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關鍵詞 材料科學前沿 教學目標 課程論文
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A
《材料科學前沿》課程是材料科學與工程專業的一門專業課。課程的目標是要求學生了解材料科學研究前沿新動態,新材料的合成與制備方法和技術以及新材料的研發對現代材料市場可能產生的影響。課程主要向學生介紹近幾年內材料學科的熱門研究方向,介紹新材料的物理化學特征及新材料產業與材料科學前沿之間相互依賴關系與發展規律,學生通過該課程的學習能了解新材料的研究領域及相關的新材料表征技術。通過近幾年來對該課程的實踐教學,筆者主要闡述學習該課程的重要性,通過實例教學來擴展學生的知識面,從而提高教學質量和教學效果,教學過程中注重培養學生創新意識和能力,探索如何讓學生全面了解材料科學前沿領域為目標的課程教學新模式,同時就如何進行課堂討論和課程論文設計等方面進行了改革,并在教學內容、教學方法、教學手段及考核方式等方面進行了有益的探索和實踐。
1以材料研究前沿動態為指引,拓展教學內容
本課程是針對理工科學生開設的,其內容可分為前沿動態和新技術發展兩個部分。課程基于ESI數據庫中多個研究前沿,根據材料學科的特點,甄選出了2014-2015年排名前10的熱點研究前沿和5個新興研究方向,涉及材料科學及材料結構表征領域。
在前沿動態教學方面,主要學習材料學科前沿動態和國內外最新報道的新材料制備技術和實驗研究方法。在新技術發展方面,主要集中在現代高新產業中正在實施產業化的新材料制備技術以及新材料研發過程中采用的先進工藝和方法。這兩部分涉及知識范圍較廣,因此課程教學過程中注重新知識和新理論的系統化,需要不斷更新國內外的發展動態,注重先新實驗技術的介紹,以知名科學家及其科研團隊的最新研究結果來增強教學內容的廣度和深度,為培養學生的創新能力提高保障。課程中對于實驗原理和設備的教學內容應該與最新設備和最新技術相一致,因此在教學過程中向學生提供如Nature和Science等專業期刊網站的鏈接,拓寬學生的專業視野。
2引導學生探索材料研發新領域,培養創新思維
當前課程教學面臨的主要問題在于學生對新技術和新方法缺乏重視和認可,結果造成教學的低效率。因此在教學過程中,要注重培養學生創新學習的意識,逐步提高學生的學習興趣,使學生主動在課后有興趣去網絡搜索課堂介紹的新材料和新技術。科學興趣的培養是學生能夠在該課程有所收獲的基本前提,所以在教學中必須從科研實例引出技術問題,從技術問題引出科學概念,由科學概念引出解決問題的方法,讓學生能夠充分理解、思考所學的內容。課程基于材料科學研究前沿的分析為學生提供了獨特的視角去洞悉科學研究是如何展開的,揭示了不同研究者因探究科學問題產生的關聯性。
課程中關于新技術的介紹一般理解起來比較抽象,在教學中時必須注重從現實生活中的直觀現象入手,解釋抽象的概念。教學計劃總學時主要分為兩部分,第一部分內容涉及有材料科學進展和前沿動態;第二部分內容涉及有先進納米材料、先進能源材料和先進材料制備技術的應用。在實踐教學過程中,要從以下三個方面對教學內容進行選擇和側重:
(1)化學與材料科學研究前沿。由于本課程中化學與材料科學研究前沿所涉及的化學概念較多,因此學生必須對材料化學等前驅課程進行回顧。這部分章節側重于選擇鈉離子電池電極材料、功能性金屬有機骨架化合物、銠催化的碳氫鍵活化反應、基于石墨烯的光催化、石墨烯量子點的合成與應用等前沿內容。
(2)物理與材料科學研究前沿。由于本課程中物理與材料科學研究前沿所涉及的物理概念較多,因此學生必須對材料物理等前驅課程進行回顧。這部分章節側重于選擇硅烯的生長與特性、堿金屬摻雜鐵硒超導體、高能量轉換效率聚合物太陽能電池、鐵基高溫超導等前沿內容。
(3)在材料結構表征新技術方面,為了增強學生對材料表征技術課程內容的理解,將AFM、XPS、FESEM、HAADF、STEM、CEPC和SPPC等材料性能現代檢測方法與課程內容有機地結合起來。
3立足金屬材料專業特色,促進教學改革
該課程主要教學對象是參與金屬材料研究課題的學生,根據金屬材料專業的特點,課程應當使學生系統了解金屬材料研究的概況、最新研究成果和未來發展方向,掌握先進金屬材料的主要用途和未來應用發展趨勢;通過課堂講授和課堂討論,培養學生的材料科學素養、綜合素質和綜合能力。該課程要充分考慮作為鋼鐵材料的組織控制專業人才所需要的基本理論知識和所應具有的基本工作能力,所以教學內容必須體現金屬材料專業的特色。
英文名稱:Transactions of Materials and Heat Treatment
主管單位:中國科學技術協會
主辦單位:中國機械工程學會
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-6264
國內刊號:11-4545/TG
郵發代號:82-591
