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無機非金屬范文1
1.工程化實踐教學能力師資隊伍是教學的主導力量,提高無機非金屬材料工程化人才培養質量,必須加強工程實踐的師資隊伍建設。如果專業教師本身缺少工程實踐訓練,工程實踐能力低,無法將理論與實際緊密結合并指導學生工程實踐環節,無法調動學生主動實踐的積極性。無機非金屬材料工程專業“工程化"師資隊伍建設薄弱,教師工程化素質與實踐能力偏低,不能深入工程化實際開展實踐教學活動。依托“工程化"教學,加強構建中青年教師“工程化"培養模式,培養“雙能型"專業教師,組織青年教師到企業進行專業實踐,實施“工程化"培養,加強教師工程實踐的訓練,可以了解學科專業的現實需求,加深教師對工程實際和產業的了解,可以促進理論教學與實踐教學的結合。蚌埠市無機非金屬材料工程相關科研院所,如蚌埠玻璃設計院、玻璃企業、水泥企業較多,專業人才豐富,為校企合作提供了優勢,只要教師積極探索校企合作,開展產學研合作,必定能提高“工程化"水平,加強“雙能型"建設,提高無機非金屬材料工程專業工程化培養水平。
2.無機非金屬材料工程專業“工程化"師資隊伍實踐水平的提高必須尋求校企合作,依托校企合作交流平臺,建設雙師型師資隊伍,要求企業定期為教師開展培訓班,教師直接從生產第一線獲取企業的新技術、新知識、新工藝、新材料、新方法,并應用于教學過程。支持教師參加崗位職業資格培訓,強化師資隊伍的工程實踐能力。我系逐步建設一支熟悉行業企業需求、工作經驗豐富、實踐教學能力強的專兼職結合的“雙能型"教師隊伍。同時,企業可以推薦專業骨干教師與高技能人才承擔無機非金屬材料工程實踐教學任務,保證實踐隊伍高素質、高水平。組織“雙能型"專業教師的培養,鼓勵教師到企業進行整個工程實踐進行針對性訓練,提高師資隊伍的工程化教學能力。對于工廠實踐教學我們將學生帶到工廠,利用工廠的生產設備,聘請生產一線的企業工程師現場授課,比如玻璃窯爐的實驗課程,我們就組織學生到企業去,聘請企業技術人員依據企業的窯爐現場講解整個窯爐的結構、工作原理及工作過程,非常生動形象,也大大提高了學生的學習興趣,提高了工程化實踐能力。同時現場教學也增強了學生“工程化"思想,在工程化實踐教學過程中讓學生明確自己的學習目標是成為工程師,將來能將科技轉化為現實生產力?!肮こ袒?教育中學生體會和掌握工程設計、工程實踐的基本分析方法,提升綜合實踐素質。
二、促進實習實踐基地建設
實習實踐基地建設一直是工科專業的薄弱環節,如何借助“工程化"提升專業實習實踐基地建設是值得考慮的問題。利用無機非金屬材料工程專業實習基地和產學研基地工程化方面的優勢,對學生進行工程化方面的培養,包括校內實習基地和企業實習基地建設。校內實習基地建設,通過基本儀器設備的添置與更新組建成工程中心,盡可能貼近生產實際,滿足專業工程實踐教學的基本需要,滿足相關專業內涵與外延拓展需要。我院無機非金屬材料工程專業利用蚌埠玻璃設計院等具有豐富工程化水平和實踐經驗的智力資源,利用中航三鑫太陽能光電玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集團、鳳陽珍珠水泥集團、海螺水泥集團等企業先進的實踐教學基地,共同提高無機非金屬材料專業工程化人才培養質量。
三、校企合作辦學和產學研合作
無機非金屬范文2
【關鍵詞】無機非金屬材料;分類;前景
當前我國的建筑行業面臨著嚴峻的能源挑戰,因此必須尋找可以進行利用的節能材料。經過探尋,發現無機非金屬材料在這方面很有優勢,是實現節能的理想材料。無機非金屬材料的涵蓋了除了金屬材料和高分子材料之外的幾乎所有材料領域,通常無機非金屬材料具有抗高溫、硬度強以及耐腐蝕等優點,但也會出現強度差、韌性不良等缺點。
1無機非金屬材料在經濟發展中的作用
1.1為信息技術革命奠基
人類的發展經歷了諸多時代,現在正處于一個信息化高度發展的科技時代,每個時期的發展都與材料有著密切的聯系。從這個角度講,材料貫穿了人類的發展進程,是社會發展的標志性因素。在高科技背景下,無機非金屬材料成為了社會發展的基礎。
1.2支撐現代文明
無機非金屬材料具有體輕、硬度和強度較高、抗高溫、抵制腐蝕等優良特性,因而具有金屬和高分子材料所無法比擬的優勢,在航天、微電子以及海洋事業中大放異彩,在高科技的競爭領域中占據重要地位、起到重要的作用。
1.3可以促進經濟發展
