈列的形式展列于园中,在玉带河沿岸重修了钢结构玻璃长廊立足于地域特性的自然环境,整个设计理念和材料运用手法都体现了江阴古城沿革的历史和地方文脉,成就了珍贵的城市记忆。

(2)生态化趋势。景观设计的生态观念早已得到人们的重视,抛弃了消耗型新材料运用的发展模式,结合现代技术、地域环境和新材料属性,建立和发展良性循环的生态系统。生态观念在材料运用中的具体方式包括生态仿真和生态保护、旧物改造等方式,如玻璃纤维强化水泥、CFRC 碳纤维增强混凝土等脱模于传统石材材料的新型材料,具有耐腐蚀、质轻、可批次生产和造价低等特点,且模仿自然石材的纹理相似度高,可达到以假乱真的程度,在园林景观中可代替人工手塑石材,在开放式现代园林中应用广泛,是生态仿真的典型事例。近年来,很多园林景观开始利用工业回收或重组产品材料,如麦秆、树皮或木材碎片等材料可用作改良土壤的铺装材料,旧垫圈、旧轮胎等材料进行旧物改造。如用植物纤维和热塑性塑料树脂等材料经过处理而形成的木塑复合材料,兼具木材和塑料的双重性能,具有力学强度良好、抗冲击强度高、耐磨、防虫蛀及非易燃等优点;利用全再生的聚对苯二甲酸乙二酯材料和高技术被动生态技术,建设具有环保、卫生、抗紫外线、节能的生态塑料建筑物。

(3)多元化趋势。随着城市规模扩大和城市格局复杂化程度的提高,园林景观的风格难以统一。材料使用具备一定的地域识别性,同一园林景观构件在不同地方采用的材料是多种多样的。园林结构、材料选用和园林整体风格都表现出高度的多样化趋势和强烈的本地文化色彩。

5 结论

新材料的应用和发展影响着整个园林景观设计的理念,我国部分地区出现了园林景观仿西式的趋势,衍生了很多粗制滥造、与环境违和的景观作品。设计师们应立足于现状,紧跟新材料的发展趋势,转变园林景观设计理念,积极提升表现手法,理性化地吸纳地域文化内涵,坚持环境保护的理念,从而建设具有高度文化价值、生态价值的园林景观。

参考文献:

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新型化学材料论文篇(5)

摘 要:新能源技术、轻量化和智能化是未来汽车的发展方向,汽车材料的创新和应用是推动我国由世界汽车工业大国走向强国的必由之路。为了培养具有源头创新能力、车辆工程和材料科学与工程学科交叉的高端人才,该文介绍了同济大学“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”的培养目标和课程体系设立,为我国学科交叉和创新型汽车工业人才培养探索新路。

关键词:车辆工程 材料科学与工程 学科交叉 源头创新 未来汽车

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0150-03

Subject Crossing Talent Cultivation for Source Innovation of Future Automotive Industry

Lin Jian

(School of Materials Science and Engineering,Tongji University,Shanghai,201804,China)

Abstract:New energy, lightweight and intelligent technologies are the future direction of the automobile revolution.The innovation and application of automotive materials is the one route to change Chinese automobile industry from industrial giant to the power.In order to cultivate talents with source innovation ability and subject crossing in vehicle engineering and materials science & engineering,the Materials-Automobile-New energy innovation experimentation area for inter-disciplinary talent cultivation in Tongji University was introduced in this paper.A new kind subject crossing and innovative talent cultivation system for automotive industry was also discussed.

Key Words:Vehicle engineering;Materilas science and engineering;Subject crossing;Source innovation;Future automotive

自1886年第一辆汽车诞生以来,人类社会生产与生活发生了深切的变化。汽车工业的迅猛发展,已经成为许多工业大国的支柱产业。20世纪50年代起中国开始自主建设汽车工业,并于20世纪80年代起通过大规模引进和消化吸收、自主开发,我国的汽车工业已发展成为世界汽车大国,产量占全球第一,不过在汽车技术领域与国际先进国家仍有较大差距[1]。

随着人类社会对资源消耗的大幅增加,化石能源短缺、温室效应、环境污染已成为人类所面临的一个重大问题,而建立在大规模资源消耗的汽车工业则走到了一个十字路口。为适应社会发展的需求,新能源技术、轻量化、智能化已成为未来汽车产业发展的必由之路,诸如:锂电池、轻量化材料、传感器材料等一大批汽车新材料不断涌现,成为新一轮汽车工业革命的源头动力[2]。

