材料化學與工程專業范例6篇

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材料化學與工程專業

材料化學與工程專業范文1

關鍵詞:培養計劃;培養目標;材料科學與工程;麻省理工學院

歐美國家在20世紀60―70年代開始設立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領域研究認識的變遷,即“材料研究需要依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業目錄進行了調整,將原來劃分過細的十多個材料類小專業合并成了現在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業。同時,在引導性專業目錄中還設置了材料科學與工程一級專業。雖然以材料科學與工程一級大學科來設置專業是必然趨勢,但材料科學與工程人才培養模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設置了材料科學與工程本科專業,期望以歐美的模式來培養材料學科人才。實際上,早在20世紀80年代,當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業的本科生開設了材料科學導論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質與動量傳遞(簡稱三傳)4門基礎課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業培養計劃的修訂工作,查閱了國內外許多大學這個專業的培養計劃,國內高校在材料科學與工程專業培養計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工(MIT)材料科學與工程專業本科培養計劃的公開信息最多,不僅有課程列表和學分要求,還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務(OpenCourseWare),使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內容。此外,MIT材料學科是USNews全美排名第一的,他們的培養

計劃應該具有更好的借鑒意義。本文在反復仔細研究其有關本科培養的各種公開資料的基礎上,對其培養計劃進行了分析,結合自己的教學工作實踐,總結了一些心得體會,希望與國內同行共享。

一、麻省理工材料科學與工程專業的培養計劃

MIT材料科學與工程系設3個專業(Course)。其一為一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3),學生所得學位是材料科學與工程理學學士(Bachelor of Science in Materials Science and Engineering),其所授學位是被ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology,美國工程與技術鑒定委員會)授權的,絕大部分學生都選讀這個專業。其二為課程選擇度更大的一般專業(Course 3-A),這個專業的畢業生將獲得沒有特別指定專業領域的理學學士(Bachelor of Science without specification)學位,系里并不尋求ABET對這個學位的授權,只有很少學生選擇這個專業,常常是醫學、法學、MBA預科生選擇這個專業。第三是考古與材料專業(Course 3-C),學生所得學位是考古與材料理學學士(Bachelor of Science in Archaeology and Materials),系里也不尋求ABET對這個學位的授權。從系里是否尋求對所授學位授權就可以看到,MIT材料科學與工程系本科生的主要專業是一般意義上的材料科學與工程專業(Course 3)。后面的討論主要針對Course 3的培養計劃進行。

1. 課程和學分要求

該培養計劃的要求包括:(1)MIT的一般要求,共17門課程,其中自然科學6門,人文社科8門,限選科技課程2門,實驗課程1門。(2)交流能力課程(Communication Requirement)4門。(3)系內課程,包括一套核心課程(Core subjects,共10門課),一個論文或2個實習以及4門限選課程,合計184~195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1,表中課程名稱前面的數字表示課程號,后面跟表示學分的數字、課程性質、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成,表示學習課程所需要的時間分布,中間用短線隔開,第一個數字表示講課時間,第二數字表示實驗、設計或者野外工作時間,第三個數字表示預習的時間,是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見,一般專業課程,預習所需時間是講課時間的2~3倍。

備注

*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。

(1)這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分,但不能同時計算。

(2)可以選9-12學分。

(3)通過申請,可以被類似課程替代。

2. 限選課程的選擇

中列出了21門限選課程,每個學生只需要選擇4門課(48學分)。理論上,學生可以在21門課程中任選48學分,甚至經過批準,還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上,由于材料的范圍很廣,這些選修課程是根據主要的研究領域來設置的,它們是: 生物與聚合物材料(Bio-and Polymeric Materials),電子材料(Electronic Materials),結構與環境材料(Structural and Environmental Materials),基礎與計算材料科學(Fundamental and Computational Materials Science)。

因此,在MIT材料學院的網頁上,曾經列出了各領域推薦的限選課程。網頁上還列出了每一個方向的咨詢教授,以方便對上述領域某一方面更感興趣的學生選課。

3. 部分課程大綱和教學情況分析

(1)材料科學與工程基礎課程

這個課程為15學分(5-0-10),總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行,實驗周不上課,一共有4個實驗周。這樣,材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周(一個學期14周,最后一周為考試)。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課(lecture),周二和四各1小時的復習課(recitation)。所以一共27次講課,18次復習課。實際講課為24次,另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內容,即每次測驗和考試都是分段內容。

這個課程由兩個教授分別講授,每個教授都是24次課,因此可以推論,每次每個教授將講1小時。一個講授結構和化學鍵(Structure and Bonding),一個講授熱力學和統計力學學(Thermodynamics and Statistical Mechanics)。

兩部分課程分別布置6次作業,每部分每次都是2~3個題目,都有交作業的期限,沒有按期交作業的,該次作業成績為0。作業答案在交作業期限過后就會立即公布。課程總成績由作業成績占20%、三次測驗占80%構成。得分標準為:總評80分以上A,70~79分為B,55~69分為C,低于55分為不及格。

(2)實驗課程

MIT材料系內有2門必修的實驗課程,即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業交流能力培養的課程,所以,教學過程特別注意專業交流方面(包括論文寫作、口頭技術報告等)的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修,在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課(Materials Project Laboratory)基本上就是幾個同學合作的科研項目,在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例,介紹其教學和考評辦法。

如前所述,材料實驗共4個實驗周,實驗周沒有其他專業課。實驗內容包括量子力學原理演示、熱力學和結構,同時囊括了幾乎全部現代材料分析研究方法(XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等),并通過口頭和書面方式加強交流能力培養。從教學內容看,這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務。

一般將50個左右學生(2011年的2年級學生只有43人)分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題,每個主題下面2個實驗,2個組共選一個主題,每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗,每次4小時。因此,每個組每周只做3個實驗(每個主題做1個實驗),共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗,對另一半實驗的了解,通過每周2次的1小時交流課程(recitation sections,一般隔天舉行)來實現。交流課上,大家各自在黑板上即興介紹實驗的發現,回答教師和同學的提問。

該實驗課由3個教授上,其中一個總負責。課程成績評分標準

二、分析和討論

1. 關于必修課和選修課

系內必修課程除畢業論文或企業實習外,共有10門。大學一般要求的17門課,理論上可以自由選擇,但從表1系內課程的先修課程可以看出,微積分I和II,物理I和II是需要先修的,大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門,能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表(roadmap)可以看到,另外2門自然科學是化學和生物。所以,自然科學的必修課程實際上相當于14門。

限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內選修課。有3門系內課程(共39個學分)可以作為GIR課程來選,但不能同時作為系內課程要求的學分。大多數系內選修課程的學分為12分,這樣的話,系內限選課48學分需要選讀4門。所以,每個學生可以有6門專業選修課程。有意思的是,在表1中只有21門限選課程,而該系主要的研究領域(或者說相當于我們的專業方向)有4個,平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程,過去幾年只有19門課,平均每個方向只有4.75門課程??磥恚琈IT材料科學與工程專業的課程設置,并不鼓勵學生選單一專業方向的課程。實際上,在以前分專業方向限制選修課時,每個專業方向僅僅提供2~3門課程,進一步的分析見下文。