事實證明,每次無機非金屬材料的重大進展都會引發一次重大變革,比如玻璃鋼、芳綸纖維等材料的產生,使得火箭的外部材料發生了革新,這種效應也擴散到汽車和飛機等領域。光學纖維的橫空出世,讓廣播電視、郵電通訊以及醫學等領域出現了飛躍性的進步,這種推動效應還擴散到了印刷和自動檢測等領域當中。
2無機非金屬材料的分類
2.1依據分子結構劃分
無機非金屬材料總體上依據分子結構可以劃分晶體和非晶體兩大類,晶體可以分為單晶和多晶,兩者都可以分為單質和化合物兩個類型。單晶的單質具體有單晶硅、金剛石、集成電路材料以及工具材料;單晶的化合物可以分為碲化鉍、電子器件以及半導體敏感材料。
多晶的單質可以分為多晶硅、燒結金剛石、光電材料以及工具材料。其在化合物方面可以分為傳統陶瓷、新型陶瓷以及自然石料三個方面;傳統陶瓷又可以分為日用陶瓷、建筑陶瓷、美術陶瓷以及耐火材料四個方面;新型陶瓷中的結構陶瓷則可以分為耐高溫材料、耐腐蝕材料、耐磨損材料、耐沖擊材料和硬度材料。其功能陶瓷則可以分為電子功能材料、光學功能材料和生物功能材料;自然石料則可以分為裝飾材料、建筑材料以及日用器皿。
非晶體主要指的是玻璃,玻璃可以分為單質玻璃和化合物玻璃。單質玻璃有無定形硅和生物玻璃兩種;化合物玻璃則分為日用玻璃和功能玻璃;功能玻璃包括導光透光玻璃、電學功能玻璃、熱濕等敏感玻璃以及生物玻璃。
2.2依據化學成分劃分
總體可以分為單質和化合物兩大類。單質分為單晶硅,如金剛石、集成電路以及工具領域等使用;多晶硅如多晶石墨、光電材料和電極等;單質硒玻璃如敏感材料;無定形碳包括生物膜材料和導電材料等。
化合物則包括氧化物、非氧化物以及多元化合物。氧化物分為二氧化鋁和二氧化鋯、非氧化物分為氮化硅和氮化鋁;多元化合物分為生物玻璃和鈦酸鋇。
2.3依據功能劃分
總體可分為工程材料和功能材料。工程材料可以分為高強高韌材料、耐高溫抗熱震材料、耐磨耐腐蝕材料各種界面材料以及其他材料;功能材料分為電學材料、光學材料和生物材料三種;電學材料可以分為壓電材料、磁性材料、電導材料、熱電材料、電子材料以及敏感材料;光學材料可以分為導光材料、透光材料和光信息材料;生物材料則可以分為生物惰性材料、生物體內可控表面活性材料、生物體內可吸收材料。
3無機非金屬材料的分類的展望
按照其類型逐一展望。
3.1新型玻璃
新型玻璃應該在傳統工藝基礎上運用溶膠-凝膠、CVD、超急冷以及失重等工藝,通過各種微觀方法實現新型玻璃領域的突破。
3.1.1新型的激光玻璃
未來會生產出輸出功率更為強悍、性能品質更加優良的摻餌玻璃以及磷酸鹽類型的激光玻璃,還有更新的激光放大纖維等材料。
3.1.2光集成電路玻璃
其制作方法為離子交換法,制成的成品玻璃成分包含Feo、Ce203等,本身能散發出磁光以及熱光等效應。
3.1.3超平玻璃
這種玻璃主要的應用范圍為光存儲器,還可以應用在光磁存儲器和大型液晶顯等基板上面,對于那些大規模以及特大規模類型的光掩用途模板也起到較大作用。
3.2高性能陶瓷
這種陶瓷材料在性能上體現出極強的優點,比如能夠抵抗高溫、強度和硬度系數都很高等,因而在航天和電子領域被廣泛應用。
3.2.1結構陶瓷
制作材料為碳化硅、氧化鋁以及莫來石等,改進措施為增加韌性、改善纖維強度,對材料的內部構成進行調節,使之具有堅硬、耐磨、抗腐蝕等特性,可以對軸承、不銹鋼等材料進行更新換代,可直接制作成發動機和電極材料等進行運用,具有使用延長壽命、節能等效果。
3.2.2功能陶瓷
其在功能方面起到的作用為絕緣、堅硬、光敏和熱敏等,可以用在壓電元件和磁記錄存儲等領域,使其成為促進信息產品容量擴大、密度增大的有力武器。
3.3人工晶體
這個材料的應用范圍很廣,而且前進步伐迅速。晶體原有形態和功能以及用途不斷被刷新,而且新型的晶體也在不斷地取代傳統類型晶體,比如金剛石之所以被廣泛應用就是因為其在硬度方面體現出超高的性能,其實它還具有高導熱的特殊功能,可以利用這個方面將其當做熱沉材料進行應用,使其具有半導體功能,讓其在信息技術領域得到應用。人造水晶原本是用來發揮壓電效能的,但是經過對其功能進行探索,其應用領域也變得開闊,當前還應用在延遲線以及表面波器件之中。另外,可以對輻射產生抵抗功能的水晶還被廣泛地應用在航空航天領域,甚至可以在軍事領域發揮出很大作用。
4總結
無機非金屬材料在高科技領域占有重要地位,是伴隨高科技進步而出現的朝陽產業,具有很強的發展潛力和生命力,必定在將來的競爭中脫穎而出,因此已經受到各方面的重視。本文分(下轉第129頁)(上接第119頁)析了無機非金屬材料在經濟發展中的地位,詳細地對其分類進行解讀,展望了其應用前景。
【參考文獻】
[1]欒志軍.材料的分類及優化檢索系統的研究與設計[D].青島大學,2011.