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1980
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
《材料熱處理學報》(月刊)創刊于1980年,中國機械工程學會主辦,中國機械工程學會熱處理分會和北京機電研究所承辦的全國性學術期刊。收錄情況:全國中文核心期刊,中國期刊方陣-雙效期刊,中國科技論文統計源期刊,中國學術期刊(光盤版), 中國核心期刊(遴選)數據庫(萬方數據庫)、中國期刊網全文收錄期刊等。
Ei(工程文摘), CA(化學文摘), MA(金屬文摘), EMA(工程材料文摘)AIA (鋁工業文摘),JICST (日本科技文獻速報),Scopus,Corrosion Abstracts(腐蝕文摘)等收錄期刊。
主要刊登各類材料(包括金屬與非金屬)的化學成分、組織結構、力學性能、物理化學性能的理論、材料加工、質量控制檢測和計算機在材料科學中的應用等方面的學術論文和科研成果,國家基金、省、部級基金資助項目研究論文及行業科技信息等,特別是材料科學與工程領域具有創新性、高水平的原創性學術論文及反映學科最新進展的重要綜述文章。同時刊登國內外科技成果轉讓、材料熱處理工藝裝備推廣等各類信息。
英文名稱:Journal of Functional Materials
主管單位:重慶儀表材料研究所
主辦單位:國家儀表功能材料工程技術研究中心;重慶儀表材料研究所;中國儀器儀表學會儀表材料學會
出版周期:月刊
出版地址:重慶市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-9731
國內刊號:50-1099/TH
郵發代號:78-6
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1970
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯系方式
期刊簡介
【關鍵詞】材料結構分析 精品課程 教學改革
【中圖分類號】R2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)01-0024-02
材料結構分析技術是研究晶體結構及其變化規律的重要手段,是材料科學工作者必須掌握的基本知識。隨著科學技術的不斷發展,眾多新型材料不斷涌現,材料微觀組織與結構分析在材料科學研究中所扮演的角色也越來越重要。因此,高校理工科專業開設有關材料結構分析相關課程,其必要性與重要程度不言而喻。
中南大學材料學院開設的“材料結構分析”一課是全院乃至全校示范性課程,其擁有一流的教師隊伍,課程教學內容充實、教學方法先進,教學管理制度完善,教學團隊還根據課程內容出版了一系列高水平教材和實驗指導書籍。課程的主要內容是有關材料結構表征,以及相關分析儀器和測試技術的介紹,一直是金屬材料工程、材料加工工程、粉末冶金工程、材料科學與工程等本科專業必修的專業基礎課,并于2008年被評為湖南省精品課程、國家精品課程。在多年的教學實踐中,各位任課教師和學者積累了豐富的經驗,形成了一支科研業務強、教學水平高的一流團隊,為學生創造出了一套完整、科學的理論和實踐能力培養體系,在教學改革方面也取得了顯著的效果。
一、以創新教育為核心,建立人才創新體系,培養高水平人才
本課程按照國家精品課程的標準和要求進行建設,在教師隊伍、教學內容、教學模式、教學方法、教材建設和教學管理等方面爭創一流,旨在培養學生的創新思維和創新能力。
學生通過本課程的學習,了解材料科學研究工作者通常關注的主要顯微結構分析內容;掌握各種常見分析儀器的功能和基本原理,掌握材料結構分析的基本實驗技術、樣品制備方法;能與專門從事X射線、電子顯微分析等材料結構分析工作的實驗人員共同設計試驗方案,正確分析檢測結果,熟練選用材料結構分析手段開展相關科學研究。
通過扎實的基礎理論學習和過硬的實驗技能訓練,培養學生從事材料科學研究必備的結構分析實驗技能,提升從事材料科學研究的基本能力和綜合素質,為后繼專業課學習、開展畢業論文及科學研究奠定堅實的基礎。
二、加強師資培養,形成了一支結構合理、水平較高的主講教師隊伍
本課程已有近五十年歷史,近半個世紀的傳承,經過經驗豐富的老教師的傳、幫、帶,形成了一支由黃伯云院士擔任教學顧問,教授/博導、副教授、講師和高級實驗師組成的高水平教學團隊,具有博士學歷者60%以上;知識結構和年齡結構合理,既有經驗豐富的老教師,也有年富力強的中青年教師骨干;師資配置合理,主講教師9人,講授/輔導教師4人,實驗教師5人。其中教授/博導6人,研究員1人,副教授4人,講師/實驗師6人,助教1人。其中具有博士學位的11人,留學回國人員10人。教學隊伍師德優良,學術造詣高,教學能力強,責任心強,團隊和諧,長期承擔本課程和相關課程教學工作,經驗豐富,特色鮮明,青年教師培養計劃科學合理,卓有成效。
