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高分子材料概论精选(九篇)

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高分子材料概论

第1篇:高分子材料概论范文

关键词:高分子材料基础;教学内容;教学手段;教学方法

高分子材料学科的学生培养,应立足于其创新精神和创新能力的培养,立足于对学生综合素质的培养,以满足社会对高分子材料学科人才的需求。为此,在“高分子材料基础”课程的教学中,我们坚持“给大学生创造机会与条件,充分发挥其潜能,逐步培养其自主式、合作式和探究式的学习习惯以及创新意识、创新能力和科学精神”的教学宗旨,积极探索教学内容、教学手段和教学方法的改革。

一、教学内容的整合与优化

我校自2002年开始在高分子材料及其相近专业开设“高分子材料基础”课程。课程教材选用“面向21世纪课程教材”《高分子材料基础》。此教材的特点是涵盖了高分子材料学科的基本理论、基本知识以及典型材料的制备与应用,并且对当前一些高分子材料学科前沿性的理论与知识给予了充分的阐释。但是,为了适应本科教学的需要,给学生一个清晰的学习脉络,在规定的学时内完成讲授任务,通过认真讨论,我们按照“删繁就简,削枝强干,突出重点”的原则,对教学内容进行了整合与优化,使学生在有限的时间内,尽量学习到课程的精髓。

教材内容体系主要如下:材料科学概论、高分子材料的制备反应、高分子材料的结构与性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基复合材料。

通过对教材内容的整合与优化,对“高分子化学”、“高分子物理”中涉及到的基础理论知识内容,通过以绪论的形式,以新的角度给予重点讲授,目的是引出以下的重点讲授内容。并且,在绪论的讲授中增加了对历来在高分子学科中作出突出贡献的专家,尤其是获得诺贝尔奖的科学家的生平事迹的介绍,以提高学生的学习兴趣。整合优化后的课程教学内容为:材料与材料科学(含:材料概念及分类、材料结构、材料性能、材料制备、材料的发展简史、高分子材料突出科学家简介、材料科学范畴及任务等),通用高分子材料(含:塑料、橡胶、纤维、粘剂及涂料),功能高分子材料(重点:功能高分子材料的设计及制备方法、高分子催化剂、高分子功能膜材料、高分子医用材料、智能高分子材料等),聚合物共混物(重点:制备方法、形态结构、性能、增韧塑料增韧机理等),聚合物基复合材料(含:聚合物基宏观复合材料、聚合物基纳米复合材料)。

此外,在进行讲授的过程中,也插入一些花絮。例如在讲授聚酰胺树脂时,介绍尼龙(Nylon)名称的来历:尼龙最早由杜邦公司的Carothers领导的美国和英国科学家团队研制成功的合成纤维材料,为纪念这一研究成果,铭记两国科学家的贡献,取两国的首都城市名首字来命名,即New York取NY,London取LON,合成一个新名字NYLON(尼龙),等等。以引导学生树立远大理想,刻苦努力学习,为祖国的建设与发展作出贡献。

二、教学模式的改革与实践

荀子曰:假舆马者,非利足也,而致千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,善假于物也。所以教学手段与教学方法的改革对提高教学质量是至关重要的。因此,为了提高教学质量,在教学方法和手段上,我们也积极进行了一些改革与探索。

1.教学手段的改革

一是采用多媒体教学增加课程的信息量和内容的直观性。我们按照教学内容制作了教学课件,课件中对一些难以理解的教学内容进行了直观处理,使学生能够更好地理解。例如,对一些塑料加工设备的运行专门制作了部分动画,使其讲授更加生动直观。另外,通过利用多媒体教学,减少了板书的环节,节省了大量的时间,增加了课程的信息量。

二是利用学校的“课程中心”加强与学生的课外交流。通过学校的“课程中心”,达到师生互动的教学辅助模式,提高学生的自主学习能力及教学效率。学校“课程中心”设有教师论坛、课程论坛、专家论坛、答疑信箱和个人空间等板块,可以达到课下师生之间互动的目的。此门课程充分利用以上功能,实现了教师上传电子课件、课程相关文献资料等,学生下载课件资料、上交作业、提出问题、在线测试等,达到了师生及学生之间相互访问、交流、互动的学习目的,调动了学生学习的主动性与创造性。

2.教学方法的改革

主要采用“精讲解多讨论”的方法,引导学生的学习兴趣,发挥学生的学习主动性,教育学生要知学、好学、乐学。为了使学生达到乐学的至高境界,教学中采取了以下方法:

一是在课堂教学中针对重要的知识点设计出系列问题,有意识地向学生提出,由学生经过自由讨论后,请学生回答。

二是增加了课程论文的写作。由于学生刚刚接触到部分专业课程,关于专业科研论文的写作技法不熟练,一开始只要求学生就所讲的一些内容,如针对某种塑料,查阅至少10篇近期的论文,通过分析、归纳、总结,进行综述写作。为了使学生按照规范来写作,利用课余时间给学生讲授综述的基本要求及写作方法。通过综述的写作,锻炼了学生自主学习的能力、查阅文献的能力,以及对文献分析、归纳、总结的能力、并且使他们通过写作论文产生一种成就感。

三是布置自学内容,对自学的课程内容要求写出课程读书感想。学生通过自学,将书本上的内容消化成自己的知识,再经过归纳总结,写出读后感,使他们对所学的知识牢固掌握。

这些方法与手段的使用,使学生自主学习、合作学习和探究学习的能力得到提高,从而提高了此门课程的教学效率,也对其他课程的学习起到了促进作用。

三、改革取得显著效果

“高分子材料基础”课程涉及的教学内容比较庞杂,系统性较差,在讲授的过程中不易形成严密的体系,特别是涉及对一些材料的制备、性能、应用等讲解时,跳跃性大,内容枯燥,吸引力不足。但是,通过对课程内容的整合优化以及采用了一些有效的教学手段与教学方法,使该门课程的教学取得了一些很好的效果。

1.学生知识面得到拓宽。本门课程是高分子材料专业在本科教学中一门全面介绍材料知识的课程,学生在学习一些基本理论基本知识的基础上,通过对一些常用材料的知识学习,对高分子学科的发展、应用等有了更深的、更清晰的认识。学生普遍认为,通过学习使他们对专业知识从懵懂、迷茫转为清晰、明确,使他们的专业知识面得到的拓展。学生在掌握该课程的核心内容后,对于专业后续课程的学习、学业专题研究以及研究生阶段的学习都起到了重要的促进作用。

2.学生学习兴趣得到提升。大力开展多媒体教学和网络教学,发挥学生学习主动性,以及增加讲授一些与课程有关的知识发现过程、相关课程内容涉及的科学家的趣闻轶事等等,学生普遍反映通过学习此课程,自己的学习兴趣及学习能力得到了较大的提高。例如,通过“课程中心”达到了学生与教师之间的交流互动,学生的写作能力,对问题的认识深度、广度,对文献的分析、归纳、总结能力等都得到了很大提高。

3.学业负担转化为精神享受。学生普遍反映,通过在课堂上讨论问题,通过课下搜集相关资料,在“课程中心”提供的个人空间上发表,通过整理自己设计的BLOG空间等等,使自己的自主学习能力得到升华,学习成为一种对美好事物的追求,将枯燥的学习负担转变为一种精神的享受。

第2篇:高分子材料概论范文

关键词:大班授课、小班研讨;教学模式;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)18-0207-02

近几年,大班授课、小班研讨这种创新型课堂教学模式逐渐在我国高校中被采用,四川大学高分子科学与工程学院在本科学生高分子物理课程的教学中尝试采用了大班授课、小班研讨的教学模式。有效地激发了学生的想象力和创造力,调动了学生学习的积极性主动性,加强了教师与学生之间的互动与交流,加深了学生头脑中对课程一些基本原理、问题的理解,有效提高了教学效果。

