發布時間:2022-11-01 06:06:30
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的無機非金屬材料樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
在現代高等教育中,實習是不可或缺的教學環節[1]。通過實習課程,第一能夠讓學生對本專業的生產設備、車間及工作狀態有一個直觀的認識[2];第二能夠幫助學生理論聯系實際從而加深對所學理論知識的理解[3];第三,能夠提升學生的工程實踐能力;第四,能夠培養學生的團隊精神,鍛煉學生的團隊合作能力[4]。重慶科技學院無機非金屬材料專業的實習課程體系包括認識實習、生產實習和畢業實習三部分,經過多年的建設,已取得了很大的成績,實習目標明確,實習方案可行,與一批現代陶瓷、水泥混凝土、新能源材料企業建立了聯系,簽署了實習合作協議,已培養了十余屆合格的本科畢業生。但由于該專業建立時間較短,積淀不足,且行業環境[5]及學生特點也在發生變化,導致該專業的實習教學環節仍然純在或者新出現了一些問題,限制了教學質量的進一步提高。
1實習教學中存在的問題
1.1落實實習企業難
我校是一個二本院校,社會知名度和影響力有限,很難聯系到大型企業實習單位,只能到一些中小型企業去實習,而現在的中小企業大多為民營企業,他們出于安全、技術保密等因素考慮,接納我們實習的意愿往往不高,這導致了我們聯系實習單位非常困難。有些企業雖然也同意我們去實習,但只讓學生走馬觀花的看一遍生產線,從進車間到出車間總共不到兩個小時,這種實習方式很難讓學生有較大的收獲。
1.2學生在實習過程中學習的積極性不高
學生剛進入工廠實習時,由于好奇和新鮮感,還是有一定的興趣的,但實習開始幾天后很大一部分學生就失去了積極性。這是因為,目前的實習方式,大體包括兩類,一類是只能看,不能動手操作的參觀實習,另一類是雖然能夠動手操作,但往往只讓做一些簡單、重復且較繁重的工作;另外,學生在實習過程中只能接觸到車間里的操作工人,這些工人基本都是一些農民工,無法回答學生提出的一些問題。有些企業雖然同意學生在里面實習幾周,但實習三四天以后,學生發現該看的都看完了,剩下的時間再實習不過是重復同樣的事情,無法將實習再深入下去,因此很快失去了熱情。
2解決措施
面對這些存在的問題,我們既要發揚已有的好的方法及模式,又要敢于嘗試改革創新,從而推動無機非專業實習教學質量的提高,為培養高素質的工程應用型人才奠定基礎。筆者有多年帶實習的經歷,結合本專業實習的具體特點,再參考相關文獻資料中報道的提高實習質量的辦法,總結出了以下幾條適應我校無機非專業實習的改革措施。
2.1充分發揮校友的作用來聯系實習企業
我校無機非金屬材料專業已有10余屆的畢業生,很多校友從事于本專業領域的工作,部分優秀友現已成為單位的骨干或領導,這些校友是學校的寶貴財富,通過他們聯系實習企業必然事半功倍。但本專業建立以來,只開過一次校友會,這是不夠的。我們應該通過多種方式加強學校與校友之間的聯系和合作,使校友資源能夠為專業建設發展提供實質性的幫助。首先,校友聚會的頻次應該加大,至少5年一次;第二,每年的畢業答辯,可以請一些校友作為企業老師參與進來,這樣既可以提高答辯的質量,也可以加強同校友之間的聯系;第三,教師的一些科研項目,也可以邀請校友參與進來。
2.2以產學研為紐帶加強與企業的聯系
我校無機非金屬材料專業擁有熱等靜壓爐、高真空鎢絲爐、全自動壓機、原子力顯微鏡、維氏硬度計等先進的儀器設備,同時,還具有一定的人才優勢,如擁有一批本專業領域的博碩士教師,這是一般的中小企業所不具備的;企業熟悉市場,了解市場的需求是什么,同時,企業具有產品規模化工業生產的能力,這是高校不具備的。因此,兩者是具有合作基礎的,企業提出需求,學校則以科研課題的方式來協助企業開發新產品或者改進產品。在校企合作中使企業獲得實實在在的好處,那么企業自然愿意接納學校去實習。
2.3改革實習方式與考核方式
本專業現在的實習方式是,進廠前學生先在互聯網上查一下該企業的資料,對該企業有一個簡單的認識,進廠后,分組在各個崗位輪流實習,以參觀實習為主,少數企業允許學生做一些簡單的工作。這種實習方式不能夠激發學生的積極性。可以由提問式生產實習方式[6]來代替傳統的實習方式,進廠前不僅要讓學生通過互聯網查閱實習廠家的資料,老師還要通過PPT或視頻的方式為學生介紹該企業及相應產品的生產工藝及應用等,然后將學生分組,讓每組提出至少十個問題,學生需要在實習的過程中自己去尋找這些問題的答案。對學生進行考核時,他們所提出的問題和對問題的解答,都要作為打分的依據。基于重慶科技學院為二本院校這一實際情況,我們應該堅定不移的走應用型大學的建設道路,要將辦學與本地區的產業特點相結合,發揮自身的人才優勢和設備優勢,為本地區企業的轉型升級做出的貢獻,切實的做到產學研結合,那么實習單位聯系困難的困境就會迎刃而解。在實習過程中,要讓學生帶著問題去實習,同時力爭做到將實習考核滲透到實習過程中,而不是簡單的只以最后那份實習報告作為評分的唯一依據。
參考文獻
[1]陳平,陳俊,趙艷榮,等.地方高校無機非金屬材料專業實踐教學體系教學改革研究[J].教育教學論壇,2015,(3):85-86.
[2]武元鵬,李星,李海敏,等.新能源材料與器件專業生產實習教學探索[J].廣東化工,2016,43(318):149-150.
[3]王金香.無機非金屬材料專業生產實習教學模式的改革探討[J].徽化工,2016,42(2):107-108.
[4]李穎,王海闊.基于學習成果的認識實習教學模式創新與改革[J].河南化工,2015,32(7):61-63.
[5]王慶平,鄭林義,朱金波.無機非金屬材料工程專業生產實習模式的研究[J].廣東化工,2016,43(317):125-126.