無機非金屬范文3
【關鍵詞】畢業設計 實踐教學 教學模式 無機非金屬材料
本科畢業設計工作是教學計劃中重要的實踐性教學環節,是高校實現人才培養目標的重一課,也是學生最重要的學習階段。通過畢業設計,培養學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識和基礎技能,提高分析、解決實際問題的能力和科學研究工作的初步能力。我校無機非金屬材料工程專業建立于1998年,主要課程設置為結構陶瓷、功能材料、復合材料、耐火材料等方面,人才培養目標為培養具備無機非金屬材料及其復合材料科學與工程方面的知識,能在無機非金屬材料結構研究與材料的制備、成型與加工等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面的高級工程技術人才和管理人才。
經過近15年的建設與發展,本專業已成功培養了400余名本科畢業生,整體教學水平有了明顯提升,但目前依然存在對本科畢業設計意識淡薄、重視程度不足、經費短缺等問題,導致論文完成質量較差,無法滿足我校本科畢業生具有誠樸樂群、基礎扎實、實踐能力強的高素質工程技術人才培養目標。下面結合自身的教學經驗與我?,F狀,重點從提高對本科畢業設計的認識和教學模式改革兩個方面對我校無機非金屬專業畢業設計環節談一些自己的看法。
1全面提高對畢業設計的認識
態度決定行動、行動決定成效,近些年經過本科教學評估等系列工作,全校上下對本科教學工作有了較深入的認識,參與教學的熱情有了較大提高,但對本科畢業設計環節的認識依然存在不足,重視程度不夠,嚴重影響到本科畢業論文(設計)的質量實現。如何提高對本科畢業設計工作的認識已為保證本科畢業設計質量的前提。而改變大家對畢業設計工作的認識可以從以下三個方面入手。
1.1深化教學體制改革
多年來由于高校不斷擴招,而師資建設未能保持同步,導致本專業師生比失衡,加之學校崗位考核和職稱晉升的管理制度,教師既要開展大量的科學研究,又要完成繁重的教學任務,致使指導教師對畢業設計工作精力投入不夠,使得教師對學生的要求不高,甚至部分老師認為本科生不是研究生,不必有太高的要求,從而放松了對本科畢業設計的要求。
針對該現象,學校應該對崗位考核與職稱晉升的要求進行改革,盡量減輕教師的雙重壓力,可以在現有上崗考核與職稱晉升條件的基礎上進一步區分教學與科研崗位要求,比如對教學崗位可以盡可能地降低科研條件的要求,對于科研崗位也盡量減少教學方面的要求,每年能保證為本科生開設不低于60學時的課程即可。這樣可以使教師有較為充足的時間從事科學研究,有精力指導本科畢業設計工作。此外,學校應將本科生畢業設計的結果作為崗位聘任與職稱晉升的參考,從而提高教師對本科畢業設計工作的認識。
1.2促進教學科研的交叉與融合
各高校對“科研促進教學,把科研成果引入課堂”理念已達成共識,但在實際教學過程中,多數高校在具體解決教學環節正常需要的經費不足,基礎條件欠缺等問題時,卻又不考慮科學研究與本科教學的密切關系。在購置設備方面,教學、科研分離,為了節約成本,減少投入,購置的教學用設備僅能滿足教學使用,不能滿足科學研究的需要,導致設備利用率降低。
現在高等學校教師的準入條件逐漸提高,工科專業沒有博士學位很難進入高校教師隊伍,而剛剛畢業的博士,進入高校后由于無前期積累,需要學校提供從事科學研究的基本條件。所以教學管理部門應處理好教學與科研的關系,在實際教學中切實貫徹好科研促進教學的理念,在教學設備的購置方面應充分考慮科學研究的需要,使教師可以利用所購設備進行科學研究,充分提高設備利用率,緩解基礎條件欠缺等問題。同時將一些教學實驗分配給具有類似專業背景的專業教師,教師在講授內容的時候會很自然地將研究成果融入,使學生在掌握基礎理論的同時能切實感受到科研思想,增強其科研意識并提高其實踐水平。
1.3強化學生實踐意識
大學四年的最后一學期,是學生面臨畢業、就業、升學問題的重要階段。部分學生為就業而奔波,部分考研究生的同學焦急等待考研分數、準備復試等,已經找到工作的學生在這種氛圍下也很難安下心來開展畢業設計工作。從而導致學生不能認識到本科畢業設計的意義所在,認為所做內容與以后工作將與從事內容不一致,無法提高自身水平,從而導致畢業設計工作質量下降。
為改善學生對待畢業設計工作的態度,平時應加強學生對開展實踐活動意義的認識。需要專業教師在認識實習、生產實習等各個實踐環節將開展本科畢業設計的目的、意義融入進來,提高學生對本科畢業設計的認識。同時在擬定本科畢業設計內容時,應進行一些實際課題,最好能根據本科生實際情況將正開展或擬開展的科研課題拿出一部分作為本科畢業設計內容,從而強化本科生對開展畢業設計工作意義的認識。
2深化改革畢業設計模式
