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新工科背景下无机非金属材料工程专业人才培养模式探讨

更新时间:2009-03-28

0 引言

为应对新经济与新产业对工科人才的需求,基于发展新需求,提出新工科的行动计划。新工科具有引领性、交融性、创新性、跨界性、发展性的特征。新工科要求人才具有较强工程实践能力、学科交叉能力、自主学习能力和一定的人文素养,并对社会责任提出了更高的要求[1]。周开发等认为新工科学生的核心能力为个人效能、知识能力、学术能力、技术能力和社会能力,在新工科教学策略上,应该重视并采用合作学习、整合教育技术、创建虚拟学习环境、跨学科协同合作、师生互动、实践互动等教学策略[2]

②计算当前帧与keyFrame[i]相似度,如果两帧相似度S小于阈值T,循环变量i=i+1,将当前帧保存到keyFrame[i]中;如果S>T,此时判断i是否小于n,小于则继续,大于转向步骤④;

在新产业、新经济背景下,地方性高校融入地方企业、参与产品开发的融入度不高,应用型人才培养与产业发展对接适应度不够,教师科研活动对地方新产业、新业态、新经济的支撑能力不强。地方院校现有工程教育体系与新产业、新经济之间的不相适应性日趋明显[3]。为了满足新产业、新经济企业对工程人才要求,地方性本科院校的专业在人才培养目标、人才培养方案、课程体系等方面必须进行改造和升级。

1 紧密对接地方产业,服务地方经济发展

2015年“蚌埠硅基新材料产业园硅基新材料集聚发展基地”成为安徽省首批14个战略新兴产业基地之一。蚌埠市形成以平板显示、太阳能、节能硅基新材料为主导,硅质原料提纯和精深加工产业、玻璃纤维、核心装备及重要耗材为特色的产业体。蚌埠市地方硅基新材料经济产业发展,面临着人才紧缺的问题。本院的无机非金属材料工程专业必须更新改造传统工科专业,加快发展新兴工科专业,对接地方硅基新材料产业发展,调整人才培养方案,培养能够服务地方硅基新材料产业的工程人才。

以蚌埠市地方经济社会发展实际需求为导向,本院无机非金属材料工程专业凝练了具有鲜明地方特色的三个方向:①硅基粉体材料的制备及改性,主要包括球形、近球形、易分散二氧化硅粉体材料的可控制备,研究降低粉磨环节能耗工艺,优化粉磨工艺并开展适合石英砂粉磨工艺仪器设备研究;②有机硅材料的合成及应用,研究有机硅基材料的可控合成方法等,研究其结构、基团对性能影响,以及新产品的研发及应用;③硅基材料的三废治理与资源化利用,主要包括玻璃制备过程中废气处理研究、玻璃工业中硅基材料高效除尘研究、ITO导电膜玻璃生产中废酸液资源化利用研究、有机硅废水处理以及石英石尾矿尾砂的资源化利用研究。这些研究方向与地方企业发展的高契合度可为我们进行产学研合作提供很好的基础,在对接地方行业产业方面具有良好合作基础。

对接地方硅基新材料产业,学校无机非金属材料工程专业人才培养建设可以提升应用型人才培养质量,推动建设地方高水平本科院校。具体建设框架如图1所示。

2 积极推进创新创业教育,融入工程教育全过程

新经济的创新周期越来越短,技术更新与成果转化变得较为快捷,产业更新换代不断加快,对工程技术人才思维方式提出了新要求,具备创新创业意识和能力。对于高等学校而言,深化教学内容与课程体系改革要面向产业和经济需求。利用高校师资队伍优势和企业实践平台优势共同搭建创业孵化基地、科技创业实习基地和创客空间等平台,将创新创业教育全方位贯穿、深层次融入到专业教育,着力培养学生创新精神、创业意识和创造能力[4]

学院邀请专家讲述太阳能光电玻璃、显示玻璃、超白玻璃、超薄玻璃、中铝高应变玻璃、柔性玻璃等特种玻璃的研究新进展,开展浮法玻璃生产新技术、新工艺的讲座,比较国际玻璃企业美国康宁、日本旭哨子、中建材集团等技术优势和企业文化,参观了浮法玻璃新技术国家重点实验室。与蚌埠国显科技有限公司、安徽方兴光电、中航三鑫等企业建立产学研合作基地。通过讲座,学生对未来玻璃行业有了较为宏观的认识,并对行业有了较为深刻的了解,强化了专业学习的目标与动力,提高了专业认同度。

