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篇1
材料科學與工程專業金屬方向多進入鋼企和相關研究院,材料科學與工程專業高分子及非金屬方向多進入陶瓷、玻璃、涂料、家電等行業,多屬大型國企、軍工、民企和科研院校。
材料科學與工程下屬三個學科,分別是材料物理與化學、材料學、材料加工工程。材料科學與工程專業是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是國民經濟發展的三大支柱之一。主要專業方向有金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等。
(來源:文章屋網 )
篇2
為了提高材料科學與工程專業學生的專業英語水平,本文從教學內容及教學方法上進行了一系列探索,力求提高學生專業外語的自學能力及應用能力。
2. 教學內容改革
目前,材料科學與工程專業選擇的專業英語教材主要內容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等傳統工程材料的制備原理及工藝,專業性很強,部分內容因為學生未接觸本專業課程,缺乏專業背景而很難理解。因此。針對本專業學生的實際情況,在充分調研國外相關教材的基礎上,將國外原版教材中過于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精華部分作為課堂教學的一部分,讓同學們掌握科學、客觀、較標準的英文表述習慣,而內容和難易程度則與專業知識結合緊密,以各種材料概述、制備工藝、性能及應用為主,不再涉及一些專業性太強的理論知識。課程中除了講解專業知識外,在課程緒論部分給學生一個過渡,讓學生了解專業英語與基礎英語之間的區別以及專業英語句式結構的特點,使學生能夠對專業英語的語法結構有一個大致的了解。同時,為了提高學生科技論文查閱及寫作能力以及國際交流能力,教材中將設置有關專業論文結構與撰寫的章節。
3. 教學方法改革
專業外語課時設置都較短,一般為32~48學時,在短短的32學時內,要求學生“聽、說、讀、寫”全面發展幾乎是不可能的。因此,課內教學主要仍以“能讀會寫”為主要教學目標。但教學方法將不再以教師為主角,改變原來“老師講、學生聽”這種填鴨式的教學方式,通過翻轉課堂,讓同學們走上講臺,完成課文的翻譯及講解過程。老師主要負責專業詞匯的講解及引伸,擴展同學們的專業詞匯,通過討論對同學們在翻譯過程中產生的問題進行糾正及講解,剖析復雜長句及難句的句式結構。結合目前同學們專業外語學習現狀,將在課堂上引入大量的科技外文文獻,使同學們掌握其主要結構及撰寫要求,重點培養同學們掌握本專業論文英文摘要的撰寫。
篇3
一、引言
實驗實踐是工科學生培養創新能力的最重要環節。一般大學本科教學期間,學生實踐能力的培養主要靠教學實驗、實習和畢業論文/設計三個環節來完成。其中畢業實習是學生進入生產實際、了解生產實際的一個非常重要的環節,對培養工科學生的動手能力、工程能力至關重要,然而,目前畢業實習是各高校所遇到的一個重要難題:一是經濟上的原因,一般高校都難以拿出大筆實習經費資助學生駐在企業進行生產實習。二是企業積極性不高,學生實習不能動手等種種原因,使畢業實習效果不理想。這勢必影響工科院校學生的教育質量,目前國內各高校都在積極想辦法解決這一問題。然而,這一問題不是短時間能解決好的,在這樣的背景下,一方面,對外我們要積極尋求穩定的、適合高校本科專業進行生產實習的合作單位進行長期合作,這是長遠的解決途徑;另一方面,對內我們應做好實驗教學的調整和改革,通過高校自身實驗教學改革,大力加強和調整實驗教學畢業論文/設計環節的內容,來彌補生產實習過程不足的這一缺憾。面對21世紀,對于高校材料科學與工程專業而言,必須通過這樣的改革途徑,建立符合材料科學與工程學科發展規律,適應本校辦學實際的實驗教學體系,培養學生的工程能力和創新能力[1,2,3]。
二、注重課程體系建設,整合優化實驗課程內容
1.注重實驗課程設置的科學、合理和完整性。材料科學與工程專業的專業課程設置中包括專業基礎課、專業課、專業選修課等內容,這些課程基本都設置有實驗內容,但有些實驗課程內容的設置彼此間沒有很好地協調與配套,有的甚至有重復。比如,對X射線內容的學習,專業課《晶體學》、《材料研究方法》、《無機材料測試技術》等課程均有與X射線衍射檢測技術相關的實驗內容,目前在內容設置上很多高校都有重復的現象。因此,考慮三門專業課的課程特點,每門課程的實驗內容調整應各自有所側重,彼此協調配套,設置科學合理,可以讓學生由淺入深,逐漸達到對X射線檢測這一專業檢測技術有很深入的了解和應用的目的。所以,要對這些專業的實驗課程進行科學、完整、合理優化。
2.強化專業基礎實驗。專業基礎實驗在工科類課程設計中有著重要的地位,它使學生對專業課程的理解和專業實踐能力的提高起著基礎的、承上啟下的作用。我們在進行材料科學與工程專業實驗課程體系建設時,提到一個重要的培養目標,就是將材料科學與工程專業的本科生作為材料工程師和研究型人才來培養,他們應具備相應的材料生產、制備、材料研究和材料分析檢測的知識和能力。需要在本科教育過程中結合本專業的特點,加強相應基礎實驗項目訓練。如,將水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等領域的原料處理、制備工藝、分析檢測等內容融入到實驗教學中。使這些相關行業的基礎實驗內容所占比例加大,為以后學習相關專業實驗的操作與理解打下堅實的基礎。
3.增加綜合、設計性實驗數量,減少演示、驗證性實驗。目前演示性、驗證性實驗內容一般都是由教師演示,學生觀摩,或觀摩后由學生動手按照老師演示和敘述自己操作一遍。這類實驗主要是訓練學生對一些實驗儀器、實驗原理、實驗方法的熟悉和掌握,而對科學方法的探索、獨立思考、自主創新等方面的訓練則相對欠缺。因此,這種按部就班、照方抓藥式的演示性、驗證性實驗過多,不容易引起學生對科學實驗和探索的興趣,不利于培養學生獨立思考和自主創新的能力。因此,需要在實驗課程設置時對其數量應進行合理控制,選取具有代表性的實驗內容開設就行;同時,也應對演示性、驗證性實驗內容和形式進行改進,在其中合理融入探索性和研究性的內容,使學生在驗證、操作的同時達到對基本知識、技能的系統化、完整化理解。如,我們在設計粘土交換容量測試實驗時,每組學生除了按照驗證實驗的步驟測試完老師指定的粘土外,再測試一種特性未知的粘土,讓學生們自己處理實驗中可能出現的和已知粘土不同的實驗現象,比較各自的實驗結果,總結粘土交換容量測試過程會出現的問題,以及相應的改良方案。
4.加強實驗內容間的銜接,減少重復性實驗。目前,由于儀器設備條件的限制和課程體系設置的原因,各專業課實驗項目的設置都比較獨立,再加之各課程教學小組之間的協調、溝通相對欠缺,因此,對不同課程之間的實驗項目設置時會有重復或相似的現象。比如,我們學院的《無機材料檢測技術》、《材料研究方法》等幾門涉及材料分析檢測技術的課程在設置實驗教學項目時有部分實驗內容有重復或相似現象。為此,我們在選定實驗內容時首先會了解學生所學的其他實驗課程,對里面有重復或相似的地方進行修改或刪除。同時,可以增加一些相應專業方向的適應性實驗內容,比如,水泥專業的學生,增加一些水泥行業生產實際中常見的檢測實驗內容。
5.增加探索性、研究性實驗。通過上述對實驗項目進行優化整合之后,實驗實踐教學在學時數安排上相對合理寬松,這為在課程教學進度中增加探索性、研究性綜合實驗項目成為可能。如我院學生自己設計的建陶廠拋光廢料的綜合利用的實驗項目,首先讓學生對建陶廠的生產情況進行調研,使其對這一行業的生產情況有大致了解,然后再設計不同的廢料利用方案,學生們可以分組進行,讓他們在實驗中互相交流,彼此評價出相對合理可行的利用方案。這一實驗項目的推出很受學生好評,學生積極性空前提高。學生依次實驗項目內容為主體組成研究團隊,多次獲得國家級的經費資助。此類實驗使教與學、學與解決實際問題融為一體,能充分發揮學生的智慧,為他們進行自主創新訓練提供實踐平臺。
6.有計劃地推進實驗室開放。實驗室開放對提高學生的知識創新能力具有促進作用。應該逐步地推進實驗室的開放程度,學院逐漸從經費、師資等方面為有創新欲望強的學生提供嘗試的平臺,讓其在相關教師的指導下,自己提出研究問題,自己擬訂實驗方案并動手開展實驗研究,這樣讓那些有科研天賦的學生能迅速脫穎而出[4]。
三、改進實驗教學方法
理想教學效果和目的的獲得,除了需要科學合理設置實驗項目外,實驗教學方法的影響也不容忽視?,F階段,我國高校實驗教學方式主要是以教師為中心的傳授模式,學生反饋的意見普遍認為,做完實驗后收獲不大,教師對學生實驗成績和教學效果的評價也較為難。因此,改進教學方法對于提高專業課程教學水平和人才培養目標的實現具有重要意義[5]。
1.改進實驗教學過程。將以前由教師準備實驗的做法,改變為以學生為主體、學院實驗中心針對本科生由學院出資長期設置八個實驗助教崗位,由熱愛科學實驗、科研素養好、動手能力強的大三、大四的學生擔任。實驗課程開始前,由教師提供實驗指導書,儀器、試劑的準備由實驗助教組織上課的學生分組、獨立地完成,教師只負責監督指導。這樣可以讓每個學生從實驗準備階段就開始對即將進行的實驗內容有所了解。教師在實驗講授時盡量不講述具體的實驗步驟和過程,只強調實驗過程中的關鍵環節、注意事項,把時間留給學生自己思考。教師負責在學生實驗過程中按小組輪流巡視、觀察、指導學生注意操作方法的規范,及時糾正實驗中發現的問題,保證每個學生實驗操作水平基本達標。
2.改進實驗考核指標的改革。實驗教學效果和實驗教學考核的方法是主要依據實驗報告,結合學生平時實驗堂表現來進行。由于學生平時實驗課堂表現考核難以把握和量化,所以目前對實驗教學效果和考核的方法大多依據實驗報告。而實驗教學是一個多因素的過程,僅憑實驗報告作為評定學生實驗成績的好壞,顯然不盡合理,因為,這樣并不能完全反映出一個學生的真實成績。所以需要改進學生課堂表現評價,對這一點,我們學院也正在積極嘗試各種辦法。對于那些設計性、解決實際問題以及學生自主創新性的實驗內容,應單獨設立評價標準。
四、結束語
實踐環節是高校工科學生教學環節中非常重要的環節,它包括課程實驗、實習和畢業論文/設計環節。本文僅針對目前高校生產實習逐漸下滑的背景下,對實驗課程體系內容進行改革進行一些初步探討,以希望高校一方面對外繼續加強生產實習單位的建設,逐步建立長期穩定的生產實習基地;另一方面對外加強和調整實驗教學環節的內容,彌補暫時實踐教育環節的不足,從而繼續保持或增強工科學生的創新能力的培養,為國家培養出更多更優秀的工程技術人才。
參考文獻:
[1]畢鳳琴,李淑華.材料專業創新型人才培養實踐教學研究[J].中國電力教育,2009,(145):140-141.