目前畢業設計的形式依然沒有擺脫傳統教學模式,畢業設計安排在第八學期、畢業設計場所在學校內部,受其內容制約,學生的畢業設計題目多由指導教師給出,學生自己選題,這些題目大多是教師歷年來經常帶的虛擬課題,學生積極性不高,有些教師將以前學生做的畢業設計留給學生參考,使得多數學生根本不作思考,全盤照搬。雖然有些教師有實際課題,但由于畢業設計時間短而且多數學生的思想狀態比較松弛,教師在有限的時間內不敢把任務交給學生去完成,只能安排給學生一些輔的工作,無法達到畢業設計的要求目標。所以改革現有教學模式,靈活開展本科畢業設計工作是改善我校本科生畢業設計質量的保障。
2.1靈活安排畢業設計寫作時間。
在不影響學校整體教學計劃和正常理論教學秩序的情況下,適當延長畢業設計的時間。通過設計 (論文)完成時間的適當提前,學生可靈活的協調自主安排就業、考研與完成論文時間的分配,有效地降低了就業找工作與備考研究生對論文寫作時間的沖突。同時畢業設計 (論文)完成時間的適度延長,使學生開展實踐鍛煉的機會增多,有利于學生專業意識、科研能力和實踐能力的提高。
畢業設計可以提前到第六學期末開始,分為開題報告撰寫與試驗準備、試驗與論文撰寫答辯兩個階段。在開題報告撰寫與試驗準備階段,指導教師根據生產實際或自己的科研情況,給學生確定一個較籠統的研究方向,指導學生開展文獻查閱、資料收集等工作,每三周做一次文獻查閱總結報告,培養學生獲取文獻、整理文獻的能力。在第七學期國慶節過后,確定每個學生的具體畢業設計內容,安排學生利用課余時間進入實驗室,熟悉設備的使用方法、了解實驗內容和過程。學生在學期末寫出實驗報告,總結和分析實驗結果,確定具體的實驗方案、路線、方法,制訂下一階段實驗計劃,撰寫出具體的切實可行的開題報告。
有了前期的充分準備,在第八學期學生可直接進入試驗與論文撰寫答辯階段。由于這一階段學生已有足夠的理論知識和能力去分析、解決實驗中存在的問題,有充足時間、精力和經驗進行思考和工作,因而實驗會有較大的進展和突破,工作能夠在較短的時間內完成。在學期末,學生結合第一階段開題報告,完成畢業論文的撰寫,進行畢業設計答辯。這一階段指導教師的工作重點應放在指導學生畢業設計論文的撰寫和畢業設計答辯等環節,使學生少走彎路。
2.2開展畢業生到實習基地進行畢業設計模式。
應屆大學畢業生適應能力和動手能力差,缺乏上崗能力,是企業不愿接收應屆畢業生的重要原因之一,因此開展畢業生到實習基地開展畢業設計是非常重要的。畢業論文題目可根據實習基地單位的需要,由實習基地企業、學校和學生共同確定,可由實習基地企業人員擔任副導師,指導畢業設計的具體工作,同時我校有一名教師擔任正導師,對畢業論文的格式、內容配合審查,實行雙導師制。通過這種工程技術人員直接參與指導檢查的形式,有利于培養學生的創新能力和綜合素質,有利于鍛煉學生與企業間的溝通合作,減輕高校擴招所帶來的師資緊張的壓力,可保障本科畢業設計的質量。
2.3實施畢業生到簽約單位開展畢業設計模式。
在畢業設計開始前,有不少學生與有關單位簽訂了工作協議或有了工作意向,有些單位要求學生去企業進行畢業設計,學生也希望到簽約單位或意向單位進行畢業設計。因此,讓一部分學生在企業進行畢業設計不僅能在一定程度緩解學校的課程設置和實驗設備與學科快速發展不能同步的矛盾,也可減輕由于學校的教育經費不足而導致在畢業設計安排時出現的矛盾。同時也能使接受單位盡早培訓自己未來的員工,進一步了解學生各方面的能力,使學生提前了解今后的工作環境和將來要承擔的工作任務。但在實施過程中須認真根據畢業生簽約單位的意向和我校畢業設計的要求,確定畢業設計內容和論文題目,要求企業指定具有較高的學術水平、科研能力和高職稱的人員擔任指導教師,同時和企業簽訂相應的管理協議,規范畢業設計過程,保證論文質量。
2.4實施研究生兼職副導師聯合培養模式
隨著研究生教育的發展,幾乎每位碩士生導師都有3-4名研究生,這些研究生多從事導師的實際課題,開展不同的研究內容。多數有實際課題的老師所帶研究生的課題工作量相對較大,如果指導研究生結合自己的研究課題確定一些本科畢業內容和論文題目,充分發揮碩士研究生的作用,組織本科生與碩士生一起學習研究,可在一定程度上減輕研究生的工作任務,提高研究生獨立開展科學研究的能力,同時也能提高本科生開展畢業設計的興趣。通過實施研究生兼職副導師聯合培養模式,不僅可加強教師、碩士生和本科生之間交流和溝通,有利于提高本科畢業設計選題質量,而且有利于培養本科生的科學態度和團隊合作精神。
3結論
畢業論文是本科教育中最后一個實踐教學環節,也是學生最重要的學習階段,它為學生提供了一個了解學術前沿、接觸先進科學儀器、培養科研創新能力的機會。對于我校無機非金屬材料工程專業,只有全面提高對本科畢業設計的認識,結合本專業的實際情況選擇合適的畢業論文設計的開展模式,對畢業論文的各個階段進行有效監控與指導,才能切實使學生經過畢業設計工作后綜合素質得到明顯改善,分析、解決問題的創新能力得到明顯提高。
【參考文獻】
[1]董克權,陳英俊,錢燦榮.畢業實習與畢業設計教學模式改革研究[J]. 高等理科教育,2007(2):119-112.
