材料工程师论文十篇

时间:2023-03-23 08:44:54

材料工程师论文

材料工程师论文篇1

材料专业青年教师具有高学历、高学位,在材料科学研究领域表现突出,但缺乏在材料生产企业的实践工作的工程背景和工程经验等工程素质,在自己的专业领域中,对材料生产的发展现状不甚了解。在课堂上授课过程中,不能够有效地实践与理论相结合进行教学。随着社会经济建设的发展,材料生产企业对工程技术人才的质量要求和材料专业青年教师具备的专业工程实践能力之间的矛盾越来越突出。这已经成为制约学校人才培养质量的一个重要因素,缺乏工程实践能力的教师培养学生同样缺乏工程实践能力。比如《新型干法水泥生产技术》课程,需要授课者熟悉整个生产线每个环节的生产操作,熟悉实际生产现场的每台生产设备,尤其是生产原则“五稳保一稳”要理解透彻。然而青年教师没有实际对水泥生产线进行管理操作,缺乏对水泥生产的全局管理意识,对生产设备非常不熟悉,只能按照课本理论去给学生们讲授,在授课过程中缺少实际生产案例的讲授,缺少对生产全局管理能力的培养,对学生的理论联系实践的能力培养远远不够。开展CDIO工程教育,提高学生的学习和实践能力,离不开专业教师的引导,提高专业教师的业务水平成为非常急迫的问题。

2CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO是构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的缩写,它体现了作为现代工程师所应具备的服务于现代工业产品从构思研究到运行改良的全过程所需拥有的基本能力。而传统教学模式培养的学生,往往存在局限在理论层次,难以与实际应用相结合,并且动手能力较差等问题,远远不能适应现代材料科学的对高素质人才的要求。

3工程教育对教师能力的要求

CDIO采用了12条标准作为教学改革和评估实施CDIO的基准。其中有两条明确提出了对教师的能力要求。

(1)提高教师的工程实践能力。

要求教师在学习经历和人际关系技巧以及产品、生产流程、系统构建技能方面提高能力。

(2)提高教师的教学能力。

要求在提供综合学习经验,运用主动学习、体验式学习方法以及在评估学生的学习方面提高教师的能力。

3.1工程实践能力要求

CDIO工程教育要求教师在产品、生产流程、系统构建技能方面提高能力。材料专业培养的是能够在陶瓷、玻璃、水泥等工厂生产一线进行管理操作的技术人才,需要操作师熟悉生产工艺流程,能够处理生产过程中出现的生产故障,具有全局生产的观念。这就要求我们材料专业青年教师掌握材料生产工艺,能够对生产故障进行有效处理。尤其是自动化生产程度较高的水泥生产,需要青年教师从原料车间、熟料车间、水泥车间生产全局要有整体思维构建的能力,不仅熟悉生产现场操作技术还要掌握远程生产控制室的生产操作。青年教师具备了这些工程实践能力,会在人才培养的每个环节潜移默化的影响学生,引导学生朝着工程人才方向发展。

3.2教学能力要求

教学是教师的天职,作为一名教师最主要工作是教好学。CDIO工程教育对教师的教学能力提出了具体要求。要求教师在进行传统授课的同时,要引导学生进行研究性学习、探索性学习、体验式学习,并对学生的学习效果进行综合性、立体性评估。随着企业生产竞争压力加大及材料生产技术的发展,越来越多的新型材料进行研发生产,企业越来越看重毕业生的综合素质能力。除了培养学生的动手实践能力,还要特别培养学生的认识问题、探索问题、解决问题和勇于创新的工作能力。

4青年教师能力培养对策

4.1工程实践能力

目前,高校的青年教师,大都是直接从其他高等院校引进的硕博研究生。他们没有企业生产工作经历,缺乏对产品的生产管理经验。在企业实践的内容包括现场学习、参加企业技术培训、承担企业技术服务项目几部分。

(1)现场学习

青年教师要真正深入企业生产一线,来到生产现场,向现场工作人员学习请教生产工艺流程和生产设备工艺原理及相关的操作技术要领。通过现场学习,发现自己的不足,查找自身的差距,提高学习的主动性、积极性,拓宽自己的视野和知识面。学习之后,由企业工程师现场进行考核,给出学习效果评价,达到学习目的。经过现场观摩学习,合格者进行上岗操作。上岗操作能够深刻领悟学习到企业的岗位操作规程、用人标准和企业生产管理制度等相关知识。参与到材料生产的各个环节,将书本上的理论知识与生产实践进行有机结合,能够全面了解专业课程知识在生产运行中的运用,对课程的教学重点难点有更深刻的认识,对提高青年教师综合能力有明显效果。材料专业青年教师在企业学习目的是培养青年教师掌握实际水泥、陶瓷、玻璃等产品生产流程、生产管理制度,拓展他们的建筑材料工程研究视野。经过企业实践,青年教师会对材料专业工程师的能力要求有更为深入的了解和认识。

(2)参加企业技术培训

材料新技术发展迅速,应定期邀请企业工程师进行新技术讲座交流。培训后组织专业教师对新技术进行交流学习,对新技术进行消化吸收。通过新技术培训,使青年教师掌握材料专业技术前沿技术,培养其工程创新建构能力。青年教师到企业去虚心向工程技术人员学习,拜企业的工程师作为生产实践导师对自己生产实践能力进行辅导。青年教师不但能够丰富了自己生产工艺知识,获得企业专家的帮助,还能及时与导师沟通获得第一手生产技术资料,积累了较多的生产案例,对提高课堂教学质量奠定了良好的基础。

(3)承担企业技术服务项目

青年教师还要去企业的研发中心,了解该企业的最新生产技术、最新的产品研发结果,了解行业发展现状和动态。与企业合作承担技术服务项目。通过对企业技术服务支持可以深入学习掌握行业的技术前沿,同时能够将实验室的实验研究与工程技术应用进行有机结合,提高青年教师的工程技术研究能力。参与企业项目,不仅可以提高青年教师的技术水平,同时能够提高教学水平,使学生了解行业的最近发展,最新的研究热点。青年教师在实际工作中锻炼自己的工程技术能力、提高技术研发和技术创新能力,使其成为实践能力强,技术水平高的“双师型”教师。

4.2教学能力

(1)开发课程项目。

根据专业课程的性质与教学要求,开发相应的课程项目。比如,《新型干法水泥生产技术》开发了“预热器结皮堵塞生产故障处理”、“回转窑红窑分析”、“煤粉燃烧器火焰调节”等项目。树人先树己,承担项目教学的教师,首先自己要有娴熟的项目实践能力,能够为学生做出工程师的榜样。提高项目教学能力。通过课程项目,引导学生进行研究性学习、探索性学习。

(2)青年教师导师制。

为每位青年教师配一名副教授以上导师。导师负责指导青年教师的备课、写教案和教学日历、协助指导毕业设计和课程设计等所有的教学环节。导师应深入到课堂听取青年教师课程,课后要有交流并记录。培养结束后,由督导组进行听课验收。

(3)实践与理论相结合。

在理论知识的传授过程中,可以通过实际生产案例进行教学;在课程设计等实践动手能力培养过程中,可以以实际工程设计项目作为题目进行设计;在创新实验的指导过程中,可以以实际生产问题为出发,要求学生进行研究探索;在毕业设计指导过程中,可以结合工厂生产实际进行对接,进行实际项目的设计。

4.3职业道德修养

大学的职能不仅仅是培养具有专业知识的专门人才,同时要教会学生如何做人做事。一名合格的工程高级人才需要具有较强的责任心、良好的职业操守、正确的工作态度、严谨务实的工作作风,那么这就要求我们青年教师具有同样的职业道德和修养,为人师表、以身作则进行工作和生活,给学生做好表率示范。青年教师的职业道德修养直接影响其教学风格和人才培养质量,所以我们应该重视青年教师的职业道德修养的培养。

5结语

材料工程师论文篇2

关键词:工程硕士;材料工程;培养模式

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)01-0274-02

一、现有专业学位工程硕士研究生培养存在的问题

全日制专业学位硕士研究生培养的目标是以企业需求和职业岗位为导向,培养具有掌握扎实的理论基础和系统的本学科专业知识,具有综合运用能力的研究生[1,2]。应突出研究生毕业后能够从事某一类专业或某种具体职业岗位所需要的职业知识和职业技能的职业特点。事实上,西部院校受传统教育观念、师资结构和学术研究生培养模式的影响,专业学位研究生教育基本沿袭了学术性学位研究生教育的培养模式,和东部等先进院校相比,更没有很好地体现出自身的培养目标和特点。例如,在人才培养方案、课程体系和课程设置、教学学时、教学大纲等方面基本和学术研究生的相同或类似,使得学生从事工程实践的时间较短,学生的工程技术能力没有得到充分有效的培育和锤炼,导致专业学位工程硕士研究生教育成为带着“学术化”影子的培养模式,使得专业学位研究生培养模式重点不明晰[3,4],在很大程度上制约了研究生培养的质量。因此,为了培养掌握扎实的基础理论和宽广的专业知识,具有较强的解决实际问题的能力,能够承担专业技术或管理工作,具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才,迫切需要培养单位对专业学位硕士研究生的培养模式进行探索与实践。

二、提高材料工程专业学位研究生培养质量的措施

(一)优化人才培养方案,加强课程体系建设

专业学位硕士研究生的人才培养方案应更加突出行业、企事业单位的职业性质和特点的要求[5]。按照行业特点或职业需要优化人才培养方案,构建课程体系。在课程设置中尽可能体现出与学术型硕士研究生的区别,在课程设置上突出实用化、工程化、技术化和职业化特点,改变课程设置僵化、强调统一、灵活性差等缺点。