料是一種具有優良性能的能源材料,其在我國的經濟發展中占有非常重要的地位,其不論是在建筑領域、信息技術領域還是在科研領域等都有著非常重要的作用,所以對于無機非金屬材料要加緊其研發的力度,以適應當前社會發展的需要。以下就主要的對無機非金屬才來的應用現狀和其未來的發展的趨勢做研究分析。
關鍵詞:無機非金屬;應用現狀;發展趨勢;探析
隨著我國經濟的不斷的發展,各個領域對于能源的需求量隨著不斷地增大,無機非金屬材料在各個行業的發展中有著非常重要的作用,無機非金屬材料的良好的發展將對于我國經濟發展有著非常重要的作用,所以要加快無機非金屬材料的研究開發,為我國國民經濟的發展做保障。
1、無機非金屬材料概況
當前無機非金屬材料已經在各個行業得到了廣泛的應用,無機非金屬材料主要的有以下幾個方面的優點:整體性,無機非金屬材料具有比較穩定的化學性質,其一般不容易發生老化和風化現象,在耐久性和有效性上也符合要求的標準,具有很強的整體性。防水性能,無機非金屬材料的結構非常緊密,具有較好的防水滲透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的滲透;防火性能,因為該材料本身為無機物,其是屬于非燃燒類的材料;耐候性強,無機非金屬材料使用的面積比較廣泛,其廣泛的應用于溫帶、熱帶和寒帶,并且還能夠在干燥、潮濕等氣候比較差的環境中起作用;抗腐蝕性,無機非金屬材料的化學特性和物理特性決定其具有一定程度的防腐性;
2、無機非金屬材料應用現狀
2.1傳統無機非金屬材料存在的問題
我國傳統的無機非金屬材料在發展的過程中存在著很多的問題:首先其產品的等級比較低,在傳統的無機非金屬材料中,大多數的產品的等級都是比較低的,比如:水泥的質量,我國水泥的平均的強度僅為50%,而發達國家的水泥平均的強度占90%,其質量嚴重的不合格;其次是資源的消耗和能源的消耗比較高,由于當前資源的無序的開發和未充分的利用,造成了沒必要的能源的浪費,在其能耗上更是有著大量的消耗。相應的資源和能源的高消耗,從而是環境受到了嚴重的污染,這將直接的影響到人們的健康,造成不必要的疾病的發生。
2.2無機非金屬新材料研發存在的問題
我國當前在無機非金屬材料的研發上雖然取得了不錯的成績,但是整體上距離發到國家還有很大的不足。其主要的表現在基礎設施和技術相對的比較的落后,我國對于無機非金屬新材料的研究開發的起步比較晚,對于科研的費用以及相應的人力的投入還不是非常的充足,這也就嚴重的影響了無機非金屬新材料的開發的力度。另外我國的制備技術也比較的落后,其相應的生產能力和生產的效率都比較低,這樣會嚴重的影響到無機非金屬材料產品的質量和生產的效率。此外就是無機非金屬材料的本身性能比較低,其相應的品種也不齊全,在新材料的研發過程中要使用相應的無機非金屬的原材料,許多關鍵的配套原材料還需要進口,這樣就會導致材料的性能和質量存在著不少的問題,同時還會受到技術和設備落后等條件的限制,這樣就嚴重的影響到非金屬材料研發的進行。
3、無機非金屬材料發展的趨勢
3.1低維化發展
無機非金屬材料會向著低維化的方向發展,在低維化的發展上主要的表現在宏觀和微觀兩個方面,在宏觀上面低維化是從體材料向薄膜材料和纖維材料的發展,現代的信息功能器件一般如光電子和微電子等都是由集成化,在此期間主要所使用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊的作用主要的體現在結構材料也可以使用薄膜來改性,從而使結構材料的整體的性能增強。另外作為結構復合材料的主體的纖維同樣的也起著重要的作用,比如:光通信過程中的光信號的調制、放大以及選模等一般都是通過纖維來完成的,使其最終形成了纖維光網和光路。從其微觀上來講,無機非金屬材料的結構和織構上的尺寸都是非常小的,當前人們更加的關注的是納米尺度上的材料,在無機非金屬材料主要的是向著納米材料的合成和組裝等方向發展。
3.2復合化發展
無機非金屬材料向著復合化的方向上發展是必然的發展趨勢,其復合化方向發展的最終是以應用為目標的,當前無機非金屬材料已經廣泛的應用到鋼筋混凝土以及鋼玻璃等方面,其主要的是使用有機高分子和無機玻璃纖維所組成,此種結構材料為主的復合型材料比一般單一的結構材料更加的具有使用的價值,更加的符合當前時展的趨勢。
3.3智能化發展
材料的智能化已經成為當前人們所關注的焦點,材料的智能化主要是指材料性能的多元化,能夠接受到外部環境變化的信息,并且能夠及時的進行反饋。智能化功能材料大部分為多片壓電以及鐵電陶瓷的復試結構,當前的主要的發展方向是建筑材料的智能化的發展,提高建筑材料的安全的使用性能。
3.4節能和降耗方向的發展
傳統的無機非金屬材料是一個環境污染嚴重以及相對的能耗比較高的發展領域。隨著可持續發展戰略的提出,在各個行業中的發展中要堅持可持續發展的理念,為此就要改變傳統比較落后的經營的理念和生產方式。在未來無機非金屬材料中的發展中,要進行科研研發的力度,探索出相對污染小并且能耗低的新型的合成工藝,從而使產品的性能得到提高,使無機非金屬材料的生產結構更加的合理完整。
總結
無機非金屬材料由于其良好的性能,以及被應用到生產生活中的各個領域中,其對于我國經濟建設的發展起著非常重要的作用,其的發展帶動了各個科學領域的創新,推動了科學技術的快速的發展。
參考文獻
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1.1構建有利于提高學生綜合素質的實驗教學體系
無機非金屬材料專業實驗教學的改革必須突破傳統的實驗教學模式,按照素質教育的要求,以提高學生的綜合素質為目的,以培養創新能力為主線,采用核心化、多層次實驗教學體系結構。核心化是指服從實驗目標,以培養應用型、創新型人才為核心;多層次是指實驗內容設置劃分多個層次:基礎無機非金屬材料科學實驗(基本技能和基本方法)、綜合型實驗(學科間交叉)、專業設計型實驗。精煉基礎(無機非金屬材料科學基礎實驗、玻璃工藝實驗、陶瓷工藝實驗、水泥工藝實驗)實驗內容,使其與理論知識同步,以驗證性實驗為主,小綜合實驗為輔,既加深理論知識的理解,又培養實驗基礎技能與應用。在大三下學期增加綜合型實驗,此類實驗內容為至少兩個二級學科之間的交叉,這樣可以鞏固學生的實驗技能,并且加強不同學科之間的關聯,使學生能獨立完成實驗方案確定、原材料檢測、材料制備、材料性能檢測、材料結構分析等實驗內容,鍛煉學生解決實際問題的綜合能力。在大四上學期,為了幫助學生就業以及進一步深造和后面的畢業論文打下基礎,增加專業方向設計性實驗,以設計為主,講究與工廠實際內容和研究熱點相符的研究型實驗,以培養學生解決問題的能力,從而培養創新意識。另外,新的實驗教學體系要加強對學生的個性發展,實驗內容應設立必做實驗項目、選做實驗項目和研究性實驗項目,以滿足不同層次學生的需求,貫徹因材施教的原則。