[2]陳桂華,閆瑞強.材料化學專業實驗教學研究[J].洛陽師范學院學報,2009,(28):150-151.
篇4
隨著經濟全球化的加深與國家對外開放的不斷推進,如何培養大批具有國際視野、通曉國際規則、能夠參與國際事務與國際競爭的國際化人才,成為我國高等教育急需解決的重要問題。教育部早在2001年頒發的《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中就提出,“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”,“力爭三年內,外語教學課程達到所開課程的5%~10%?!盵1]。近來,《上海市中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―202O年)》中明確提出,“提升教育國際化水平,注重培養學生的國際視野和國際交流能力,增強上海教育的國際吸引力、影響力和競爭力”,凸顯了高等教育中專業課程英語教學問題的重要性。全英語教學,是指用英語進行全程授課,讓學生在全英語環境中學習專業知識。與一般的雙語教學相比,全英語教學對學生和師資隊伍的要求更高,教學難度也更大。盡管在專業課教學中如何恰當地運用英語授課,英語與中文兩種語言的運用比例如何把握,仍然是一個充滿爭議的話題,但近年來人們逐漸認識到,雙語混合授課既不利于專業課程教學目的的貫徹,也不適應國際化合作辦學的需求[2]。因此,推廣專業課程的全英語教學,是實現高等教育國際化的重要途徑。建立國際化的課程體系,培養全英語教學的師資隊伍,是實現教育國際化的重要內容[3]。上海理工大學材料科學與工程學院從培養國際化、工程化人才的宗旨出發,自建院起即開展了本科專業全英語教學的探索?!安牧峡茖W與工程”本科專業作為教育部和上海市卓越工程師教育培養計劃試點專業,在課程設置方面突出了全英語專業課教學,特別是在專業基礎課方面強調全英語授課,使學生從一開始就接受英語的專業知識教育,有利于培養英語思維的習慣及通過英語交流的專業能力,提高學生的競爭力。該專業的基礎課主要由“材料科學基礎”、“材料工程基礎”和“材料結構與性能”三門課程構成;在教學內容的選擇與設置方面,力求完美體現材料學科“成分―結構―加工―性能―應用”的主線。在專業基礎課程體系的層面上進行全英語教學,是高等教育中一個大膽的嘗試和創新,雖然符合教育國際化的要求,但是對師資隊伍和教學方法等都提出了更高的要求??偨Y上海理工大學材料學院五年來在專業課程全英語教學方面的經驗,不僅對培養材料科學與工程專業的國際化人才至關重要,而且可為其他專業類似課程體系的建設提供借鑒。
一、“材料科學與工程”全英語專業基礎課程體系的特點
“材料科學與工程”的專業基礎課由“材料科學基礎”、“材料工程基礎”和“材料結構與性能”三門全英語課程構成。課程體系的構建參考了美國有關大學的專業基礎課程,并選用美國猶他大學Callister教授編寫的英文原版教材為主要參考教材。三門課程的教學內容彼此關聯,共同組成一個完整的、材料學科基礎的知識體系。其中,“材料科學基礎”作為先行課程,主要介紹金屬、陶瓷與聚合物材料的組成、結構與缺陷等基礎知識和概念;“材料工程基礎”作為銜接課程,涉及不同材料的分類、加工方法及影響復合材料性能的主要因素;“材料結構與性能”作為后續課程,側重于金屬力學性能及其強化機制與材料的光、電、熱、磁性能的介紹。通過全英語專業基礎課程的教學,不僅使學生掌握材料科學與工程學科的基本概念與基礎理論,并且可熟悉有關專業名詞的英文表達,從而為后續專業課程的學習、出國深造與攻讀研究生奠定良好的專業基礎。
二、教學方法的實踐與創新
對工科專業的基礎課程開展全英語教學實踐,是高等教育中一項充滿挑戰與爭議的工作。一般而言,專業基礎課是高校中設置的為專業課學習奠定必要基礎的課程,作為基礎課與專業課之間承前啟后的橋梁與紐帶,關系到學生專業基礎知識體系的構建與后續專業課程的學習[4],因此不宜采用全英語教學。然而,上海理工大學材料科學與工程學院近五年的教學實踐表明,通過配備高素質的師資隊伍,并采用有針對性的教學方法,完全有可能在不犧牲教學效果的前提下,兼顧傳授專業基礎知識與培養專業英語運用能力的教學目的。
首先,為了保證全英語授課教學質量,學院以具有多年海外留學經歷的教師為骨干組成專業基礎課的全英語教學團隊,通過定期的教學研討總結教學經驗、相互取長補短,不斷改進教學方法,提高教學效果。另外,學院通過邀請海外高水平師資來華授課、骨干教師觀摩教學的方式,使教學團隊成員獲得了寶貴的全英語授課經驗。材料學院經過近五年來的全英語教學團隊建設,已形成一支以中青年教授為骨干、講師為后備力量的教學梯隊??紤]到三門課程教學內容的關聯性,學院成立了全英語專業基礎課教學協調組,由主管教學的領導擔任組長,三門課程的負責人為組員,通過定期開會,協商不同課程間知識內容的劃分,并針對每學期教學中遇到的新問題開展討論,既避免了各課程授課內容的重復,又有效實現了不同課程間知識結構的連貫性。例如,當教學中涉及到先行課程有關知識時,教師注意梳理知識脈絡,通過回顧先行課程基礎知識的方式,逐漸引出后續課程的重點講述內容。
其次,為了保證教學效果,全英語授課均采用小班化教學,每班學生人數控制在20人左右。小班化教學不僅有利于教師與學生的互動交流,根據學生的水平做到因材施教,并且可采用主題討論等多種靈活的教學方法。在專業基礎課程的全英語授課中,教師普遍采用啟發性教學方法,注重激發學生的學習興趣和參與課堂教學的積極性。例如,針對“材料工程基礎”課程中的復合材料,可讓學生列舉所熟知復合材料的特點及用途,并進一步引導學生,通過查閱資料拓展對復合材料概念及其設計思路的理解。針對“材料結構與性能”課程中的力學性能,啟發學生深入思考如何提高金屬的綜合力學性能及各種強化方法的微觀機理。另外,對已講授的教學內容,鼓勵學生進行自我總結,在每一章節學習結束后,要求學生通過自由分組討論的方式對重要知識點進行復習,并在課堂上對有關內容進行闡述和講解,然后由教師和其他組的同學對講述內容進行點評。通過以上方法的實施,可充分調動學生參與課堂教學及主動學習的興趣。
再次,授課過程中我們綜合采用了多種教學手段。針對學生閱讀英文原版教材困難的現狀,通過教師的精心備課,精練教學內容,突出教學重點;針對重點的概念和理論,通過反復強調、輔以中文解釋的方式,幫助學生準備理解和掌握。課件制作時避免大段的文字描述,加入大量的圖片、視頻與動畫,以直觀圖示的方式幫助學生克服語言障礙,加深對教學內容的理解。日常教學中,強調課前預習與課后復習的重要性,為了方便學生自主學習,我們為每門課程都建立了內容豐富的課程網站,為學生提供有用的知識與網站鏈接,并定期上傳課件。每次上課前,教師都通過課堂提問等方式,回顧總結上次課講授的重點內容,幫助學生強化記憶。
然后,全英語專業基礎課程改變了傳統的課堂教學評價方法,更加注重學生在教學過程中的課堂表現。除關注學生對知識技能的掌握,還關注他們自主學習、師生互動、團隊協作、課堂問答及課后作業中的綜合表現,即關注學生的整個學習過程。課堂表現的優劣在平時成績中體現,占到課程總成績的40%,從而改變了以往完全由考試成績評價學生及教學效果的方法。
三、取得的成果與經驗
材料學院成立五年來,一如既往地堅持開展專業課程的全英語授課,取得了一定的成績與經驗。目前,“材料科學與工程”專業的專業基礎課程體系中的三門全英語課程均獲得了上海市有關教學內涵建設項目的支持。其中,“材料科學基礎”與“材料工程基礎”先后獲得上海高校示范性全英語課程建設項目的立項,“材料結構與性能”獲得了上海市教委重點課程建設項目的資助。同時,三門全英語課程都被列為校級的專業核心課程。通過近幾年的課程建設,我們在專業基礎課程體系的完善、教學內容的規劃、教學方法的改進與課程網站建設方面都取得了一定的成績。
另外,在專業基礎課開展全英語教學的基礎上,材料學院進一步拓展了全英語教學專業課程的范圍,陸續開展了“材料科學與工程”專業其他專業課的全英語教學,包括“現代材料分析方法”、“高分子科學基礎”、“功能材料學”、“納米材料學”、“復合材料學”等。通過上述專業課程的全英語教學實踐,我們不僅向學生傳授了專業知識技能,而且從學生開始接觸專業即培養其專業英語的能力,因而獲得了學生的認可與好評。我們相信,隨著上海理工大學材料學院國際交換生與合作辦學項目的開展,我們的全英語課程建設項目必將獲得更大的發展空間。
參考文獻:
[1]胡夢紅,劉其根.地方農林類本科院校推廣全英語教學的必要性[J].教育教學論壇,2015,(16):105-106.