1.课程体系的构建要打破原有全日制学术型研究生课程体系的框框,在重视基础理论能力培养的同时,要适度增加通用型理论课程模块,即“大学科、大平台”课程。材料工程专业学位研究生应掌握各种材料的制备技术、材料的各种分析手段和表征方法,以及工程技术与实践能力。因此,作为专业学位课,我们设置了《材料工程案例分析》、《材料制备技术》和《材料现代分析方法》三门课程。其中,《材料工程案例分析》是一门综合性工程技术性很强的课程,内容涉及金属材料、无机材料、高分子材料以及复合材料在实际工程应用中的特点及技术指标要求,例如金属材料的失效原因分析及采取的措施;电子陶瓷材料在高温烧结时颜色变黑的原因;钛酸钡本应为绝缘材料,但添加稀土元素变为半导体材料;等等。与其他基础课程相比,与企业生产实践的联系更为密切,重点在于培养学生分析和解决实际工程技术问题的能力。《材料制备技术》涉及各种材料的制备原理、制备方法与应用特点,是材料工程研究生必须掌握和了解的基础理论知识。《材料现代分析方法》是一门重要的工具课,既涉及到基础理论知识,又侧重于方法的具体实践应用,是必须掌握的专业学位课程。其内容包括X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱分析、光电子能谱、原子力显微镜、差热分析、红外光谱、核磁共振、激光粒度分析、比表面测试等各种表征和分析测试方法。这些核心课程的设立将奠定专业学位研究生解决实际工程和技术问题的理论基础。

2.根据培养方向不同,灵活设置研究生课程模块,即“小方向”课程。例如,根据材料工程方向发展的特点和结合材料学院的科研基础,材料工程专业硕士研究生的培养方向主要有材料加工成型与模具设计、电子功能材料与器件、新能源材料与电源技术、高分子材料合成与改性等四个方向。在这四个方向上可灵活设置专业方向模块课程,即每个方向设置两门任选课程。材料加工成型与模具设计方向主要课程有《材料成型技术与模具》和《材料表面工程技术》,电子功能材料与器件方向主要有《先进无机材料与物理性能》和《光电转换材料与器件》,新能源材料与电源技术方向主要有《电化学原理及测试技术》和《新型能源材料》,高分子材料合成与改性方向主要有《高分子材料选论》和《有机波谱分析》。按不同的培养方向灵活设置研究生课程,可为专业学位研究生提供更大的自主选择性,有利于培养其职业素养,提高学习效率。

3.除了专业学位课和选修课外,为了提高研究生的解决实际工程和技术问题的能力,强化专业实践能力,作为必修课程,设置了《材料科学与工程实验》和《专业实践》这两门课程,以更好地凸显专业学位研究生职业取向和过硬的专业实践的特色。同时,还设置了学术讲座、知识产权、信息检索、技术经济分析等课程,以期全面培养专业学位研究生的信息获取能力和企业技术管理等能力。

总之,课程设置要联系企业实际需求,考虑专业学位硕士研究生学习工作和研究背景等实际因素,根据企业技术创新的需求,整合教学资源,开发出一套以因材施教、体现学科前沿和实践性的专业学位研究生课程体系,不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力。比如,在材料工程专业学位硕士研究生的培养过程中,我们让研究生学习典型的数据处理软件Origin和CAD、ProE等工程制图软件,而该类实用工程软件的学习无疑将提高专业学位研究生的实践技能。

(二)加强师资队伍建设

专业学位研究生的硕士论文选题应来自于企业和科研课题,工程背景明确,应用性强。因此,专业硕士研究生导师要求双导师制。一位是校内的导师,另一位是企业导师。学校导师主要负责研究生的课程学习、开题报告、学位论文理论部分的指导等;企业导师负责专业学位研究生的选题、工作安排、专业实践能力的培养、学位论文实践部分的指导等。学校、企业导师要共同制定研究生培养方案,从而保证专业学位研究生培养的质量。在实际操作中,要注意以下问题:

1.在导师遴选上,既要对导师的学历、职称、科研成果等进行量化评定,又要从工程实践经验、基础理论和指导能力及精力等方面对导师进行全方位综合测评。只有达到要求的校内外导师才有资格被聘为专业学位研究生导师。此外,要弱化对导师学历的要求,强化对导师工程实践能力和专业技术能力的要求。

2.加强专业学位研究生导师素质建设。随着专业学位硕士生规模的不断扩大,现有校内导师有相当数量是从学校到学校的年轻导师,他们虽然学历高,但大多缺乏实际工程经验。为此我们有计划地选派年轻教师到设计院、高新技术企业去挂职锻炼。同时,通过承担企业的横向研究,使年轻教师了解工程实际,参加企业的产品开发、设计、技术改造以及企业的运行、营销和管理,从而了解企业的需求。同时,在稳定现有导师资源的同时,我们从企业聘请或引进有工程技术背景的技术人员和专家作为专任的专业学位研究生指导教师,根据学科方向相近或相似的原则,成立3~5人由校内和校外导师组成的导师指导团队,这样可有效发挥各自导师的作用。

3.聘请企业专家担任相关课程任课教师。例如,《材料工程案例分析》这门学位课,可以聘请行业技术专家以专题讲座形式讲授新技术、新工艺和新设备,分析企业面临的技术难题或企业实际发生的技术难题如何攻关解决等,强化研究生解决实际工程技术问题的意识和能力;加大实践领域专家承担专业课程教学的比例,明确实习实践导师和论文导师的职责。

(三)深化校企合作,建立研究生联合培养基地

结合专业和行业的特点,选择条件好的企事业单位、科研院所等共建研究生联合培养实习实践基地,强化产学研用人才培养链条。材料学院已与行业部门共建实习实践基地十多个。2012年,桂林电子科技大学材料学院和桂林电器科学研究院有限公司共建了研究生联合培养基地,该基地被批准为省级研究生联合培养基地。上级有关部门拨专款用于该基地的建设。材料学院的专业学位研究生可方便地到该基地实习实践,企业的导师和校内导师组成导师指导团队共同指导专业学位研究生。同时,联合培养基地拿出专项资金用于改善研究生的实习实践条件以及资助专业学位研究生的科研课题。经过实践发现专业学位研究生的工程实践能力和职业技能明显提高。目前已基本形成了培养单位和行业部门良性互动的包括课堂实践、科研实践和企业实践的实践教学体系。

三、结语

材料工程专业学位硕士研究生具有职业教育的背景,职业知识和职业技能的培养是非常重要的。因此,应不断地在研究生培养方案、课程体系建设、双导师队伍建设、研究生专业实践基地建设等方面进行探索与实践,以保障专业学位研究生培养质量的稳步提高。

参考文献:

[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育,2006,(5).

[2]周远清.积极发展专业学位研究生教育培养更多高层次应用型专门人才[J].学位与研究生教育,2001,(5).

[3]刘国瑜.论专业学位研究生教育的基本特征及其体现[J].中国高教研究,2005,(11).

材料工程师论文篇3

关键词:教学改革;材料科学与工程;电子显微分析

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0087-02

材料科学的发展与材料研究分析测试方法的提高具有紧密的联系。每一种新的分析测试方法的产生,都为材料科学的发展提供了一个新的契机[1]。因此,在材料科学人才的培养计划中,不论是本科生的培养,还是研究生的教育,《材料研究与测试方法》及其他类似课程都占有很重要的地位。同时,该课程对材料相关学科,如化工,冶金,物理,电子等学科,同样十分重要。在国内外理工科院校的相关专业中,基本都开设了类似于材料研究与测试方法的课程。

材料研究测试方法种类非常多,最常见的如各种电子显微分析设备,X射线衍射仪等。这些设备都属于大型仪器设备,价格昂贵,操作相对复杂。但这些设备是高校教学和科学研究的基础,利用好这些设备,创建出特色教学,以推进学科建设及学校的科学研究工作是当今高等学校的重要工作之一[2]。

工科院校学生的培养目标是要求学生除了掌握必要的基础知识外,着重要求学生具有一定本专业相关知识及实际动手能力,具有分析和解决科学研究及工程技术问题的能力[3]。《材料研究与测试方法》是我校为材料学科的本科生及研究生开设的一门专业技术基础课,本文拟以该课程的教学改革为主题,探讨如何提高教学质量,促进学生更好的掌握该课程的基础理论和分析相关问题的能力。

一、课程体系设置

我院在20世纪80年代初就购进透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等现代微观检测仪器,不但服务于科学研究,还为材料学热处理专业、焊接专业本科生以及研究生开设《材料微观分析》《现代微观分析原理及方法》等课程的理论教学与实践教学提供了保障。随着学科的发展,开设课程的专业数目也在增加,如材料加工专业,冶金专业,物理及化工专业,都增设了有关材料微观分析的课程。该课程培养学生基本掌握X射线衍射分析、电子显微分析等常用近代测试技术的基本原理、材料测试分析方法及实验技能。要求学生能利用这些技术,综合分析材料内部的物相组成、显微组织、晶体缺陷以及元素分布,并解决相关实际问题。

二、理论教学改革

在理论课教学方面,教师开始只是利用板书,将该课程中涉及到的相关理论进行详细讲解。教学方法为大部分学时教师在课堂上教授有关的理论知识,在黑板上画图加板书讲解一些电子显微分析仪原理、结构及其应用,这样的讲解优点是理论掌握相对牢固,但对设备的实际应用了解较少。随着教学手段的改进,近些年来引入了多媒体教学与板书相结合的方法,多媒体教学具有图文并茂,信息量大等特点[4],教师既可以讲教科书上的常用仪器设备,又可以讲教科书上没有的最新的仪器设备,同时利用先进测试方法拍摄的电子图片以及最新发表的国际最前沿的研究报告都可以引入到教学中。但是多媒体教学速度较快,学生对于难点、重点思索的时间太少。板书恰好弥补了多媒体这方面的不足。这样极大的提高了学生学习的积极性和兴趣,使学生对抽象的理论有了直观的了解,同时学生也了解了最新材料学科相关的科研进展情况。课程主要内容学习完毕后,为学生选择数篇材料学科的论文文献,与学生一起学习,工样可以让学生在遇到科研问题时,学习如何综合利用所学的材料研究与测试方法,进行思路设计、具体分析手段的选择,实验条件的设置等,解决遇到的问题。这样,既加深了对各种材料研究与测试方法设备的掌握,又锻炼了学生的科研思维。

材料研究与测试方法的更新比较迅速,这就需要授课老师随时学习并更新自己的知识,才能在授课时及时有效的教授给学生。为此,我院相关授课教师每年都参加全国电子显微镜学会的学术会议及相关培训班,学习最新的电子显微分析技术及成果,并将学习到的最新成果及技术及时讲授给学生。

三、实验教学改革

对于本课程来讲,实验教学是本课程教学环节的重要组成部分,与课程的理论教学相辅相成,是学生正确理解和掌握理论知识的重要环节,实验教学应该放在与理论教学并重的位置。为此,课程教学增加了实验学时数,其主要任务是巩固和加深理解课堂教学中的内容,为学生提供基本技能训练和培养动手能力的机会,提高学生分析问题、解决问题和独立进行研究能力。

