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化学与材料工程专业精选(九篇)

化学与材料工程专业

第1篇:化学与材料工程专业范文

关键词:电化教学;材料科学与工程专业;生产实习;改革;作用

中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0040-02

贵州大学材料科学与工程专业生产实习教学是安排在学生学习《材料科学基础》、《热处理原理及工艺》等专业基础课程后进行。然而实习内容多,概念抽象,理论性强,理解困难,常常缺乏成分-结构-性能-用途相互之间的连贯性,综合分析能力欠缺。还有实习安全责任、设备老化、生产环境、经费不足、技术更新等诸多因素,往往使得实习难以深入开展,流于形式,很容易引发学生失落心理,缺乏专业兴趣。生产实习是培养学生工程意识、创新意识和工程实践能力的不可替代实践教学环节。电化教学具有知识表达的多样性、交互科学性、反馈性、以及教学管理的开放性、灵活性等突出的特点。在这种背景下,电化教学在生产实习教学迎来了创新式发展,必将对实践教学改革有着积极的作用。

一、运用电化学教学,激发学生的实习兴趣

兴趣是对客观事物选择的态度,是积极认识某种事物或参加某种活动的心理倾向,表现出高度集中的注意力和较强的求知欲。电化教学能创设生动、形象、直观、视听结合的教学环境,以其新颖性、多样性、生动性、趣味性易吸引住学生的注意力,激发学生的学习兴趣。精心筛选学院专业教师、企业校友研究成果简介和科研项目。以形象、直观、生动的“看图识知”方式向学生介绍材料在生产、生活、社会发展中的重要性。学生通过大信息、多角度的授课模式,感受到“材料与社会生活息息相关”,树立学好材料学科的决心和信心。学生观看本专业教师研制的新型GDL-1汽车齿轮、新型GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴、大型燃油退火炉等产品制备过程图像,了解材料制备、检测、使用过程须用的知识,深刻体会新材料可以推动社会经济文明发展,科技创新生活,明确自己将从事材料领域工作必有良好的专业基础,从而激发学生对材料学科的学习兴趣和求知欲,自觉地提高了学生对实习教学内容的重视。

二、利用电化学教学,增设实习教学内容,突出重点难点

电化学教学能克服实习环节时空的局限性,将图像、文字、声音、动画等信息有机融合,形象生动、直观突出重点、难点、疑点,注重物理、化学内容有机糅合,不断优化充实实习内容。实习电化教学按照成分-结构-性能-用途主线的科学性和逻辑性,将多学科零散的知识点连贯熔融起来,化静为动,化虚为实,化远为近,化抽象为直观,由表及内,深入浅出,解释疑惑。比如在贵阳某钢厂实习钢材的制备过程以及中航集团某公司表面处理车间的化学表面处理过程时,用电化教学讲解GDL-1汽车齿轮、GDL-2钎杆、EA4T高速重载列车车轴等材料冶炼、铸造、锻打、塑性变形、热处理/表面处理、检测、使用等程序。在对应的程序里巧妙地串联产品生产、检测设备以及使用过程中的操作步骤和方法,把虚构球形化原子间的物理化学作用机理融解于组织结构、性能演变、理论分析等重点、难点内容,让人一目了然。在较短实习时间内,电化教学提供大量无法从实习过程中直接获取的知识,多学科知识贴近材料实物的生产实践,解决传统实习教学无法讲清、难以理解的重点、难点内容,更加充分地、清晰地揭示材料生产过程的本质。学生在实习中发现材料生产问题,用抽象-具体-形象的思维加以分解,逐层展示,由易到难、突出重点、剖析难点,步步深入理解多学科的有机交融统一,拓宽渠道获取更多知识。

三、利用电化教学,提高实习教学质量

电化教学使微观世界宏观化,抽象内容具体形象化,活跃了实习教学气氛,增加了实习改革教学的感染力,提高了实习效果和质量。如模拟仿真软件,演示新型GDL钢材料制备-过程处理-组织观察-性能测试的生产过程,以虚构的球形化原子来展示微观运动的特点,演绎不同成分GDL钢材料冶炼-凝固相变、塑性形变、表面化学处理等过程中相应的组织、性能演变,来理解GDL钢不同的用途要求。抽象化生动,让学生清晰地认识、分析材料设计、制备、检测、使用全过程。以材料用途为目标,微观世界宏观化、具体形象化,学生能独立地步步深入,多角度综合分析选取材料以及生产过程,有利于巩固、吸纳相关学科知识,理解材料成分-组织-性能-用途内在联系,清晰地认识材料学科的整体性、复杂性以及关联性,树立了正确的材料学科观念,培养学生用辩证唯物主义的物质运动、变化、发展的观点,合理地、系统地、创新地解决问题的能力,有效地保证实习教学改革质量和效果,也为学生将来就业、工作增添了自信心和竞争力。

四、利用电化教学,全面提高学生的素质

电化教学可以有效地培养学生的综合素质。在实习电化教学过程中,齿轮、钎杆、高速重载列车车轴等典型材料成功生产案例,潜移默化塑造学生正确的人生观、价值观、世界观。典型材料成分-组织结构-性能-用途交替对应演示,强化学生唯物辩证的工程意识,激发学生的专业兴趣,主动积极地去获取交叉学科知识和发展智力,有力地培养了学生的观察能力、思维辩证能力、分析问题能力、解决问题能力和创新能力。在中航集团公司某热处理车间实习期间,以军工企业文化熏陶塑造人,6~8位学生一组的形式参与某液压泵零件热处理工艺培训教材的动漫插图比赛,全面训练了学生用脑、眼、手的基本技能。学生触发多种感官功能后,能持久保持学习兴趣,最大限度地调动实习教学的积极性。学生十分愿意接触学习现代先进技术和知识,调动了学习材料与计算机学科知识的主动性,求知欲热情高涨,激发了他们的想象力和创造力。学生间通力合作,充分发挥聪明才智,培养了学生的团队合作与竞争创新能力。

实习电化教学改革,有效地激发了学生的实践积极性,充分发挥其主动获知的精神。学生能在短时间内掌握专业实习重点、难点,加深理解材料学科的辩证统一内在联系本质,吸收消化更多学科知识,开阔视野,发展智力,提高了实习质量。反之,有力促进电化教学在实习教学改革中创新地发展。

参考文献:

[1]付建民,陈国明.安全工程专业生产实习模式探讨与实践[J].安全与环境学报,2006,6(7):37-39.

[2]李芳英.电化教学在外语教学中的应用[J].山东师范大学外国语学院学报,2003,(3):76-77.

[3]孙妍.试论如何培养大学生对英语学习的兴趣[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,30(17):2192-2193.

[4]郑晓华.浅谈直观教具和电化教育在英语教学中的作用[J].伊犁教育学院学报,2000,(6):93-94.