一、高分子物理课程中引入“大班授课、小班研讨”教学模式的意义

著名的哲学家、数学家阿尔弗雷德·诺斯·怀特海曾经对于大学的意义做过这样一番精彩的论述:“大学是进行教育和从事研究的场所。大学之所以有理由存在,是因为它使老少两代人在富于想象力的学习中,保持了知识与生活热情之间的联系”。如果能为书本上的知识插上想象的翅膀,年轻人就能激发无穷的创造力。这就是我们将“大班授课、小班讨论课”模式引入高分子物理课程的初衷,即在课本知识的基础上,给学生广阔的思考空间,以激发他们无穷的想象力和创造力。大班授课以向学生传授课程的基本概念、基础理论为主,小班讨论以讨论、分析和解决实际问题为主,为学生答疑解惑。大班授课、小班研讨就是将这两种传统的教学模式结合起来的课堂教学方法。在课程教学过程中,具体是老师根据教学大纲的安排进行主体内容、知识与理论的讲授;小班研讨是将大班的学生分成讨论小组,在教师组织与指导下进行的相互讨论。这需要教师事先布置讨论题目和学习任务,要求学生要提前准备,查阅相关资料,然后对这些资料进行归纳、分析和整理。小班讨论时需要学生分工合作、充分表达、善于倾听、学会总结,教师则要抓住适当时机进行点评并加以引导。相比于大班授课小班研讨课的班级小、人数少,所以学生的参与度高,每个学生都能参与,并且必须动脑、动手、开口。小班研讨课改变了单一的通过老师讲授获取知识的方式,知识不再是的单向传递,而是一种多向交互。小班研讨课的内容丰富、形式多样,更能调动学生学习的积极性主动性,学生在讨论前需要做充分的准备,学会收集信息,并做出相应的分析和判断,再综合运用知识发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。此外,在讨论过程中需要认真倾听与表达,有利于加深学生对所学知识的理解,更能激发学生的想象力和创造力。“高分子物理”属于高分子材料等专业本科生的专业基础课,课程内容繁多、体系庞杂、知识点多,虽然与高分子材料的实际性能结合得较为紧密,但内容机理相对枯燥,使用形式单一的讲授法,学生理解非常困难,无法达到预期的教学效果,更无法培养学生强烈的好奇心、独特的思维方式和丰富的想象力,因此对于大班授课、小班研讨有着内在的本质性的要求。

二、大班授课、小班研讨的在高分子物理课程中的实施

大班授课沿用了以往传统的讲授法,主要给学生们系统讲授课程的主要内容;小班研讨则形式多种多样,针对一些与课程相关的实际问题展开讨论。在大班授课、小班研讨的实施过程中,小班研讨是这种教学模式的核心,需要实实在在做好讨论前的准备、讨论中的组织和讨论后的评价三个环节的工作。

1.小班讨论课前的充分准备。首先教师在讨论前要精选教学内容,只有那些具备多种选择并与高分子材料实际应用紧密结合的教学内容,才适合选作学生的讨论题目。此外,还要有一个范围相对广一些的研讨主题供学生选择。所以我们在选题上着实下了一番心思,希望既能与高分子物理学科紧密联系又能激发同学们的思考,于是我们在基本科学问题的基础上,设置了一些情景模拟题,以下是其中一个思考题:“你是中国海洋石油总公司(简称中海油)的一名高级工程师,有一天新闻中传来噩耗,你们的渤海湾油田发生非常严重的漏油事故。给渤海湾水域环境造成了非常严重的危害,事件平息后,公司高层决定你们实验室未来两年的研究重点是在完全水环境下超疏水亲油材料的研发,用于对水体中油污的清理。今天你将要向公司高层陈述你所设计的这种超疏水亲油材料。(提示:发泡材料为佳,质量轻,在水中不会因为重力作用而下沉)”。这个思考题的目的是让同学设计一种超疏水亲油材料,结合上去年中海油的漏油事故,让学生对这个题目的现实意义有更深层次的理解。同学们在表现形式上也有更多的选择。然后,将学生进行合理分组,由小组组成讨论大组,大组人数控制在20人左右。将讨论题目布置给学生,并使学生明确教学目标以及自己所要做的事情。学生在讨论课前所要做的准备就是大量收集与题目相关的资料和信息,并对这些材料进行归纳整理,准备进行讨论。

2.小班讨论过程中教师的组织和学生的参与。讨论过程中学生是主体,这就既要求他们积极主动地表达自己的观点,又要求他们能认真仔细地倾听别人的看法。教师则主要负责讨论的组织和引导,把握讨论进展的程度,在恰当的时机给予适当的指导,力求使每一位学生都参与到讨论中来。研讨进行的过程中,要将主题发言、点评和自由讨论相结合。在讨论中我们的具体方法是:先由每个小组选出一人,关于讨论题目进行5分钟的观点陈述或说明;再进入自由提问时间;小组成员(未做陈述者)提出问题,也可指定其他任一小组成员(未做陈述者)回答,也可以抢答(但也必须是小组内未做陈述者),若小组只有一人,则陈述、提问及回答等全部由自己完成;如此循环,直至每个小组成员都回答一次问题,结束;最后每小组选出一名成员,针对刚才的讨论进行总结,时间为2分钟。学生在讨论课环节的成绩占期末成绩的10%,讨论课环节的成绩包括两部分:评委给分加上讨论中发言、提问等表现的加分;任课教师、助教、高年级研究生(友情客串)组成评委组,评委给分由每位评委给分,去掉最高分和最低分后的平均值。讨论的形式可以多种多样,实验证明学生们各方面才能都远远超出我们的预想,各个组的内容都很丰富、形式也很多样化,如:小品、相声、话剧、访谈、歌曲等等。将高分子物理的相关知识通过这些新颖的形式表现出来,这样既能使学生较为准确的掌握,课堂氛围又轻松有趣,又能充分调动他们的积极性和主动性。通过小班研讨课,同学们纷纷表示得到了很多收获。台上的同学表演的精彩纷呈,台下的同学提问也非常的热烈。每个同学都加入到了这次活动中来。最后经过评委现场打分决出了“最佳创意奖”、“最佳全能奖”、“最佳辩手”的奖项,并给获奖的团队颁发了奖品。

3.小班讨论课后的总结与展望。同学们对“小班讨论”课给予了很高的评价,总结之后可以用“新颖、有趣、丰富”三个词来形容。“新颖”是指选题的创新性,援引一位同学的话:“我从未上过如此有趣的课程,原以为高分子物理都是严肃而枯燥的,没想到和生活如此贴近,我们学习更有劲儿了!希望这种形式的课程能够多一些。”“有趣”体现在表现形式的多样性。每个青年人都是一个有待开发的小宇宙,在这次讨论课中,作为老师也有很多收获,我们看到了每个学生身上的潜力,更坚定了我们作为一名教师的使命感和光荣感。小班讨论课同学们呈现的知识用“丰富”来形容一点也不为过。同学们在资料的收集和查找上也花费了一番功夫,调动了网络、纸质图书、四川大学数据库等一切资源。经过讨论课,无论是老师还是学生都觉得获益匪浅。小班讨论课结束后,根据收集的学生的反馈,结果表明我们在“高分子物理”课程的教学中采用的“大班授课、小班研讨”的教学模式达到预期的目的,现有的讨论题目在近几年仍适合在其它班级继续讨论。今后教学中的应进一步加强“小班讨论”,一方面拓宽讨论内容,另一方面在讨论形式上引入辩论等形式。这正是小班讨论式教学法与大班讲授法的区别之处,在成绩的评定时侧重的是学生在讨论过程中的表现,而非讨论的结果;这就要求在评价讨论结果的同时,对学生在整个讨论过程中的态度、思维过程、行为细节等进行相应的记录与评价,所以如何更科学合理地评定小班讨论中学生的成绩是值得今后商榷的问题。

大学是培育人才的最高殿堂,而大学教育的成功并不仅仅由考试成绩的优劣来衡量。跳脱出让学生在课堂上“吃大锅饭”的教学模式而重视每一个学生的个体关怀是助力学生走向成功的重要途径。激发学生的创造力并给与他们更广阔的舞台是这次高分子物理“小班讨论课”的核心价值所在。而我们也在教学改革的道路上成功的迈出了第一步。

参考文献:

[1]张志明,徐天凤,李婷婷.高高分子教学中开设小班研讨课的意义探讨[J].广东化工,2012,40(13):197-203.

