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无机非金属范文1
1.工程化实践教学能力师资队伍是教学的主导力量,提高无机非金属材料工程化人才培养质量,必须加强工程实践的师资队伍建设。如果专业教师本身缺少工程实践训练,工程实践能力低,无法将理论与实际紧密结合并指导学生工程实践环节,无法调动学生主动实践的积极性。无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍建设薄弱,教师工程化素质与实践能力偏低,不能深入工程化实际开展实践教学活动。依托“工程化"教学,加强构建中青年教师“工程化"培养模式,培养“双能型"专业教师,组织青年教师到企业进行专业实践,实施“工程化"培养,加强教师工程实践的训练,可以了解学科专业的现实需求,加深教师对工程实际和产业的了解,可以促进理论教学与实践教学的结合。蚌埠市无机非金属材料工程相关科研院所,如蚌埠玻璃设计院、玻璃企业、水泥企业较多,专业人才丰富,为校企合作提供了优势,只要教师积极探索校企合作,开展产学研合作,必定能提高“工程化"水平,加强“双能型"建设,提高无机非金属材料工程专业工程化培养水平。
2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作,依托校企合作交流平台,建设双师型师资队伍,要求企业定期为教师开展培训班,教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法,并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训,强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时,企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务,保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养,鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练,提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂,利用工厂的生产设备,聘请生产一线的企业工程师现场授课,比如玻璃窑炉的实验课程,我们就组织学生到企业去,聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程,非常生动形象,也大大提高了学生的学习兴趣,提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想,在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师,将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法,提升综合实践素质。
二、促进实习实践基地建设
实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节,如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势,对学生进行工程化方面的培养,包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设,通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心,尽可能贴近生产实际,满足专业工程实践教学的基本需要,满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源,利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地,共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。
三、校企合作办学和产学研合作
无机非金属范文2
【关键词】无机非金属材料;分类;前景
当前我国的建筑行业面临着严峻的能源挑战,因此必须寻找可以进行利用的节能材料。经过探寻,发现无机非金属材料在这方面很有优势,是实现节能的理想材料。无机非金属材料的涵盖了除了金属材料和高分子材料之外的几乎所有材料领域,通常无机非金属材料具有抗高温、硬度强以及耐腐蚀等优点,但也会出现强度差、韧性不良等缺点。
1无机非金属材料在经济发展中的作用
1.1为信息技术革命奠基
人类的发展经历了诸多时代,现在正处于一个信息化高度发展的科技时代,每个时期的发展都与材料有着密切的联系。从这个角度讲,材料贯穿了人类的发展进程,是社会发展的标志性因素。在高科技背景下,无机非金属材料成为了社会发展的基础。