第2篇:化学与材料工程专业范文

关键词:新能源材料与器件;新能源材料概论;课程建设

作者简介:李峻峰(1976-),男,四川会理人,成都理工大学材料与化学化工学院,副教授;邱克辉(1955-),男,四川资中人,成都理工大学材料与化学化工学院,教授。(四川 成都 610059)

基金项目:本文系四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109JC02)、四川省“高等教育质量工程”新能源材料与器件专业综合改革项目(项目编号:SZH1109ZY01)的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0083-01

当前世界经济的现代化得益于传统化石能源如石油、天然气、煤炭的广泛应用,因此可以说世界经济是建立在化石能源基础之上的经济。然而这一资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭,大力发展新能源取代传统化石能源,进行一场新的工业革命,不仅是出于人类生存的基本需求,更是世界经济获得可持续发展的必然需要。[1,2]因此新能源技术必将是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,而新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是为适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设置。教育部于2010年公布的战略性新兴产业相关专业是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴产业紧缺专业。[3,4]

尽管我国多所高校以前有与新能源材料与器件相关方向的专业进行人才培养,但是作为一个进行系统人才培养的新专业,其相关专业课程的建设是相对滞后的,因此设立该专业的各高校均或多或少面临该专业的课程建设问题。尤其较多学校均把新能源材料概论作为该专业的重要专业基础课程,因此建设好新能源材料概论课程对于该专业的专业建设和人才培养具有重要意义。

一、新能源材料概论课程在专业培养体系中的地位

成都理工大学新能源材料与器件专业的培养目标是:培养适应国家战略性新兴产业需要,具备坚实的材料、物理、化学、电子、机械等学科基础,系统掌握新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价、新能源系统与工程等方面的专业基本理论与基本技能的应用研究型人才。为达到这一专业培养目标,所构建的课程体系中,新能源材料概论课程处于联系该专业的学科基础课程(如高等数学、大学物理、大学化学等)与专业核心课程(如材料科学基础、半导体物理与器件、新能源转换与控制技术等)的重要位置,也是该专业同学接触专业方向内容的第一门专业课程。因此新能源材料概论课程具有联系学科基础与专业基础、建立初步专业知识框架奠定专业基础、培养初步专业基础知识和专业兴趣的重要作用。

二、课程教学内容体系建设

根据新能源材料概论课程在专业培养体系中的重要作用,该课程教学应该达到如下目的:培养学生建立起新能源材料与器件的学科知识框架,掌握新能源材料相关的重要基本概念和基础知识,了解主要代表性新能源材料的成分、结构、工艺、性能及其关系,了解新能源材料的国内外发展动态,为进一步学习专业知识打下坚实的基础。为了实现这一教学目标,笔者设计的新能源材料概论课程内容结构如图1所示。

对于新能源材料概论的课程内容,在教学实践中首先从介绍能源着手,包括能源的定义与分类、世界能源结构、中国能源现状、能源危机问题等;其次引入新能源问题,包括新能源的概念、分类、特点、各种新能源简介等;再次介绍材料相关基础知识,包括材料的概念与分类、材料科学与工程的四要素即材料的组成、结构、合成与加工、性能与应用性能及其相互关系等;然后在以上知识基础上介绍新能源材料,包括新能源材料概念、分类、任务与面临的课题等;最后分章介绍目前主要的一些新能源材料如发光材料与半导体照明发光材料、金属氢化物镍电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、核能材料、相变储能材料等。在这些新能源材料的介绍中通常以相关新能源器件工作原理入手,通过原理介绍引出相关器件的核心材料,再对所涉及材料的成分、结构、合成与加工技术、性能与应用性能特点等分别介绍。

在上述课程课程内容具体实施中,必须坚持强化“三基”(即基本概念、基本理论、基本知识),同时保证知识的系统性、新颖新和前沿性,以达到奠定专业基础、培养专业兴趣的教学目标。根据目前已实施的两届学生教学效果来看,达到了预计的教学目标,教学效果良好。

三、关于课程建设的思考

教材是课程的物化构成部分,是课程内容的具体化,课程教学内容的实施离不开与之相匹配的教材,而教材内容又必然反映前期课程内容的组织。通常一门课程的教材都是经过慎重编选,其知识体系合理,内容科学,可以基本保证学生学习的正确性。并且教材的知识结构及顺序在一定程度上体现着该课程的教学方法,一本好的教材有助于教师完善教学方法。[5]从目前现有的几本新能源材料概论相关图书来看,或者内容偏重于专著的形式而不太适合作为专业基础课程教材使用,或者偏重于上述教学内容中的一部分且难度较深而不适合刚入门学生的使用,或者编写较早而难以跟上目前该领域发展前沿动态,并且基本上都缺少作为基础课程教材使用相匹配的系统思考题与习题,因此根据目前现有教材难以很好地完成上述教学内容与教学目标。笔者已经根据新能源材料概论的课程目标和内容,按照上述内容结构在着手编写尽可能适合大部分学校新能源材料与器件专业使用的新能源材料概论教材。

对于一个新专业的重要专业基础课程,新能源材料概论具有联系学科基础、奠定专业基础、培养专业兴趣的重要地位,是新能源材料与器件专业教学改革中一个值得深入研究的课题。教学改革是一项系统工程,尤其是除了课程教学内容外,教学方法、本课程在整个课程体系中的支撑性、本课程与各学校该专业的特色相结合等问题均应该进行深入探讨。此外还必须更新教育观念,强调教学效果。成都理工大学新能源材料与器件专业建设必然将不断地关注全国其他院校本专业及其相关专业的课程改革发展动向,为提高学生的培养质量而不断努力。

参考文献:

[1]张生玲,郝宇.中国能源安全分析:基于最优消费路径视角[J].中国人口.资源与环境,2012,22(10):137-143.

[2]江凯,杨美英.全球新能源发展模式及对我国的启示[J].水电能源科学,2010,28(1):151-154.

[3]安春爱,米晓云,柏朝晖.浅谈新能源材料与器件专业建设[J].长春教育学院学报,2012,28(6):107-108.

第3篇:化学与材料工程专业范文

关键词: 研究生培养;材料科学与工程;化学

材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导,是实施可持续发展战略的关键;材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分,在以高科技为主要特征的知识经济时代,世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展,对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求,因此,高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整,以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。

我国材料科学与工程教育改革迅速发展,几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革,借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系,培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展,从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变,从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变;同时,吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容,课程设置从学科式课程向整合式课程转变,专业课程从中心地位向载体地位转变,课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转

变[1]。总体来说,我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束,向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下,深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。

一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析

调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案,学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科,材料学、材料物理与化学、材料加工工程,高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明,国内高校材料与化学学科研究生培养方案中,课程设置具有如下特点:

(1)除了政治、英语、数学等公共必修课外,课程设置的基本模式为:专业基础课+专业选修课(包括必修的学术活动、专业外语等)。

(2)专业基础课的数量少,且必修,或者提供少量课程供选择;所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。

(3)专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上,如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课;哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课;上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课;南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。

(4)对学术活动(读书报告、参加学术会议、听学术讲座)、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标

准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修,并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次,并在全系范围内做学术报告2次(其中至少1次使用外文),并鼓励参加国际学术会议。

(5)各高校均倾向于按一级学科设置课程[3,4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系;四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。

(6)规定或鼓励跨学科修课,以提高综合素质,拓宽知识面和优化知识结构。

二、我校材料学科研究生培养现状分析

我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业,至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙,学校原专业体系进行了相应的调整,材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系,先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业,为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。

随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入,我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要,突出表现在如下几个方面:

(1)按二级学科设置培养方案,与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案,此外,还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点,涉及6个二级学科,分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来,随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合,逐渐形成了以化学基本原理为学科基础,材料工程为专业方向的特色学科体系,涵盖结构材料(耐高温与轻质复合材料)、功能材料(光电功能材料)、材料化学(电池能源材料)、军事化学(含能推进材料)4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中,且各二级学科间的界限逐渐模糊,如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性,还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此,这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。

(2)专业方向划分过细,不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个,而每年的招生规模小于40人(2008级博士研究生13人,硕士研究生25),并且培养规模有逐年减少的趋势,这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端:一是要开设数量众多的专业课程(如每个专业方向开设1~2门专业课程,则专业课程的数量达38门之多),而听课的学员可能只有1~2人,这既加重了教员的负担,又浪费了日益紧缺的教学资源;二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。