  

图1 新工科背景下无机非金属材料工程专业人才建设框架

家境贫寒,没有打击到这个乐观的小女孩,相反,也没有熄灭她对街舞的热爱。第一次接触到街舞时,嘉琪才7岁半。当时她已经学过一年的拉丁舞,也尝试过芭蕾、钢琴、吉他,但统统都不感兴趣。直到有一天路过一间舞蹈教室,因刚开业,生源不多,但街舞那富有韵律的节奏和爆发力惊艳到了她。“妈妈,让我试一下跳街舞吧。”妈妈非常支持她的爱好。

本院与安徽绿色谷创客空间股份有限公司合作,秉承发展绿色技术、传播绿色理念、创造绿色价值的理念,致力于辅助大学生进行科技成果的孵化,围绕绿色技术、生物技术、资源高效利用和生态环保等重点领域,进行成果的筛选、市场化评估、融资服务、成果推介等作用,运用“互联网+”战略开展企业技术难题服务和科技成果产业化路径,加速重大科技成果转化应用及项目的孵化。开展了创客训练,较好地锻炼了学生的创新创业思维。

在实践教学过程中,学院将充分发挥行业协同地方产业的优势,搭建协同育人的创业孵化基地,建设服务地方产业经济的创业实习基地,同时开展学生的创客空间平台建设,着力将学生的专业知识与创新创业全方位贯穿起来,融入到专业教育中,培养学生的创新和创造能力。

3 加快师资队伍转型,提升服务产业水平

在综合验收方面,制定科学有效的验收办法,由区县农发办、财政局联合具有一定资质的第三方机构或土建、水利等社会机构专家,严格按照下达的投资计划进行全面验收。建立健全追责机制,对项目通过验收但因建设内容不达标等问题的,分别追究项目实施主体和验收人员的责任。

在创新创业实践课程开设、教学方法改革、强化创新创业实践等方面开展协同育人教学,提升学生创新创业水平[6]。依据行业产业优势,本院加强师资队伍培养,在企业建设了教师培养基地,培养教师的专业技能,同时派教师到企业挂职锻炼,掌握生产工艺流程,提高工程实践教学水平。

另外,学院非常重视教师的工程能力培养,通过定期邀请玻璃行业知名教授到我院讲学、要求企业工程技术人员开展培训、参观浮法玻璃新技术国家重点实验室、组织教师参加国家级硅基新材料培训班等多种方式提高教师的业务水平和教学能力。同时,还鼓励教师紧跟硅基新材料的产业变革创新培养模式,强化深入开展校企合作,共建工程技术中心、行业企业技术创新中心、协同育人基地等,开展产业发展战略研究,让企业的工程技术人员积极广泛地参与到无机非金属材料工程专业人才培养过程,形成发展共赢的系统创新平台。

比如《特种玻璃》课程的教学,教师将在企业学到的最前沿产品生产过程讲授给学生,包括信息显示玻璃、太阳能玻璃、柔性玻璃、节能安全玻璃等。同时还讲述超薄镀膜过程中镀膜变形、翘曲、破损等技术难点,玻璃基板的减薄技术,超白玻璃、高铝硅酸盐盖板玻璃的生产方法,0.2mm超薄玻璃的生产等技术。教师实践水平的提高促进了教学水平的提高,学生对玻璃生产的前沿趋势有了较深了解,取得了较好教学效果。

比如《玻璃工艺学》的课程教学,原来的教学模式是课堂教学,教师讲起来枯燥,学生听起来乏味。教师到企业实践后,将企业的生产实践运用到教学过程中,比如从工厂的布局、厂房的建设、动力的引入、仪器设备的调试、原料的检验、玻璃的熔化、玻璃的澄清、玻璃的成型、玻璃退火、产品质量监控、工厂环境保护等方面讲述玻璃生产整个过程,授课过程中引入了大量生产实例和生产视频,教学效果大大提高。