1.2支撑现代文明
无机非金属材料具有体轻、硬度和强度较高、抗高温、抵制腐蚀等优良特性,因而具有金属和高分子材料所无法比拟的优势,在航天、微电子以及海洋事业中大放异彩,在高科技的竞争领域中占据重要地位、起到重要的作用。
1.3可以促进经济发展
事实证明,每次无机非金属材料的重大进展都会引发一次重大变革,比如玻璃钢、芳纶纤维等材料的产生,使得火箭的外部材料发生了革新,这种效应也扩散到汽车和飞机等领域。光学纤维的横空出世,让广播电视、邮电通讯以及医学等领域出现了飞跃性的进步,这种推动效应还扩散到了印刷和自动检测等领域当中。
2无机非金属材料的分类
2.1依据分子结构划分
无机非金属材料总体上依据分子结构可以划分晶体和非晶体两大类,晶体可以分为单晶和多晶,两者都可以分为单质和化合物两个类型。单晶的单质具体有单晶硅、金刚石、集成电路材料以及工具材料;单晶的化合物可以分为碲化铋、电子器件以及半导体敏感材料。
多晶的单质可以分为多晶硅、烧结金刚石、光电材料以及工具材料。其在化合物方面可以分为传统陶瓷、新型陶瓷以及自然石料三个方面;传统陶瓷又可以分为日用陶瓷、建筑陶瓷、美术陶瓷以及耐火材料四个方面;新型陶瓷中的结构陶瓷则可以分为耐高温材料、耐腐蚀材料、耐磨损材料、耐冲击材料和硬度材料。其功能陶瓷则可以分为电子功能材料、光学功能材料和生物功能材料;自然石料则可以分为装饰材料、建筑材料以及日用器皿。
非晶体主要指的是玻璃,玻璃可以分为单质玻璃和化合物玻璃。单质玻璃有无定形硅和生物玻璃两种;化合物玻璃则分为日用玻璃和功能玻璃;功能玻璃包括导光透光玻璃、电学功能玻璃、热湿等敏感玻璃以及生物玻璃。
2.2依据化学成分划分
总体可以分为单质和化合物两大类。单质分为单晶硅,如金刚石、集成电路以及工具领域等使用;多晶硅如多晶石墨、光电材料和电极等;单质硒玻璃如敏感材料;无定形碳包括生物膜材料和导电材料等。
化合物则包括氧化物、非氧化物以及多元化合物。氧化物分为二氧化铝和二氧化锆、非氧化物分为氮化硅和氮化铝;多元化合物分为生物玻璃和钛酸钡。
2.3依据功能划分
总体可分为工程材料和功能材料。工程材料可以分为高强高韧材料、耐高温抗热震材料、耐磨耐腐蚀材料各种界面材料以及其他材料;功能材料分为电学材料、光学材料和生物材料三种;电学材料可以分为压电材料、磁性材料、电导材料、热电材料、电子材料以及敏感材料;光学材料可以分为导光材料、透光材料和光信息材料;生物材料则可以分为生物惰性材料、生物体内可控表面活性材料、生物体内可吸收材料。
3无机非金属材料的分类的展望
按照其类型逐一展望。
3.1新型玻璃
新型玻璃应该在传统工艺基础上运用溶胶-凝胶、CVD、超急冷以及失重等工艺,通过各种微观方法实现新型玻璃领域的突破。
3.1.1新型的激光玻璃
未来会生产出输出功率更为强悍、性能品质更加优良的掺饵玻璃以及磷酸盐类型的激光玻璃,还有更新的激光放大纤维等材料。
3.1.2光集成电路玻璃
其制作方法为离子交换法,制成的成品玻璃成分包含Feo、Ce203等,本身能散发出磁光以及热光等效应。
3.1.3超平玻璃
这种玻璃主要的应用范围为光存储器,还可以应用在光磁存储器和大型液晶显等基板上面,对于那些大规模以及特大规模类型的光掩用途模板也起到较大作用。
3.2高性能陶瓷
这种陶瓷材料在性能上体现出极强的优点,比如能够抵抗高温、强度和硬度系数都很高等,因而在航天和电子领域被广泛应用。
3.2.1结构陶瓷
制作材料为碳化硅、氧化铝以及莫来石等,改进措施为增加韧性、改善纤维强度,对材料的内部构成进行调节,使之具有坚硬、耐磨、抗腐蚀等特性,可以对轴承、不锈钢等材料进行更新换代,可直接制作成发动机和电极材料等进行运用,具有使用延长寿命、节能等效果。
3.2.2功能陶瓷
其在功能方面起到的作用为绝缘、坚硬、光敏和热敏等,可以用在压电元件和磁记录存储等领域,使其成为促进信息产品容量扩大、密度增大的有力武器。
3.3人工晶体
这个材料的应用范围很广,而且前进步伐迅速。晶体原有形态和功能以及用途不断被刷新,而且新型的晶体也在不断地取代传统类型晶体,比如金刚石之所以被广泛应用就是因为其在硬度方面体现出超高的性能,其实它还具有高导热的特殊功能,可以利用这个方面将其当做热沉材料进行应用,使其具有半导体功能,让其在信息技术领域得到应用。人造水晶原本是用来发挥压电效能的,但是经过对其功能进行探索,其应用领域也变得开阔,当前还应用在延迟线以及表面波器件之中。另外,可以对辐射产生抵抗功能的水晶还被广泛地应用在航空航天领域,甚至可以在军事领域发挥出很大作用。
4总结
无机非金属材料在高科技领域占有重要地位,是伴随高科技进步而出现的朝阳产业,具有很强的发展潜力和生命力,必定在将来的竞争中脱颖而出,因此已经受到各方面的重视。本文分(下转第129页)(上接第119页)析了无机非金属材料在经济发展中的地位,详细地对其分类进行解读,展望了其应用前景。
【参考文献】
[1]栾志军.材料的分类及优化检索系统的研究与设计[D].青岛大学,2011.