[2]徐繼紅,陶俊,伍廣. 本科生提前進入畢業設計階段教學改革的探討. 安徽理工大學學報(社會科學版),2005,7(4):67-70.
無機非金屬范文4
關鍵詞:自出考題 自評成績 師生互動 教學效果
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0172-02
無機非金屬材料工藝學課程是南京信息工程大學材料物理專業學生的專業基礎課程,針對我校建設應用型人才的培養目標,該課程具有專業特點的主干專業基礎課,無機非金屬材料工藝學課程對傳統三大工藝學(水泥工藝學、玻璃工藝學、陶瓷工藝學)進行了優化整合,從多方面闡述了無機非金屬材料工藝學中的基本概念、基本理論以及基本工藝過程等規律。該課程目的是使學生通過本課程的學習,掌握無機非金屬材料的制備原理、生產工藝過程中的共性及特點、生產過程中的物理化學變化,并使學生對無機非金屬材料(特別是水泥、陶瓷、玻璃材料)的性能、生產過程和應用有較全面的了解。該課程注重對學生專業技能的培養,是一門綜合性強、理論與實踐相結合的課程[1~2]。
近幾年來,作者對“無機材料工藝學”課教學方法進行了不斷探索,在從事幾年的無機材料工藝學課程的教學工作基礎上,認識到教師若是在授課中只是一味的向學生灌輸知識,而不注重與學生的互動,表面上教師教課效果很好,課堂學生的紀律性也很好,但學生在課程學習過程中注意力明顯不足,對課程的知識點也了解很少,而臨到考試學生往往采取突擊的方式或者以老師劃重點幫助復習的方式來通過考試,因此作者提出一改考試這種方法來單一檢驗課程的教學效果,而是提出在課堂上要注重改革教學內容,采用布置課外調研題的方式來提高學生學籍的積極性和思維能力,在考核方式上采用試卷、專題報告和答辯相結合的這一全新的考查方式,進一步開拓師生互動、大學生研究性學習和展示創造能力的更大空間[3]。
1 課程教學面臨的問題
近幾年,我國很多高校建立的專業人才培養體系,著重強調大學科和寬口徑的特點,大學科的基礎課程門數增多,我校材料物理專業學生,在基礎課程上要必修很多基礎課程如大學物理、理論物理、固體物理、物理解析方程、以及現代物理專題等,在專業課程上強調寬口徑特點,既除了材料科學與基礎理論課程外,還有陶瓷材料、高分子材料、金屬材料、磁性材料、復合材料、以及環境材料等,然而大學科和寬口徑專業課程設置與學生在校恒定總學時之間存在突出矛盾,例如:各課程的課時比20世紀90年代前大大減小,出現了越是大學科和寬口徑的學校,越沒有明顯專業的局面。但提高教學質量、發揮學生的主管能動性是教師始終追求的教學效果。然而,教師如何在較少課時內保證甚至提高教學質量,是需要首先求解的問題。
其次,很多專業課程的開設時間多半安排在大三下學期,而這一學期恰恰是很多學生準備考研的時間,因此任課教師就要引導好學生正確處理專業課學習與考研復習間的關系。老師在專業課程的授課過程中要能夠結合考研課程的重點內容,引導學生更好的學習,既解決了激活課堂、提高學生學習熱情,同時又能幫忙學生更好地面對考研。
最后,學生在大學擁有的自由時間很多,但很多學生卻浪費在上網和玩游戲上,較少學生真正去研究自己所學專業的知識點和發展前景的。因此,教師在講授專業課的同時,如何引導學生在課后自覺開展學習,是專業課教師要解決的第三個問題[4]。
因此筆者以無機材料工藝學課程教學為例,進行了一些改革和探索。
2 課程教學改革與研究
2.1 促進專業課程教材建設
教材建設是精品課程建設的重要組成部分,教材是保證教學質量的關鍵,是教學改革成果的集中體現。本課程選用山東大學王琦教授主編的《無機非金屬材料工藝學》,該教材具有邏輯清楚、概念簡單、實踐環節充分等特點,該教材主要闡述了無機非金屬材料工藝中的基本概念、基本理論、基本工藝過程及其共性規律,強調了無機非金屬材料工藝的主要過程及其內在聯系,包括原料及預處理、材料熱加工、制品及制品加工以及材料性能等。作者也在致力于結合本系材料物理專業的特點,積極編寫《無機非金屬材料結構與物性講義》及與課程配套的習題集,制訂了“無機非金屬材料工藝學”課程教學大綱,制作了多媒體網絡課件,為課程建設和發展打下了良好的基礎[5]。
2.2 改進課程教學方法
