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工程教育認證下計算機在材料科學的應(yīng)用
摘要:《計算機在材料科學中的應(yīng)用》是一門兼具理論性和實踐性,融合計算機技術(shù)和材料科學學科基礎(chǔ)的跨學科的重要專業(yè)課程。根據(jù)工程教育認證的要求,本文從課程目標設(shè)定、教學內(nèi)容設(shè)置、教學過程設(shè)計三個方面對該課程的教學進行改革與探索,以期實現(xiàn)課程教學的認知目標與情感目標,提升學生的知識應(yīng)用能力,培養(yǎng)學生工程綜合素質(zhì)與實踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:計算機在材料科學中的應(yīng)用;教學改革;工程教育認證
材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),已成為國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活的重要組成部分。材料科學是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能以及它們之間的相互關(guān)系,集物理學、化學、冶金學等多學科于一體的科學。材料科學是一門與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學。其主要培養(yǎng)從事新型材料的研究和開發(fā)、材料的制備、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高級工程技術(shù)人才。2016年,中國正式成為華盛頓協(xié)議的成員,華盛頓協(xié)議是國際公認的工程科技人才質(zhì)量認證體系。它標志著中國工程教育專業(yè)認證體系正式與國際工程教育專業(yè)認證體系相結(jié)合。“華盛頓協(xié)議”旨在建立國際公認的工程教育專業(yè)認證體系,推動同等標準,共同提高工程教育專業(yè)素質(zhì),為國際鑒定專業(yè)工程師提供平臺[1-2]。國際工程教育專業(yè)認證有助于整合國際工程教育的先進教學理念。推動中國工程教育專業(yè)的進一步改革和發(fā)展,提高工科院校的教學質(zhì)量。落實到人才培養(yǎng)的根本任務(wù),工程教育專業(yè)認證下的教學改革可以為培養(yǎng)素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理、支撐引領(lǐng)的工程技術(shù)人才提供重要支撐與途徑。人工智能、大數(shù)據(jù)、新材料等技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為工程技術(shù)人才提出了更高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨學科復合型能力要求[3]。在材料科學與工程學科培養(yǎng)計劃中,課程《計算機在材料科學中的應(yīng)用》是一門兼具理論性和實踐性,融合計算機技術(shù)和材料科學學科基礎(chǔ)的跨學科的重要專業(yè)課程。計算機技術(shù)已被應(yīng)用于材料的設(shè)計與開發(fā)、新工藝方案的設(shè)計與優(yōu)化、材料結(jié)構(gòu)分析、模型構(gòu)建與計算機模擬、材料數(shù)據(jù)分析與結(jié)果可視化等材料學科領(lǐng)域的諸多方面。本課程的學習可為材料科學與工程專業(yè)學生的相關(guān)實驗方案設(shè)計、實踐環(huán)節(jié)的鍛煉以及畢業(yè)論文或設(shè)計的順利進行提供重要基礎(chǔ)。該課程的學習將使學生利用計算機技術(shù)解決材料科學理論學習和實際問題。為將來進一步學習深造或進入崗位實踐夯實工具及理論基礎(chǔ)。課程《計算機在材料科學中的應(yīng)用》要求學生將扎實的理論知識與熟練的計算機應(yīng)用技能相結(jié)合。改革和探索課程的教學過程和方法非常重要[4-5]。因此,迫切需要進一步調(diào)整,優(yōu)化和改革課程的目標定位,教學內(nèi)容和教學方法。滿足工程教育認證下材料科學與工程人才培養(yǎng)的實際需要。
1精準定位課程目標