无机非金属范文3
【关键词】毕业设计 实践教学 教学模式 无机非金属材料
本科毕业设计工作是教学计划中重要的实践性教学环节,是高校实现人才培养目标的重一课,也是学生最重要的学习阶段。通过毕业设计,培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基础技能,提高分析、解决实际问题的能力和科学研究工作的初步能力。我校无机非金属材料工程专业建立于1998年,主要课程设置为结构陶瓷、功能材料、复合材料、耐火材料等方面,人才培养目标为培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与材料的制备、成型与加工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的高级工程技术人才和管理人才。
经过近15年的建设与发展,本专业已成功培养了400余名本科毕业生,整体教学水平有了明显提升,但目前依然存在对本科毕业设计意识淡薄、重视程度不足、经费短缺等问题,导致论文完成质量较差,无法满足我校本科毕业生具有诚朴乐群、基础扎实、实践能力强的高素质工程技术人才培养目标。下面结合自身的教学经验与我校现状,重点从提高对本科毕业设计的认识和教学模式改革两个方面对我校无机非金属专业毕业设计环节谈一些自己的看法。
1全面提高对毕业设计的认识
态度决定行动、行动决定成效,近些年经过本科教学评估等系列工作,全校上下对本科教学工作有了较深入的认识,参与教学的热情有了较大提高,但对本科毕业设计环节的认识依然存在不足,重视程度不够,严重影响到本科毕业论文(设计)的质量实现。如何提高对本科毕业设计工作的认识已为保证本科毕业设计质量的前提。而改变大家对毕业设计工作的认识可以从以下三个方面入手。
1.1深化教学体制改革
多年来由于高校不断扩招,而师资建设未能保持同步,导致本专业师生比失衡,加之学校岗位考核和职称晋升的管理制度,教师既要开展大量的科学研究,又要完成繁重的教学任务,致使指导教师对毕业设计工作精力投入不够,使得教师对学生的要求不高,甚至部分老师认为本科生不是研究生,不必有太高的要求,从而放松了对本科毕业设计的要求。
针对该现象,学校应该对岗位考核与职称晋升的要求进行改革,尽量减轻教师的双重压力,可以在现有上岗考核与职称晋升条件的基础上进一步区分教学与科研岗位要求,比如对教学岗位可以尽可能地降低科研条件的要求,对于科研岗位也尽量减少教学方面的要求,每年能保证为本科生开设不低于60学时的课程即可。这样可以使教师有较为充足的时间从事科学研究,有精力指导本科毕业设计工作。此外,学校应将本科生毕业设计的结果作为岗位聘任与职称晋升的参考,从而提高教师对本科毕业设计工作的认识。
1.2促进教学科研的交叉与融合
各高校对“科研促进教学,把科研成果引入课堂”理念已达成共识,但在实际教学过程中,多数高校在具体解决教学环节正常需要的经费不足,基础条件欠缺等问题时,却又不考虑科学研究与本科教学的密切关系。在购置设备方面,教学、科研分离,为了节约成本,减少投入,购置的教学用设备仅能满足教学使用,不能满足科学研究的需要,导致设备利用率降低。
现在高等学校教师的准入条件逐渐提高,工科专业没有博士学位很难进入高校教师队伍,而刚刚毕业的博士,进入高校后由于无前期积累,需要学校提供从事科学研究的基本条件。所以教学管理部门应处理好教学与科研的关系,在实际教学中切实贯彻好科研促进教学的理念,在教学设备的购置方面应充分考虑科学研究的需要,使教师可以利用所购设备进行科学研究,充分提高设备利用率,缓解基础条件欠缺等问题。同时将一些教学实验分配给具有类似专业背景的专业教师,教师在讲授内容的时候会很自然地将研究成果融入,使学生在掌握基础理论的同时能切实感受到科研思想,增强其科研意识并提高其实践水平。
1.3强化学生实践意识
大学四年的最后一学期,是学生面临毕业、就业、升学问题的重要阶段。部分学生为就业而奔波,部分考研究生的同学焦急等待考研分数、准备复试等,已经找到工作的学生在这种氛围下也很难安下心来开展毕业设计工作。从而导致学生不能认识到本科毕业设计的意义所在,认为所做内容与以后工作将与从事内容不一致,无法提高自身水平,从而导致毕业设计工作质量下降。
为改善学生对待毕业设计工作的态度,平时应加强学生对开展实践活动意义的认识。需要专业教师在认识实习、生产实习等各个实践环节将开展本科毕业设计的目的、意义融入进来,提高学生对本科毕业设计的认识。同时在拟定本科毕业设计内容时,应进行一些实际课题,最好能根据本科生实际情况将正开展或拟开展的科研课题拿出一部分作为本科毕业设计内容,从而强化本科生对开展毕业设计工作意义的认识。
2深化改革毕业设计模式