五年來,材料結構分析精品課程教學團隊中45歲以下主講教師3人晉升為教授,1人晉升為研究員,4人評聘為博導。獲國家級、省級、校級教學成果獎10人次,1人獲政府特殊津貼,2人被評為教育部優秀人才,1人被評為芙蓉學者,2人選為湖南省青年骨干教師培養對象。由45歲以下主講教師參與、主持國家級教學改革項目2項,主持國家863項目4項,國家自然科學基金項目3項,軍工配套項目2項,其它省、部級重大科研項目12項。期間,他們發表高水平學術300多篇論文,申請專利6項。
本課程教學隊伍一直工作在教學科研第一線,具有多年從事教學工作的豐富經驗和強烈的敬業奉獻精神。經過多年的教學改革與實踐,建立了長期的合作伙伴關系和友好的團隊協作精神,是一支“強業務,高水平,愛崗敬業的年富力強”的教學團隊。
三、精煉教學內容,形成特色體系
“材料結構分析”原理與技術是晶體學、結構化學、金屬學、原子物理、微電子學等多學科的交叉與融合。本課程針對全校材料學、材料加工工程、材料化學、粉體材料、冶金工程、機械工程等不同專業的共性和個性,整合、優化教學內容,凝煉核心技術,科學設計課程體系,形成了自己的體系特色。
針對我校材料科學與工程專業本科人才培養目標和“材料結構分析”課程定位,在“以學生為本,融知識傳授、能力培養、素質教育于一體”的現代教學理念指引下,本課程結合“材料結構分析”的基本原理和學科的前沿發展,立足于“重基礎、寬口徑”、“服務有色金屬行業、拓展新材料領域”的大材料學科人才培養思想,精選“X射線衍射分析”和“電子顯微分析技術”為主要教學內容,遵循現代教育教學規律,科學地設計了課程體系,實現了理論教學與實踐教學的有機統一。
理論教學以材料結構表征、分析儀器及測試技術為主線,突出晶體X射線衍射、電子衍射等重點教學內容,恪守“表征為核心、儀器重操作、技術抓應用”的原則,注重先修基礎課及后續專業課的銜接。且善于采用案例教學法,將主講教師承擔科研項目獲得的典型實驗結果(照片)引入課堂,既正確處理好了經典與現代的關系,又確保了教學內容的基礎性、研究性和前沿性。
實踐教學以其優越的條件為學生提供了一個應用理論來解決實際問題的平臺。目前,我院擁有4臺不同型號的X射線衍射儀,2臺透射電鏡,4臺掃描電鏡,儀器強件較多,而且全部實現了開放運行,有條件安排本科生上機練習。實踐教學的主要方式是由實驗老師配合課程授課內容,對照儀器講解,介紹儀器結構、工作原理和操作步驟,學生在教師的指導下自己動手制備樣品,操作儀器進行樣品測試,實驗獲得圖譜或照片也要求由學生進行自行分析,教師最后組織討論和講解。
實踐教學針對“基本操作”、“測試手段”和“研究方法”三大訓練模塊開設了多層次、多方位的多種類型實驗。其中“基礎型”實驗4項,主要針對X射線衍射儀、透射電鏡、掃描電鏡和能譜儀的結構、原理及操作方法進行訓練,加深學生對“材料結構分析”理論的理解,讓學生熟悉儀器構造和基本操作方法;“綜合型”實驗6項,主要包括為X射線衍射物相分析、點陣常數的精確測量、金屬薄膜樣品的制備及典型組織的觀察、掃描電鏡成分襯度像及高倍組織觀察,讓學生學會樣品制備和實驗結果分析,熟悉材料結構分析的基本應用,學會針對不同研究對象選擇正確的分析方法,了解“材料結構分析”的應用;“設計創新型實驗”3項,主要是結合學生課外創新研究課題及導師課題設計大型實驗,運用已掌握的知識真刀實槍地解決材料科學研究中的實際問題,從而提升從事材料科學研究的基本能力和綜合素質,為后繼專業課學習、開展畢業論文及科學研究奠定堅實的基礎。另外,我們制訂并實施了引導學生參加課外科技創新實驗和科學研究的方法與政策,并進行考核,形成了“課程實驗+課外創新實驗+畢業論文”四年不斷線的實踐教學格局。
四、啟發式教學,以靈活的教學手段保證教學質量
在先進的教學理念指引下,創新了教學方法和教學設計,既重視發揮教師的主導作用,又尊重學生在學習活動中的主體地位,實行啟發式教學,鼓勵學生積極參與學校組織的本科生創新實驗和科研活動。并將多種教學方法有機結合,改革考試考核辦法,建立了完善的教學評價與考核體系,有效地調動了學生學習的主觀能動性和積極性,極大地激發了學生的學習潛能。我們在教學手段和教學方法等方面進行了全面改革,完全淘汰了傳統的黑板加粉筆式教學模式,將多媒體教學、網絡教學、雙語教學相結合,且取得了很好的成效。
在理論基礎部分的教學過程中,通過多媒體課件和動畫將理論公式的推導思路分步、形象、啟發式地進行講述,有效地促進了學生的積極思考,培養了學生思考問題、解決問題的能力;在有關儀器設備內容的教學過程中,通過模擬動畫進行解剖和分析,使原來在黑板上難以講深講透的內容形象、生動地展示在學生面前,提高了學生的學習興趣和學習熱情,加深了學生對所學知識的理解和掌握,同時啟發學生對現有設備提出結構改進意見,培養了學生的創新性思維能力。此外,利用留學回國教師和青年教師具有良好英語基礎的優勢,開展了雙語教學。本課程“晶體基礎”、“電子顯微分析”部分采用英語課件,向學生推薦優秀的國外原版教學參考書,在傳授專業知識的同時,提高了學生的外語學習興趣和外語應用水平,同時為本課程與國際接軌奠定了基礎。