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一、引 言
現階段我國高等教育從“知識傳授”向“能力培養”轉變,從“精英教育”向“大眾教育”轉型,單一的學科發展很難培養出社會適應性好、厚基礎、寬口徑、高素質復合型創新人才。[1]材料科學與工程專業作為我校的優勢學科,擔負著服務西部地方經濟建設的重任。探索如何培養適應服務西部、面向全國的厚基礎、寬口徑材料類人才是學校人才培養方面的重點研究課題。
過去在材料類專業人才培養中,按工種(行業)分割專業的單一培養模式已很難適應當前市場經濟發展及畢業學生就業模式發生的變化。[2]國家通過四次專業大調整、四次材料學科專業目錄調整和修訂,在學科領域發展上已從單一的材料物理;材料化學;金屬、非金屬材料;高分子材料領域向交叉融合的方向發展,較大程度的拓寬了專業知識面。[3]隨著材料科學與工程專業規范、專業目錄的制定,學科知識體系趨向多學科、交叉融合發展,新材料的研發和工業化生產與材料的應用管理之間的有機聯系正成為發展的主要趨勢,這些變化將導致材料類專業教學體系、教育手段、教學方法與內容等諸多因素發生變革,勢必導致專業教育模式的重大轉變。
近年來,依托材料工程領域國家級人才培養模式創新實驗區建設,我校材料科學與工程專業在人才培養模式的探索上取得了很大的發展。建立了以材料的結構與成分、合成與加工、服役行為和性能四個基本要素為核心的知識體系,以材料科學與工程一級學科招生,按材料科學、材料工程、材料應用三個專業方向培養的創新型人才培養模式。從培養目標、課程體系設置等方面突出“科工貿并舉,理工管滲透”的辦學特色,體現了各學科間的相互融合和支撐,有利于培養厚基礎、寬口徑、高素質的創新復合型人才。
二、我校材料科學與工程專業發展歷程
我院材料科學與工程專業最早可追溯到1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業,即為后來的“水泥”專業前身,1979年撤銷。1970年增設了西北地區唯一一家“耐火材料”專業,1993年,經原國家教委批準,又增設了“無機非金屬材料”專業。1999年國家專業大調整,將“硅酸鹽工程”專業和“無機非金屬材料”專業合并為“無機非金屬材料工程”專業。學院為了較大程度地擴大學生知識面,結合我院本專業發展歷程,當時的“無機非金屬材料工程專業”按一二年級統一培養,三年級分為“水泥、無機即耐火材料、建材”三個模塊培養,這就成為當前新創新型人才培養模式的前身。2002年“無機非金屬材料工程”專業調整,將其提升為“材料科學與工程”專業一級學科招生。三、新創新型人才培養模式的構建
1.培養模式的確定
全國200多所普通高校都設有材料科學與工程專業,其主要教育模式有三類:①基地班/試點班模式;②一、二年級統一開課,不分專業,三、四年級按二級學科分專業進行教學;③按照一級學科招生,按二級或三級學科進行培養。
結合我校辦學實際,以及我校材料科學與工程專業的專業改革,從2002年開始我校材料科學與工程專業按材料科學與工程一級學科招生,以原有無機非金屬材料工程專業為背景,下設的材料科學、材料工程、材料應用自主設立辦學方向,這是獨立于前三種教育模式之外的,具有我校特色的辦學模式。這一培養模式的建立對其它開設有材料類專業的本科院校具有一定的參考和示范作用。
2.培養目標的定位
依據材料“四要素”,堅持“以無機非金屬材料為主,向金屬材料滲透,與土木建筑學科交叉融合”為特色的辦學思想,在本科培養方案及課程設置制定中,將一級學科分為三個專業方向培養:即材料科學、材料工程與材料應用。
材料科學方向重點培養具有從事材料性質研究和新材料研發方面知識的高級專門人才;材料工程方向重點培養掌握各種材料工業化的生產技術、工藝過程和系統控制等方面知識的高級專門人才;材料應用方向重點培養具有材料的應用推廣、流通中的材料管理、性能檢測、商務活動等能力的高級專業人才。
3.培養方案的修訂
學校在2004版、2008版培養方案的基礎上,圍繞教學改革的主導思想,結合社會人才市場的需要,按照材料科學與工程專業3個方向具體培養目標,對教學計劃進行認真細致的研討與修訂,我校材料科學與工程專業2009版培養計劃更加突出三個辦學方向各自的辦學特色。
(1)材料科學方向以高溫陶瓷材料為背景,注重材料性能及結構表征研究、新材料研發,兼顧材料工藝設計與開發,以高溫陶瓷材料和冶金工程專業的交叉融合為特色。
(2)材料工程方向以無機非金屬材料為背景,注重與材料的規?;I生產相關的理論及技術,以生態建筑材料新工藝、新設備開發為特色。
(3)材料應用方向以建筑材料為背景,注重建筑材料在土木工程中的應用,相關理論和技術以及土建施工過程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料與土木工程及工程管理專業交叉融合為特色。
4.課程設置體系的構建
結合學校學分制改革,材料科學與工程專業2009版培養方案對原有培養方案總學分進行了壓縮,課程設置由必修課、選修課(公選課、限選課、任選課)、實踐性教學環節3部分組成,其中適當壓縮必修課(尤其是專業必修課),增加了專業類選修課,提高了實踐環節的比重,更加注重擴大學生知識面,培養學生的實踐、創新能力。2009版培養計劃中必修課、選修課、實踐性教學環節三者比例為53∶22∶25。
課程體系設置在充分滿足三個培養方向所需的共同理論與實踐基礎的同時,還按照三個方向各自的特點處理好各個方向之間的交叉、滲透和融合。三個方向具有相同的基礎課和專業基礎課,如:數理化、制圖、英語以及材料科學基礎、材料工程基礎、材料研究方法等公共基礎及專業基礎課;在專業課模塊中,開設具有各自特色的專業方向課和專業方向選修課,在滿足學生興趣的同時,擴大學生的知識面。
為了規范課程內容及知識體系,學校以材料科學與工程專業規范為依據,結合材料四要素,確定了知識領域、知識單元和知識點三個層次的知識體系。由知識點的任意組合來確定教學大綱,使課程體系更具體,實現課程設置、教學大綱的規范化,克服了任意設課、課程名稱與教學內容不符等弊端。
5.教學手段、方法的改進
隨著現代化教學手段不斷成熟,多媒體課件、各類專業課程網站逐漸走進課堂,多媒體動畫將繁雜的公式、實驗等以動態化的形式向學生講授。通過近幾年的努力,我院《材料工程基礎》、《土木工程材料》已獲評省級精品課程,《材料科學基礎》、《材料物理性能》獲評校級精品課程。并在原有“材料與標本陳列館”的基礎上,結合先進網絡技術和數字技術,建設“材料與礦物數字博物館”網站,提高材料類相關學科及課程的教學質量。在雙語教學方面,2007年開始在專業選修課部分增加雙語內容,為了讓學生更快的了解材料學科的前沿發展,學校在2009版培養方案中將雙語課程提升為專業必修課,極大地促進了雙語教學的開展。
6.創新平臺的搭建
近年來,學校利用多年來在材料科學與工程領域所積累的雄厚的科研實力和完備的科研設施條件,不斷為本科教學搭建平臺。以“產學研”結合的培養模式,科研帶動教學,加強本科生實踐創新能力培養。學院依托“省部共建西部建筑科技重點實驗室”;“國家級材料工程領域人才培養模式創新試驗區”;8個國家級、省部級以上工程中心;10個校企工程中心和12個校外實習基地的建設,聽取來自科研、生產一線的校外專家意見,著力實現理論教學和實踐教學內容與社會的發展需求緊密結合,解決好青年教師和學生實踐能力不強的問題,提高師資總體水平,改進實習基地及實驗室條件。確保既有“科工貿并舉,理工管滲透”的培養方向,又具有培養知識面寬、基礎雄厚、綜合實力、實踐能力較強的復合型、創新型材料類本科專業人才的培養目標。
四、結束語
1.我校材料科學與工程專業本科按照材料科學與工程一級學科招生,按材料科學、材料工程、材料應用三個專業方向培養,從培養目標、課程體系設置等方面突出“科工貿并舉,理工管滲透”的辦學特色,體現了各學科間的相互融合和支撐,有利于培養厚基礎、寬口徑、高素質的創新復合型人才。
2.我校材料科學與工程專業按照材料的四要素確定了合理的專業培養目標及課程教學體系,并按照學科發展不斷完善培養方案、規范課程教學,促進教學質量的提高。
3.學校通過創新平臺的搭建,使教學內容及實踐環節更貼近社會發展的需要,按照“產學研”結合的培養模式,以科研帶動教學,同時促進學生實踐能力及創新能力的提高,有助于培養知識面寬、基礎扎實、實踐能力較強的創新型材料類專業本科人才。
參考文獻