1 我国汽车相关本科专业人才培养现状及需求

为了培养我国汽车工业研发、技术与管理人才,国内一些高校相继建设了车辆工程、汽车服务工程等一批汽车类专业,成效显著。但目前该类专业的人才培养模式与我国汽车工业发展模式相近,即偏重于汽车生产制造和汽车服务保障,各高校车辆工程专业培养方案同质化现象较为严重[3,4],在汽车技术源头开发创新人才培养上则有所欠缺。近年来,我国许多高校在车辆工程等本科专业教学实践中已逐渐认识到,单纯偏重于车辆机械工程领域的教学模式已不完全适应汽车产业的高端人才培养所需,因此,相继开展了跨学科培养试点。如同济大学汽车学院近年来除了在车辆工程专业中新增了“新能源汽车”专业方向外,还与工业设计相结合建立了汽车造型专业人才模式创新实验区。江苏理工学院将车辆工程与电子信息工程两个专业相结合开展了跨学科人才培养试点。许多高校相继开设了一些汽车材料类课程,为车辆工程或材料类专业课程体系中增加了一些跨学科元素。[5-7]

自古以来,材料科学始终是人类文明发展的基石、推动现代工程技术创新的源头动力。未来汽车技术的变革离不开在汽车材料领域的源头创新[8-11]。在目前国内高校车辆工程专业的课程设置中,一般偏重于机械、汽车技术方面的知识点教学,而对于汽车生产所用材料科学领域的知识点则多局限在应用范围,汽车工业人才的培养缺乏汽车材料科学与技术研发领域的积淀。

因此,为了适应国家对汽车产业发展的新需求,培养兼具汽车材料源头创新和汽车设计制造创新的高端研发和工程技术人才,同济大学材料科学与工程学院、汽车学院结合各自优势,强势联合,在国内首创“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,将新材料与新能源技术、汽车技术有机结合,重点培养服务于新一代汽车工程技术与汽车材料创新、具有源头创新思维的汽车产业领域高端人才,以满足国家发展之急需。

2 创新实验区建设理念及思路

从现有的本科培养体系来看,车辆工程专业是研究汽车等各类车辆的理论、设计及制造技术、培养从事上述领域高级研发和工程技术人才的本科专业,目前我国数十个高校开设了此类专业。该专业除了要求掌握必需的车辆工程专业知识外,还要求具备扎实的力学、电工、电子、机械、设计等方面的工科基础知识。其主干课程包括车辆工程、机械原理、理论力学、材料力学、机械设计、电工与电子技术、汽车构造、汽车理论、内燃机理论、汽车设计等。

材料类专业则是全国综合性高校大都拥有的本科专业,是一类涉及材料学、工程学和化学等方面知识的宽口径专业,其以材料学、化学、物理学为基础,重点研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。材料类专业又可细分为材料科学与工程、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等本科专业或专业方向,随着新材料研究和应用开发的不断深入,功能材料、纳米材料、光电子材料等一些新的本科专业也都有招生。

2014年在上海汽车集团考察时就强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。未来汽车的发展必定围绕着新能源技术、轻量化节能减排和智能化方向发展,而要实现这一目标,就必须在汽车材料上的进行不断创新,才能进而实现汽车技术上的变革。

为了培养服务于未来汽车工业领域源头创新、能够从事新能源、轻量化、智能化汽车相关材料、装备及整车开发的综合性高级科学研究和工程技术人才,同济大学近年来通过不断深入研讨汽车、材料、新能源技术领域学科交叉及复合型人才培养机制,于2016年设立了“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,并正式对外招生,以培养兼具物理、化学、力学、机械、设计等工科基础知识以及材料科学与工程、车辆工程等必备专业知识的学科交叉复合型拔尖人才为目标,定位于依托材料科学与工程专业、同时与车辆工程专业开展学科交叉密切合作,在未来汽车产业紧缺人才培养上协同创新,为未来汽车工业的发展和新一轮变革提供源头推动力。

3 创新实验区的课程体系建设

在同济大学材料科学与工程本科专业课程体系中,分别开设了物理、化学类基础课程、电工、设计等工科基础课程以及大量材料类专业课程,专业总学分为175。而车辆工程为5年制本科专业,除了大量的车辆工程专业课程外,还开设了力学、机械、电子、电工等工程基础课程,5年总学分达211.5,即使在扣除其第二外语课程设置后,总学分也高达179.5学分。由于国家及学校对本科教育的总学分有严格的限制,因此,创新实验区的课程体系设置不能简单合并两个专业的课程体系,需保证学生有适宜的课堂学习强度和足够的课外学习时间。