(3)课程体系不够优化,不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划,而材料学科又是我校的优势学科,所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生,呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏,必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究,而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容,反而是各类专业课程处于中心地位,这必然会制约人才培养的质量。此外,在课程设置中过于重视理论教学,而忽视了实践性课程教学,不利于学员创新思维与动手能力的培养。

三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革

在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下,为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要,结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点,开展材料科学与工程研究生培养的改革,包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面:

(1)突破学科界限,按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流,突破材料与化学学科界限,按一级学科的模式组织人才培养,不再按二级学科进行区分,而是按“大材料”的思想,下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上,摒弃材料与化学相互独立的模式,跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系,将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体,突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。

上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性,将化学定位于材料的基础学科,而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此,材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式,跨材料和化学两个一级学科设置课程体系,完全打通材料与化学课程,不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用,是一种培养模式的创新;但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此,材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合,增强研究生学科基础知识的不错选择。

(2)优化课程体系,强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程,课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上,大幅压缩专业课程数量,有针对性地开设高水平专业课程,实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示,每个学科方向限设专业课程3~4门,且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上,充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求,用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容,如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》,增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗

在实践性教学环节方面,注重研究生动手能力的培养,除开设大量的课程实验外,还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色,如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神,而且使研究生提前熟悉科研设备,对后续科研工作的开展也是大有裨益的。

(3)强调自学和研讨,强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力,要求研究生参加各种学术研讨活动,且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求,如博士研究生必须参加不少于20次(硕士研究生为10次)的学术交流活动(其中至少有4次为跨学科交流活动),本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后,撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力,明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇(硕士研究生为50篇),其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2,达到熟练的文献检索和综述能力,能够对文献进行分析总结,提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题,并写出不少于7000字的文献综述报告。

四、结束语

我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革,基本理顺了人才培养与学科建设的关系,达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作,需要持续不断地创新与实践,才能永保人才培养方案的科学性与时代性。

[参考文献]

[1] 材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯,2006,(1).

[2] 李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才[J].化工高等教育,2005,(2).

[3] 藏兴兵,赖小莹.研究生创新能力培养路径探析[J].中国高教研究,2007,(3).

[4] 董兵海,王世敏.材料类专业人才培养方案及课程体系改革的探索与实践[J]. 湖北大学成人教育学院学报,2008,(2).

第4篇:化学与材料工程专业范文

资助项目:部级大学生创新创业训练计划资助项目,项目编号(201410705031)。

摘要:本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用,并详细地讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低,适用面比较广泛,而且所选择的材料范围比较大,所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中,通过实践教学可以使学生学习材料制备和合成的新技术。本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术的实验课程。

关键词 :自蔓延高温合成 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用

一、前言

在材料科学与工程专业的本科教学工作中,学生在大三和大四就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成技术是制备金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体,随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术,通过原料粉末之间的高温化学反应形成所需产物的一种材料制备方法。自蔓延高温合成技术由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料合成与制备方法中都讲述过自蔓延高温合成技术。此外还可以将自蔓延高温合成技术作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺过程。所以自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业的教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述自蔓延高温合成技术的概述与应用,并讲述自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对自蔓延高温合成技术的未来发展趋势进行分析和预测。

二、自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用

自蔓延高温合成技术,又称为燃烧合成技术,是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术,当反应物一旦被引燃,便会自动向尚未反应的区域传播,直至反应完全,是制备无机化合物高温材料的一种新方法。而自蔓延高温合成技术可以原位合成基体和增强相,避免了常规方法中的界面污染。目前应用自蔓延高温合成工艺已成功制备了多种金属基复合材料。采用自蔓延高温合成工艺制备了金属基复合材料。利用自蔓延高温合成可以制备粉末材料。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体,随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。其特点是设备简单,能耗低,工艺过程快,反应温度高。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热,使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。采用这一技术已制备出的材料主要有各种金属间化合物,含有较多金属相的金属陶瓷复合材料以及具有低放热量的复合材料。自蔓延高温合成工艺结合压力烧结工艺可以制备块体材料。自蔓延高温合成烧结法或称自蔓延高温合成自烧结法,即直接完成所需形状和尺寸的材料或物件的合成与烧结,是将粉末或压坯在真空或一定气氛中直接点燃,不加外载,凭自身反应放热进行烧结和致密化。该工艺简单,易于操作,但反应过程中不可避免会有气体溢出,难以完全致密化。即使有液相存在,孔隙率也会较高。自蔓延高温合成烧结可采用以下方式进行:在空气中燃烧合成;将经过预先热处理的混合粉末放在真空反应器内进行合成;在充有反应气体的高压反应容器内进行合成。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体,随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热,使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。自蔓延高温合成法是指利用反应物之间高化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种工艺,当反应物一旦被点燃,便会自动向未反应区传播,直至反应完全。自蔓延高温合成工艺不仅应用于单相材料的合成,而且在制备金属基复合材料方面取得很好的效果,但是由于反应过程中过高的反应热使材料具有较大的气孔率和较大的收缩,所以通常采用反应后的二次烧结,自蔓延过程的热压烧结以及热辊等手段获得致密的复合材料。自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体,随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。自蔓延高温合成工艺适用面比较广泛,所选择的材料范围也比较宽,所以自蔓延高温合成工艺广泛应用到材料的合成与制备,复合材料的制备,所以能够广泛应用在工程领域中。

三、自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用

自蔓延高温合成工艺主要用于制备金属基复合材料,金属陶瓷材料,金属间化合物材料,金属间化合物/陶瓷复合材料,梯度功能材料,功能材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中,其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成工艺同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料的制备工艺技术。自蔓延高温合成工艺同样也是热加工工艺,自蔓延高温合成工艺涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中,在有些专业课程中自蔓延高温合成工艺只是作为了解,对于自蔓延高温合成工艺的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于自蔓延高温合成工艺的实验课程。通过自蔓延高温合成工艺的实践教学活动可以使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺制备复合材料的原理,制备工艺过程以及对经过自蔓延高温合成工艺后得到的复合材料制品的物相组成,显微结构和性能进行研究,使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程,可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排自蔓延高温合成工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属陶瓷复合材料,先将金属粉末和陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体,并通过自蔓延高温合成工艺制备多孔预制件,并通过压力成型工艺制备金属陶瓷复合材料。采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料,通常先将金属粉末和陶瓷粉末在一定的压力下压成具有一定形状和致密度的预制件,通过自蔓延高温合成工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。有时也可以将自蔓延高温合成工艺和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料试样。通过实验教学过程使学生认识和了解到自蔓延高温合成工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程,提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学了解了自蔓延高温合成工艺的制备工艺原理,使用方法和制备过程,以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。

自蔓延高温合成工艺涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程,自蔓延高温合成技术操作过程比较简单,对设备要求较低,制备工艺过程成本较低,可以进行现场操作。自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛,适用面也比较广泛,制备和合成的材料种类也比较多,因此自蔓延高温合成工艺可以作为本科学生的课程教学内容和实验教学内容,可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验,也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等,并使得学生对自蔓延高温合成工艺得到的烧结制品进行分析和测试,使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。

四、自蔓延高温合成技术在材料科学中的发展趋势与应用

自蔓延高温合成技术由于制备工艺简单,成本较低,对设备要求较低,自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛,制备和合成的材料种类也比较多,所以被广泛的应用到金属基复合材料,金属陶瓷复合材料,金属间化合物/陶瓷基复合材料,梯度功能材料,功能材料等的合成与制备中。利用自蔓延高温合成技术可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用自蔓延高温合成技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多,应用范围也越来越广泛。自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用,已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

五、结论

本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用,并详细的讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低,适用面比较广泛,而且所选择的材料范围比较大,所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中,使学生学习材料制备和合成的新技术。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