網絡教學環境學校的校園局域網及寬帶網均與校內各教學樓、辦公室、學生宿舍及教職工住宅區相通,并與國內外Internet網相聯,網絡教學軟件資源齊備,硬件運行環境良好。 我們自行制作能滿足本課程教學需要的一整套授課教案、電子課件以及一系列儀器設備模擬動畫和錄像等教學軟件,并從日本引進了Jade 6射線衍射數據處理軟件,可通過學校的局域網及寬帶網經常保持更新,在教學過程中發揮積極的作用。在課程網站上建立了電子教案、教學指導、自測練習等,學生可以在網上自主學習,促進了教學效果的發揮。
重點、難點理論部分的教學采用“課前預習-學生發問-難點講解-老師質疑-小組報告-學生匯報講演”的“六步教學法”。通過學生自主學習,老師難點講解的辦法,逐步加深學生對教學重點、難點的理解,最后通過“匯報講演”的形式牢固緊握。除此,本課程主講教師都承擔了大量的科研項目,在介紹材料結構分析方法基礎知識后,結合科研案例講解材料結構分析方法在材料研究中的具體應用,激發了學生的學習熱情,加深了學生對所學知識的理解和掌握。
五、編纂特色教材,夯實教學基礎
在教學條件保障上,所在學科為一級國學重點學科,該課程開設歷史悠久,積淀深厚。自1980年以來,中南大學編寫了《金屬X射線衍射與電子顯微分析技術》、《晶體X射線衍射學基礎》(李樹棠主編,冶金工業出版社出版)等教材,姜鋒、尹志民主編的《材料結構分析》被納入新世紀材料科學叢書選題;出版了《X射線衍射學實驗方法》(李樹棠主編,冶金工業出版社出版)及《金屬材料科學與工程實驗教程》(潘清林主編,中南大學出版社出版)等實驗指導書籍,另外,尹志民主編了實驗講義《材料電子顯微分析實驗技術》,黃繼武主編了網絡講義《Jade 5使用手冊》。這些教材、實驗教材及網絡講義等被全國多所高校選為本科教材和考研參考書,在國內產生極大的影響和反響。
精品課程建設旨在利用現代信息技術,發揮高校人才優勢和知識文化傳承創新作用,廣泛傳播國內外文化科技發展趨勢和最新成果,展示我國高校教師先進的教學理念、獨特的教學方法、豐碩的教學成果。經過課程建設,使本課程形成系統、完善的全方位、立體化的教學體系,取得高質量的教學研究成果的同時,將中南大學“材料結構分析”課程建設成教學資源網絡共享、在全國具有示范作用的國家級精品課程。
參考文獻:
黃伯云,堅持科學發展,辦好功能材料高層論壇持續開拓創新,加速先進材料產業發展,2009年,功能材料
【關鍵詞】 材料學;材料科學基礎;教學改革
材料是人類生存和發展的基礎。縱觀人類利用材料的歷史,可以清楚地看到,每一種重要材料的發現和利用,都會把人類支配和改造自然的能力提高到一個新的水平,給社會生產力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質文明和精神文明向前推進一步。可以說沒有半導體材料的開發和工業生產,便不可能有目前的計算機技術和現代信息技術革命;沒有現代的高溫高強度結構材料,便沒有今天的宇航科技;沒有低損耗的光導纖維,便不會出現光纖維的長距離傳輸,也無當前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對社會影響的方方面面,深刻認識到現代社會對材料學方面人才的需求。
我國各大高校紛紛設立了材料學院,并建立健全了材料學方面各類培養課程。材料科學基礎是材料學專業學生必修的專業基礎課。通過材料科學基礎課程的學習, 可使學生掌握材料科學基礎領域的基本理論知識和實驗操作技能,以利于學生學習材料學專業的后續課程。[1-6]本論文通過分析材料學專業材料科學基礎課程教學中存在的問題,闡明了材料學專業進行材料科學基礎教學改革的必要性,并結合本人講授材料科學基礎過程中的體會,初步探討了如何提高材料科學基礎的教學效果,并對教學內容,教學方法等方面的改革進行了探討。
1.材料學專業材料科學基礎教學改革的必要性
隨著現代社會對材料學人才的大量需求,材料學專業已逐步成為全國各大高校重要的組成部分,但由于專業的性質,材料學專業也是高校中最難學習的專業之一。要成為一個材料學專業合格的本科畢業生,既要具備化學方面的基礎,又要物理方面的基礎,還要掌握材料化學,材料物理等材料專業的知識。但由于學生大學學習的時間是有限的,這就造成材料學專業課程設置時,存在“課時緊,任務重” 的問題。以材料科學基礎為例,材料學專業材料科學基礎授課時間一般不少于120學時,而縱觀全國各大高校材料學專業,材料科學基礎通常為54學時,個別為72學時,且大多沒有實驗。這并不意味著材料學專業對材料科學基礎的要求低,而是由于材料學專業課程多、學時緊等原因導致的無奈之舉。材料科學基礎學時少造成學生對材料科學基礎的知識掌握膚淺,很難真正體會材料科學基礎的本質,同時也影響了后續材料學專業課的學習。另外,不設材料科學基礎實驗,學生的動手能力得不到鍛煉,在進行后續課程時沒有任何基礎,從而影響了其它材料學專業實驗的順利進行。總之,材料學專業材料科學基礎教學存在的諸多弊端已嚴重地影響了材料學專業學生的正常學習,因此,材料學專業材料科學基礎教學改革勢在必行。