目前毕业设计的形式依然没有摆脱传统教学模式,毕业设计安排在第八学期、毕业设计场所在学校内部,受其内容制约,学生的毕业设计题目多由指导教师给出,学生自己选题,这些题目大多是教师历年来经常带的虚拟课题,学生积极性不高,有些教师将以前学生做的毕业设计留给学生参考,使得多数学生根本不作思考,全盘照搬。虽然有些教师有实际课题,但由于毕业设计时间短而且多数学生的思想状态比较松弛,教师在有限的时间内不敢把任务交给学生去完成,只能安排给学生一些辅的工作,无法达到毕业设计的要求目标。所以改革现有教学模式,灵活开展本科毕业设计工作是改善我校本科生毕业设计质量的保障。
2.1灵活安排毕业设计写作时间。
在不影响学校整体教学计划和正常理论教学秩序的情况下,适当延长毕业设计的时间。通过设计 (论文)完成时间的适当提前,学生可灵活的协调自主安排就业、考研与完成论文时间的分配,有效地降低了就业找工作与备考研究生对论文写作时间的冲突。同时毕业设计 (论文)完成时间的适度延长,使学生开展实践锻炼的机会增多,有利于学生专业意识、科研能力和实践能力的提高。
毕业设计可以提前到第六学期末开始,分为开题报告撰写与试验准备、试验与论文撰写答辩两个阶段。在开题报告撰写与试验准备阶段,指导教师根据生产实际或自己的科研情况,给学生确定一个较笼统的研究方向,指导学生开展文献查阅、资料收集等工作,每三周做一次文献查阅总结报告,培养学生获取文献、整理文献的能力。在第七学期国庆节过后,确定每个学生的具体毕业设计内容,安排学生利用课余时间进入实验室,熟悉设备的使用方法、了解实验内容和过程。学生在学期末写出实验报告,总结和分析实验结果,确定具体的实验方案、路线、方法,制订下一阶段实验计划,撰写出具体的切实可行的开题报告。
有了前期的充分准备,在第八学期学生可直接进入试验与论文撰写答辩阶段。由于这一阶段学生已有足够的理论知识和能力去分析、解决实验中存在的问题,有充足时间、精力和经验进行思考和工作,因而实验会有较大的进展和突破,工作能够在较短的时间内完成。在学期末,学生结合第一阶段开题报告,完成毕业论文的撰写,进行毕业设计答辩。这一阶段指导教师的工作重点应放在指导学生毕业设计论文的撰写和毕业设计答辩等环节,使学生少走弯路。
2.2开展毕业生到实习基地进行毕业设计模式。
应届大学毕业生适应能力和动手能力差,缺乏上岗能力,是企业不愿接收应届毕业生的重要原因之一,因此开展毕业生到实习基地开展毕业设计是非常重要的。毕业论文题目可根据实习基地单位的需要,由实习基地企业、学校和学生共同确定,可由实习基地企业人员担任副导师,指导毕业设计的具体工作,同时我校有一名教师担任正导师,对毕业论文的格式、内容配合审查,实行双导师制。通过这种工程技术人员直接参与指导检查的形式,有利于培养学生的创新能力和综合素质,有利于锻炼学生与企业间的沟通合作,减轻高校扩招所带来的师资紧张的压力,可保障本科毕业设计的质量。
2.3实施毕业生到签约单位开展毕业设计模式。
在毕业设计开始前,有不少学生与有关单位签订了工作协议或有了工作意向,有些单位要求学生去企业进行毕业设计,学生也希望到签约单位或意向单位进行毕业设计。因此,让一部分学生在企业进行毕业设计不仅能在一定程度缓解学校的课程设置和实验设备与学科快速发展不能同步的矛盾,也可减轻由于学校的教育经费不足而导致在毕业设计安排时出现的矛盾。同时也能使接受单位尽早培训自己未来的员工,进一步了解学生各方面的能力,使学生提前了解今后的工作环境和将来要承担的工作任务。但在实施过程中须认真根据毕业生签约单位的意向和我校毕业设计的要求,确定毕业设计内容和论文题目,要求企业指定具有较高的学术水平、科研能力和高职称的人员担任指导教师,同时和企业签订相应的管理协议,规范毕业设计过程,保证论文质量。
2.4实施研究生兼职副导师联合培养模式
随着研究生教育的发展,几乎每位硕士生导师都有3-4名研究生,这些研究生多从事导师的实际课题,开展不同的研究内容。多数有实际课题的老师所带研究生的课题工作量相对较大,如果指导研究生结合自己的研究课题确定一些本科毕业内容和论文题目,充分发挥硕士研究生的作用,组织本科生与硕士生一起学习研究,可在一定程度上减轻研究生的工作任务,提高研究生独立开展科学研究的能力,同时也能提高本科生开展毕业设计的兴趣。通过实施研究生兼职副导师联合培养模式,不仅可加强教师、硕士生和本科生之间交流和沟通,有利于提高本科毕业设计选题质量,而且有利于培养本科生的科学态度和团队合作精神。
3结论
毕业论文是本科教育中最后一个实践教学环节,也是学生最重要的学习阶段,它为学生提供了一个了解学术前沿、接触先进科学仪器、培养科研创新能力的机会。对于我校无机非金属材料工程专业,只有全面提高对本科毕业设计的认识,结合本专业的实际情况选择合适的毕业论文设计的开展模式,对毕业论文的各个阶段进行有效监控与指导,才能切实使学生经过毕业设计工作后综合素质得到明显改善,分析、解决问题的创新能力得到明显提高。
【参考文献】
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[2]徐继红,陶俊,伍广. 本科生提前进入毕业设计阶段教学改革的探讨. 安徽理工大学学报(社会科学版),2005,7(4):67-70.