無機非金屬材料課程教學采取“啟發式”和“探究式”的研究型教學方法,為了調動學生的積極性,可以通過在課堂上提問、學生參與討論以及學生專題報告等方式,培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,提高學生的綜合素質。通過學生的專題報告,培養學生理論與實踐相結合的能力,有利于應用型人才和創新思維能力的培養。同時,在教學過程中教師還注意重點把最新的科技成果、創新思想以及最新的科學研究手段和方法介紹給學生,啟迪學生思維,培養創新精神。
人在學習的過程中最常用的是“反省思維”,即產生疑惑、發現問題、搜集材料、邏輯推理以及解決問題。因此教師在教學中應該布置一些問題給學生,安排三到四個學生一組,查找相應的資料,運用自己所學的知識來找到解決問題的方法,使學生能夠獨立的思考,化盲目地接受知識為主動地思考,培養學生的邏輯思維能力[6]。
2.3 優化課程教學手段
在教學中應積極引入各種教學手段,如圖像、視頻等多種多媒體教學,教師充分運用多媒體教學手段,發揮其形象具體直觀、圖文清晰規范、信息量大、知識面寬的優勢,運用多媒體將新材料制備通過多彩動畫的形象描述和展示,能夠將普通教學難以表達和闡述的教學中的重點和難點簡單化、形象化,顯著提高了教學效率,增強了教學效果,有利于調動學生的各種感覺器官參與教學活動,充分發揮其想象力。
采用多媒體教學,因注意靈活使用,切忌用大篇幅的文字,對于PPT的制作,教師也應認真對待,字體大小合適,色彩分明,圖片清晰,對于傳統教學中學生難以理解的抽象內容、復雜的變化過程以及工廠的實際生產過程等,可以通過視頻動畫形象、直觀、清晰地展現在學生面前,例如通過動畫將陶瓷的燒結過程形象地演示出來,可以讓學生更好地了解陶瓷燒結過程的機理及影響因素[7]。
2.4 提高課程實踐環節
無機非金屬材料工藝學課程是一門實踐性很強的課程,因此課程組始終遵循“以材料學科平臺為依托,以學生實踐能力、創新能力、科學思維能力和探索精神的培養為核心,重視和加強實驗教學,理論教學與實驗教學并重”的實驗教學理念,強調知識傳授和能力培養協調發展、實驗教學與理論教學統籌兼顧的原則,建立多層次實驗教學平臺,鼓勵學生積極參加課外科技創新活動,培養學生的理論聯系實際能力、實踐動手能力、分析與解決問題能力和科技創新意識。
本課程內容與無機非金屬材料加工企業生產密切相關,課程教學中十分重視實習教學,讓學生在理論的基礎上培養動手能力和解決實際問題的能力。在課程的專業教學計劃中有明確的實踐性教學體系。通過金工實習、認識實習、生產實習,使學生對無機非金屬材料加工工藝有較全面的認識,理論聯系實際,結合已學知識理解生產過程采用的設備、工藝和操作方法,強化對專業基礎課理論知識的認識,通過實習培養了學生的勞動意識,增強團隊精神,培養思考問題和解決問題的本領[8]。在學期最后的畢業設計及論文中,學生要對自己所學知識進行總結、深化,上升到一個新的層面,為畢業后從事相關專業工作打下堅實基礎。
2.5 改革課程考核方式
作者提出一改考試來檢驗教學效果的這一單一方式,提出在考核方式上采用試卷、專題報告和答辯相結合的這一全新的考查方式來檢驗授課效果。對于學生而言這是一種新考核模式,會有很大的興趣,教師規定大的選題方向,學生可以根據自己的興趣,擬定各自報告專題,大家的側重點各不相同,通過在課堂上學生自己做專題報告的方式來檢驗學生對課程知識點掌握的情況。由于這種考核方式具有“學術交流”的性質,學生們選題各不相同,專題報告的方式也各不相同,在報告過程中學生不僅提高自己的表達能力,而且聽取了其他同學的報告,參與全體同學的答辯過程,學生能夠初步體會到什么是學術會議,什么是答辯考試。這樣不僅鍛煉了個人表述能力,更營造出一種學術氛圍,在相互學習、相互促進的過程中,每個人的知識面得到很大擴充,無論是內容廣度、深度、新穎性都會大大超越教師的講授內容。
3 結語
總之專業課程體系改革是一個系統性,全面性,前瞻性的綜合性工程。無機非金屬材料工藝學課程教學改革,是材料物理專業體系整體改革的一部分。作為材料物理專業技術基礎課程之一,它與一些后繼課程相互依存、互為補充。在教學改革中,只有我們不斷實踐與思考,群策群力,才能為創新型復合型人才的培養奠定基礎。
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無機非金屬范文5
關鍵詞: 無機非金屬材料專業 內蒙古高校 教學方向 特點