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PBL是以問題為核心,讓學生圍繞問題展開知識建構的過程,藉此過程使學生發展高層次的思維技能、解決問題能力及自主學習能力的教學模式[1],正越來越多地被各學科的教學所重視,但其應用還存在許多問題。筆者曾撰文對該教學模式在材料科學與工程專業實驗教學中的適用性進行了陳述,也討論了在材料科學與工程專業實驗教學中應用該教學模式需要研究的問題[2,3]。其中,問題的設置是教學中最關鍵的環節,也是非常需要研究的課題。本文給出材料科學與工程專業二維材料合成制備及性能測試綜合性實驗的問題設置,闡述了問題的解決過程與知識建構的關系,以明晰問題設置的合理性。PBL教學模式中問題的設置原則主要是:設置的問題既要與生活中真實情景有一定聯系,又要使學生能激活或引出所學的概念原理,問題還要有一定的復雜性、動態性,包含多個概念及相互作用。好的問題還能隨著問題的解決的同時自然地給學生提供反饋,讓他們很好地對知識、學習策略進行評價,并能促進他們的預測和判斷。根據以上原則,將材料科學與工程專業實驗教學中的材料合成與制備部分和材料的性能測試部分綜合起來,設計綜合的專業實驗。由于通常按材料的維度來劃分材料科學與工程專業的實驗教學體系,因此設計了二維材料的合成、制備與性能測試實驗,將實驗的問題設置為:在某種基片上用指定的材料和指定的方法制備出均勻致密的、具有一定性能指標的膜。
一、問題的情景
教師在啟動這個問題時,需要把問題與生活中真實情景的聯系明確化,如選擇手表大小的便攜式薄膜發光器件中的發光層或載流子注入層作為問題的載體或依托。這些器件是生活中常見和常用的,構造和發光原理等背景知識可以利用具體的器件進行非常具體明確的講解,講解不必非常深入,但器件中的膜所存在或需要解決的問題要講解得非常具體,制膜達到的指標也要明確,要使學生在已有知識基礎上感覺非常容易理解,能快速對目標形成統一認識,并激發學生解決問題的興趣。指定基片和材料的種類以及制膜的方法,既是處于真實情景的需要,也是出于教學資源配置及學時數限制的考慮。如果不做限定,這個問題實質上會演變成基于項目的學習過程,工作量會過大而無法實施。但教師應該在啟動問題時清楚地告知學生基片、材料種類和制膜方法選擇的原因。制得符合要求的膜是實驗教學順利實施的關鍵?;奶幚砉に?、膜材料的合成工藝和制膜的工藝參數都將明顯地影響膜的質量,沒有唯一正確的合成及制膜工藝參數的選擇,因此評價的標準也不是單一的。但教師應該針對具體器件的要求設定具體的膜質量指標,以便學生順利的內化問題和對問題解決的結果進行評價。
二、問題的復雜性與動態性
圍繞以上問題的解決,需要涉及多個概念、原理及相互作用:學生需要從了解膜發光器件的構造及發光原理開始,了解所制備的膜在器件中所起的作用、膜的制備方法及性能表征手段、膜質量的評價方法等問題。隨著學生的問題內化過程的進行,新的問題自然而然被引發出來,而且問題是多方面的、變化的:為制備出高質量的膜如何選擇膜材料的合成方法、如何得到最佳的合成工藝、如何處理基片和選擇膜制備中的工藝參數等。學生要討論并制定非常具體的實驗方案,制定方案的過程中必須形成對實驗結果的預期或假設,以此為依據假定和選擇實驗中的變量,并討論如何在實驗技術上控制這些變量,因此設計實驗方案時不斷有新的問題產生,變量的選擇與控制也要根據實驗結果而改變,直到能夠制備出所期望的膜,即問題的最終解決。全過程中,問題是多層次的、復雜的、動態的,重要的是,內化問題的過程中和解決問題的過程中,第二層次乃至更高層次的很多問題是由第一層次的問題自然引發而又需要學生自己提出的,所需學習的新知識也要學生自己來確定。但所有問題的提出及解決方案的制定是由第一層次的問題來指引方向的,學生也在這樣的過程中不斷思考各個問題之間的關聯,以此促進他們對下一次實驗實施后所得結果的預測與判斷力。
三、問題的解決過程與知識建構
事實上,對專業實驗教學來說,問題最終是否得以完美的解決不是最重要的,最重要的是學生思維技能、解決問題能力及自主學習能力的培養和提高。因此,實驗教學過程中,教師可以根據教學資源配備的具體情況和學時數的限制調整問題解決的難度和學生的工作量,同時,針對問題的需要,學習如何自己提出問題、如何確定所需的新知識、如何與小組成員合作、如何分享他人的觀點或信息、如何靈活應用所學知識等,從而逐漸形成解決問題的圖式,這也是問題的知識建構意義所在。在比較粗淺的程度上,膜制備、發光器件、發光原理等背景知識學生已有接觸,此時所學習的內容大部分用教科書為載體,學生較容易確定到哪里尋找合適的書本,也有相應的自學能力自己學習。針對某具體器件時,這部分知識需要進一步深入學習,而問題具體到器件中具體的膜材料、具體的膜制備方法及調控、膜的具體性能指標時,教科書已經不能提供足夠的信息供他們較好地內化問題。他們還無法將這些需要選擇的參量與最終的制膜目標直接關聯起來,此時就需要開始借助數據庫等信息支持系統,要查找相關資料,閱讀和分析這些資料。收集信息過程中首先遇到的問題就是在大量的信息中如何取舍,這里,激活和調動他們頭腦里已有的知識存貯的過程就開始了。在所有這些知識中建立關聯的最關鍵步驟之一是實驗中變量的確定或選擇。這在一開始也是困難的,學生通常應該被告知關聯的大的范疇,如膜的性能與結構關聯,結構與制備工藝關聯。但由于膜的性能與膜結構、膜結構與膜制備工藝之間的關聯是復雜的,是非常典型的結構不良的問題,這也是教師在此過程中要更多地給予學生輔助,有時應該給予非常具體的指導的原因。在知識中建立關聯的最關鍵步驟之二是反饋和問題的動態變化及解決過程,即在按實驗方案制得膜之后,如何對膜進行評價,并在評價之后如何調整實驗方案。這里膜的評價包括如何選擇膜結構和膜性能的表征方法、對實驗結果的分析及根據這些分析如何調整變量的控制。雖然學生在專業實驗教學之前學習過很多有關結構和性能表征的課程,但由于是傳統教學模式下的學習,這些知識還只是學生頭腦中的記憶碎片,他們還沒有能力判斷在什么條件下要啟用哪一個碎片以及實驗結果如何指導下一步的實驗。此時教師也要更多輔助學生,幫助他們啟用記憶碎片,并在運用實驗結果指導下一步實驗方案制定的過程中真正把這些碎片關聯起來。這樣的過程反復后,學生就能將一個膜產品從原料配置、材料的合成和膜制備的工藝控制到結構表征與性能測試全過程中涉及到的所有知識聯系起來,構建成一個以問題解決為目的的、邏輯而系統的體系。最重要的是,他們開始學會針對問題,自主作出假設和靈活運用所學知識判斷所需控制的變量,在實驗中大膽嘗試,并學會分析嘗試的結果和利用這些結果對自己的實驗方案進行批判性思維過程,逐步尋找和摸索解決問題的正確方向,因此逐漸形成解決問題的圖式。
當然,需要補充說明的是,按PBL教學模式,由于設置的問題里包含的工作量和時間的限制,以上實驗目標不可能由獨立個體單獨作業來完成,學生要組成小組并分工合作和相互交流。小組中的每個人可以負責完成一個變量控制的實驗,如果實驗量大,教師還可以統籌安排幾個組之間的合作,每個組完成某方面變量的控制實驗,然后各組間相互交流,分享實驗結果,這有利于節省時間,使學生更快地解決問題。但作為學習的個體,對所啟用的知識和學習的新知識的理解是獨特的,因為實驗全過程都不存在一個唯一正確的答案,而且由于實驗中的很多問題是結構不良的,比如微觀結構的解讀和結構—性能關聯的解讀,每個學生完全可以有自己的獨特理解,他們也在相互交流中分享小組成員對同一個問題的獨特理解,因此,學生個體是自己知識的建構者,他通過主動參與真實情景的實驗活動,學習何時以及如何應用知識,學習高層次思維技能和終身學習技能,問題的解決過程充分體現了知識建構的意義。
參考文獻:
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目前,我國高等教育還存在的教學計劃、教學方法、儀器設備和師資隊伍與學生實踐能力培養不相適應,致使大學畢業生缺乏解決實際工程問題的能力,遠遠滿足不了我國能將科技成果及時轉化為物質產品和為現實生產服務的技術型人才的要求。本研究是在材料科學與工程專業專業“科研促教學,教與研相長”的辦學思路指導下,依托學科在纖維材料的特色優勢和資源,突出纖維材料特色,建設高水平綜合實踐教學平臺,對提高畢業生就業率與就業質量,培養能夠適應和支撐紡織產業發展、具有創新實踐能力的高素質工程技術人才具有重要的應用與推廣價值。
1 專業實踐教學體系改革
對實驗課程進行整合,構建起“一個貫穿、兩種模式、三個載體、四個模塊”的實驗教學體系?!耙粋€貫穿”即學生四年實驗教學不斷線?!皟煞N模式”即將學生按研究型和工程應用型兩種培養模式分別進行培養?!叭齻€載體”即實驗教學通過實驗中心、產學研實踐基地、課題實驗室”三個實驗載體完成?!八膫€模塊”即基礎實驗模塊、專業實踐模塊、綜合實驗模塊、創新性實踐技能分類教學模塊。創新性實踐技能分類教學模塊要按照研究型和工程應用型兩種類型分別進行,研究型方向的學生在學校教師的指導下開展畢業論文的研究,工程應用型方向學校到企業開展在崗實習,并在企業和學校導師的共同指導下完成畢業設計。