无机非金属范文4
关键词:自出考题 自评成绩 师生互动 教学效果
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0172-02
无机非金属材料工艺学课程是南京信息工程大学材料物理专业学生的专业基础课程,针对我校建设应用型人才的培养目标,该课程具有专业特点的主干专业基础课,无机非金属材料工艺学课程对传统三大工艺学(水泥工艺学、玻璃工艺学、陶瓷工艺学)进行了优化整合,从多方面阐述了无机非金属材料工艺学中的基本概念、基本理论以及基本工艺过程等规律。该课程目的是使学生通过本课程的学习,掌握无机非金属材料的制备原理、生产工艺过程中的共性及特点、生产过程中的物理化学变化,并使学生对无机非金属材料(特别是水泥、陶瓷、玻璃材料)的性能、生产过程和应用有较全面的了解。该课程注重对学生专业技能的培养,是一门综合性强、理论与实践相结合的课程[1~2]。
近几年来,作者对“无机材料工艺学”课教学方法进行了不断探索,在从事几年的无机材料工艺学课程的教学工作基础上,认识到教师若是在授课中只是一味的向学生灌输知识,而不注重与学生的互动,表面上教师教课效果很好,课堂学生的纪律性也很好,但学生在课程学习过程中注意力明显不足,对课程的知识点也了解很少,而临到考试学生往往采取突击的方式或者以老师划重点帮助复习的方式来通过考试,因此作者提出一改考试这种方法来单一检验课程的教学效果,而是提出在课堂上要注重改革教学内容,采用布置课外调研题的方式来提高学生学籍的积极性和思维能力,在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式,进一步开拓师生互动、大学生研究性学习和展示创造能力的更大空间[3]。
1 课程教学面临的问题
近几年,我国很多高校建立的专业人才培养体系,着重强调大学科和宽口径的特点,大学科的基础课程门数增多,我校材料物理专业学生,在基础课程上要必修很多基础课程如大学物理、理论物理、固体物理、物理解析方程、以及现代物理专题等,在专业课程上强调宽口径特点,既除了材料科学与基础理论课程外,还有陶瓷材料、高分子材料、金属材料、磁性材料、复合材料、以及环境材料等,然而大学科和宽口径专业课程设置与学生在校恒定总学时之间存在突出矛盾,例如:各课程的课时比20世纪90年代前大大减小,出现了越是大学科和宽口径的学校,越没有明显专业的局面。但提高教学质量、发挥学生的主管能动性是教师始终追求的教学效果。然而,教师如何在较少课时内保证甚至提高教学质量,是需要首先求解的问题。
其次,很多专业课程的开设时间多半安排在大三下学期,而这一学期恰恰是很多学生准备考研的时间,因此任课教师就要引导好学生正确处理专业课学习与考研复习间的关系。老师在专业课程的授课过程中要能够结合考研课程的重点内容,引导学生更好的学习,既解决了激活课堂、提高学生学习热情,同时又能帮忙学生更好地面对考研。
最后,学生在大学拥有的自由时间很多,但很多学生却浪费在上网和玩游戏上,较少学生真正去研究自己所学专业的知识点和发展前景的。因此,教师在讲授专业课的同时,如何引导学生在课后自觉开展学习,是专业课教师要解决的第三个问题[4]。
因此笔者以无机材料工艺学课程教学为例,进行了一些改革和探索。
2 课程教学改革与研究
2.1 促进专业课程教材建设
教材建设是精品课程建设的重要组成部分,教材是保证教学质量的关键,是教学改革成果的集中体现。本课程选用山东大学王琦教授主编的《无机非金属材料工艺学》,该教材具有逻辑清楚、概念简单、实践环节充分等特点,该教材主要阐述了无机非金属材料工艺中的基本概念、基本理论、基本工艺过程及其共性规律,强调了无机非金属材料工艺的主要过程及其内在联系,包括原料及预处理、材料热加工、制品及制品加工以及材料性能等。作者也在致力于结合本系材料物理专业的特点,积极编写《无机非金属材料结构与物性讲义》及与课程配套的习题集,制订了“无机非金属材料工艺学”课程教学大纲,制作了多媒体网络课件,为课程建设和发展打下了良好的基础[5]。
2.2 改进课程教学方法
无机非金属材料课程教学采取“启发式”和“探究式”的研究型教学方法,为了调动学生的积极性,可以通过在课堂上提问、学生参与讨论以及学生专题报告等方式,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的综合素质。通过学生的专题报告,培养学生理论与实践相结合的能力,有利于应用型人才和创新思维能力的培养。同时,在教学过程中教师还注意重点把最新的科技成果、创新思想以及最新的科学研究手段和方法介绍给学生,启迪学生思维,培养创新精神。
