发布时间:2024-01-19 14:51:21
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇能源化学概论,期待它们能激发您的灵感。
无机及分析化学不是无机化学、分析化学两门课程的叠加,教学内容丰富,概念和理论知识较多,各章节之间的独立性较强。因此合理安排教学内容,帮助学生转变学习方法及思维方式无疑是大一第一学期开设这门课的关键。在内容的安排上,前两章首先回顾高中的一些化学基础知识,并介绍了误差及数据处理,稀溶液的依数性和胶体溶液。然后,第三和四章主要介绍化学热力学、化学动力学及化学平衡,让学生掌握反应三要素:反应方向即吉布斯函数变,反应快慢即反应速率常数,反应限度即反应平衡常数。第五章主要介绍物质的结构,离子键及共价键理论和晶体结构。第六、七、八和九章分别介绍酸碱平衡、溶解沉淀平衡、氧化还原平衡和配位平衡及其对应滴定分析法,让学生掌握测试固体或溶液中某种元素含量的分析测定方法。最后,第十、十一和十二章主要介绍一些简单仪器分析法及原理,例如:第十章吸光光度法,不仅要介绍该方法的原理朗伯-比尔定律,还要介绍目视比色法、示差法和标准曲线法三种常用的吸光光度法分析法。内容上总体上是先讲理论原理,再介绍知识点,将理论原理融入生产实践中,使学生较快地掌握化学理论,再通过课堂上的一些练习题,使学生加深教学内容的记忆,知识更加系统。这样不仅可以将无机和分析化学知识点有机的融合,还可以将理论应用到生活实践中。在一学年的学习中,总共80学时,第一学期学习前六章共计48课时,第二学期学习后六章共计32课时。在教学过程中,应该精选教学内容,使学生掌握化学基础理论知识并具备较宽的知识面,为后续课程学习打下了扎实的基础。与此同时,教师要熟悉该课程的教材,根据学生的专业,合理制定教学大纲和教学培养方案,精炼教材的内容,对于中学已经学过的化学知识或者与专业联系较少的理论知识可以简略讲解。比如:第四章的化学反应速率和反应平衡,化学反应速率的定义,影响化学反应速率的因素以及化学平衡的移动;第八章氧化还原反应的定义,配平,得失电子,氧化剂和还原剂等概念知识。这些知识点中学都已经涉及过,教师在授课时只要简单介绍即可。对于能源化学工程专业而言,水煤浆的开发和利用是近年来的一个热点,也是煤炭清洁利用的重点。因此,对于第二章分散系的内容应该详细讲授,再介绍水煤浆分散系。
2激发学生兴趣
兴趣是最好的老师,要学好无机及分析化学,首先要激发学生的兴趣。第一,在无机及分析化学这门课的绪论课上,主要介绍化学的作用及学习方法。第二,阐明化学与人类生活之间密切联系,激发学生的学习。第三,无机及分析化学是化学、化工类相关专业的基础课,其作用无论是对以后的专业课学习还是将来从事工作都具有重要的意义。第四,在平时的课堂教学中,可以多讲一些贴近生活的例子,激发学生学习的兴趣。例如,在介绍影响化学反应速率的因素时,举例说明,夏天食物容易变质,我们可以将食物放进冰箱中保存,以防止变质。这是通过降低温度,达到降低食物变质的速率。汽车尾气CO和NO是严重的环境污染物,从热力学的角度讲,CO+NON2+CO2可以发生,但是遗憾的是,在通常状况下,该反应进行的非常之慢,以致不能有效地去除车道内的CO和NO。因此,有必要对化学反应的速率问题进行研究,必须考虑外界因素对反应速率的影响,由此可引出本节课要学习的内容。第五,在教学过程中,穿插介绍一些与知识点相关的科技发展新动态及前沿知识,以此调动学生学习的积极性。
3综合利用各种教学方法
现阶段的教学方法多种多样,而在实际教学中,各种教学方式应该相互结合、取长补短。根据我校无机及分析化学教学团队多年来教学中的经验,可以概括为以下几点:第一,增加课堂讨论。针对一些在学习过程中遇到的问题,教师应该指导学生搜集资料,进行课堂讨论。在讨论的过程中培养学生分析和解决问题的能力;第二,让学生走上讲台。让学生走上讲台不仅可以体验教师备课的准备过程,还可以锻炼学生的能力;第三,运用多媒体教学,可以使微观概念及理论形象化。例如,在物质结构基础这一章,学生一般较难理解,如果用多媒体课件和化学软件以动画的形式去展现,课程内容会更加形象、生动。这样的教学不仅有利于学生理解、记忆,还可以活跃课堂气氛。第四,对于公式推导,应该板书推理过程引导学生理解。在教学中应避免盲目使用多媒体教学,要将多媒体与其他教学手段结合起来,才会使学生理解公式的推导过程,并能较好的应用公式。
4培养学生能力
为了调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程的兴趣,可以积极组织各类化学竞赛活动。我省有各类化学竞赛,例如:化学视频大赛,化学实验竞赛和趣味化学竞赛等。近年来,教育部门坚持开展国家级、省部级大学生创新实验项目,有望培养大学生的创新能力,推动全民创新。此外,为了鼓励和培养大学生创新激情及能力,我们学校也开展了大学生创新实验项目。该项目均是由学生亲自撰写项目申请书,申请答辩ppt,中期考核表,结题报告和结题答辩ppt等资料。这不仅培养了学生创新能力,还为学生日后工作和学习培养科学合理的方法和实践能力提供了基础。
5适应专业要求
能源化学工程专业的技术性和实践性较强,在无机及分析化学的教学中,要把握专业的特殊要求,认真学习我校能源化学工程专业人才培养方案,深入研究教学大纲,充分了解无机及分析化学在整个专业课程体系中的作用,明确教学过程中的内容和重难点。例如,化学热力学和化学动力学章节的内容应该详细讲解。这部分内容对于能源化学工程专业的学生而言,可以更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律,为高效、低碳环保使用能源奠定基础。
6结论
关键词:能源;教学改革;教学内容;教学方法;考核方式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0078-02
一、前言
能源作为社会经济发展的重要基础,是人类赖以生存和发展的保障。但是,随着科技的进步与时代的发展,人类对传统能源的消耗日益增多和对新型能源的探索日渐深入,使能源的开发和利用已不单纯是能源技术工作者所关心的问题。各大高校已经开设能源及利用的相关课程,以确保能源开发与利用方面的人才培养,及能源环境协调统一知识的普及等相关教育教学工作。《能源工程概论》是我校针对高年级化工类本科生开设的一门重要专业选修课,课程主要介绍各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存及综合利用的理论、技术和能源政策。知识点多、综合性强及与工程联系紧密是《能源工程概论》课程有别于其他专业选修课的显著特点。其中知识点多是指课程不仅涉及煤炭、石油、天然气等多种常规能源,还包括太阳能、生物质能、风能、氢能等新能源以及节能与节能相关技术等。综合性强是指课程涉及材料、(电)化学、化工、机械等学科,属交叉学科课程,具有很强的理论性与实践性。与工程联系紧密是指大部分课程内容涉及化学工程、热力工程与机械工程等基础知识。基于以上特点,我们认为如何梳理各类能源之间的连带关系,整理不同学科理论基础之间的递进关系,改革教学方法,帮助学生循序渐进地掌握能源学科知识是授课教师的工作重点。而目前的教学内容繁杂,缺乏条理,教师授课以说教为主,注重知识的灌输,忽视能力的培养;考核采用单一的闭卷形式。由此可见,目前的教学严重制约了学生自我思考意识的形成与创新能力的培养,已很难满足课程的需求,也无法实现课程教学的目标。因此,非常有必要对《能源工程概论》进行教学改革。
二、教学改革探讨
针对《能源工程概论》课程的特点与教学中存在的问题,笔者致力于对该课程的教学内容、教学方法以及考核方式进行调整与改革,以提升学生的综合能力及教师的教学水平。
1.调整教学内容。《能源工程概论》课程目前可选用的教材较少,且内容注重覆盖面,忽略了深度,难以激发学生的兴趣。笔者根据化工专业学生的知识构成与本校的专业特色,认为该课程的教学内容应兼顾一定的广度与深度。要有针对性地选择教学内容,条理清楚。根据所选授课内容的包含、递进、总括等关系,优化教学内容,避免重复。在内容的安排上,可从介绍能源入手,然后具体讲授不同的能源种类,最后介绍节能与节能相关的技术;在讲授过程中,要掌握好三者间一般性与特殊性的关系;在内容的选取与学时安排上,需做到重点突出。例如,首先介绍能源的定义与分类、世界能源结构、中国能源现状、全球能源危机等,让学生对能源有大致的了解。由于目前常规能源的开发与使用占主导地位,因此可将煤炭、石油、天然气与电能四种常规能源作为主要讲授内容,讲解详细、深入,要求学生重点掌握。这不仅结合本校化工专业学生的知识背景,而且符合学校的办学特色,适应当前社会对能源人才的需求。由于新能源的利用比例偏低,以氢能、燃料电池、生物质能等与本校科研方向结合紧密的新能源作为补充介绍对象,以了解为主。最后节能与节能相关技术的部分要求学生了解即可。此外,合并相似的教学内容,做到高效教学。例如在讲授电能这一章时,对于三种火力发电方式而言,它们具有相同的能量转换途径,即化学能热能机械能电能;在讲授煤炭发电相关知识时,可通过举例讲述、分析;而后讲授石油、天然气发电时,重点把握相对煤炭发电的特殊性,引导学生对知识进行迁移,培养学生的思维能力。再者,《能源工程概论》是一门新兴的课程,教学内容所涉及的数据在不断地发展变化,每年都有大量的新调研数据公布,因此在教学过程中必须注意教学内容的时效性与前沿性。以全球石油的储量为例,教材只给出了BP2013的数据,授课教师应注意搜集近1―2年的调研结果。在介绍碳素制品时,笔者精选了碳材料领域的最新研究成果,着重介绍碳纤维、碳纳米管作为超级电容器等储能材料的应用,并重新编排了讲义,力求内容深入浅出,图文并茂,前沿性与科普性并重,以激发和培养学生的创新意识。
2.改革教学方法。①发挥多媒体教学方式的优势。《能源工程概论》课程内容多以文字和图片的形式呈现,且不具有逻辑性,更没有公式推导等。如果在课堂教学中,教师只是一味地讲解知识点,学生一时难以理解,难以调动学生的学习积极性。因此坚持“以教师为主导,以学生为主体”,采用多媒体教学,精心准备相关图片、动画和视频来丰富教学内容与教学形式,以激发学生的学习热情。例如,煤炭的演变过程涉及泥炭化、成岩、变质三个阶段,笔者根据流程图进行相关定义及过程的讲授,发现学生仍难以理解。如果将煤炭的演变视频穿插于教学过程中,不仅能使学生获得更多的感官认识,能更好地理解讲授的知识点,还激发了学生的学习兴趣。②改革课堂组织形式。与一般的专业基础课不同,本课程内容比较科普,学生在听课过程中容易走神。因此如何有效地组织课堂,调动学生的学习积极性尤为重要。在讲授新课时,以举例讲解、分析为主,并穿插提问,以加深学生对所学知识的印象,强化理解。例如在讲授可燃冰的开采方法时,热激发开采通过加热方式实现了可燃冰向气态甲烷的转化。由此,教师讲授时可从分析影响化学平衡的因素(温度、浓度及压力等)出发,让学生提出理论可行的开采方法,加深学生对化学试剂法和减压开采法的理解。对不同的能源形式,采取比较式的教学方法,引导学生分析各种类型的能源、能量转化方式、发电原理及三者之间的关联,引导学生逐步将知识点汇成知识链。在讲授完部分章节内容之后,组织学生进行课堂讨论并总结。例如在讲授完煤、石油、天然气的相关知识后,要求学生对这三种化石能源的形成过程、分布情况、开采与运输的方式与特点、元素组成、燃烧与污染、与之相关的化工技术及相应的化工产品等进行总结后讨论,可将学生分成若干组,分别给定专题方向。学生通过总结、查阅资料、讨论的学习,不仅巩固了课堂所学知识,还加深了对知识的理解。此外,应尽可能地丰富课堂组织形式,将热点问题调研、邀请专家讲座及到企业参观等教学形式引入课堂教学中。例如,将煤炭的燃烧与当前的雾霾相联系,让学生调研煤炭燃烧与PM2.5的关系;然后安排1―2节课让学生自己上台,结合课堂所学知识,对煤炭燃烧与PM2.5的关系作相关介绍;另外可邀请专家学者来进行讲座交流,甚至可以将课堂延伸到企业,安排学生到相关化工能源企业参观、学习,并要求学生参观结束后撰写报告,作为平时成绩。
3.优化考核方式。目前闭卷考试作为检验学生学习效果的主要考核方式,考核的仅仅是大脑储备知识的能力。这种单一的考核方式造成学生考前突击、死记硬背,对能源知识缺乏正确的理解与认识。因此必须优化考核方式,丰富考核形式。例如,将平时考核与期末考核的成绩纳入总成绩的范畴。平时成绩包含对学生的课堂问题回答、讨论发言、课后作业及热点问题调研等情况进行地量化赋分,并在各个考核环节中体现激励机制。期末考试采用开卷考试,要求内容灵活,考察学生对所学知识的理解。这样将考核内容与教学内容进行有机结合,有利于提高学生的综合素质。
三、总结
能源及能源的开发利用关乎社会、经济的发展与人们生活水平的提高。在能源课程的教学实践中,要逐渐发展和总结一套切实可行的方法,以充分调动学生学习的积极性,进而提高教学质量。在不断的教学实践探索的基础上完成综合能力的培养,才是课程教学探索的方向。
参考文献:
[1]张坤,施悦.《新能源开发与利用》课程教学改革的探索与实践[J].课程教育研究,2016,(241).