作為專業(yè)教育的靈魂,培養(yǎng)目標直接決定著人才培養(yǎng)的目標和方向。培養(yǎng)目標總體描述了學生畢業(yè)五年左右能夠達到的職業(yè)成就。目標的設(shè)置要契合就業(yè)需求,同時兼顧學生職業(yè)生涯的長期可持續(xù)發(fā)展。天津理工大學功能材料專業(yè)是天津市戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)專業(yè),以顯示材料與光電器件教育部重點實驗室和天津市光電顯示材料與器件重點實驗室為依托。在工程教育專業(yè)認證背景下,本專業(yè)將人才培養(yǎng)目標定位為適應(yīng)我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中信息與能源相關(guān)的功能材料研究和制造業(yè)所需應(yīng)用型高級專門人才需求,具有優(yōu)良的德法修養(yǎng)與溝通能力、較強的團隊意識、社會責任感、創(chuàng)新意識;掌握專業(yè)知識、應(yīng)用能力和終身學習的意識;能夠運用材料、物理以及光電子信息等多學科交叉基礎(chǔ)知識并借助現(xiàn)代技術(shù)工具研究、分析和解決功能材料制備、應(yīng)用工程問題,從事材料學的科學研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)、工藝設(shè)計、材料方案選擇、設(shè)備設(shè)計與調(diào)試、生產(chǎn)與運營管理等工作的優(yōu)秀應(yīng)用型人才。《計算機在材料科學中的應(yīng)用》是天津理工大學功能材料專業(yè)學生的專業(yè)課程之一。在工程教育認證背景下,本課程以專業(yè)培養(yǎng)目標為指導,從服務(wù)就業(yè)、繼續(xù)學習深造兩方面出發(fā),回溯制定了課程目標,為功能材料專業(yè)高質(zhì)量人才培養(yǎng)提供了重要支撐。本課程的課程目標具體設(shè)置如下:(1)熟練運用多種材料學相關(guān)軟件,將物理學、化學、生物學等多方面的知識聯(lián)系起來,為學生開展材料科學畢業(yè)論文或設(shè)計、進一步學習深造或從事相關(guān)崗位工作夯實基礎(chǔ)。(2)了解各類材料、化學、物理相關(guān)模擬軟件,運用材料科學基礎(chǔ)知識和物理學、電子及光電子信息科學等多學科交叉知識,為學生解決功能材料的實際應(yīng)用提供性能預測、結(jié)構(gòu)分析等數(shù)據(jù)支持,設(shè)計/開發(fā)滿足特定需求的功能材料,培養(yǎng)學生參與材料學相關(guān)工作的實踐應(yīng)用能力。(3)熟練運用計算機常用軟件和儀器分析測試軟件,為學生參加工作提供良好的實踐平臺。
2導向性教學內(nèi)容設(shè)置
工程教育專業(yè)認證體系下,每門課程都需要說明課程學習對人才培養(yǎng)要求達成度的具體作用。本課程的基本教學思路是鞏固基礎(chǔ),開闊視野,將學科交叉融合落到實處。在教學內(nèi)容的設(shè)置上,以學生就業(yè)或深造的需求為導向,結(jié)合國際先進的教學體系,合理優(yōu)化內(nèi)容體系,課程內(nèi)容具有明顯的學科交叉性質(zhì),包括材料學與物理學、化學、生物學等學科知識。將“材料科學基礎(chǔ)、功能材料概論、無機化學、有機化學、高分子化學、現(xiàn)代分析檢測技術(shù)”等相關(guān)課程知識與各類材料、化學、物理相關(guān)模擬分析軟件應(yīng)用的知識體系高度融合,體現(xiàn)課程在覆蓋面、關(guān)注度和學科交叉性方面的考量,調(diào)整優(yōu)化課程教學大綱,同時調(diào)整相應(yīng)的教學設(shè)計,實現(xiàn)課程從目標大綱設(shè)計、教學過程到課程考核評價等全過程的深度優(yōu)化。
化學專業(yè)支撐遠程畢業(yè)設(shè)計探索
摘要:受疫情的影響各高校畢業(yè)生無法及時返校的背景下,大學生畢業(yè)設(shè)計面臨著等諸多難題。高校化學類專業(yè)的在讀大學生可以通過線上學習理論知識和實驗視頻教學,但畢業(yè)大學生的畢業(yè)設(shè)計大多以實踐為主。因此,可以構(gòu)建線上平臺,整合大學生畢業(yè)設(shè)計選題、學習、監(jiān)管、答辯等多項功能,支撐大學生遠程畢業(yè)設(shè)計順利完成。
關(guān)鍵詞:疫情;線上平臺;遠程畢業(yè)設(shè)計;化學畢業(yè)生
畢業(yè)設(shè)計是大學生學業(yè)生涯所學知識的重要總結(jié),是培養(yǎng)大學生實踐能力的重要環(huán)節(jié),是大學生畢業(yè)成績評定的重要依據(jù)。在當前疫情仍沒有得到根本控制的情況下,全國各高校均延期開學,畢業(yè)生無法及時返校。離開學校的資源支撐和老師的現(xiàn)場指導,多數(shù)畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計面臨諸多難題,尤其是以實驗為基礎(chǔ)的化學類專業(yè),畢業(yè)設(shè)計工作舉步維艱,停滯不前,影響了畢業(yè)生正常的畢業(yè)流程和就業(yè)進度。因此,為確保大學生畢業(yè)設(shè)計及后續(xù)畢業(yè)就業(yè)工作正常進行,我們需要利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢,整合各類網(wǎng)絡(luò)資源,開發(fā)各類平臺功能,構(gòu)建線上平臺支撐大學生遠程畢業(yè)設(shè)計。
1大學生畢業(yè)設(shè)計存在的問題