2 搭建高水平校內實踐平臺
通過校企合作,在企業專家和技術人員的參與和指導下,加強校內實踐教學環境建設,增加教學儀器和工程實訓設備,購置的儀器設備向教學傾斜,專業實踐教學平臺與校內仿真實訓基地的角色整合,在專業實踐教學平臺基礎上,購置了PET /PA仿真聚合裝置、紡絲機等小型設備,進行了實驗室環境的仿真改造。實現校內實驗與企業生產檢驗零距離、校內工程實訓環境與工業生產環境零距離。在培養學生實踐能力的同時,還可以為企業新產品開發服務,最重要的還是可以開設更多的綜合性、設計性、研究性、創新性實驗,強調理論在實踐應用中的相關性和綜合性,引導和激發學生科學研究的興趣,重視學生創新能力的培養。
3 建設穩定的校外實習基地
加強校企合作,建設穩定的校外實習基地。與國內有影響力的化纖企業簽訂產學研合作協議,通過開展產學研合作項目,可將校企合作貫穿到整個實踐教學過程中,充分發揮校企雙方人才、資源以及科研各自的優勢,構建適應社會發展需求的產、學、研緊密結合的先進技術信息平臺,在人才培養、項目開發、成果推廣等方面實現“無縫對接”,實現資源共享、優勢互補,促進校企共贏,共同實現“可持續發展”。樹立以“面向企業為主”的基本指導思想,形成幾個或十幾個長期合作和聯合培養的產學研聯合體,使學校的人才培養目標明確,針對性強證。在校企聯合培養人才過程中,進一步強化人才培養的“兩出、兩進”,即學生走出校門深入化纖企業現場學習、實習、實踐,教師走出校門深入企業進行研究和實踐;把化纖企業中具有豐富實踐經驗的資深人士請進學校講學,把企業先進技術、設備和生產中的問題引進學校,建立校企聯合實驗室和研發中心。
4 建設實踐教學信息與管理平臺
將實驗室資源從新整合,依照功能重新設置;安裝了門禁系統,具有實驗室開放預約登記等管理功能,學生刷卡可以進入實驗室自主開展實驗;建立了實驗教學網站,學生可以網上瀏覽實踐教學資源。開展基于實驗過程的多樣化教學方法改革,充分利用多媒體教學平臺,并加強師生互動交流。
5 實踐教學手段與方法改革
(1)通過驗證實驗,加強學生對化學纖維的基本知識和基本原理的理解。在《化纖工藝實驗》中開設驗證實驗,加強學生對化學纖維的基本知識和基本原理的理解,并不斷改革教學方法,增強立體教學。廣泛使用電腦多媒體課件講解實驗,重要的基本操作均有教學錄像在課程網站上,體現了立體、形象的教學效果。例如聲速法測纖維取向度和模量、纖維拉伸試驗及纖維切片和攝影等均有錄像進行講解,學生可以在課前、課中和課后觀看,提高學生操作水平和對實驗內容的充分理解與掌握。(2)通過綜合紡絲實驗,實施案例教學,開設設計性、綜合性和選作實驗,提高學生實踐能力。開設讓學生自己動手的設計性、綜合性實驗,突出實踐環節教學的作用,培養學生的工程實踐能力與創新能力。這種大型工藝實驗是生產全過程的一種模擬,學生可以在各個環節上親自動手;此外,課程網站上有企業生產現場影視片,可以體驗和真正理解理論課上所講的化學纖維成形加工技術,對于完善學生的知識結構和培養學生的工程實踐能力起了很好的作用。(3)通過開放實驗室與課外科技創新活動,激發學生的學習興趣,促進學生創新能力的培養。近五年來本科生積極參加科研活動和參加課外科技活動,36人次獲得各級獎勵。材料專業70%的同學報名參加了材料科學研究會,50%的本科生(大二至大四)被分配到16個材料學科創新科研團隊及研究小組,17人次獲得國家級、省部級等各級、各類的創新大賽獎項。在本科生教學中營造了一個良好的學術氛圍。在學生科技作品競賽活動中,課程組老師指導學生7人次獲得各級獎勵。
6 結語
材料科學與工程專業專業通過不斷改革,實現了校內實驗與實訓信息化管理,學生憑卡可網上預約、進入實驗室、自主實驗;實現了校內實驗與企業生產檢驗零距離、校內工程實訓環境與工業生產環境零距離;強化了綜合性、設計性、研究性、創新性實驗,引導和激發學生科學研究的興趣;強化了人才培養的“兩出、兩進”,學生、教師走進企業學習實踐、企業的工程師和管理人才請進學校,實現校企互動,在材料、紡織、化纖工業專門人才的培養中起到了重要作用。
基金項目:天津市教育科學“十二五”規劃立項課題(HE4009);天津市普通高等學校本科教學質量與教學改革研究計劃(B01-0804)
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一、引言
道路工程作為國家重要的基礎設施、國民經濟的大動脈和大眾化的交通工具,在現代運輸體系中發揮著極為重要的作用。目前,我國公路交通建設正在由規模擴張型向規模與質量效益并重型轉變,國家日益重視交通特種材料的研究與創新人才培養體系建設,組織開展了多項技術難題的科技攻關和研究團隊建設,在基礎理論研究和新材料開發等方面取得了豐碩成果,特別是具有自主知識產權的新材料在工程建設中的應用,對建立資源節約型、環境友好型交通所要求的節能減排、環境保護等技術起到了有力的推動作用,并培養了大批優秀的研究和工程技術人員。然而,由于缺乏先進的實踐教學模式和創新體制,限制了廣大研究生實踐能力的提高和創新型人才的培養,不利于交通材料領域人才培養體系建設和可持續發展。
作為工程科學技術的承載者,新的生產力的創造者,工科研究生創新與實踐素質的水平不僅制約著工科科學與技術的傳承與發展,還決定著工程實踐的開展乃至工業化進程的推M。同時,作為一門材料科學與工程和交通運輸工程相結合的學科,其在實踐教學方面的成熟模式很少。因此,為了適應現代工程教育與建設的需要,本論文結合道路材料科學與工程專業特點,提出合理的創新型人才培養實踐方案,并根據長安大學材料學院道路材料科學與工程專業實驗、實踐教學改革實踐經驗,推進道路材料科學與工程專業實驗教學內容、方法、手段、隊伍、管理及實驗教學模式的改革與創新。
二、道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的理論依據
首先從當代公路交通建設對道路材料科學與工程專業人才的需求特性出發,研究創新型人才的特質與具體表現形式,依賴創新學、材料學理論,研究道路材料科學與工程專業創新型人才的特質,同時調查分析目前我省各高校道路交通領域研究生的創造能力表現,采用對比分析查找我國道路材料科學與工程專業研究生與國際上先進國家相比在創新力上存在的差距,查找我國道路材料科學與工程專業在研究人才培養模式上與國外的差異,從中研究分析研究生創新培養存在的問題。然后研究道路材料科學與工程實踐教學的理念、教學機理,制定適合我校的道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的理念和教學機理,作為深化教學改革,全面推廣和系統設計道路材料科學與工程專業創新型人才培養實踐教學模式的重要理論依據。
三、我國道路材料科學與工程專業現行實踐教學發展現狀
首先,在全國分別選取5所不同類型的兄弟院校,根據學校的辦學定位以及社會對不同層次人才的需求分析,依照工科研究生創新素質的構成要素、內在結構、要素間的交互作用機理以及其三要素驅動模型,運用層次分析法構建出我國道路材料科學與工程專業研究生創新素質發展現狀的評價指標體系。其次,依照設計出的評價指標體系、遵循量表設計的一般原則,設計出道路材料科學與工程專業創新素質發展現狀量表,并選取研究樣本進行測量。再次,依托測量數據,從整體視角和分類視角對道路材料科學與工程專業研究生創新素質的發展現狀進行分析,實現對學生實踐能力和創新素質發展現狀及存在問題的總體把握。
四、實踐教學模式框架構建和系統設計
結合我校傳統專業特色與教學經驗,改革實驗教學內容,在相關學科專業和課程建立包括基礎實驗、綜合實驗和工程實驗等不同能力層次,既與理論教學有機結合又接近交通運輸、土木建筑等工程實際的綜合實驗教學體系,設計實驗教學項目與教學大綱,實行因材施教。
為促進高層次人才培養與社會經濟建設的有效溝通與有機結合,聯合領域內具有優質資源的科研院所、大型企業集團組建聯合培養基地,建立以培養研究生創新思維和創新能力為核心、以培養高層次研發型、應用型人才為重點的研究生培養平臺。其中,“長安大學―青海交科院研究生聯合培養示范工作站”已獲陜西省教育廳批準,成為陜西省研究生聯合培養示范工作站(如圖1所示)。