[2]黄素逸,杜一庆,明廷臻.“新能源技术”[M].普通高等教育“十二五”规划教材,2011.
[3]陈代芬,肖建坤.我校“新能源技术”课程教学改革与实践的思考[J].高等教育,2016,(11).
Discussion on Teaching Reform of Introduction to Energy Engineering Course
YANG Ying,LIU Bai-jun
(China University of Petroleum-Beijing,State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,Beijing 102249,China)
我们怎样才能满足不断增长的能源需求?不论你是一位学习能源知识的学生还是刚刚进入这个领域的新手,本书将会帮助你理解环境、能源可持续性与材料之间的关系。本书全面地覆盖了有关的每一个论题。通过理论与洞察力相融合,将各个不同的学科的内容汇聚在一起。
本书共有49 章,分成6个部分,还有2个附录。第1部分 能源与环境:全球展望,含第1-8章:1.气候变化入门;2.全球能源展望及能源安全;3.可持续性及能源转换;4. 原料的能源成本:以薄膜光生伏打学材料为例;5.原料经济学;6.全球能源流动;7.全球原料流动;8.二氧化碳的捕俘与封闭。第2部分 不可再生能源,含第9-16章:9.石油与天然气;10.高级煤转换技术:原料挑战;11.油页岩与沥青砂;12.非常规能源:气体水化物;13.核能源:现状与未来的计划;14.核非增殖;15.核废料的管理与处置;16.受控核聚变的原料要求。第3部分 可再生能源,含第17-30章:17.太阳能概论;18. 通过光伏器件直接转换太阳能;19.光伏能源转换的未来概念;20.聚集与多结光生伏打学;21.太阳热电的聚集;22.太阳-热电:太阳热能的直接转换;23.发展中世界的脱离电网太阳能;24.光能合成原理;25.源自微生物的生物燃料及生物原料;26.通过水化处理的纤维素有机物燃料;27.太阳能转换的人工光能合成;28.设计自然光能合成;29.地热及海洋能源;30.风能。第4部分 运输,含第31-34章:31. 运输:机动车;32. 运输:航空;33. 运输:航运业;34. 运输:全自主车辆。第5部分 能源效率,含第35-41章:35.照明;36.能效建筑;37.绝缘材料科学;38. 一个工业能效的实例研究;39.绿色工艺:催化反应;40.原料的可利用性及回收;41.生命周期评估。第五部分能源存储,高渗透可再生及电网稳定性,含第42-49章:42. 智能电网:以美国作为实例研究;43.高渗透可再生的重要性;44.电化学能存储:电池与电容;45.机械能存储:抽水蓄能、CAES、储能轮;46. 燃料电池;47. 太阳能燃料;48. 太阳热量转化为燃料的方法;49.光电化学与混合太阳能转换。最后是总结。附录A:热力学;附录B:电化学;附录C:单位。
本书第1编者来自美国国家能源部可再生能源实验室(NREL,National Renewable Energy Lab),第2编者来自以色列魏兹曼科学研究所。
美国阿贡国家实验室和北伊利诺大学的G·克里布特里对本书评论道:“本书填补了能源、环境及可持续性之间的信息鸿沟……它具有权威性、前瞻性并且极为详尽……普通读者和能源分析师以及刚进入这个领域的学生都将会体验到令人愉悦的阅读经历。”
应用化学专业是培养具备化学的基本理论、基本知识且具有较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才。
化学工程与工艺专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
分析化学专业具有宽广而扎实的理论基础和系统的分析化学专业知识,较强的科研能力,娴熟的实验技能,较高的外语水平,德智体全面发展的高层次分析化学专业人才。
现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论,而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史,静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果,就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来,则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷,而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时,把“史”与“论”结合起来,更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生,通过现代科学技术概论课程的学习,不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系,而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律,了解哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此,只有做到史论结合,才能达到开课的目的和要求。
2现代科学技术概论的教学内容与体系
根据上述三原则,笔者认为,思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。
第一章,现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言,概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节,相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则,具体讲授伽利略变换和力学相对性原理,迈克尔逊—莫雷实验,洛伦兹变换的提出,爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论,广义相对论及其验证。第二节,量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景,概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展,具体讲述普朗克的量子假说,爱因斯坦的光量子理论,玻尔对原子结构的量子解释,德布罗意的物质波,薛定谔的波动方程,海森伯的矩阵力学。第三节,现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。
第二章,原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节,对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探,复习回忆德谟克利特的原子论,道尔顿的原子说,门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军,主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现,原子结构模型及其实验和发现,原子核结构模型及其实验和发现,对基本粒子家族的认识。第二节,原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现,即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用,包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展,主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。
第三章,生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节,生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论,主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节,现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节,生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制,可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程,应首先讲授细胞的全能性,然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究,主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现,人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。
第四章,天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一,本章在重点讲述天体演化学说之前,先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节,天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节,获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道,主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备,主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节,天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍,然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成,表征恒星演化过程的赫罗图,恒星演化过程的三阶段,即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。
第五章,信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后,现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会,就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业,是信息社会的重要支柱。所谓信息技术,就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础,包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节,微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节,计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节,通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节,激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。