1.2采用利于培養創新應用型人才的實驗教學方法
(1)在實驗教學中,改進實驗教學方法,采用電子視聽設備和多媒體網絡技術等多種輔助教學手段,將原來分離的理論課及實驗課教學合二為一,使原來課堂上枯燥乏味的專業課及實驗課變得生動形象,易于理解。通過下載精品課程實驗錄像,展示實驗儀器的內部結構及操作方法。通過自制和下載FLASH動畫展示實驗原理及實驗過程中的細小變化,通過到企業拍攝的生產實況錄像給學生一個真實的生產環境。通過多媒體輔助教學,能夠將生澀、抽象、難懂的知識形象化,具體化,提高學生的學習興趣和積極性。尤其對無機非金屬材料專業中的大型及昂貴的工廠設備原理、設備、方法的理解與掌握起到了很好的輔助作用,為學生提供反復觀摩實驗過程,加深理解實驗原理的機會。
(2)在實驗過程中,改變實驗指導方法,強化學生能力培養。采取“以學生為主體,以教師為主導”的教學模式,變“被動”實驗為“主動”實驗。使實驗教學的各個環節、各個層次都能鍛煉學生的動手能力,充分發揮學生的積極性和創造性。教師只提供指導,實驗由學生自主完成。這樣就要求學生實驗前必須認真準備,查閱相關文獻,自己設計實驗方案和數據表格等。通過實驗促進學生個性的發展和創新能力的培養,使學生成為主動實驗的參與者、探索者。讓學生解決實驗中遇到的問題,提高實驗效果,增長實驗經驗,鍛煉實驗技能。實驗結束后要引導學生去思考實驗中的問題。
1.3建立科學、公正的考核體系
實驗教學的考核方式直接影響著學生參與實驗的積極性。新的實驗教學模式應改變傳統以實驗報告作為主要評分依據單一考核方式,對不同類型實驗采取不同的考核手段,使考核更加客觀公正,并且讓不同類型的學生發揮各自的特長,亦可有效杜絕實驗報告抄襲和雷同的現象。無機非金屬材料工程專業實驗教學的考核重點應是對學生綜合實驗技能的掌握程度、動手能力和解決實際問題能力的考核。對于基礎性實驗的考核以實際操作與實驗報告為評價依據,其中實際操作現場考核,實驗報告應為學生獨立完成的,無固定模板,教師對其做出綜合判斷,兩項綜合評定為其最終成績;對于綜合性實驗的考核,以答辯的形式評定成績,采取抽簽的形式,確定每個選擇答辯評定成績的學生必須答辯的實驗題目和內容,答辯結束,要求學生針對答辯題目與內容提交自己答辯情況分析和最佳答辯結果書面報告。教師依據學生就實驗內容設計與結果分析方法等問題的答辯和書面總結情況評定學生成績。對于設計性實驗的考核,可建議學生撰寫相關的科技論文,通過引導學生針對所做的實驗內容,有目的的查閱文獻、分析問題,最終解決問題,以論文的形式呈交實驗報告,全面鍛煉學生的研究與創新能力。
1.4增加無機非金屬材料專業實驗室安全課程
筆者在美國訪學期間對美國大學實驗室安全教育系統(EHS)印象深刻,其教育形式多樣,內容齊全,非常值得我們借鑒。為此,無機非金屬材料專業實驗教學新模式中應引入類似美國EHS管理系統。無機非金屬材料實驗室要強制實行安全訓練課程及考試制度,實行硬性的安全教育和實驗室準入制度。在進入實驗室之前,每個學生都必須進行安全培訓與考核,最好相關部門建立一套安全教育網絡學習系統,設立包括一般實驗安全、安全用電、防火、逃生以及如何使用有毒有害、易燃易爆的實驗品等在內的多個專門培訓課程,并通過考核作為進入實驗室的前提條件,考試不合格者禁止進入相關實驗室,必須重修合格后才準進入實驗室。另外,還可以借鑒美國高校的做法,拍攝不同內容的專題安全教育影片,放到相關網絡系統中,供有需要的人員下載或在線觀看和使用。
2結語
關鍵詞:開放式實驗;實踐教學;產學研
新的高等教育理論認為,培養、訓練具有解決科學問題能力和綜合實踐能力的人才要比培養單純接受知識的學生重要得多。把學生培養成為具有創新能力的高素質人才,以適應我國社會主義現代化建設的需要,是當代高等教育的目標。
高校實驗室作為高等教育的一個重要組成部分,對于培養學生實踐能力和創新精神、提高學生綜合素質具有特殊作用。隨著實踐教學改革的深化,開放式實驗教學模式近幾年越來越受到人們的重視。開放式實驗教學模式改變了傳統實驗教學局限于驗證原理、單純掌握操作技術以及依附于理論課的情況,充實和改革了實驗教學的內容。開放式實驗教學模式在培養學生的科學思維、創新意識和提高學生的綜合能力方面是傳統實驗教學模式所無法替代的。實驗教學的改革的主要目的就是要拓展學生的知識面,培養學生分析問題和解決問題的能力、聯想和創新的能力,從而提升學生的綜合素質。
2004年我們承擔了河北理工大學教改重點資助項目:“開放式實驗教學的方法和管理對策研究”,對無機非金屬材料實驗室的開放式實驗教學進行了研究和探索。摸索出“基礎實驗與綜合型實驗、綜合設計型實驗相結合,規定實驗與自選實驗相結合,鼓勵學生自己設計實驗,在實驗室實驗與在實驗基地實驗相結合;學院教師當導師與吸納社會高級工程技術人員當副導師相結合”的實踐教學模式。基本形成了“科學構建與理論教學體系既密切相關又相互獨立、內容循序漸進、層次分明、特點突出、開放式”的實驗、實踐教學體系。以實驗室為主,實驗基地為輔,“產學研”相結合,共同進行了開放式實驗、實踐教學活動。
一 緊密結合理論教學體系,獨立設置實驗、實踐課程
根據無機非金屬材料學科課程設置,按水泥、陶瓷、耐火材料三個方向獨立設置了《無機材料物化性能實驗》、《水泥專業實驗》、《陶瓷專業實驗》、《耐火材料專業實驗》實驗課程以及《無機非金屬材料專業認識實習》、《無機非金屬材料專業生產實習》、《無機非金屬材料專業畢業實習》實踐教學課程。
二 內容循序漸進、層次分明
根據學生各個學習階段培養的要求,按如圖1所示的順序進行實驗、實踐教學活動。
三 實驗、實踐教學特點
“產學研”結合共同開展實驗、實踐教學活動,使實驗項目、課題來源廣泛,結合實際且充分利用學校和社會資源。如圖2所示。
四 進行實驗室的開放
實驗室實行全方位、全天候的對內、對外開放。