人在学习的过程中最常用的是“反省思维”,即产生疑惑、发现问题、搜集材料、逻辑推理以及解决问题。因此教师在教学中应该布置一些问题给学生,安排三到四个学生一组,查找相应的资料,运用自己所学的知识来找到解决问题的方法,使学生能够独立的思考,化盲目地接受知识为主动地思考,培养学生的逻辑思维能力[6]。
2.3 优化课程教学手段
在教学中应积极引入各种教学手段,如图像、视频等多种多媒体教学,教师充分运用多媒体教学手段,发挥其形象具体直观、图文清晰规范、信息量大、知识面宽的优势,运用多媒体将新材料制备通过多彩动画的形象描述和展示,能够将普通教学难以表达和阐述的教学中的重点和难点简单化、形象化,显著提高了教学效率,增强了教学效果,有利于调动学生的各种感觉器官参与教学活动,充分发挥其想象力。
采用多媒体教学,因注意灵活使用,切忌用大篇幅的文字,对于PPT的制作,教师也应认真对待,字体大小合适,色彩分明,图片清晰,对于传统教学中学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程以及工厂的实际生产过程等,可以通过视频动画形象、直观、清晰地展现在学生面前,例如通过动画将陶瓷的烧结过程形象地演示出来,可以让学生更好地了解陶瓷烧结过程的机理及影响因素[7]。
2.4 提高课程实践环节
无机非金属材料工艺学课程是一门实践性很强的课程,因此课程组始终遵循“以材料学科平台为依托,以学生实践能力、创新能力、科学思维能力和探索精神的培养为核心,重视和加强实验教学,理论教学与实验教学并重”的实验教学理念,强调知识传授和能力培养协调发展、实验教学与理论教学统筹兼顾的原则,建立多层次实验教学平台,鼓励学生积极参加课外科技创新活动,培养学生的理论联系实际能力、实践动手能力、分析与解决问题能力和科技创新意识。
本课程内容与无机非金属材料加工企业生产密切相关,课程教学中十分重视实习教学,让学生在理论的基础上培养动手能力和解决实际问题的能力。在课程的专业教学计划中有明确的实践性教学体系。通过金工实习、认识实习、生产实习,使学生对无机非金属材料加工工艺有较全面的认识,理论联系实际,结合已学知识理解生产过程采用的设备、工艺和操作方法,强化对专业基础课理论知识的认识,通过实习培养了学生的劳动意识,增强团队精神,培养思考问题和解决问题的本领[8]。在学期最后的毕业设计及论文中,学生要对自己所学知识进行总结、深化,上升到一个新的层面,为毕业后从事相关专业工作打下坚实基础。
2.5 改革课程考核方式
作者提出一改考试来检验教学效果的这一单一方式,提出在考核方式上采用试卷、专题报告和答辩相结合的这一全新的考查方式来检验授课效果。对于学生而言这是一种新考核模式,会有很大的兴趣,教师规定大的选题方向,学生可以根据自己的兴趣,拟定各自报告专题,大家的侧重点各不相同,通过在课堂上学生自己做专题报告的方式来检验学生对课程知识点掌握的情况。由于这种考核方式具有“学术交流”的性质,学生们选题各不相同,专题报告的方式也各不相同,在报告过程中学生不仅提高自己的表达能力,而且听取了其他同学的报告,参与全体同学的答辩过程,学生能够初步体会到什么是学术会议,什么是答辩考试。这样不仅锻炼了个人表述能力,更营造出一种学术氛围,在相互学习、相互促进的过程中,每个人的知识面得到很大扩充,无论是内容广度、深度、新颖性都会大大超越教师的讲授内容。
3 结语
总之专业课程体系改革是一个系统性,全面性,前瞻性的综合性工程。无机非金属材料工艺学课程教学改革,是材料物理专业体系整体改革的一部分。作为材料物理专业技术基础课程之一,它与一些后继课程相互依存、互为补充。在教学改革中,只有我们不断实践与思考,群策群力,才能为创新型复合型人才的培养奠定基础。
参考文献
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[3] 刘月秀,刘辉.大学生研究性学习探析[J].中山大学学报论丛,2005,25(3):111.
[4] 詹茂盛,李晓东.自出考题自评成绩——高分子材料课教学模式探索[J],化工高等教育,2006(4).
[5] 宋鹏,王琦.无机非金属材料工艺学课程的改革与建设[J].广州化工,2010(11).
[6] 王东凤.浅谈《机械工程材料》课教学中学生思维能力的培养[J].科技风,2009(1).
