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明確將無機非金屬材料專業的培養目標定位在地方經濟建設需要的無機非金屬材料工程高級應用型人才,突出“一定基礎知識支撐、適當寬度專業口徑、突出某一專業方向、強化專業實踐能力、博專共存、以專為主、長短兼顧、持續發展”的特點,強調知識、能力和素質的協調發展,強調學生的工程實踐能力的培養與培育。通過教學計劃、教學內容、教學方法和教學手段的改革,突出工程實踐教學,強化實踐技能的培訓;確保學生工程實踐能力的提高。無機非金屬材料工程專業的人才培養方案在修訂后開設了兩個培養方向:
(1)傳統無機非金屬材料方向(硅酸鹽及耐火材料),培養學生利用高新技術提升傳統產業(水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等),在節能減排的技術改造中發揮作用。
(2)新型無機非金屬材料方向。加強學生對“廣泛材料”了解、認識、掌握的培養模式,通過對先進陶瓷材料、復合與功能材料、薄膜與微晶玻璃、材料表面改性等課程學習,在自主擇業中能快速適應新材料領域的工作環境。我專業在這兩個培養方向上,形成了以國家、企業需求為牽引,將材料基礎研究與新材料應用開發相結合的特色發展模式。
2以應用型人才培養目標為中心,優化無機非金屬材料工程專業課程體系
根據市場需求和學科發展,即主動適應社會發展,做到“一個專業,兩個方向,自主選擇”。“自主選擇”,即強調學生個性發展,增加選修課和選修覆蓋面,使學生有更大的自主選擇空間。在此指導思想下,對無機非金屬材料專業課程體系進行優化。
1)公共基礎平臺。按照教育部工科大學生培養要求由學校統一設置,分為必修課和選修課,該平臺提供了工科大學生應掌握的基本知識和人文素質。
2)專業基礎平臺。分為必修課、無機非金屬材料工程一級學科基礎課程、無機非金屬材料工程二級學科基礎課程。該平臺的設置可使學生掌握材料工程師所需的基礎知識和基本理論,為后續課程學習奠定基礎,對學生考研也有很好的作用。
3)專業課平臺。分為:
(1)專業方向限選課,此為無機非金屬材料工程專業的特色,學生在三年級自主選擇,分傳統無機非金屬材料方向和新型無機非金屬材料方向進行學習。
(2)專業任選課,專業任選課中的基礎課程可以使學生加強材料工程專業知識。無機非金屬材料專業學生就業的企業,既有新材料企業,也有水泥、玻璃、陶瓷等傳統企業,因此在第六學期開始開設就業針對性強的課程,能有效增強學生就業能力。
4)實踐平臺。分為:通識實踐課、學科實踐課、專業特色實踐課(分兩個專業方向)、畢業設計(論文)。
3總結
關鍵詞:無機非金屬材料工廠設計;專業課;教學方法
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)01-0213-02
《無機非金屬材料工廠設計》課程是為材料學無機非金屬材料專業高年級本科生開設的專業必修課,是在學生學習了專業課程后,掌握基礎理論及專業基礎知識的基礎上開設的。主要目的是培養學生具備對無機非金屬材料工廠及相關生產單位進行車間工藝布置、工廠規劃設計的能力。課程的主要內容有工廠工藝設計、物料平衡計算、設備選型及車間工藝布置等。《無機非金屬材料工廠設計》作為一門重要的專業課程,除涵蓋了本專業的基礎理論、基礎知識外,還涉及了其他相關學科的知識應用(運輸、電氣、動力、土建、衛生工程等),是一門綜合性較強的學科。因此,在講授這門課程時,我們不能簡單地按照傳統的教學模式單純地講解課本知識和內容,而是要理論與實踐相結合,探索適合本課程的教學方法,使學生在一種相對輕松、愜意的氣氛下學習工廠設計,從而提高教學質量。為此,筆者針對《無機非金屬材料工廠設計》課程特點及親身教學實踐,對本課程的教學方法進行了初步實踐和探討。