因此,在设定实验区课程体系建设目标时,根据人才培养定位,遵循以材料科学与工程本科专业课程体系为基础、融合汽车工程核心课程教学、强化新能源技术、轻量化技术、智能化技术等特色交叉课程教学的培养模式,开展复合型人才的教学与培养工作。创新实验区课程体系在保证完整的材料类专业基础课程体系和必要的物理、化学类、电工、设计基础知识的基础上,增加车辆工程类专业基础课程和必要的力学、机械等基础课程教学内容。同时大规模开展材料-汽车-新能源技术学科交叉课程建设,在保证材料科学与工程专业必须的专业课程总学分和毕业要求基础上,同时满足车辆工程专业课程体系结构要求。

因此,在创新实验区的课程设置中,除了开设高等数学、普通物理、三大化学、电工学等理工科基础课程外,还增设了理论力学、机械原理、机械制图、制造技术基础等力学、机械类基础课程。在材料类课程中则保持了材料概论、材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等全部材料专业基础课程以及材料力学性能、材料物理性能、功能材料学、功能材料制备工艺基础等重要专业课程。对于车辆工程专业课程来说,则根据创新实验区培养目标开设了车辆工程导论、汽车理论、汽车构造、车用新能源及动力系统、自动控制原理等核心专业课程。与此同时实验区通过深入研讨开设了诸如汽车工程材料、新能源材料、轻量化汽车技术与材料、车用传感器技术与材料、新能源汽车产业概论等学科交叉课程,同时两院合作设立了材料专业与车辆工程专业综合实验、车用新能源技术及材料综合实验、汽车构造实习等一批学科交叉型实验实践类课程。这些学科交叉课程的设立不仅使创新实验区学分分布可满足材料科学与工程专业毕业要求,也能够满足学生在车辆工程专业继续深造和就业的要求。同时创新实验区的总学分控制在17分,保证了学生能顺利完成在4年本科阶段学习。(如图1)

为了进一步加强材料-汽车-新能源技术学科交叉领域的高端人才培养,创新实验区采用本-硕-博贯通式复合型人才培养模式,即学生通过本科阶段学习训练,完全具备同时在材料科学与工程、车辆工程专业继续学习深造、工作的能力。学生可以通过选拔进入材料科学与工程或车辆工程专业的研究生阶段学习,同时也提供赴美、英、法国等知名高校进行国际联合学位培养的机会,以培养在汽车工业领域国家急需之才。学生也可以经过本科学习直接进入汽车、新材料、新能源等相关行业工作。

4 结语

创新实验区的学生经过创新实验区的跨学科模式人才培养,将兼具材料学科和车辆工程的专业知识,材料研究和汽车工程开发相结合,在车用材料开发时直接掌握汽车应用之需,而在汽车研发和生产、维护时则明晰各类车用材料的特点和可能面临的挑战。材为车用,车以材先,对于现代汽车工业的发展和未来汽车技术源头创新具有重要意义。同济大学将在创新实验区的建设中不断探索,优化并健全实验区课程体系,并由学科交叉型本科教学逐渐向教学、科研并重的研究生跨学科培养延伸,并希望在不久将来建设成一个汽车材料相关学科交叉新专业,为我国汽车工业的创新发展提供强力支持,同时为高等教育跨学科融合式人才培养树立典范。

参考文献

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新型化学材料论文篇(6)

关键词:桥梁,新型材料,混凝土,纤维

 

1 前言

现代交通的发展,对桥梁的质量和寿命听出了更高的要求。普通混凝土的局限性,刚才的腐蚀性都影响着桥梁的发展。为了解决这些问题,最近20年人们把目光转向了新型材料,并且取得了实用性的成果。展望未来桥梁的新世纪,随着新型材料工业的技术进步,规模化生产和成本的下降,它在桥梁结构工程中的不断扩大,必把桥梁的发展推向一个新起点。

2 历史进程中新型材料对桥梁的影响

在漫长岁月里,造桥的实践积累了丰富的经验,创造了多种多样的形式,但都离不开材料的选择。在最基本的三种桥式中,梁式桥起源于模仿倒伏于溪沟上的树木而建成的独木桥,由此演变为木梁桥、石梁桥、直至19世纪的桁架梁桥;悬索桥起源于模仿天然生长的跨越深沟而可资攀援的藤条而建成的竹索桥,演变为铁索桥、柔式悬索桥,直至有加劲梁的悬索桥;拱桥起源于模仿石灰岩溶洞所形成的“天生桥”而建成的石拱桥,演变为木拱桥和铸铁拱桥。。这些桥梁形式的改变同时,其使用材料也在不断的改变。2.1古代桥梁