2.材料科學基礎的課程內容和特點
材料科學基礎是一門古老又新興的課程,它是一門理論性強,內容豐富,掌握起來有相當難度的課程。同時,它也是一門重視實驗,能夠培養學生動手能力的課程。具體來講,材料科學基礎主要內容分為三大模塊:第一模塊為晶體結構和缺陷,包括各種晶體的空間結構、可能出現的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內容約占總學時的25%~35%;第二模塊為原子及分子運動、材料的變形和再結晶,本模塊內容約占總學時的45%~55%;第三模塊為單元及多元相圖,包括晶體的凝固和相圖的關系、相圖的分析等,本模塊內容約占總學時的15%~25%。分析各模塊的主要內容,可以提煉出材料科學基礎主要包括晶體的結構及表示方法。[7-9]
3.材料學專業材料科學基礎課程改革研究
3.1 教學內容改革
根據材料科學基礎的主要內容和課程特點,結合材料學專業對材料科學基礎的要求,我們對材料科學基礎教學內容主要進行了如下改革:“精簡內容,把握重點,強調相關。”材料科學基礎經過上百年的發展,內容已經相當豐富,而且還在不斷更新。如此龐大的內容僅僅通過短短的54學時或者72學時來順利完成全部教學內容幾乎是不可能的,因此,精簡教學內容是材料科學基礎教學必須進行的環節。針對材\料學專業的特點和材料學專業對材料科學基礎的要求,并考慮到材料學專業材料科學基礎沒有實驗的實際情況,我們對這三大模塊進行了以下改革:首先,精簡第三模塊的內容,使其僅占總學時的5%,同時在第三模塊中加入15%的實驗內容,從而使學生掌握基本的實驗操作;其次,把握第一模塊的內容,第一模塊為材料科學基礎基礎知識和基本理論,是材料科學基礎學習的重點,這部分的學習可以使學生初步了解材料科學基礎的本質,同時在第一模塊增加材料科學基礎的x衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學習,這部分內容達到總學時的40%;最后,強調第二模塊中與材料學專業相關的材料科學基礎內容, 占總學時的40%。第二模塊的內容非常繁多,我們通過學習原子和分子的運動規律、材料的形變及再結晶規律,使學生能熟練掌握與材料學專業有關的材料科學基礎知識,為后續材料學專業學習打下基礎。
3.2 教學方法改革
材料科學基礎是一門看似簡單,但掌握起來卻有相當難度的課程。在教學過程中必須盡快讓學生掌握材料科學基礎的學習方式,跟上上課節奏,學生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學過程中必須改革傳統的灌輸式教學方法。在教學實踐中通過借鑒前人的經驗和總結自己的教學過程中的教訓,在教學方法上主要做了以下改革:(1)通過現實的例子,引發學生學習材料科學基礎的興趣。針對材料是科技的基礎這特點,通過材料的突破實現國家的科技發展的例子,增加學生學習材料科學基礎的興趣。同時,介紹材料科學基礎與材料學專業其他課程的關系,使學生了解材料科學基礎對其專業學習的重要性,引起學生對材料科學基礎學習的高度重視。比如講到晶體結構和由于摻雜引起的缺陷內容時,可以介紹當前高科技領域的發展基本都是通過摻雜引起材料能帶發生變化的特點,激勵同學們努力學習好這門大部分高科技所需要的基礎知識,為將來祖國的發展作出自己的貢獻;同時介紹材料學專業方面的所有專業課或多或少的與這們課有關聯的特點,使學生了解材料科學基礎對其專業學習的重要性。(2)以晶體結構為主線,引導學生深刻理解物質的結構決定性質的原理。為了讓學生更好地掌握晶體的結構缺陷和性質的關系,如必須使學生真正理解什么是位錯運動,實際晶體結構中的位錯是什么樣子。(3)通過課本目錄,幫助學生學會總結,比較,歸納。材料科學基礎內容瑣碎繁多,在學習過程中,必須及時總結,比較和歸納,才能將材料科學基礎的內容形成整體,不致前面學的很快就忘記,影響后面內容的學習。在教學過程中,針對學生在長期學習過程中不看目錄的缺點,我們強調了目錄的作用。比如學習完一章后引導學生根據目錄回憶本章主要內容,象本章包括幾節,每節主要講了什么主要內容,其中重點是什么等。然后引導學生比較這一章與前面幾章的聯系和區別。最后,分析學過的內容,總結和歸納出要掌握的主要內容。(4)逐步引導,培養學生自學。大學教學的一個很重要的任務就是教會學生自學,學生在學習材料科學基礎的過程中對于晶體的結構和三元相圖,掌握起來具有較大難度,需要老師講解,但對于原子結構和鍵合相對簡單,可以通過在老師引導下,學生自學的方式掌握。這既節約了學習時間,又有效地鍛煉了學生的自學能力。(5)通過做凝固和晶體結構分析實驗使學生對書本上學的凝固原理和晶體結構缺陷有更深入的了解,如讓同學門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠,研究是凝固原理對其結構的影響,然后把凝固后的鋼錠用xrd(x射線衍射),研究其晶體結構和晶體缺陷,同時把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相,找出成分中的馬氏體等晶相組織,與書上的相圖對比,加深對書本上知識的理解。