一、優化教學內容
《無機非金屬材料工廠設計》講述的是有關工廠工藝設計、物料平衡計算、設備選型及車間工藝布置等內容,同時涉及相關領域的專業知識,課程內容較多,而教學大綱規定的課時僅為24學時,因此在講課過程中要對教學內容進行精選,突出重點,精講難點,以點帶面介紹本門課程的主要內容。《無機非金屬材料工廠設計》是一門設計課,對于設計的概念、設計思想的介紹是這門課程的一個重點內容。工廠設計,作為設計中的一種具體形式,它有著一套固定的模式,在簡單介紹工廠設計的基本過程之后,要重點講解設計過程中的幾個關鍵環節。如在講授工廠總平面的布置和豎向布置一章中,工廠總平面布置原則是本章重點,在課堂上結合具體工廠的總平面布置實例詳細講解布置總平面要遵循的基本原則及相關的規范標準;再如講述車間工藝流程選擇章節時,要求學生查閱相關資料,了解無機非金屬材料工廠的生產工藝、產生流程、產品技術指標等,對部分課堂教學內容進行自學。教師在課堂上對重點內容進行詳細講解,對課程中的一般內容,只做一般講解。同時通過課堂提問等方式組織學生課堂討論,提高學生的自主學習能力。這種抓重點難點以點帶面的教學方法,充分調動了學生學習的積極性和主動性,使學生較好地掌握了課程的主要內容。
二、激發學生學習興趣
在教學過程中發現,對于這門課程的學習,部分學生感到難度較大,缺乏興趣。這主要是因為《無機非金屬材料工廠設計》課程的性質決定它必然與工廠生產實際緊密結合,而平時學生實踐機會不多,對無機非金屬材料工廠的實際生產過程了解較少,缺乏感性認識,比較生疏,再加上課程體系與其他專業課有所不同,就造成了部分學生學習困難,學習興趣不足。如何激發學生的學習熱情是專業課老師亟待解決的問題。在課程內容設置上要深入淺出,消除學生對課程的疑惑。在開課之初,學生對《無機非金屬材料工廠設計》這門課程普遍感到陌生,尤其對“設計”的理解覺得很玄妙,離自己的生活很遠。那么在對課程內容講述之前,首先要向學生解釋設計的含義。所謂設計是將問題解決的方法傳達出來的活動過程。在日常生活中會經常與設計打交道,比如制定學習計劃、美化寢室環境、搭配營養結構等都是一種設計活動,甚至學生們平時愛玩的游戲人人餐廳都是一種設計活動,而工廠設計只是這些設計活動中的一種具體形式而已。從身邊的小事說到工廠設計課程自然而然地消除了學生對課程的神秘感。在進行課程內容的講授過程中,如何幫助學生理解那些條條框框,單調枯燥的設計原則呢,同樣可以從學生比較感興趣的游戲人人餐廳說起,借助人人餐廳桌椅擺放原則與升級速度的關系說明,工廠生產要素的布置同樣會影響工廠的生產效率。以學生感興趣的游戲作比喻不但能增加課堂趣味性,活躍課堂氣氛,而且能使學生在很輕松的氛圍下,學習課程的主要內容。此外,在教學方法上改變那種“灌輸式”、“填鴨式”打消學生積極性的教學方式,以一種面對面交流討論的方式來對知識進行講授,不但可以拉近老師和學生的距離,活躍氣氛,還可以調動學生的注意力和積極性,使學生全面參與到教學活動中來,提高學生的學習效率和質量。
三、應用多媒體技術
多媒體教學是現代化的教學手段,因其具有能集成文字、圖像、影像、聲音及動畫等多種信息的功能而越來越受歡迎,對提高教學效果,激發學生學習興趣起到積極作用。《無機非金屬材料工廠設計》課程教學完全使用了多媒體授課,在電子課件中包括了無機非金屬材料工廠的總平面布置圖、工藝流程圖、生產車間工藝布置圖等圖片,通過對這些圖片的分析講解,能讓學生更直觀、清晰地理解工廠總平面布置圖設計的基本原則、工藝流程選擇的依據及車間工藝布置的注意要點。在圖片教學的同時,我們還適時播放了一些無機非金屬材料工廠介紹和生產情況的視頻,使學生能清楚、系統地學習教學內容。同時,采取討論式、互動式等多種教學形式,針對課件中的某個原則、某個流程圖不斷設置問題,啟發學生積極思考、拓展思維,引導學生積極討論、暢所欲言。在整個講授過程中,生動形象的教學內容配合討論式、互動式的教學形式,激發了學生對《無機非金屬材料工廠設計》課程的學習興趣,強化了他們對課程內容的感性認識,提高了學習效率,加深了學生對課程內容的理解,收到了較好的效果。