在17世纪以前,一般是用木、石材料建造的,并按建桥材料把桥梁分为石桥和木桥。

木桥。在公元前2000多年前,巴比伦曾在幼发拉底河上建石墩木梁桥,其木梁可以在夜间撤除,以防敌人偷袭。

石桥。古罗马时代的石拱桥,拱圈呈半圆形,拱石经过细凿,砌缝不用砂浆。

2.2近代桥梁

在18世纪初,发明了用石灰、粘土、赤铁矿混合煅烧而成的水泥。铁的生产和铸造,为桥梁提供了新的建造材料。19世纪50年代,开始采用在混凝土中放置钢筋以弥补水泥抗拉性能差的缺点。此后,于19世纪70年代建成了钢筋混凝土桥。

锻铁桥。1832年,英国在格拉斯哥开始用I形截面锻铁建造梁式桥。

钢桥。19世纪50年代以后,静定钢桁架梁的内力分析方法逐步被工程界所掌握。

钢筋混凝土桥。1900年前后钢筋混凝土逐渐受到桥梁界重视,被用在拱桥和梁式桥中。钢筋混凝土拱桥的跨度记录不断被刷新。

2.3现代桥梁 20世纪30年代,预应力混凝土和高强度钢材相继出现,材料塑性理论和极限理论的研究,桥梁振动的研究和空气动力学的研究,以及土力学的研究等获得了重大进展。。从而,为节约桥梁建筑材料,减轻桥重,预计基础下沉深度和确定其承载力提供了科学的依据。 由此可以看出新型材料的产生推动新技术的发明从而推动桥梁的发展,它们给桥梁带来质的飞跃。对于目前技术已经定型且成熟的现代桥梁,未来桥梁的发展必然要有新型材料注入才能有所突破,所以新型材料的研究与发展才是桥梁飞跃的根本。

3现代新型材料对桥梁的影响

21世纪,随着高强度钢、高强度混凝土、玻璃钢、碳纤维等太空轻质材料的大量启用,桥梁建筑的主要材料也不断在更新。美国联邦公路署研究中心主任Phillip Yen曾说“目前的桥梁根据材料分类基本是钢筋混凝土结构和钢结构两大类。。我们希望通过发展新材料的性能,能够把桥梁带进更高性能的层面。过去已经发展过碳纤维、玻璃纤维等材料,我们现在发展处的高性能的钢筋混凝土可以突破现在的性能极限,由此可以带来设计的变化。高强度的钢结构可以从以前的36-50KSI达到70-100KSI,它的强度、可焊度、韧度都会加倍,在冷却时还会保持原有的韧度,不会出现脆变。这是高性能材料发展对桥梁的作用。”具有关桥梁专家介绍,21世纪的桥梁主要材料将采用高强度,高韧性钢材和抑振合金材料,以特殊纤维为辅。日本明石海峡大桥的加劲梁采用780兆帕焊接时低预热型新型高强度钢板,使其桥梁主跨设计刷新了20世纪的最大跨记录达到1990米。美国缅因州的尼尔桥是由23条碳和玻璃纤维织物的拱形结构组成,是纤维强化塑料应用于公路取得的重大突破,土木工程师被它们的良好特性所吸引——高强度、重量轻、耐腐蚀。同时这项技术也引起了奥巴马政府的重视,交通部长拉胡德在去年8月参观了该中心。去年9月欧洲最大的不饱和聚酯树脂供应商和基础设施结构生产商FiberCore-Europe在第十五届中国国际复合材料工艺展览会上,共同展示了一种在自重和载重能力上远远超越了传统钢铁和混凝土材质的新型复合材料桥。其实现了制造和施工更便捷,使用寿命可达100年,产生的碳足迹(CarbonFootprint)低,对环境影响小。虽然只是一座人行桥,但它不仅可以承载六顿左右的应急车辆,甚至可以承受重达30吨的重型车梁。21世纪钢桁连续梁将大量采用高强度低预热型焊接用钢板,大线能量焊接用钢板、高韧性钢板、抗层状撕裂型钢板、异型钢板、耐候钢及镀锌钢板、抑振厚板、玻璃钢、抑振合金材料,不仅可有效地增大钢桁梁桥的桥跨,而且能有效地降低梁体自重,实现大跨、轻质的目标。高强度混凝土是桥梁建设必不可少的主要材料之一,21世纪的混凝土材料将加入亚纳米、水溶性聚合物、有机纤维以不断提高强度与耐久性。