并且,已建立嚴格的校外實踐管理細則。將負責人聽課制度,以任課教師考勤為基礎、負責人聽課為輔助、管理部門不定期抽查為重點、學生評課為補充的方式,構建考勤、聽課、查課、評課四位一體的教學檢查制度。要將教學檢查結果與學生評獎評優及中期考核等環節掛鉤、與教師考核評價掛鉤,督促學生與任課教師重視課堂教學環節。要按照學校及設站單位制定的文件要求加強研究生論文開題和中期考核工作,嚴格工作紀律,對未通過開題報告及中期考核者,提出學業預警,給予延期開題、補修、延期畢業等相應處理,不允許其進入研究生培養的下一階段。研究生院組織工作人員對研究生論文開題、中期考核情況進行隨機抽查,審核預警制度的執行情況。將進一步加大學位論文重復率檢測力度,對重復率超過15%的,研究生院將通報導師、約談學生并要求限期整改。還將進一步加大學位論文盲審比例,尤其加大未參加盲審的碩士學位論文的抽查力度。校外研究生培養平臺的建立,不僅能加快科技轉化,還將大幅提升我國交通領域高端科技人才的培養質量和水平,提高學生創新性綜合素質,完善創新型人才培養體系。
五、加強實驗室管理的軟件建設
根據材料學院實驗室建設現狀,制定或修訂《高等院校道路材料科學與工程專業實驗室管理條例》、《道路材料科學與工程專業實驗教學工作規程》、《道路材料科學與工程專業實驗教學研究中心開放管理條例》等管理文件,建立一套科學合理的實驗教學管理規章制度,包括:實驗教學人員、實驗工作人員崗位職責,實驗人員考核、培訓辦法;儀器設備維護與管理制度;實驗操作基本制度;安全檢查制度;實驗室基本信息收集制度等。
六、Y語
通過研究與國際交通建設發展水平實質對等的、基于工程教育專業的實踐教學方案和人才培養體系,為我國的道路材料科學與工程專業研究生實踐教學培養探索了新途徑。本文提出道路材料科學與工程專業創新型人才的特質與要求,為我校高等教育發展到新階段一切以學生為本、注重專業內涵建設、重視質量提升提供了新思路。
參考文獻:
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教育部于2010年6月正式啟動“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”),旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量的各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。在《國務院關于進一步促進貴州經濟社會又好又快發展的若干意見》和《貴州省工業十大振興產業規劃》中都把材料產業確定為貴州省支柱產業之一,工業總產值占全省工業總產值的37%。貴州省材料產業急需一批高質量的工程技術人才。2011年貴州大學正式啟動了“卓越工程師培養計劃”,材料科學與工程專業成為試點專業。材料科學與工程是貴州大學傳統優勢和特色專業、貴州省示范專業、國家一類特色專業、國家專業綜合改革試點專業,具有材料科學與工程一級學科博士學位和碩士學位授予權。要實現材料科學與工程卓越工程師的培養目標得通過相應的課程體系來完成,科學合理的課程體系是成功實現培養目標的主要載體,它能夠培養學生具有良好的知識、能力和素質結構。本文對材料科學與工程卓越工程師培養計劃中課程體系進行深入分析,總結了啟動卓越工程師培養計劃試點工作以來,材料科學與工程專業根據學校的辦學定位和學科特點,利用與貴州省材料產業企業緊密合作的優勢,積極開展優化專業課程體系工作。
一、材料科學與工程專業課程體系及實施的現狀
貴州大學材料科學與工程專業目前的課程體系可以概括為“通識課程+通識拓展+學科大類+專業教育+個性課程+實踐環節”的結構體系。多年來,我校材料科學與工程專業課程體系形式上發了一些變化,但多數課程都是延續了以前金屬熱處理專業的課程,理論教學內容無太大變化,知識體系相對穩定。教學方法與手段上除了增加了多媒體技術之外,理論教學過程與工程師培養尚存在差距。當前,由于高校普遍存在“重學歷、重科研、輕教學”的現象,真正走上講臺為學生授課的老師趨于高學歷、年輕化;真正有工程經驗的教授卻很少走上講臺,這很不適宜于工程師培養。而作為工科高校人才培養的重要環節方面――實踐教學環節,材料科學與工程專業實踐教學環節由校內工程訓練和校外實習組成。其中校內專題實驗是經過實踐教學改革整合為單獨的實驗課程:《材料專題實驗Ⅰ》、《材料專題實驗Ⅱ》、《材料專題實驗Ⅲ》。但多年來,由于學校的人才政策的原因,導致專業實驗師資隊伍嚴重不足,使其理論教學與實驗教學總是存在脫節的現象,且實驗內容簡單,不系統,而學生對實驗教學也不夠重視。另外,在校外實習方面,材料科學與工程專業實習也存在一些問題,一是實習經費低,不利于實習的安排;二是由于企業存在安全和保密的問題,企業不愿意接收學生到現場實習。以上原因導致學生認識實習和生產實習都形同走馬觀花,以至于學生對實際工程缺少直接接觸,對材料制備和檢測技術認識不夠深入,實習達不到應有效果。
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20世紀末,美國、英國、加拿大等國家聯合簽訂“華盛頓協議”,此后“華盛頓協議”的影響力不斷擴大,逐漸成為國際工程互認協議中體系相對最完整、權威性和國際化程度最高的協議[1]。為了加快與國際工程教育體系接軌,我國在2006年啟動工程教育專業認證制度的研究和認證試點工作,在2013年成功申請成為“華盛頓協議”臨時簽約組織,并在2014年成立中國工程教育專業認證協會[2]。工程教育認證就是由教育部高等教育教學評估中心和中國工程教育專業認證協會聯合發起的一項重要工作,目的是推進工程教育改革,提高工程教育質量,加強工程教育與行業企業的聯系,增強工程人才培養對經濟社會發展的適應性,進而促進工程教育的國際互認,提升工程教育的國際競爭力,這將對我國高等工程教育產生重要影響[3][4]。
2014-2016年,南京理工大學開展了材料科學與工程專業的工程教育認證工作,并順利通過,以下將介紹我校在本科學生畢業要求方面開展的建設工作。
一、畢業要求標準
《工程教育認證標準》提出認證專業必須有明確、公開的畢業要求,畢業要支撐培養目標的實現,同時完全覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人與團隊、溝通、項目管理、終身學習等12項內容[5][6]。
結合我校材料科學與工程專業的發展歷程和特點,學生應具備以下能力:
(1)能夠將數學、自然科學、工程基A和專業知識用于解決復雜材料工程問題;
(2)能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理,并通過文獻研究,識別、表達、分析復雜材料工程問題,以獲得有效結論;
(3)能夠設計針對復雜材料工程問題的解決方案,設計滿足特定需求的系統、單元(部件)或工藝流程,并在設計環節中體現創新意識,考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境因素;
(4)能夠基于科學原理并采用科學方法對復雜材料工程問題進行研究,包括設計實驗、分析與解釋數據,并通過信息綜合得到合理有效的結論;
(5)能夠針對復雜材料工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具,包括對復雜材料工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性;
(6)能夠基于材料工程相關背景知識進行合理分析,評價材料科學與工程專業工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律及文化的影響,并理解應承擔的責任;
(7)能夠理解和評價針對復雜材料工程問題的工程實踐對環境、社會可持續發展的影響;
(8)具有人文社會科學素養、社會責任感,能夠在材料工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范,履行責任;
(9)能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員及責任人的角色;
(10)能夠就復雜材料工程問題與業界同行及社會公眾進行有效溝通和交流,包括撰寫報告和設計文稿、陳述發言、清晰表達或回應指令,并具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下進行溝通和交流;
(11)理解并掌握工程管理原理與經濟決策方法,并能在多學科環境中應用;
(12)具有自主學習和終身學習的意識,有不斷學習和適應發展的能力。
二、畢業要求達成的評價內容
我校材料科學與工程專業立足畢業要求,通過課堂教學和實踐教學等方式對學生的各項能力進行培養;通過教師評價、教學委員會評價、畢業生和用人單位對達成要求的反饋信息等多種手段對畢業生能力達成度進行評估;根據反饋信息的綜合分析,提出改進措施,對教學活動進行持續改進,持續提高畢業生的能力達成度。