4 重视实践教学基地建设,深入开展校企合作

学校无机非金属材料工程专业与蚌埠玻璃工业设计研究院(内设浮法玻璃新技术国家重点实验室、安徽省浮法玻璃新技术重点实验室)、国家特种玻璃质量监督检验中心(依托在蚌埠市产品质量监督检测中心)、安徽方兴科技股份有限公司、中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、晟光科技股份有限公司、蚌埠中恒新材料科技有限责任公司等骨干企业具有良好的合作关系,努力打造硅基新材料研究及产业化的创新团队,提升硅基新材料研发能力,在硅基新材料制备、改性、加工、性能表征、绿色生产、新产品研发、资源循环利用等方面形成鲜明地方特色,为新工科无机非金属材料工程专业的建设提供较强的校企合作实践基地。并加强与高等科研院所的合作交流,与上海硅酸盐研究所开展合作,共同开展硅基新材料的研发。

通过市场和产业调研、分析和预测,积极应对无机非金属材料工程专业的变化和发展,主动培养具有卓越工程能力的无机非金属材料工程专业人才。坚持以学生为中心和工程能力建设理念,强调学生的学习过程与未来发展,围绕学生的个性特征因材施教,培养既有个性、又能创新、还有潜力的卓越工程技术人才。利用蚌埠玻璃设计院的技术和产业优势,与凯盛光伏技术有限公司也开展了深入的校企合作。基于较强的实习资源,形成了校企之间、企企之间的深度互动,通过企业、学校和学生的积极参与,将实习做到实处,取得较好的实习效果,达到三方共赢的目的[7]

师资队伍建设是学科建设的根本与保障,依靠师资队伍开展学科领域学术研究和学科专业人才培养,通过队伍组建、在职培养、人才引进等多种方式对相关学科专业教师进行转型和升级。改善师资队伍工程实践能力缺失,师资队伍的来源单一,重学历、轻实践等问题,提升服务产业的能力与水平[5]

5 构建新工科背景下的新型课程教学体系

新工科是面向未来的、切实可行的落实路径和创新举措,体现在新理念、新课程体系和新管理体制上,主要体现在多学科的综合知识,将最新的工程实践引入到课程体系中[8-9]。本院结合无机非金属材料工程专业的培养定位以及地方经济的新业态着力构建新型的本科课程体系,对应玻璃厂房建设、玻璃原料检测、玻璃熔融、玻璃成型、玻璃销售、物流、环境保护、人力资源培训等完整的工程链条,把工程范式始终贯穿于人才课程体系中,培养未来工程师的系统观、全局观。依据新业态的技术、规模、政治、产业和人文等维度特征,在课程体系改革中,将工程活动构思、设计到加工制造服务应用等都放在工科人才培养的重要位置,以工程设计为主线规划工科新课程体系[10]。在新工科课程体系改革中,明确需要整合全社会的力量,共同关注并参与到新工科的专业改革,将政府、高校、社会、企业等组织都纳入到工程教育体制内,充分利用社会政策引导、企业优势工程实践资源、高校优势人力资源,为新工科的建设提供政策支持和资源保障[11]

本组研究采用SPSS21.0统计学软件进行数据的分析和处理,其中诊断数据与最终诊断结果的一致情况等计数资料采用(n/%)表示,采用卡方检验,rCBF比值范围等计量资料采用均数±标准差(±s)表示,采用t检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

我们构建了工程教育课程体系,增加了玻璃厂房工程建设部分课程,包括厂房的建设、辅助动力设施配套、环境评价等知识。同时,增加了玻璃产品营销与设计课程,包括玻璃制品营销方案设计等知识。在构建课程体系中,增加了讲座选修学分,修读企业工程技术人员讲座,包括新型玻璃发展趋势、应用、生产方法等前沿课题,也包括行业知名企业文化等。对于材料科学基础、粉体工程与设备、玻璃生产基础等专业基础课程则加强实践学时比例,不单纯以实验方式在实验室内完成,而是结合企业优势实践资源,将部分实验课程放置于企业实践中,促进实验教学质量提高[12]

新工科建设是一个长期的过程,探索新工科背景下的无机非金属材料工程专业的培养模式也是一个不断完善的过程。对于地方高校,需要结合地方产业经济,调整培养方案,加强工程实践能力培养和教师服务地方经济能力,加强校企合作,培养具有较强工程实践能力的新工科人才。