参考文献

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[5]郭志猛,杨薇薇,曹慧钦.粉末冶金技术在新能源材料中的应用[J].粉末冶金工业,2013,23(3):10-20

[6] 李青虹,晋芳伟. 机械专业实验课程教学改革的研究[ J ] . 机电技术,2011(1):149-151

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[8]罗乐,张春早,黄英.加强实验课程教学质量管理的探索[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2005,19(1):16-18

第5篇:化学与材料工程专业范文

作为文理兼收的大类专业,经济学是当之无愧的NO.1——开设最普遍。经济学门类根据面向领域的不同而分别倾向于理论经济学、经济政策、货币与流通和对外贸易等,包括经济学、金融学、投资学、审计学、保险、财政学……虽然同是以经济学类为专业名称进行招生,但不同的大学所包含的具体专业不同。这就是说,在具体分专业时,考生只能选择大类所包含的专业。因此,考生在选择时,一定要弄懂拟报院校该类到底包含了哪些专业。目前以经济学类招生的院校中,专业构成情况可分为以下五类——

其一包含了经济学类的大部分专业,如西安交通大学包含了金融学、金融信息工程、国际经济与贸易、经济学、统计学、财政学、贸易经济等专业方向,山东大学包含了经济学、金融学、金融工程、财政学、国际经济与贸易、保险等专业。

其二为经济学类中设置最多的几个专业的综合。有的是包含经济学、金融学、国际经济与贸易等专业,如华北电力大学(北京)、中南民族大学;有的则只包含了金融学、国际经济与贸易专业,如同济大学、东华大学、中国矿业大学(徐州)。

其三是包含具体专业除大家所熟悉的经济学类专业外,还与学校特色联系在一起,开设了相关专业,如中国农业大学经济学类除了国际经济与贸易和金融学专业外,还包括农林经济管理专业;中国石油大学(北京)开设的经济学类,则在国际经济与贸易之外,还开设了能源经济学。

其四是同一院校有两个以上的以经济学类为名来招生的专业,但在经济学类后面还加有备注,标明不同专业的区别。如北京工商大学分为经济学类(经贸类)和经济学类(财贸类),前者包括经济学、贸易经济和国际经济与贸易3个专业,后者包括财政学、保险和统计学共3个专业。

其五是部分高校所开设的经济学类打破了只包含经济学类下相关专业的构成,还与其他学科所包含的近似专业联系在一起招生,如上海交通大学的会计学专业也属于经济学类的专业之一,天津商业大学则把信用管理包含其中。

主干课程

政治经济学、微观经济学、宏观经济学、货币银行学、国际经济学、财政学、数理经济学、发展经济学、会计学、统计学、管理学等。

院校展台

对外经济贸易大学——2013年,对外经济贸易大学生首届以经济学类招生的学子即将毕业,接受社会的检验。其经济学类专业属于国际经济贸易学院,下设国际经济与贸易专业、金融学专业、物流管理专业(国际运输与物流方向)、经济学专业(国际税务方向)、经济学专业(荣誉学士学位实验班)等五个专业或方向。入学时,大学一年级不分专业,学生在大学二年级春季学期将根据自身专业学习规划、兴趣特长和学习成绩情况,在贸易、金融、经济类学科内自愿选择专业,确定主修专业(方向)。

武汉大学——经济学类采取“打通”和“分段”方式培养,培养宽口径、厚基础、强能力、高素质,具有创造、创新、创业精神的复合型高级经济和管理人才。学生进校前两年,在公共基础课和专业基础课学习阶段打通专业界线,采用统一的经济学科基础平台和专业基础课平台进行培养;二年级末,在学生对专业已有一定了解的基础上,根据其兴趣、专长、人生规划和社会需要,分别进入四个专业(财政学专业、国际经济与贸易专业、金融学专业、保险学专业)继续专业课学习。

工商管理类

专业构成

从开设院校的数量来看,文理兼收的大类专业中,能与经济学类比肩的只有工商管理类。作为备受考生青睐的工商管理类,与管理科学与工程类、公共管理类、农业经济管理类、图书情报与档案管理类、物流管理与工程类、工业工程类、电子商务类和旅游管理类共同构成管理学类。九大类的差异从其命名可略知一二,工商管理类是研究盈利性组织经营活动规律以及企业管理的理论、方法与技术的学科。

在工商管理类下,有的专业以市场活动为主,如工商管理、市场营销、国际商务等,有的专业则以企业的经营管理活动为主,如会计学、财务管理、人力资源管理、审计学等,还有些是针对特殊领域开设的,如特许经营管理、连锁经营管理、酒店管理等。于是,在高校以“工商管理类”招生的专业中,具体包含的专业有所不同。

第一类是与经济学类学科有所交叉。如同介绍经济学类专业时,有的高校将部分工商管理类专业纳入其中一样,也有一些高校则将属于经济学类下的专业纳入工商管理类招生、培养,如北京大学工商管理类所包含专业除会计学与市场营销外,还包含了经济学类的金融学专业。

第二类则可称为工商管理类的。核心型”,将工商管理类下最常见的专业都纳入其中进行招生,如中国人民大学、北京化工大学、南开大学、同济大学等高校的工商管理类包含了如工商管理、市场营销、会计学、财务管理、人力资源管理等专业。

第三类则是在管理学类下,打破九小类之间的界限,将属于其他类的专业纳入工商管理类中。如大连理工大学包含信息管理与信息系统、物流管理、工商管理,北京工商大学工商管理类包括物流管理、工商管理、市场营销、人力资源管理、旅游管理、管理科学共6个专业。

还有一类则更为与众不同,以工商管理类招生,但实行的却是双学士的培养模式。以电子科技大学为例,该校工商管理类又称为“管理-电子工程复合培养实验班”,在四年的修业年限中,接受管理学(或经济学)+工学专业的培养,毕业时可获得双学士学位。

主干课程

政治经济学、微观经济学、宏观经济学、管理学、会计学、统计学、财务管理、管理信息系统、市场营销学、经济法等。

院校展台

电子科技大学——该大类整合经济管理和电子工程两大学科优势,突出管理与电子信息技术相融合。课程设置强调厚基础和国际化,培养过程注重学生的知识、能力和素质协调发展。学生在修读通识类课程、电子信息大类学科基础课程和经济管理专业学科基础课程后,可以根据志向选择在工商管理类(含工商管理、金融学和电子商务三个专业)或电子信息工程专业方向进行学习。

哈尔滨商业大学——该大类以实验班形式培养,包含专业众多,有工业工程、工程管理、工商管理、市场营销、人力资源管理、会计学、财务管理、审计学、信息管理与信息系统、电子商务、旅游管理、商品学、物流管理等。前期进行基础阶段学习,后期进入专业学习。

公共管理类

专业构成

同属于管理学类,但公共管理类把关注点集中于社会管理之中,是以政府、企业组织以及非政府组织的结构、工作程序、工作绩效为主要研究对象的学科。与工商管理类不同的是,公共管理类对经济领域涉足较少,而更倾向于解决公共事务——土地、公共关系、文化、劳动关系、公共安全等问题。

公共管理类下包含专业与工商管理类一样多,但最为人们所知的只有行政管理和公共事业管理两个专业,其他专业如劳动与社会保障、文化产业管理、劳动管理、食品经济管理等或是设置较少,或是仅在少数高校试点的专业。因此,公共管理类的构成大多以行政管理和公共事业管理为主,再适量增加一两个专业。

在设置公共管理类专业的高校中,北京化工大学、山东大学、西南大学仅包含行政管理专业、公共事业管理专业;武汉大学、中南民族大学、华侨大学和首都经济贸易大学在行政管理和公共事业管理专业外,又加入了劳动与社会保障、土地资源管理、城市管理等专业。与一般高校以招收文科生为主不同的是,西安交通大学公共管理类招收理工科考生,包含专业有行政管理、劳动与社会保障、卫生管理。