3.3 考試方式改革
課程成績的考核是課程的重要內容,考核方式對教學效果有很大的指導作用。針對材料科學基礎的特點和主要內容,我們將材料科學基礎的考試方式分為三塊,一是傳統的閉卷考試,占總成績的60%,二是平時成績,主要是作業完成情況和每章主要內容總結等,占20%,三是實驗情況,在學生的實際操作中,考察學生的動手能力,以及通過實驗考察學生對課本內容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中,我們強調了課本的基本知識,同時,有相當數量的綜合題主要考察學生對所學的內容的綜合應用情況,而概念題則考察學生對材料科學基礎結構和本質的理解情況。
4.結論
通過以上教學改革探索,激發了學生學習材料科學基礎的興趣,加深了學生對材料科學基礎這門課的理解,為后續的材料學專業的課程學習打下了堅實的基礎。
參考文獻
1 張莉芹.“材料科學基礎”多媒體教學淺析[j].中國冶金教育,2008,5:58-59.
2 張建新. 《材料科學基礎》本科教學的改革與實踐[j].科技信息,2009,21:114-115.
3 王小槐,張照軍.《材料科學基礎 綜合設計型實驗教學的探索[j].實驗室研究與探索,2004,23(1):62-64.
4 杜雙明.材料科學基礎課程教學質量保障系統[j]. 技術與創新管理,2008,29(6):649-651.
5 付猛,沈榕.論材料科學基礎課程建設的基本原則[j].時代教育,2008,10:44-45.
6 王章忠, 張祖鳳, 巴志新. 應用型本科《材料科學基礎>>課程建設與改革[j]. 南京工程學院學報(社會科學版),2005,5(2):65-66
7 胡賡祥,蔡珣.材料科學基礎[m].上海:上海交通大學出版社,2002.
英文名稱:Journal of Materials Engineering
主管單位:中國航空工業第一集團公司
主辦單位:中國航空工業第一集團公司北京航空材料研究院
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-4381
國內刊號:11-1800/TB
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1956
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
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1. 專業英語教學現狀
專業英語是一門綜合性較強的課程,即包括基礎英語的基本知識又包含了特定專業的專業知識,因此其既具有語言教學的規律性又具有專業教學的規律性[1]。但目前,專業英語教學任務分散在各個學院,專業外語教師師資力量較薄弱,而且專業外語課時少,很難實現科技英語系統教學[2]。而學生從基礎英語教學模式一下子轉變為專業英語教學模式,面對大量復雜的專業詞匯及長句、難句,同學們初學時不易掌握,不會進行長句結構分析,不會詞性的轉換及詞序的靈活處理,因此翻譯課文經常不能表達原意。而且,一般專業英語課程開設在第六學期,此時同學們剛剛接觸本專業基礎課程,對專業知識和技能的理解和掌握有限,因此對于教材中一些專業性很強的知識很難理解,學生掌握起來較吃力而使其失去學習興趣,課堂中形成了老師為主的翻譯模式[3,4]。由于缺少了對科技英語體系的系統學習部分,同學們對科技論文的結構及撰寫格式不甚了解,在畢業設計環節,本科生撰寫英文摘要等方面的表現很差。
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。
專業外語聽說能力的培養同樣至關重要,而且培養過程需要一個長期的過程,并非通過 一兩次課堂教學就能一蹴而就,因此,這部分能力的培養主要是通過鼓勵學生自主學習來完成,鼓勵學生觀看相關材料介紹的視聽文件,在課堂翻譯過程中要求同學首先對原文進行朗誦然后進行講解,這就要求同學們在課前要做好充分的預習,提高他們的自學能力。此外,根據同學們撰寫的專業論文英文摘要,要求學生在課堂上做一個presentation,逐步提高同學們專業英語表達的自信,最終目的是培養同學們國際交流及應用的能力。
英文名稱:Journal of Jilin Institute Architectural & Civil
主管單位:吉林省教育廳科技產業處
主辦單位:吉林建筑工程學院
出版周期:雙月刊
出版地址:吉林省長春市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-0185