反觀我們的培養計劃,我們的專業方向必修課程有5門(14學分),選修課程應選4門(8學分),合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數計算的。如果按照MIT的學分計算方法,學分約為每周上課學時數的3~4倍,考慮到我們的上課周數為17~18周,而MIT才14周,因此,我們的專業方向應選學分至少相當于MIT的88學分,比其4門課程(48學分)的要求多了5門課程(40學分)??梢姡覀兊呐囵B計劃更加注重學生專業方向知識和技能的培養。

另外,MIT材料科學與工程系的研究領域非常廣泛,關于其主要研究領域的介紹出現在3個網頁上。其一是在該系的學位要求中關于限選課程的介紹網頁,4個主要的研究領域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結構與環境材料、基礎與計算材料科學。其二是在MIT的招生網頁,4個主要的研究領域分別是:半導體材料和低維系統(Semiconductor materials and low-dimensional systems)、能源材料(Materials for Energy)、納米結構材料(Nanostructures)、材料的生物工程(Bioengineering of Materials)。在介紹全體教師(Faculty)的網頁,列出了30個研究方向(discipline),共122人次(有重復計算,因為實際教師只有35人),平均每個研究方向4.07人次(或1.17人)。少的方向僅1人如微技術、半導體,最多的是納米技術,23人次。上面列出的生物工程(包括生物物理和生物技術)9人次,能源材料(包括能源與環境、儲能)9人次。人數比較多的研究方向還有結構與環境材料9人次,高分子材料7人次,電、光和磁材料7人次。

可見,盡管MIT研究的材料類型很多,但其本科生培養計劃中,涉及具體材料類別方向的課程特別少。

2. 關于考核與成績

MIT很多課程的成績評定都包括平時作業和出勤與課堂參與情況。有的課程,考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%,有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的,與我們頭腦中關于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。

3. 關于選課進度安排

MIT材料系沒有規定統一的選課進度表。但從其推薦的選課安排(roadmap)看,具有如下特點:

(1)8門大學一般要求的社科課程(GIR)分布在8個學期選修,即每學期選修1門社科課程;

(2)一年級把大學要求的6門自然科學課程(GIR)學完,包括數學、物理和化學。

(3)二年級起全面進入專業學習。第一學期學習材料科學與工程基礎、材料實驗2門課程,兩門課交叉進行,實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎課,實驗周每天都有實驗或交流,學習安排非常集中。

(4)每學期的課程一般為4門,其中1門為社科課程。

MIT二年級第1學期就學習專業基礎課程,這比我們的教學計劃提前很多。國內的教學計劃進度安排曾經強調,前兩年不安排專業課,以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期,材料研究方法更是被安排在第6學期,使得高年級學習特別緊張,深入接觸專業知識和方法的時間被推遲。

4. 關于培養計劃的修訂

從網頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養計劃,其培養計劃在2003年做了很大的調整。兩者的比較

這兩個培養計劃的最大差別在必修課,課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內容可以發現,新培養計劃中的“材料科學與工程基礎”包含結構與化學鍵、熱力學與統計力學兩大部分內容,分別由兩位教授講授,似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程,因為其教材之一仍然是物理化學(Engel, T., and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2005. ISBN: 9780805338423)。“材料實驗”應該與原先的“材料結構實驗”對應,“材料綜合實驗”應該與原來的“材料加工實驗”對應?!安牧系奈⒔Y構演變”與原來的“材料結構”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門,合并2門,增加4門,課程總數不變。

選修課變化較小,只是增加了若干課程,特別是生物材料和納米材料的課程。其實,兩門生物材料課程是2000年增加的,當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業方向,學生可以任意選課。但實際操作時,仍然向學生推薦各專業方向的課程組合。無論如何,每個專業方向的課程不足4門,學生必然需要選修其他方向的課程。

從2003年至今,必修課沒有變化,選修課則有一些小的調整(表5)。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學(Chemical Metallurgy)2門課程。增加了2門數學,材料熱力學(原來的必修課),先進材料加工,衍射和結構,材料的對稱性、結構和張量性質,材料選擇,共7門課程??梢?,增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程??梢?,即使是選修課的調整,仍然在繼續加強有關材料行為特征方面的課程,減少有關具體材料種類的課程。

5. 關于培養目標與課程設置

過去,MIT材料科學與工程系培養目標分四類,研究型學位(Course 3)、預科型學位(Course 3A)、實踐型學位(Course 3B,2003年取消)和考古型學位(Course 3C)。其中,研究型學位與實踐型學位培養要求的唯一差別是不變的,即前者在四年級做畢業論文,后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業實習,其他課程要求完全相同?,F在把實踐型學位取消了,但仍然保留了學生向這個方向發展的渠道,即學生仍然可以選擇做畢業論文或者企業實習,學位合并在研究型學位(Course 3)中。

從2003年培養計劃大調整來看,MIT材料科學與工程專業(Course 3)的主要培養目標是讓本科畢業生繼續深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養計劃進行調整。這從MIT選讀實踐型學位人數變遷或許可以看出一些端倪(表6)。從1998年到2002年,實踐型學位人數多于研究型學位的人數,2002年突然降低,與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數,從2002年起突然減少,由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養計劃調整當年,還有5人注冊為實踐型學位,這應該是此前培養計劃延續所致。

那么,沒有了實踐型(Course 3B)學位,是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002~2008年MIT材料系本科畢業生去向分析。除了一些研究生院,網頁一共列出了38家企業和17家政府部門或咨詢機構。統計2002年以后(至2005年結束,當年僅剩下1人)各年4年級實踐型學位人數(也約等于當年畢業人數)總和恰為38人,與畢業生去向統計的企業單位數剛好相同。這難道是巧合?是否可以推論,2003培養計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業實習了?

MIT材料專業取消實踐型學位,以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業論文事實,一方面可能與美國產業向國外轉移,本國企業對工程師的需求減少有關;另一方面,MIT培養計劃中的課程設置調整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數銳減在前(2002年),培養計劃調整在后(2003年)。培養計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現象”,顯然屬于工程類課程。因此,其培養計劃課程中增加材料研究型基礎知識、減少工程知識的傾向十分明顯,也說明其培養計劃隨社會需求進行了及時調整。

另外,盡管2003年培養計劃中的必修課有較大調整,但選修課調整比較有限。而且調整前后,沒有改變其材料類本科生寬專業培養的模式。

但在選修課中,把專業方向的基礎課程去掉,仍然讓人有點匪夷所思。例如,高分子化學在高分子材料領域歷來就被認為是專業基礎課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養計劃核心課程,可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎課程。可見,MIT把專業方向的一些基礎知識培養放在了研究生階段。

以上似乎給人這樣的印象,如果不繼續讀研究生,則專業方向的基礎知識是不太夠的,無形中將人才培養的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經驗來看,學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征,未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程,為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料,我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。

另外,注意到MIT材料專業研究生數量是本科生數量的2.2倍,有很多研究生來自校外,特別是來自國外。所以,MIT材料專業培養計劃中對專業方向選修課程的調整,結合研究生階段的課程安排,既考慮到了本科寬專業基礎的培養模式,又打通了本科生培養與研究生培養之間的關聯,在研究生階段加強專業方向基礎知識的培養,也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生,還是十分合理的。