從2004年5月份開始,實驗室的各個測試室和儀器設備等實驗條件對學院內研究生、教師實行了全天候的開放。給研究生導師、研究生配備了工作室和計算機以及相關實驗室的房間鑰匙,研究生導師、研究生在任何時間都可以在實驗室進行課題研究。在本科生各個實驗教學階段的周期內,對他們實行全天候開放。社會相關院校、科研單位、企業的科研人員隨時可以利用實驗室的資源,開展科學研究、性能測試。隨時為社會開展技術咨詢、技術服務、項目合作、成果推廣等服務。
五 進行實驗教學軟件建設
首先組織編寫了《無機非金屬材料實驗教程》,并由冶金工業出版社出版。教程包含了從基礎實驗到現代測試實驗、綜合性實驗、設計性實驗的內容,為本科生選做實驗課題提供了內容,為實驗教師編制實驗指導書和實驗講義提供了參考,為研究生開展課題研究提供了幫助。
制定和修訂了20余項實驗室的管理制度,保證了開放式實驗教學的進行。 重新修訂了實驗教學大綱。《無機材料物化性能實驗》、《陶瓷專業實驗》、《耐火材料專業實驗》、《水泥專業實驗》四門實驗課程的21項實驗項目,從原來的驗證式實驗,修訂為綜合性實驗。使綜合實驗占實驗課程和實驗項目的100%。促進了實驗教學水平的提高。
六 進行實驗、實踐教學基地建設
唐山市無機非金屬材料重點實驗室由河北理工大學、唐山陶瓷股份有限公司、河北省冀東水泥集團有限責任公司共同組建,構建了一個適合于唐山市無機非金屬材料行業發展的科技平臺、建立一個能夠充分發揮院校與企業優勢,調動各方面科研積極性的機制;對促進唐山市無機非金屬材料行業脫困和產業發展,加快唐山市無機非金屬材料高新技術研究與應用,將起到重要的作用。同時在唐山市重點實驗室的建設中,教師爭取到唐山市科研項目10余項,獲得20余萬元的經費資助。教師科研項目的增加,提高了本科生、研究生畢業課題研究的質量。 在唐山時創耐火材料有限公司、唐山隆達骨質瓷公司等8個單位建立了實驗教學基地。
重點實驗室的建設和實驗教學基地建設,實現了實驗儀器設備、實驗場所等基礎條件的共享,創造了系列的實驗基礎條件,滿足了本科生研究生的實驗、實踐教學的需要。
七 進行實驗、實踐教學所需基礎設施、設備建設
重點實驗室的建設和實驗教學基地建設,實現了實驗儀器設備、實驗場所等基礎條件的共享。同時04-06年增加了近百萬元的高溫電爐等儀器設備和實驗經費投入,為實驗教學創造了基礎條件。
目前,包括重點實驗室在內的4000平方米實驗面積,500多臺套的儀器設備,包括449C綜合熱分析儀、9510壓汞法孔結構測定儀、C80微量熱儀、L230激光粒度分析儀、熱膨脹儀等大型、精密儀器,實現了從物料破碎、粉磨、混合、成型、高溫煅燒、物相分析、顯微結構分析、化學分析、孔結構分析、熱分析、粒度測定、制品的各種物理性能檢驗等實驗,創造了系列的實驗基礎條件,滿足了本科生研究生的實驗、實踐教學的需要。
八 開放式實驗、實踐教學結碩果
由于軟硬件的建設,使科研課題來源廣泛、更接近科學研究前沿,更適合于應用科學研究,更接近于生產實際,提高了科研立項的數量和質量。學生的實驗課題直接來源于導師的科研項目和企業生產實際課題。這樣,使研究工作進展順利,研究成果可直接在工業企業進行轉化。
不完全統計,在2004年至2006年5月期間,學生參與的科研工作取得了顯著的效果。共獲獎4項、鑒定14項、60余篇,其中被SCI、EI收錄22篇、出版著作2部、獲國家實用新型專利1項,受理1項。
多數科研課題來源于企業,科研成果轉化順利。兩年來,共有10余項科研成果直接在唐山陶瓷股份公司、冀東水泥集團有限責任公司、惠達陶瓷集團、隆達骨質瓷公司等單位進行了轉化,為企業取得社會經濟效益上億元。
學生廣泛參與研究工作,為科研立項奠定了前期研究基礎,使科研立項取得了自主爭取國家自然科學基金項目的歷史性突破。其中,“高抗熱震氧化鋯-鈦酸鋁復相材料的結構性能設計”、“具堿性催化功能的Al-Si-O-N介孔材料制備和表征”2項獲國家自然科學基金項目資助。“金屬-氮化物結合滑板抗損失機理研究”、“長余輝玻璃的制備和長余輝機理的研究” 2項獲省自然科學基金項目資助。“納米材料的制備及應用關鍵技術研究”等10余項獲省市級科研項目資助。反過來,科研項目數量和質量的提高,為開放式實驗教學奠定了堅實基礎。
進行開放式實驗、實踐教學提高了學生的素質。提高了學生參與科研、創新活動的主動性積極性,使學生學到專業的前沿知識。通過參與科研項目,學生查閱大量的科技資料,通過學習、歸納整理,可系統地掌握相關科技前沿知識,為今后工作奠定比較豐富的科技知識基礎。學生進一步掌握了科研方法,掌握所需儀器設備的操作,提高了學生動手能力。
通過近幾年的開放式實驗教學實踐,我們覺得提高的是教學質量,受益的是廣大學生。實驗教學改革任重道遠,我們將不斷探討新的實驗內容、實驗方法和實驗手段,不斷地完善和改進實驗教學模式和體系。
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【關鍵詞】煤矸石,無機非金屬,材料,綜合利用
中圖分類號: TU522 文獻標識碼: A
一.前言
煤矸石制磚是近年來煤炭企業的一個熱門話題,它節能、節地、利廢、環保,符合國家產業政策,具有良好的經濟效益與社會效益。煤矸石制磚技術在國內已經成熟,針對煤矸石在無機非金屬材料方面的綜合利用進行深入的研究和探討。
二.煤矸石概述和現狀
1.概述
煤矸石是一種與煤伴生的巖石,在采煤和洗煤過程中被分離出來,屬于沉積巖的范疇。經晶相分析及X射線衍射分析,煤矸石所含的礦物主要有長石、高嶺石、蒙脫石、石英、云母、方解石等。但不同地區形成煤矸石的地質條件一般不同,所以不同地區甚至即時同一地區但不同礦區的煤矸石所含礦物一般也有所差別,致使其化學組成和其他礦物比較起來也較為復雜。但從結構成分方面來說來說各地煤矸石大都屬于CaO-SiO2-Al2O3系統,一般以硅、鋁的氧化物為主要成分,并含有少量的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等,以及微量的鈦、鋇、鈷等稀有金屬。
雖然煤矸石與粉煤灰、礦渣等同屬于CaO-SiO2-Al2O3系統,但大多數煤矸石中的CaO含量遠低于礦渣,而且煤矸石的晶型較穩定,結構缺陷很少,因此活性較差,但仍然存在一定的潛在的活性。煤矸石的活性是指它具有一定的火山灰質材料的活性,即在調水后本身并不能硬化但與一些固化劑如石灰混合,加水拌合成膠泥狀態后不但能在空氣中硬化,而且能在水中繼續硬化的性質。
2.我國煤矸石綜合利用現狀