國內刊號:22-1288/TU
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1984
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
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關鍵詞:專業轉型;人才培養模式;材料科學與工程專業
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0128-03
湖南文理學院是湖南省確定的兩所專業轉型試點高校之一。2014年10月,湖南文理學院確定了首批5個轉型試點專業。我院的材料科學與工程專業有幸作為我校首批5個轉型試點專業之一,一年多來,根據學校整體方案的要求,按照《試點專業綜合改革、深度轉型發展建設任務申報書》目標任務,在我院已開展的應用型創新人才培養工作的基礎上,積極主動地開展了轉型專業試點工作,取得了良好的轉型效果。
一、理清專業轉型工作思路,全面謀劃專業轉型發展
轉變思想觀念,理清轉型思路,積極探索適合自身特點和需要的方法模式,開拓創新,主動轉型。化學化工學院的材料科學與工程專業究竟轉型為什么(轉型的實際內容)?怎么轉型(轉型的方式與方法)?專業轉型的路障在哪里(轉型工作關鍵點)?經過反復調研、探討,確立了“1234”材料專業轉型改革與探索新模式,即“一條主線”、“二個主體”、“三個對接”、“四個共建”。
“一條主線”,即應用型創新人才培養主線;“二個主體”指學校和企業承擔人才培養的雙主體責任,即通過充分挖掘和利用各種資源,為應用型創新人才培養服務;“三個對接”,即踐行“專業教學與行業產業對接”、“專業方向教學與企業對接”、“專業課程教學與企業崗位對接”;“四個共建”,即校企緊密結合,形成“共建人才培養方案與課程體系、共建實踐教學基地與師資隊伍、共建人才培養計劃與實踐教學模式、共建人才培養質量監控與評價體系”的合作人才培養體系與機制。高校專業轉型是一項持續性的工作,只有進行時,沒有完成時;專業轉型是一項永無止境的工作,沒有最好,只有更好。轉型工作需要全面謀劃、設計目標,不斷推進、總結和完善。我院的材料科學與工程專業的轉型工作重點突出“二個階段、三個建設”。“二個階段”,即為初創階段與提質階段。初創階段時間是2014年到2016年,在此階段,按目標和要求,使專業轉型工作初具成效,保證轉型專業人才培養方案的有效實施,為深度轉型發展謀篇布局,并為后續工作的推進打下較為堅實的基礎。提質階段時間為從2017年起一段較長的時間,做好補缺增強、精益求精工作,使轉型工作趨于成熟、趨于常態。“三個建設”是指在專業轉型工作進行過程中,要堅持抓好硬件建設、軟件建設以及強化教學與管理制度建設。硬件建設。加強實驗實習實訓基地建設,包括建設校內外創新實驗室(實驗室、研究所、科技園)、中試基地(孵化器)、實踐教學基地群(實踐教學基地鏈)。引進企業科研、生產基地,建立校企一體、產學研一體的大型實訓基地。為我院材料科學與工程專業各個層面的實踐教學內容的落實和完成創造良好的校內外環境。軟件建設。創新應用技術人才培養模式,構建科學人才培養方案。堅持“基礎知識夠用、專業知識管用、技能知識會用”的原則,合理安排教育課程和實踐教學課程及其比例。制訂符合材料轉型專業應用型創新人才培養的各類文本材料。強化教學與管理制度建設。在專業轉型過程中,需要對完善技術應用型人才培養各環節不斷地進行研究與探索,同時,還要不斷地總結和提煉經驗,必須強化實踐教學、合作教育管理等制度建設,從而使專業轉型工作更加卓有成效。
二、突出應用型創新人才培養主線,做實專業轉型工作
1.創新教學方法,深化教學改革。為突出“應用”與“創新”兩要素,確立了“3+1”人才培養模式,加大實踐教學力度,創新實踐教學體系。我院材料工程專業的人才培養方案按“3+1”模式分配教學時間,即一學年的時間為實踐教學時間,且集中實踐訓練時間為40周,其中,校內訓練12周,校外訓練28周。校內訓練的12周,主要完成生產實踐模擬訓練(生產實踐虛擬模擬、生產實踐中試模擬)、基礎創新訓練;校外訓練的28周,主要完成生產實踐技能訓練、應用性技術研究與開發訓練。通過組織、實施這些訓練,加大了實踐教學力度,強化了實踐教學的作用與效果。①制訂較為科學的、系統的實踐教學大綱。按實踐教學模塊制訂材料工程專業實踐教學大綱。包括實踐基礎訓練教學大綱、生產實踐模擬訓練教學大綱、創新訓練教學大綱、生產實踐技能訓練教學大綱、以及應用性技術研究與開發教學大綱。以生產實踐技能訓練模塊為例,每個專業方向的學生分別在四個實踐基地訓練,每個實踐基地訓練7周,共計28周。