畢業(yè)設(shè)計要求大學生在導師指導下,利用所學理論知識對現(xiàn)實問題進行獨立規(guī)劃、設(shè)計、實驗、分析、寫作,并形成一份完整的研究報告。因此,畢業(yè)設(shè)計是一項系統(tǒng)工程,要求以學生為中心,形成師生、校生、校企之間的良性交流互動。當前大學生畢業(yè)設(shè)計存在一系列問題,發(fā)現(xiàn)并分析這些問題,可以為構(gòu)建大學生遠程畢業(yè)設(shè)計平臺提供充分依據(jù)。
1.1選題內(nèi)容欠妥,可操作性不強。選擇一個合適的研究課題和方向是畢業(yè)設(shè)計的首要環(huán)節(jié),也是影響畢業(yè)設(shè)計最終質(zhì)量的重要部分。當前大學生畢業(yè)設(shè)計存在的一些普遍性問題:一、選題過大。部分學生在本科期間注重于化學的基本知識學習,能夠基本掌握無機化學、有機化學、物理化學、分析化學的專業(yè)知識,但是很少去接觸科研,畢業(yè)設(shè)計更注重于用所學的專業(yè)知識對一個具體的科學問題進行探索研究,如果沒有對這化學某一領(lǐng)域的未來發(fā)展把握不夠精準而盲目選題,導致選題范圍過大,失去選題現(xiàn)實意義,實際操作工作量過大,甚至無法保證畢業(yè)設(shè)計保質(zhì)保量的完成。二、選題不明確。一些學生由于專業(yè)知識不牢,同老師溝通較少,在選題時比較隨意,沒有選擇最適合自己的選題,在實驗時只能疲于奔命,效率低下,影響最終論文的質(zhì)量。在疫情影響下,尤其是以實踐為主的化學類專業(yè)大學生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中存在一些現(xiàn)實問題,這些問題會被放大,需要更加被引起重視。
1.2生搬硬套普遍,學術(shù)規(guī)范不夠。數(shù)據(jù)和資料是畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ),沒有足夠的實驗數(shù)據(jù)和文獻資料支撐,畢業(yè)設(shè)計的真實性和有效性就得不到保證。畢業(yè)生面臨畢業(yè)和就業(yè)的兩重壓力,常常無法合理權(quán)衡二者,做出正確的計劃安排,導致部分學生不能全身心投入畢業(yè)設(shè)計中,沒有嚴格遵守學術(shù)規(guī)范,不進行足夠的實驗分析和查閱文獻,就將相似的實驗數(shù)據(jù)和理論知識生搬硬套過來,做出的畢業(yè)設(shè)計往往存在巨大的漏洞,影響自己的答辯畢業(yè)。
材料化學課程系統(tǒng)改善探究
作者:德格吉呼 單位:內(nèi)蒙古師范大學化學與環(huán)境科學學院
目前,材料化學專業(yè)培養(yǎng)出的學生也不能完全適應(yīng)社會和市場對人才的需求。這就要求材料化學專業(yè)課程體系必須充分體現(xiàn)以就業(yè)為導向的思想,提高學生的專業(yè)技能,強化學生的就業(yè)意識,使學生在考研、就業(yè)方面具有較強的競爭力。因此,材料化學專業(yè)課程體系的改革迫在眉睫。
現(xiàn)行課程體系存在的問題及其成因
1.辦學特色不明確。自我校材料化學專業(yè)招生以來,在辦學過程中發(fā)現(xiàn)在專業(yè)建設(shè)上存在一些薄弱環(huán)節(jié),如專業(yè)學科定位不確定,專業(yè)人才培養(yǎng)目標不夠明確、課程體系中基礎(chǔ)課平臺不夠規(guī)范,課程設(shè)置不夠科學、合理等。究其原因,主要由于材料化學專業(yè)建立時間短,辦學經(jīng)驗不足。
2.課程設(shè)置理念滯后。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學生不僅受到嚴格的專業(yè)訓練,而且還應(yīng)受到廣泛的通識教育,把學生培養(yǎng)成有專業(yè)知識、有愛心、有責任心、有雄心的智者。在材料化學專業(yè)課程設(shè)置中,由于受傳統(tǒng)觀念的影響,俠義專業(yè)概念的限制,只要求知識的傳授,對學生獨立思考能力、自學能力、動手能力和生存能力方面的培養(yǎng)沒有足夠的重視。同時,在課程設(shè)置中存在對社會需求、學生就業(yè)、市場前景等考慮不周等問題。
3.實踐、實驗教學條件欠缺。實踐、實驗課程是培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題和解決問題能力必不可少的教學環(huán)節(jié)。起初,我們以三、四十人組成的實習隊伍進入企業(yè)、經(jīng)濟實體實習。而今,大型企業(yè)自動化程度很高,實習生很難進入車間進行實踐操作,另外,經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的大型企業(yè)為數(shù)不多,小型企業(yè)又沒有能力接收大量的實習生,加上實習經(jīng)費的短缺等原因,無法實現(xiàn)“大部隊”形式的實習。在實驗教學方面,由于條件所限,只能開出部分專業(yè)課的實驗。