我國綜合利用煤矸石已有幾十年的歷史,但到目前為止,煤矸石綜合利用率不高。主要表現在技術裝備落后,企業規模小,發展后勁不足,競爭能力弱等方面。目前我國綜合利用煤矸石技術及裝備水平達到國際20世紀90年代先進水平的比例還不高,一些技術含量較高的煤矸石綜合利用技術還未得到廣泛應用。據有關資料報道,美國、英國、德國等發達的西方國家對煤矸石的綜合利用率已達到90%以上。而我國這樣一個以煤炭為主要能源的國家對煤矸石的綜合利用率僅為50%。這導致目前我國煤矸石的堆存量還以每年1.5~2.0億t的速度增加,矸石山的危害日益嚴重。
因此,應加大對煤矸石綜合利用工作的力度,加強煤矸石綜合利用技術的開發和推廣應用,最終實現煤矸石變廢為寶,促進煤炭工業健康發展和國民經濟的可持續發展。同時,解決煤矸石的處理和利用問題也是煤礦開采和環境保護部門的重要課題。
三.對煤矸石的綜合循環利用特點
1.減少占地,治理復墾
在土地資源尤其是耕種土地日益緊張的今天,將堆置煤矸石的大片土地資源騰出來后,經過土質治理后,還田與農,加上替代節省的土地資源,又將解決多少人的吃飯問題,周邊地區百姓的菜籃子、米袋子又將更加豐裕起來。
2.改變礦區景觀,減輕礦區及周邊地區的污染煤矸石綜合利用后,礦區的黑乎乎煤矸石山漸漸消失,取而代之的將是一片生命的綠色。
3.增加礦區新產業,帶動礦區經濟二次騰飛
煤矸石的綜合利用,將在礦區形成新的產業鏈,會生產出更多的衍生產品,不但減輕了礦區的公害,而且會產生巨大的投入產出差,產生巨額的經濟效益,無疑會給礦區的經濟發展提供了強勁的動力。
4.實現產業轉移及勞動再就業
目前,我國大部分地區的煤炭資源面臨枯竭的現實,到那時,從業人員無煤可采,面臨的將是失業的現實。但礦區的大量廢棄物煤矸石的綜合利用,可使單一煤炭開采向發展煤矸石綜合利用產業轉移,及早的實現產業轉移,不僅能使現有從業人員免除失業危機,而且煤矸石綜合利用產業還將提供大量新的就業崗位,更符合當前的產業政策。
言而概之,煤矸石的綜合利用不僅是簡單廢物利用、變廢為寶,而且是新時代的要求,是利國利民、大有可為的事業。
四.煤矸石在無機非金屬材料方面的綜合利用
1.利用煤矸石生產建筑材料
利用煤矸石生產的建筑材料及其制品主要有:煤矸石磚、煤矸石砌塊、煤矸石通用水泥、煤矸石特殊水泥、輕集料、馬賽克及釉面磚等。這是煤矸石綜合利用的又一重要方向,也可消耗大量的煤矸石。
(1)煤矸石制磚技術利用與粘土成分相近的煤矸石制磚,可以做得燒磚不用土、不用煤或少用煤,即節地又節能。用煤矸石制磚的主要工藝流程為:破碎粉磨攪拌壓制成型干燥(排濕)焙燒成品。矸石磚與傳統的粘土磚相比較其強度和耐腐蝕性都優于粘土磚,且干燥快、收縮率小。
(2)煤矸石制作水泥
把煤矸石應用于水泥工業的研究,國內外已做了大量的工作。研究和實踐表明,利用煤矸石生產水泥熟料、普通硅酸鹽水泥、無熟料或少熟料水泥以及特種水泥(如快硬水泥、雙快水泥、噴射水泥等)都有著廣泛的應用前景。
煤矸石代替粘土燒制硅酸鹽水泥熟料。在燒制硅酸鹽水泥熟料時,摻入一定比例的煤矸石,部分或全部代替粘土配制生料。煤矸石主要選用洗矸,巖石類型以泥質巖石為主,砂巖含量盡量少。
以煤矸石做混合材料磨制各種水泥。用做水泥混合材料的煤矸石要求碳質泥巖和泥巖、砂巖、石灰巖(氧化鈣含量>70%),通常選用過火或煅燒過的煤矸石。
2.利用煤矸石生產肥料
利用煤矸石為原料生產農用肥料,在國內外已經得到應用。煤矸石中約含有15~20%的有機質,并含有豐富的植物生長所需的B、Zn、Cu、Co、Mn、Mo等微量元素。某些煤矸石中的N、P、K及微量元素的是普通土壤的數倍,經過加工可以生產有機肥和微生物肥料。
微生物肥料是近年來發展生態農業和綠色食品的新產物。煤矸石中含有大量的有機物,是攜帶固氨、解磷、解鉀等微生物最理想的基質和載體。煤矸石微生物肥料生產工藝簡單,耗能低、投資少,生產過程中不排渣。例如:南票礦務局與中國農科院合作開發的“金豐牌”I微生物肥料,山東龍口礦務局與北京田力寶科技研究所開發生產的“田力寶”微生物肥料均取得了很好的社會效益和經濟效益。
3.利用煤矸石制取新型材料
(1)煤矸石合成碳化硅(SiC)碳化硅材料的優異的高溫強度,高導熱率,高耐磨性和耐腐蝕性在磨料、耐火材料、高溫結構陶瓷、冶金和大功率電子學等工業領域廣泛應用。工業上生產碳化硅主要是以石英砂、石油焦碳或優質無煙煤作原料,在爐中給高溫電熱還原生成碳化硅,是一種高耗能,高污染的工業。而采用高硅煤矸石與煙煤作原料,用工藝合成碳化硅與傳統原料相比其反應速度快且反應溫度低,可以代替石英砂和大部分價格較貴的石油焦碳,并可以降低能耗和生產成本,具有較高的應用價值和應用前景。這是煤矸石綜合開發利用的一條新途徑。
(2)煤矸石制備4A分子篩傳統的分子篩生產,國內外大部分采用氫氧化鈉,水玻璃和燒堿等化工原料合成的方法。由于這種原料短缺,價格昂貴,生產工藝流程較復雜,且生產成本高,阻礙了分子篩應用范圍的擴大,而利用富含高嶺石的煤矸石生產分子篩,原料豐富廉價,工藝流程簡單,成本低廉,具有較強的市場競爭力。
4.煤矸石生產輕骨料
輕骨料是為了減少混凝土的密度,而選用的一類多孔骨料,輕骨料應比一般卵石、碎石石密度小得多,有些輕骨料甚至可以浮在水上。用煤矸石生產輕骨料的工藝大致可分為兩種:一種是用燒結機生產燒結型的煤矸石多孔燒結料;另一種是用回轉窯生產膨脹型的煤矸石陶粒。國外大多采用燒結機生產煤矸石多孔燒結料來作輕骨料。
用煤矸石燒制輕骨料的原料最好是碳質頁巖或洗煤廠排出的矸石,將其破碎成塊或磨細后加水制成球,用燒結機或回轉窯焙燒,使矸石球膨脹,冷卻后即成輕骨料。
五.結束語
總之,煤矸石的綜合利用不僅能夠節約資源,保護環境,還能夠大力發展循環經濟,加快資源節約型、環境友好型社會建設。積極提高煤矸石綜合利用的效率和科技含量,以及煤矸石的經濟附加值和有效成分的綜合利用率。
參考文獻:
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一、首先要讓學生認識無機非金屬材料工業潛在污染的來源和危害
無機非金屬材料的生產工藝中,大多都要經過原料粉碎、熱處理、成型和干燥等工段。如果不采取有效措施,其中的每一個環節都可能對環境產生污染。