因为大型仪器操作的复杂性,以及对操作者熟练性的要求,一般由专人管理和操作。我院实验室管理设备的老师,既教授理论课,同时又教授实验课,这样可以将理论和实际有效的结合起来。同时,为了使学生更好的掌握设备原理、操作方法,实验分组要尽可能的多组数、少人数,将原来的本科生每组8~10人降为4~6人,研究生则2~4人一组,使每个学生上课时都能在老师指导下,自己动手操作设备。比如在透射电镜显微像分析这个实验中,让学生自己操作得到明场像、暗场像及电子衍射斑点,使学生更加深刻的了解透射电镜物镜后焦面的作用,收到理论教学所达不到的效果。在课堂上讲授电子衍射斑点标定步骤时,老师虽然按照电子衍射斑点标定步骤,举例说明标定过程,但因为面对的是整个班级的同学,有的同学无法当场解决遇到的问题。在实验中,每组只有4~6人,老师可以在一对一的情况下,让学生自己按步骤标定衍射斑点,在每一个步骤中遇到问题当场就能解决,使学生能更好地利用衍射斑点的标定方法进行晶体结构分析。

根据学生专业的不同,对实验材料的选择也有很大区别。如对无机非金属材料专业的学生,多选择非金属材料作为实验材料,在透射电镜实验课中,选择单晶硅、多晶硅、陶瓷样品;在扫描电镜实验中,选择各种陶瓷材料、耐火材料等。另外,还要结合本学院老师的科研领域选择实验材料,如本学院非金属材料专业老师的科研强项是耐火材料,相关老师就要在实验时结合扫描电镜,为学生讲解一些相关耐火材料的实验内容。对金属材料专业的学生,选择钢或有色金属,如中碳钢、铝合金、铜合金等,既加深了本课程理论课的学习内容,同时也增加了学生对材料科学的兴趣。

实验课后,实验报告的撰写是对实验课内容很好的回顾和复习,因为实验报告的要求很高,通过撰写实验报告,学生能仔细复习实验中所用过的内容,进一步掌握材料的各种研究方法。

综上所述,通过理论课程和实验课程的相关改革,增加了学生的学习兴趣,提高了学生的创新能力和科研素质。

参考文献:

[1]黄孝瑛.材料微观结构的电子显微学分析[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[2]张景兰,周俊娥,陈东来.大型仪器设备使用管理研究[J].实验技术与管理,2002,19(5):100-102.

[3]樊广华,霍学慧.大型仪器在本科实验教学中的应用与管理探讨[J].中国现代教育装备,2010,(9):18-20.

材料工程师论文篇4

关键词:土木工程材料;教学内容;实验实践;教学方法;效果评价

中图分类号:TV375文献标志码:A文章编号:

10052909(2015)02006004

土木工程材料是材料科学在土木工程中应用的产物,是土木工程的物质基础。南昌大学建筑工程学院土木工程材料课程是土木工程、水利水电工程、工程管理、建筑环境与能源应用工程等多个专业的学科核心课或专业基础课,一般在大二上学期或下学期开设。土木工程材料课程内容繁杂,且大多是记忆的内容,而课程学时相对偏少,容易导致学生学习效果不佳,给土木工程材料课程教师带来困惑。正因如此,绝大多数院校的土木工程材料课程都在或多或少地进行教学改革探索,华南理工大学苏达根[1]和杨医博[2]、重庆大学吴芳[3]、北京交通大学安明喆[4]、大连理工大学艾红梅[5]、西安建筑科技大学伍勇华[6]、北京林业科技大学冀晓东[7]等对土木工程材料课程教学改革进行了思考和实践,而浙江大学金南国[8]、上海交通大学陈兵[9]、华中科技大学张长清[10]、深圳大学丁铸[11]等对土木工程材料课程实验教学改革进行了探索和实践。

为进一步提高土木工程材料课程的教学质量,笔者进行了大量的调查研究和文献分析,对南昌大学土木工程材料课程进行教学改革,并获得了省级和校级教改课题的支持。本文从教学内容、教学模式、教学方法三个方面阐述土木工程材料课程的教学改革情况,并进行了教学改革的效果评价。

一、教学内容的改革

土木工程材料种类繁多,各类自成体系,教学内容大多数是叙述性和分析性内容;同时,土工工程材料发展迅速,新材料层出不穷,以致学生在土木工程材料课程学习中难以抓住重点,出现什么都学、什么都学不好的情况。为了进一步提高土木工程材料课程的教学质量,增强学生课程学习效果,笔者从教材编写、授课内容编排、课时分配等三个方面对土木工程材料课程的教学内容进行改革。

(一)教材编写

2013年,南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》[12]。新编教材充分考虑到现有教材的不足,强化混凝土章节内容,增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况,弱化部分章节,将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势,增加建筑节能材料章节;设置案例,在各章节中多设案例,引导学生用理论知识分析问题,与实践相结合。

(二)授课内容编排

根据土木工程材料课程特点,对授课内容进行重新编排,力求做到以下几点:突出重点内容,授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点,以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点,同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点,注意授课内容与不同专业方向的有机融合,土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容,土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势,更新教学内容,授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用,将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。

(三)课时分配

土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程,而土木工程材料课程的学时有限,在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时,其中课堂授课32学时,实践2学时,实验14学时,具体安排见表1。

二、 教学模式的构建

目前,土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上,强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中,除进行理论教学和实验教学改革外,还适当增加了实践教学环节。

(一)理论教学

土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识,为此,有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学,以达到缩减课时、增强教学效果的目的。

(二)实验教学

土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验,难以激发学生的学习兴趣和研究热情,因此在实验教学改革时,除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外,还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上,进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3~4个组并确定实验题目,要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验,比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验,激发学生的研究热情,提高学生的自学能力。

(三)实践教学

在理论教学和实验教学的基础上,积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程,认知新拌混凝土的和易性,熟悉混凝土配合比设计,或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护,了解建筑钢材的性能和加工,实现理性认识到感性认识的提升,从而大大提高了教学效果。

三、教学方法的改革

在教学方法上,土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学,学生基本 上都是被动接受知识,很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷,笔者在课堂教学中,增加视频播放与课堂讨论环节,提供了网络辅助教学,完善考核方法。

(一)视频播放与课堂讨论

为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解,特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考,笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势,特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料,要求

学生提前自行观看,同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料,之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。

(二)网络辅助教学

网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现,也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上,让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问,教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上,网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。

(三)考核方法

土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法,其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法,注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力,全面评价学生的学习水平和课程的教学效果,对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。

四、教学改革的效果评价

土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革,可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识,强化学生的自学能力

,增强学生科研动手能力,提高学生创新能力,取得了良好的效果。

(1)授课内容:教师讲课内容有主次之分,学生学习理论知识不仅简单轻松,而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时,让学生有更多的时间进行实验实践。

(2)上课形式:在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论,引导学生自主学习并积极发言,既能提高学

生的表达能力,也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考,激发学生的创新思维,有利于学生养成独立思考问题的习惯。

(3)实验实践环节:除了部分验证性实验项目之外,还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土,创新性实验可以激发学生的研究热情。

(4)考核方法:采用上述四种形式相结合的全程考核方法,提高了学生上课的积极性,也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。

五、 结语

土木工程材料课程是集理论、实验、实践于一体的课程,学好土木工程材料,对于后续课程的学习具有重要的作用。鉴于土木工程材料课程本身的特点和学时的限制,要提高教学效果,使学生掌握土木工程材料知识,学会合理运用土木工程材料,必须从教材编写、授课内容编排、课时分配等教学内容,理论教学、实验教学、实践教学等教学模式,以及视频播放与课堂讨论、网络辅助教学、考核方法等教学方法三个方面进行土木工程材料课程的教学改革。本文对土木工程材料课程教学改革的思考,在教学实践中已得到了实施,同时也需要在教学实践中不断充实和完善。参考文献:

[1] 苏达根,张志杰,张慧珍,等.《土木工程材料》课程改革刍议[J].理工高教研究,2004,23(3):86-87.

[2] 杨医博,梁松.《土木工程材料》课程教学改革的设想与实践[J].北京大学学报:哲学社会科学版,2007(S2):104-105.

[3] 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,2006,15(4):79-81.

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[8] 金南国,钱匡亮,孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(9):111-113.

[9] 陈兵,吴雪萍,王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验室研究与探索,2012,31(6):155-157.

材料工程师论文篇5

关键词:装饰材料与施工工艺课程;教学方法;探索

《装饰材料与施工工艺》课程是我院环境设计专业的核心课程,加强《装饰材料与施工工艺》课程的教学可以帮助学生打好基础,有助于促进学生将来的专业学习。但是,从当前我国《装饰材料与施工工艺》课程的教学现状来看,教师在教学中采用的教学方法较为单一,且对学生的学习要求以理论知识的掌握为主,严重制约了学生在实践能力和创新能力方面的发展,教学的有效性也有所降低[1]。新课改对我国的教育教学提出了新的看法和要求,各装饰材料与构造课程教师也应该进行适当的教学改革,探索新的教学法。因此,本文就《装饰材料与施工工艺》课程教学方法的探索进行简要分析。

1《装饰材料与施工工艺》课程教学现状概述

随着时代的不断改变,社会对人才的需求以实践能力和创新能力为主,这就要求教师在教学中能够以学生为中心,考虑到学生将来毕业后的实际发展问题,切实促进学生学习的全面发展。《装饰材料与施工工艺》课程未来在专业领域的应用必然要求学生能够将理论知识和实践相结合,同时要求学生能够运用最新的设计理念和思想进行环境设计,因此要求教师在教学中能够做到理论教学和实践教学并重[2]。然而从当前我国《装饰材料与施工工艺》课程教学的现状来看,受传统教学理念的影响,我国装饰材料与施工工艺教师在教学中更加重视学生对于理论知识的掌握和理解,导致学生在实践运用方面和创新思维发展方面有所欠缺,对学生未来的就业发展十分不利。此外,在理论知识的教学中我们也可以发现,教师所教授的内容在逻辑上面存在较多的问题,相关知识之间的逻辑不够密切,所教授的内容具有较强的模糊性,导致学生难以正确把握所学知识,理论学习能力较差。因此,新时期对《装饰材料与施工工艺》课程教学进行改革成为了我国装饰材料与施工工艺教师必须要重视的问题。