4.專業(yè)教師缺乏。師資隊伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者,也是人才培養(yǎng)的主導者。先有優(yōu)秀的教師,后有優(yōu)秀的學生,再有品牌專業(yè)[2]。我校材料化學專業(yè)建立以來,雖然引進了固體材料化學、無機功能材料、催化材料、分子生物學等領(lǐng)域的數(shù)名博士研究生充實本專業(yè)的教師隊伍,但是由于地域和待遇的局限,專業(yè)教師數(shù)量有限,還是不能完全滿足教學的需求,目前正在通過各方努力引進高水平的教師,以加強本專業(yè)的師資隊伍建設(shè)。
智能變色材料在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用
摘要:隨著近年來對智能材料的不斷研究和創(chuàng)新,智能材料逐漸被應(yīng)用在各個領(lǐng)域,其已經(jīng)占據(jù)著不可替代的地位。智能變色材料便是智能材料中的一種,它能根據(jù)所處環(huán)境各因素的變化產(chǎn)生“響應(yīng)”,并且顏色豐富能動態(tài)變化,具有極強的裝飾性和創(chuàng)新性。本論文主要對智能變色材料在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用進行研究和分析,并試圖給室內(nèi)空間帶來傳統(tǒng)裝飾材料所不具備的新功能及更強的環(huán)境適應(yīng)能力,以提高人們的生活品質(zhì)。
關(guān)鍵詞:智能材料;智能變色材料;室內(nèi)設(shè)計
生活中大部分傳統(tǒng)裝飾材料只具有一定的保護性能、裝飾性能及其它用于特殊目的性能,大都是單方面的,不能根據(jù)所處環(huán)境的變化產(chǎn)生自身的反應(yīng),從而也不具備“智能”的意義。科技發(fā)展將智能材料推向了各個領(lǐng)域,不同的智能材料能根據(jù)所處環(huán)境中不同因素的變化產(chǎn)生自身的響應(yīng),智能變色材料便能在光線、溫度、電及濕度等等環(huán)境因素的變化中產(chǎn)生色變,而這些功能可能就是室內(nèi)空間所需要但傳統(tǒng)裝飾材料不能提供的。
一、智能變色材料的定義和優(yōu)勢
1.智能變色材料的定義
變色現(xiàn)象是指物質(zhì)在外界環(huán)境作用下而產(chǎn)生的一種對光反應(yīng)的改變。在外界激發(fā)源的作用下,一種物質(zhì)或一個體系發(fā)生顏色明顯變化的現(xiàn)象稱為變色性。在氣體、液體或固體中都可以觀察到變色性,外界激發(fā)源可以是光、電、熱和壓力等。利用材料的變色性做成的器件稱為變色材料。按材料受到的刺激方式來分,主要有4類:光致變色,熱致變色,電致變色和其它變色。光致變色現(xiàn)象是指一個化合物A在受到一定波長的光輻照下,可進行特定的化學反應(yīng),獲得產(chǎn)物B,由于結(jié)構(gòu)的改變導致其吸收光譜發(fā)生明顯的變化,而在另一波長的光照射下或熱的作用下,又能恢復到原來的形式。這種在光的作用下能發(fā)生可逆顏色變化的化合物,稱為光致變色化合物。電致變色是指在電流或電場的作用下,材料發(fā)生光吸收或光散射,從而導致顏色產(chǎn)生可逆變化的現(xiàn)象。熱致變色是指一些化合物和混合物在受熱或冷卻時可見吸收光譜發(fā)生變化的性質(zhì);熱致變色材料是由變色物質(zhì)加上其他輔助成分組成的功能材料,具有顏色隨溫度改變的特性。
2.目前智能變色材料的應(yīng)用領(lǐng)域
應(yīng)用化學實驗教學的意義
作者:段中余 姚穎悟 章文軍 王荷芳 單位:河北工業(yè)大學
調(diào)整實驗教學內(nèi)容
目標的實現(xiàn),離不開內(nèi)容的精心設(shè)計。實驗教學內(nèi)容的有效整合至關(guān)重要,針對原有課程內(nèi)容存在的經(jīng)典有余、前沿不足等弊端,我們從以下幾方面對實驗內(nèi)容進行了調(diào)整,積極優(yōu)選實驗內(nèi)容,并編寫了相應(yīng)的實驗教材。
(一)精選經(jīng)典實驗精細化學品合成與應(yīng)用電化學方面有很多經(jīng)典的實驗,由于時間所限,我們只保留其中較有代表性的實驗,如表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉)的合成、洗發(fā)香波的配制、酚醛樹脂粘合劑的制備、聚醋酸乙烯酯乳膠涂料的配制、光亮電鍍銅、方波脈沖電流鍍鋅、循環(huán)伏安法研究氧化與還原電位、毛細管電泳實驗等,這些實驗的開展是對精細化學品合成及應(yīng)用電化學理論課程的有益補充,加深了學生對這些理論課程的學習與理解。
(二)精心設(shè)計綜合性實驗綜合性實驗應(yīng)包括較豐富的實驗內(nèi)容,從合成制備到分析表征再到性能測試(實際應(yīng)用)。學生在受到基本訓練的同時,也能受到綜合性的訓練;不僅能接觸到常規(guī)的實驗室設(shè)備,也能接觸一些先進的實驗設(shè)備,從而開闊學生視野,培養(yǎng)綜合運用化學知識的能力。通過二茂鐵及衍生物的合成、分離和鑒定及1,2-二苯乙烷衍生物的制備這些綜合實驗的開展,學生不僅直接獲取了知識技能,且進行了科研方面的初步訓練,對其科學思維能力的培養(yǎng)不無裨益。