对于现代桥梁的可持续性而言,设计者应当认识到如何使建筑材料发挥他们最大的特质。比如,贝壳的抗拉强度远高于水晶,而成分却很简单(95%的石灰石+5%蛋白质)。这种自然界的启迪正引导着科学家们寻找化学组成简单、工艺简化并节省能量,又减少环境污染的新型材料。此外,仿生蝴蝶翅膀功能的材料,具有抗水性和自洁功能。又如,一些新型蓄光型自发光材料已经用于公路标志中,再结合各色燃料,使之具备白天充满丰富的色彩感同时夜间可自发光照明的特性,彻底改变传统照明能源消耗大的不足。

4结束语

我国桥梁建设发展过程中,与其他科技领域一样,始终坚持“自主创新”的指导思想,在消化吸收世界先进经验的基础上,取得了一批又一批丰硕的成果。现今,我国大规模的桥梁建设是桥梁技术创新、新型材料创新和实现超越的难得历史机遇。我们要抓住历史机遇,提升理念,自主创新。未来的桥梁将实现新型、大跨、轻质、耐久、灵敏和美观的国际桥梁发展的新目标。新型材料桥梁的诞生不仅仅可以成为城市标志性建筑,更能引领时代的进步。

参考文献

[1] 韩柏林,世界桥梁发展史[M].上海:知识出版社,1987.10:136-223

[2] 高巨福,空间结构仿生工程学的研究(博士论文)[D]. 天津:天津大学,2002.

[3] CONG Qian, CHEN Guang-hua, FANG Yan.Super-hydrophobic characteristics of butterfly wing surface [J]. Journal ofBionics Engineering, 2004.1(4):249-255

[4] 白巧鲜,与美国桥梁面对面[J].桥梁 2008,( 6) :12-16

新型化学材料论文篇(7)

【关键词】职业能力 建筑材料 教学改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)11C-0059-02

建筑材料课程是高职土建类专业的一门专业基础课,在整个专业的课程体系中起着承上启下的作用,对培养学生职业能力和职业素质起着重要的支撑作用。良好的教与学有助于学生更好地了解建筑材料课程的基础理论知识,在课堂实践过程中切身感受建筑材料的差异性。但是,随着建筑材料行业突飞猛进的发展,高职建筑材料课程也相应面临教学改革的迫切需要。高职院校需要引导和鼓励学生进一步加强实践操作能力,鼓励教师在实际讲授过程中不断创新教育教学的方法,做好理论与实践相结合,确保在高职建筑材料课程教学中促进学生综合素质的提高。

一、高职建筑材料课程教学改革的方向

(一)由理论型向实践型转变

高职建筑材料是应用性、实践性学科的基础课程,在具体教学实践改革中,要始终坚持“以人为本、因材施教”的教学原则,更加注重培养实用型人才。教师应结合最新的教学大纲,深入梳理高职建筑材料课程中有关教学课程设计等方面的内容,严谨细致设置各个章节需要分配的课时,重点坚持提高学生的理论知识和基本技能“两手抓,两手都硬”的原则,重新审视课程改革,调整、完善和提升教学大纲和教学目的。

(二)由讲授型向互动性转变

高职建筑材料课程的教学目的是确保广大学生在巩固以往建筑材料知识的基础上,从更深的层面了解建筑材料的性能、应用和试验检测,并且能够在实践工作中正确合理地使用建筑材料。教学改革要始终坚持课程设计目标,转变以往单纯的讲授型的理论说教,让学生尽可能多地理解建筑材料行业的基本理论,并且能够通过理论联系实际,将课堂知识转化为实际操作能力。确保学生熟练掌握技能,为参与社会实践打下坚实的基础。

(三)由传统型向创新型转变

高职建筑材料课程教学改革要充分考虑课程设置的特点,提出切实可行的教学改革方案。该门课程涉及的知识面较广,材料品种多,各类材料自成体系,之间的内在联系较少,涵盖建筑材料的方方面面。同时,随着建筑材料行业的发展,新型建筑材料逐渐涌现,需要与时俱进。教师要将概念性的理论用实践经验表述出来,结合教学和培养目的,努力在挖掘课程特色的同时,采取更加灵活多样的教学方法,培养学生的学习兴趣,在快乐教学中帮助学生掌握相关的基本知识和技能。