2《装饰材料与施工工艺》课程教学方法的探索

2.1明确教学目标

探索《装饰材料与施工工艺》课程的教学方法首先要求教师在教学中能够明确教学目标。教学目标的确认需要根据课程目标而定,此外还需要结合具体课程的实际情况。我国新课改指出,教师在教学中要坚持以学生为中心,确定知识和技能目标、过程与方法目标以及情感、态度及价值观目标。以新课改的教学理念为基础,《装饰材料与施工工艺》课程的教学目标首先需要促进学生对《装饰材料与施工工艺》课程知识和技能的掌握[3]。其次要求教师能够创新教学方法,促进学生自主学习能力、创新思维能力以及实践能力等的全面发展。最后要求教师能够完善教学评价体系,并培养学生积极的学习态度、树立学生正确的思想观、人生观和价值观。

2.2优化教学内容

《装饰材料与施工工艺》课程的主要教育目的不是为了提高对《装饰材料与施工工艺》课程理论知识的理解,而是让学生在掌握《装饰材料与施工工艺》课程相关知识之后,能够将所学知识运用于实践,培养和锻炼自己的实践能力和创新能力。要做到这点不仅需要教师转变教学模式,还需要教师能够优化课堂教学内容。《装饰材料与施工工艺》课程的主要内容包括对室内装饰材料的认识、对房屋构造的学习以及对施工工艺的掌握,因此,教师在教学中应该要从这些方面着手,让学生对装饰材料中的物理性能、色彩质感、表面纹理以及规格尺寸等进行系统的掌握,并切实提高学生的工艺技巧[4]。教材内容很有可能由于更新速度较慢,无法将最新的《装饰材料与施工工艺》课程相关内容纳入其中,因此教师在教学中还需要通过了解,适当为学生增加教学内容,以完善《装饰材料与施工工艺》课程的教学内容,将教学和学生未来的实际发展相结合。此外,《装饰材料与施工工艺》课程教学还需要教师向学生灌输绿色环保知识的理解,帮助学生提高设计的合理性和优化性,切实提高学生的综合能力。

2.3创新教学理念

教学理念决定了教师采用的教学方法,也决定了教师的教学效率和质量。传统的《装饰材料与施工工艺》课程教学中,教师的教学理念和观念较为落后,只能够看到学生学习方面的进步和成功,无法认识到学生毕业后的发展需求。因此,传统《装饰材料与施工工艺》课程教学中,教师采用的教学方法较为落后、单一,导致学生的创新能力、实践能力以及沟通能力等发展均受到各种程度的限制。新时期要求教师能够创新教学理念,从学生毕业后的就业发展需求出发,结合社会发展形势的变化以及市场需求的变化,加强对学生创新能力和实践能力等的重视,切实促进学生学习效率和质量的提高,促进学生学习的全面发展[5]。因此,教师要不断培养学生的创新思维能力,以问题情境教学法、实验教学法以及小组合作探究法对学生进行《装饰材料与施工工艺》课程教学,启发学生的创新思维,提高学生的学习效率和质量。

2.4创新教学方法

传统的教学中,教师侧重于理论知识的教学,对学生实践能力的培养较为忽视。新时期要提高《装饰材料与施工工艺》课程的有效性必须要求教师既能够重视理论知识的教学,又要重视实践教学。理论教学是实践教学的基础,只有当学生掌握了必要的理论知识,学生才能在实践运用中有良好的表现。因此教师在教学中应该要先对学生进行简单的理论知识教学,然后让学生进行实践训练。在实践训练的过程中,由于学生对理论知识了解得不够充分,必然会出现各种各样的问题。这时,教师再根据学生实践训练中出现的问题进行理论知识的灌输,不仅能够加强学生对理论知识的了解,还可以帮助拓展学生的实践能力以及设计思维能力。例如,教师先将装饰材料的基础知识如物理性能、规格大小等告诉学生,然后让学生通过对两种不同材料的直观对比,找出材料的特性[6]。而在材料施工过程中,教师也可以采用边实践、边教学的方式,让学生既能够进行理论学习,又能够进行实践学习。此外,教师创新教学方法还需要加强课本学习和实践生活的联系,提高学生的社会实践能力,培养学生的创新思维。一方面,教师在教学中要加强对社会实践的关注,及时更新《装饰材料与施工工艺》课程相关的理论和实践知识,为学生提供更多的有效信息。另一方面,教师在教学中要多采用实习和校企合作的形式,让学生到实践教学基地或者企业中进行实习,提高学生对《装饰材料与施工工艺》课程学习的兴趣,锻炼学生的人际交往和沟通能力、创新能力以及实践能力等。例如,在《装饰材料与施工工艺》的教学中,教师可以让学生通过进行市场调查,对比出哪些装饰材料更加受现代人的喜欢,或者分析不同类型的人群对于材料的选择等。学生必须深入市场进行研究和数据收集,才能够完成教师所布置的任务,实现教学效率和质量的提高。

3结语

目前我国《装饰材料与施工工艺》课程教学中存在不少的问题,如教学内容模糊、更新速度慢,以及教师的教学方法落后,教学效率有待提高等。要改变这些教学现状,切实促进《装饰材料与施工工艺》课程教学有效性的提高必须要求教师明确教学目标、优化教学内容,并要求教师转变正确的教学理念,实现教学方法的创新,以合作探究教学法、理论和实践相结合的教学方法等来促进学生的创新思维能力、实践能力等的全面发展,提高《装饰材料与施工工艺》课程教学的有效性。

参考文献

[1]王晴晴.以培养学生创新创意设计能力为目标的实训教学模式探索以装饰材料与工艺课程为例[J].艺术教育,2016,01:210-211.

[2]包玲,田凯今.培养学生自学能力的初步探索与实践——材料与构造课程教学中的思考与实践[J].美术教育研究,2015,23:138.

[3]苏乐,杨小庆.谈装饰材料与构造课程实践教学之“门店化”[J].长春师范大学学报,2016,04:142-145.

材料工程师论文篇6

【关键词】卓越计划 材料工程 专业

研究生培养

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)12C-

0048-03

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》,国家决定实施“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),促进工程教育改革和创新,全面提高我国工程教育人才培养质量。“卓越计划”实施的专业包括传统的产业和战略性新兴产业的相关专业,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,重视国家产业结构调整和发展战略性新型产业的人才需求。实施的层次包括工科的本科生、硕士研究生和博士研究生三个层次,培养现场工程师、设计开发工程师和研究型工程师等多种类型工程师后备人才。同时,作为适应我国经济社会快速发展形势的新举措,教育部决定自2009年起扩大招收全日制专业学位硕士研究生的范围和规模。全日制专业学位硕士研究生与学术型硕士研究生属同一层次的不同类型,它主要培养有特定职业背景的高级专门人才,其中工程硕士专业学位因培养目标、培养模式、教学理念与评价标准等方面均紧密契合教育部推进的“卓越计划”,因此被纳入计划之中。

桂林理工大学近年来对工程硕士专业学位研究生的培养模式进行了积极的探索,2012年被教育部列入“卓越计划”。全校共有3个本科专业和4个工程硕士专业领域(含材料工程)获批开展“卓越计划”,成为了广西唯一获得研究生层次“卓越计划”的高校。本文以桂林理工大学材料工程专业为例,探讨在实施“卓越计划”的情况下,如何结合广西经济社会发展要求,改革材料工程专业硕士研究生的培养模式。

一、广西实施“卓越计划”材料工程专业硕士的环境与条件

全日制工程硕士专业学位教育是研究生教育发展到一定阶段的产物。由于工程硕士教育培养的是高层次应用型人才,因此必须在教育、科技、经济紧密结合的框架内开展,亦即需要大学、企业、职业界、社会以及政府之间的良好合作与互动才能实现。目前高等教育依然沿习着计划经济体制下的教育模式,高等教育仍是一个相对封闭的体系,对外部需求的了解不够,因此人才培养难以适应当前市场经济发展的需要。设立工程硕士专业学位就是为了改变工科研究生培养规格单一的局面,通过明确不同于学术型研究生的培养制度(如双导师制、企业参与、社会评价、与职业资格挂钩等)实现培养制度的变革。但目前这一宏观管理体制改革尚未完成,工程硕士专业学位教育制度环境仍然存在诸如产学研机制不健全、市场调节机制不完善、质量保证机制不科学和缺乏专业认证制度等问题,这些情况在经济尚不发达的广西更为严重。因此,需要广泛借鉴发达国家、国内发达地区的经验,充分发挥主观能动性,创造性地开展工作。

事实上,工程硕士教育在西方发达国家也经历了曲折和探索过程。美国的工程硕士研究生教育产生于第二次世界大战后,其蓬勃发展始于20世纪80年代中后期。美国的工程硕士计划实质是四年本科计划的拓展,其宗旨是为工业界培养高水平的实践型专业人才,它注重工程设计和学生在工程实践中提出问题、发现问题能力的培养。值得注意的是,美国工程硕士的教学计划和教材与学术型硕士研究生完全一致,这表明实践经验与较高的学术水平并重是工程硕士在美国获得认可的重要因素。欧洲大学和企业在培养工程师的工程能力方面有比较成熟的合作运行机制。来自企业的工程师能够实质性地参与教学计划和课程体系的设置,其中一般包括不少于3个月的职业实习以及3个月以上的实战性研究论文或设计项目。此外,发达经济体还普遍将专业认证和职业资格准入制度与高等工程教育挂钩,如在美国未经ABET认证的工程专业学生很难获得注册工程师资格;在欧洲,进入FEANI认可的工程专业学习是获得工程师资格的基本条件;在日本,JABEE认可的工程专业毕业生可以免试通过技术士资格考试的初试;在英国,工程教育更是以取得专业资格作为培养的主要目标。由此可见,工程硕士教育在发达国家已经形成了其突出应用性的定位,并与各类专业资格挂钩。

国内一些首批加入“卓越计划”的高校在工程硕士培养方面也进行了一系列有益的探索。如南京大学实施了分级课程体制,突出讲座、沙龙、实战模拟、案例教学等内容的比重,学位论文则强调以案例研究为主;还通过自我评价体系,对“卓越计划”实施情况进行经常性的研讨与测评。河海大学对其特色专业—水利工程专业的专业学位研究生教育进行全面的探索。他们提出了“重理论,强实践”的理念,在课程内容上强调与学术型有所区别,注重案例和研讨式教学,通过“顶岗实践”获得工程实践能力,其学位论文的可以是规划、勘探、设计、施工、项目管理、产品研发和应用研究等。