(三)增設(shè)開放性實驗我們擁有一支實力較強的教學團隊,團隊成員全部活躍在教學、科研的第一線,承擔多項國家、河北省的科研縱向項目以及企業(yè)聯(lián)合的橫向項目,取得了可喜的成果。結(jié)合我系教師的科研課題,我們增設(shè)了前沿的、開放性的實驗供學生選擇:如微波法降解纖維素的研究、具有熒光的超分子功能材料的制備與性能、氨基酸衍生物鍵合硅膠的制備、高溫固相法合成摻雜型LiFePO4/C正極材料、鈦基二氧化鉛納米復合電極的制備、天然多功能水處理劑的合成及其性能研究等等,讓學生及早地參與到科研工作中來,不僅避免了學生在下一學期進行畢業(yè)論文選題時的盲目性,為以后畢業(yè)論文工作的順利開展打下了一定的基礎(chǔ),也為老師們的科研注入了新的活力。[2]
(四)擴充實驗手段近年來,超聲波、微波、光、電及生物催化劑(酶、微生物、抗體酶)、綠色溶劑(離子液體、超臨界流體、水)、微型實驗、綠色合成等一系列先進實驗技術(shù)手段和理念的發(fā)展,對于加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)率、減少能耗、減小污染起到了意想不到的作用。[3]因此,在實驗教學中,我們引入新的實驗手段,將傳統(tǒng)方法與微波、超聲波合成手段進行對比,以期讓學生更多地了解實驗技術(shù)的最新發(fā)展。
電子科學和技術(shù)專業(yè)英語課程教學改革
摘要:文章充分闡述了高等院校研究生專業(yè)英語教學中存在的主要問題,分析了目前電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語的特點,闡述了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智慧教學在研究生專業(yè)英語信息化教學方面的優(yōu)勢和實踐。高校教師通過課程改革和探索專業(yè)英語教學過程中的課程目標、教學形式、教學內(nèi)容、考核方式等,培養(yǎng)研究生科技論文閱讀、寫作和學術(shù)交流等能力,使研究生明確學習目標,提高其教學參與度和積極性,從而提升教學質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:電子科學與技術(shù);研究生;專業(yè)英語;教學改革
隨著我國學者參與國際學術(shù)交流越來越頻繁,如何培養(yǎng)精通英語和專業(yè)技術(shù)的行業(yè)精英,適應(yīng)全球化時代的發(fā)展,成為高等院校和社會關(guān)注的焦點。電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語是電子學與固體電子學、物理電子學和電路與系統(tǒng)三個專業(yè)的一門重要課程,作為基礎(chǔ)英語的延伸,該課程涉及文獻查閱、科技文獻閱讀、學術(shù)論文寫作/修改/投稿、學術(shù)報告等,該課程的學習培養(yǎng)研究生學術(shù)英語的運用能力[1-2]。但是,由于電子科學與技術(shù)專業(yè)是一門綜合性極強的學科,研究方向包含了MEMS/NEMS技術(shù)、傳感器技術(shù)、功能材料與器件、集成電路設(shè)計、光纖傳感與通信、光電檢測及應(yīng)用、激光超快、SoC設(shè)計與測試、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用;教師在教授專業(yè)英語課時,還有部分專業(yè)必修課同時授課,學生尚未系統(tǒng)地學習完全部的研究方向相關(guān)專業(yè)知識;電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語通常包含許多復雜的專業(yè)術(shù)語、長句、難句,研究生英語基礎(chǔ)薄弱就會引起學習積極性差等問題;再加上課時少,教學形式單一,授課內(nèi)容陳舊等問題,使電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語教學改革受到高度重視。對于高等院校研究生來說,除了掌握專業(yè)知識以外,還要掌握大量的專業(yè)英語詞匯,查詢和閱讀科技文獻,并且熟練運用專業(yè)英語撰寫科技論文、報告和英語學術(shù)交流的能力[3],以及與國外公司或同行進行產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、交付方式等環(huán)節(jié)溝通交流的能力。電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語著力培養(yǎng)學生運用英語能力進行科研工作,講授先進學術(shù)思想理念和科技前沿成果,承擔起將研究生英語與專業(yè)知識相結(jié)合的重任。