关键词:电力生产;自主教学法;学习兴趣;教学效果
作者简介:蒋陆萍(1973-),女,湖南洞口人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师。(湖南 长沙 410076)蒋宇琦(1978-),男,湖南长沙人,湖南大唐华银地产有限公司,工程师。(湖南 长沙 410015)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)15-0067-02
“电力生产概论”是高校非电气专业开设的一门全校性选修课。它是为了让工商管理、市场营销及会计学等专业的学生了解一定的电力生产方面的知识,为以后在电力系统从事相关工作做准备。但是经济与管理学院的学生大多是文科类学生,数学、物理基础不扎实,而且大学期间又没有开设电气专业基础课(如“电路”、“电机”、“发电厂电气部分”等),所以学习起来有难度,而且很多学生认为这门课与他们的专业不相关,学习的积极性也不高。针对课程的特点和学生的学习心理,笔者在经过两三年的“电力生产概论”教学后,在重点讲述常规发电、电力生产原理等的基础上,把学生自主教学法成功应用到教学过程中。通过课堂教学效果的验证,本方法是行之有效的。
一、教材内容及教学方法介绍
长沙理工大学选定的“电力生产概论”教材是普通高等教育“十一五”规划教材,李光辉主编。该教材内容全面、难度适中,是一本非常适合非电气类学生学习电力生产方面知识的通用教材。全书共九章,教材前四章先介绍了电力系统与电力生产方面的知识,然后重点讲述了三大常规能源发电:火力发电、水力发电和核能发电。第五章为未来能源发电技术,依次介绍了风力发电、地热发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质发电、氢能发电等相关知识。后面四章分别介绍了变电站、电力线路、直流输电以及计算机在电力行业中的应用等与电力生产密切相关的一些专业知识。教材内容安排合理,难度适中。只要学生跟着老师系统地把教材学完,对电力系统及电力生产应该有一个比较全面、系统的了解,收获是很大的。[1]
针对学生数学、物理及电气方面基础不扎实的特点,要在开始就使学生对这门课程的学习感兴趣,并做好心理准备。第一节课在介绍了教材内容后,讲述该课程要采用的教学方法,即采用教师课堂讲述为主、学生自主讲述为辅的创新教学法。前四章常规能源发电等电力生产方面的知识由教师重点在课堂上讲述,让学生切实掌握电力生产过程的特点以及每一种常规能源发电的原理。后面第五章的未来能源发电技术的发电原理与常规能源发电基本是一样的,只是所使用的一次能源不同而已,而且新能源发电技术是现在研究的热点。所以针对教材上所提供的五种新能源发电,可让每个班商量讨论选定一类大家感兴趣的新能源发电技术作为自主讲述的内容。这门课一般是两个或三个行政班级组成,如果是两个行政班级则每班可分两组各选一种新能源发电技术讲述;如果是三个行政班级,则以班为单位各选一种新能源发电技术自主讲述。学生自主讲述的出力情况及讲课效果直接影响学生课程期末考核成绩。[2]
在让每个学生详细了解教学方法之后,又提醒学生,如果前四章的基础内容没学好,要想在自主讲述的内容上面取得好成绩是很困难的。所以第一堂课下来,学生对这门课的学习兴趣就被激发起来了。课间休息时班干部就召集全班同学讨论选择自主讲述的新能源发电方式,最后把选定的结果向全体同学公布,并告诉他们,只有发挥全班同学的合力,共同参与、合理分配任务才能在自主讲述环节取得良好的效果。在时间安排上,为了使学生有充分的时间准备课件,在学生授课前2~3周提前通知他们。
二、常规能源发电原理讲述
通过第一节课教学内容、方法的介绍,学生都心中有数,对这门课程的学习也做好了充分的思想准备。因此,在讲述电力系统及电力生产方面基础知识以及三大常规能源发电原理时,首先讲述什么是一次能源、什么是二次能源。怎样把一次能源转换为电能就是学习的重点。电能已成为工业、农业、国防、交通等国民经济各部门不可缺少的动力,所以作为当代大学生,了解电力生产方面的知识以及电力系统的发展方向和动态是完全有必要的。
了解了这门课程的重要性和学习了该课程的必要性之后,学生对后续的授课内容兴趣明显提高了。电磁感应定律是发电的基本原理,这在初中物理课程里面已经学过。1831年法拉第发现了电磁感应定律之后,很快出现了原始的交流发电机、直流发电机和交、直流电动机,为了给用户输送电能,慢慢发展了高压直流和交流输电。以至于到现在的特高压交流、直流输电技术。另外,重点讲述我国的电力发展现状以及在特高压输电领域的一些世界领先技术。学生对该课程的学习兴趣明显提高了。
电力生产就是要把自然界的一次能源转换为电能。火力发电的原理就是把煤、石油、天然气等一次能源中的化学能经过燃烧转化为高温高压水蒸气的内能,然后通过水蒸气膨胀做功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机转子磁极旋转,在固定不动的定子绕组周围形成变化的磁场,从而在绕组内感应出电动势。若定子中的绕组按一定的绕线规律,与外电路形成回路,则绕组中就会产生相应的电流。在一定的电压下,电流沿输电线路将电能送往用户。水力发电是在水电站中水轮机将水的势能和动能转换为推动水轮机旋转的机械能,水轮机转轮旋转带动发电机发电。而核能发电的原理与火力发电很相似,也就是说核电厂只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能,其能量转换过程是:核能水和水蒸气的内能发电机转子的机械能电能。[3]
三、新能源发电学生自主讲述
[关键词]热能动力;能源利用;特点
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0012-01
1、简述热能动力工程
1.1 热能动力工程的基本定义
热能动力工程培养的是掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,从事热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作的知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。毕业后基本就业于热力发电厂及电力公司、电力设计研究院、大中型用能企业、政府规划和环保部门、制冷和空调设备企业、高等院校等领域,从事设计、运行、自动控制、信息处理、环境保护、清洁能源利用和新能源开发等类型公司。
1.2 热能动力工程中的不同专业方向
热力发动机及汽车工程方向:掌握内燃机或透平机原理、结构、设计、测试、燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。制冷低温工程与流体机械方向:掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。水利水电动力工程方向:掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
2、当前热能动力工程的定义和现状
改革开放以来,随着科学技术的不断发展,国家教育部在颁发的普通高等学校本科专业中把热能动力工程从几十个分支专业压缩成为9个专业,再随着后来的发展教育部颁布的新专业目录中再将上述的9个专业统一为热能与动力工程专业,这也使得热力动力工程发生了质变。所谓“热能动力”也可以称之为热能动力系统工程,它是指热能安全、低污染、高效地转换成动能,给电厂的生产和发展提供原动力。
热力动力工程主要是对热能与动力方面进行深入的研究,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。随着经济的发展,能源、环境问题日益突出,由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。
3、热能的特点以及利用
3.1、热能的特点。现阶段当中,人类所使用的热能,主要是通过一次能源的转换而得来的,所以,分析热能的特点,需要从以下三个方面来入手进行:(1)太阳能及其能量的转换。太阳能,通过对植物的照射,进而使植物的内部存有的叶绿素,发生一系列的能源转换以及光合作用,进而将太阳能转换成为生物的质能,而太阳能的光,则是经过热量的转换以及点的转换,进而成为我们所使用的能源物质;(2)燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换,主要是通过燃烧的方式,将存在于其中的化学能,转换成为热能,进而再通过相关的技术手段,将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能,例如常见的汽轮机等,其工作的方式,就是首先将化学能源,转换成为蒸汽的热能,进而再通过相关的设备以及技术,将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能;(3)热能的转换,其中主要包括两种能量的形式,即电能以及机械能,电能包括热电发电机,而机械能,则主要有汽轮机以及内燃机。
3.2、热能的利用。热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。
4、对热能动力工程设计的整体规划设计
4.1 制定初步的设计方案
在充分考虑客户的需求上,结合建筑物本身的功能,确定热能动力系统目标。对实施所选用的技术、实施步骤和经费等情况进行论证,然后用通俗易懂的语言、直观的图表制定出初步的设计方案。热能动力系统工程初步设计方案的制作一般包括三个步骤:第一,要涵括整体目标系统的概貌。第二,要确定目标系统的整体结构。第三,要对包括系统的目标、系统的实施计划、系统的布线结构、系统的经费概算等子系统进行描述。
4.2、分析客户的需求,做好客户的沟通
设计人员首先需要了解客户各方面的需求。一方面可以通过其他工作人员采集的客户的信息材料了解客户的需求。另一方面O计人员可以通过直接和客户谈话、讨论、分析等方式了解客户的需求。要从设计的功能、性能,以及费用等方面对客户进行沟通。在充分了解客户需求的基础上根据设计人员自己的技术水平来进行合理的热能动力设计。在设计的过程中遇到问题的时候也要和客户进行及时的沟通,适时地改动设计方案。
4.3、研究设计方案的可行性
设计方案初步确定之后,要研究设计方案的可行性:分析目标热能动力系统技术是否先进,方案的具体实施是否会遇到障碍,方案中的计划经费是否符合实际施工,经济效益是否合理等。只有设计方案具有以上的可行性,才能进入下一步的热能动力设计工作。
贵州能源现状、发展思路及重点领域探究
特高压空载线路过电压研究
新型球头立铣刀刃磨加工研究
车用内燃机气门弹簧优化设计
壳聚糖复合膜农药剂型的应用研究
贵州工业职业技术学院2011年的重点工作
高纯茶皂素的提取技术及应用
辣根过氧化物酶/聚乙烯醇缩丁醛/碳纳米管修饰玻碳电极检测过氧化氢
尿基高塔复合肥中缩二脲的测定
西部大开发教育政策分析及其前景展望
“十一五”西部欠发达地区社会主义新农村建设调查分析——以贵州9县/区为例
低温制高纯氮生产过程危险性分析及安全对策