第3篇:高分子材料概论范文

摘 要:文章以安徽农业大学为例,分析高等农林院校新建材料科学与工程专业的特色,即在于以农林生物质材料为主要教研对象,因具有循环再生及环境友好等特征,成为21世纪热点发展领域,在时代需求、发展方向与专业依托等方面富有特色,并结合其专业创建过程中的师资队伍建设、专业性教材建设、实践教学与创新创业等问题,提出采取夯实学科基础、加大人才引进力度、加强专业基础建设、优化实践教学体系、开展创新创业教学等措施,提高学生的综合素质和能力,以实现人才培养目标。

关键词:高等农林院校;材料科学与工程;特色;路径

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)05-0030-03

材料是国民经济建设的物质基础。材料科学是21世纪的支柱学科和技术先导,是众多学科发展的坚强后盾,材料在某些领域已成为制约我国关键技术的瓶颈。随着经济快速发展和国际竞争的加剧,高新材料的地位日益凸显,社会对材料科学与工程专业技术人才的需求越来越高。

材料科学与工程专业是一门主要涉及物理、化学、计算科学、工程学和材料学的综合叉学科,其内涵极为丰富,涵盖金属材料、冶金、无机非金属材料、高分子材料、材料物理和材料化学等二级学科,是研究材料的组成与结构、合成与制备、性质及使用性能、测试与表征等四个基本要素及其相互关系与制约规律的一门科学[1-2]。

目前,我国大部分院校开设有材料类及其相关专业,根据院校自身发展特点,大致分为两种类型:一类存在于理工院校,与冶金、机械、金属、非金属和高分子材料交叉融合,侧重于从实际应用领域来探求新材料的制备、性能评价与使用;另一类存在于综合性大学,由物理学和化学孕育并分化形成材料物理与材料化学,侧重于基础研究方向[3-4]。由此可见,基于不同起点和研究重点,这两类材料学科研究方向在发展中自我完善又相互靠近,形成了基础研究与应用研究逐步融合发展的方向。

一、新建材料科学与工程专业的特色

(一)时代需求方面

随着时代的发展,材料科学与工程研究方向正从传统领域向新型生物质功能材料拓展,农林生物质材料主要以木本、禾本和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料,通过物理、化学和生物等高科技手段,加工成性能优异、环境友好、附加值高的新型材料[5]。2010年教育部明确提出要大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业,要加大战略性新兴产业人才培养力度,支持和鼓励有条件的高等学校申报与战略性新兴产业相关的专业,其中新材料产业中的新型生物质功能材料就是优先申报的领域[6]。目前,高等农林院校每年向社会输送此类人才最多400人,远远不能满足国家未来战略性新兴产业发展对人才之需求,在此背景下,安徽农业大学成功申报了材料科学与工程专业。

(二)发展方向

所谓专业特色是指学校根据所具备的优势条件,经过长期的办学实践逐步积淀形成,具有优于其他学校的、独特的、稳定的、鲜明的个性特点并为社会所承认的专业风格[7]。高等农林类院校在农业和林业等方面积累了深厚的研究基础。

随着我国经济的快速发展,能源等资源供给存在巨大缺口,已成为可持续发展的瓶颈。目前,世界上每年主要以石油为原料生产约1.57亿吨的高分子聚合物,同时产生8000多万吨的塑料废弃物,从理论上讲,聚烯烃塑料在环境中自然降解需要200年甚至100万年的时间,大量的废弃塑料积累在环境中,给环境修复带来了巨大的压力和破坏,而且石化资源是有限的。可再生、可循环利用、无污染的植物资源在自然界中储量丰富,发展潜力大,加快生物质资源的培育、研究和利用,发展农林生物质材料产业,对缓解资源与环境压力意义重大,符合可持续发展和循环经济的理念,将成为不可逆转的历史潮流[8]。我国生物质资源品种及产量位居世界前列,年均生产量约21亿吨,其中仅农业秸秆年产量就达7亿吨,目前只有约5000万吨得到初级利用,发展潜力很大[9-10]。农林生物质材料作为材料科学与工程专业的研究对象,其发展前景具有不可替代的优势,专业性人才的培养势必能够推动生物质材料研究的步伐,满足社会对人才的需求。

(三)专业依托

全国大约有7所高等农林院校在木材科学与工程本科专业基础上,以新型生物质功能材料为方向新建材料科学与工程专业,借助木材科学与工程专业的传统优势,短期内提升材料科学与工程专业发展的水平和质量。安徽农业大学是一所具有80多年办学历史、学术积淀深厚的省属重点高等农林院校,长期以来,与林业生物质材料相关的林业工程、农业工程、纺织工程等学科得到了飞速发展,在木材功能材料、纤维功能、农作物秸秆改性材料等方面已取得了一系列的研究成果,具有较好的学术积淀和较强的师资队伍。安徽农业大学以木材科学与工程实验室、林产化学与工程实验室、高分子材料与工程实验室、纺织材料实验室等为基础,整合现有资源,进行优化组合,创建了材料科学与工程专业,培养生物质材料与工程专业人才,满足了国家和安徽省新型战略产业发展之需要。

二、新建材料科学与工程专业面临的挑战

新建材料科学与工程专业面临的机遇与挑战并存。如何抓住机遇迎接挑战,需要认真剖析建设过程中的诸多“障碍”,才能将挑战转化成机遇。

(一)师资队伍建设

新专业师资队伍存在的问题主要集中在教师资源少,专业教师年轻化,教学科研成果缺乏积淀上,因此如何在短期内建立起职称结构、学历层次、年g梯度合理的师资队伍,是新专业建设亟待解决的关键问题。

(二)专业教材建设

以生物质材料为发展方向的高等农林院校新建材料专业,由于办学时间短,针对生物质材料的系列教材缺乏,目前选择的或是理工院校,或是综合大学同类专业的教材,或是农林院校相近专业的教材,因此针对性、系统性不强,生物质材料特色不明显,教师和学生都不甚满意。

(三)实践教学

实践教学作为人才能力培养的核心,在“双创型”、“复合型”人才培养过程中起到十分重要的作用。新专业在建立之初,通常存在实验室建设不完善,实习基地建设不规范,实习点较少,创新实践活动缺乏新颖性等问题。如何建立“网络化”、“系统化”的实践教学模式是创新型人才培养的关键。

(四)创新创业教育

大学生就业形势严峻,缓解就业压力的一条重要途径是走创新创业之路,学校有责任培养他们的创新创业意识和能力。我们都知道要o学生一杯水,教师得有一桶水的道理,因此,创新创业教育的质量和效果,首先取决于学校及教师自身创新创业的水平,这就为学校和教师提出了新的更高要求。显然,对于新建专业,教师的精力更多尚在适应课堂教学的努力中,自身创业经验缺乏,教师和学生创新创业水平亟待同步提升。

三、新建材料科学与工程专业的发展路径

在新建材料科学与工程专业的过程中,为了弥补发展中的不足,解决发展瓶颈,提升专业发展层次,针对材料科学与工程专业知识特点,进行教学体系改革,调整专业知识结构,变革教学方式,不断优化专业基础建设,解决建设过程中出现的问题。

(一)夯实学科基础,拓宽专业口径

农林院校材料专业虽然以农林生物质材料为主要方向和特色,但课程的设置要充分考虑材料学科的共性基础,考虑多学科的交叉融合,使得培养的学生既有学科特色,又有广泛的社会适应性,如安徽农业大学开设了理论力学、材料力学、高分子化学与物理、物理化学、高分子材料学、生物质资源材料学、复合材料学、材料装备学和胶合材料学等基础课程,学生毕业后的就业或深造可在高分子材料、以植物资源为基础的生物质材料及复合材料等领域,为学生今后的发展奠定坚实的基础和宽广的空间。

(二)加大人才引进力度,建设结构合理的教师队伍

师资队伍的水平是办学质量的根本。新建专业的教师紧缺,是亟待解决的最重要的工作之一。虽然有校内传统相关专业部分教师能够承担新专业的教学,但仅仅是一种应急措施,教师知识构成的局限性、师资整体结构的系统性,都远不能满足新专业建设和发展的需求,因此师资队伍的建设刻不容缓,必须要加大人才引进的力度,采用灵活多变的政策广纳人才,包括从师资队伍充沛的老牌兄弟院校、科研院所等,通过人才合理流动,实现教师资源的优化配置。同时要加强对新进青年教师的培养,激励他们参与国际、国内访学交流和社会实践,促进师资队伍快速成长。如安徽农业大学在人事引进制度上采用“一人一议”政策,最近从国外著名大学引进1位材料专业的30岁博士后,并破格聘他为教授。

(三)加强基础条件建设,全面服务新专业的发展

在新专业建设之初,教材、实验室、实习基地等基础条件都很不足,对这些基础条件必须同步建设,才能在短期内适应新专业教学所需。

1.教材建设。教材是学生课堂前后预习和温故知新的物质条件,必须跟进,但新建专业教材的配套性总是不尽如人意,虽然现在教材版本繁多,表面上选择余地很大,但不可否认,粗制滥造现象也不罕见,因此对现有教材的选取必须高度重视,要充分发扬民主精神,集思广益,将真正优秀的、适合的教材甄别出来。同时加强教材编写力度,对尚不成熟的脚本,先作为讲义印发给学生,经过一届学生的试用,在修改完善后正式出版,逐步建立起一套针对性强的教材体系。