MIT材料專業的本科培養計劃,不斷強化了按照材料大類進行培養的模式,必修課和選修課都加強了材料基本行為知識的課程,減弱了材料類別基礎知識的課程,把后者移到研究生教育階段。這說明國外關于“材料研究依據其行為和特征,而不是依據材料類型來進行”的認識形成30多年以來,不僅沒有改變,還在進一步加強。MIT在2003年對培養計劃大調整時,加強了材料研究基礎知識課程,減少了工程類課程,其本科生的主要去向是進一步深造,直接到企業就業的比例急劇減少。本科生階段加強研究基礎知識課程,把專業方向基礎知識培養放在研究生階段,加強了研究生的知識培養,可能是其材料研究能夠長期在美國名列前茅的原因之一。

材料化學與工程專業范文2

關鍵詞: 研究生培養;材料科學與工程;化學

材料是人類文明與社會進步的物質基礎與先導,是實施可持續發展戰略的關鍵;材料技術是現代高科技與新經濟的三大重要組成部分,在以高科技為主要特征的知識經濟時代,世界各國在產業政策、科學研究、教育與人才培養等方面都給予了材料科學重點支持、優先發展的政策。隨著我國社會經濟和科學技術的發展,對材料科學與工程專業人才的知識結構與實踐能力提出新的要求,因此,高校材料科學與工程專業人才培養方案需要做出相應的調整,以滿足社會經濟發展對材料科學與工程專業人才的需求。

我國材料科學與工程教育改革迅速發展,幾乎全國所有設有材料專業的院校均已不同程度地參與了材料科學與工程教育改革,借鑒歐美諸國材料科學與工程教育模式與體系,培養模式由“專業培養”向“學科培養”發展,從狹窄的專業教育向全面的素質教育轉變,從鉆研狹窄的單科教育向建立工程意識教育轉變;同時,吸收歐美國家的“材料學科共同基礎知識”作為重要的教學內容,課程設置從學科式課程向整合式課程轉變,專業課程從中心地位向載體地位轉變,課程內容從以學科發展為中心向以培養學生為中心轉

變[1]。總體來說,我國高校材料教育正在不斷打破舊的專業范圍的約束,向其它專業甚至其它一級學科滲透。在這樣的背景下,深化我校材料科學與工程領域人才培養方案的改革成為必然的選擇。

一、國內材料與化學學科研究生培養現狀分析

調研對象為國內“985”高校的材料與化學學科研究生最新培養方案,學科涵蓋材料科學與工程、化學兩個一級學科,材料學、材料物理與化學、材料加工工程,高分子化學與物理、應用化學五個二級學科[2]。調研結果分析表明,國內高校材料與化學學科研究生培養方案中,課程設置具有如下特點:

(1)除了政治、英語、數學等公共必修課外,課程設置的基本模式為:專業基礎課+專業選修課(包括必修的學術活動、專業外語等)。

(2)專業基礎課的數量少,且必修,或者提供少量課程供選擇;所設課程都為各方向的基礎和共性的理論、測試方法、制備技術和實驗技能等。

(3)專業選修課根據各自的研究方向提供很多課程供選擇。大部分學校開設的專業選修課都在10門以上,如天津大學為材料學碩士生開設了24門專業選修課;哈爾濱工業大學分別為材料科學與工程碩士生和博士生開設了35門和14門專業選修課;上海交通大學為材料學、高分子化學與物理和應用化學博士生都開設了20門專業選修課;南京大學為應用化學碩士生開設了26門專業選修課。

(4)對學術活動(讀書報告、參加學術會議、聽學術講座)、前沿進展或專題研討、外語文獻閱讀提出了越來越高的要求和標

準[3]。幾乎所有高校都將上述課程列為必修,并對其考核標準提出了更高要求。如哈爾濱工業大學規定研究生參加跨學科學術講座5次,并在全系范圍內做學術報告2次(其中至少1次使用外文),并鼓勵參加國際學術會議。

(5)各高校均傾向于按一級學科設置課程[3,4]。如中南大學、浙江大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、清華大學等均按材料科學與工程一級學科設置了碩士生和博士生的課程體系;四川大學、華東理工大學、北京理工大學、南開大學等按化學一級學科設置了高分子化學與物理、應用化學的碩士生課程體系。

(6)規定或鼓勵跨學科修課,以提高綜合素質,拓寬知識面和優化知識結構。

二、我校材料學科研究生培養現狀分析

我校材料類人才培養源于1953年成立的哈爾濱軍事工程學院“金工金相”專業,至今已有55年的辦學歷史。隨著“哈軍工”主體南遷長沙,學校原專業體系進行了相應的調整,材料類與化學類合并組建材料工程與應用化學系,先后開設了“金屬材料”、“復合材料”、“軍用材料工程”、“應用化學”等專業,為國家和軍隊培養了大批優秀的高級技術人才。

隨著高新技術發展對材料科學與工程人才培養需求的變化以及國內外材料科學與工程教育改革的不斷深入,我校材料學科研究生的培養現狀越來越不能適應新的歷史條件下國民經濟發展和軍隊現代化建設對材料科學與工程專業高級人才的需要,突出表現在如下幾個方面:

(1)按二級學科設置培養方案,與學科交叉融合的大趨勢不相適應。我校材料類研究生培養按“材料學”、“材料物理與化學”、“材料加工工程”3個二級學科設置培養方案,此外,還有“高分子化學與物理”、“應用化學”、“軍事化學與煙火技術”3個化學類二級學科碩士點,涉及6個二級學科,分布在“材料科學與工程”、“化學”、“化學工程與技術”、“兵器科學與技術”4個一級學科中。而近年來,隨著我校材料學科與化學學科相互交叉融合,逐漸形成了以化學基本原理為學科基礎,材料工程為專業方向的特色學科體系,涵蓋結構材料(耐高溫與輕質復合材料)、功能材料(光電功能材料)、材料化學(電池能源材料)、軍事化學(含能推進材料)4個特色學科方向。上述6個二級學科交叉融合于這4個特色學科方向中,且各二級學科間的界限逐漸模糊,如結構材料方向不僅具有“材料學”的學科屬性,還具有“材料加工工程”與“高分子化學與物理”的部分學科屬性。因此,這種按二級學科設置的研究生培養模式不再代表我校材料學科特色學科方向發展。

(2)專業方向劃分過細,不利于教學資源的合理配置。我校材料與化學類6個二級學科碩士點涉及的研究生培養專業方向達19個,而每年的招生規模小于40人(2008級博士研究生13人,碩士研究生25),并且培養規模有逐年減少的趨勢,這樣每個專業方向年招生規模在2人左右。這必然帶來兩個方面的弊端:一是要開設數量眾多的專業課程(如每個專業方向開設1~2門專業課程,則專業課程的數量達38門之多),而聽課的學員可能只有1~2人,這既加重了教員的負擔,又浪費了日益緊缺的教學資源;二是過多的專業方向不利于教學條件的建設。

(3)課程體系不夠優化,不能滿足跨學科培養的需求。我校自2004年開始暫?!败娪貌牧瞎こ獭睂I的本科招生計劃,而材料學科又是我校的優勢學科,所以本?!皯没瘜W”專業的本科生絕大多數選擇報考材料類研究生,呈現較普遍的跨學科培養現象。應用化學專業的本科生由于材料科學基礎理論知識缺乏,必然會影響其研究生階段的課程學習與后續的論文研究,而在培養方案的課程設置中并沒有將材料學科共同基礎知識作為主要的教學內容,反而是各類專業課程處于中心地位,這必然會制約人才培養的質量。此外,在課程設置中過于重視理論教學,而忽視了實踐性課程教學,不利于學員創新思維與動手能力的培養。