四、重視參觀教學作用
參觀教學是到生產實踐中對實物進行實地觀察、學習的一種教學方法,在《無機非金屬材料工廠設計》課程教學過程中顯得尤為重要。《無機非金屬材料工廠設計》是一門綜合性較強的學科。課程所講述的工藝設計、設備選型等內容決定它必然與工廠生產實際緊密結合。盡管在課堂教學中采用了多媒體技術,生動形象的電子課件強化了學生對工廠生產流程和布局的感性認識,但是圖片視頻仍無法代替現場實地的參觀認識。為此,我們組織了學生到長春亞泰雙陽水泥廠和雙遼福耀玻璃廠參觀學習。通過參觀學習使許多學生第一次看到了課本上靜止呆板的生產設備是如何運轉的,感受到書本上簡單的一個流程是如何通過復雜的工藝過程得以實現的,也體會到廠區內車間設備布局的道理所在。通過實地參觀教學,真正達到理論聯系實際,加深學生對書本知識的理解和記憶,收到了事半功倍的效果。同時,在參觀過程中,學生們都懷一顆強烈的好奇心對感興趣的問題不停地追問,極大地激發學生的求知欲,催進了日后的學習進步。
五、強化課程設計
關鍵詞:無機非金屬材料工程;材料工程檢測技術;改革與實踐
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1005-2909(2012)05-0105-03隨著建筑行業的不斷發展,土建類用人單位對無機非金屬材料工程專業學生的要求也不斷提高。目前,材料員、建筑材料(結構工程)試驗員、材料檢測工程師等材料工程質量檢測技術人員成為當前需求最旺盛的人才。材料工程檢測技術課程圍繞土建類用人單位和高等學校特色專業建設點的要求,依據無機非金屬材料工程專業培養計劃,以大土木特色教育為基點,以提高學生學習興趣為突破口,以培養學生創新能力為中心,以加強素質教育為宗旨,結合專業教學改革和專業課程建設,對無機非金屬材料工程專業材料工程檢測技術課程的質量教學進行系列改革和優化。
一、材料工程檢測技術課程教學現狀與質量教學目標
(一)材料工程檢測技術教學現狀
材料工程檢測技術課程是無機非金屬材料工程專業重要基礎課程,土建類高校教學重點應關注建筑材料基本性能檢測、建筑材料(結構工程)性能檢測和建筑工程質量控制三個方面。從當前開設無機非金屬材料工程專業的土建類高校培養計劃看,無機非金屬材料工程的材料檢測教學主要關注常用建筑材料的檢測[1-2],包括水泥、砂、石、鋼筋、砂漿、混凝土、瀝青等基本性能的檢測,很少涉及建筑結構和建筑工程質量控制。材料檢測、結構檢測和質量控制的分離,完全背離了實際工程中對材料檢測工程師的要求。無機非金屬材料是當前建筑結構中應用最廣泛的材料,材料檢測要與結構檢測和質量控制結合,才能保證建筑結構的安全性。目前,僅有同濟大學針對無機非金屬材料工程專業開設了材料檢測技術課程,教材采用同濟大學主編的《混凝土非破壞檢查與評估》,主要講授混凝土結構的檢測技術。安徽建筑工業大學無機非金屬材料工程專業開設的材料工程檢測技術課程,雖然涉及建筑材料(結構工程)檢測技術相關內容,但重點仍是建筑工程質量控制。
(二)質量教學目標
當前建筑領域要求檢測人員既懂材料又懂結構,這也成為無機非金屬材料工程專業的培養目標。通過材料工程檢測技術的學習,學生能對建筑材料(結構工程)檢測技術有一個全面的認識,為日后從事的材料工程應用行業打下基礎。