《电工技术基础》实验线路连接的快速指导
英语委婉语的语用功能探索
基于单片机的恒温热水器模糊控制
2011年贵阳市空气质量343天优良贵州省环境状况及“十二五”环境保护发展思路
聚酰胺/聚酯共混体系的研究进展
城市新建休闲广场的定位思考
抗氧化剂对螺旋藻生长的影响研究
贵州铜仁地区栽培油茶种苗生理特性及繁育技术研究
凹球冷压成形的数值模拟分析与研究基于三维CAD系统的快速产品设计方法应用研究
矩形盒零件拉深成形极限的模拟研究与分析
流体输送流动降阻剂选择的研究
贵州软件产品可享改革优惠
火焰原子吸收法测定钙时磷酸根的干扰及其消除
分析化学实验半微量化的探讨
如何提高日光灯功率因数
化工职业性中毒及预防
《化工单元操作技术》课程建设的探索与创新
互联网在高等数学中的应用
浅谈霍兰德职业兴趣理论在高职就业指导中的重要性
推进能源结构战略性调整加快贵阳市磷化工工业循环经济发展对策研究
用正交试验法优化湿法磷酸制取磷酸脲的研究
壳聚糖保鲜金秋梨的机理与效果探讨
薄片状摩擦制品制作工艺试验
自校正频率输出模块的设计
在Windows中显示多幅彩色图像的技术
基于GPS和GPRS的移动电子保险箱系统的实施
贵州工业职业技术学院召开2009年度教学科研工作会
利用人体感官检查电气故障
论成人高等教育《化工原理》课程教学改革
软件人才培养模式的改革
浅谈微生物的纯培养
对工作过程系统化课程开发的认识
分析化学实验课教学改革的几点尝试
认真学习实践科学发展观,把握形势,超前思维,突出创新,切实做好学院各项工作
浅谈在高职化学教学中实施探究式教学模式的意义
以工作过程为导向的专业基础课程改革初探——《工程力学》课程学习情境的设计
旅游学概论课程教材内容及体系建设研究
关键词:工学专业群;资源共享;优势课程
作者简介:陈定(1963-),女,湖南浏阳人,武汉大学动力与机械学院院党政办公室主任,工程师;王微(1983-),女,山西长治人,武汉大学动力与机械学院,工程师。(湖北 武汉 430072)
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)04-0039-02
一、研究背景
武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础,由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。学院有能源动力系统及自动化、核工程与核技术、自动化、机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程、水质科学与技术等7个本科专业,学院专业多、办学规模大。
然而目前学院由于课程多、专业多,学生多与仪器少、教师资源缺乏以及资源兼顾的矛盾非常突出。如何整合现有资源、实现各专业优势课程的资源共享,发挥课程示范性和辐射作用,对于学院的发展来说具有重大意义。
通过多次研讨发现目前平台课建设普遍面临如下困难:(1)课程专业针对性不强,课程在体现以能源动力工程学科群为基础共性的同时兼顾不同专业学生的需求差异较少;(2)教学经费不足,实验仪器陈旧、数量少,不能满足全院学生的实验需求;(3)为了解决这些问题,缓解教学的压力,迫切需要建设适合各专业学生需求的公共平台课程教学资源。
二、解决办法及措施
针对目前存在的诸多问题,近年来学校、学院进行了多次磋商以及协调,寄希望于专业通开平台课的建设实现资源综合利用。
动力与机械学院致力于进行针对全院所有专业的通开平台课的建设。利用“本科生人才培养方案(2010版)”制定契机,学院在原有平台课基础上,进一步整合资源,设置了7门(动力系“微机原理及接口”、自动化系“自动控制原理”、机械系“计算机辅助设计”、动力系“热工基础”、水质系“电厂化学概论”、动力系“发电厂动力工程概论”、材料系“发电厂工程材料”)面向全院的平台课,专业间实现资源共享。根据各门课程的特点及课程组的具体需要,学院牵头从2011年3月至7月历时四个月,先后由课程组负责人主持召开7门院级平台课程研讨会。每一次课程研讨会教学院长、系主任、教学主任、课程组、督导组、教学办及相关老师都会参加。
为了使教学更有针对性,针对不同专业的学生,要多从学生的基础和需求考虑,在保证基本理论讲清讲透的基础上,合理调整教学内容,以期获得满意的教学效果。
加强与相关课群的交流,各专业间沟通协作满足不同专业学生需求,通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度,采取多种教学方法增强学生兴趣。
通过研讨学院针对工学专业群共享资源课程平台建设进行了如下6个方面的研究工作。
1.整合教学团队
教学团队是以教学工作为主线,以教书育人、培养合格的本科人才为共同愿景,以教学改革项目为抓手,为达成共同的教学目标而分工协作、相互承担教学责任的少数知识技能互补的教师所组成的团队。[1]学院7门平台课的教学团队参与教师多,主要以开课单位为主导,同时还有来自其他专业的教师,由于服务不同专业,对教师知识面要求也较高。因此,怎样做好教学团队建设显得非常重要。
首先,教学团队成员在团队责任人的带领下,在团队目标的牵引下,充分利用和整合各种教学资源,课件分工建设、资源共享,多交流、多讨论,共同协商上课内容;其次,教学团队要多听各专业意见和建议,与各专业老师协作,使课程更具针对性和实用性;第三,教学团队成员之间、教学团队与相关专业负责老师也要经常交流、相互协作,共同努力,最终达到预期目标。
2.明确教学目的
教学目的是教学过程结束时所要达到的结果或教学活动预期达到的结果,是教学领域里为实现教育目的而提出的一种概括性的、总体的要求,制约着教学发展趋势和总方向,对整个教学活动起着统贯全局的作用。[2]教学目的发挥积极作用的前提条件是教学目的制定的合理性。教学目的要在教学计划中恰当定位,与教学客体、教学内容、教学方法等协调一致,指导教学主体行动并转化为教学结果,从而实现自身的合理性。由于全院平台课针对7个不同专业,因此在考虑各专业共性的基础上,课程组要明确各专业的不同需求,因材施教。
首先,在上课前课程组先要明确教学目的,清楚该专业学生需要此课程那部分知识,尽可能服务专业,教学内容有需求性和针对性才能有的放矢、有所侧重;其次,课程组要加强与相关课群任课老师的交流,理清课程先行后续问题,例如动力系开设的院平台课“发电厂动力工程”与“能源概论”、“现代能源”、“热工基础”有重复;材料系开设的院平台课“发电厂工程材料”应放在“金属工艺学”后;机械系“计算机辅助设计”的先导课程是“工程图学”;动力系开设的全院平台课“微机原理及接口”应开在“智能仪表”之前,这些问题都需要课程组与教学管理人员、相关课程老师提前协商解决。
3.针对不同专业分模块制定教学大纲
教学大纲是根据教学计划的要求,课程在教学计划中的地位、作用,以及课程性质、目的和任务而规定的课程内容、体系、范围和教学要求的基本纲要。它是实施教育思想和教学计划的基本保证,是进行多种媒体教学、教材建设和教学质量评估的重要依据,也是指导学生学习,制定考核说明和评分标准的指导性文件。如果教学大纲不合理,执行过程就会打折扣。[3]
首先,教学大纲针对各专业分模块,针对不同专业选择不同深度、内容。例如为了顺应我国核电发展趋势,在“电厂化学概论”课程教学中,针对核工程与和技术专业应适当突出核电站水化学相关内容;其次,要设置成不同的方式、体现特色,各专业间要沟通协作;第三,教学大纲、课程简介上网带动其他课程上网。
4.材,根据不同专业调整教学内容、改革教学方法
教材是课堂上以及课堂外教师和学生使用的教学材料,是教师备课和组织课堂活动最基本的资源,也是学生学习知识和实现学习目标的基础。作为全院平台课,选择一本适合全院七个专业学生的教材难度非常大。例如动力系开设的“热工基础”市面上的教材可以用,但均存在一定问题,清华版的课时太长,其他的内容又太浅,需要院里出面统一编著教材。因此,教材编写时要注意广度和深度,与其他院系沟通,注意覆盖范围,体现综合性;同时也要注意教材内容的完整性,理论与实践结合,实验加入教材,附习题和参考答案。
教学内容、教学方式上,在培养学生共性课程能力的同时,教学过程中根据专业需求和学生实际情况选择侧重点,注意教材内容的精选和揉和。这就需要课程组注意备课方式、方法,注重各专业前沿的发展,例如动力系的“热工基础”课程,在机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程专业开设时,要增加2个学时的实验环节。教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教学方法要体现特色,理论与实践结合例如动力系的“热工基础”课程可以按项目组织教学。
5.重视实验教学,学院给予经费支持
实验教学在对学生综合能力和创新能力培养上,起着理论教学不可替代的特殊作用;如学生通过实验课学习多方面的实际知识技能,在他们毕业走向社会后,这些知识和技能与所学到的理论知识一样重要,有的则比理论知识更早、更快地发挥作用;通过实验教学可以开拓学生的思路,激发探索精神,培养学生分析问题、解决问题的能力和归纳综合的能力。[4]针对学院经费不足,实验仪器陈旧、数量少而不能满足全院学生实验需求的情况,提出“改进、自制、购买相结合”的实验室建设理念。学院在经费比较紧张的情况下,拿出经费为动力系开设的“微机原理及接口”建立开放性的实验室;自动化专业开设的平台课“自动控制原理”加强建设网络实验平台,学生通过视频观察,可以随时随地做实验,节约教学资源,通过申请一个教改基金就可以实现。
6.建立标准化试题库,统一命题、统一考试,但又有所侧重
试题库建设根据专业不同而有所侧重,统一试卷,但考试时可以根据不同专业设置不同要求,例如选做题指定哪个专业选做。
三、结论及效果
通过上述环节的改进及研究,本文成果具有如下作用及意义:
(1)满足共性发展,实现资源共享。武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础,由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。满足了各个系之间的资源共享,实现共同发展。
(2)加强教学针对性,满足不同专业学生需求。为了使教学更有针对性。针对不同专业的学生,要多从学生的基础和需求考虑,在保证基本理论讲清讲透的基础上,合理调整教学内容,以期获得满意的教学效果。加强与相关课群的交流,各专业间沟通协作满足不同专业学生需求,通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度,采取多种教学方法增强学生兴趣。
(3)通过“改进、自制仪器”实现实验资源的充分利用及最优配置,满足了本校的教学需求,也为一些兄弟院校提供了质优价廉的教学仪器,解决了地方院校经费短缺、实验仪器数量不足与逐渐扩大的教学规模的矛盾。
(4)教学资源的建设与共享为地方工科高校的基础教学提供了可借鉴的思路,同时也可能推广应用到其他基础课程教学中。
(5)资源的共享为教师提供了一个快速获取教学资料的门户,可以开眼界、启思路,促进了师资水平的提升,可以丰富教学内容、增加教学手段、完善教学方法,促进了教学质量的提高。
参考文献:
[1]李俊龙,宋菲.提高高校本科教学团队执行力的策略分析[J].中国大学教学,2009,(11):62.
[2]田慧生,李如密.教学论[M].石家庄:河北教育出版社,1999.