无机非金属范文5
关键词: 无机非金属材料专业 内蒙古高校 教学方向 特点
近几年新型材料迅速发展,无机非金属材料从传统的硅酸盐材料水泥、耐火、玻璃和陶瓷材料,逐渐涵盖了包括由某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料,成为与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一,因此无机非金属材料相关产业成为国民经济中不可或缺的支柱型产业,各工科院校都增设了无机非金属材料专业。随着国家西部大开发政策的推行,内蒙古中西部呼包鄂地区的矿产资源为我国新型材料的发展注入了新的活力,除钢铁产业外,与煤矿资源、黏土矿、稀土矿和沙漠硅砂等相关的无机非产业也得到了蓬勃发展。因此,我国中西部高校无机非专业的学生培养宜与当地资源和就业要求相适应,具备自身的特点。
一、结合当地矿产及企业资源,因地制宜指引学生专业方向
内蒙古地区拥有丰富的矿产资源,除金属资源外,还有大量煤矿资源、黏土矿、稀土矿和沙漠硅砂等,这极大促进了本地区无机非金属材料产业的发展。如内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗三垧梁工业园区,地处蒙、陕、晋三省交汇处,陶瓷生产资源丰富,能源成本优势突出,高速公路、铁路主干线贴近工业园,物流运输十分方便,吸引了大量企业进驻,如陶瓷厂、电厂、氧化锆粉体制备企业、稀土氧化物加工企业等。另外,内蒙古地区地广人稀,太阳能和风能的开发成了热点。这些企业及产业的迅猛发展,需要引入大量高素质无机非金属专业人才。
内蒙古中西部工科院校生源的50%来自内蒙古,学生就业意向留在当地,因此,该地区的无机材料专业应有针对性地进行培养,既满足本地市场要求又解决学生就业问题。目前的主要方向包括水泥生产、建筑用陶瓷生产、稀土矿提取与加工、玻璃生产、耐火材料生产及光伏产业等,因此要根据学生兴趣加强这几方面的专业素质培养。
二、应新技术发展要求,加强创新型人才的培养
在专业人才培养方面,除了要求学生稳扎稳打地掌握基础知识外,还要应新技术的发展要求,全面提高个人能力,增强学生的创新能力。这就要求学生不仅夯实基础学科的知识,如数学、物理学和化学等方面的自然科学知识,以及专业学科知识如无机非金属材料的结构组成、材料的制备、材料的表征、材料的性能与应用的基本理论、基本方法及相关的基本实验技能等,还要增加交流拓展类学科的知识,如外语、计算机及信息技术应用等,工程技术类知识,如工程制图、工程设计基础、电工电子学等方面的知识,从而具备一定的创新能力,在设计、制备、研究新材料等方面展现出一定的素质。与此同时,除专业能力以外,学生还要具有良好的身体心理素质,具备良好的专业品质和与主要面向工作岗位相适应的踏实敬业、吃苦耐劳、团结协作的职业素养。
三、加强应用科学和实践教学,培养“上手快,留得住”的优质专业人才
工科院校的毕业生,普遍的就业对象是工矿企业,工作环境较枯燥和艰苦,很多学生的就业思想比较理想化,真正参加工作后往往觉得与想象差距太大,不能吃苦也不能坚持,对个人发展没有规划和定位,容易频繁跳槽。加强应用科学和实践教学,使学生认识到科学的价值和学习的目的,激发学生的学习兴趣,培养创造精神,使学生改变“眼高手低”的学习态度,增加专业知识,开阔视野,认识到本专业在国民经济和社会生产中的重要性。这就要求在教学环节中,加强实践环节的教育,让学生多进实验室培养动手能力,多进企业和厂区了解现场环境及工作要求、与企业领导接触、与技术人员沟通,有目的有方向地进行专业规划,制订学习计划,增强专业信心,且不好高骛远。这样,学生就业后就可以很快上手工作,并且在企业环境中稳扎稳打,开辟自己的职业生涯。
四、根据社会发展要求,增强学生专业环保意识
随着社会发展,环境保护日益受到人们的关注,经济发展的同时拥有良好的生活环境成为我国发展的新目标。无机非金属材料工业生产大多具有能耗高、排放污染大的缺点,如何保持产业的继续发展,又与环境相协调,成为企业发展的新目标,同时对无机非专业人才的培养提出了新的挑战。近几年,内蒙古中西部的生产企业逐渐在向废物利用和节能减排方面发展。如水泥厂原料采用电石渣和煤矸石取代熟料,陶瓷厂采用粉煤灰和沙漠硅砂取代黏土和石英,并在相关领域取得发明专利。因此,在无机非金属材料专业人才培养过程中加强环境保护教育是一条有效且必要的措施,让学生认识无机非金属材料工业潜在污染的来源和危害,了解污染控制的相关标准,学习污染控制的各种技术手段,掌握个人防护的技能,通过环境教育培养学生的环境意识,使学生树立环境保护和可持续发展的观念。
随着我国“一带一路”发展战略的推进,内蒙古中西部的无机非材料相关产业将进一步持续发展,各学科之间的交互作用越来越强,这对该地区本专业人才培养将提出更高的要求,由对口培养逐渐向适应型教育转变,因此无机非金属材料专业的高校学生培养既要多样化,又要具备地区适应性强的特点,为促进本地区经济发展作出贡献。
参考文献:
[1]吴敏薇.在无机非金属材料教学中实施STS教育的探索[J].希望月报,2007.10:74,29.