材料工程檢測技術的教學必須在加強常用建筑材料(水泥、砂、石、鋼筋、砂漿、混凝土、瀝青等)基本性能檢測的基礎上,增設相關建筑結構檢測課程,加強建筑結構(混凝土結構、砌塊結構、鋼結構、鋼管混凝土結構、木結構、柱梁結構、路面結構、樁基基礎等)的性能檢測。此外,作為一名合格的材料檢測工程師,必須掌握檢測試驗管理與計量認證等工程管理相關知識,熟悉監理工程師對建筑材料和建筑結構質量控制的要點、程序、質量問題(質量事故)處理等。
綜上所述,土建類高校無機非金屬材料工程專業在材料工程檢測技術課程的教學目標是培養材料與結構、質量與管理相結合,能利用現代化測試分析技術從事建筑材料與結構工程檢測鑒定、質量監督、施工、監理和結構加固等方面的綜合技術人才。
二、材料工程檢測技術質量教學優化措施
(一)優化教學方案、更新培養計劃
教學方案、培養計劃要做好課程間的銜接工作,避免重復教學。同時,在教學內容上推陳出新、與時俱進,盡可能反映本學科國內外的最新成就。
學校修訂了2011級無機非金屬材料工程專業的培養方案,以CDIO相關規范[3-5]要求為指導,以有利于提高學生工程實踐能力、團隊領導和協作能力、交流與表達能力及系統思維能力等為目標,構建以項目制為導向的理論與實踐一體化的課程體系。
另外,各相關課程重新修訂了教學大綱。新教學大綱把材料工程檢測技術界定為無機非金屬材料工程專業的專業基礎課程,主要講述結構工程現場質量無損檢測技術和建設工程質量控制兩個方面的內容,如無損檢測混凝土結構的強度和內部缺陷、雷達法檢測技術與紅外成像無損檢測技術等。該課程以建筑結構為主要對象,與工程實踐緊密結合,根據相關規范標準,利用現代化測試分析技術,對建筑結構的強度、內部缺陷進行測試分析和質量控制。
(二)改善教學手段、增加案例實訓
教學手段是提高教學質量、改善教學效果的重要途徑。在教學過程中,不斷改善教學手段,加強學生的主動性,創造性地運用多種教學方法(如討論式、互動式、學導式、啟發式、案例式、情境式、網上助學式等)以提高學生學習興趣。教師要努力從“以傳授知識為主”的教學模式轉向“以促進能力發展為主”的教學模式。
進一步加強多媒體教學[6-8],充分講解課程的重點、難點、實訓案例分析等,借助多媒體教學軟件的演示,將實訓案例的語言、文字、聲音、圖形和圖像等多種信息顯示在屏幕上,使學生進一步深化對實訓案例內容的理解和記憶,大大激發了學生學習的積極性和主動性,授課效率大大提高。充分利用校園網,在保證各級精品課程上網的同時,進一步加快網絡課程和遠程教育建設的步伐,實現優質教學資源網上共享。
(三)建設實訓中心、完善實踐教學
實訓中心是實踐訓練場所,包括校內實訓和校外實訓,其基本功能為:完成實訓教學與職業素質訓導、職業技能訓練與鑒定的任務,并逐步發展為培養高等教育人才的實踐教學、職業技能培訓、鑒定和高新技術推廣應用的重要基地[9]。另外,實訓中心還具有窗口功能、實踐教學功能和校企聯合紐帶功能。
根據培養職業能力的需要,與企業緊密結合實行校企共建,建設資源共享的校內材料工程檢測技術實訓基地。按照“營造真實性環境,進行生產性實訓”的原則,加大專項投資力度,更新教學設備,營造與建筑企業生產一線一致的職業環境,以滿足學生生產實訓和企業員工職業資格培訓的需要。
在學校無機非金屬材料工程專業2011級培養計劃中規定,實踐教學以項目為主體,輔助以其他教學形式。材料工程檢測技術課程的實踐教學與水泥基材料設計與控制、建筑節能圍護體系選擇與評價、材料工程設計三個實踐項目的訓練相結合,把材料工程檢測技術穿插安排在三個實踐項目中間,達到構思—設計—實現—運作能力的訓練。
(四)提高動手能力、參加工程實踐
實踐教學是提高學生動手能力的根本,而參加實踐比賽和科學研究是強化學生動手能力、培養學生學習興趣的主要途徑。材料工程檢測技術課程除了培養計劃內的實踐教學以外,還積極開展大學生創新活動,動員廣大教師利用業余時間,帶領學生結合各自科研方向參與科研創新和實踐比賽,如積極參與“挑戰杯”“水泥輕舟賽”“混凝土設計大賽”等科技創新比賽。另外,有能力的教師結合自身科研項目,帶領學生到工程現場進行實踐指導,借此拓寬學生實踐學習的渠道,創新實踐學習的方式,切實提高學生的實踐動手能力。