在本课程中,我们只要把《材料工程设计概论》的内容优化为五大部分,第一部分是基本原理,主要涉及原子尺度结构、晶体结构、晶体缺陷以及非晶态与半晶态材料,安排4个学时;第二部分是有关材料的分类,主要分为金属、陶瓷、聚合物、复合材料、半导体,对不同材料进行介绍,其中涉及各种现代先进材料,如高性能金属材料、功能陶瓷、电子信息材料、生物医用材料、航空材料、能源材料、感光材料等,安排8个学时;对于这两部分的内容比较基础,也比较通俗易懂,学生接受容易,所以安排的课时不需要太多;第三部分内容是有关材料的制备方法,主要包括金属材料的制备、无机非金属材料的制备、高分子材料的制备,如纳米微粒的制备,主要有气相、液相以及固相制备三种方法,安排4个学时;第四部分内容是有关材料的性质与应用,主要包括材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能、磁学性能,材料的性能决定了材料的用途,是材料实际应用的主要依据,是学生学以致用的基本,所以这部分是少学时教学中的重点,安排10个学时;第五部分也就是最后一部分是有关材料的表征方法,主要讲述XRD、SEM、TEM等方法,安排6个学时。对《材料工程设计概论》课程的整体内容进行优化,并不只是简单的增减,而是要将传统内容与现代内容有机地结合起来,合理地删减,精选材料化学基础的内容,概要讲解材料的分类,重点讲解材料的制备和材料的性质与应用,是优化内容的关键。
做好多媒体课件,巧妙借助现代化的教学手段少学时《材料工程设计概论》课程最突出的特点是上课学时少、内容多,如果教师仍用黑板进行板书和教授,不仅费时、费力,效果还不好。而多媒体教学则可以弥补这一点。多媒体教学是当前比较先进的教学手段,它集图、文、声、像于一体,直观化和具体化的特点能将抽象的概念变得更加生动、活泼、富有新意[3]。尤其是在讲授晶体结构、晶体缺陷等复杂抽象的知识点时,更需要借助多媒体,只有通过多媒体向学生展示一些相关的实物模型或者播放一些相关的flash,学生们才能真实地了解这些离我们真实世界遥远而抽象的知识;同时,与传统的大学生不一样,现在的大学生都是生活在日益更新的科技时代,新的科技产品可以引起他们强烈的兴趣,所以相比教师只是纯粹的默默地在课堂上讲授,枯燥而毫无新意,多媒体教学的应用反而更有助于吸引学生的眼球,提高他们的注意力,从而激发他们对学习的热情与兴趣,提升了教学的质量;再者,多媒体教学的使用还丰富了教学的内容和方法,节省了教师板书时间,同时增加了课堂传递的信息量,一举多得。当然,金无足赤人无完人,多媒体教学尽管好处多多,但也不是尽善尽美,所以在不能完全只依靠多媒体来达到教学目的,多媒体只不过是一种辅助工具而已,教师才是教学的主角。因此我们要制定多媒体课件准入制度,重视教师的主导地位,同时也应注意与传统教学手段的结合。
应用教学新方法,灵活多变改进教学方法是提高教学质量与教学效果的重要途径[4]。诚然,好的方法可以起到事半功倍的效果,而我们都知道传统那种“填鸭式”的教学方法是不可取的,所以,我们应该探索新的教学方法,不拘一格,灵活多变,只要能吸引学生的兴趣,提高教学的质量就是好的教学方法。主要做法如下:第一,万事起步难,关键在于绪论。绪论是课程的首节内容,也是学生们接触《材料工程设计概论》这门课的第一节课,学生对该门课还是一无所知的,所以教师这时候就不应该忽略绪论课的重要性,应该给学生讲清课程的性质、目的与作用,解决“为什么学,学什么,怎样学”的问题,为学生的日后课程学习提供一个明确的方向;第二,采用启发式和问题式相结合的教学方法,侧重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力与意识;教学是教师传授和学生学习的共同活动,在教学中,教师起着主导性作用,通过适当提问的方式,让学生参与其中,激发他们带着问题去思考并找到解决的方法,调动他们的学习积极性和主动性,发展他们对知识的探索和创新精神。同时,在实际教学过程中,教师要在给学生讲“所以”的时候,更要讲“之所以”,尽量避免学生知其然却不知其所以然,对知识一知半解的局面出现。如“晶体的缺陷”的内容,除了让学生知道晶体中存在缺陷外还要令学生明白为什么会存在缺陷,让他们自己先去思考,这样的话可以使得学生更深刻地理解教学的内容;第三,采用循环式教学方法,加强理论与实际相结合;材料科学属于应用科学的范畴[5],在多年的教学与实践中,发现材料科学中的许多知识与应用结合很紧密,例如从可口可乐的三种包装可以看出材料的不同类型:易拉罐(金属)、玻璃瓶(陶瓷)、塑料瓶(高分子),又如用一次性杯子去装热的开水杯子不会发生形变,但是用矿泉水水瓶的话却会立刻发生很大的变形;这些都是学生日常看到的现象,教师可以把这些生活现象引入到课堂教学中,不但可以引发学生的好奇心,还可以更通俗易懂地向学生教授书本上的理论知识;通过理论跟实际的结合,可以让学生学得简单,学得快乐,老师也教得轻松,这是一种双赢的结果。第四,精心设计课后作业,培养学生动手能力;作业是学生课后巩固知识的重要有效途径,因此课后的作业布置至关重要。教师不应该随便在课本里给学生布置几道课后习题作为课后作业,那样的话学生很轻易就能上网找到课后答案,根本达不到巩固知识的效果;为了避免这种情况,教师应该找一些其他的有代表性的题目作为作业,量不要太多,但是一定要学生自己去找资料才能完成,而不只是简单的从课本上就能找到答案;通过这样的方式,培养学生的动手能力,增强他们的自学能力以及达到巩固知识的效果,从而提高教学质量。
在当今社会科技日益发展的趋势下,《材料工程设计概论》的教学也必须进行不断的改革,我们要以传统的教学内容为参考,不断地从优化教学内容、完善多媒体课件以及采用多种教学方法等多方面进行改进与改革,从而提出了一种适合少学时《材料工程设计概论》的教学模式,这种模式将有利于培养学生的独立思考能力、创新能力以及自主动手能力。总之,少学时的《材料工程设计概论》的改革正处于实践与探索的阶段,我们要积极的面对改革中所出现的问题并不断地完善,除了教师的不断努力,同时也要借鉴和学习其他高校成功的经验,不断完善少学时《材料工程设计概论》的教学内容。
作者:邱永福范洪波兰善红单位:东莞理工学院化学与环境工程学院
对于学生而言,生物学的基础知识在初中和高中阶段已有较多的接触,生物学经典理论的提出和学科发展中重要的科学家的介绍大家耳熟能详。在《生物技术概论》的教学过程中,简单重复以上内容已经不能调动学生的学习积极性。而这些经典的理论知识还需要进行深入学习,这就需要教师转变教学方式。首先,引经据典,对理论的发展历程做详细地讲解,提高学生的学习兴趣。其次,经典的生物学理论大多为西方学者提出,因此在教学过程中,通过引用原始英文文献、利用双语教学的方式,锻炼学生的英语听、写、译能力。例如,1953年,Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型,开启了分子生物学研究的新时代,二人也因此获得了1962年诺贝尔医学奖,这是高中生物学课程讲授的内容。但在DNA双螺旋结构提出之前,有几位科学家提出了DNA结构的研究方法和结构模型,也正是这些研究成果成就了Watson和Crick的伟大贡献。Wilkins和Franklin提供的DNA晶体X射线衍射图片对二人的研究有很大的帮助,“MOLECULARSTRUC-TUREOFNUCLEICACIDS—AStructureforDeoxyri-boseNucleicAcid”是Watson和Crick于1953年在《Na-ture》发表的通讯文章,第二段有这样的描述:“AstructurefornucleicacidhasalreadybeenproposedbyPaulingandCorey(1).Theykindlymadetheirmanuscriptavailabletousinadvanceofpublication.Theirmodelconsistsofthreeintertwinedchains,withthephosphatesnearthefivreaxis,andthebasesontheout-side.Inouropinion,thisstructureisunsatisfactoryfortworeasons...”意思是说Pauling和Corey在他们之前已建立了核酸的三螺旋结构模型,而Pauling是当时研究蛋白质结构的权威,Watson和Crick的发文是向权威的挑战。当然,这归功于他们认真的实验工作和深厚的科学功底,因此,对于经典理论的阐释,采用双语教学的方法,结合经典文献,一方面能让学生接触一些专业词汇,提高他们的英语水平;另一方面能吸引学生上课的注意力,提高学习兴趣,在教学中起到事半功倍的效果。
二、提问式教学和反馈式教学相结合
(一)提问式教学
提问式教学是指在课堂教学过程中以教师提问为授课主线,通过激发学生的学习兴趣,最终达到课堂教学的目的。提问式教学法的理论基础有主体性教育理论和建构主义教学论[2]。主体性教育的目的是培养被教育者的自主性、能动性和创造性,而建构主义特别强调主体在认知过程中的建构作用,二者的相同点是培养被教育者的主动性和创造性,不同的是,前者教师起主导作用,后者教师起组织者、帮助者或促进者的作用。《生物技术概论》涵盖了生命科学的各个领域,每章内容的侧重点都有较大的区别。因此,在进行提问式教学中,首先要围绕章节的重点提出问题,以检查学生对基本内容的理解,同时,让学生带着问题投入到课程学习中去;其次,在课堂结束前提出问题,一是让学生回顾课堂上学习的内容,理出一条学习的主线,二是让学生在课余时间通过主动式学习解答问题,从而促进学生与课程内容的交互作用。
(二)反馈式教学