對照標準,專業進行了詳細的評價與實施,如表1所示。
三、畢業要求達成的評價機制
1.評價周期
專業會從三個方面對學生畢業要求的達成情況進行評估,分別是學院教學委員會對于畢業要求的達成評價、畢業生能力達成度的自我評價、用人單位對畢業要求達成度評價。學院教學委員會每兩年對各課程滿足畢業要求目標值情況進行評估,通常以學生二年級、四年級結束為評價年份;在學生二年級學習結束后評估中,主要評價課程對于畢業要求的達成情況,根據評估結果,找到各課程與目標值的差異,提出課程的改進措施;在學生學滿四年畢業時,完成各項畢業要求指標的達成度評價,根據各項畢業要求達成度評價值,由此判定本屆學生對于畢業要求的達成情況。
2.達成標準
畢業生在專業領域的表現是學校教學效果的真正體現,是對畢業生是否達到畢業要求的最好評估。學校對學生專業知識的教學活動實行學分制管理,要求本專業學生完成172個左右學分課程學習,教學效果采用百分制成績及成績等級方式考評。根據《南京理工大學授予學士學位的規定》,學生被授予學士學位的必要條件之一是:“學生修滿本專業指導性培養計劃規定的學分,學位課程平均學分績點≥2.0?!币驗?.0績點對應于百分制成績的68~71.5,即相當于68%及以上的滿足度,因此將學生畢業要求達成目標值規定為畢業要求對應課程的目標值總和,視為本項指標完成。另外,根據每項畢業要求細化分為數個指標點以后,本項畢業要求的最后目標值為各分解后指標的目標值總和中最小者,即要求各指標點均應滿足目標值總和才能視為本畢業要求的達成。
取以上12條能力達成度的最小值即為本專業學生的達成度,為0.682。依據“評價機制”的規定,本專業的合格標準為不小于0.68。由此可見,本專業學生的培養活動,對于畢業要求已經“達成”。
工程教育認證是一項全新而復雜的系統工程,專業必須有明確、公開的畢業要求,且能夠支撐培養目標的達成。專業應通過評價證明畢業要求的達成,這就需要全面理解和不斷提升關于工程教育認證問題的認識,全面而準確地貫徹落實中國工程教育認證協會制定的《工程教育認證標準》,以確保達成提高工程教育質量的根本目的,這將有助于提高高校人才培養質量,順應國際工程教育發展潮流。
參考文獻:
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為了克服傳統方法制備的復合材料存在增強體顆粒尺寸粗大,熱力學不穩定以及界面結合強度低等缺點,出現了原位合成技術,即在一定條件下通過化學反應在基體內原位生成一種或幾種增強相從而達到強化的目的。原位自生法是通過原料粉末中的某些化學反應生成所需要的反應產物并通過熱壓燒結工藝制備出復合材料試樣。原位反應自生法可得到增強體顆粒尺寸細小,熱力學性能穩定,界面結合強度高的復合材料,是一種很有前途的顆粒增強復合材料制造工藝。目前報道的原位合成技術主要有原位反應熱壓燒結技術,原位復合技術,定向氧化技術,熔體浸漬技術,反應結合技術及自蔓延高溫合成技術等。定向氧化合成技術是利用放熱反應在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆?;蚓ы毜脑粡秃霞夹g。原位自生法是通過反應物之間的反應生成所需要的反應產物并通過熱壓燒結工藝實現致密化。原位合成法是利用化學反應在原位生成補強組元-晶須或長徑比較大的晶粒來補強基體材料的制備工藝。原位合成法主要具有如下優點:簡化工藝,降低材料成本,實現特殊顯微結構設計和獲得特殊材料性能,具有很好的熱力學穩定性。金屬間化合物/陶瓷基復合材料的制備方法主要有原位復合技術和定向氧化技術以及原位反應熱壓燒結工藝??梢圆捎迷环磻獰釅簾Y工藝制備金屬間化合物/陶瓷基復合材料。原位復合技術是由于金屬間化合物反應的形成熱相對較低,因而采用自蔓延燃燒時系統不易達到較高的絕熱溫度,故一般采用原位復合技術制備和合成復合材料。原位復合技術是利用放熱反應在金屬或金屬間化合物基體中原位分散金屬間化合物或陶瓷顆?;蚓ы毜脑粡秃霞夹g。傳統的方法是將粉末壓坯在恒定速率下加熱到可使反應自發的產生并在整個混合物中處處發生反應。定向氧化技術是定向金屬氧化工藝可用于制備金屬基復合材料。原位反應熱壓燒結工藝是將原位反應和熱壓燒結工藝相結合制備致密的復合材料。
三、原位反應自生法制備復合材料在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用
原位反應自生法主要用于制備金屬陶瓷,金屬間化合物,金屬間化合物/陶瓷復合材料等。在材料科學與工程專業的教學課程中,其中材料加工工程和材料制備與合成方法講述過原位反應自生法。原位反應自生法同粉末冶金技術和液相燒結技術一樣都是材料制備技術。原位反應自生法同樣是熱加工工藝,原位反應自生法涉及到反應物高溫化學反應制備產物的過程。在材料科學與工程專業課程的課堂教學中,在有些專業課程中原位反應自生法只是作為了解,對于原位反應自生法制備復合材料的具體內容和制備工藝步驟的研究和應用了解很少。所以就需要在材料科學與工程專業的實踐教學課程中增加一些關于原位反應自生法制備復合材料的實驗課程。通過原位反應自生法制備復合材料的實踐教學活動可以使學生認識和了解原位反應自生法制備復合材料的原理,制備工藝過程以及對經過原位反應自生工藝后得到的金屬基復合材料燒結制品的物相組成,顯微結構和性能進行研究,使學生通過對復合材料的制備與研究過程可以加深學生對材料科學與工程專業課程學習的認識和了解。對于本科學生的教學實踐課程,可以在本科學生的本科專業課程設計和本科畢業設計過程中安排采用原位反應自生工藝制備金屬基復合材料和金屬陶瓷復合材料的教學內容。例如采用原位反應自生工藝可以制備金屬陶瓷復合材料,先將金屬陶瓷粉末通過壓力成型工藝制成坯體,并通過原位反應自生工藝和高溫燒結工藝制備金屬陶瓷復合材料。高溫燒結工藝可采用常壓燒結工藝,熱壓燒結工藝和放電等離子燒結工藝以及熱等靜壓燒結工藝。采用原位反應合成工藝可以制備金屬間化合物/陶瓷基復合材料,通常先將金屬間化合物粉末和陶瓷粉末通過壓力成型過程在一定壓力下壓制成具有一定形狀和致密度的預制件,通過原位反應自生法和高溫燒結工藝形成金屬間化合物/陶瓷基復合材料。高溫燒結工藝可采用常壓燒結工藝,熱壓燒結工藝和放電等離子燒結工藝以及熱等靜壓燒結工藝。有時將原位反應自生法和熱壓燒結工藝相結合制備致密的復合材料燒結塊材。通過實驗教學過程使學生認識和了解到原位反應自生法制備金屬陶瓷復合材料的制備工藝過程,提高學生對專業課程學習的認識和了解。使學生通過實驗教學認識和了解了原位反應自生工藝制備復合材料的制備工藝原理,使用方法和制備過程,以及對得到產物的物相組成和顯微結構進行分析和測試。原位自生法可以制備金屬基復合材料,金屬陶瓷復合材料等。采用原位反應自生法可以制備顆粒增強的金屬基或陶瓷基復合材料。
原位反應自生工藝制備復合材料涉及到反應物在高溫下發生化學反應生成反應產物的過程,原位反應合成技術操作過程比較簡單,對設備要求較低,只需要高溫燒結爐,可以進行現場操作,因此可以作為本科學生的實驗課程教學內容,可作為材料科學與工程專業課程的輔助教學實驗,也可以作為本科專業課程設計和本科畢業設計教學內容。使學生通過實踐教學來加深對材料科學與工程專業課程的認識和掌握。使學生認識到金屬基復合材料的制備過程以及金屬陶瓷復合材料的制備過程等,并使得學生對原位反應自生法得到的燒結制品進行分析和測試,使學生對材料的分析和檢測水平有較大的提高。對于拓展學生的知識面有很大的幫助。為本科學生以后的本科專業課程設計和本科畢業設計打下堅實的實驗基礎。
四、原位反應自生法制備復合材料的未來發展趨勢和應用
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物理化學課程是高?;瘜W專業最重要的一門基礎課程,該課程內容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強,不僅可對化學、化工、環境專業學生開設,也可為生物、材料、食品、水建等專業學生設置。隨著社會的發展和科學技術的進步,高等學校不斷深化教學改革,全面提高教學質量,對物理化學學科的課程講授和發展也提出了更高的要求。結合我校的實際情況,以及我們近幾年在建設校級精品課程的探索與實踐,重新審視材料科學與工程專業物理化學課程的教學內容、教學方法和教學環節,發現目前我校材料專業物理化學課程教學中還存在以下的問題:
1.現行的教學計劃中,無機化學相關課程以及后續一些專業課,與物理化學授課內容中有一些重復之處。
2.教材中抽象理論太多,造成了學生對這門基礎課程產生了比較枯燥無味的感覺;加之內容多,課時量有限,老師在課堂講授中不能針對某一化學原理或原理推導過程進行深入的剖析和講解。