2.实验室建设。实验室建设是新专业建设中资金投入最大的部分,涉及实验用房的建设、实验仪器设备的购置及实验教师的培养等诸多方面,牵涉面广,需要学校多部门的磋商协调。往往基础课实验条件建设容易实现,因为基础课实验内容的刚性强,建设思想易统一;而专业课实验室建设弹性大,投入多,易受到挤压或拖延,但专业课实验室恰恰是体现专业特征的地方,是学生创新训练的主要场所,也是教师科研的主要依托,因此在实验室建设中,对建设目标的充分论证、建设过程的细致规划,是专业实验室建设得到学校理解支持的关键。如安徽农业大学在材料科学与工程新专业实验设备购置方面,近三年投入300多万元。

3.实习基地建设。实践教学离不开实习基地,离不开相关行业的企事业单位。让这些企事业单位乐于接收学生的实习,必须从实习安全、产学研合作、人才输送与就业等多方面为企业着想。学院动员所有领导和教师主动出击、多方联系,在诚信的基础上,解除企业对学生实习的顾虑。如安徽农业大学在竹材的基础研究方面具有较多成果,积极探讨竹材深加工的应用方向,因此与安徽龙华竹业有限公司达成了合作共识,建立了良好的校企合作实践教学基地。

(四)优化实践教学体系,提升学生的实践能力

实践教学是确保学生理论联系实际、学以致用的重要环节,这也是工科专业的一个重要特征,材料科学与工程专业更是如此[9-11]。如安徽农业大学为了学生将来更快地适应工作需要,成为社会需要的精英人才,在专业课设置中几乎都有配套实验,根据教学内容,加强理论与实践的结合,为了突出实验教学的全过程化,通过开设综合性、设计性实验,进一步提高学生的创新能力。

(五)开展创新创业教学,提升学生的创新能力

校内的创新创业教育需要鼓励和氛围,通过宣传大学生创业先进典型,培养学生创新创业的意识、信心和勇气;通过创新创业讲座和科研活动,形成以项目和社团为组织的“创新创业教育”实践群体,如安徽农业大学每年开展“创客”大赛,每个班级组成若干团队参赛,让学生在参赛过程中得到锻炼和提高。另外每年都有国家级、省级和学校创新基金项目,鼓励二年级以上的学生组团申报,到大四时,基本上每位学生都是创新基金项目的参与者。

此外,创新创业需要走出校园、走进社会,从专业的角度去发现问题、需求和不足,寻找专业的创新点,进而发现创业的切入点,提升创业的竞争力。要求学生走进社会,首先教师要密切与社会的联系,如安徽农业大学对新建专业给予一定经费上的投入,支持教师通过参加学术会议、加入行业协会等途径,开拓社会资源,为学生搭建创新创业训练的桥梁和平台。

四、结语

材料科学与工程专业已呈现出与多学科相互渗透、交叉综合的发展趋势,以生物质资源为材料主体是高等农林院校材料科学与工程专业的特色,顺应了当今社会经济对高素质人才需求。它在新建过程中出现了一系列的问题,这些问题要在实践中予以解决,最终目的是为了办好新专业,引领新专业走入正轨,迈向一个较高的发展平台。因此,我们要探索出一条适合我国国情的、具有国际化与工程背景、富有创新创业精神和实践能力的高素质材料类人才培养的路子,提高我国材料工业水平并使之具有可持续发展能力,使我国尽快从一个材料大国走向材料强国。

参考文献:

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[3]杜双明,王晓刚.材料科学与工程概论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011:1-3.

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[5]鲍甫成.发展生物质材料与生物质材料科学[J].林产工业,2008,(4).

[6]陈礼辉.充分利用可再生资源、大力发展生物质材料[J].中华纸业,2009,(24).

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[9]刘伟东,石萍,齐锦刚等.材料科学与工程专业实验教学体系建设与实施[J].辽宁工业大学学报:社会科学版,2014,(5).

[10]陈一伲张雪辉,朱志云.材料科学工程专业教学工程专业教学改革研究[J].中国电力教育,2011,(19).

[11]罗丙红,周长忍.浅谈材料科学与工程特色专业的建设思路[J].广东化工,2011,(3).

收稿日期:2016-08-29

第4篇:高分子材料概论范文

关键词:装饰艺术;精神艺术形式

中图分类号:J525 文献标识码:A

文章编号:1005-5312(2012)21-0184-01

一、装饰艺术的发展现状及影响因素

(一)装饰艺术发展

装饰艺术的起源与人类文明的发展是一致的。在考古中发现的北京周口店人的遗址,出现的骨器、砾石,不仅带有色彩的区分,同时在砾石中穿孔,专家推测即为猿人作为装饰之用。追溯至今,现代装饰开始接受国外科技的影响,从单纯工艺美术范畴转变为与高技术材料结合,出现了多种多样的表现形式,如塑料材料、人造纤维等技术的使用。

(二)材料科学与装饰艺术发展的关系

装饰艺术的实用性与附属性决定了装饰艺术与材料具有不可分割的关系。这个特点也有别于其他学科的单一限制因素。远古时期,社会的不发达决定了生产力的有限,所以在装饰材料上只能以打制石器、天然材料为主,用材单一。伴随着人类文明的进步,科技开始与艺术结合。中国国家大剧院顶棚的设计,采用了钛金属作为顶层饰材,解决了防腐,防变形等设计要求,是我国装饰材料技术的重要进步。因此可见,科学材料制约了装饰艺术的发展,我们应努力研究新材料,向符合可持续发展、和时代进步的方向前进。

二、装饰材料的发展现状及对装饰艺术的影响

传统的装饰艺术材料与同时代科技发展水平是一致的。如陶器、青铜器、蜡染、剪纸的使用等。现代的装饰艺术则强调简约、个性的表达,重视回归自然材料,以可持续发展为原则,注重环保性、安全性和节能性装饰材料的开发和使用。

(一)新型装饰材料的发展以及在装饰上的应用

随着材料科学日新月异的发展,装饰材料也是应用于人类生活的各方面之中。建筑装饰材料的品种很多,本文以室内装饰材料为例,介绍了新型装饰材料的实际运用。

在室内设计上,装饰材料以实用、经济和环保为主。分为顶层装饰材料,墙面装饰材料和地面装饰材料。顶面的装饰材料,通常有轻质板吊顶、玻璃吊顶、金属板吊顶等形式;2003年欧共体研究中心公布的科研成果——智能涂料,具备了预防和抵制空气污染的作用,具有重要的环保意义;新型的内墙面装饰材料也层出不穷,如模具墙画、镜面墙贴、生态木墙板等,丰富了装饰手法。最新的地面装饰材料如软石地板的发明,由高分子材料合成,具备可回收等环保绿色属性,成为了大众瞩目的新型装饰材料。除此之外,人造水晶作为装饰材料环保、美观,因此得到室内设计行业的广泛使用。

(二)室内装饰材料的化学污染及防治

我们一方面要看到科技材料的进步为装饰艺术提供的优势,同时也要看到装饰材料造成的污染问题。从室内装饰材料分析,室内装饰的油漆类材料和石材污染是主要污染源。油漆类材料,如墙面涂料、人造板材等几乎都含有甲醛和苯类成分,天然石材中也具有放射性危害,这类化学物质是较高毒性的物质。因此在防治中要通过研发最新科技材料,逐步取代现代装饰材料中的污染元素,慢慢走向全民绿色。

三、科学性与艺术性的统一

关于科学与艺术是对立与统一的争论一直存在。一种观点认为科学与艺术是完全一致的,最终目标都是要揭示真理。另一种观点则认为艺术与科学是截然对立的,科学的发展会导致机器和技术的统治。这两种观点都是时展形成的片面认识。首先,科技的发展改变了艺术的面貌,如古希腊时期毕达哥拉斯学派提出的“黄金分割”理论,将数学中的比例运用到艺术中的各方面如绘画、建筑、音乐等领域。除了将科技材料运用到艺术领域之中,更重要的是让我们开始以科学的思维方式进行艺术创造,不仅在实用艺术中,纯艺术与科技材料也是紧密联系着的。同样,艺术的主体性也影响了科技的发展,将生硬的流水线作业变成了具有科技含量的作品。当然,事物的两面性蕴含了必然存在的局限性,如科技的发展造成了艺术产品的商业化,以及科技污染的存在使生态环境遭受到破坏等。作为艺术系统的重要组成部分,科学技术的地位举足轻重。

四、总结与展望

装饰艺术不论是作为传统的工艺美术,还是独立的精神艺术形式,材料技术在其中一直占有着很大的比重。随着电脑设计的普及,装饰艺术开始通过电脑软件进行输出,这是科技与艺术在现代设计中的一个重要的方式革命。材料科学的发展需要一个由弱到强的过程。从室内设计角度而言,装饰材料的运用贯穿在全部设计过程之中,随着可持续发展理念的普及,我们可以看见在材料领域的绿色之风袭来。因此我们要以艺术与科学的统一性为主旨,创造符合生态发展的装饰材料为装饰艺术的发展提供更广阔的空间。

第5篇:高分子材料概论范文

土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。

作为一个重要的基础学科,土木工程有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展,土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科,并已经出许多分支,如:建筑工程,铁路工程,道路工程,桥梁工程,特种工程结构,给水排水工程,港口工程,水利工程,环境工程等学科。土木工程共有六个专业:建筑学,城市规划,土木工程,建筑环境与设备工程,给水排水工程和道路桥梁工程。

通过一个学期土木工程概论课的学习,我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛,体味了前人取得的成就,也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然,我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就,止步不前。我们还应当与时俱进,去挖掘,去发现,去思考,去想象,去创新。在此,作为一名中国未来的土木工程师,我想结合土木工程的历史,结合我国的国情和世界形势,谈一谈土木工程的可持续发展之路。

My knowledge about civil engineering has been broadened since I became a student of Tongji University.