二、高职建筑材料课程教学改革应重点解决的问题

高职建筑材料融实践性和教学研究等特点于一身,教师应当在高职建筑材料教育教学过程中重点解决照本宣科式的教学方法,着力改变以往灌输式、填鸭式的教学方法,转化升级为生动活泼的、具有较强实践操作意义的教学方法。灌输式的高职建筑材料教学方式具有许多弊端,具体表现在以下几个方面。高职建筑材料在灌输式的教学中弱化了实践功能,学生的学习实践的主体作用没有充分发挥出来,有的教师甚至为了讲课而讲课,一味照本宣科,一味赶教学进度,结果学生学习得不深不透,特别是没有吃透概念的内涵以及外延,学习的效果可想而知。学生与老师交流沟通的时间较少,学生在一个问题没有理解透的情况下,又开始进入下一个章节的讲授,学生的发散性思维受到抑制。有的学生为适应应试教育,也乐于进行灌输式的教学,简单记笔记、写作业、背习题,虽然此类学生在考试中往往能够得到高分,但是在实践操作环节就会显现出弊端。在灌输式的教学过程中,学生的逻辑思维能力没有得到很好的开发,对于一些问题的理解仅仅停留在教师表面讲解层面上,创造性回答问题的能力需要进一步锻炼,学习的积极性和主动性亟待提升。学生在回答问题时,教条式地引用课本中的基本理念,没有加入自己的实践理解,学生的动手能力没有挖掘出来,分析问题和解决问题的能力有待于进一步增强。

三、改革高职建筑材料课程教学方法的建议

(一)科学设置课程

应着眼于素质教育、大力培养创新型人才的目的要求,综合考量生源质量、社会需要、培养目标等因素,科学设置教学课程。进一步增加实践课堂在高职建筑材料课程中的权重,大力培养学生的实践能力和动手能力。合理安排课堂的时间,采取学生喜闻乐见的教学模式,例如采取实地教学法、对比教学法等形式,全面活化教学改革的方式方法,及时调整课程教授方式,确保做到理论与实践的有机结合。

(二)创新教学手段

教学改革过程要注意教学方法和手段的创新,必须以培养学生的应用能力为主要目标,坚持以市场为导向。教学改革要注重纲举目张,全面突出教学重点,创新教学的方式,深入讲授最具有市场实践性的内容。积极采取实地参观、比较鉴别、试验应用等手段,采取灵活多样的教学方法,如任务驱动法、情境教学法、案例分析法、启发引导法等。切实改革传统教学手段,配合使用多媒体教学、现场教学,全面提升学生对于高职建筑材料课程的感性认识,促进动手实践能力的不断提升。

(三)突出教学特色

高职建筑材料课程设置应具有自身特色,体现出教学目标。高职建筑材料课程必须坚持为专业课程服务,不要照本宣科,要更加重视与设计、施工等专业的衔接,以适应新型材料、新型工艺、新型技术的市场需要。始终坚持建筑材料课程的基础性原则,以让学生打牢基础知识为主要原则。在通篇讲授的过程中,坚持突出重点的讲授,特别是对难点问题增加讲授课时,加深学生的印象和理解程度。

(四)更新考核方式

要着力改变以往传统的理论考试模式,更加突出对学生能力的培养。全过程考核学生的学习成绩,努力构建以能力为核心、以过程为重点的考核评价体系。探索采取笔试与操作相结合的方式,重点考察学生掌握理论的情况和应用知识操作的能力,增加实践技能考核成绩在总成绩中的比重,对有独立见解或创新的学生加鼓励分。具体来说,可以从学生的出勤情况、实际操作能力、填写检测报告情况和理论考试成绩等多方面全方位考核,把检验学生知识的掌握程度和教学目标的实现相结合共同评价,以促进教学质量的提高。

高职建筑材料课程内容丰富,加强教学改革具有提升教育教学水平,增强学生适应社会能力的重要作用。教师在实际教学改革中要大胆创新教育教学模式,增加实践环节,坚持因材施教、以人为本,通过一系列卓有成效的举措,以培养职业能力为目标,实现建筑材料课程的内容更新和教学现代化,达到提高教学质量的目的。最终培养学生运用所学知识解决工程实际问题的能力,实现高等职业教育培养应用型人才的培养目标。

【参考文献】

[1]等.高等职业教育理论探索与实践[M].南京:东南大学出版社,2005

【基金项目】新世纪广西高等教育教学改革工程2011年项目(2011JGA237)