1.大氣污染。無機非金屬材料的生產工藝中,對大氣的污染主要有以下三個方面:一是燃料所產生的煙塵和物料處理過程中所產生的粉塵;二是燃料燃燒或礦石分解所產生的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物等有毒氣體;三是物料在高溫反應時所產生的有毒氣體和塵粒,包括氟、鎘、鉛、砷等及它們的化合物。大氣污染危害甚大。1952年12月5日清晨,英國倫敦城市上空一帶為高氣壓所控制,地面處于完全無風狀態,霧很大,從工廠和家庭排出的煙塵和二氧化硫與霧滴結合形成污染物濃度很高的煙霧,致使數千人生病死亡,這就是著名的倫敦型煙霧。當代世界面臨的主要大氣環境問題如溫室效應、酸雨、臭氧層變薄和出現空洞、洛杉磯煙霧等都是由于大氣中的污染物超標引起。大氣污染已經嚴重的危害了地球的生態環境。
2.水污染。無機非金屬材料的生產工藝中,水既是生產原料,也是溶劑、洗滌劑、冷卻介質和傳遞介質。在使用過程中,水中會混入各種各樣的雜質或者溫度升高,成為廢水。如果不進行相關的處理,含有酚、砷、氟等有害物質和粉塵、泥砂、煤灰渣等懸浮物的廢水排入水體,會危害水中的生物,淤塞河道,極大的降低水的使用價值。水體污染會造成水質惡化,危害人體的健康,破壞生態環境。3.噪音污染。伴隨著無機非金屬材料的生產過程的噪聲污染也是人們生活中的公害之一。無機非金屬材料的生產過程的噪聲主要產生于風機、機械設備和電機等運行之中,它們強度大,連續不斷。它對人體造成的影響主要表現在:持續不斷的噪聲刺激會損傷人的聽覺導致耳聾,影響人體的睡眠導致神經衰弱癥,此外噪聲對人體生理和心理的影響也十分嚴重。
二、了解污染控制的相關標準,學習污染控制的各種技術手段
環境保護可以從兩方面加以研究:一是改善環境,降低環境負荷;二是制造環境負荷低的制品或研究環境負荷低的制品生產工藝。環境負荷大致分為污染型環境負荷和消耗型環境負荷兩種。污染型環境負荷是指向水、大氣中排放污染物質,是傳統的環境問題。消耗型環境負荷主要是指能源、資源的消耗,排放出大量的廢棄物等。環保教育是社會主義精神文明建設的重要組成部分,關系著經濟的發展和人民的健康。傳播環境知識、提高環保意識和環保責任感是學校教育的重要任務。我國在1962年頒布了工業企業設計的衛生標準,首次對居民區內大氣中的12種有害物質規定了最高允許濃度。后于1982年頒布了國標GB3095-82《大氣環境質量標準》,1996年頒布了GB3095-1996《環境空氣質量標準》,用以替代GB3095-82。對二氧化硫(SO2),二氧化碳(CO2),氮氧化物(NOx)等污染物的評價給予了定量的指標。國家頒布GB8978-1996《污水綜合排放標準》、GB3838-2002《地表水環境質量標準》和GB3096-93《城市區域環境噪聲標準》等對各種工業廢水的排放、噪音的控制等進行了限制。環境保護工作不僅僅是環保行政部門的事,它與我們每個人的工作和生活都息息相關。對于專業技術人員,要在了解環境污染的危害和環境治理的標準的基礎上,努力學習掌握相關的環保技術。防治空氣中的煙塵污染可以改革燃料組成,采用灰分少的優質煤、油或者天然氣等潔凈燃料,改進燃燒設備和燃燒方法,減少煙氣中碳塵的含量。防治粉塵要盡量減少粉料的運輸,采用相應的收塵設備并對不同的污染物采用相應的防治措施。對于廢水的防治和處理應該根據污染物的類別分別采取凈化處理措施。如對于固體懸浮物一般采用沉淀法,利用懸浮物的沉降特性使其與水體分離,對于含砷的廢水可以采用硫化物沉淀法等利用砷與其他物質形成穩定的沉淀物除去水中的砷,而對于含鉻的廢水則利用六價鉻的氧化作用,加入適當的還原劑使其還原為低價的鉻離子再用沉淀法除去。對于噪音污染首先要從聲源上減少噪聲的產生,設計和選用低噪音的設備,改進生產工藝和操作方法,當聲源控制受到限制時就應當考慮從噪音的傳播途徑上采取措施,有效的利用建筑物、綠化帶等地形地物使噪聲衰減,等等。
關鍵詞:無機材料技術經濟 無機非金屬材料工程專業 教學實踐
中圖分類號:F062.4 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2017)02-241-02
一、引言
我國主要無機非金屬材料產品水泥、玻璃、建筑衛生陶瓷等產量多年居世界第一位,新型無機非金屬材料不斷涌現。無機非金屬材料工程專業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與分析、材料的制備、材料成形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。技術經濟學是一門綜合性實用性和操作性都很強的應用經濟學科,其主要是運用經濟學的基本原理研究技術領域的經濟問題和經濟規律,尋找技術與經濟的最佳結合。目前不少高校非常重視技術經濟學課程的教學,不僅在經濟管理類專業,而且在理工類各專業也開設了該課程。為滿足創新型工程人才培養的需要,使學生掌握無機材料技術經濟分析和評價的基本原理和基本方法、更好地適應行業工作,佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料專業在2013版培養方案中設置了《無機材料技術經濟》作為專業選修課。本文分析了我國高校工科專業開設技術經濟課程的現狀,介紹了佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料專業“無機材料技術經濟”課程建設情況。
二、我國高校工科專業開設技術經濟學課程的現狀
目前,我國不少高校已充分認識到技術經濟學課程的重要性,紛紛在工科專業中開設技術經濟學課程。如清華大學、天津大學把該課程作為全校理工類學生的必修課,浙江工業大學把該課程作為全校各工程類專業的公共必選課。西安建筑科技大學材料工程專業開設此課程,華北水利水電學院在工科專業開設《工程經濟學》課程。石油大學技術經濟學課程是該校各工程技術專業研究生和本科生的選修課。廣西大學電力系統及其自動化專業開設了“電力技術經濟”課程,浙江科技學院工科專業開設技術經濟學課程。武漢理工大學和上海大學無機非金屬材料工程專業卓越工程師培養方案要求學生具有一定的概算編制和初步技術經濟分析的基本知識,開設此課程。
三、無機材料技術經濟課程簡介