Civil engineering is a form of human activity. Human beings pursued it to change the natural environment for their own benefit. Buildings, transportations, facilities, infrastructures are all included in civil engineering.

The development of civil engineering has a long history. Our seniors had left a lot of great constructions to us. For example, Zhao Zhou Bridge is the representative of our Chinese civil engineering masterpieces. It has a history of more than 1300 years and is still service at present.

Civil engineering has been so rapid development of the period. A lot of new bridges have been constructed, and many greater plans are under discussion. China is a large county. And she is still well developing. So this era will be both exciting and rewarding for the Chinese Civil Engineers. And of course, civil engineering’s future is promising.

However, civil engineers will be facing more complex problems. We should pay attention to the growing population and a lot of deteriorating infrastructures. We should prepare for the possibility of natural disasters. To meet grow needs in the future; we should also try to update all the transportation systems.

To deal with these problems, we will have to develop innovative and enterprising skills. And we should choose a way that we can go continuously. Hazard Mitigation may be a great choice. Not only can it save money in the long run, but also avoid getting into an embarrassing situation in which we have to rebuild all the broken buildings. And we should also use more environmentally friendly materials when designing or constructing new buildings.

Well, to be a brilliant civil engineer is not easy. Today, engineering is a synthetic system. It not only depends on traditional mechanics, but also closely related to advanced science. So Physics, Chemistry, Material Science, Computer Science and perhaps more are all in our civil engineering program.

To be a good civil engineer, we should have the ability to apply the knowledge, to design a system, a component, or a procedure of construction. We should also be able to conduct experiments and explain the results. Furthermore, an engineer never works alone, so we shall cooperate with working team, and try our best to communicate effectively.

I’m very glad to be a student in this wonderful field. And I will try my best to be a successful civil engineer, to make contributions to our motherland.

1.对土木工程的历史、现状和未来发展的认识

1.1.1古代土木工程

古代土木工程具有很长的时间跨度,它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶,前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作,至今巍然屹立。譬如我国的长城,埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥,是世界上最早的敞肩式拱桥,于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。

1.1.2近代土木工程

近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶,前后约300年时间。在此期间,建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主,建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面,一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现,使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥,至今仍不失为伟大的土木工程。

1.1.3现代土木工程

现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今,土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。

建筑材料方面,高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面,利用电子计算机强大的运算和绘图能力,力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况,使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术,已经发展到机—电—计算机的一体化,施工过程中,不论是上天、入地还是翻山、下海,都已不是施工的障碍了;而焊接技术的普遍使用,也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。

现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有:我国台北的国际金融中心,上海金茂大厦,马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼,法国的诺曼底斜拉桥等。

1.2对土木工程的现状的认识

现今的土木工程,正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。

公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。

工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高(低)温、耐高(低)湿,并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。

第6篇:高分子材料概论范文

[关键词]网络课程;无机及分析化学;立体课程建设;实践

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-4634(2012)02-0100-03

山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课,也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程,主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。

《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程,针对不同专业的需要,山东科技大学有两种方式进行教学:一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业),一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。

《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分,经过十多年的教学改革和课程建设,形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系:在理论教学方面,本着应用为目的,够用为度、适量超前的原则,以定量分析为主线,设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容,准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律,并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中,体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面,按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容,突出基础技能为专业技能服务的特点,强化综合技能的训练。

1 《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践

教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革,是网络立体课程建设的重要组成部分,是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。

根据山东科技大学近化学、化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》、《无机及分析化学实验》和《分析化学实验》。这些教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强简化分子轨道理论、晶体场理论等难度较大的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于矿物加工、材料、环境、生物工程等主要专业大类。

2 《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践

按照国家、学校新修改的教学大纲的要求,对《无机及分析化学》课程进行了网络立体化的全面建设,建立了《无机及分析化学》课程网络平台。将课程简介、师资队伍、理论教学、实验教学、教学互动、教学视频和化学资源等栏目的内容公布在山东科技大学的网站上。目前无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生可不受时间和空间的限制,掌控自己的学习过程。

在教学理念方面,把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练,强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。矿物加工、材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不开无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,要不断建立矿物加工类、材料类、环境类、生物类几个模块相关专业的课程体系和教学内容。

3 在教学实践中改革教学方法,增强师生互动

网络立体化教学的多样性,给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革,作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大提高,要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用代教育技术,将传统的教学方式与代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表课程教学内容。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0~10分,若能达到公开

发表的水平最多可加10分,但课程总成绩最多为100分。

4 《无机及分析化学》实验课的改革实践

实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起,根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系,多模块的实验教学内容,预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。

1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”,这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。

2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3)多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。

4)形成了基础-提高-突优-参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。

第7篇:高分子材料概论范文

关键词: 轮机工程材料 课堂教学 实施方法

一、引言

轮机工程材料是轮机管理及船机修造(包括船舶动力装置)非常重要的一门专业基础课。通过本课程的学习,学生不仅可以了解工程材料的研究内容及发展,获得有关工程材料的基础理论和必要的工艺知识,为发展先进的制造技术,合理使用材料,正确选择加工工艺打下基础,还可了解船机主要零件的选材及热处理等,为学习其他相关课程及今后从事设计和加工制造工作奠定必要的基础。

二、实施方法

1.明确课程重要性,激发学生兴趣。

好的开始等于成功的一半,第一节课是非常重要的,首先介绍课程重要性,我采取分专业介绍,对于船机修造专业,根据在江苏现代造船技术有限公司学习和工作经验,以4000pctc中的相关工作经历列举说明工程材料对于生产设计特别是管系选材的重要性,再通过列举亲身经历的工程案例让学生深刻体会工程材料这门课是针对材料科学知识进行工程化与实用化的概念。轮机管理专业的学生要根据专业特点,采取与船员资格考核和上船工作紧密结合的授课方式,上课伊始就明确这门课程与其未来的船员资格考试和工作密切相关,是必须掌握的专业知识,让学生了解该课程在海事局颁布的船员证资格考试大纲中占据的分量和要掌握的内容范围,使学生从一开始就明确这门课在今后学习与工作生涯中的重要地位,重视对这门课程的学习。此外,在讲授课程前,还要强调这门课程是《机械设计基础》、《船舶机械制造工艺学》、《金属加工工艺实习》和《轮机维修技术》等后续专业课程的先修课程,学好该课程是今后能顺利学好其他专业课的必要条件,以此进一步提高学生的学习积极性,巩固这门课在学生心中的重要地位。

(1)在教学手段上,通过查找实际工作中相关的资料和案例,积极与有多年丰富经历的资深船长、轮机长等同事交流,学习其关于轮机工程材料方法的宝贵工作经验并系统地整理成相关案例分析,让学生在学习理论知识的基础上,结合一个个真实生动的案例,加深对知识的理解与掌握,并对今后的工作有更深刻的了解与认识。对于这门专业基础性质的课程让学生感觉枯燥厌学的问题,只让学生重视其重要性还不够,兴趣是最好的老师,只有激发学生的兴趣才能促使其积极投入到课堂上。关于这方面采取比较轻松的教学方式,首先强调跟学生的互动,如学习金属材料这一节中摒除按部就班介绍铁、铜、银、金、铝几种金属的性质是什么样子的,又分别适用于什么领域等照本宣科式的讲授方式,首先排列上述几种元素的发现和应用顺序,针对学生的反馈情况提供引导性提示,如建议学生从元素化学活跃性角度分析其在自然界中的存在方式。

(2)通过丰富的多媒体手段把知识生动灵活又综合化地展示出来,加深其对知识的理解程度,提高学习兴趣。如通过视频介绍我国材料应用的历史发展,让学生在声文并茂的一个个重大历史事件中了解材料(materials)是人类用来制作各种产品的物质,是先于人类存在的,是人类生活和生产的物质基础并反映人类社会的文明水平,这种类似于《百家讲坛》的演绎让学生在听故事的愉快经历中了解了上述知识点,这种灵活的授课手段对于提高教学质量有重要作用。