(五)改革考核方式、培養學生興趣
構建靈活多樣的考核體系,推進考試制度改革,改變一考定成績的做法,采取多種考核方式,加強對學生綜合能力的考察。
課程的考核應是對知識掌握、學習能力、態度、表現、方法和實踐能力的綜合評價,應建立綜合化的考評機制,把考試與學習全過程有機地聯系起來。要按照課程內容的特點,選擇合理科學的考試方式。
三、結語
隨著科技的不斷進步,材料工程的各種檢測技術也將不斷發展,也將不斷給材料工程檢測技術課程教學提出新的目標和要求。我們仍然需要不斷探索,不斷調整教學內容,改進教學方法,豐富教學手段,采取多種途徑,提高教學質量,培養學生的創新能力,實現教與學、學與用的最佳統一。
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Reform and practice on the education of detecting technology of materials engineering
ZHANG Gaozhan
(School of Materials & Chemical Engineering, Anhui University of Architecture, Hefei 230601,
Anhui Province, P. R. China)
[關鍵詞]材料 發展 金屬材料 無機非金屬材料 高分子材料
人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……
100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代。現在考古發掘證明我國在八千多年前已經制成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直占有主導地位。20世紀中葉以后,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。
現在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。
金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。
金屬基復合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人們廣泛的關注。它是一類以金屬或合金為基體,以金屬或非金屬線、絲、纖維、晶須或顆粒狀組分為增強相的非均質混合物,其共同點是具有連續的金屬基體。目前,特別是航空航天部門推進系統使用的材料,其性能已經達到了極限。因此,研制工作溫度更高、比剛度和比強度大幅度增加的金屬基復合材料,已經成為發展高性能結構材料的一個重要方向。1990年美國在航天推進系統中形成了3250萬美元的高級復合材料(主要為MMC)市場,年平均增長率16%,遠高于高性能合金的年增長率1.6%。
無機非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。在晶體結構上,無機非金屬的晶體結構遠比金屬復雜,并且沒有自由的電子。具有比金屬鍵和純共價鍵更強的離子鍵和混合鍵。這種化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。無機非金屬材料已從傳統的水泥、玻璃、陶瓷發展到了新型的先進陶瓷、非晶態材料、人工晶體、無機涂層、無機纖維、半導體材料以及光學材料。由于新型無機非金屬材料除具有傳統無機非金屬材料的優點外,還有某些特征如:強度高、具有電學、光學特性和生物功能等,因此它們已成為現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。