反馈式教学与提问式教学相辅相成,其包括课堂反馈式教学和作业反馈式教学等方面的内容。正确实施反馈式教学,可及时发现教学过程中存在的问题,了解学生的学习状态,培养学生的自学能力。课堂反馈式教学是指教师采用一定的教学方法和手段在课堂上获得学生学习状况的反馈,从而根据反馈结果进行教学上的调整[3]。《生物技术概论》课程浓缩了多学科的基础知识,教师在课堂上往往需要在短时间内向学生灌输大量的内容,这就造成学生对知识的理解和掌握不够,从而降低了他们对课程内容的兴趣。因此,在课堂教学中,教师应充分尊重学生的主体地位[4],允许学生随时打断教学、提出问题并展开讨论,增加教师与学生的互动。或者在讲授课程重点的基础上,教师通过反问或其他方式检查学生学习掌握的信息,培养学生对问题的思考能力,并通过信息反馈,对学生不清楚的理论知识做更深入地讲解,改善课堂的授课效果。作业反馈式教学注重培养学生的自学能力,同时,又可以检测和反馈学生对课堂教学知识的吸收情况。在作业反馈式教学中,应注意以下几方面的问题:首先,作业应围绕课堂讲授的重点内容,结合具体案例或实际设题,减少名词解释等常规问题,避免与教科书章节问题重复。因为结合具体案例或实际设置的题目,往往没有标准答案,这样既可以促进学生认真思考和分析问题,又可以避免学生相互抄袭。其次,作业应作为课程考核的一部分,这样可以引起学生对作业的重视。再次,教师应对学生的作业进行认真批改,一方面能发现学生学习中存在的问题,以便于在后面的教学中进行解释;另一方面,教师的认真批改会影响学生的行为规范,提高他们的综合素质。
三、加强多学科交叉内容教学
(一)提升学生信息技术素养
对学生进行信息技术培养,可以培养学生的信息意识与合作交流能力,但最主要的目的是培养学生的信息获取能力、信息判断能力、信息处理能力及信息利用能力[5]。《生物技术概论》课程介绍了生命科学领域的研究热点,这些热点往往是学生最感兴趣的,但课程教材的内容又不能及时反映热点问题的最新进展,因此,在课堂教学过程中,我们可以通过信息检索的方式跟踪热点问题的最新进展。以清洁能源为例,通过百度、Google或图书馆信息检索等方式,风能、太阳能、生物质能等关键词映入眼帘。与我们生物相关的是生物质能,这些生物质能又包括生物质降解和转化、生物制氢和生物成因气等,每一个关键词背后都有大量的文献和最新报道,这样我们就可以进一步了解自己感兴趣的方向。同时,针对不同章节的研究热点,教师可以设置一些问题,让学生利用信息检索的方式,收集、分析和汇总有价值的网络资源。
(二)加强与工科专业知识的融合
发酵工程是生物技术的重要组成部分,发酵工程的规模化应用离不开化学、化学工程学、电气工程、微电子技术和计算机科学等学科的理论知识。以维生素B2发酵生产为例,湖北广济药业股份有限公司是世界最大的维生素B2生产厂家,公司维生素B2高产菌株工业化大生产技术处于国际领先水平,与之配套的也是先进的仪器设备,因此在产品发酵过程中需要集成不同专业领域的人才,如空压机和发酵罐电机的维护需要具备电气专业基础,发酵过程的控制需要结合微生物学、微电子技术和计算机科学的理论知识,发酵产物的分离纯化又要依据其化学性质并结合化学工程的手段完成。因此,维生素B2的发酵生产是一个大的系统工程,与不同的工科专业结合必不可少。在课堂教学工程中,通过维生素B2发酵工艺介绍和发酵过程中相关仪器设备的图片展示,可以让学生有更加直观地认识和理解,同时,让学生体会到多学科交叉的重要性。
(三)提高对生物知识产权保护的意识
作为一项高新技术,生物技术领域的发明范围十分广泛。生物知识产权包括生物遗传资源知识产权、生物仪器知识产权、生物产品开发工艺知识产权和生物基产品知识产权等四个方面。作为生物技术专业的教师,培养学生借助已有的生物遗传资源,利用生物仪器,研究新的开发工艺,制造新产品的意识,培养他们正确利用和保护生物知识产权,是课程教学的目的之一。以我国生物医药企业知识产权现状为例,据文献报道,生物技术成果的60%~70%应用于生物医药领域,生物医药企业知识产权工作的源头是技术创新,培养自主创新能力是保证企业在市场中具有持续竞争力的重要手段[6]。2010年,我国生物医药大中型企业共有1754家,其中具有研发能力的仅有102家,这说明我国大部分的生物医药企业没有进行研发活动或自主创新[7],使得他们只能花费巨资购买国外生物医药企业的技术和产品专利。2010年,我国生物医药产业技术引进或购买的经费支出为19.92亿元就说明了这一问题。因此,提升我国生物医药产业自主知识产权能力是保证企业核心竞争力的重要体现。我国地广物博,生物资源丰富,必须采取切实有效的措施保护生物遗传资源,建立和完善生物遗传资源知识产权制度;国家生物仪器重大专项的实施也说明了政府对科研院所和企业自主创新的支持。所以,对于生物技术业的学生,在《生物技术概论》课程中熏陶生物知识产权的内容,是课程改革的一个重要方面。
四、增加生物应用案例教学
关键词: 跨专业选修课 教学模式 考试方式 改革
一直以来,由于面向的教学对象是没有经过该学科前期基础课程学习的学生,跨专业选修课在高校教学中一直是难以驾驭的课程类别。让学生掌握晦涩难懂的外专业知识,激发学生学习外专业知识的兴趣,提高学生的综合素质,跨专业选修课教学模式和考试方式的改革势在必行。下面笔者以我校的一门跨专业选修课《电力生产概论》的教学改革为例做一些探讨。
1.现行教学模式及考试方式
我校基于电力行业背景,办学形式有浓厚的电力特色。为了让我校各专业学生都了解电力生产知识,《电力生产概论》课程应运而生。该课程为全校选修课,所有非热能动力工程的学生都要选修这门课程,这样就存在两点问题:一是教学对象均为跨专业跨学科学生,没有该专业的理论背景,有些甚至没有工科背景;二是课堂容量较大,超过百人,课堂上难以做到面面俱到,控制较难。
现行的教学模式采用的是讲稿式的多媒体教学。在这种模式下课堂教学内容死板,专业性较强,学生感觉专业跨度大,有很多晦涩难懂的专业名词,学起来非常吃力,久而久之,不少学生对该课程提不起兴趣,单纯只为了赚学分,没有达到让学生了解先进的电力生产知识的教学目的,教学效果很差。
考试形式采取的是传统的闭卷考试形式,往往是面对课本知识和课堂教学内容命题,考试功能单一,基本上是终结性的评价,而不是教育进行中的诊断性的评价和水平发展性的评价,偏重理论化,在这种情况下就造成学生为了考试而考试,考前死记硬背,考试基本上是考记忆力,考试内容不合理,局限于教材。客观性试题比例大,而综合性考题、分析论述题少,制约、干扰、阻碍了学生分析综合能力的培养和创新精神的培养。
2.教学模式改革
2.1设立专题讲座形式。
电力生产概论体系设置比较系统。根据我国的主要发电形式,教学内容分为火力发电、水力发电、核电、新能源发电等几部分,其中新能源发电又包括风力发电、太阳能发电、生物质发电等。各章独立,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,而且发展迅速,仅靠讲述书本知识已经不能适应科技的进步。因此设置专题讲座形式,使学生学习起来更系统,而且在讲座过程中,运用通俗易懂的语言,由浅入深,学生可以积极参与,对感兴趣的问题进行提问,了解最新的发电技术,做到课堂互动,真正达到该课程的教学目的。
2.2改进多媒体,教学内容更加多样化。
原有的多媒体是以文字为主的PPT,大多是从书本复制过来的讲稿。对于没有专业背景的外专业学生,显然有些内容是晦涩难懂的,学生面对干巴巴的文字也提不起兴趣。要让这些专业内容变得通俗易懂、生动活泼,这就需要在多媒体的形式上多下功夫,大量地采用图片、视频、CAI课件、Flas等,做到图、文、声、像并茂,激发学生的学习兴趣。
2.3分组讨论,合作学习。
改变传统单一的教师“教”的模式,把学生“学”生动地引入到课堂教学中去,改变一言堂教学。在每一个专题授课结束后,在课堂上教师布置与该专题的相关开放性课题,比如现代风力发电的诸多问题的研究,对班级学生进行分组,并要求各组成员课下去检索相关资料,确定议题,就此议题发表各自看法。在下一次课上,每组派代表将自己的研究内容简要报告,并进行讨论。
这种分组讨论合作学习的方式要想能够达到预期效果,在实践中必须强调合作学习的三意识:
(1)责任意识。让学生明确参加小组讨论是每个人的责任,在小组讨论中有敞开心扉、畅所欲言的意识。
(2)质疑意识。善用批判思维,巧用发散思维,大胆质疑,提出问题,并在合作的过程中有所争论、有所发现、有所创新。
(3)整体互补意识。在讨论中既理性地审视自己,又海涵他人的智慧。不要怕争论。许多真知灼见往往是在创造性氛围下的冲突中产生的,这样才能产生集体智慧高于个人智慧总和的效果。
3.考试方式改革
采用原有闭卷考试方式,学生考前突击复习,死记硬背,试题内容单一,偏重理论知识,最终导致成绩评定不能完全体现学生的真正学习水平。因此考试及成绩评定宜由以下两部分组成:
3.1撰写小论文或调查报告。
其题材可以由教师提供,也可以学生自选;可以是综述、述评,或做理论上的新阐释、方法上的改造、技术上的创新、操作上的变革等,也可以是对已有观点的新阐发或商榷等,但必须要以探索、创新、发展为其突出特征。在撰写完成后,还需安排答辩,以检验其写作的真实程度、下工夫程度,考查所获取的与论文相关信息的广度以及信息批判思维和信息创新思维的深度,作为评分的重要依据之一。
3.2一页开卷考试。
“一页开卷”既不是闭卷考试又不同于我们常见的普通开卷考试,它的实施方法是允许学生在考试之前的复习中准备一张纸,将自己认为的课程重点写在上面,考试时这张记录纸可以带入考场以备查阅,但不得在考生之中交换。这种考试方法是符合电力生产概论教学目标的,因为电力生产概论教学强调让学生学懂和应用电力生产知识,而不要求学生死记硬背,因此在考试目的上也就要求我们要考查学生运用知识解决实际问题的能力,而不是考查记忆能力。
“一页开卷”的考试方法有三个明显的优点:(1)可以在考试之前极大地调动学生认真复习、准备考试的积极性,因为考试的成绩与自己准备的充分程度相关,准备越全面,考试的总体效果就越好,同时也锻炼了学生的总结归纳能力。(2)有利于让学生避免死记硬背的学习方法,而更专注于对知识的理解和活学活用,从注重记忆的学习转向注重理解的学习。(3)有利于减轻学生不必要的学习负担,缓解学生考试前的心理紧张和焦虑状态。
4.结论
笔者通过跨专业选修课的教学实践,分析了原有教学中存在的问题,努力探讨跨专业选修课的教学模式与考试方式的改革方案,为培养出有创新能力、有合作精神、有解决实际问题能力的高素质学生,使我们的教育教学更趋科学化、合理化提供了建议。
参考文献:
[1]廖仁光.合作学习模式的运用及考试成绩的评定[J].科技情报开发与经济,2007,17(7).
[2]罗军.跨专业选修课《家用电器》的教材电子化探索[J].重庆教育学院学报,2002,15(3).
[3]尚坚.浅谈跨学科、跨专业混合班《有机化学》教学[J].高等理科教,1997,2.
[4]李冰.浅析高校考试模式改革的必要性[J].世纪桥,2008,6.