如何真正發(fā)揮研究生專業(yè)英語的作用,培養(yǎng)一批具有扎實英語基礎(chǔ)、精通專業(yè)技術(shù),并服務(wù)于科技、軍事等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人才,高校需要投入更多努力。信息時代“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展為中國高等教育提供了一種全新的發(fā)展模式。電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語分別從教學目標、教學形式、教學內(nèi)容和考核方式等幾方面進行教學改革探索,逐漸形成了課前預習、課內(nèi)消化、課后鞏固的信息化教學工具輔助教學模式。
一、研究生專業(yè)英語教學中存在的主要問題
在傳統(tǒng)研究生專業(yè)英語課程中,教師多使用“灌輸式”教學方式,對于大量科技英語教學內(nèi)容,學生可能只是一知半解。在這樣的學習氛圍中,研究生沒有獲得感,容易感到枯燥乏味,使專業(yè)英語課堂教學質(zhì)量受到嚴重影響,教學效果不理想。所以,對電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語教學探索的研究,需要考慮以下幾個問題。課程目標不明確。研究生專業(yè)英語課程在培養(yǎng)計劃中被安排在研一階段,但在這一階段,研究生掌握的專業(yè)知識較少,知識面較窄,課程目標如果只集中在教材內(nèi)容的英譯漢和專業(yè)詞匯的背誦上,研究生理解和運用專業(yè)英語的能力將受到嚴重影響,降低了其對理論知識和英語語言學習的興趣、動力和創(chuàng)新能力。教學形式單一,教學方法陳舊。絕大多數(shù)專業(yè)英語教學是對學習材料的翻譯和教師“灌輸式”地講解詞匯,這種方式導致研究生被動地學習,有的甚至恐懼或排斥專業(yè)英語的學習。此外,電子科學與技術(shù)專業(yè)英語涉及學科比較廣泛,研究生的英語基礎(chǔ)和專業(yè)知識水平參差不齊,在學習專業(yè)英語的過程中容易力不從心。缺乏高質(zhì)量教學內(nèi)容。專業(yè)英語課程主要授課內(nèi)容是科技論文閱讀及翻譯,通過教授一些常用的科技英語,使研究生了解基本詞匯,掌握基礎(chǔ)語法,單純的翻譯不利于激發(fā)研究生的創(chuàng)新思維和自學能力;缺乏專業(yè)背景知識介紹,缺乏由淺入深、循序漸進的教學內(nèi)容,加之研究生科技英語基礎(chǔ)薄弱,從而導致其對專業(yè)英語學習產(chǎn)生很大的抵觸情緒;電子科學與技術(shù)是一門科學前沿很強的綜合性學科,授課教材內(nèi)容陳舊無法滿足新時代高水平人才的培養(yǎng)要求;將專業(yè)英語當基礎(chǔ)理論課程講解,以漢語教學為主,使研究生學習專業(yè)英語的效果大打折扣。考核方式無法全面衡量研究生專業(yè)英語能力。傳統(tǒng)的專業(yè)英語期末考核方式陳舊,仍采用“一卷定分數(shù)”的考核方式,無法真正體現(xiàn)研究生運用學術(shù)英語的能力,這樣的考核方式更會抑制研究生的求知欲和創(chuàng)造性。
二、電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語課程改革探索
針對以上問題,作者結(jié)合電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語的教學實踐,提出了以下幾個方面的課程教學建議。明確課程目標,增強電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語課程建設(shè)。基于研究生的英語基礎(chǔ)和專業(yè)能力,從大量的科技論文中篩選出學習資源,在有限學時內(nèi)指導學生實現(xiàn)高效、個性化的自主學習,作為教學改革研究的重點。該課程要使研究生掌握文獻查閱方法,并能夠具備文獻閱讀和總結(jié)能力;通過學術(shù)論文寫作、修改和投稿等培養(yǎng),使研究生具備撰寫英文學術(shù)論文的能力;利用國內(nèi)外學術(shù)會議上學術(shù)報告的事例性教學,培養(yǎng)研究生具備制作海報和進行Oral學術(shù)交流的能力。改進教學模式,采用雙語教學和信息化教學模式。鼓勵研究生在師生之間的交流和討論過程中盡可能地使用英語,全面提升并鍛煉研究生專業(yè)英語的聽說讀寫能力,使其能夠熟練運用科技英語進行溝通交流。在對專業(yè)知識進行講解的時候,教師需要補充行業(yè)發(fā)展和科技論文的最新報道,讓研究生緊跟科技前沿,增強其對新知識的求知欲。在電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語教學過程中,教師不僅要針對教材內(nèi)容進行講解,還要增設(shè)各類專題的交流和討論,課前布置專題內(nèi)容,讓研究生提前搜集相關(guān)的英文科技文獻并制作PPT,然后在課堂上進行展示。