[2]卜景龙,梁波.无机非金属材料专业素质教育与培养[J].建材高教理论与实践,2000,3(19):109-110,112.
无机非金属范文6
然而,尽管新教材中各个模块都不同程度地提供了相应的STSE素材,但较为分散。因此,目前中学化学教学中的STSE教育主要是在传统课堂教学中进行零星地渗透,使得目前的STSE教育没有能够得到全面、深入的开展[4]。
硅作为仅次于氧的最丰富的元素广泛存在于地壳的硅酸盐和硅石中;同时,作为无机非金属材料的主角,硅与人类生产实践和日常生活密切相关。因此,硅的课堂教学内容十分适合成为实施STSE教育的主题。
一、STSE教育在课前实践活动中的运用
【活动目的】寻找硅元素。通过小组研究学习,体会合作学习的重要性,学习与他人合作、分享,体验化学与自然、生活和社会的密切关系。
【具体做法】把全班52名学生以自愿组合的方式分成13组,推选出组长。要求:每个人都各自查找有关硅元素的资料,并分头去寻找身边接触到的含硅元素的物品,拍成照片(不能用网上图片代替)交给组长。每组选出5张优秀照片上交,经教师审阅后,小组进一步完善作品。最后,教师将每个小组的作品合并到一张投影上,并在课前循环播放。
当下一个环节要求学生将照片中的含硅材料分类时,他们看到的不再是一张张冷冰冰的离自己很遥远的漂亮图片,而有可能是某位同学的手机、家里的漂亮花瓶,也可能是校园里每天都能见到的太阳能电池板、教学楼的外墙,或是化学实验室常用的试管、烧杯等等。这样能激起学生强烈的兴趣和求知欲,并且产生满足感。
二、STSE教育在认识材料探究活动中的运用
【探究目的】通过分析各种资料,感受硅及其化合物在材料领域的重要地位,体会化学的实用性,激发对化学科学的兴趣。依据学生的认知心理,建立材料意识。真正做到“从生活走进化学,从化学走入社会”。
【具体做法】物品核心材料核心物质性质应用
1.物品核心材料
第一步:由教师选取学生的部分照片和一张学生感兴趣的影片《阿凡达》中罗浮山的图片编成三组图片:“校园一角硅元素”、“生活中的硅元素”和“自然界中的硅元素”。
第二步:由学生从上述图片找出含硅元素的物品。如学生从“校园一角硅元素”图片中找出水泥房顶、玻璃门、砖、硅太阳能电池板等;从“生活中的硅元素”中找出瓷水杯、石英表、电脑、手机等;从“自然界中的硅元素”中找出沙滩、高山、土壤等。
第三步:由学生从上述物品中提取出核心材料。提取出的核心材料有水泥、混凝土、玻璃、陶瓷、石英、晶体硅、沙子、岩石、泥土等。
通过上述步骤,使学生确实感受到“硅是无机非金属材料的主角”这一主题。
2.核心材料核心物质
由教师选取学生的部分照片,按核心材料的类型编成六组图片,采用连连看的方式分别找出所含的核心物质(分为“含硅单质”“含二氧化硅”“含硅酸盐”三类),由小组共同讨论完成。
3.核心物质性质
根据含有二氧化硅的六组图片,归纳出二氧化硅的性质。图片所附资料为“海边沙粒”“石英坩埚”“玛瑙研钵可粉碎陶瓷”“实验室盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞”“用氢氟酸雕刻玻璃”“半导体工业的行话:从沙滩到用户”。学生通过独立思考―小组讨论―全班交流完成“从核心物质性质”的自主学习过程。
4.性质应用
由归纳出的二氧化硅的性质再延伸到如何更科学地使用材料。如玻璃中含有二氧化硅,在使用玻璃制品时要注意哪些问题等等。之后重点介绍获得2009年诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟制造出世界上第一根光导纤维,因此被冠以“光纤之父”的称号。
三、STSE教育在课堂反思活动中的运用
【活动目的】更好地从化学的视角认识生活。
【具体做法】
1.学生的认识
学生反思“寻找硅元素”实践活动和课堂活动中的体会,包括学到了什么知识、方法和新的认识,又是如何学到的,还有哪些没有得到,还想知道和研究哪些问题等等。让学生畅所欲言,充分反思硅元素在自然界、技术、社会和环境中扮演的重要角色。并通过课后问卷调查的方式进一步总结凝练。
2.教师谈自己的认识
教师感悟:“几年前,我去张家界时并不是很喜欢那里的山。大概因为我来自江南水乡的缘故吧,总觉得缺少了水,山也就少了那份灵气。而这次在查找《阿凡达》中罗浮山(据说其原型属张家界地貌)的图片时,了解到原来张家界属于世界上最完美的石英砂岩地貌。要是那时候我就能多了解这些知识,而且能多从化学的视角看生活,也许就能感受到一种别样的美了……”