(3)通过介绍当前材料科学领域最前沿的信息与发展趋势,以及与生活息息相关的应用,学生在对这门学科和所代表的尖端发展领域心存敬意乃至产生兴趣和学习动力的同时,避免曲高和寡或兴趣缺乏的尴尬。如介绍陶瓷材料这种大家常见的生活用具或电工绝缘时,强调在船舶机舱中作为防火隔热材料的陶瓷棉的应用,引起学生认识到陶瓷材料在自己专业背景中的重要性。此外,还可以拓展到其在特种材料领域中的应用,如光纤、磁悬浮列车的超导材料、磁性材料、形状记忆材料、信息材料等各种功能材料,在拓展学生知识面的同时提高其学习兴趣。

2.通过提问加深印象,改革考试方式。

在具体的授课手段方面,在每章开始时设置一个或几个引导性问题,让学生带着问号开始学习,从最开始就抓住其思考的脉络。如在讲授金属材料的性能时从泰坦尼克号事件和1943年美国T-2油轮发生断裂事件开始,让学生带着这两个著名的海难事件为什么会发生,金属材料的性能在其中起了什么样的作用这样的问题开始学习,在学习中不断思考上述两个问题,在学习中自己根据讲授的知识找寻答案,就是这章所要讲授的重点,这样就能有效调动学生主动思考,加深对知识的理解。又如钢铁生产时钢和铁的区别是什么,学习炼铁时可以问焦炭和煤炭的区别,纯铜什么颜色,等等,这些平常学生很少注意的简单现象和问题都蕴含很深刻的材料学知识,学生发觉这些看似很简单却难以回答的问题时,会自然产生求知欲或者兴趣,而把这种兴趣加以引导,就能很好地调动学生的学习积极性。在考核手段方面,针对学生普遍存在期末突击复习应付考试的现象,改进考试方式,平时成绩和期末成绩各占一半,平时成绩主要以测验成绩为主,测验题综合了国际海事组织(IMO)于2011年修订的STCW78/95公约马尼拉修正案和《中华人民共和国海船船员适任考试和评估大纲》的要求,参考学院轮机长的意见,针对性地编制了涵盖各个章节的测试题。每章一次小测验,记录到期末成绩里面,有利于学生保持学习注意力,并杜绝个别学生大段课程落下造成无法跟上的问题,在客观上促使学生平时上课更认真,出勤率得到保证。

3.有效运用多媒体。

该课程涉及的知识和内容多,概论抽象,学生普遍认为该课程乏味枯燥,逻辑性差,因为实验条件限制,除了材料的力学性能实验外,提供给学生自己动手的实验(如金相组织图)较少。金工实习课时有限,船舶认识实习因种种原因被安排在本课程之后进行,这种先上理论课后实习的现状导致学生对轮机设备缺乏直观认识。在课上多采用视频、表格、flash,如讲到工业用钢里面钢的牌号时,减少单调的文字描述,将材料的牌号、热处理过程、在船舶上面的主要用途与在船上拍摄的实物图相对应,加深学生的直观感受、记忆和理解。运用视频和图片不仅能够帮助学生理解,还能够减少板书时间,增加每节课的讲授内容,提高教学效率。

4.加强实践环节,理论与实践结合。

理论与实践相结合是提高教学质量的必要条件,努力为学生提供更多的到车间、工厂、企业参观认识实习的机会。如针对船机修造专业的学生,提供到造船厂的车间、生产设计部门见习的机会,对于轮机管理专业的学生,提供其到远洋船舶上船见习的机会,让学生在尽早熟悉和体会本专业未来的工作环境与特点的同时,将课本的理论知识与船舶上面工程材料方面的应用实例相结合,进一步加深对所学知识的理解,融会贯通。

5.开展专题讲座。

利用课余时间,邀请行业内资深的轮机长及高级工程师分别针对轮机管理和船机修造专业的学生开展专题讲座,除了介绍现有的传统工程材料在船上的运用外,还有轮机工程材料领域的发展前沿,如陶瓷材料、高分子材料和复合材料在船舶建造上广泛应用的趋势,添加材料的应用现状、研究动态和发展趋势等不同的专题。从本行业资深专家和从业人员的角度对本课程进行解读,保证在学生学习相关理论知识的基础上,视野和专业思维在广度和深度方面同时得到提高,专业素养得到提高,大大提高学生的学习兴趣与积极性。

6.归纳知识点,调动学生积极性。

轮机工程材料是一门理论性强、内容知识点多而琐碎的课程,这给学生造成了死记硬背的印象,让学生失去学习兴趣,这门课关于知识点的归纳和总结非常重要。针对上述问题,采取每次课后五分钟提炼本课重点内容,将其归纳为简洁明了的逻辑图表,帮助学生掌握和记忆知识点;下次上课前五分钟通过上述图表恢复记忆,并指出其与本次课程知识点之间的关系,用这样的方式串联看似琐碎但具有内在联系的知识点。如简化五个合金相(奥氏体、铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体),热处理方式(正火,退火、淬火、回火),6种铁-渗碳体室温组织,4种类型的铜、钢和铁的牌号,等等,将复杂的内容通过简单的方式表示,实际应用该方法明显加深学生对知识点的理解和记忆,深受学生喜欢,客观上调动了学生的积极性。此外,尝试让学生在每章结束后自主绘制知识要点逻辑图,并上讲台展示,提高了学生的课堂参与度,学生在紧张的思考之余,潜移默化地明晰了所学知识点的逻辑关系,加深了理解。另外,到讲台上演示的同学,其对知识的掌握更深入,锻炼了表达能力。

三、结语

作为考证课程的《轮机工程材料》,改革以往的教学内容、考试方式和教学方法,使其满足STCW78/95公约马尼拉修正案(11规则),明确教学目标,在识别材料的基础上能够合理选用材料,在传授知识的同时培养学生对知识的好奇,使其主动学习、思考,教师在其中所要扮演的角色是引导学生发现问题,并加以引导和提供必要的知识,让学生自主解决问题,在此过程中完成对知识的了解和掌握。

第8篇:高分子材料概论范文

论文摘要:基础处理工程在水利水电工程建设中占有重要地位,是施工的重要环节。本文介绍了岩石基础灌浆技术及其分类,分析了灌浆所需要的材料。

水工建筑物的基础有两类:岩基和软基,其中软基包括土基与砂砾石地基。由于受地质构造变化及水文地质的影响,天然地基存在不同程度的缺陷,需要经过人工处理,才能作为水工建筑物的可靠地基。

水工建筑物的基础处理,就是采用特定的技术手段来减少或消除地基的某些天然缺陷,改善和提高地基的物理力学性能,使地基具有足够的强度、整体性、抗渗性及稳定性,以保证工程的安全可靠和正常运行。随着水利水电建设事业的发展,对基础处理的方法与技术提出了越来越高的要求。同时,地基处理属隐蔽工程,要根据水工建筑物对地基的要求,分析水文、地质条件,进行技术经济比较,选择技术可行、效果可靠、工期较短、经济合理的施工方案。

1 岩石基础灌浆

岩石基础灌浆(简称基岩灌浆),就是将某种具有流动性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,通过钻孔用灌浆设备压入岩层的(裂)隙中,经过硬化胶结后,形成结石,以提高基岩的强度与整体性,改善基岩的抗渗性。基岩灌浆处理要在分析研究基岩地质条件、建筑物类型和级别、承受水头、地基应力和变位等因素后选择确定。

灌浆技术除运用于大坝的基岩处理,还广泛应用于水下隧洞围岩固结、衬砌回填、超前支护、混凝土坝体接缝以及建(构)筑物补强、堵漏等方面。

2 基岩灌浆的分类

水工建筑物的岩石基础,一般需要分别进行帷幕灌浆、固结灌浆和接触灌浆处理。

2.1 帷幕灌浆

布置在靠近上游迎水面的坝基内,形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量,降低坝底渗透压力,保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定,较之固结灌浆要深得多,有些工程的帷幕深度超过百米。在施工中,通常采用单孔灌浆,所使用的灌浆压力比较大。

帷幕灌浆一般安排在水库蓄水前完成,这样有利于保证灌浆的质量。由于帷幕灌浆的工程量较大,与坝体施工在时间安排上有矛盾,所以通常安排在坝体基础灌浆廊道内进行。这样既可实现坝体上升与基岩灌浆同步进行.也为灌浆施工具备了一定厚度的混凝土压重,有利于提高灌浆压力、保证灌浆质量。对于高坝的灌浆帷幕.常常要深入两岸坝肩较大范围的岩体中,一般需要在两岸分层开挖灌浆平洞。许多工程在坝基与两岸山体中所形成的地下灌浆帷幕.其面积较之可见的坝体挡水面要大得多。