学校、专业
2015年10月17日(星期六)
2015年10月18日(星期日)
上午9∶00——11:30
下午2∶30——5:00
上午9∶00——11:30
下午2∶30——5:00
华东师范大学
汉语言文学专业
C050114 (基础科段)
*(00031)心理学
*(00018)计算机应用基础
*(00529)文学概论(一)
*(00429)教育学(一)
*(00536)古代汉语
*(00531)中国当代文学作品选
*(00534)外国文学作品选
*(00012)英语(一)
*(00533)中国古代文学作品选(二)
汉语言文学专业
C050105 (本科段)
*(00540)外国文学史
(09073)唐诗研究
*(00321)中国文化概论
*(00539)中国古代文学史(二)
*(00541)语言学概论
公共关系专业
A050303 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00643)公关心理学
*(00644)公关礼仪
*(00646)公共关系写作
*(00182)公共关系学
*(00853)广告学(二)
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00647)公关语言
公共关系专业
B050309 (独立本科段)
*(00147)人力资源管理(一)
*(00320)领导科学
*(03291)人际关系学
*(03300)现代媒体总论
*(00321)中国文化概论
*(03295)国际公共关系
*(03299)广告运作策略
国际贸易专业(国际商务方向)
A020109 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00088)基础英语
*(00208)国际财务管理
*(00020)高等数学(一)
*(00076)国际金融
*(00090)国际贸易实务(一)
*(04729)大学语文
经济学专业
B020115 (独立本科段)
*(00143)经济思想史
*(00142)计量经济学
*(00048)财政与金融(J)
*(00138)中国近现代经济史
*(04184)线性代数(经管类)
*(00043)经济法概论(财经类)(J)
(00104)证券投资分析
电子商务专业
A020215 (专科)
*(00890)市场营销(三)
*(00891)国际贸易实务(三)
*(00888)电子商务英语
*(00894)计算机与网络技术基础
*(00896)电子商务概论
电子商务专业
B020216 (独立本科段)
*(00910)网络经济与企业管理
*(00915)电子商务与现代物流
*(00995)商法(二)
*(00906)电子商务网站设计原理
*(00997)电子商务安全导论
学前教育专业
B040102 (独立本科段)
*(00401)学前比较教育
*(00409)美育基础
*(00394)幼儿园课程
*(00883)学前特殊儿童教育
*(00385)学前卫生学
*(12350)儿童发展理论
(00399)学前游戏论
*(00387)幼儿园组织与管理
(00403)学前儿童家庭教育学
*(03657)学前教育研究方法
心理健康教育专业
A040109 (专科)
*(00031)心理学
*(05619)心理咨询与辅导(一)
*(05616)心理测量与评估
(00266)社会心理学(一)
*(00466)发展与教育心理学
*(04729)大学语文
心理健康教育专业
B040110 (独立本科段)
*(05624)心理治疗(一)
(05956)健康心理学
*(05627)职业辅导
*(00466)发展与教育心理学
*(05628)团体咨询
*(05621)心理的生物学基础
文化产业专业
B020155 (独立本科段)
*(04123)外国文化导论
*(04127)文化市场与营销
(04139)应用写作
*(04122)文化产业与管理
(07675)媒介经营与管理
上海外国语大学
英语专业
C050207 (基础科段)
*(00596)英语阅读(二)
*(00795)综合英语(二)
*(00597)英语写作基础
*(04729)大学语文
*(00794)综合英语(一)
英语专业
C050201 (本科段)
*(00600)高级英语
*(00429)教育学(一)(见说明5)
*(00830)现代语言学
(00840)第二外语(日语)
(00842)第二外语(德语)
*(00603)英语写作
日语专业
C050208 (基础科段)
(00606)基础日语(二)
(00844)日语阅读(二)
*(04729)大学语文
(09076)日语报刊文选
日语专业
C050202 (本科段)
(00610)高级日语(二)
(00611)日语句法篇章法
(00842)第二外语(德语)
*(00012)英语(一)
上海财经大学
会计专业
A020203 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00067)财务管理学
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(00070)政府与事业单位会计
*(00156)成本会计
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
会计专业
B020204 (独立本科段)
*(00162)会计制度设计
*(00149)国际贸易理论与实务
*(00159)高级财务会计
*(04184)线性代数(经管类)
*(00161)财务报表分析(一)
市场营销专业
B020208 (独立本科段)
*(00186)国际商务谈判
*(00149)国际贸易理论与实务
*(00055)企业会计学
*(04184)线性代数(经管类)
*(00098)国际市场营销学
调查与分析专业(独立本科段)
B020121 (停考过渡)
*(00142)计量经济学
*(04184)线性代数(经管类)
采购与供应管理专业(见说明8)
A020265 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(05362)物流英语
采购与供应管理专业(见说明8)
B020282 (独立本科段)
*(05374)物流企业财务管理
华东政法大学
法律专业 C030112 (基础科段)
*(00242)民法学
*(00223)中国法制史
*(00261)行政法学
*(00243)民事诉讼法学
*(04729)大学语文
*(00244)经济法概论
法律专业
C030106 (本科段)
*(00230)合同法
*(05678)金融法
*(00227)公司法
*(00257)票据法
*(00262)法律文书写作
*(00263)外国法制史
*(05680)婚姻家庭法
*(00169)房地产法
*(00228)环境与资源保护法学
法律专业
B030117 (独立本科段)
*(00242)民法学
*(00230)合同法
*(05678)金融法
*(00223)中国法制史
*(00227)公司法
*(00261)行政法学
*(00257)票据法
*(00262)法律文书写作
*(00243)民事诉讼法学
*(00263)外国法制史
*(05680)婚姻家庭法
*(00244)经济法概论
*(00169)房地产法
*(00228)环境与资源保护法学
金融管理专业(中英合作)(见说明6)
C020116 (基础科段)
*(04729)大学语文
金融管理专业(中英合作)(见说明6)
C020120 (本科段)
*(00055)企业会计学
*(00181)广告学(一)
上海公安高等专科学校
公安管理专业
C030401 (本科段)
*(00018)计算机应用基础
*(00372)公安信息学
*(00235)犯罪学(一)
*(00354)公安学基础理论(J)
*(00860)公安行政诉讼
*(04729)大学语文
*(00356)公安管理学(J)
*(00373)涉外警务概论
复旦大学
行政管理专业
A030301 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(00341)公文写作与处理
*(03349)政府经济管理概论
*(00182)公共关系学
*(03350)社会研究方法
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
*(00312)政治学概论
行政管理学专业
B030302 (独立本科段)
*(00067)财务管理学
*(00320)领导科学
*(00319)行政组织理论
*(00341)公文写作与处理
*(00261)行政法学
*(00321)中国文化概论
*(00316)西方政治制度
*(00312)政治学概论
*(00322)中国行政史
*(00323)西方行政学说史
新闻学专业
C050308 (基础科段)
*(00018)计算机应用基础
*(00655)报纸编辑
*(00654)新闻采访写作
*(00657)新闻心理学
*(00853)广告学(二)
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00656)广播新闻与电视新闻
新闻学专业
C050305 (本科段)
*(00529)文学概论(一)
*(00662)新闻事业管理
*(00659)新闻摄影
*(00182)公共关系学
*(00321)中国文化概论
*(00244)经济法概论
*(00312)政治学概论
*(00660)外国新闻事业史
计算机信息管理专业
A082207 (专科)
*(04754)电子商务与电子政务
*(00342)高级语言程序设计(一)
*(02384)计算机原理
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(02120)数据库及其应用
*(02382)管理信息系统
计算机信息管理专业
B082208 (独立本科段)
*(02142)数据结构导论
*(00910)网络经济与企业管理
*(03173)软件开发工具
*(04737)C++程序设计
*(04757)信息系统开发与管理
机关管理及办公自动化专业
A030307 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(00345)秘书学概论
*(00341)公文写作与处理
*(00342)高级语言程序设计(一)
*(00261)行政法学
*(00182)公共关系学
(00346)办公自动化原理及应用
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00509)机关管理
计算机网络专业
B080709 (独立本科段)
*(04747)Java语言程序设计(一)
*(02331)数据结构
*(00023)高等数学(工本)
*(04749)网络工程
*(02379)计算机网络管理
*(03142)互联网及其应用
计算机软件专业
B080711 (独立本科段)
*(02331)数据结构
*(00342)高级语言程序设计(一)(J)
*(04184)线性代数(经管类)
*(04737)C++程序设计
*(02333)软件工程
护理学专业
A100701 (专科)
*(02901)病理学
*(02903)药理学(一)
*(02996)护理伦理学
*(02113)医学心理学
*(02998)内科护理学(一)
*(04729)大学语文
*(03001)外科护理学(一)
*(03002)妇产科护理学(一)
护理学专业
B100702 (独立本科段)
*(00018)计算机应用基础
*(03006)护理管理学
*(03203)外科护理学(二)
*(03008)护理学研究
*(03009)精神障碍护理学
*(00182)公共关系学
*(03005)护理教育导论
*(03010)妇产科护理学(二)
*(03011)儿科护理学(二)
*(04436)康复护理学
上海交通大学
工业电气自动化技术专业
A080602 (专科)
(02269)电工原理
(02286)电力电子技术
*(04729)大学语文
*(02198)线性代数
*(00012)英语(一)
(02277)微型计算机原理及应用
工业自动化专业 (独立本科段)
B080603
(02290)C++语言设计
*(00023)高等数学(工本)
(02291)自动控制理论(一)
*(00420)物理(工)
计算机及应用专业
A080701 (专科)
*(02142)数据结构导论
*(00342)高级语言程序设计(一)
*(04729)大学语文
*(02198)线性代数
*(04732)微型计算机及接口技术
*(00012)英语(一)
*(02120)数据库及其应用
计算机及应用专业
B080702 (独立本科段)
*(02331)数据结构
*(04747)Java语言程序设计(一)
*(00023)高等数学(工本)
*(04737)C++程序设计
*(02333)软件工程
上海交通大学 上海旅游高等专科学校
饭店管理专业
A020211 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
(00194)旅游法规
*(04729)大学语文
(00187)旅游经济学
上海大学
机械制造及自动化专业
A080301 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(02194)工程经济
*(02159)工程力学(一)
*(02195)数控技术及应用
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
(02189)机械制造基础
机械制造及自动化专业
B080302 (独立本科段)
(02211)自动化制造系统
(02213)精密加工与特种加工
*(02202)传感器与检测技术
*(00420)物理(工)
*(02241)工业用微型计算机
金融专业
A020105 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00075)证券投资与管理
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(00055)企业会计学
*(00066)货币银行学
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
金融专业
B020106 (独立本科段)
*(00067)财务管理学
*(00076)国际金融
*(00077)金融市场学
*(04184)线性代数(经管类)
(08391)金融工程学
项目管理专业
B020256 (独立本科段)
(05062)项目质量管理
(05064)项目风险管理
(05059)项目管理学
动画专业
B080746 (独立本科段)
(04508)动画设计稿
(04511)三维动画
(04513)数字影视后期合成
(04743)剪辑学
能源管理专业(专科)
A020321 (见说明10)
*(00018)计算机应用基础
*(00065)国民经济统计概论
(05059)项目管理学
能源管理专业(独立本科段)
B020322 (见说明10)
*(00341)公文写作与处理
*(00182)公共关系学
上海工程技术大学
工商企业管理专业
A020201 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(00148)国际企业管理
*(00055)企业会计学
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
工商企业管理专业
B020202 (独立本科段)
*(00067)财务管理学
*(00149)国际贸易理论与实务
*(00154)企业管理咨询
*(04184)线性代数(经管类)
汽车运用技术专业
A081702 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(06606)工程力学(三)
(09087)汽车电器与电路分析
(09179)现代汽车电控技术及其故障诊断与排除
<!--[if !supportLists]--><!--[endif]-->物流管理专业(专科)
A020228 (见说明7)
*(00018)计算机应用基础
*(00148)国际企业管理
*(00020)高等数学(一)
*(05362)物流英语
*(00182)公共关系学
*(05372)国际物流导论
*(00012)英语(一)
<!--[if !supportLists]--><!--[endif]-->物流管理专业(独立本科段)
B020229 (见说明7)
*(05374)物流企业财务管理
*(00147)人力资源管理(一)
*(00101)外经贸经营与管理
*(04184)线性代数(经管类)