三、我校材料科學與工程研究生培養方案的改革

在全國材料科學與工程教育改革的大趨勢下,為了適應新的歷史條件下國防和軍隊現代化建設對材料類專業高級人才的需要,結合我校材料學科與化學學科交叉融合的學科特點,開展材料科學與工程研究生培養的改革,包括人才培養模式、課程體系、實踐性教學環節等內容。主要工作體現在如下幾個方面:

(1)突破學科界限,按一級學科組織人才培養。順應國內外材料科學人才培養改革的主流,突破材料與化學學科界限,按一級學科的模式組織人才培養,不再按二級學科進行區分,而是按“大材料”的思想,下設“結構材料”、“功能材料”、“材料化學”、“軍事化學”4個特色學科方向。在課程設置上,摒棄材料與化學相互獨立的模式,跨材料科學與工程和化學兩個一級學科設置課程體系,將材料與化學共性的基礎理論作為基礎課程的主體,突顯材料與化學的交叉融合。具體課程體系結構如表1所示。

上述課程體系的構建是基于材料與化學學科的內在關聯性,將化學定位于材料的基礎學科,而材料學科定位于化學學科的工程化方向之一。因此,材料與化學類研究生完全可以采取大學科群培養模式,跨材料和化學兩個一級學科設置課程體系,完全打通材料與化學課程,不再區分學科門類。這種培養模式雖然在國內同類高校中還不曾采用,是一種培養模式的創新;但和國內眾多重點高校鼓勵研究生跨一級學科選修課程的精神是相符的。因此,材料與化學大學科研究生培養模式應該是一種有益學科融合,增強研究生學科基礎知識的不錯選擇。

(2)優化課程體系,強化實踐性教學環節。按照學科知識體系優化設計研究生課程,課程體系和內容的設計力爭做到體現學科內涵、學科基礎和學科前沿。在專業課程設置上,大幅壓縮專業課程數量,有針對性地開設高水平專業課程,實現專業課程從中心地位向載體地位轉變?!糐P2〗如表1所示,每個學科方向限設專業課程3~4門,且可以跨學科方向選修。在教學內容的編排上,充分考慮“復雜電磁環境”等信息化條件下聯合作戰的重大需求,用科學技術進步、軍事訓練和武器裝備發展的最新成果充實更新教學內容,如將《功能材料》課程改造成《信息功能材料學》,增設《偽裝隱身技術》、《生物材料學》、《含能材料性能計算原理》等課程。〖JP〗

在實踐性教學環節方面,注重研究生動手能力的培養,除開設大量的課程實驗外,還增加了《高等合成化學實驗》和《材料制備實驗》2門實驗課程。在實驗內容的選取上緊密結合我??蒲刑厣?,如聚碳硅烷制備與有機硅樹脂合成實驗、C/SiC復合材料制備與聚合物復合材料構件制備實驗、功能陶瓷材料制備與性能表征實驗等。這不僅培養了研究生綜合應用所學知識解決實際問題的能力和創新精神,而且使研究生提前熟悉科研設備,對后續科研工作的開展也是大有裨益的。

(3)強調自學和研討,強化研究生學術活動。突出強調研究生的自學能力,要求研究生參加各種學術研討活動,且明確參加學術會議、學術講座、專題研討等學術交流活動的等級和次數要求,如博士研究生必須參加不少于20次(碩士研究生為10次)的學術交流活動(其中至少有4次為跨學科交流活動),本人至少主講3次。至少應參加一次國際學術會議或全國性高水平學術會議并。并要在參加每次學術交流活動后,撰寫不少于500字的總結報告。同時強化研究生文獻查閱能力,明確要求博士研究生在開題報告前應至少全文閱讀相關技術文獻資料80篇(碩士研究生為50篇),其中外文文獻資料不少于閱讀總量的1/2,達到熟練的文獻檢索和綜述能力,能夠對文獻進行分析總結,提出該研究方向的發展動態和發展潛力以及需要進一步研究的關鍵問題,并寫出不少于7000字的文獻綜述報告。

四、結束語

我校材料科學與工程學科通過本輪人才培養方案的改革,基本理順了人才培養與學科建設的關系,達到了更新人才培養觀念、優化課程體系、改善創新環境與增強自主學習之目的。但人才培養的改革是一項長期的工作,需要持續不斷地創新與實踐,才能永保人才培養方案的科學性與時代性。

[參考文獻]

[1] 材料科學與工程教學指導委員會.材料科學與工程人才培養規格與模式的演變規律[J].教育部高等學校教學指導委員會通訊,2006,(1).

[2] 李小年.發揮專業優勢培養創新型復合人才[J].化工高等教育,2005,(2).

[3] 藏興兵,賴小瑩.研究生創新能力培養路徑探析[J].中國高教研究,2007,(3).

[4] 董兵海,王世敏.材料類專業人才培養方案及課程體系改革的探索與實踐[J]. 湖北大學成人教育學院學報,2008,(2).

材料化學與工程專業范文3

1.1背景

武漢科技大學是由武漢鋼鐵學院等隸屬于原冶金工業部的三所在漢高校通過合并和改名而來。1998年,根據國家高等教育管理體制改革需要,學校成為第一批實行“中央與地方共建,以湖北省人民政府管理為主”的劃轉院校。劃歸湖北省管理后,學校立足于湖北建設、面向中南地區、輻射全國。武漢科技大學化學工程與工藝專業始建于1958年,原名為“煉焦化學專業”,1985年改為“煤化工專業”。1992年,按“煤化工”、“城市燃氣”和“炭素材料”三個專業分別招生。1996年,隨著教育部大學本科專業目錄的調整,“煤化工”、“城市燃氣”和“炭素材料”三個專業歸并為“化學工程與工藝”專業[1]。總之,化學工程與工藝專業以煤化工(焦化)為特色,是武漢科技大學的傳統特色專業。武漢科技大學是我國焦化專業人才的搖籃,所培養的焦化專業人才遍布全國各地,且大多成為企業的技術骨干或領導。為了適應市場經濟形勢、進一步提高人才培養質量和擴大畢業生的就業面,需要不斷完善培養目標,加強基礎理論知識的教學和采用多學科復合型培養模式,對多學科交叉課程進行整合和調整;強化工程實踐能力、動手能力和創新能力的培養;在采用寬口徑和重基礎培養模式的同時突顯專業特色。

1.2目標

所構建的化學工程與工藝專業課程體系能適應社會發展的需要,培養出具有寬厚基礎理論、合理知識結構、較強創新能力、較全實踐技能和明顯煤化工特色的復合型化工類高級工程技術人才。畢業生能在焦化、炭素材料、燃氣、石油化工、精細化工、環境保護等行業從事生產管理、工程設計、技術開發和科學研究等方面的工作。