《無機材料技術經濟》是佳木斯大學材料科學與工程學院無機非金屬材料工程專業的一門專業課,本課程系統地介紹技術經濟分析的理論和方法,并著重講述無機材料生產中技術經濟問題,是應用技術經濟學的基本原理和方法,結合無機材料工業的特點,研究無機材料工業發展中的規劃、設計、建設、生產及科研等各方面和各階段的經濟效益問題,任務是將無機材料技術與經濟有機地結合和統一,以取得最佳的經濟效益。通過本課程的學習,使學生能用技術經濟基本理論、基本方法和基本技能解決實際問題,在項目前期決策中,對項目的資金籌措、財務評價、國民經濟評價、不確定性分析及風險決策等有一個系統的評價,掌握對項目的可行性研究方法,以達到能對具體項目進行公正、客觀、合理、準確評價的目的,培養學生作為復合型工程師必備的素質和能力。
四、無機材料技術經濟課程內容
《無機材料技術經濟》課程為32學時,選用教材是國家“十一五”規劃教材《化工技術經濟》,主要內容為:經濟分析的基本要素;技術經濟的基本原理;經濟評價方法;不確定分析及風險決策;技術經濟預測方法;項目可行性研究;技術改造和設備更新的技術經濟分析;生產管理的經濟分析與優化;技術創新與研究開發技術經濟分析。要在32學時中將以上內容法全面講解清楚,是不可能的。因此,對以上教學內容進行增刪。第一部分――緒論。主要講述無機非金屬材料工業,技術經濟的定義、內容、特點、發展概況及其應用,了解本課程的重要性及其在教學體系中的作用,介紹課程安排、參考書目、學習方法,使學生對該課程有總體的了解和印象,增加了教材上沒有的我國無機非金屬材料工業現狀。第二部分――技術經濟分析的基本要素。包括經濟效益、技術經濟指標體系、投資、成本、費用、稅金和利潤等基本概念,投資、成本、利潤等各種指標的內容及計算。第三部分――技術經濟的基本原理。包括可比性原則,資金時間價值的概念與計算方法,現金流量和凈現金流量的概念,資金等效值的概念及計算。第四部分――經濟評價方法。包括投資回收期、凈現值、內部收益率、追加投資回收期、投資效果系數、年值、差額凈現值、差額內部收益等基本指標的定義、定義式和經濟含義,單方案技術經濟評價方法和多方案技術經濟評價方法。第五部分――不確定性分析及風險決策。包括:盈虧平衡分析、敏感性分析、概率分析、風險決策。第六部分――項目可行性研究。可行性研究的概念,市場研究和生a規模、原材料路線和工藝技術的選擇、廠址的選擇、投資估算和資金籌措、項目財務評價、項目國民經濟評價、工程項目的經濟評價。教材中其他的內容由學生結合課本和案例自學。
五、無機材料技術經濟課程教學方法
講授無機材料技術經濟,目的是培養既懂無機材料生產技術,又懂經濟,既有科學思維,又有經濟頭腦的創新型工程技術人才。為了幫助學生更好地掌握有關的原理和方法,在教學方法上,針對不同的教學內容采用案例教學法、交互式的問題教學法相結合,取得了較好的效果。
(一)案例教學法
無機材料技術經濟課程的教學必須重視和加強與無機材料工程實際相結合,案例教學是實現理論教學與工程實際相結合,培養學生對所學知識應用能力的一種好方法。案例教學法是通過對實際案例的分析討論,使學生能夠生動、直觀地理解理論知識點,從而提高其分析解決實際問題的能力。
無機材料技術經濟課程中許多知識點都適合案例教學,例如:投資估算、資金等效值計算、盈虧平衡分析、風險分析、可行性研究等,都可以采用案例教學。案例教學法實施時,教師可以案例的形式引入知識點,通過講解和討論解決實際問題。例如學習等差分付序列現值時,引入案例:某陶瓷廠在技術改造中第一年的收益額100萬元,其后逐年進行技術改造,優化工藝參數等,使收益逐年遞增。設第一年以后至第8年末收益逐年遞增額為3萬元。試求在年利率為10%的條件下,該廠8年的收益現值。通過講解公式推導和計算使學生掌握資金等值的概念及計算公式。講解后,馬上給學生相似案例,讓學生當堂進行解決,提高了學生綜合運用計算公式分析與解決實際技術經濟問題的能力。
(二)交互式的問題教學法
交互式問題教學法就是針對某一知識點,師生互相提出問題,通常是在講述知識點前由教師先向學生提出問題,讓學生帶著問題聽n,知識點講完后進行提問和討論,或以課堂作業的形式讓學生進行計算解答。某一知識點講完后,學生有了一定的理解,由于理解的深度和廣度問題,很容易會產生一些疑問或不理解的地方,在課堂上給學生留出一些向老師提問的時間,由老師解答或集體討論。通過這種教學方法,變被動學習為主動學習,提高了學生學習興趣。
例如,講述到資金的時間價值時,先提出問題。某水泥廠年初從建設銀行貸款1000萬元,并約定借期為N年,貸款年利率為I。討論式問題:從水泥廠角度看,借用他人的資源,是要付出代價的,并且時間越長,付出的代價越多。這種代價與什么有關系?怎樣的關系? 計算式問題,現在的500萬元,與5年后的500萬元,在價值上不等。那么,現在的500萬元,與5年后的多少萬元,在價值上相等?(在年利率為13.6%的情況下,與將來5年后的1000萬元,在價值上相等)。通過這些問題的解決使學生理解了資金隨著時間的推移,會產生價值的變化――增值。而且,時間越長,資金的增值越多。另外,學生們感興趣的是現實生活中,怎樣才能使自己有限的資金增值,這樣的問題會向老師提出來,這個問題正好符合“資金的時間價值的表現”這個知識點,可以給學生們介紹可以通過直接投資,從生產過程中獲得收益或效益。鼓勵學生自主創業;或通過間接投資,出讓資金的使用權來獲得利息和收益,如存入銀行、放貸、購買債券、購買股票等。
(三)考核方法
無機材料技術經濟課程實踐性強,要在短學時內起到培養學生解決實際技術經濟問題的能力、分析與決策能力的作用只能采取平時作業、課堂參與度、實踐能力考核、理論水平考核相結合的方式。
平時作業包括課堂作業和課后作業,多是解決小型的案例,以計算為主。課堂參與度主要考核學生回答問題、提出問題、討論問題的參與程度。實踐能力考核采取撰寫可行性研究報告的形式,讓同學們查閱資料或去企業調研,寫出可行性研究報告。理論水平考核采取開卷形式,考核內容突出學生對知識綜合分析、運用的水平。
六、結束語
在經濟全球化的時代,材料類專業人才不僅要懂技術,而且還要懂技術經濟,掌握一定的技術經濟知識。只有這樣,才能在科學研究、科技成果的轉化與推廣、技術創新、新產品開發、自主創業等各項工作中,能從技術經濟的角度來分析和解決實際問題。因此,無機材料技術經濟應作為無機非金屬材料類專業的一門必修課程加以建設,同時加強課程改革和教學改革,培養學生經濟效益意識,擴展學生的知識廣度,對創新型工程應用人才培養具有十分重要的意義。