2.2 固结灌浆

其目的是提高基岩的整体性与强度,并降低基础的透水性。当基岩地质条件较好时。一般可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔;在地质条件较差而坝体较高的情况下,则需要对坝基进行全面的固结灌浆,甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进行固结灌浆。灌浆孔的深度一般为5~8m,也有深达15~40m的.各孔在平面上呈网格交错布置。通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。

固结灌浆宜在一定厚度的坝体基层混凝土上进行,这样可以防止基岩表面冒浆,并采用较大的灌浆压力,提高灌浆效果,同时也兼顾坝体与基岩的接触灌浆。如果基岩比较坚硬、完整,为了加快施工速度.也可直接在基岩表面进行无混凝土压重的固结灌浆。在基层混凝土上进行钻孔灌浆,必须在相应部位混凝土的强度达到50%设计强度后,方可开始。或者先在岩基上钻孔,预埋灌浆管,待混凝土浇筑到一定厚度后再灌浆。

长江三峡工程的部分坝基固结灌浆采取了浇筑找平混凝土的方法,找平混凝土的强度等级与大坝基础混凝土相同.浇筑厚度一般为30~40cm,以填平低洼坑槽为主,待找平混凝土强度达到70%的设计强度后,开始固结灌浆作业。

黄河小浪底水利枢纽进水塔基岩进行的无盖重固结灌浆在基岩面上浇筑了30~40cm的垫层混凝土,在垫层混凝土的保护下.先进行表层3m的固结灌浆,在基岩面形成盖板后,再进行下部岩体灌浆。

二滩水电站拱坝坝基固结灌浆原则上由无盖重灌浆开始,至有盖重灌浆结束。无盖重灌浆在岩石裸露条件下施工,主要进行3m孔深以下岩体的灌浆,3m以上通过接管引至坝后集中地点,在浇筑坝体基础混凝土后再进行灌浆。同一地段的基岩灌浆必须按先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行。  2.3 接触灌浆

其目的是加强坝体混凝土与坝基或岸肩之间的结合能力,提高坝体的抗滑稳定性。一般是通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统,也可结合同结灌浆进行。接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行,以防止混凝土收缩产生拉裂。

3 灌浆的材料

岩基灌浆的浆液,一般应该满足如下要求:

3.1 浆液在受灌的岩层中应具有良好的可灌性,即在一定的压力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中,充填密实。

3.2 浆液硬化成结石后,应具有良好的防渗性能、必要的强度和黏结力。

3.3 为便于施工和增大浆液的扩散范围.浆液应具有良好的流动性。

3.4 浆液应具有较好的稳定性,析水率低

盐基灌浆以水泥灌浆最普遍。灌入基岩的水泥浆液,由水泥与水按一定配比制成,水泥浆液呈悬浮状态。水泥灌浆具有灌浆效果可靠、灌浆设备与工艺比较简单、材料成本低廉等优点。

水泥浆液所采用的水泥品种,应根据灌浆目的和环境水的侵蚀作用等因素确定。一般情况下,可采用标号不低于C45的普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥,如有耐酸等要求,则选用抗硫酸盐水泥。矿渣水泥与火山灰质硅酸盐水泥由于其析水快、稳定性差、早期强度低等缺点,一般不宜使用。

水泥颗粒的细度对于灌浆的效果有较大影响。水泥颗粒越细,越能够灌入细微的裂隙中,水泥的水化作用也越完全。对于帷幕灌浆,对水泥细度的要求为通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。灌浆用的水泥要符合质量标准,不得使用过期、结块或细度不合要求的水泥。

对于岩体裂隙宽度小于200m的地层,普通水泥制成的浆液一般难于灌入。为了提高水泥浆液的可灌性,自20世纪80年代以来,许多国家陆续研制出各粪超细水泥,并在工程中得到广泛采用。超细水泥颗粒的平均粒径约4m,比表面积8000cm2/g。它不仅具有良好的可灌性.同时在结石体强度、环保及价格等方面都具有优势,特别适合细微裂隙基岩的灌浆。

在水泥浆液中掺人一些外加剂(如速凝剂、减水剂、早强剂及稳定剂等)可以调节或改善水泥浆液的一些性能.满足工程对浆液的特定要求,提高灌浆效果。外加剂的种类及掺人量应通过试验确定。

在水泥浆液里掺人黏土、砂、粉煤灰,制成水泥黏土浆、水泥砂浆、水泥粉煤灰浆等,可用于注入量大、对结石强度要求不高的基岩灌浆。这主要是为了节省水泥、降低材料成本。砂砾石地基的灌浆主要是采用此类浆液。

当遇到一些特殊的地质条件,如断层、破碎带、细微裂隙等.采用普通水泥浆液难于达到工程要求时,也可采用化学灌浆,即灌注以环氧树脂、聚氨酯、甲凝类等高分子材料为基材制成的浆液。其材料成本比较高,灌浆工艺比较复杂。在基岩处理中,化学灌浆仪起辅助作用,一般是先进行水泥灌浆,再在其基础上进行化学灌浆,这样既可提高灌浆质量,也比较经济。

参考文献

第9篇:高分子材料概论范文

关键词:卓越工程师;化工分离过程;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0054-02

化工分离过程是化学工程与工艺专业的学生一门重要的专业课,是理论性和应用性较强的课程,具有鲜明的工程特点。伴随着化学工业及其相关领域的技术进步,新的分离方法、技术不断产生,化工分离技术在石油化工、资源环境、能源、材料、生物医药等诸多领域持续发挥着重要作用,是化学工业实现清洁工艺的重要手段。在“卓越计划”的背景下,以强化学生的工程实践应用能力与创新能力为目标,培养宽口径、厚基础、复合型的化工高级人才,必须根据该课程的特点和时代的要求,构建新的人才培养模式,改革课程教学内容与教学方法[1]。目前,化工专业人才培养方案总体上还是倾向于理论型模式,专业课程教学内容缺少整合性和工程性[2],化工分离过程课程同样存在教学内容老化、教学体系不完善、工程训练与生产现场脱离严重、教学主体的新生代教师对工程教育思想缺乏系统的研究和足够的重视等问题。因此,笔者在化工分离过程的教学中,以大工程观和集成式的课程改革和“卓越计划”的精神为指导,在教学内容、教学方法、教学与实践相结合等方面做了一些尝试工作,取得了较好的效果。

一、精心设计教学方案、优化教学内容

分离工程主要从分离过程的共性出发,讨论化工分离过程的基本概论、本质及其变化规律。从教学内容而言,分离工程是一个学术内容十分丰富的领域,既包括传统分离过程基本理论原理方法的学习,同时各种新型分离技术的不断涌现,要求跟上时代和技术发展的步伐,教学内容必须与时俱进,及时更新与补充教学内容,扩展课程教学环节。

1.合理组织教学课堂。要使课堂教学更具有现实性和新意,充分调动学生的求知欲望,优化教学内容至关重要。在教学过程中,避免课程的割裂与重复,对课程内容进行组织、设计、重塑与整合。教师按学科发展,从基础、原理、特性到应用及发展的顺序进行讲授内容的安排和多媒体课件的制作;按照问题、案例和原理相结合的方式组织教学内容;结合化工企业项目的实际和教师工程实践、科学研究以及学生实习,介绍常见分离技术。

2.积极整合教学内容。教师注意课程与专业基础课如物理化学、化工热力学、化工原理等的衔接和关联;在教学实践中对本课程与“化工热力学”、“化工原理”、“物理化学”等专业基础课程中有关内容进行有机衔接与融合,让学生很自然地完成基础理论到专业知识的过渡与应用;增加新型化工分离技术,如超离子液体技术、膜分离技术、双水相技术等;把企业典型工程案例引入课程教学中,使课堂教学更具有现实性和新意。基本分离方法与化工原理的融合在化工生产中涉及的分离对象几乎都是多组分体系,而目前一般高等院校化工原理教学中因学时有限,大多侧重于双组分的分离问题。这就要求在进行分离过程的教学时要做好与化工原理教学的融合问题。如对化工原理教材中已涉及到的基本原理,教师对双组分精馏、吸附和结晶等不做专门介绍,重点讲解多组分体系的工程计算问题,将有关的基础及计算机应用在耦合与集成过程设计中体现出来;减少与化工原理内容的重复,培养学生利用化工单元操作的基本原理解决实际复杂体系分离问题的能力。