2課程體系建設

2.1整合與優化原有課程

2.1.1整合《工程力學》與《化工設備機械基礎》

武漢科技大學化學工程與工藝專業在課程整合之前,所開設的《工程力學》學時數為82。《工程力學》是整個課程體系中學時數很大的課程之一,且有些內容對化學工程與工藝專業并不是十分重要。為了增加學生社會的適應能力,加大學生的知識面和提高綜合素質,經過仔細研究和綜合權衡,決定壓縮一些已開設課程的學時和增加一些新的課程?!豆こ塘W》就是這次課程體系改革的壓縮對象??紤]到《工程力學》與《化工設備機械基礎》關系最密切,就將壓縮后的《工程力學》與《化工設備機械基礎》整合成一門課程,取名為《化工設備與材料》。整合的《化工設備與材料》定位為化學工程與工藝類專業一門綜合性的機械類技術基礎課,其內容包括工程力學、化工設備材料與焊接和化工容器設計三大部分。其任務是使學生具備基本工程力學知識,了解化工設備的選材要求及常用材料的特性,了解和掌握化工設備的設計計算方法和過程及典型設備的結構設計與計算,強化化工類專業本科生對化工設備的機械知識和設計能力。整合后的《化工設備與材料》總學時數為46,其中工程力學部分由原來的82學時壓縮到16學時,為其它課程騰出66學時[2]。

2.1.2整合《化工設計》與《化工技術經濟》

很多學校將《化工設計》是列為化學工程與工藝專業的一門專業必修課。課程主要介紹化工工藝設計的基本知識和方法,包括原料路線、技術路線的選擇,工藝流程設計,物料衡算、能量計算,工藝設備的設計和選型,車間布置設計,化工管路設計,非工藝設計項目的考慮和設計文件的編制等內容。學習該課程可提高綜合運用已學過的化工原理、物理化學、化工熱力學、反應工程、分離工程、化工工藝學和機械制圖等方面知識解決化工工程實踐問題的能力。武漢科技大學化學工程與工藝專業原來的課程體系中沒有設置這門課,主要是因為受總學分和總學時的限制,沒有富余學時來開設這門課,現在通過整合《工程力學》與《化工設備機械基礎》騰出66學時,學時的問題已得到解決。所騰出66學時不能全部用于開設《化工設計》,經過仔細研究后決定將《化工設計》與已開設的《化工技術經濟》進行整合,取名為《化工工程設計與技術經濟分析》,定位為專業基礎課,學時數由原來的18調整為54。

2.1.3優化《能源化學》

《能源化學》是化學工程與工藝專業的專業基礎課,其前身為《煤化學》,為了拓寬學生的就業面,重新整理了傳統課程的教學內容,在煤化學課程的基礎上,將其它一些主要能源也引進來,從而形成了能源化學課程,總學時數為54,其中實驗學時數為8。經過幾年的教學實踐后發現,由于教學內容較多,該課程的教學時數過于緊張,尤其是實驗學時嚴重不足。在本次課程體系建設中,將該課程的理論教學內容和實驗教學內容進行分離和單獨設課。實驗教學內容取名為《能源化學實驗》,學時數為18;理論教學內容仍用原來的課程名稱,學時數為46。

2.1.4優化《能源化學工學》

《能源化學工學》是化學工程與工藝專業模塊1(煤化工模塊)的主干專業課程,由《煉焦學》和《煉焦化學產品回收與加工》整合而成。以前的課程體系設置時為了強調重基礎,對該課程的學時進行了大幅壓縮,總學時數為54,其中實驗學時數為18。經過幾年的教學實踐后發現,該課程的教學時數壓縮過大,對教學效果產生較大影響,用人單位的反饋意見也證實了這一點。在本次課程體系建設中,將該課程的理論教學內容和實驗教學內容進行分離和單獨設課。實驗教學內容取名為《能源化學工學實驗》,學時數為18;理論教學內容仍用原來的課程名稱,學時數為46。

2.1.5優化《高炭化學與碳材料工程基礎》

如前所述,炭素材料曾是武漢科技大學化工類的招生專業之一。在化工專業課程體系中設置炭素材料類的課程也是一大特色,這種特色為化工類畢業生的就業提供了更多機會。每年都有化工類的畢業生在炭素材料行業中就業,在全國的主要炭素企業中都有武漢科技大學化學工程與技術學院畢業的校友。但有一段時間為了強調重基礎,弱化了炭素材料課程的教學,僅開設了《碳材料工程基礎》,而且還是任意選修課,教學時數只有28學時。根據畢業生和用人單位的反饋意見,在本次課程體系建設中,決定優化該課程的教學設置,將該課程定位為指定選修專業課,教學時數增至44,課程名稱改為《高炭化學與碳材料工程基礎》。

2.2增設《化工CAD繪圖與識圖》

工程圖紙是工程技術上用來表達設計思想和進行技術交流的主要手段,任何工程技術方案的實施,都必須以其為依據,因而被喻為“工程界的技術語言”。很多學校的化工類專業都開設計《化工制圖》這門課程,主要內容有化工工藝圖和化工設備圖兩大部分,用于培養學生閱讀和繪制化工專業圖樣的能力。同時,它也為學生完成畢業設計和適應今后工作需要提供了不可缺少的基本能力。武漢科技大學化學工程與工藝專業原課程體系中只設置了《機械制圖》,沒有開設《化工制圖》。根據畢業生和用人單位的反饋意見,在本次課程體系建設中,決定增設《化工CAD繪圖與識圖》這門課程。該課程由《化工制圖》和《Auto-CAD繪圖》整合而成,內容包括:AutoCAD繪圖軟件及其應用、工藝流程圖、設備布置圖、管道布置圖和化工設備圖,教學時數為36,其中14學時為上機實踐學時。

3教學方式改革

3.1在實踐中培養學生的動手能力和創新能力

依托湖北省煤轉化與新型炭材料重點實驗室,通過開設本科生創新性實驗與創新性研究等課外實踐活動,為培養學生的動手能力、創新能力提供保障。鼓勵和扶持本科生進行實驗技能和化工設計競賽。本科生從三年級開始下到實驗室,參與到指導教師的實際科研項目中去,熟悉科研過程,鍛煉實踐技能,培養創新能力。

3.2組建和培養教學團隊

原來大多數專業課都只有一名任課教師,待其退修或調離工作崗位后再找教師接替。現在每門課至少有兩門任課教師,一般采取以老帶新的模式,且任課教師都要有工程實踐經驗。如《能源化學》教學團隊,由2名老教師、1名中年教師和2名年輕教師組成,其中3名教師具有博士學位,4名教師有正教授職稱,2名教授為博士生指導教師。已有8名沒有工程實踐經驗的年輕教師被派到河南、云南等地焦化企業進行了3個月實踐鍛煉,回校后教學效果有了明顯提高。

3.3多種途徑組織實踐教學

近年來,化學工程與工藝專業建立了一批相對穩定的教學實習基地??紤]到專業特色和培養方向的要求,實習基地以武漢平煤武鋼聯合焦化有限公司為主體。該公司在國內具有技術力量雄厚,生產工藝先進的特點,并具有較高的管理水平。同時,該公司可以說是焦化的一部“百科全書”,建有4.3m、6m、7.63m焦爐,所采用的配套工藝也有多種,是一個相當理想的焦化特色化工專業教學實習基地[3]。但是現在化學工程與工藝專業的招生人數越來越來多,一年的招生人數達280人之多。一個焦化公司能一次接納這么學生去實習已經勉為其難,實習過程只能用走馬觀花來形容,很難深入下去。為了解決這一問題,采取了一系列措施,如下廠前先給學生分工段介紹現場工藝流程和主要設備,播放現場錄制的錄像,開發主要設備的三維數字模型供學生在電腦進行自主觀察、解剖和組裝,購置計算機仿真培訓軟件供學生在電腦上進行仿真操作。