高分子材料為有機合成材料,亦稱聚合物。自20世紀20年代德國著名科學家斯托丁格開創這一學科以來,高分子科學和技術的發展極為迅猛,如今已形成非常龐大的高分子工業。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優良性能,在是工程上的發展最快的一類新型結構材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結晶聚合物和無定型聚合物兩類。結晶聚合物的強度較高,結晶度決定于分子鏈排列的有序程度。工程上通常根據機械性能和使用狀態將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產能的第一、二和三位。
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關鍵詞:綠色建材;培養體系;兩型社會;無機非金屬材料工程專業
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0234-02
節能和環保是當今社會可持續發展的兩大主題,建設“資源節約型、環境友好型”兩型社會已越來越被政府和社會各界所重視。綠色建材是資源消耗少、環保節能的一類新型建筑材料,切合國家建材產業發展戰略以及兩型社會建設的需要。大力開發和利用各種高品質的節能材料,是節約能源、降低能耗、保護生態環境的迫切需要。武漢工程大學無機非金屬材料工程專業是湖北省本科品牌專業,一直重視根據國家社會經濟發展的需求培養人才,近年來把綠色建材作為該專業的特色之一進行重點建設。我們在無機非金屬材料工程專業構建了以綠色建材為特色的高素質人才培養體系,有效推動了專業建設水平的提升,為地方及區域經濟的發展、兩型社會的建設輸送更高素質的工程技術人才。
一、高素質人才培養體系內容
1.高素質人才培養方案的優化。根據教育部無機非金屬材料工程專業指導委員會制定的《無機非金屬材料工程專業規范》,在人才培養方案“業務培養目標”和“業務培養要求”中突出綠色建材特色、強調工程實踐能力和科研創新能力的培養。充分利用現有硬件條件與人員條件,研究并整體設計了四年培養周期的課程設置、實踐教學環節和科研能力訓練及其學時分配比例、實施序次和成效評價體系。在課程設置和實踐教學環節中全面融入“綠色”元素,設置特色課程。同時強調課外科技活動、進一步突出實踐教學,通過優化整合,把第四學年調整為以實習、綜合實驗、課程設計、畢業設計(論文)為主的實踐教學年,重點加強對學生工程意識和實踐動手能力、科研創新意識和能力的培養。通過優化,將專業實驗課程中綜合性、設計性實驗比重提高到20%以上,使實習、綜合實驗、課程設計、畢業設計與畢業論文等綜合性實踐教學環節的總學時達到40周,總學分達到60。
2.高素質人才培養模式的探索。圍繞“武漢工程大學以‘三實一創’為核心的人才培養模式改革計劃”,結合專業自身發展特點、社會和行業需求,探索了以工程實踐能力和科研創新能力培養為主體、以綠色建材為特色的1+1+1高素質人才培養模式,突出對節能環保理念、工程實踐能力和科研創新能力的培養,切實提高學生對綠色建材的理解水平和實踐能力。以導師制的形式要求具有高級職稱的教師結合自己的研究課題吸收高年級學生進實驗室從事科研工作,多方位培養學生的創新精神與創新能力,并把學生獲得的科技成果計入學分,從制度上鼓勵學生創新。1+1+1創新人才培養模式具體為:1個科研課題:鼓勵學生在深入理解綠色建材節能環保理念的基礎上,自主選題,參加教師科研項目,并申報校長基金、節能減排等大學生課外科技活動項目。1名指導教師:負責指導學生完成科研項目中的一個具體內容,注重發揮學生的主觀能動性,培養綠色理念和科研創新能力。1年的系統實踐訓練:學生獨立完成有關綠色建材產品的實驗設計、材料制備與表征、主機設備(窯爐)設計與工藝設計等實踐訓練,帶著自己的“綠色建材作品”出實驗室。