虽然广西属于西部欠发达地区,但已经提出了“14+4”千亿元产业发展计划,力争包括食品、汽车、石化、电力、有色金属、冶金、机械、建材等14个产业的产值达千亿元,同时培育包括新材料、新能源、节能与环保、海洋等4个新兴产业。材料学科是实现该计划不可或缺的技术支撑,而具有较强工程实践能力的材料工程专业硕士则是最为急需的高级人才。虽然目前广西有能力持续支持实施“卓越计划”的大型企业不多,但亟待技术升级的企业则比比皆是。

二、桂林理工大学材料学科发展现状与材料工程专业硕士培养存在的问题

桂林理工大学材料工程专业,其前身可追溯到1992年桂林冶金地质学院的地质专业,以后逐步增设了无机非金属材料、高分子材料与工程、金属材料工程、冶金工程和材料科学与工程等专业,基本上涵盖了材料科学与工程专业的主要学科。该学科目前拥有材料科学与工程和冶金工程两个一级学科硕士点,高分子化学与物理二级学科硕士点,同时招收材料工程专业硕士。其中,材料学为省级重点学科,并于2009年成为教育部批准的博士点授权建设学科。

通过多年建设,桂林理工大学材料学科已经形成了基础研究与应用研究并举的格局,其主要研究方向包括无机非金属材料的合成与制备新技术、高性能聚合物基复合材料、新型电、磁功能材料及能源功能材料、绿色建材及生态环境材料等,密切结合广西优势有色金属、矿物和植物资源等设立和发展起来的,具有较为鲜明的地方特色。学科目前拥有省部共建国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室、广西壮族自治区重点实验室等科研平台,还与广西10多家大型企业建立了产学研合作关系,科研成果应用获得直接经济效益10亿余元,并获得包括国家技术发明二等奖、广西科技进步一等奖、广西自然科学二等奖等重要研究成果。

但是,材料工程硕士培养仍然存在着许多亟待解决的问题,表现为:第一,现行的材料工程专业硕士的人才培养方案中虽设置了实践环节,却缺少相应的强化训练内容,在课程设置上与学术型研究生差别不大;第二,材料工程硕士自身的认可程度不高,所录取的学生一般是成绩未达到学术型研究生要求的,学生容易产生自卑情况,而且自费上学的比例偏高;第三,研究生导师对培养工程硕士的积极性也不高,因为学生在完成一年的理论课学习后就要到企业去实习,对导师的实验室研究作用甚小;第四,近年来追求学科全面发展成为普遍的趋向,使得桂林理工大学原来的有色金属行业背景明显淡化,在材料学科上表现为涉及领域宽,科研工作大多集中在功能材料、复合材料或纳米材料等新材料领域,而传统的金属材料和冶金工程反而成了弱项;第五,缺乏必要的“行业指导”,为“卓越计划”工程硕士的培养带来了较大的困难。

三、创新材料工程专业硕士培养模式,校企合作,全程互动实施“卓越计划”

“卓越计划”为全面提升材料工程专业学位研究生的培养质量提供了最佳的契机,而创新人才培养模式必须要切合广西社会经济发展要求。为此,我们提出了培养工艺设计与新产品研发两类材料工程专业硕士的新思路。广西工业技术落后,主要依靠资源生产初级产品,生产过程高消耗、高污染。工艺设计类工程硕士的培养则针对这些问题发展,将相关的技术改造与工艺设计作为工程硕士的毕业论文(或设计)内容,依托产学研基地和重点实验室的研究平台,为企业解难题、创效益,进而提高社会对工程硕士的认可程度,强化高校与企业的联系;而新产品研发类工程硕士的研发工作主要是服务于落户在广西的新材料、新能源、节能与环保和海洋等新兴产业的需求,开展新产品研发或进行扩大实验,实现研究成果的转化。根据论文工作的内容和要求的不同,灵活安排实习时间和毕业论文的形式。如以工艺或流程设计为主的工程硕士要在企业实习至少半年,其毕业论文以工艺或流程设计为主;而以新产品研发为主的工程硕士则留在实验室,借助本学科的仪器设备完成相关研发工作。

在培养标准上,我们提出要围绕工程基础教育(技术基础和专业基础)和工程专业教育(工程实践和设计创新)两个中心环节层层递进,培养具有较强技术知识、推理能力、解决实际工程问题能力、项目与工程管理能力和有效沟通与交流能力,同时具备较高职业道德、职业素养与社会责任的高级工程技术人才。充分利用双导师制,把高校研究生教学中的专业基础教育优势与企业导师在工程设计与实践方面的经验相结合,共同指导学生完成工艺设计和新产品开发,培养学生解决工程实际问题的能力和技术开发过程的组织能力,有效促进“卓越计划”在材料工程硕士层面的贯彻与实施。基于材料学科的特点,材料工程专业硕士在材料学基础理论方面同样需要扎实的基础。因此,基础课程的教学内容要与学术型硕士相同,但专业必修课和选修课的教学内容则要突出材料加工与工程设计等方面,这部分教学任务可优先安排给有“双师证”(即教师证和工程师证)或有过企业工作经历的教师。此外,还专门开设了实践环节,用于实验技能实训及现场实习等。

在考核标准与评价体系方面,材料工程专业硕士也与学术型硕士有所不同。材料工程专业硕士毕业不要求在省级以上正式学术期刊,考核主要集中在毕业论文(或设计)所体现的工作量、创新性和实施效果等方面。在研究生评优和奖学金评比中,主要考核工程硕士自主知识产权、专利申报或方案实施所取得的经济效益等情况,并使之与学术型硕士所发表的学术论文有可比性,创建公平竞争的环境。

在校企合作办学方面,桂林理工大学与桂林地质矿产研究院、广西三环企业集团有限公司、广西鱼峰集团有限公司、广西金山铟锗冶金化工有限公司和广西新未来信息产业股份有限公司等一批具有实力的企业建立了稳定(下转第54页)(上接第49页)的产学研基地。学生在企业进行实习实践时,要求企业要以“准员工”的标准对待,严格要求且给予一定的生活补贴,而相关企业也有优先挑选毕业生的权利。桂林理工大学经过资格和能力评审,第一批共聘请了15位企业导师,均为企业高层或具有高级职称人员。企业导师要对在企业进行的工程实践培养内容和培训标准,如企业高级技术人员授课、生产现场学习与安全培训、参与新产品研发和工程设计等提出了较为详细的要求,企业教学完成后相关企业应为学生提供培养质量鉴定。

为了确保材料工程专业硕士的培养能够符合“卓越计划”的要求,桂林理工大学提出了校企合作、全程互动的理念,并成立了“卓越计划”领导小组,下设领导小组办公室、校级专家小组及二级学院教学工作小组等组织机构,并为每个试点专业提供专项经费。学校在鼓励相关试点专业大胆改革、积极探索的同时,特别强调教学质量。为此,材料工程专业也建立了教学质量监控与信息反馈机制,对现行的材料工程教学内容和教学效果进行定期评估,并征求学生的反馈意见。此外,还通过校内导师定期与相关企业保持沟通,了解材料工程硕士研究生在课题执行方面的情况,发现问题及时处理并向对方企业通报,真正做到“全程互动”。

总之,实施“卓越计划”对创新材料工程专业硕士的培养有显著的促进作用。桂林理工大学将依照校企合作、全程互动的理念,扎实做好“卓越计划”材料工程专业硕士试点工作,努力实现高校与企业的双向共赢,更好地服务广西经济的新发展。

【参考文献】

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[6]汪辉.美欧日高等工程教育质量评估机制的比较[J].高等工程教育研究,2006(2)

【基金项目】新世纪广西高等教育教改工程项目(2011JGA050,2010JGA031);桂林理工大学教改工程项目(2010B06)

材料工程师论文篇7

关键词:工程能力;材料力学;教学改革

受“应试教育”和传统教学体系等多方面因素的影响,我国的高等工程教育中普遍存在“重书本理论知识传授而轻工程应用能力培养”的课程教学模式,抑制了学生的创造和想象能力,学生的知识和能力结构不能适应现代工程问题的需要,在相当程度上影响了大学生良好工程素质的形成。随着科学和技术的不断进步、工程科学的发展完善,工程知识体系变得越来越庞大。与此同时,现代工程实践对工程师的工程实践能力、团队工作与交流能力和对企业与社会环境的理解与适应能力都提出了更高的要求。因此,工程教育必须在有限的时间内,给学生进行更多更深的理论知识和更高的工程应用能力与工程素质的培养。这不仅是中国工程教育,也是世界工程教育所面临的共同挑战。《材料力学》课程是工科类学生重要的专业基础课之一,是学习后续课程的重要基础,是解决工程实际问题的重要方法和手段;所以我们需要对《材料力学》的课程体系、教学理念和学习方法等作出重大变革以应对这样的挑战。

本文的思路是: 作为高校教师,应该突破“应试教育”和传统教学体系,树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念,进行以培养学生工程应用能力为主要内容的材料力学课程教学改革,从以下六方面:三大特色的理论教学方式、实验教学环节、多项考核制度、天空教室、学生小论文、师资队伍建设等方面提出了一系列的教学改革方案;将实践教学与理论教学有机结合,教学内容注重传统经典与现代前沿工程的结合,与科研、工厂生产实际相联系,真正按工程人才要求培养出不仅理论知识扎实,具备一定工程素质的工程应用人才。

1 课堂理论教学的改革

理论教学中通过“史海钩沉”“力学趣闻”“最新力学成果”三个特色模块,使学生在步入材料力学科学的殿堂时,生动、活泼、前沿,从而激发学生的学习兴趣、想象力和充分了解前沿力学科研成果。“史海钩沉”是通过材料力学史上的一些著名的惨痛事故的前因后果使学生以史为鉴,深刻认识到研究材料力学的重要性;“力学趣闻”则通过优美而有趣的文学语言剖析工程和生活中的材料力学问题,使课堂理论教学少几分枯燥,多几分欣赏,得到美得享受。“最新力学成果”将最新最前沿的力学科研成果通过与所讲授的内容联系,变为具有科学研究意义的最鲜活的教学内容,这种内容既可以把学生带到科技前沿,又能充分体现科研活动的规律和过程