材料化學與工程專業范文4

關鍵詞:課程思政;工程倫理;專業知識融合;思政課程體系

一、引言

2020年5月,教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知,明確指出:工程類專業課程,要注重強化學生工程倫理教育,培養學生精益求精的大國工匠精神,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。綱要明確提到工程倫理教育,說明“工程倫理”在整個課程思政體系中具有獨特的課程優勢,扮演著舉足輕重的角色。工程倫理教育作為思想政治教育內容體系的一種拓展,二者相互貫通,本質上都是思想育人[1—2]。工科大學生工程倫理教育是工程倫理教育體系的有機組成部分,也是我國工程倫理教育實踐和發展的關鍵環節[3]。但是,由于我國工程倫理研究起步較晚、整體發展較慢,不可避免地存在亟待補足的短板[4]。特別是在課程思政建設的背景下,如何做到將知識傳授與價值觀塑造有機地結合起來,仍然需要進一步探索和深入研究[5]。此外,要實現課程思政與工程倫理教育的有機統一,還需要結合專業特點,將思政與專業知識結合,與行業特點結合,深入挖掘專業課程中的思政元素,理清思政知識與專業知識之間的關系。以材料和化學專業為例,兩者均與能源和資源消耗、環境污染、安全事故等社會問題直接相關,在教學過程中,應突出工程倫理、工程師職業道德、社會責任感等思政教育元素,探索材料專業知識與思政教育的最佳契合點,將專業知識與“綠色環保、節能降耗、安全意識、可持續發展”等發展理念相結合[6]。然而近年來,化工安全事故、環境污染事件等不斷被曝光,深究其根源,均與材料相關專業技術人員、管理者的工程倫理意識淡薄、疏于監管等因素相關[7—8]。如何開展材料、化學專業的工程倫理教育,仍然是一個值得探索的課題。

二、工程倫理分層次課程思政教學體系的構建

材料專業、化學專業領域的工程倫理教育既有工程倫理中的普適性,又具有專業帶來的特殊性。材料是人類文明與社會進步的物質基礎與先導,是實施可持續發展戰略的關鍵,大力培養卓越的材料工程高級工程師,對提升中國制造的能力意義重大,但需要工程倫理意識的精神武裝;化學化工行業是一個知識密集型行業,也是一個各類安全事故頻發的行業,環境倫理和安全倫理是該行業涉及的最重要的工程倫理問題,因此,必須加強化學工程領域的倫理教育,以規避可能導致的技術風險和功利化教育問題[9—10]。為此,按照學校和學院的規劃,我們從2018年開始,陸續在材料與化工工程專業碩士以及本科生中開展工程倫理教育,通過三年多的實踐,結合材料、化學專業特點,逐步形成了特色明顯的本—碩貫通的“三層次”工程倫理教育教學體系(如圖1所示),即基礎層次、專業層次、實踐層次。其中基礎層次聚焦倫理道德理論,幫助學生樹立基本的職業道德責任感和職業道德意識;專業層次立足材料領域科研前沿,挖掘存在的倫理問題進行探討分析,找到解決辦法;實踐層次則選取具有專業特點的各類案例進行剖析,培養學生發現倫理問題和獨立解決問題的能力。對于本科生,開展以基礎層次為主的工程倫理教育,把教學的側重點放在倫理意識和責任感培育上,幫助學生樹立正確的工程職業價值觀,儲備基本的工程倫理意識,并結合具體案例的分析,培養學生具備基本的工程倫理規范知識和工程倫理判斷、決策能力。專業碩士重點結合專業和行業特點,開展專業層次和實踐層次的工程倫理教育,以倫理問題的辨識能力和面對倫理問題的決策能力培養為主。通過理論性教學、實踐性教學,強化學生的工程倫理意識,培養學生工程倫理實踐能力(包括倫理判斷能力、倫理選擇能力、倫理決策能力等),讓學生能夠在具體的倫理環境、道德困厄中進行評價和思考,在面對道德困境時,做出正確的判斷和選擇。

三、案例教學中思政元素的融入方式與實現途徑

案例教學是目前提升工程倫理教育質量的主要途徑。為保證工程倫理教育的效果,案例選擇需要與專業及行業特點相契合,呈現方式也要經過精心設計。為此,我們在工程倫理實際授課過程中,聚焦材料、化學專業密切相關的能源、環境、實驗室安全等領域進行案例選擇,挖掘其中的思政元素,通過巧妙設計,呈現在教學過程中,取得了一定的效果,逐漸形成了“和諧材料·綠色化工”的特色課程思政教育理念。

(一)思政元素(安全與環保意識)與專業知識(材料、化學領域)的融合

當前,能源短缺和環境污染所帶來的社會問題一直是材料、化學領域關注的焦點。為培養學生的環境倫理意識,我們在教學過程中選擇了三個具體案例,分別為“限塑令”“拒絕洋垃圾”和“廢舊電池回收”,三個案例聚焦能源與環境領域,從不同的視角闡述了環境保護的重要性。其中“限塑令”(包括“禁塑令”的出現)既有可降解高分子材料的基本知識的內容,又有塑料給我們帶來便利的同時,也存在環境污染等社會問題的深刻闡述,讓學生增強環境保護意識,促進他們結合所學知識,廣泛開展可降解塑料的創新探索;“拒絕洋垃圾”包含大量的材料、化學相關知識,更是反映出以犧牲環境換來經濟利益的同時,對環境造成的傷害已經到了刻不容緩要解決的地步,告誡人們發展絕不能以犧牲環境為代價;“廢舊電池回收”既有電池材料的專業知識,更有廢舊電池所帶來的嚴重環境污染問題,特別是新能源汽車的廣泛應用,促進了新能源電池的飛速發展,但報廢電池的回收體系仍然沒有健全,需要材料、化學工程師投入極大的精力,在廢舊電池循環利用中發揮更大的作用意識到環境保護與每個人息息相關,應該時刻關心環保,并通過所學的專業知識,力所能及地去保護環境,促進人與自然的可持續發展。安全倫理是材料、化學專業的學生必須具備的另一個工程倫理意識。材料和化學兩個專業所在的學科都是以實驗為基礎的學科,稍有不慎就會出現實驗室安全事故;材料、化工企業同樣面臨較大的安全生產壓力。因此,結合本專業實驗科學的特點,我們通過諸多安全警示案例來提升學生的實驗室規范意識,加強?;返氖褂霉芾硪约叭龔U規范處理,引導學生從進入實驗室開始,就自覺遵守各類安全規章制度,強化學生樹立正確的安全觀,有效地防范實驗安全事故的發生。