這種方法打破了原有教學中以教師“灌輸式”教學方法為主的教學模式,能瞬間點燃研究生的學習熱情,創(chuàng)新能力、自主學習能力、團隊協(xié)作能力和解決問題能力等均被全面提升。精心準備教學內(nèi)容。教學內(nèi)容要根據(jù)教學大綱,緊跟科技發(fā)展前沿,內(nèi)容淺顯易懂,專業(yè)詞匯量充足。教材內(nèi)容既要涵蓋各個專業(yè)的主要研究領(lǐng)域,又能展現(xiàn)科技論文的表達習慣,同時還能體現(xiàn)電子技術(shù)領(lǐng)域的最新科研成果和未來發(fā)展趨勢。同時,為了極大地豐富教學內(nèi)容,教師應(yīng)引入學術(shù)論文等英文資料作為教學素材,避免授課內(nèi)容的枯燥乏味,將研究生科研工作中可能遇到的學術(shù)問題進行凝練、歸納和整理,對電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語課程的授課內(nèi)容進行重新調(diào)整,如查文獻、會議資料、碩博論文、基金、SCI、EI檢索(2學時),投稿、改稿(8學時);英文學術(shù)論文閱讀、寫作、文章總結(jié)(12學時);模擬國際會議口頭報告和張貼報告(講授2學時,學生講口頭報告和教師點評8學時)。專業(yè)英語的教學不應(yīng)只側(cè)重翻譯,還要加強聽說讀寫能力的訓練,要豐富教學形式,使教學方法更加多元。一方面,教師可以充分利用現(xiàn)代教學手段輔助教學(如翻轉(zhuǎn)課堂、微課等),提升課堂的趣味性。在教學過程中,教師應(yīng)盡可能增加與研究生互動的機會,適當增設(shè)簽到、提問、投票等多種互動環(huán)節(jié),調(diào)動研究生學習熱情,打破課堂沉悶的學習氣氛。為強化教學效果并提升研究生實際應(yīng)用專業(yè)英語的能力,教師可以通過信息化教學工具(如雨課堂、超星學習通等)布置課后作業(yè)的方式促使研究生自主學習,形成“做—學—做”的良性循環(huán)。另一方面,教師采用啟發(fā)式教學,多發(fā)問,促進研究生多思考,調(diào)動研究生學習專業(yè)英語的積極性和主動性,從而實現(xiàn)自主學習。同時,在課堂上教師要注意如何運用精講和泛講,做到詳略得當,采用精講的方式講解句式結(jié)構(gòu)、構(gòu)詞法等常用的英語知識,采用泛講的方式講解科技論文大意、短語等。考核方式多元化,更加全面體現(xiàn)研究生學術(shù)英語能力。在授課的過程中,教師對電子科學與技術(shù)研究生專業(yè)英語考核方式進行了一些改革嘗試,最終期末成績(滿分100分)考核包括查閱文獻(30分)、寫一篇高水平英文文獻的摘要(30分)、做一個會議海報(20分)、做一次模擬會議口頭報告(20分)。經(jīng)過一學期32學時的鍛煉,研究生在英語基礎(chǔ)和專業(yè)知識等方面均有所提升,將會更加輕松地進行接下來的兩年研究生科研工作。
新工科下生物醫(yī)學工程研究生教育現(xiàn)狀
摘要:新工科教育理念,對人才培養(yǎng)提出了新的更高要求,新工科背景下,現(xiàn)有的培養(yǎng)模式難以實現(xiàn)新工科背景下的培養(yǎng)目標,需要不斷改革創(chuàng)新。文章以湖南工業(yè)大學生物醫(yī)學工程專業(yè)為例,分析目前學術(shù)型碩士研究生培養(yǎng)過程中所存在的問題,從生源質(zhì)量、培養(yǎng)方向、課程設(shè)置及教學體系、導師制培養(yǎng)等方面探索其培養(yǎng)模式,期待進一步提高碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量,為加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域高層次人才提供參考。
關(guān)鍵詞:新工科;研究生教育;現(xiàn)狀及改革
1概述
為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革,支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略,教育部積極推進“新工科”建設(shè),先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1-2]。生物醫(yī)學工程是一門由理、工、醫(yī)相結(jié)合的邊緣學科,涉及信息技術(shù)、電子技術(shù)、微光機電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學等許多個學科領(lǐng)域,具有交叉性強、技術(shù)密集、發(fā)展迅速的特點[3-4]。所以生物醫(yī)學工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)較之其他學科有一定的挑戰(zhàn)性,對導師和研究生的綜合能力有更高的要求,尤其是在新工科背景下,如何培養(yǎng)適應(yīng)我國現(xiàn)代社會發(fā)展要求的復合型高層次人才是我們面臨的新問題。