[基金項目:佳木斯大學教研課題(項目編號JYLA2012-25);黑龍江省高等教育學會規劃課題(課題編號14G133)。]
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(作者單位:佳木斯大學材料科學與工程學院 黑龍江佳木斯 154007)
關鍵詞:無機非金屬材料;專業英語-ESP;創新意識
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2016)20-0078-02
隨著經濟全球化的進程,世界各國都在尋求新的節能材料,同時對材料性能的要求越來越高。大到火箭用材料,小到居家碗盤所用材料,無機非金屬材料正在不斷地向世人展示著它的獨特魅力。新材料的開發與應用依托于材料研究中的創新思維,更依托于具有創新精神的材料科學的科研、技術人才,歸根結底就是人才的培養。如何培養學生的創新意識,怎樣才能讓學生們在這全球化進程中不做聽不懂看不懂的文盲,怎樣才能讓學生們在掌握世界材料領域發展的新動態的前提下,創新發展出中國自己的高性能又節能的材料,成為了當代所有無機非金屬專業教學和科研面臨的挑戰。筆者認為,在原有的無機非金屬專業教學基礎上,提前帶本科生進入教師的項目科研中來,即所謂的“準研究生”培養,可同時提高本專業學生的專業英語――ESP水平,讓學生能夠原汁原味的閱讀代表國際新動態的文章和書籍,讓學生們在思維上與該領域的世界級專業人才的思維碰撞,實踐中又有科研可做,可以大大開闊學生的視野、激發學生的學習熱情和創新意識。讓本科生的教與學都更加生動起來,培養出有較獨立科研意識的棟梁之才。今天的本科生就是明天的教授、學者甚至是院士、科學家。“凡事預則立”,只有種下了科研和創新的種子,將來才會開花結果。
當前,英語學習緊跟漢語學習的步伐,已經從娃娃抓起,學生們到了大學階段仍然用大量的課時在學習英語,而一旦進入專業領域的英語學習,就覺得有了難度,老師們也反映就連教材都進展困難,很難拔高,就更別提什么閱讀英文原版文章和書籍了。2016年初在上海召開的一次ESP高級論壇會上,有專家曾提出學術論文寫作可以從小學抓起。這看似有些不可能的想法,是否能給我們的英語教學體系的制定者以啟發呢?筆者認為,如果真能實現,那么我們現在所談的ESP,也就是專業英語教學中面臨的問題也就迎刃而解了。就目前來看,在大學的ESP教學中比較普遍存在的問題是:課時少;開設的雙語教學科目少;既有扎實的英語語言文化方面功底,又有具有專業領域知識的復合型教師少。“師者”傳道者也。教師都沒有這方面的功底如何“傳道”,更別提“授業、解惑”了。而目前的教育資源來看解決的辦法實際在上海的高級論壇會上專家學者們已經提出了比較一致的解決辦法:將ESP教學分成通用ESP和更加深入的ESP。其中通用ESP是某一大方向的通識性專業知識,比如,無機非金屬專業英語中較基礎的通識性的知識;更深入的ESP,如無機材料物理、無機材料化學和無機材料巖相學,無機材料工藝設備、納米材料概論等等。前者可以由具備深厚英語語言學功底的公共英語教師從精細閱讀理解、學術英語寫作的角度在大學低年級完成教學,引導學生自主思考,把握無機非金屬材料學科發展趨勢,提高自身中英文轉換能力,幫助學生掌握正確的ESP課程的學習方法。而深入的ESP需要專業領域的教師勇于開拓,進行雙語或是純英文教學,幫助學生在理解知識點的基礎上,用英文來進行無機非金屬專業領域的推導與預測,培養學生用英語獨立思考、自主總結的能力。這樣,從比較基礎的地方就開始了無機非金屬專業的英語教學,讓學生們較早接觸到無機非金屬專業的同時,掌握了本專業通識性知識的英語表達,掃清了單詞、基礎知識表達方面英文表述的障礙,為本專業更高層次的英語閱讀和寫作打下良好的基礎,為下一步的拔高階段做充分的語言方面的準備,從根本上激發和培養無機非金屬專業學生的ESP能力。
學生的創新意識的建立離不開老師的精心培養。學生在具備了較高的ESP水平后,再大量閱讀英文原版文章和書籍,一定會受到啟發。學生們有了初步的創新意識,還要在現實中進行創新實踐,才能使這種創新意識發展延續下去,真正提高創新能力。佳木斯大學材料學院在這方面做了許多積極的努力。學院雖沒有向前面所提倡的ESP教學改革,但是學院領導重視專業英語的教學,正確看待專業教師和英語教師各自的長處和短處,積極推進大學生創新項目,鼓勵教師進行創新團隊建設,并取得了初步的進展。近年來本院大學生創新項目如火如荼,學院的創新團隊也取得了一定的成績。在本科階段現在的教學設置中,大部分大四的學生在撰寫畢業論文時才真正接觸到本專業的科研,在這短短一年時間里,學生們要完成實驗,撰寫論文,找到工作,時間緊任務重。就是在這樣的情況下,無機非金屬專業教師們通過公共的努力,學生們仍然取得了可喜的進步。大學教師或多或少都有自己的科研項目,讓無機非金屬專業的學生們參與到教師的科研中來,讓學生們的畢業設計方向與教師的科研方向靠攏,可以是教師項目的一個子課題,或相關課題,以科研促教學,使學生能夠通過科研訓練充分發展創新能力。這也就是某種程度的“準研究生”的培養模式。
在提高ESP水平基礎上,鼓勵學生自主查閱無機非金屬專業英文文獻,與科研實踐和畢業論文設計有機結合成一體。要求學生積極參加教師的科研實驗,同時在實驗中指導無機非金屬專業英語的訓練與提高,在閱讀英文文獻的基礎上完成自己的論文寫作。這樣,從內容上培養創新意識,使學生具備創新能力,拓寬專業實驗的口徑,并圍繞創新的論文方向,在條件允許的情況下進行實驗研究。這就大大激發了學生的科研創新熱情,提高了學生們的創新能力,使學生在無機非金屬專業英語閱讀與寫作方面、在對國際無機非金屬材料發展的認知方面、計算機應用方面、實際動手能力方面,都有了顯著的提高。同時,為步入工作崗位做了踏實的準備工作,使學生們到了工作崗位能夠較快自主地適應崗位的要求,順利完成就業的過渡階段,在工作中能獨立思考,創新能力較強,因此工作中適應能力明顯增強,畢業分配渠道增多。本專業本科生參與的核心論文若干篇,深造的碩博研究生也有較好的表現,近年來的碩士研究生們也在不斷挑戰SCI級的論文。
無機非金屬材料專業的發展是個關乎國家科技水平的重要指標,只有專業英語水平即ESP水平真正的提高了,學生們真正得到科研訓練了,科研創新意識和水平真正提高了,將來才能為祖國的發展做出卓越的貢獻!
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