主干课程

管理学原理、公共管理学、经济学原理、政治学原理、社会学管理、会计学、社会学、应用统计学、公共关系学、公共人事制度、行政法与行政诉讼法、公文写作与秘书学、社会保障制度、社会中介组织管理、政策科学、公共部门人力资源原理、组织行为学等。

院校展台

上海财经大学——公共管理类各专业依托学校在经济学、管理学方面的优势,以及充分发挥法学、政治学和社会学等学科的作用,实行“厚基础、宽口径”的培养模式,学生在本科阶段的前两年不分专业,进入三年级时按照学生的志愿、社会需求状况以及学生学习成绩等因素,分为行政管理、公共事业管理和劳动与社会保障专业学习。

华侨大学——招收文史、理工类学生,学制4年。前两年行政管理、公共事业管理和土地资源管理3个专业开设相同课程,第三年在自愿选择与学院考核的基础上分成3个不同专业。成绩达要求可修读法学专业双学位,理工类选读土地资源管理专业的学生,可修读城市规划专业双学位。

中国语言文学类

专业构成中国语言文学类包含哪些专业?只要将其名称拆分一下,中国、语言、文学三大关键词就能解释得很清楚,即适用于中国,在中华民族文化中形成、发展起来的语言和文学为研究对象。语言既包括官方语言——汉语,也有部分少数民族语言;文学则涵盖了诗歌、词赋、戏剧、小说等。

由于中国语言文学类所含专业较少,因此高校开设的中国语言文学类专业的组成也比较简单,可分为“闭合式”和“开放式”两种。“闭合式”指的是所包含专业均为该门类下的专业,如中国人民大学中国语言文学类包含汉语言和汉语言文学两个专业,华中师范大学包含汉语言和对外汉语专业,山东大学仅含汉语言文学一个专业,云南民族大学包含汉语言文学、对外汉语专业,河北大学包含汉语言文学、对外汉语、古典文献专业。“闭合式”专业组成的中国语言文学类在目前招生高校中占据多数地位。而“开放式”则是将中国语言文学类下的专业与其他文学类的专业以“中国语言文学类”名义招生,如中南大学的中国语言文学类则将属于新闻传播类的广播电视新闻学专业与汉语言文学专业组成招生。(注:原对外汉语专业现更名为汉语国际教育专业)。

主干课程

文学理论、语言学概论、中国古代文学史、中国现代文学史(含当代)、外国文学史、古代汉语、现代汉语、中国古代经典导读、美学概论、马列文论、中国文学理论史、西方文艺理论史、古代汉语、现代汉语等。

院校展台

华中师范大学——作为六所部属师范院校之一的华中师范大学,在中国语言文学类的构成上较有特色:汉语言与对外汉语的结合。两个专业紧紧围绕语言,一个是内在的汉语、语言学、文学等方面,一个是把汉语传递给对中国语言、文化感兴趣的外国人。

广西民族大学——学制四年,双学历[同时颁发中国少数民族语言文学(壮语方向)、汉语言文学本科专业毕业证书],符合学位授予条件的,授予文学学士学位。培养具有系统的壮汉双语言文学基本理论和知识,并能从事进一步研究的高级专门人才。学生将具有双语写作、交流和研究能力及掌握办公自动化技能,并粗通一门东南亚国家语言。

能源动力类

专业构成

能源亦称能量资源或能源资源,是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用性的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。隶属于工科门类下的能源动力类就是以各种能源为研究对象的学科,由于一次性能源随着使用的减少,人们更注重对新能源的开发与利用,所以在能源动力有许多专业都围绕核能、风能、新能源设置。

能源动力类以热能与动力工程专业开设最为普遍,其他专业如能源工程及自动化、风能与动力工程、辐射防护与环境工程、新能源科学与工程都为在少数高校试点的专业。所以在以能源动力类为名进行招生的大类,一般都是“热能与动力工程+其他专业”的形式组成。如大连理工大学包括热能与动力工程、能源与环境系统工程两个本科专业,山东大学包括能源与环境系统工程基地班和热能与动力工程两个专业。

需要提醒考生的是,许多开设此大类的高校,都将与该专业相关较大的但属于土木类的建筑环境与设备工程(注:现更名为建筑环境与能源应用工程)纳入其中。如北京科技大学该大类包括热能与动力工程和建筑环境与设备工程,中南大学包括热能与动力工程、建筑环境与设备工程和新能源科学与工程。

除以上两类以外,还有少数以能源动力类招生的高校在培养方面是打通本硕连读进行培养,如西安交通大学该大类学生在完成综合基础素质教育、掌握宽厚的理论基础后,根据社会需求和个人志愿可以在热能工程、流体机械及工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、热动力工程、汽车工程、热能动力与控制工程等专业方向选择,再进行以能力培养为主的教育,按学科大类平台课程、专业知识课程和实践课程学习深造。

主干课程

机械原理、机械设计、电工技术、工程热力学、流体力学、传热学、动力机械基础、内燃机原理、透平机械、热力发电厂等。

院校展台

北京科技大学——包括热能与动力工程和建筑环境与设备工程两个专业,按大类招收的学生入学后实行宽口径培养模式,一年半后学生将根据本人志愿和在校学习成绩进入不同的专业学习。

哈尔滨商业大学——以实验班(能源动力类)招生,前期以基础学习为主,第三或第四学期再选择具体的专业,可选择范围十分广泛,包括机械设计制造及其自动化、包装工程、印刷工程、计算机科学与技术、电子信息工程、土木工程、热能与动力工程、建筑环境与设备工程、油气储运工程、物流工程等专业。

电气信息类

专业构成

作为工科门类招生专业数量最多的一个类,电气信息类将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,因此专业可以分为相关的几类。如电气工程及其自动化、电气工程与自动化、电力工程与管理是与传统的电工技术紧密结合;计算机科学与技术、计算机软件、电子与计算机工程则与计算机更为投缘;电子科学与技术、真空电子技术等则与电子牵手……在以电气信息类为名称招生的大类专业中,各高校又包含了哪些专业呢?一起去探个究竟吧!

首先是相关专业的结合,如北京交通大学电气信息类包含的电气工程与自动化专业、电气信息工程专业都与电工技术有关;防灾科技学院包含的计算机科学与技术和网络工程专业、首都师范大学包含的计算机科学与技术、软件工程、信息工程则与计算机有关。

其次则是在传统电子与计算机或其他新技术的结合,如中国矿业大学(徐州)电子信恩科学类包含了信息工程、电子科学与技术专业,四川大学包含了电气工程及其自动化、通信工程、自动化专业。

还有一类构成比较复杂,包含专业比较多,还有些把近年才新增设的专业也包容进去,如大连理工大学电气信息类包含电子信息工程、电子信息工程(英语强化)、自动化、计算机科学与技术、集成电路设计与集成系统、电气工程及其自动化、通信工程、物联网工程等8个专业;中南大学则包含信息安全、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电气工程及其自动化等专业和新增设的智能科学与技术和物联网工程专业。

主干课程

大学数学、大学物理、工程数学、电路、电子技术、现代电子技术、数据结构与算法分析、数据库技术、微机原理及接口技术、计算机网络与通信、电磁场与电磁波、信号与系统、电力电子技术、自动控制原理、通信系统原理等。