(二)案例教學的實現途徑

為更好地發揮案例教學在工程倫理教育中的作用,我們從教學目標,預習環節和課程呈現方式等三個方面進行精心設計,將與專業相關的環境倫理、安全倫理通過案例引入到課堂內容中,并在授課之前,通過在線問卷調查方式,激發學生學習“工程倫理”的興趣,在學習任務中增加相關案例資料的文本鏈接或視頻鏈接;試圖在授課過程中潤物細無聲地實現工程倫理塑造,促進學生思想認識不斷深化,通過“案例介紹—分組討論—逐一陳述—點評總結”四個環節實現。在案例介紹環節,由教師根據案例本身的資料或視頻引入需要拋出的問題;在分組討論和逐一陳述環節,采用角色扮演教學法,既可以活躍課堂氣氛,又能利于學生理解角色。例如,可以讓學生分別扮演利益攸關的企業負責人、工程師、民眾、政府管理部門等不同的社會角色,同時角色可以進行輪換,將自己置于不同的利益角度,更好地體會面對工程兩難時的心路歷程,在價值沖突中進行最為合理的倫理抉擇。在點評總結環節,由教師根據每組的實際匯報情況進行點評,并對案例所要求的工程倫理意識進行總結。對于思政元素的融入,可以針對不同的案例,在引入、討論、陳述和總結等各個環節進行不同教學方式的設計。如有的思政元素適合在案例的介紹環節通過顯性方式切入;有的則適合隱藏在討論環節讓學生自主發掘,或在陳述環節由教師適當引導;有的則在總結環節順藤摸瓜、畫龍點睛。對于兩難困境的案例,在引入案例后宜采用分組辯論的形式進行展開并加深認知,對于存在多個利益攸關方的案例,在引入案例后宜采用角色扮演的形式強化身份信息,增強代入感??傊虒W環節的設計和權重要與思政元素的特點相適應。經過三年多的教學實踐,教師團隊在案例的選擇、引入和討論等教學環節中潛移默化地進行家國情懷、社會使命、職業道德、生態環境教育,逐漸形成了“和諧材料·綠色化工”的特色課程思政教育理念,以及“安全觀”教育的專業特色(如圖2所示)。

四、課程的評價方式

本課程的主要目的是通過案例教學、討論式教學和翻轉課堂等方式,培養學生的工程倫理意識和責任感、掌握工程倫理的基本規范、提高工程倫理的決策能力。因此,不采用固定的試卷考核方式,重點強化過程評價、提高分組匯報和工程案例分析等環節的比重,主要由過程化考核(30%)、分組匯報(30%)、期末考核(40%)三種方式組成。過程化考核包括平時出勤情況、課堂參與度、網絡平臺學習情況、問卷調查等,重點激發學生上課的積極性和參與度;分組匯報采用教師確定分組方案、選題范圍,制定評分標準,由學生分組確定主題,并搜集相關資料,準備匯報展示方案,匯報時除教師團隊打分外,學生之間設置互評作業環節,通過設置統一的評分標準讓其相互之間對各自的匯報情況進行評分。期末考核不采用試卷形式,而是由學生根據所學專業方向或興趣范圍,確定主題,提交案例分析報告,以此考察學生對課程內容的理解與運用能力,提高學生的自主學習能力,提升綜合實踐能力。

五、總結與展望

材料化學與工程專業范文5

醫學實驗技術專業則偏重于實驗,實驗診斷學、醫學影像學、實驗動物學、實驗核醫學、形態學實驗技術、分子生物學實驗技術、醫學信息學技術等都是這個專業的學生的必修課(該專業的學生不是在實驗室里,就是在去實驗室的路上)。不過,只要你喜歡動手,又勤于思考,做實驗又何嘗不是一種享受呢?

職業前景

醫學檢驗技術:該專業的學生本科畢業后主要在醫藥公司(如輝瑞、默沙東、揚子江等)做市場銷售與推廣等工作。若想在各類學校的實驗室里從事實驗工作,或者在醫療機構從事醫學檢驗工作,則需要繼續深造,讀碩攻博。

醫學實驗技術:該專業的學生本科畢業后主要去醫院或者與生物科技相關的企業,做諸如實驗員、科研助理這類比較基礎的工作,若想去醫院或者科研院所從事一份專業對口又有編制的工作,也是需要繼續深造,且讀碩攻博的。

高校t望臺

醫學檢驗技術專業實力較強的醫科大學有重慶醫科大學、首都醫科大學、南方醫科大學等,綜合性大學有北京大學、上海交通大學、中山大學、華中科技大學、中南大學、江蘇大學等。如果報考醫科大學或者合并過醫學院的名校,將來就會有更多就業的機會。

開設有醫學實驗技術專業的高校相對較少,比較好的高校有北京大學、哈爾濱醫科大學、首都醫科大學、四川大學、南方醫科大學和福建醫科大學等。

計算機科學與技術專業涵蓋的知識廣泛,開設該專業的院校眾多,培養方向也略有差別。主要有軟件工程、嵌入式系統、網絡工程和信息技術四個培養方向。這四個培養方向其實都是跟軟件和編程有關,由于軟件的運用領域廣、行業差異大,用到的編程平臺、編程代碼和硬件接口不同,所以很多高校會根據自己的科研實力和師資力量.在培養方向上有所區別。

軟件工程:簡單地說,是根據客戶的需求來進行功能設計,然后通過軟件語言的編寫、調試來得以實現。核心的三要素是語言、算法、數據庫。學生畢業后,一般從程序員做起,然后努力成為一名軟件工程師。

相關院校:山東大學、廣西大學。

嵌入式系統:嵌入式系統是一種專用的計算機系統,通常作為控制程序存儲在控制板里,用于控制、監視或者輔助機器操作。嵌入式系統是當前最熱門、最有發展前途的IT應用方向,技術更新快,對人才的要求較高,待遇自然也高。學生畢業后主要做嵌入式軟件開發工程師。

相關院校:南京工業大學、江蘇科技大學。

網絡工程:運用計算機技術,對網絡操作系統進行安裝與配置,對網絡服務器進行開發與管理。學生畢業后主要做網絡工程師。

相關院校:重慶交通大學、湖南師范大學。

信息技術:根據客戶的需求,運用計算機技術,創建并優化一個信息系統,然后對其進行維護和管理。學生畢業后主要做信息化服務工程師。

相關院校:天津大學、上海金融學院。

電子與計算機工程專業跟計算機科學與技術專業(嵌入式系統方向)非常接近,開設的基礎課程比較一致。但是,電子與計算機工程專業開設的時間較晚,開設該專業的院校極少,高校的培養方式也比較單一,屬于比較冷門的計算機類專業。計算機科學與技術專業作為信息領域的核心學科之一,開設的時間較早,開設的院校眾多,屬于熱門專業。

電子與計算機工程專業的學生畢業后主要從事電子設備和信息系統的設計、應用開發以及技術管理等工作。比如,做電子工程師,設計和開發一些電子器件與通信器件:做軟件工程師,設計和開發與硬件相關的各種軟件:做項目主管,研發一些大的系統,這對人才的經驗和知識要求很高。

相關院校:上海交通大學。

應用化學,就是化學的應用。f白了,就是通過學習.掌握各種化學知識并應用到實際生產與生活中去。它的主要課程包括無機化學、分析化學(含儀器分析)、有機化學、物理化學(含結構化學)和高分子化學等。材料化學是從化學的角度來研究材料的設計、制備、組成、結構、表征、性質和應用的一門學科,該專業對理論知識的考查較多,學習的范圍包括無機非金屬材料、有機高分子材料和新興復合材料等。