近幾年新型材料迅速發展,無機非金屬材料從傳統的硅酸鹽材料水泥、耐火、玻璃和陶瓷材料,逐漸涵蓋了包括由某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料,成為與有機高分子材料和金屬材料并列的三大材料之一,因此無機非金屬材料相關產業成為國民經濟中不可或缺的支柱型產業,各工科院校都增設了無機非金屬材料專業。隨著國家西部大開發政策的推行,內蒙古中西部呼包鄂地區的礦產資源為我國新型材料的發展注入了新的活力,除鋼鐵產業外,與煤礦資源、黏土礦、稀土礦和沙漠硅砂等相關的無機非產業也得到了蓬勃發展。因此,我國中西部高校無機非專業的學生培養宜與當地資源和就業要求相適應,具備自身的特點。
一、結合當地礦產及企業資源,因地制宜指引學生專業方向
內蒙古地區擁有豐富的礦產資源,除金屬資源外,還有大量煤礦資源、黏土礦、稀土礦和沙漠硅砂等,這極大促進了本地區無機非金屬材料產業的發展。如內蒙古鄂爾多斯市達拉特旗三坰梁工業園區,地處蒙、陜、晉三省交匯處,陶瓷生產資源豐富,能源成本優勢突出,高速公路、鐵路主干線貼近工業園,物流運輸十分方便,吸引了大量企業進駐,如陶瓷廠、電廠、氧化鋯粉體制備企業、稀土氧化物加工企業等。另外,內蒙古地區地廣人稀,太陽能和風能的開發成了熱點。這些企業及產業的迅猛發展,需要引入大量高素質無機非金屬專業人才。
內蒙古中西部工科院校生源的50%來自內蒙古,學生就業意向留在當地,因此,該地區的無機材料專業應有針對性地進行培養,既滿足本地市場要求又解決學生就業問題。目前的主要方向包括水泥生產、建筑用陶瓷生產、稀土礦提取與加工、玻璃生產、耐火材料生產及光伏產業等,因此要根據學生興趣加強這幾方面的專業素質培養。
二、應新技術發展要求,加強創新型人才的培養
在專業人才培養方面,除了要求學生穩扎穩打地掌握基礎知識外,還要應新技術的發展要求,全面提高個人能力,增強學生的創新能力。這就要求學生不僅夯實基礎學科的知識,如數學、物理學和化學等方面的自然科學知識,以及專業學科知識如無機非金屬材料的結構組成、材料的制備、材料的表征、材料的性能與應用的基本理論、基本方法及相關的基本實驗技能等,還要增加交流拓展類學科的知識,如外語、計算機及信息技術應用等,工程技術類知識,如工程制圖、工程設計基礎、電工電子學等方面的知識,從而具備一定的創新能力,在設計、制備、研究新材料等方面展現出一定的素質。與此同時,除專業能力以外,學生還要具有良好的身體心理素質,具備良好的專業品質和與主要面向工作崗位相適應的踏實敬業、吃苦耐勞、團結協作的職業素養。
三、加強應用科學和實踐教學,培養“上手快,留得住”的優質專業人才
工科院校的畢業生,普遍的就業對象是工礦企業,工作環境較枯燥和艱苦,很多學生的就業思想比較理想化,真正參加工作后往往覺得與想象差距太大,不能吃苦也不能堅持,對個人發展沒有規劃和定位,容易頻繁跳槽。加強應用科學和實踐教學,使學生認識到科學的價值和學習的目的,激發學生的學習興趣,培養創造精神,使學生改變“眼高手低”的學習態度,增加專業知識,開闊視野,認識到本專業在國民經濟和社會生產中的重要性。這就要求在教學環節中,加強實踐環節的教育,讓學生多進實驗室培養動手能力,多進企業和廠區了解現場環境及工作要求、與企業領導接觸、與技術人員溝通,有目的有方向地進行專業規劃,制訂學習計劃,增強專業信心,且不好高騖遠。這樣,學生就業后就可以很快上手工作,并且在企業環境中穩扎穩打,開辟自己的職業生涯。
四、根據社會發展要求,增強學生專業環保意識
隨著社會發展,環境保護日益受到人們的關注,經濟發展的同時擁有良好的生活環境成為我國發展的新目標。無機非金屬材料工業生產大多具有能耗高、排放污染大的缺點,如何保持產業的繼續發展,又與環境相協調,成為企業發展的新目標,同時對無機非專業人才的培養提出了新的挑戰。近幾年,內蒙古中西部的生產企業逐漸在向廢物利用和節能減排方面發展。如水泥廠原料采用電石渣和煤矸石取代熟料,陶瓷廠采用粉煤灰和沙漠硅砂取代黏土和石英,并在相關領域取得發明專利。因此,在無機非金屬材料專業人才培養過程中加強環境保護教育是一條有效且必要的措施,讓學生認識無機非金屬材料工業潛在污染的來源和危害,了解污染控制的相關標準,學習污染控制的各種技術手段,掌握個人防護的技能,通過環境教育培養學生的環境意識,使學生樹立環境保護和可持續發展的觀念。
隨著我國“一帶一路”發展戰略的推進,內蒙古中西部的無機非材料相關產業將進一步持續發展,各學科之間的交互作用越來越強,這對該地區本專業人才培養將提出更高的要求,由對口培養逐漸向適應型教育轉變,因此無機非金屬材料專業的高校學生培養既要多樣化,又要具備地區適應性強的特點,為促進本地區經濟發展作出貢獻。