2 教学模式的改革

使用“天空教室”,开展网络教学。随着网络技术的发展,应用越来越广泛,材料力学的教学过程中要最大限度地利用网络资源,将我们的“天空教室”在课程的教学过程中不断丰富和完善起来。每个同学都可以在“天空教室”讨论,上传有关材料力学方面的最新进展、科研成果、历史典故等方方面面的知识、资料;可以进行师生交流、提交作业和小论文等活动。应用网络多媒体等现代化教学手段教学、研究性学习、学生参与课堂授课活动等多种授课方式相结合,实现互动式与主动式的教与学模式,激发学生主动学习的热情,培养学生团队合作精神和工程应用能力。

3 实验教学的改革

实践是培养学生工程应用能力的必要环节,对于培养工程应用型人才这个目标,加强实践能力的培养尤为重要。基于本校的传统力学课程实践教学的缺陷,本课题将进行增设实验课时、实验项目的改革尝试,努力提高学生材料力学的工程素质。

4 改革考核方式

我们在材料力学课程的教学过程中探索新的考核模式,采用理论知识期末测试、实验报告和学生小论文评价有机结合起来的多向考核。避免“一卷定分”,改为适应工程应用能力培养的素质教育的要求多向考核。

5 学生小论文环节

本课题设想学生在课外分阶段分组进行材料力学知识总结的小论文撰写和汇报。通过这个小论文环节训练科研能力,培养团队合作精神,提高工程素质。

6 加强本专业师资队伍建设

要培养工程应用能力的具有团队合作精神的、创新能力高素质的人才,教师首先要提高自身的素质。因此,工程素质教育对教师的总体素质提出了新的更高的要求。

树立基于“卓越工程师”培养的全新的教学理念,基于工程应用能力人才培养为主线,改革材料力学课程的教与学模式;培养不仅理论扎实、工程应用能力强且具备创新思维和能力的高素质人才;探索一条基于工程应用能力培养的适应未来社会发展需求的工程人才培养的途径是高校教师应有的责任和义务。

[参考文献]

[1]季顺迎,武金瑛,马红艳.力学史知识在材料力学教学中的结合与实践[J].高等理科教育,2012第4期.

材料工程师论文篇8

关键词:材料科学与工程专业;卓越工程师;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)30-0139-04

在我国新型工业化发展道路、创新型国家和人才强国战略的大政方针指引下,教育部推出了“卓越工程师培养计划”。目前高等教育的指导思想在于,坚持工程教育服务国家的发展战略,坚持高校工程教育与工业发展的密切结合,努力培养学生综合素质和社会责任感,培养国际化人才[1,2]。在这一指导思想指引下,我们上海理工大学材料科学与工程专业有幸获准成为上海市教委第一批卓越工程师教育培养计划试点专业和上海高等教育内涵建设“085”工程特色专业。经过几年的努力,我们在教育国际化、工程化和创新教育等方面都取得了卓有成效的成绩,并在2012年顺利进入国家教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”批准的本科专业。多年来我们始终坚持贯彻“卓越工程师培养计划”的主旨,注重学生的“知识、能力、人格”和谐发展,提升学生的社会责任感、创新能力、国际化视野和工程实践能力。

一、立体化递进式的专业课程体系构建

我们的培养目标是让学生具备扎实的专业基础知识的同时,提高工程意识、工程素质和工程实践能力,培养学生的职业素养、创新能力、社会责任感、广阔的国际化视野和良好的团队合作精神。为此,我们的卓越人才培养体系是由课堂教学、创新实践和交流合作三个教学链组成,构建了全方面、递进式的符合工程教育规律的专业课程体系,如图1所示。

该体系包括了课堂教学、创新实践和交流合作三大教学链。三大教学链相辅相成,相互贯穿构建了有机并完整的材料科学与工程专业的卓越人才的培养体系。我们构建的培养体系特点总结为以下几个方面。

1.学科基础与工程文化相结合,加强综合素质教育。我们对卓越人才的培养采用“3+1”的培养模式,即前三年在学校完成通识平台课程、学科基础平台课程、专业平台课程等学习,第四年前半年在企业实习实践,后半年在企业由校内导师和企业合作导师共同指导完成毕业设计。在这样的培养模式下,学生在课堂学到的理论知识在平时实验过程中得到巩固,在最后一年的企业工程实践中因为充分应用而加强,真正做到理论联系实际。反过来让学生带着目的去学习学科基础知识,也促进学生的课程学习主动性和课外参与实践的主动性。

2.采取创新的教学方式,突出工程教育的主线。课程教学与项目实践以工程项目为载体,增加学术前沿报告、学术研讨和国内外交流性的课程比例,扩大开放性实验、研讨性和实践性教育环节。使学生通过研讨和交流拓宽专业化和国际化的视野,并逐步拥有创新意识。通过探究式、启发式、讨论式、参与式教学新方法,实现教学交流互动。

3.引入国际化的“校企、科研院所联合培养”机制。目前卓越工程师培养体系的讲授式课程教学中,有多门课程邀请国外教授和专家以及企业专家授课。例如,我们开设的“材料科学前沿”这门专业课程就是邀请国内外知名学者、教授和企业专家讲授最先进和前沿的材料科学及应用,同时,本校的授课教师也都具备国际交流经历或企I经历。

4.增加企业工程教学环节。与本专业国内外领军企业深化产学研合作,向企业全面开放教学与科研,使企业真正成为专业办学的重要组成部分和支撑力量。我们鼓励学生进入企业学习,参与企业的课题研究。工程教学安排每位学生到企业实习一年的时间,完成系统的工程训练,在企业参与完成工程项目,获得以企业评价为主的实践学分,使学生在工程环境下接受熏陶,激发学习兴趣,实现知识到能力的转化。另外,部分学生的毕业设计由聘请的企业专家根据工程项目进行针对性指导,实现企业对学生的培养。我们在3年内选派了8位青年教师结合研究项目到企业进行半年到一年的车间实习与工程训练,提高了专职教师工程教学水平与实践能力。

5.加强课外创新教学环节。材料科学与工程专业依托材料科学与工程学院快速发展的高水平科学研究团队,积极引导和组织学生参加大学生创新项目、挑战杯等各级各类大学生创新活动。我们依托卓越工程师教育培养计划项目,创立大学生科技创新基金,截止目前已资助80多项大学生创新项目。我们鼓励和指导学生参加科学竞赛,2015年我们承办了上海市教委主办的上海市第二届大学生先进材料创新创意大赛,鼓励学生开展创新活动。同时设置大学生创新学分,要求每个学生在四年期间要有一次创新性实践,并获得学分,以期进一步强化、提升学生的工程能力和创新能力。

6.加强国际化教育。除了外教课堂教学外,我们在学生的毕业评价体系中还引入了国际化学分,即安排学生到国外高校、科研院访问交流或短期学习,并取得国外高校的认可学分。通过这种方式鼓励支持学生走出国门,拓宽视野,以国际化的理念培养学生创新和工程实践能力。

经过三年多的教学实践,我们已经逐渐形成了材料科学与工程专业卓越工程师培养办学特色,教学内容丰富,手段先进,实用性强,理论学习与社会实践、工程实践应用结合紧密,教学效果显著。

二、教育教学方法改革

在课程体系整合的基础上,我们结合卓越工程师的培养要求,大胆改变传统的教学方式,不仅在培养计划的授课内容方面进行了相应的调整,教学方法和手段也因地制宜的进行了更新,结合材料科学与工程专业对卓越工程师的培养要求,重新制定了教学考核与评价标准,具体表现在以下四个方面的改革创新。

1.强化实践教学,注重实践创新能力培养。在卓越工程师的培养体系中,我们增加了设计性和创新性的实验和实训,理论与实践相结合,着力培养学生综合工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。改革实验室管理模式,采用实验室教师弹性坐班制,实现实验室全天候开放预约,为学生自主学习、自主实验创造条件。加强毕业论文(设计)环节,鼓励学生在生产一线完成毕业论文(设计)工作。借鉴CDIO工程教育理念,推进以项目为驱动的教学模式,将大学生创新创业训练项目融入教学计划,作为选修课开设,培养创新创业型应用人才。

2.校企联合培养卓越工程人才。校企双方制订专业培养计划,在课程设置、教学内容、培养方式等方面展开充分沟通。校企联合建设卓越工程师资队伍,强化教师的工程背景。改革部分专业前沿课程的教学方法和教学模式,将专业课程开到生产一线。大多数课程的教学过程中引用了大量的工程实例。通过多种运作模式,如学校自建、校企共建、引进企业(车间)等多种建设形式,保持教学设施和设备的不断更新,并同时增加工业生产仿真实习条件。建成集教学、实习、科研、技能考核、技术推广与服务为一体,多功能、综合性校内材料工程实践教育基地,为学生进入企业提供岗前培训,使校内实践教学基地成为联系高校与企业的桥梁,成为学生职业素质培养、工程实践能力训练以及技术服务的窗口,实现企业与高校实践教学资源共享。

3.推行全英文和小班化教学,提高课堂教学质量。依托学院优良的教师资源,开设全英文课程,英文课程占培养计划中专业课程的40%以上。依托上海市第四期本科教育高地,进行英文课程群建设,包括英文教材编写与选择、课程网站建设等,满足教育国际化的要求,使教学内容与国际接轨。例如我们编写的《材料科学基础》、《高分子科学基础》、《现代材料分析方法》等9门全英文课程获上海市英文示范课程称号。与此同时,我们积极引进了世界知名高校(如MIT等)的网络课程,采用翻转课堂等先进教学手段丰富课堂教学。将专业课尤其是英文专业课的人数控制在30人以内。在课堂教学中给予学生更多参与教学过程的机会,特别倡导学生自主学习模式,通过教师指导下的启发式、讨论式、探究式、参与式教学,充分调动学生学习的主动性。教师根据研究问题、案例和项目的需要将小班进一步分成若干个学习小组,小组内分工合作,共同分析、讨论与研究问题,小组间相互竞争和促进,形成学生自主学习,师生互动,相互协作的学习气氛。同时,我们与美国匹兹堡大学、德国拜罗伊特大学、英国考文垂大学等国外知名大学建立了稳定的合作关系,为探索国际化工程技术人才的培养模式提供了良好的交流平台。