院校展台

西安交通大学——电气信息类所属电气工程学院其前身创建于1908年,是中国高等教育创办最早的电工学科;是全国电工二级学科设置齐全、师资力量雄厚、实验设备先进的电气工程学院之一。电气信息类实施本科生与研究生统筹制定教学计划。学生在掌握好宽厚扎实的理论知识基础后,根据社会需求和个人志愿可以在信息与通信工程、计算机科学与工程、控制科学与工程、电子科学与技术等学科选择专业方向,再进行能力培养为主的专业教育,按学科大类平台课程、专业知识课程和实践课程学习深造,学习成绩合格者可分阶段获得学士、硕士或博士学位。

材料类

专业构成

用一句真实并且高度概括的话说,人类的世界始终是一个由材料组成的世界。从属性来分可分为无机物材料(金属材料、无机非金属材料)、有机物材料和不同类型材料所组成的复合材料。从用途来分可分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。

材料类下的专业就是围绕研究各种不同材料的特征以及运用不同的材料设置的。金属材料工程覆盖了冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面等方面;无机非金属材料则是研究水泥、玻璃、陶瓷与建筑(墙体)材料;高分子材料与工程则是针对纤维、橡胶、塑料、乳胶漆等材料。

以材料类大类招生的专业构成,主要有三种方式。第一种是全部专业都由材料类下的专业构成,如石家庄铁道大学该类包含的无机非金属材料工程、金属材料工程、材料科学与工程、功能材料都属于本类下的专业。

第二种是由材料类下的专业加工科门类下其他类的专业,如武汉大学、中国矿业大学(徐州)、河北工业大学、河南理工大学等的材料类,既有属于材料类下的材料科学与工程、金属材料工程、无机非金属材料工程之一,又有机械类下的材料成型及控制工程专业。

第三种是材料类下的专业与理学门类下的专业的组合,如中南大学材料类由属于理学门类下的材料化学专业与材料类下的粉体材料科学与工程和材料科学与工程组成,大连理工大学材料类也包含了理学门类下的材料物理专业。(注:现材料化学、材料物理已归为材料类。)

主干课程

材料科学基础、金属材料学、材料力学性能、材料表面改性技术、检测技术及质量评估、复合材料、材料成型原理、材料成型工艺学、计算机模拟技术与应用、材料制备技术、材料质量控制与检测技术等。

院校展台

第6篇:化学与材料工程专业范文

一、高校材料类本科专业人才培养现状

目前,我国本科教育,特别是地方高校教育普遍存在的问题是严重缺乏创新意识和创新能力,难以适应快速发展的人才市场需求。一方面,在实际教育过程中,学校注重理论教育,轻视实践操作技能培训,只满足在现有知识的记忆和再现,不能使用知识大胆创新探索。另一方面,学生毕业后进入社会,在面对不断变化的科学技术和先进的生产手段的实际工作中遇到的创新主题,从自己的知识储备的质量和能力方面,似乎严重不足。近年来,材料科学与工程教育改革在中国发展迅速,许多高等院校材料从人才培养模式、课程体系、教学内容、实验教学体系和教学方法等许多方面进行了大胆的改革和创新。材料科学与工程一级学科,在淡化专业个性教育模式的基础上,构建“大学科”主题共用知识,培养面宽,在高质量研究型人才培养方面取得了一些好的经验和成果。对于“985工程”和“211工程”院校可能很适合,但对于生源差和科研实力不高的地方高校而言,不能盲目地复制其他重点大学的改革模式。

二、地方性高校金属材料工程专业培养模式

1.地方性高校金属材料工程专业定位。金属材料工程是工业经济发展的重要支柱,在航空航天工业、能源化工领域、国防军工方面、冶金机电行业均发挥着相当重要的推动作用。如何依托地方,为地方工业经济发展培养具有金属材料工程专业背景知识的应用型创新人才,是目前国内高校金属材料工程专业建设面临的重大课题。地方本科院校金属材料工程专业人才培养应基于地域化目标定位,结合自身资源条件和区域工业经济发展对人才的需求状况,构建金属材料工程本科专业人才的培养体系,并通过突出地方特色培养金属材料工程专业人才的核心竞争力。根据江西省新材料产业和工程技术发展的实际需要,为江西省材料产业和工程技术发展储备工程技术人才;同时增进学校与政府、与金属材料表面技术行业、金属材料热处理行业以及相关企业之间的互动,联合培养应用型人才。此外,通过理论与实践教学相结合,以创新实验项目为载体,突出创新能力的培养;以企业工程项目为载体,培养工程应用意识,提升工程方面的素质和能力,出于这种原因,我校金属材料工程专业人才培养的主要目标定位是:具备金属材料工程领域的基础知识,了解材料科学与工程领域的相关专业知识,能在材料制备与质量检测分析、金属材料热处理、钢铁冶金与机械加工企业和相关行业工作,适应社会主义经济发展的高层次、高素质的应用型创新人才。

2.地方性高校金属材料工程培养模式。金属材料工程建设将学校的现实与当地区域经济发展相结合,坚持技术应用研究人才培养目标定位,从而有效地开展错位竞争、拓展生存和发展空间较大的专业。根据培养目标,积极探索切实可行的人才培养体系、机制和人才培养模式。人才培养模式改革是各种教学过程改革的重中之重,应该遵循高等教育的发展规律,仔细研究适应未来高等教育的科学发展趋势,根据培养高素质人才的总体要求,建立起能够充分激发在校大学生的学习主动积极性和创新创业精神,能使学生的个性得到充分发展,同时也能整体增长知识、能力和素质,具有新时代新特征的多样化应用型高层次工程人才培养模式。结合地方经济的工业发展,九江学院的金属材料工程专业在整个教学体系中,理论主干课程包括物理化学、电工电子学、材料科学基础、金属工艺学、热处理原理、热处理工艺及设备、金属材料学、材料研究方法、材料失效分析、材料力学性能、金属材料工程专业综合实验。与此同时,开设了两个专业方向,(1)金属材料塑性成型与模具方向:金属塑性成形原理、锻造工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计、挤压工艺及模具设计、模具CAD/CAM软件应用、模具制造工艺学、Pro/E造型及模具设计、压铸工艺及模具设计。(2)金属材料热处理与测试方向:先进材料制备技术、粉末冶金原理、无损检测、材料的腐蚀与防护、冶金质量分析、材料物理性能检测、材料表面技术工程、先进复合材料。为了配合理论教学,大量安排实践性课程与之配套,让学生能够利用理论知识解决实际工程技术问题,实践性教学课程主要包括金工实习、金属材料专业实验、热处理工艺及设备课程设计、粉末冶金原理课程设计、材料表面技术课程设计、生产实习、毕业实习、毕业论文(设计)等。

三、地方性高校金属材料工程专业培养模式改革创新

1.培养模式进行改革探索。作为地方性高校的金属材料工程本科专业,应该充分认识到地方性区域工业经济未来发展对自己学校所设置的金属材料工程本科专业人才的确实需求,根据该本科专业的定位和特色,确定专业人才培养模式。金属材料工程专业的培养模式要从我校的实际出发,根据目前九江及周边区域工业经济与本专业相关单位的现状及发展,在原有培养模式的基础上,逐渐将原有的一味培养技术应用型人才过渡到应用技术研究创新型人才的培养目标和定位,这样才能有效地开展多层次培养,避免将学生培养成一个模子技能的技术人才,根据学生的特色,因材施教,拓展专业培养的发展空间,形成专业的办学特色,形成应用技术研究创新型多层次人才的培养新模式。