3.師資隊伍建設。教師是辦學質量的根本保證。通過討論、學習、交流,在教師中樹立創新教育、實踐教育和環保教育的理念,并將其貫徹落實到課程教學和實踐教學中去,鼓勵教師積極承擔綠色建材相關的教學研究項目和科研課題。同時注重從企業聘請實踐經驗豐富、創新能力突出、環保意識較強的工程技術人員擔任兼職教師,指導學生的實習以及畢業設計。提高實踐教學的整體水平,并較大幅度提高了“雙師型”教師比例,
4.實驗室與實踐基地建設。充分利用中央財政支持地方高校發展專項資金“綠色建材實驗平臺”項目的投入,建立比較完善的校內實驗與實訓基地,建成“綠色建材合成與制備實驗室”、“綠色建材結構與性能表征實驗室”以及“綠色建材設計實驗室”等3個實驗室,形成比較完善的綠色建材實驗教學平臺,為高素質人才的培養提供有力保障。
5.教學方法改革。利用綠色建材的節能環保和循環經濟理念,激發學習興趣,重視培養學生的創新思維與自主學習能力。課堂教學方面:注重教學生“學”,多采用以歸納法為特點的啟發式教學,塑造學生的創新思維和環保意識;實踐教學方面:注重培養學生觀察、發現、表達、分析、解決問題的能力;考核方式方面:應注重知識的應用,考核方式不拘一格,減少筆試的比重;在實踐教學環節要重視過程,鼓勵創新。
二、高素質人才培養體系的實施方案
1.通過問卷調查、現場走訪等形式,了解在兩型社會背景下企業對無機非金屬材料工程專業本科生素質與能力的要求;統計分析調查結果,指導人才培養方案的修訂。
2.貫徹落實以工程實踐能力和創新能力培養為主體、以綠色建材為特色的1+1+1人才培養模式,并按照其要求,修訂相關教學大綱,制定合理的考核方式。
3.通過學習、討論、交流,在教師中牢固樹立創新教育、實踐教育和環保教育的理念。
4.利用中央財政支持地方高校發展專項資金的投入,建設完善的綠色建材實驗教學平臺,爭取與地方企業共建實驗室和實習基地,改善實踐教學條件。
5.在教學方法上,以節能環保和循環經濟理念,激發學習興趣,重視培養學生的創新思維與自主學習能力;重點探索啟發式、探究式、討論式、參與式教學;加強對實踐教學環節的過程控制,弱化結果驗證,鼓勵創新;進行課程考試改革和考核方式改革,減少筆試的比重。
三、高素質人才培養體系的作用與意義
1.以綠色建材為特色的無機非金屬材料工程專業高素質人才培養體系建設符合兩型社會建設發展需要,有利于提高“無機非金屬材料工程”湖北省本科品牌專業的辦學水平。
2.在人才培養方案和人才培養模式中突出“綠色建材”的特色,引入節能環保和循環經濟理念,有利于激發學生的學習興趣,提高教學質量。
3.綠色建材切合社會熱點及經濟發展需求,以綠色建材為特色的高素質人才培養體系的建立有助于學生形成質量-成本-效益-環境四位一體的新型工程觀,深入理解專業需求,切實提高學生的素質和能力。
4.有利于培養具有無機非金屬材料產業可持續發展及循環經濟理念、適合兩型社會發展需求、工程實踐能力和創新能力強的綠色建材專門人才,有效推動專業人才培養質量的提升,提高學生的就業競爭力。
綜上所述,我們根據一般地方高校工科專業本科生的特點,以無機非金屬材料產業發展的要求為指導,在無機非金屬材料工程專業構建了以“綠色建材”為特色、以工程實踐能力和創新能力為主體的人才培養體系,培養高素質綠色建材本科生,更好地服務兩型社會,研究成果可供其他高校相關專業參考或應用,具有良好的社會效益和輻射效應。