4.改革考核方式,推行多元化评价。在考核学生能力的方式上,期末考核的“一考定成败”模式逐渐被弱化,并建立一套科学合理、富有活力、鼓励创新的、多元化的考试制度。在这个制度下更注重对学生分析问题和解决问题、实践和动手能力、创新意识和自我学习能力的培养和考察。

积极开展考试方式的改革,改变过去的考试模式,将教学过程与考核有机结合,将考分分解到课程教学的整个过程,加大平时考核成绩的比例(占总成绩的30%―50%),丰富平时考核内容,将课堂出勤、课堂讨论、课程论文、课程设计、课堂测验、作业、调研报告、案例分析、实验等内容纳入平时考核;平时考核成绩注重公平、公正、有据(记录)可查,具体的方式考核由教师根据各门课程的特点提出方案。

三、企业的工程实践

企业的工程实践过程是材料科学与工程专业卓越工程师培养最重要的环节。企业学习阶段主要以工程化人才要求为指导,从实际工程背景出发,通过工程技术的学习,培养学生工程意识、工程素质和工程实践能力,同时,注重学生良好的职业素养和社会责任感的建立。学生在签约的校外实习基地参加实践学习,熟悉材料制备、性能、加工工艺等。通过让学生参与企业新产品、新工艺和新技术的设计、开发与研制,巩固和深化学校课堂中所学到的专业知识,在实际问题中培养学生的创新能力和工程综合能力,并在与企业导师的沟通过程中提高人际交往能力、组织协调能力和团队合作意识。

我们以具体专业方向为主体,选择5―6家生产链齐全、产品研发能力强的企业,如上海振华重工机械配套有限公司、德国兹韦克有限公司等高水平新材料领军企业,作为“卓越工程师教育培养计划”的联合培养单位。校企双方成立卓越工程师培养专家委员会,共同制定培养标准,共同制订和实施培养方案,共同设立工程实践教育中心,使各项校企联合培养目标得到具体落实。学生在企业里采取实验班分批分散的方式进行实习学习。学校在相应的企业推荐名单中,遴选企业指导教师,并与企业指导教师一起制订专业人才培养方案,参与专业技能教学,并指导学生在企业的学习。

学生在企业工程实践过程中实行双导师制,即校内导师和企业导师共同负责。校内导师由专业教师担任;企业导师由企业中具有丰富实践经验、责任心强的专家担任。校企导师成立联合指导小组,进行有针对性的指导。

卓越工程师培养体系下的学生在企业的学习主要包括认识实习和“3+1”培B计划中的企业集中学习两个环节。其中,认识实习主要包括认识企业文化、管理模式、生产流程等,培养学生适应企业工作的能力,同时进一步了解专业特点,增加专业认可度。考核成绩根据考勤及认识实习报告综合评定,由校企双导师给予综合评分。在企业集中学习时有重点的安排学生参与金属材料冶炼、锻造、热处理及加工制造等过程;高分子材料制备、改性、产品设计及加工制造等过程;复合材料机构、性能、制备及加工等过程。并在企业现场接受专业课程(如航空复合材料、环境友好材料、汽车材料、新型炭材料等课程)的学习。最后与企业导师一起针对企业实际课题完成毕业论文的工作。

企业学习的目的是使学生对本专业的技术标准及相关法律、法规更加了解,同时了解实际产品设计或工程项目(设计、生产工艺、实际应用研究)方案的制订和实施过程,能够对产品设计、生产工艺或研究方案的制定进行分析、讨论、改进和总结,提高学生分析、解决工程实际问题的能力。在学生个体与项目组其他成员的讨论、协调的过程中,锻炼其沟通交流能力和团结协作能力;通过参加企业部门生产会议、项目组内汇报或组外汇报,锻炼学生的语言表达能力;在撰写产品设计书、项目研究实施方案、项目进展报告及总结报告过程中完善自身的书面表达能力;通过充分了解企业相关部门生产活动组织管理情况以及参与项目组的任务、人力和资源等的协调组织工作,培养学生的管理能力。从中可以看出,企业学习的这一年是卓越工程师培养过程中相当关键的一年。学生要通过进入企业了解工程的实际需要,培养良好职业素养、分析能力、沟通交流能力、团结协作能力、管理能力、表达能力等工程综合能力,从而具备独立从事产品设计与生产、创新与开发、管理与营销等能力。

因此,如何保障企业学习目标的实现就成为非常关键的一环。我们不仅将学生在企业的学习与实习均定为必修课程,在培养计划中有严格的执行方案,而且建立了综合评定措施,保证学生在企业工程学习的效果和质量。考核评定措施包括:(1)建立考勤制度,由校企双导师共同监督学生出勤;(2)实行中期检查,以汇报面试的方式,由校企双导师检查实习效果;(3)完成阶段性实习过程生产分析报告;(4)对于企业毕业论文设计,严格实行开题、中期检查和毕业答辩及企业学习阶段总结工作;(5)企业工程学习结束时,校企双方导师根据学生企业学习表现,做出评价或鉴定,作为最终考核成绩的一部分。

企业的工程实践一方面能够让学生学有所用,巩固专业知识和技能;另一方面通过为企业做出贡献,体现自身价值。在学习到专业知识和技术的同时,还拉近了象牙塔的学子们与社会的距离,学生在实践中开拓视野、增长才干。只有在实践中多与先进技术接触,才能在真正走上工作岗位时减少磨合期的碰撞,加快自身融入社会的步伐。而在企业工程实践过程中出现的不足之处,恰好也鞭策了学生回到学校后更加珍惜在校学习的时光,有的放矢的学习理论知识,并不断深入到实践中,为今后更好的服务社会打下坚实的基础。

通过对学生走访以及学生反馈中,我们了解到目前的课程体系对培养各方面素质全面发展的卓越工程师是十分有效的。

致谢:感谢教育部“卓越工程师培养计划”(上海理工大学材料科学与工程专业)的支持。

参考文献:

材料工程师论文篇9

[关键词]土木工程材料 实践教学 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)20-0049-02

一、 土木工程材料实践教学的必要性

土木工程材料是土建类专业的技术基础课,是一门与专业紧密相关的课程。长期以来,土木工程材料教学内容包括课堂教学和实验两大部分。课堂教学着重材料性质、标准、应用和制备方法。但土木工程材料种类繁多 ,从无机到有机 ,从金属到非金属 ,各种材料的成分、性质差异很大,课堂教学内容难于用一条主线相连 ,要掌握好教学内容 ,为将来工程应用奠定基础, 我们应让学生 “理论与实践相结合 ,知识与能力相结合” ,因此 ,“土木工程材料”的实践课程就显得非常重要。传统的土木工程材料除了理论课还有实验课 ,一般实验课占理论课的三分之一,虽说实验课能在一定程度上增加学生对建筑材料的认知程度,但不管是上理论课还是实验课,这样的教学模式实质上都是以教师为中心 ,学生处于一种被动从属的地位 ,缺乏主动性和兴趣性 ,不能对课堂理论融会贯通,不利于提高学生发现问题和解决问题的能力 ,也不利于引导学生突破思维,不利于培养学生创新的能力。20世纪末,我国的高等教育进行了较大幅度的调整,土木工程材料在原有的建筑工程材料的基础上拓宽覆盖了交通土建工程、城市规划等内容,且近几年来各种教材的标准和规范变动较大,实验方法也有所改变,使得教学的结果是学生知识面窄,对新材料、新标准的了解少,认识肤浅,实际应用能力差,毕业后进入建设第一线时的盲目和不知所措状况较突出。由于专业拓宽,原有的土木工程材料课程教学大纲已不能适应当前的需要,因此必须修订教学大纲,增加实践教学的课时,以做到教学大纲具有鲜明的适应性、先进性。

二、 土木工程材料实践环节教学改革的内容和具体措施

1.先以一个开设土木工程材料的班级作为试点班(总学时:54,如建筑工程专业),按修改后的教学计划去实施,即理论课由原来的40课时减少为32课时,实验课的课时由原来的14课时减少为11课时,增加实践课时10,具体实施方案如下:

1-10课时以理论讲授为主,(可板书和多媒体结合采用),11-14课时为实验课,15-18课时为实践教学(如:混凝土构件厂或砖厂),19-25课时以理论讲授为主,26-28课时为实验课环节,29-32课时为实践教学环节(某工程施工现场)33-40课时以理论讲授为主,41-44课时为实验课环节,45-48课时为实践教学环节,(各大建材市场参观)49-54课时以理论讲授为主。

2.选取和上次不同专业的班级(教学环节中不需要进行试验的班级,如城规、建筑专业)进行教改实施计划(总学时32课时)。即理论课由原来的32课时减少为24课时,增加实践课时8,具体实施方案如下:

1-10课时以理论讲授为主,(可板书和多媒体结合采用),11-14课时为实践教学(如:学校附近施工现场),15-24课时以理论讲授为主,25-28课时为实践教学环节(各大建材市场参观),29-32课时以理论讲授为主(总结)。

在进行教改的时候,教师应首先把土木工程材料的基本概念、生产过程、技术性质传授给学生,然后把这种材料的应用留给学生自己看,再提出一些问题,通过让学生去现场实习、思考、查文献,综合运用所学知识等手段最后得出结论,通过提问了解学生掌握知识的程度。最后,把这些问题的正确答案告诉学生,进行总结。针对学生自学存在的问题,有目的地指导他们,教会他们如何自主地学习,养成自己读书,自己钻研,自己应用的好习惯。从而培养他们独立获取知识的能力,以及独立制订学习计划、独立安排利用时间的能力。例如,我在课堂教学中,讲到墙体材料的章节时,就提出和实际情况相关的问题,“为什么有时会看到墙面鼓包开裂的情况”?“和以前说到的石灰这种材料有什么联系”?这样的问题会激发学生的好奇心和求知欲。这样,我在讲授答案和章节内容的时候也会加深他们的印象。

当然,教师应预先做好教学日历,和实验室的老师协商,让老师安排在上理论课的同时穿插上实验课,这可能会导致时间上的安排有问题,但应尽量克服。同时应当注意学生去建材市场或工地时的人身安全问题。

这样通过课堂讲授与实际工程材料交叉渗透的零距离教学模式,可以形成优势互补、相互促进的良性循环,起到完善教学手段,有效提高教学效果的目的。比起在课堂上用幻灯片播图片,板书讲授的效果要好很多。通过建立多种方式相结合的项目体系,兼顾实验教学的深度和广度,既强化了重点,又保证了课程的完整性,可更好地将实践教学与社会需求紧密对接。