2生物醫(yī)學工程碩士研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀
湖南工業(yè)大學現(xiàn)有15個一級學科碩士學位授權(quán)點,包含65個二級學科碩士學位授權(quán)點,22個碩士研究生專業(yè)學位類別。其中生物醫(yī)學工程是首批獲得一級學科碩士學位授予點之一,也是湖南省重點學科之一,經(jīng)過多年的教學和科研實踐,生物醫(yī)學工程專業(yè)在人才培養(yǎng)方面取得了不錯的成績,招生規(guī)模不斷擴大,從2017年的6名到2021年41名;研究生學位論文質(zhì)量水平高,多年評為省優(yōu)秀論文;畢業(yè)生就業(yè)率達100%等。但隨著生物醫(yī)藥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,原有的生物醫(yī)學工程培養(yǎng)模式已難以實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標,主要的問題如下:(1)生源質(zhì)量有待進一步提高。目前一志愿報考率和上線率較低,生源主要來源于調(diào)劑,生源質(zhì)量不高。(2)主要研究方向有待進一步凝練。原有的4個研究方向未結(jié)合本校和導師團隊自身優(yōu)勢和特點制定,研究較廣泛,不足以適應(yīng)和促進社會發(fā)展、學科發(fā)展。(3)課程體系有待進一步優(yōu)化,加強資源共享和授課評估。所開設(shè)的專業(yè)課程以生物和材料相關(guān)課程為主,選修課中雖然有藥學和電子信息類相關(guān)的課程,但由于種種原因均未真正開設(shè)。所招收的學生本科專業(yè)背景也較單一,基本為化學專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè),難以適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的多樣化需求。(4)目前本學科推行的“雙導師制”尚未得到具體落實,同時企業(yè)導師缺乏明確的職責和任務(wù),不能真正履行導師的職責,企業(yè)導師趨于形式化。
3培養(yǎng)模式的探討與實踐
化學實驗教學創(chuàng)建與實踐
摘要:
根據(jù)農(nóng)業(yè)院校實際,提出了省級化學實驗教學示范中心的建設(shè)目標和功能、教學團隊、管理隊伍、管理制度以及網(wǎng)絡(luò)信息平臺的具體建設(shè)內(nèi)容。通過優(yōu)化整合全校的化學實驗教學資源,創(chuàng)建了具有農(nóng)科特色的省級化學實驗教學示范中心。加強實驗教學的改革,構(gòu)建了理論與實踐教學結(jié)合,課堂教學與課外創(chuàng)新結(jié)合,校內(nèi)實驗與校外實習結(jié)合的多元化的教學模式。強化實驗室管理,實行實驗室開放管理的科學化,實驗內(nèi)容開放的多樣化和開放時間的自主化。通過多年的建設(shè),中心在促進實驗教學改革、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、推動學科建設(shè)、發(fā)揮對內(nèi)的教學服務(wù)和對外的交流和輻射功能等方面取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞:
農(nóng)業(yè)特色;化學實驗教學中心;開放管理;創(chuàng)新人才培養(yǎng);輻射作用
0引言
華南農(nóng)業(yè)大學是一所以農(nóng)業(yè)科學為優(yōu)勢、生命科學為特色,立足廣東、面向全國,農(nóng)、工、文、理、經(jīng)、管、法等多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的教學研究型大學,目前共開辦本科專業(yè)94個,其中每年有30多個專業(yè)6000多名學生學習化學實驗課程。化學實驗室在培養(yǎng)農(nóng)科學生的化學綜合素質(zhì)和提高應(yīng)用創(chuàng)新型人才質(zhì)量方面具有十分重要的地位[1-2]。早在2005年,廣東省教育廳根據(jù)教育部頒發(fā)的《關(guān)于開展高等學校實驗教學示范中心建設(shè)和評審工作的通知》[3],開展了省級實驗教學示范中心的申報和評審工作。學校整合全校的化學教學資源,積極創(chuàng)建省級實驗教學示范中心。2005年10月被確立為廣東省第一批高等學校實驗教學示范中心立項建設(shè)項目。通過多年的建設(shè),中心在優(yōu)化教學資源、促進實驗實踐教學改革、提高實驗中心儀器設(shè)備的利用率、培養(yǎng)學生學習的創(chuàng)新能力、發(fā)揮中心對內(nèi)的教學服務(wù)功能和對外交流和輻射功能等方面取得了一定的成績,并達到了預期的建設(shè)目標。2014年9月,中心的建設(shè)項目順利通過廣東省教育廳省級實驗教學示范中心驗收,并被認定為省級實驗教學示范中心[4]。
1中心建設(shè)背景