3.與之配套的物理化學實驗課,經常采用多個班級集中循環進行試驗的模式,有時理論部分未講授到,但實驗課程因為循環時間到,又必須開始,即實驗內容超前于理論教學的進度,或者理論課早已講授完畢,而實驗課程卻推后進行,學生不能及時將理論和實驗相聯系,無法達到預期的教學效果。目前我校物理化學的實驗內容,基本以驗證基礎理論為主,缺少綜合性、設計性及性能測試試驗,因此物理化學實驗體系缺少培養學生創新思維的意識以及提高學生動手能力的舞臺。
因此,需要積極推進課程體系改革,充實和更新教學內容、改進教學方法、豐富實驗教學,從而全面提高物理化學課程的教學質量和效果。
一、優化整合相關學科內容,打破學科壁壘,構建新的教學體系
對于我校材料科學與工程專業,按照2013版教學大綱的要求和已制定的教學計劃,其中包含的課程,如無機化學、無機非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學等專業課,它們都與物理化學課程密切相關,有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學,直接是從物理化學的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業招生時間不長,而這些課程總是不同的教師授課,教師之間就授課內容未來得及進行充分的交流,經過幾年的授課,發現同一知識點的簡單重復難以避免。因此,建議課程組就這一現象,加強教師間的交流與合作,將這些課程的內容進行有效的整合,突破原來以學科和專業來劃分的粗放型的課程體系,建立起適合于自己專業的有效課程體系,是目前我院物理化學教學改革的一項重要任務。
我校材料學科專業物理化學課程采用的是南京大學沈文霞主編的《物理化學核心教程》第二版教材,主要的授課內容包括熱力學(熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡和相平衡)和動力學部分(包括化學反應速率、電化學、表面現象和膠體化學),共56課學時,大學二年級上半年授課;而無機化學,同分析化學一起共48學時,無機部分主要講授熱化學(熱力學第一定律)、稀溶液的性質、膠體溶液、化學平衡及化學反應速率;根據教學大綱的安排,膠體和界面化學、催化作用原理這兩門課程各安排24個學時,在大學三年級下學期開展。通過幾年授課,經老師觀察和學生反映不難發現,以上所述這些課程,在知識內容上相互之間都存在著一定的重復性和交叉性。
針對課程內容重復的問題,為了避免盲目浪費學時數,有效改善不同課程之間的重復授課,充分利用大學課堂掌握更多的知識,使我們在課堂上的幾十分鐘內有效地完成教學任務,這里提議對材料系開設的幾門相關課程教學內容進行整合,使每門課都有其側重點,建議組建一個全新的教學體系,同時要照顧到這些學科知識的完整性和獨立性。例如,講授無機化學課程時,建議把化學熱力學和化學平衡作為重點內容詳細講授,而其他內容,如電化學、相平衡和化學反應速率這些內容作為物理化學課程的授課側重點。物理化學理論課程中的膠體、表面現象則可放在膠體和界面化學以及催化作用原理這兩門課程中主要講授,物理化學課程就不講授這部分內容。這樣既節省了時間,又突出了重點,不僅使教學內容獨立而完整,還可以適當減輕因課時量小帶來的物理化學的教學壓力,彌補了物理化學課程內容多、課時少的矛盾,老師在授課的過程中再也不擔心時間不夠用而只能淺顯的表述;對于學生來說,仍然是掌握了整個物理化學的原理,而且更加堅實。
二、掌握專業知識框架,改革教學方法
通過對物理化學課堂的觀察,發現學生們剛開始對這門課還保持有神秘感,大多數同學對這門課還是很有興趣的,加之從師哥師姐們那里聽說這門課容易掛科,因此學生們剛開始上課的時候都很認真。但是隨著課程的深入,部分同學開始松懈,開始排斥這門課程,以至于后來干脆放棄學習。經過細心調查分析發現,學生們在失去學習興趣后,慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強調要理清楚各章節之間內容的聯系,重點記憶關鍵結論,但大部分同學仍然做不到,不能掌握物理化學課程的知識框架,也沒有選擇性的記憶關鍵問題,總是被動地接受課堂上講授的內容,甚至被很多的數學推導過程迷惑。而實際上這門課程內容銜接緊密,邏輯性很強。把各章節之間的知識框架理清楚之后,就坦然的接受和明白了各章的結論,也有利于知識點的重點記憶。在教學過程中,注重課程之間的聯系,通過知識點的連接和相關內容銜接相關的課程,及時引導學生把所學的內容納入到學科的框架中,幫助學生建立較完整的知識框架,不要迷失在盲目的理論推導中。
物理化學這門課理論性很強,內容較多而抽象,公式又多,學生接受很困難,這就對老師的課堂教學提出了更高的要求。為了能夠進行有效的課堂教學,激發學生的學習興趣,常把日常生活現象中涉及的物理化學原理介紹給學生。比如,舉例高溫下食物容易變質的問題,聯系化學動力學的理論加以說明;講解溫度對反應平衡和反應速率的雙重影響時,例舉合成氨工業中如何選擇最佳溫度;涉及講授表面化學的理論時,可以例舉農民鋤地能防止水分蒸發的現象,或者小氣泡、液滴、呈球形的現象,加以解釋后,學生就會對表面性質有清晰的認識;講授滲透壓的時候,聯系滲透壓的作用,提問為什么肥料用多了農作物會“燒死”?打吊瓶時為什么會感覺到疼痛?讓學生帶著問題聽課,面對生活中各種現象去思考,多問幾個為什么,自己到物理化學中去尋找答案,激發學生學習這門課程的興趣,也就達到了提高教學質量的目的。
除此之外,在課堂上還可以采用小班討論或者Seminar討論式教學模式,以教師和學生為共同的教學主體,就某些共同關注的問題,在和諧的氣氛中進行討論,加強教師和學生之間的交流和溝通。課下,利用我校教務處網站的網絡教學平臺,與學生進行課下的交流和習題討論、小測驗等,與傳統的課堂教學模式相比,它具有互動性、合作性、學術性的優勢。
三、強化配套實驗教學
實驗教學在物理化學課程的教學中占有十分重要的地位,它與物理化學課程緊密配合,鞏固和加深對物理化學原理的理解,提高學生對知識靈活應用的創新能力,還培養了觀察和分析問題的能力。
為了避免實驗課程超前理論課程,建議在學習完物理化學相關理論后,及時在學期后半學期開設實驗課程。課程組已經設置獨立的實驗課并計算學分,如:配合表面現象,開展了液體表面張力的測定實驗、粉體粒度分析實驗;為了鞏固反應速率反應章節的學習,開設蔗糖反應速率常數、乙酸乙酯反應速率常數的測定實驗等。同時,也應鼓勵學生根據所學理論,合理設計實驗項目,開展綜合性創新實驗,增加設計研究型實驗,根據設計實驗的題目、要求等內容,讓學生查閱相關資料,并利用學過的理論知識,選用相關的儀器、藥品,分析實驗中的難點和關鍵步驟等,自行完成實驗內容、并上講臺講授實驗,以培養學生發現和解決問題的能力。
經過幾年的探索和實踐,我院化學化工學院材料專業物理化學課程的教學改革將有助于提高學校物理化學課程的教學質量和效果,促進了物理化學這門校級精品課程的建設和發展。
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在材料科學與工程專業的本科教學工作中,學生在高年級就開始學習材料科學與工程專業的基礎課程和專業課程。其中在材料科學與工程專業課程教學中,在講述材料的制備工藝方法中講述過常壓燒結工藝制備和合成復合材料。常壓燒結工藝是制備金屬陶瓷復合材料以及其他類型復合材料的主要方法。常壓燒結工藝首先將原料粉末通過壓力成型工藝制備出具有一定形狀的試樣坯體,并放入到高溫燒結爐中進行高溫燒結得到致密的燒結試樣,所以通過常壓燒結工藝得到較高致密度的燒結制品。所以常壓燒結工藝制造的燒結制品的致密度較高,力學性能較高。常壓燒結工藝可以制備復合材料和梯度功能材料等。常壓燒結工藝燒結速度慢,燒結時間較長,但是燒結溫度較高,可以制備比較致密的燒結塊材。采用常壓燒結工藝可以制備復合材料等。常壓燒結工藝制備復合材料由于具有可以達到凈近尺寸成形的優勢,常壓燒結工藝可以根據工程需要制造形狀復雜的燒結制品和零部件,所以常壓燒結工藝能夠廣泛應用于工程領域中。在材料科學與工程專業的本科課程教學中,在材料加工工程和材料制備方法中都講述過常壓燒結技術。此外還可以將常壓燒結技術制備復合材料作為一項實驗教學內容安排學生進行實驗,使學生認識和了解常壓燒結技術制備復合材料的工藝過程。所以常壓燒結工藝制備復合材料在材料科學與工程專業教學實踐中得到廣泛的應用。本文主要講述常壓燒結工藝的原理和工程應用,并講述常壓燒結工藝在材料科學與工程專業實驗教學中的研究和應用,并對常壓燒結工藝的未來發展趨勢和發展方向進行分析和預測。
二、常壓燒結技術的原理和工程應用