三、教改过程中需要注意的问题

1.学生的人身安全不能得到充分的保证,特别是在工地上上课时,学生会对周围的建筑材料看、摸,甚至会到处乱走,在不了解整个工地施工情况的条件下,学生的安全会存在极大的隐患。

2.增加实践教学环节的情况下会压缩一定课堂教学环节,虽然可通过针对不同专业讲授教学重点的方式解决,但还是存在课时偏少2-4学时的情况,这可在以后的教学大纲中进行一定的修改。

3.学生的学习积极性有所提高的同时,教师需要承担的任务也更重(包括租车带学生去建材市场等),在科研经费有限的情况下教师也要有更高的服务于教学的精神。

4.教材的选取应结合自己学校的特点,最好能有一套符合学生特点的自编教材,并建立考试题库,逐步完善土木工程材料这门课程的教学改革。

四、土木工程材料实践环节教学改革后的效果

通过对土木工程材料实践课程的教学改革,让学生的学习积极性得到了大幅度的提高,学生通过实地参观,不仅能够掌握专业的基础知识,而且能够提高发现问题、解决问题的能力。比如说未改革前,教师在讲授混凝土这一章节时,对混凝土的施工配合看似道理简单易懂,但内容平淡枯燥,再加上繁多的条文叙述及经验公式,学生学习后常常印象不深,而在墙体材料的讲述中,对于国家已明令禁止的实心黏土砖,完全可以不讲,其他烧结砖也可以少讲,而可以增加一些新型的墙体材料内容,如混凝土砌体、节能环保墙体、整体装配式隔墙等内容,又如对于混凝土形成的讲解,可以将学生带到施工现场,从配料(包括材料堆场、原材料含水率、计量方法、计量精度等)、搅拌(包括搅拌机的类型、搅拌时间等)、运输(运输距离、运输方式等),到浇筑、成型、养护的施工过程,生动形象地展现在学生面前。我们可能在教室里一遍遍讲很多次,学生掌握起来还不一定准确,但到了现场,面对施工现场和工人的实际操作演练,教师的演示与学生自己的观察一结合,学生对混凝土的整个生产过程就马上清楚了,而且容易牢固掌握。通过三年对土建类不同专业(建筑工程、建筑、城规、水利水电、交通)的学生进行实践课程的教改,学生对这一教学点的理解远超出课堂上的讲授,自己不仅能亲自配制不同强度的混凝土,并能发现施工中的不足之处,这在以前的教学课程是不能达到的。对教师而言,因增加了实践教学的课时,如要相应减少理论课或实验课的课时,必须按照土建类各个专业的不同特点来讲解,详略得当,这就要求教师理论知识的讲解更加娴熟,同时也要不断了解新型材料的基本性能,使得在实践教学环节教师的讲解更加精彩。这就要求教师多查资料,不能仅靠书本上的知识来讲课。而且教师能够在带领学生实验、参观的同时发现新材料、新知识,找到教学中的不足之处,多拿实际工程给学生讲解,这也有利于教师的教学水平及科研能力的提高。

五、 结束语

土木工程材料是一门涉及面较广的课程,如果教师能通过各种手段相结合的方法,紧跟土木工程材料的发展趋势,理论联系实际并鼓励学生多开动脑筋,就能使教学水平上一个新台阶,就可使学生在有限的时间内取得最佳的学习效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 彭小芹.土木工程材料[M].重庆:重庆大学出版社,2013,(1).

[2] 中国建筑科学研究院.混凝土结构设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011,(5).

[3] 吴芳.“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,(11).

材料工程师论文篇10

关键词:材料力学;教学方法;改革探究

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-120X(2016)14-0071-02

材料力学是力学、机械、土木工程等工科类专业的必修课,也是一门重要的专业基础课程,是学习后续专业课程的重要基础。该课程理论性强,且与工程实际结合紧密。随着技术的快速进步,传统的材料力学教学已难以满足需要,加之高职教育以工学结合为主,注重实践动手能力,并需要掌握够用的理论知识,为适应新形势,提高高职材料力学课程教学质量,作者从课程内容、教学方法、实验教学、考核方式等方面,进行了一系列探索与改革[1][2]。

一、调整课程结构,精简教学内容

材料力学是一门密切联系工程实际的学科,它的一些基本概念、基本理论和基本方法,不仅是学习后续课的基础,而且也可以用来解决工程中的实际问题。通过材料力学的学习,要求学生对构件的强度、刚度和稳定性等问题具有明确的基本概念,掌握必要的基础知识、比较熟练的计算能力、初步的实验能力和解决工程实际问题的能力,为学习后续课程和进一步提高分析问题和解决问题的能力奠定必要的力学基础。传统的教学体系虽便于学生掌握基本概念和基本方法,但太过于强调知识的系统性与结构的完整性,内容多,花费时间大,没有给学生足够的思维时间,在一定程度上抑制了学生的创造力和想象力,没有激发学生的学习积极性。加之高职学生的社会定位要求学生掌握实用知识,并能将理论与实践结合。因此,在组织教学内容时,要跳出既有的结构框架,对教学内容结构作出调整。采用项目教学的方法可以在较少的学时内完成教学任务并达到理想的教学效果。“项目教学法”将课程解构为“零件基本变形”“零件组合变形”“零件应力状态分析”“零件强度理论”“压杆稳定”“能量法”等几个项目[3],引导学生用具体生动的实例去解决和分析剪切、扭转和弯曲等问题。这样,可以促进学生理解与掌握关于材料力学的学习和解决问题的方法,使所学知识真正融会贯通。

二、优化教学模式,多途径并举

(1)通过教师讲授向学生传授基础理论知识和方法。口头讲授灵活性大、适应性强,无论课内教学或课外教学,也无论是感性知识或理性知识,口头讲授都可运用;注意语言要准确清晰、简练生动、浅显易懂,突出重点、难点和关键;切忌“满堂灌”,导致课堂教学中的机械学习;在教学过程中教师应充分发挥主导作用,根据学生的反应,适当、及时地调整教学内容和方法手段。

(2)教师课前向学生提出问题,并通过问答的形式来引导学生获取或巩固知识,增加师生互动,激发学生的思维,调动学习的积极性,使学生获得知识、发展智力。向学生提问的问题要多种多样、难度适宜;教师对学生的回答一定要做出一定的总结、评价和指导;师生在互动过程中,教师可根据学生的反馈信息调整和改善教与学的活动。

(3)演示教学。通过把实物或直观教具展示给学生,获得感性知识,帮助学生理解掌握相关知识,提升学生的注意力,引起学生兴趣,有助于巩固记忆,提升学生观察能力、思维能力和想象能力,使课堂不再那么沉闷、枯燥,使学生的主体地位得到充分体现;注意演示内容一定要贴近生活,这样,教师的演示才能引起学生的共鸣。如果有必要的话,可以进行多次演示,演示过程中,教师可提出问题,让学生围绕演示主题作进一步思考,也可以让学生自己动手操作,能够使演示教学的效果得到进一步强化。

(4)充分合理地利用多媒体进行教学,最大限度地发挥多媒体优势。多媒体教学具有灵活多样的表现形式,可以做到声形并茂、图文兼顾、动静结合,容量大、直观性强,易被学生接受。制作实用性课件,使抽象难懂的内容变得直观易懂;多媒体课件的设计要注意细节,如图文搭配要合理,字号要协调,整体色调要和谐、声像的使用要慎重;多媒体电子板书要与黑板板书相结合,黑板板书是教师配合讲授和练习的需要;用多媒体教学要注意节奏,避免播放画面如走马观花,课件始终应服务于教学而不是教学围绕着课件;尽量让学生参与课件的制作和操作过程,提高学生的参与意识,加深对所学知识的印象;始终注意多媒体是教学的一种辅助手段,是为教学服务的,制作多媒体课件时要把主要精力用在重点、难点的突破上,切忌喧宾夺主。

(5)教师指导学生充分利用网络、图书馆等资源,通过查阅及阅读材料力学相关文献,掌握研究前沿方向,让学生获取最新的知识,培养学生的自学能力。

(6)在教师的指导下,针对教材中的基础理论和实践或主要疑难问题,进行分组讨论、辩论。这不仅能够调动学生学习的积极主动性,巩固所学知识,还能锻炼学生的逻辑思维能力、口头表达能力和沟通能力。

三、加强实验教学,培养能工巧匠

在教学中,教师要对学生的创新意识和创新能力起到一种引领作用。为了培养学生的创新能力,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,我们举办系部学生创新设计大赛;以教师为指导、学生为主体参加省级相关竞赛以及大学生工业设计大赛,使学生能够将力学知识应用到机械工程中去,从而在实践中提升学生的创新、创造能力,培养学生精益求精的工匠精神,打造技师型专业大学毕业生。

在实践教学过程中应用辅助分析软件(如有限元分析等),对轴向拉力和压力、轴套类扭矩转矩、梁变形问题进行ansys分析,得到扭矩图、弯矩图及应力分布状况。大部分学生对使用软件解决问题表现出浓厚的兴趣,提高了教学效果。[4]

四、健全评价考核机制

采取综合成绩评定方式,包括平时表现、施行项目过程性考核、期末大作业综合考核。平时表现:如考勤、上课表现及作业情况。项目过程考核:①零件基本变形;②零件组合变形;③零件应力状态分析;④零件强度理论;⑤压杆稳定;⑥能量法等几个项目进行分项考核[5]。每完成一个项目考核一次,考核的具体方式为笔试及答辩的形式,既可以考核学生对理论知识的理解和掌握程度,又可以检验学生实际操作能力。期末大作业综合考核:将本学期所学的理论与实践知识进行结合,独立完成由老师设定的综合项目,最终以论文的形式进行考核。

本文对材料力学教学的一些问题进行了改革探索。当前的材料力学课程教学中还存在着诸多问题,通过不断的总结和探索,并逐渐地融入课堂,为材料力学新的教学改革贡献力量。根据所在专业人才培养的目标,针对现阶段出现的主要问题,对材料力学课程课程内容、教学方法、实验教学、考核方式等方面进行改革与创新。

参考文献:

[1]刘鸿文.材料力学(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]徐广民.材料力学实验[M].成都: 西南交通大学出版社,2013.

[3]许晨光.材料力学教学改革初探[J].山西建筑,2013,39(26).