2.授课体系进行改革修订。为了能更好的对金属材料工程应用型本科人才培养计划和课程进行改革,我们在现有基础之上进行了以下准备性的工作:在相关大学进行调查研究,学习专业课程体系建设的成功经验,探索课程建设的内涵和专业内容集成优化,访问有关材料企业,了解社会对金属材料工程本科专业所需要的新知识、新能力和高素质要求,对九江学院近几年毕业的金属材料工程专业的学生进行系列性的跟踪调查,了解就业单位对我们学校该专业毕业生的满意程度,以及该专业毕业生对现有的人才培养模式、课程体系、专业教学知识点的意见及建议,邀请校内外知名教学专家,召开系列专家指导会,制定该本科专业课程体系和专业教学知识点方面改革的确实可行的方案,撰写新的人才培养方案,专业教学大纲内容将随之进行整合优化。专业主干基础课程建设得以加强,并根据区域经济发展的社会需求,设置相应并可行的必修课程,同时形成金属材料热处理与测试方向、金属材料塑性成型与模具方向两个具有一定地域工业特色的专业方向,使该专业的在校大学生形成比较完整的基础性知识及社会所需要的专业性知识。

3.配套平台进行改革探索。为配合模式及课程改革,必须对教学及研究平台进行更新建设,充分并有效地发挥本专业的专业实验室设备优势。近两年,本专业在原有实验设备的基础上,通过多渠道项目经费购置了200多万元的教学兼科研实验设备,满足了本专业各种专业理论课程的配套实践性教学需要。目前,九江学院金属材料工程的专业实验室有:表面技术实验室、粉末冶金材料及工艺实验室、材料化学制备实验室、材料物性检测实验室、材料热处理实验室、金相制样及分析实验室、铸造技术实验室、材料力学性能实验室和材料微纳结构分析实验室。通过这一系列实验平台的建设,金属材料工程专业的发展将得以支撑。根据本专业的特色,在九江和周边地区与九江新联传动机械有限公司、九江森源科技有限公司、九江博德新材料研究公司、九江奥盛钢缆科技有限公司等企业进行实质性地合作,建立产学研及学生实习见习基地,并聘请企业技术骨干和学校教师联合指导毕业论文(设计)工作,学生的实践操作能力和工程技术应用能力得以较好的培养。

四、结束语

第7篇:化学与材料工程专业范文

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).

第8篇:化学与材料工程专业范文

一、高分子材料与工程

高分子材料与工程专业培养具备高分子材料与工程等方面的知识,能在高分子材料的合成、改性、分析测试和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。

学习课程

聚合物加工原理、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子物理、高分子化学、物理化学、有机化学

毕业生具备的专业知识与能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的组成、结构和性能关系;

掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能;

具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试,并开发新型高分子材料及产品的初步能力;

具有应用计算机的能力;

具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。

就业方向

该专业毕业生可到石油化工、电子电器、建材、汽车、包装、航空航天、军工、轻纺及医药等系统的科研(设计)院所、企业从事塑料、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料的合成、加工、应用、生产技术管理和市场开发等工作,以及为高新技术领域研究开发高性能材料、功能材料、生物医用材料、光电材料、精细高分子材料和其它特种高分子材料,也可到高等院校从事教学、科研工作。

高分子材料与工程专业的20所大学

二、复合材料与工程专业

复合材料与工程专业培养具有良好的思想素质,强烈的社会责任感,健康的体魄和健全的心理素质、德、智、体全面发展,掌握新型复合材料生产原理和生产工艺、能胜任无机材料、高分子材料、新型复合材料等生产企业基层管理工作和实际岗位操作,具有较高综合素质,“用得上、留得住”的应用型人才。

专业特色

该专业既重视学生数学、力学和材料科学的基础理论培养,又重视学生的工程能力训练,并对有关专业课实行教学内容的国际接轨。课程设置注重基础理论与工程的结合、自然科学知识教育与文化素质教育结合,理论与实践相结合。学校会设有工程设计制图课程设计、工程训练、下厂实习、毕业实习、毕业设计和毕业论文等实践环节。实验有高分子物理实验、高分子化学实验、复合材料制备与加工实验、材料性能测试实验等 。

就业方向

本专业学生毕业后可毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司,担任工程研究 人员、工程师和营销管理人员,从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。

开设院校

哈尔滨工业大学、西北工业大学、华东理工大学、南京工业大学、青岛大学、青岛科技大学、长江大学、中北大学、河北工程大学等

第9篇:化学与材料工程专业范文

基于上述原因,在材料成型及控制工程专业人才培养上亟待进一步理顺该专业与原来的铸、锻、焊等相关老专业之间的联系与区别,明确材料成型及控制工程专业人才培养目标和培养要求,研究人才培养方案,优化课程体系、实验教学体系。

一、材料成型及控制工程专业内涵

材料成型及控制工程专业作为教育部1998年通过专业调整后増设的新专业,涵盖了调整前的“塑性成型工艺与设备专业”“铸造专业”(部分)“焊接工艺与设备专业”(部分)“热加工工艺与设备专业”和“金属材料与热处理专业”(部分)。在培养目标上,要求材料成型及控制工程专业培养“具有机械热加工的知识和应用能力,能够在材料成型及控制工程领域从事设计、制造、试验研究、运行管理和经营管理方面的工程技术人才”。材料成型及控制工程所涵盖的铸、锻、焊等相关老专业是原计划经济体制下的产物,这些专业适应了当时各个行业生产的全国计划性、所需技术人才的计划性、高校毕业生就业的计划性,以及工业企业产品品种和型号的单一和多年稳定的特点。随着市场经济体制的建立和不断完善,高校毕业生就业实行双向选择,学生就业领域宽化,科学与技术正呈现加速发展及综合化态势,工业企业产品创新速度不断加快。原来按行业、加工工序和产品设置的专业,其专业面过窄,适应性较差。为适应市场经济对人才的需要,适应大众化高等教育阶段对人才培养要求的多样性,宽口径的材料成型及控制工程专业应运而生。从专业内涵上看,新的宽口径专业不应该是原来老专业的简单重复、合并和叠加,但新专业应该赋予什么内涵,新专业如何办,也是当时摆在广大教育工作者面前的新课题。1999年,原华中理工大学曾邀请了国内26所高校的代表与会,专门就材料成型及控制工程专业人才培养问题进行了研讨,一致认为:新专业比过去较单一的老专业培养的人才所具备的知识结构应更合理,面更宽,适应性更强。

自材料成型及控制工程专业确立以来,国内已先后有一百多所高校建立了该专业。由于各高校原来的基础不尽相同,在专业人才培养规格方面的要求也不尽相同,许多院校还没有完全摆脱老专业的框框,而只是在老专业的基础上进行调整和修改。由于这种调整和修改往往缺乏对专业内涵及发展前瞻性的准确把握,尽管表面上形成了一种“百花齐放”的局面,实际上却是一种低层次、不完善的临时措施,与原来的老专业对比,有一种“新瓶装旧酒”的感觉。这种情况是由于专业内涵不够明晰造成的。

材料成型及控制工程专业与铸、锻、焊等相关老专业具有天然的联系,铸、锻、焊等相关老专业是办好材料成型及控制工程专业的基础,这是不言而喻的事实。但老专业设置过窄,人文素质教育薄弱,教学内容陈旧,教学方法偏死,培养模式单一,等,这些问题随着高等教育由精英化教育快速向大众化教育发展而变得日益突出。随着现代化建设的不断发展,社会对人才的需求已从原来需要较单一的技术人才转变为适应不同生产力水平、不同产业部门的多层次、多规格的综合型人才。从现行的中国工业格局来看,庞大的机械、冶金、汽车、电器、电子等行业是国家的重点支柱产业,而上述行业的现代企业已经从原来需要铸、锻、焊等单一专业的技术人才转变为更迫切的需要从事材料加工、成型工艺、成型设备、自动控制及具备与此相关的其他知识和能力的应用型综合人才。认清材料成型及控制工程专业与铸、锻、焊等相关老专业的联系与区别,对明确材料成型及控制工程专业人才培养目标和培养要求的真正含义,对确定人才培养方案具有重要的指导意义。