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無機非金屬范文6
然而,盡管新教材中各個模塊都不同程度地提供了相應的STSE素材,但較為分散。因此,目前中學化學教學中的STSE教育主要是在傳統課堂教學中進行零星地滲透,使得目前的STSE教育沒有能夠得到全面、深入的開展[4]。
硅作為僅次于氧的最豐富的元素廣泛存在于地殼的硅酸鹽和硅石中;同時,作為無機非金屬材料的主角,硅與人類生產實踐和日常生活密切相關。因此,硅的課堂教學內容十分適合成為實施STSE教育的主題。
一、STSE教育在課前實踐活動中的運用
【活動目的】尋找硅元素。通過小組研究學習,體會合作學習的重要性,學習與他人合作、分享,體驗化學與自然、生活和社會的密切關系。
【具體做法】把全班52名學生以自愿組合的方式分成13組,推選出組長。要求:每個人都各自查找有關硅元素的資料,并分頭去尋找身邊接觸到的含硅元素的物品,拍成照片(不能用網上圖片代替)交給組長。每組選出5張優秀照片上交,經教師審閱后,小組進一步完善作品。最后,教師將每個小組的作品合并到一張投影上,并在課前循環播放。
當下一個環節要求學生將照片中的含硅材料分類時,他們看到的不再是一張張冷冰冰的離自己很遙遠的漂亮圖片,而有可能是某位同學的手機、家里的漂亮花瓶,也可能是校園里每天都能見到的太陽能電池板、教學樓的外墻,或是化學實驗室常用的試管、燒杯等等。這樣能激起學生強烈的興趣和求知欲,并且產生滿足感。
二、STSE教育在認識材料探究活動中的運用
【探究目的】通過分析各種資料,感受硅及其化合物在材料領域的重要地位,體會化學的實用性,激發對化學科學的興趣。依據學生的認知心理,建立材料意識。真正做到“從生活走進化學,從化學走入社會”。
【具體做法】物品核心材料核心物質性質應用
1.物品核心材料
第一步:由教師選取學生的部分照片和一張學生感興趣的影片《阿凡達》中羅浮山的圖片編成三組圖片:“校園一角硅元素”、“生活中的硅元素”和“自然界中的硅元素”。
第二步:由學生從上述圖片找出含硅元素的物品。如學生從“校園一角硅元素”圖片中找出水泥房頂、玻璃門、磚、硅太陽能電池板等;從“生活中的硅元素”中找出瓷水杯、石英表、電腦、手機等;從“自然界中的硅元素”中找出沙灘、高山、土壤等。
第三步:由學生從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、晶體硅、沙子、巖石、泥土等。
通過上述步驟,使學生確實感受到“硅是無機非金屬材料的主角”這一主題。
2.核心材料核心物質
由教師選取學生的部分照片,按核心材料的類型編成六組圖片,采用連連看的方式分別找出所含的核心物質(分為“含硅單質”“含二氧化硅”“含硅酸鹽”三類),由小組共同討論完成。
3.核心物質性質
根據含有二氧化硅的六組圖片,歸納出二氧化硅的性質。圖片所附資料為“海邊沙?!薄笆③釄濉薄艾旇а欣徔煞鬯樘沾伞薄皩嶒炇沂⒀b氫氧化鈉溶液的試劑瓶不用玻璃塞”“用氫氟酸雕刻玻璃”“半導體工業的行話:從沙灘到用戶”。學生通過獨立思考―小組討論―全班交流完成“從核心物質性質”的自主學習過程。
4.性質應用
由歸納出的二氧化硅的性質再延伸到如何更科學地使用材料。如玻璃中含有二氧化硅,在使用玻璃制品時要注意哪些問題等等。之后重點介紹獲得2009年諾貝爾物理學獎的華裔科學家高錕制造出世界上第一根光導纖維,因此被冠以“光纖之父”的稱號。
三、STSE教育在課堂反思活動中的運用
【活動目的】更好地從化學的視角認識生活。
【具體做法】
1.學生的認識
學生反思“尋找硅元素”實踐活動和課堂活動中的體會,包括學到了什么知識、方法和新的認識,又是如何學到的,還有哪些沒有得到,還想知道和研究哪些問題等等。讓學生暢所欲言,充分反思硅元素在自然界、技術、社會和環境中扮演的重要角色。并通過課后問卷調查的方式進一步總結凝練。
2.教師談自己的認識
教師感悟:“幾年前,我去張家界時并不是很喜歡那里的山。大概因為我來自江南水鄉的緣故吧,總覺得缺少了水,山也就少了那份靈氣。而這次在查找《阿凡達》中羅浮山(據說其原型屬張家界地貌)的圖片時,了解到原來張家界屬于世界上最完美的石英砂巖地貌。要是那時候我就能多了解這些知識,而且能多從化學的視角看生活,也許就能感受到一種別樣的美了……”