3.有效延伸课程环节。化工分离工程本身具有较强的工程背景的同时还兼有较强的理论性。在“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的传统教学模式中,化工分离工程的教学使学生认为化工分离工程是“一大堆的方程、繁多的数据和大量的计算和循环迭代[3]。为了促进学生对课程的学习,将课堂教学延伸至课外,如实习过程中、课程设计中及其他的化工实践如创新实验、化工竞赛等过程中,布置作业、小组讨论及综合设计等,加深学生对已学的化工分离技术原理的理解,学会进行分离方法的选择优化,以及新型分离技术的拓展。

4.强调选择优秀教材。要在有限的教学时限中,达到良好的教学效果,如何选择教材和教学内容对提高本课程的教学效果就显得十分重要[4]。刘家琪主编的面向21世纪的教材《分离过程》,该教材在内容和体系上体现了创新精神,注重拓宽基础,强调能力培养,并在教学内容上作了重新安排;按教学规律的发展,从基础、原理、特性到应用及发展的顺序分章节;主要章节(如多组分精馏和特殊精馏)中逐一介绍各种精馏方法的特性和应用;选择典型的分离方法展开讲授化学工程的研究方法及其进展。这样安的排结合了两种教材编排方式的优点,思路简洁清楚,学生易于接受,教学效果良好[5]。

二、采取研究性教学模式,改革教学方法

在讲授理论知识的同时,教师要引导学生从社会生活中选择并确定研究专题,主动地投入到课程学习中去,应用所学知识解决实际问题;并在学习讨论中获取知识、发展技能、培养能力,强调学习者的主动探究和亲身体验[6]。这样,改变过去由老师单一讲解的方式,可让学生有问题随时提出、分析和讨论。本人在教学过程中以研究性教学[7]为指导思想,采取多样化的教学方式,初显成效。

1.讨论式教学,调动学生的积极性。为加强化工分离工程与化工原理等基础课的衔接与融合,课前通过小班讨论课,复习回顾掌握已学基础课程的相关内容,并与该课程的内容进行对比分析概括和总结。例如,在讲多组分精馏过程时,教师在介绍完两个极限条件及进料位置的选取之后,让学生讨论简捷的计算方法的步骤和应用,并与二组分精馏进行对比分析,既加深了学生对所学知识的理解和巩固,又加强了学生知识体系的完整性。教学中,结合一些实例,让学生参与讨论,巩固学生对基本概念和原理的理解,开阔学生视野,扩散学生学习思维,让学生感受到该课程对生产实际的指导作用,培养学生的实际应用能力。例如,在特殊精馏教学中引入当地某药企乙腈废水的后处理技术,并结合企业生产情况,考虑能耗和溶剂的实际应用情况进行综合分析讨论。

2.虚拟式仿真,提升学生解决问题能力。以成熟的流程模拟软件为主线引导学生学习实践。在教学中,引入成熟的化工流程模拟软件的应用部分内容,有助于学生越过烦琐复杂的技术细节,用分离工程的思维方法解决实际问题。让学生学会利用成熟的软件解决工业生产中的实际问题,从而提高学生解决实际问题的能力。如学生在对某药企乙腈废水的后处理工艺经过讨论优化,然后通过流程模拟软件如Aspenplus等进行模拟优化,实现现代计算机模拟与实践教学的结合。

3.导向型讨论,引导学生自主学习。近十余年来,新型化工分离技术发展迅速,不少技术如各类膜分离技术、超临界萃取技术及新型吸附技术已趋成熟,其应用的体系也已经向医药、食品、生化、环境等领域扩展。但由于新型分离技术涉及面广泛,学生基础及兴趣不一,教学中不能面面俱到。本人在教学中开展导向性的讨论,采取教师引导,学生自学讨论的方法将学生领到学科的最前沿,通过典型研究成果的介绍,让学生掌握相关技术的基础和方法,学会分析创新思路,培养学生创新和应变能力,以适应人才市场的需求。例如,在教学中引导学生开展天然产物分离专题的研究和讨论。在讨论教学中,笔者从天然产物的新型分离方法、特定天然产物的分离研究进展等方面立题,鼓励学生选择自己感兴趣的专题如医药、香精香料等的分离研究进展,撰写小论文进行交流。这样,学生不仅学会了利用图书馆及网络资源查找与所选专题相关的文献资料,并且通过文献整理、综合、归纳和专题论文的撰写,有助于学生拓宽知识面、了解学科发展前沿,学会解决实际问题。

三、理论与实践教学有机结合

卓越工程师培养与传统人才培养模式的显著区别之一就是强调实践。所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,实践不仅能使学生增长经验,把学到的知识与工程实践和社会需求对接,而且能够触动学生心灵,使其产生开拓创新的激情与灵感。经过实践历练的学生可以把僵化的书本知识内化成为活的创新能力。在教学中,将教材与实际工业生产相结合,丰富了课堂教学内容,加深了学生对所学的化工分离工程知识的理解,提高了学习的积极性,激发了他们的求知欲和探索精神,有利于培养学生创新思维方法和能力[8]。

1.强调课堂教学理论联系实际。学生学习该课程之前经历了认识实习和生产实习,对化工企业中分离过程的工艺过程及应用已有一些了解,但缺乏利用理论知识分析问题的能力,在课程教学中注重举例,对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析。如在多组分精馏的课堂教学中,结合实习车间橡胶生产溶剂回收工段的理论与工艺进行讲解,既直观,又切合实际;让学生在理解分离方法、分离原理的同时,还学会从经济、能源及生产实际的角度考虑分离工艺的优化。

2.有效延伸课程实践环节。把工程现场转化为实习、实训基地,在知识传授与实践历练的交融中进行。一方面,利用所建立的产学研联合培养平台,让学生通过参与课外实践项目,或参与到教师的科研项目中去,通过工程实践来加深对分离方法原理的理解和认识。另一方面,在认识实习和生产实习中,教师通过布置分析讨论题、撰写小讨论文等方式,让学生学会分析讨论选择生产实际中的分离技术,对实习中接触到的分离过程结合分离原理进行详细分析,对课堂教学有很大帮助。反过来,课堂教学也加深了学生对实际过程的认识,并能举一反三。

3.聘请企业专家参与教学。“卓越工程师教育培养计划”的师资队伍是关键,通过“走出去、引进来”的模式,加强课程教学教师工程教学能力的提升。除了聘请优秀的企业专家参与教学任务外,任课教师还需通过承担或参与企目项目的改造或研发、指导生产实习和毕业实习、指导各类化工创新竞赛等实践教学活动增强自身的工程能力,把工业实际生产的案例同教材中的理论知识联系起来,避免了空洞说教,使课堂教学更具有现实性和生动性。

四、注重教学过程管理,改革考核评价体系

考试是教学过程中的不可缺少的重要环节,涉及到对学生学习效果的综合评判。在课程教学考核评价过程中,主要引导学生从注重“学习成绩”向注重“学习成效”转变,从“注重考试结果”向注重“学习过程”转变。课程考核形式采用期末考试、平时学习与专题讨论结合起来的评判方式,改变过去一份期末考试卷一锤定音方式。成绩由平时成绩(包括平时讨论情况和作业情况)、实践成绩(实习中作业完成情况、小论文写作与讲解)、考试等部分构成。

平时成绩主要包含课堂讨论思维能力、回答问题情况、作业完成情况、学习态度等,小论文主要针对课堂理论知识引导学生系统归纳、掌握某一方面知识,通过论文的完成加深了学生对课堂理论知识系统理解,同时锻炼了学生撰写论文能力。考试的内容分三个层次:识记、理解、应用,涵盖了学科相关的基础知识、基本原理、以及运用所学知识解决问题的综合试题。

参考文献:

[1]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[2]徐毅鹏,20世纪末麻省理工学院工程教育转型探微[J].杭州电子科技大学学报(社会科学版),2011,(6).

[3]马新起,周彩荣,刘丽华,等.分离工程课程教学改革与创新的思考[J].中外医疗,2007,(1).

[4]万春杰,张珩,宋航,姚日生,王凯.基于卓越计划的制药工程专业工程实践能力的实践教学改革[J].化工高等教育,2013,(2).

[5]吕华,刘玉民,席国喜.化工分离工程教学改革与探讨[J].广州化工,2010,(3).

[6]龙跃君.高校研究性教学的价值反思与内涵解读[J].中国大学教学,2006,(6).

[7]赵辉,陈宏刚,丁传芹.论研究性教学在化工分离工程教学中的应用[J].中国石油大学学报(社会科学版),2009,(7).

[8]李继怀,王力军.工程教育的理性回归与卓越工程师培养[J].黑龙江高教研究,2011,(3).