在开采金矿过程中,不能采用粗放式的手段处理环境效应,应采用先进的科学技术,边开发边保护,从而达到生态与经济的平衡发展。例如:应用离子交换方式、混凝过滤方式等技术二次利用原材料,有效提升原材料利用的效率,从根本上实现绿色环保,保障金矿的可持续开发。除此之外,在治理矿山问题上,采用先进技术进行生物恢复,针对金矿开采过程中导致的地貌景致损坏以及生态破坏等问题,进行专业技术的改善。

龙泉市位于浙江省西南部浙闽赣边境,属于中亚热带季风气候区(118°43′—119°26′ E、27°42′—28°21′ N) ,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,春早夏长,温暖湿润,年均降水量 1646.9 mm,年均气温17.7 ℃;森林植被属于中亚热带常绿阔叶林,是乌溪江源头之一。研究样地位于龙泉市住龙镇西井村165号小班,该林分是天然次生阔叶混交林,阔叶树种丰富,林分中针叶树种杉木和马尾松在20世纪八九十年代初被人为采伐,之后一直进行封育管理,2004年划为国家级生态公益林。住龙镇公益林有17533 hm2,该林分具有代表性。

[参考文献]

[2]周开发,曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究,2017,5(3):22-35.

[1]吴爱华,侯永峰,杨秋波,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017,(1) :1-9.

[3]朱正伟,周红坊,李茂国.面向新工业体系的新工科[J].重庆高教研究,2017,5(3):15-21.

剩下的就只有米九了,米九都四十好几的人,可一直没处对象。这米九长得不难看,平时心眼也挺好的,为什么一直没成家,村里的说法很多,说的最多的是他干不了男人的事,但大家也奇怪,从没听说他跟任何女人有关系,为什么大家就知道他干不了男人的事?也有缺德的人跟他开玩笑:米九,你这辈子算男人还是女人啊,或者什么都不算?米九也不生气,笑着回答:我可不像你们,只要有个母的都可以。那些人便笑:就是母的,也得有公的伺候啊。米九叹口气:你们根本都不知道什么是爱。

矿化垃圾反应床中含有种类繁多的微生物,如分解纤维素、蛋白质、脂肪等的粘细菌、纤维弧菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等;分解芳香烃及其衍生物的假单胞菌、分枝杆菌、不动杆菌和节杆菌等;降解烷烃、酯类等的诺卡氏菌、链霉菌、棒状杆菌、芽孢杆菌和某些真菌;以及微生物脱氮除磷所必需的亚硝酸菌、硝酸菌、反硝化细菌及聚磷菌等;这些微生物虽然生理生化功能不一,但环境温度都是其新陈代谢的关键影响因素,在床体表层温度15~25℃的范围内,微生物活性较高,生化过程方可正常进行,温度偏高或偏低都不利于微生物的生命活动,从而难以维持系统对污染物的降解能力。

[4]张大良.因时而动返本开新建设发展新工科——在工科优势高校新工科建设研讨会上的讲话[J].中国大学教学,2017,(4):4-9.

[5]陈慧,陈敏.关于综合性大学培养新工科人才的思考与探索[J].高等工程教育研究,2017,(2):19-23.

[6]王丽玫,张春丽.应用型人才培养目标下的师资队伍建设[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2017,17(1):113-114.

图③:根据题意可知,实际参加反应的金属质量相等,根据“Al→Mg→Na→Fe→Zn(旅美哪能铁心)”得知,最终Mg粉比Zn粉产生的H2质量大(终点纵坐标Mg比Zn高),此处正确。再作x轴的垂线,交图像于两点,这两点的意义分别是:消耗等质量的稀盐酸,Zn粉、Mg粉与酸反应产生氢气的质量,根据“实际参加反应的酸的质量相等,则产生的H2质量相等”,垂线与Mg粉图像的交点应重合于垂线与Zn粉图像的交点,所以图像③错误。

[7]施晓秋,赵燕,李校堃.融合、开放、自适应的地方院校新工科体系建设思考[J].高等工程教育研究,2017,(4):10-15.

[8]韦学玉,罗国旗.地方工科院校学生科学素养培育的策略[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2017,17(3):103-107.

[9]陆国栋,李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究,2017,(3):20-26.

[10]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017,(3):1-6.

[11]林健.新工科建设:强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究,2017,(3):7-14.

[12]葛金龙,王传虎.提升地方本科院校无机非金属材料工程专业工程化实践能力探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2015,15(2):114-116.

 
葛金龙,王传虎
《廊坊师范学院学报(自然科学版)》2018年第01期文献

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