學生在每個基地的實踐教學訓練為280學時,其教學大綱與學時分配包括:三級安全教育(4學時,包括安全案例學習);企業基本情況與企業所在行業情況(2學時,另外,行業情況課外查閱、總結4學時);企業文化理念教育(2學時);企業組織與經營管理(2學時);生產工藝學習(6學時);生產設備、生產輔助設備與設施(4學時);原材料、產品的檢驗方法與儀器設備(4學時);產品生產配方(4學時);原材料與產品標準(4學時);各工序及設備的操作規程(160學時,包括操作訓練);產品的研究開發與技術革新(10學時,另外安排60學時創新研究);質量控制體系(4學時);企業發展探討(10學時)。②擬定規范的、健全的、具體的實踐教學內容。按照上述實踐教學大綱,結合每個實踐教學基地的具體情況,分別擬定各基地的實踐教學內容。③構建實踐教學評價體系。根據實踐教學大綱、實踐教學模塊屬性,結合各實踐教學基地具體的實踐教學內容,擬定了較為完善的實踐教學考評指標體系。從以下三個方面考評學生實踐教學效果:考評學生實踐教學中的態度、紀律、表現情況;根據各基地實踐教學內容,從應知什么、應會什么、應熟悉什么、應理解什么、應掌握什么等方面,考評學生實踐教學訓練效果;考評學生在實踐教學過程中思考與創新的成效。
2.加大課程群的建設力度,改革課程教學模式。根據地方及區域經濟發展的需要及人才培養實際條件,設立了無機非金屬材料方向和有機高分子材料方向。每個專業都設置了專業基礎課群、專業課群、專業方向課群和專業選修課群。在專業方向課群、專業選修課群中,加入了針對地方企業生產方面的課程或章節內容。實際上,我院編印的轉型專業實踐教學指導書包括基礎綜合部分、創新訓練部分、行業產業實踐部分三個部分,前兩個部分已基本完成,行業產業實踐部分,針對各基地的具體情況,正一一組織編寫,每個實踐教學基地的編寫內容分為基地簡介、公司管理與經營、生產工藝與技術、生產設施與設備、產品標準與檢驗、質量控制與環境保護、產品研究與開發幾大部分。強力推進課程教學模式改革。
3.創建創新訓練基地及實踐教學基地鏈。材料科學與工程專業轉型發展的目的就是為了更好地培養高素質的應用型創新人才。應用型創新人才的培養必需要有相應的環境和條件,需要有實踐教學基地,需要創新訓練基地。近幾年,我院利用學校轉型試點資金(160萬元)、中央財政支持(490萬元)、學科建設及國家項目獎勵經費(200萬元)、社會投入與社會資產并入(250萬元)共計1100萬元經費,來加強實踐教學的硬件建設,加強實驗室、實習實訓基地、實踐教學基地、創新訓練基地(中試基地、創新實驗室)和產學研協同創新中心建設。我院材料工程專業分成有機高分子材料、無機非金屬材料兩個專業方向,每個專業方向的實踐教學基地盡可能選擇與專業理論課內容相匹配的生產企業,使實踐教學訓練的內容盡可能地“對接”專業理論課內容,解決理論教學與實踐教學相脫節、學與用相脫離的問題,達到理論教學與實踐教學的融合,以滿足“三對接”的人才培養要求。這樣,也就形成了每個專業方向的實踐教學基地群,即打造出了“實踐教學基地鏈”。以我院材料工程專業有機高分子材料方向的校外實踐教學基地為例,我們按有機高分子材料的應用分類,重點創建了以下四類實踐教學基地:“湖南金帛化纖有限公司”、“湖南美華尼龍有限公司”化纖樹脂生產與化纖生產即化纖類基地;“臨澧安富包裝材料有限公司”、“湖南鄧權塑業有限公司”塑料制品生產即塑料類基地;“湖南太子化工有限公司”、“常德市博大化工有限公司”涂料樹脂生產與涂料生產即涂料類基地;“湖南中鋰新能源材料有限公司”電池隔膜材料生產即功能材料類基地。每個基地按“標準化”建設:一是設有實踐教學專門的組織與管理機構;二是有明確的管理制度與運行機制;三是建有實踐教學專用辦公場地、教師與學生專用生活場地;四是有統一的標示、規范的檔案。
4.打造“教練式”的實踐教學師資隊伍。通過產學研合作,加強適應轉型發展和應用技術型人才培養需要的特色師資隊伍建設。我院專任教師“雙師型教師”的比例由五年前的20%上升到目前的60%。通過到行業、企業掛職鍛煉和為企業開展技術服務等多種方式,加強在職中青年教師實踐教學能力培養,使本院專任教師既熟悉實際生產,又能不斷地解決生產實踐中各類工程技術問題,同時實現本院實踐教學指導教師由“領隊式”向“教練式”轉變。從公司、生產車間、生產線幾個層面聘任基地企業工程技術人員、管理人員、技術工人作實踐教學現場指導教師,通過明確其職責、規范其任務與要求,提高其指導水平,以壯大和完善“教練式”實踐教學師資隊伍。
三、堅持專業轉型探索,力求專業轉型實效
材料科學與工程專業深度轉型的目的就是為社會培養高素質的應用型創新人才。只有通過變換人才培養模式、調整人才培養方案、改革課程體系與課程內容,才能較好地實現人才培養目標。實踐教學的改革與創新,是實現高素質應用型創新人才培養目標的關鍵性內容之一,只有將理論教學體系的改革與實踐教學的創新緊密結合起來,才能使所培養的人才知識、能力與素質協調發展。當然,無論是理論教學還是實踐教學的改革與創新,都要針對社會現實,對于工科專業來講,就是要針對行業企業、面向各行業企業。要較好地做到這點,就要加大行業企業參與人才培養的力度,科學、有效地整合社會資源(人力、物力、財力、信息資源),以便更好地為應用型創新人才培養服務。