二、坚持材料成型及控制工程专业宽口径培养目标

中原工学院的材料成型与控制工程本科专业设立于1999年,是在原“热加工工艺与设备”专业基础上建立起来的。1999年,学校批准立项了“材料成型及控制工程专业建设综合改革与实践”的教育改革研究重点课题。作为研究成果,在材料成型及控制工程专业课程设置上,对原铸、锻、焊等专业的专业基础课和专业课进行较大幅度整合,加大了课程的整合力度,提高了课程内容的综合性。在实践环节上,对重要的专业基础课和专业课,单独开设出38个学时的设计综合性实验,注重实践教学环节安排,注意调动学生学习的主动性、独立性和创造性,重点培养学生的独立研究能力、动手设计能力和发明创造能力,以増强学生的工程意识。通过上述的改革研究与实践,确立了材料成型及控制工程专业具有材料加工学科典型特征,同时还具有浓厚机械学科色彩的宽口径人才培养模式。这极大地推动了专业的课程建设,加强了学生主动性、创新意识的培养,提高了专业教师对高等教育改革的认识。

在随后的几年里,由于众多企业仍沿用原铸、锻、焊专业招聘毕业生,以及学校自身的师资、实验实训条件的限制,在材料成型及控制工程专业培养方案上一度设置了几个并行的专业方向。这种培养方案在实施过程中有两个突出问题,一是学生在选择专业方向上难以取舍,二是学生在专业方向上的分散给教学组织带来了难于克服的困难。

在材料成型及控制工程专业的改革与实践中,逐渐认识到高等教育实现大众化教育,更多是通过课程学习培养素质,培养社会适应性、创新能力,以及继续学习、探索的能力。科学技术更新的节奏加快,也使得学习新技术的过程不再单纯追求掌握新技术,更重要的是一种创新意识的学习。在厚基础的教育大背景下,高等教育中的公共基础课、专业基础课比例増大,专业课的比例则相对压缩,对于面面俱到的专业知识,对于加速涌现的新技术、新工艺,实际上依据原来老专业中的课程设置模式,依靠在校的专业学习也是学不过来的。因此,高等教育中的专业培养也应适应这种变化形势:着重基础,拓宽口径。

三、注重特色培养,构建材料成型及控制工程专业课程体系

材料成型及控制工程专业是在社会需求这一大环境中应运而生的,其人才定位自然应满足这种要求。然而,培养材料成型及控制工程专业的万能人才既不现实,也难以达到。由于材料成型及控制工程专业办学历史较短,其专业设置既不完全是按照行业特点设立,也不是按照学科特征设立,发展具有其特殊性。根据行业需求、地区经济发展情况和各院校实际,因地制宜、因校制宜选准专业的服务面向和专业定位,办出自身特色显得尤为重要。

中原工学院地处河南。河南有色金属、轻金属新材料的开发和轻金属加工技术的发展前景广阔,拓宽相关知识面,进行有针对性的教学是非常必要的。

经过认真探索,反复论证,依据现有条件和师资,并考虑长远发展趋势,对材料成型及控制工程专业逐步确立了“以区域经济发展和产业特点要求为根本,以金属液态成型为主线,以连接成型技术为重点,以黑色金属加工成型拓宽至有色金属成型为特色”的人才培养目标。

材料成型及控制工程专业是以成型技术为手段,以材料为加工对象,以过程控制为质量保证措施,以实现产品制造为目的的工科专业。以材料为加工对象的特点决定了材料科学也是本专业的基础知识。随着科学技术的发展和学科交叉,本专业比以往任何时候都更紧密地依赖诸如数学、物理、化学、计算机及现代化管理等各门学科及其最新成就。材料成型及控制工程专业学生应具有材料科学、机械自动化及计算机等方面的基础知识,涉及范围比较宽广。因此,需要在有限的教学时间内尽可能强化基本理论的学习,并在此基础上,加强专业知识和专业技能的训练,使学生毕业后不仅可以适应各类工作,并且在此基础上学有专精。为解决好这两方面的矛盾,需要统筹考虑。为此,先后收集了国内十多所院校材料成型及控制工程专业的培养计划,并对这些培养计划进行研究、分析、比较。同时,结合学校实际和教学实践,确定了专业课程设置的基本原则,即通用原则、先进原则和特色原则。所谓通用原则,即学生的知识结构应满足教育部本科专业目录中的基本要求;所谓先进原则,即专业课程设置应反映本学科的前沿;所谓特色原则,即充分体现学校专业特色建设。经过反复研究、实践,针对原专业限选课材料成型原理、材料成型工艺课程内容,由原涵盖铸、锻、焊3部分内容,调整为仅涉及铸、焊,并进一步加强。在专业基础课中,保持机械制图、机械设计基础课程要求与学校机械设计制造及自动化专业基本一致,且学生的机械学基础在专业课程设计及后来的专业任选课中得到进一步深化。专业基础课、专业限选课、专业任选课逐步由黑色金属基础向有色金属加工成型技术拓宽,实行“横向变窄、纵向加宽”。

在学校1999年立项的材料成型及控制工程专业教改研究中,对于专业实验教学已提出:重要的专业基础课或专业课的实验不再将其视为理论教学课的附属,单独开设专业综合实验课程,这是在专业教学体系上的一次飞跃。但在专业培养上尚未摆脱基础课、专业基础课、专业课的三段式培养模式,对培养学生独立思考和创新意识的设计性、综合性实验课的开设等方面,还没有取得实质性进展。在借鉴国外高校培养模式的基础上,提出材料成型及控制工程专业的培养采取“实践-认识-再实践-再认识”的螺旋模式。在专业低年级开设材料基础实验课程,通过独立开设的实验课程(材料基础实验、材料的组织与性能实验、专业综合实验)保持了实验教学不断线。由于基础实验在这些课程中已经开设,在专业基础课、专业课中的实验课从内容上就必须是高层次的综合性、设计性实验。

毕业设计是工科教育中综合能力训练和培养创新精神的重要步骤,是提高毕业生的人才质量和市场竞争力的重要实践教学环节。结合本专业的服务和面向,结合专业特色建设,提出了“侧重连接技术,突出有色金属,综合训练,有所创新”的毕业设计指导方针,并积极实践3项工作。第一,提高认识,尽早安排。结合低年级专业导师制,使学生早期介入科研课题。第二,选题侧重专业特色建设。选题是提高毕业设计质量的前提,选题将决定毕业设计的方向和目标,也决定着人才培养的特色。因此,在选题上提出侧重专业特色建设与该专业人才培养目标和定位相结合,并且要求尽量减少“纯软件类”“纯综述性”和“纯理论性”题目。第三,健全规章制度,加强过程管理。在毕业设计的指导过程中,遵照学校毕业设计指导的相关规定外,对于选做相近方向课题的学生定期召开题目进展报告会,督促进度,广泛交流,扩大学生的知识面。

本科教育不是单纯的专业教育,尽管不可能不包括专业教育,但其内涵比专业教育更深刻,外延比专业教育更宽泛。此外,还应当区别本科教育和职业培训的本质区别。虽然不可能把本科教育与职业需要之间的联系割断,本科教育可以也应当为学生毕业后直接就业提供一定的准备,但这不是其主要使命。其主要使命是为学生奠定发展基础,使他们在毕业后能够有新的、更大的发展。因此,本科教育应当淡化职业倾向性,在实验实践内容安排上重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,使学生学会探索,学会创造。

四、结语