應用化學注重研究如何使化學成果轉化為現實產品,偏重于應用;材料化學注重研究材料及其使用過程中所涉及的化學原理與技術,偏重于理論。通俗地說,研究一斤黃豆是怎么變成醬油的,是應用化學;研究除了黃豆,還能把什么變成醬油的,是材料化學。

小孫是北京林業大學園藝專業的學生。當年在填報高考志愿的時候,他的理想是做園林設計工作。翻開厚厚的高考志愿填報手冊,一看到“園藝專業”四個字,小孫高興得不得了。在他看來,園藝應該是園林藝術的意思,所以他就毫不猶豫地選報了園藝專業。入學后小孫才發現,園林專業與園藝專業盡管只有一字之差,卻是迥然不同的兩個專業。

園林是培養園林設計師的專業,園林設計師的工作是用植物來營造怡人的綠色空間,創造“四時有景,三季有花”的美好環境。園林專業的學生需要學習建筑制圖和園林設計方面的理論知識.還要具備能應用藝術理論及設計理論對植物材料、自然景觀進行藝術設計的基本能力。

學校推薦:北京林業大學、東北林業大學、中國農業大學、南京林業大學、華中農業大學。

材料化學與工程專業范文6

關鍵詞:化學工程與工藝 環保 發展趨勢

化學工程與工藝就是對材料進行加工處理,然后進行再次利用實現能量的傳遞,這樣高效環保完成資源的優化配置,優化產品加工生產的過程?;瘜W工程與工藝的發展由來已久,它以化學工程相關理論還有實際的一些運用為指導,利用這一學科知識對各種產品進行研究、開發跟生產?;すこ填I域的相關行業非常多,比如石油化工、生物化工、材料化工、冶煉化工等相關行業?;瘜W工程領域相關的行業都是關乎我國經濟發展的重要領域,化工工程還與一些高新科技領域相互影響作用,共同推動著科技的發展,促進社會的進步。目前化學工程領域正向著自動集約化、高效精細化方向發展??偠灾?,化工工程涵蓋的專業領域范圍非常廣,因此,加強對化工工程與工藝發展研究時非常有必要的。

一、化學工程學科的發展特點趨勢

1.化學工程與工藝特點

化學工程簡稱化工,是研究以化學為代表的相關工業的,化學工程與工藝這門學科是一門工業特色十分顯著學科,化學工程與工藝的研究范圍廣,是一門應用十分寬泛的專業。如一些食品加工業、印刷業、冶煉業、醫藥生產、材料化工等都是建立在化學工程與化學工藝的基礎之上?;瘜W工程與工藝這門課就是培養學習化學工程與化學工藝方面的理論知識,想要在這一門學科能夠為我國各個行業都做出貢獻,就必須要組織構建一個能夠發展化學工程與工藝學科的研究基地。構建適合專業特點的,有利于人才培養的創新型體系。

2.化學工程與工藝研究對環境保護的意義

化學工程與工藝這門學科是一門工業特色明顯的專業,它覆蓋了原有的各種化學相關的專業?,F階段,環保已經是人們普遍追求的一種生活方式跟生活態度?;瘜W工程與化學工藝的相關研究是實現環保節能這一理念的重要實現途徑。對于化學工程跟化學工藝的研究發現,人類在降低污染節約能源的時候可以實現利益的最大化,這樣的前提條件下,人們都愿意進行節能環保方面的嘗試。很多跨國大型企業都針對這種情況成立專門的科研小組,進行相關綠色環保方面的研究。社會的發展離不開科技的發展,科技發展不能以犧牲環境為代價。這就要求綠色環保的概念。科技的發展過程中化學工程與化學工藝的發展一定會占據重要位置。針對這樣的情況,應該積極改變策略加大對化學工程與化學工藝方面的研究。

二、相關新興化學工程與工藝的技術研究

1.綠色化學工程

綠色化學也就是現今的人們所說的環境友好化學,這種化學方面的術語是現如今最為流行的術語。綠色化學就是環保,降低污染,用一些化學方面的技術還有方法來減少對生態環境的影響,降低環境污染對人類健康的影響。運用化學工程與化學工藝減少一些有害的原料還有催化劑等的生產還有使用。從根本上杜絕環境污染的產生,綠色化學的技術就是從源頭來阻止污染的產生,用無毒無害的原料,并且對一些廢棄物進行回收再利用。

2.化學工程與化學工藝的分離工程

分離工程就是使物質從無序向有序轉變的一種非自發的過程,在一些重力、壓力還有一些溫度、電的影響下由外力的作用,這是一個消耗能量的過程,并且這也是化學工程與化學工藝分離工程研究的重要內容之一。現今使用比較多的分離工程方法就是蒸餾法,我國在蒸餾分離方法方面的研究已經有了非常深厚的理論依據跟實踐經驗,但是蒸餾分離方法在速度方面還是要進一步的改善。并且在一些蒸餾設備上也值得改進,蒸餾分離法如果在設備上采用現今新型的材料會取得較好的經濟效益。并且對于提高蒸餾吸收的效率,降低蒸餾分離時間上,可以采用新型的吸收劑,吸收劑對蒸餾時間的長短也有很大的影響,因此,吸收劑的研究開發也是值得關注的。

膜分離技術也是現今比較流行的分離技術,膜分離具有節能、高效、易于清理等一些特點,被許多國家的科學家認為是當下最有發展潛力的分離技術。膜分離就是吸附分離,這種吸附分離的辦法被廣泛運用一些氣體的干燥、廢水等污染物的處理等等。膜分離的研究重點在于新型吸附劑的開發,膜分離的主要問題就是膜的污染還有防治。膜分離的研究必須要實現膜使用的長壽還有高效。

3.Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)

Supercritical Fluid,SCF(超臨界流體)是一種溫度還有壓力都在臨界點之上的無氣體液體的相界面,同時具有液體跟氣體性質的一種流體。這一技術在化工、食品加工還有生物醫藥工程中都有非常廣泛的應用。SCF質量高、工藝要求高。開發附加值高使其有著廣闊的發展前景十分誘人的發展利潤。近幾年來,SCWO(超臨界水氧化法)用于環境治療保護方面的研究比較多,在化學工程與化學工藝方面的研究較少,還處于研究試驗期。

三、結束語

當今世界面臨著資源還有能源的短缺,全球國家都指出社會經濟的發展不能以犧牲環境為代價,并且提出資源的節約還有保護環境的要求,這就需要化學工程與化學工藝的配合共同發展,我國在此基礎上提出了轉變可持續發展經濟的概念,所以,相關的化學工程與化學工藝的行業領域應該要積極配合,對于化學工程與化學工藝的相關技術研究必須要重視其發展的環保性,推動傳統的化學工程與化學工藝成為綠色的工藝。最大限度的減少環境污染,節約資源,積極研究開發新能源,走科技發展與環境友好的道路。

參考文獻:

[1]艾寧,計偉榮,項斌等.化學工程與工藝專業人才培養模式改革的探索與實踐[J].化工高等教育,2009,26(6):28-31,35.

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