*(00055)企业会计学
*(00043)经济法概论(财经类)
*(00098)国际市场营销学
<!--[if !supportLists]--><!--[endif]-->劳动和社会保障专业(专科)
A020231 (停考过渡)
*(03312)劳动和社会保障概论
*(00341)公文写作与处理
*(03313)劳动和社会保障法制建设
*(03320)劳动和社会保险统计与计算机应用
劳动和社会保障专业(独立本科段)
B020232 (停考过渡)
*(00147)人力资源管理(一)
*(03323)劳动经济学
*(03325)劳动关系学
*(03327)社会保险基金管理与监督
*(03322)劳动和社会保障法
*(03328)公共管理
*(03326)社会保障国际比较
*(00034)社会学概论
民航服务与管理专业
A020160 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(04570)民用航空法
*(00182)公共关系学
销售管理专业(见说明9)
A020313 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(10510)连锁与特许经营管理
*(00892)商务交流(二)
*(00178)市场调查与预测
*(00041)基础会计学
销售管理专业(见说明9)
B020314 (独立本科段)
*(00186)国际商务谈判
*(03291)人际关系学
*(00067)财务管理学
*(00149)国际贸易理论与实务
*(00055)企业会计学
*(00181)广告学(一)
*(00102)世界市场行情
*(00043)经济法概论(财经类)
上海对外经贸大学
国际贸易专业
A020109 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00088)基础英语
*(00020)高等数学(一)
*(00076)国际金融
*(00090)国际贸易实务(一)
*(04729)大学语文
*(00092)中国对外贸易
国际贸易专业
B020110 (独立本科段)
*(00100)国际运输与保险
*(00101)外经贸经营与管理
*(00055)企业会计学
*(00102)世界市场行情
*(04184)线性代数(经管类)
*(00098)国际市场营销学
商务英语专业
B050218 (独立本科段)
*(00186)国际商务谈判
*(00795)综合英语(二)(J)
*(00090)国际贸易实务(一)
(00840)第二外语(日语)
上海中医药大学
中药学专业 C100803 (基础科段)
(03044)中药药剂学
(03042)中药炮制学
(03035)有机化学(四)
(02932)方剂学(二)
中药学专业
C100802 (本科段)
*(00018)计算机应用基础
(09098)中国医药史
(03038)中药化学
(05079)中成药学
(03053)中药制剂分析
上海师范大学
视觉传达设计专业 A050406(专科)
(00716)印刷工艺
*(04729)大学语文
旅游管理专业(导游方向)
A020209 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(00194)旅游法规
*(04729)大学语文
(00187)旅游经济学
旅游管理专业
B020210 (独立本科段)
*(00067)财务管理学
*(00147)人力资源管理(一)
(00198)旅游企业投资与管理
*(04184)线性代数(经管类)
(00200)客源国概况
广告专业
A050301 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(00634)广告策划
*(00853)广告学(二)
*(04729)大学语文
(00636)广告心理学
广告学专业
B050302 (独立本科段)
(00639)广播电视广告
*(00182)公共关系学
*(00321)中国文化概论
(00641)中外广告史
人力资源管理专业
A020205 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(04729)大学语文
*(00043)经济法概论(财经类)
(00071)社会保障概论
人力资源管理专业
B020218 (独立本科段)
(05966)劳动政策分析
(06091)薪酬管理
*(03350)社会研究方法
(05965)人才资源优化策略
小学教育专业
B040112 (独立本科段)
*(00464)中外教育简史
*(00458)中小学教育管理
*(00466)发展与教育心理学
(09097)数学思想与方法
艺术设计专业
B050437 (独立本科段)
(04462)设计心理学
*(00853)广告学(二)
同济大学
房地产经营与管理专业
A020206 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(00172)房地产经营管理
*(00020)高等数学(一)
*(04729)大学语文
(00173)房地产金融
*(00012)英语(一)
*(00169)房地产法
房屋建筑工程专业
A080801 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(02400)建筑施工(一)
*(02387)工程测量
*(02396)混凝土及砌体结构
*(04729)大学语文
*(02398)土力学及地基基础
建筑工程专业
B080806 (独立本科段)
*(02440)混凝土结构设计
*(03347)流体力学
*(00182)公共关系学
*(02404)工程地质及土力学
*(02198)线性代数
*(02448)建筑结构试验
*(00420)物理(工)
*(02447)建筑经济与企业管理
建筑工程管理专业
A082239 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00020)高等数学(一)
(01850)建筑施工技术
*(00043)经济法概论(财经类)
工程管理专业
B020279 (独立本科段)
*(00067)财务管理学
*(02194)工程经济
(00172)房地产经营管理
(01852)施工组织与管理
(01853)工程项目招投标与合同管理
*(00420)物理(工)
(01854)工程质量管理
上海开放大学
市场营销专业
A020207 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(00181)广告学(一)
*(00182)公共关系学
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
会计专业
A020203 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00067)财务管理学
*(00020)高等数学(一)
*(00065)国民经济统计概论
*(00070)政府与事业单位会计
*(00156)成本会计
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
行政管理专业
A030301 (专科)
*(00018)计算机应用基础
*(00147)人力资源管理(一)
*(00341)公文写作与处理
*(03349)政府经济管理概论
*(00182)公共关系学
*(03350)社会研究方法
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
*(00043)经济法概论(财经类)
*(00312)政治学概论
华东理工大学
社会工作与管理专业
A030202 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(00266)社会心理学(一)
*(00182)公共关系学
*(03350)社会研究方法
*(04729)大学语文
*(00012)英语(一)
(00071)社会保障概论
商务管理专业(中英合作)(见说明6)
C020214 (基础科段)
*(04729)大学语文
商务管理专业(中英合作)(见说明6)
C020226 (本科段)
*(00055)企业会计学
*(00181)广告学(一)
上海应用技术学院
室内设计专业 A050405 (专科)
*(04729)大学语文
(00708)装饰材料与构造
室内设计专业 B050432 (独立本科段)
(04496)人体工程学(一)
(05340)室内空间组合与理论
会展策划与管理专业
A020166 (专科)
(03874)商务谈判
(03876)会展策划
(03873)现代商务礼仪
会展管理专业
B020180 (独立本科段)
(08888)会展企业战略管理
(08889)会议酒店管理
(08725)会展客户关系管理
(04758)人力资源管理(三)
上海商学院
连锁经营管理专业 A020255 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(07988)连锁企业信息系统管理
(07985)连锁经营原理与管理技术
*(04729)大学语文
(07986)商业采购与配送原理
上海电机学院
数控技术应用专业 A080744 (专科)
*(00018)计算机应用基础
(04108)电工电子技术基础
(04114)数控机床
(04118)数控加工编程与操作
上海金融学院
投资理财专业 B020177 (独立本科段)
(08591)金融营销
(05175)税收筹划
*(04184)线性代数(经管类)
摘 要:新能源技术、轻量化和智能化是未来汽车的发展方向,汽车材料的创新和应用是推动我国由世界汽车工业大国走向强国的必由之路。为了培养具有源头创新能力、车辆工程和材料科学与工程学科交叉的高端人才,该文介绍了同济大学“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”的培养目标和课程体系设立,为我国学科交叉和创新型汽车工业人才培养探索新路。
关键词:车辆工程 材料科学与工程 学科交叉 源头创新 未来汽车
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0150-03
Subject Crossing Talent Cultivation for Source Innovation of Future Automotive Industry
Lin Jian
(School of Materials Science and Engineering,Tongji University,Shanghai,201804,China)
Abstract:New energy, lightweight and intelligent technologies are the future direction of the automobile revolution.The innovation and application of automotive materials is the one route to change Chinese automobile industry from industrial giant to the power.In order to cultivate talents with source innovation ability and subject crossing in vehicle engineering and materials science & engineering,the Materials-Automobile-New energy innovation experimentation area for inter-disciplinary talent cultivation in Tongji University was introduced in this paper.A new kind subject crossing and innovative talent cultivation system for automotive industry was also discussed.
Key Words:Vehicle engineering;Materilas science and engineering;Subject crossing;Source innovation;Future automotive
自1886年第一辆汽车诞生以来,人类社会生产与生活发生了深切的变化。汽车工业的迅猛发展,已经成为许多工业大国的支柱产业。20世纪50年代起中国开始自主建设汽车工业,并于20世纪80年代起通过大规模引进和消化吸收、自主开发,我国的汽车工业已发展成为世界汽车大国,产量占全球第一,不过在汽车技术领域与国际先进国家仍有较大差距[1]。
随着人类社会对资源消耗的大幅增加,化石能源短缺、温室效应、环境污染已成为人类所面临的一个重大问题,而建立在大规模资源消耗的汽车工业则走到了一个十字路口。为适应社会发展的需求,新能源技术、轻量化、智能化已成为未来汽车产业发展的必由之路,诸如:锂电池、轻量化材料、传感器材料等一大批汽车新材料不断涌现,成为新一轮汽车工业革命的源头动力[2]。
1 我国汽车相关本科专业人才培养现状及需求
为了培养我国汽车工业研发、技术与管理人才,国内一些高校相继建设了车辆工程、汽车服务工程等一批汽车类专业,成效显著。但目前该类专业的人才培养模式与我国汽车工业发展模式相近,即偏重于汽车生产制造和汽车服务保障,各高校车辆工程专业培养方案同质化现象较为严重[3,4],在汽车技术源头开发创新人才培养上则有所欠缺。近年来,我国许多高校在车辆工程等本科专业教学实践中已逐渐认识到,单纯偏重于车辆机械工程领域的教学模式已不完全适应汽车产业的高端人才培养所需,因此,相继开展了跨学科培养试点。如同济大学汽车学院近年来除了在车辆工程专业中新增了“新能源汽车”专业方向外,还与工业设计相结合建立了汽车造型专业人才模式创新实验区。江苏理工学院将车辆工程与电子信息工程两个专业相结合开展了跨学科人才培养试点。许多高校相继开设了一些汽车材料类课程,为车辆工程或材料类专业课程体系中增加了一些跨学科元素。[5-7]
自古以来,材料科学始终是人类文明发展的基石、推动现代工程技术创新的源头动力。未来汽车技术的变革离不开在汽车材料领域的源头创新[8-11]。在目前国内高校车辆工程专业的课程设置中,一般偏重于机械、汽车技术方面的知识点教学,而对于汽车生产所用材料科学领域的知识点则多局限在应用范围,汽车工业人才的培养缺乏汽车材料科学与技术研发领域的积淀。
因此,为了适应国家对汽车产业发展的新需求,培养兼具汽车材料源头创新和汽车设计制造创新的高端研发和工程技术人才,同济大学材料科学与工程学院、汽车学院结合各自优势,强势联合,在国内首创“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,将新材料与新能源技术、汽车技术有机结合,重点培养服务于新一代汽车工程技术与汽车材料创新、具有源头创新思维的汽车产业领域高端人才,以满足国家发展之急需。
2 创新实验区建设理念及思路
从现有的本科培养体系来看,车辆工程专业是研究汽车等各类车辆的理论、设计及制造技术、培养从事上述领域高级研发和工程技术人才的本科专业,目前我国数十个高校开设了此类专业。该专业除了要求掌握必需的车辆工程专业知识外,还要求具备扎实的力学、电工、电子、机械、设计等方面的工科基础知识。其主干课程包括车辆工程、机械原理、理论力学、材料力学、机械设计、电工与电子技术、汽车构造、汽车理论、内燃机理论、汽车设计等。
材料类专业则是全国综合性高校大都拥有的本科专业,是一类涉及材料学、工程学和化学等方面知识的宽口径专业,其以材料学、化学、物理学为基础,重点研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。材料类专业又可细分为材料科学与工程、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等本科专业或专业方向,随着新材料研究和应用开发的不断深入,功能材料、纳米材料、光电子材料等一些新的本科专业也都有招生。
2014年在上海汽车集团考察时就强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。未来汽车的发展必定围绕着新能源技术、轻量化节能减排和智能化方向发展,而要实现这一目标,就必须在汽车材料上的进行不断创新,才能进而实现汽车技术上的变革。
为了培养服务于未来汽车工业领域源头创新、能够从事新能源、轻量化、智能化汽车相关材料、装备及整车开发的综合性高级科学研究和工程技术人才,同济大学近年来通过不断深入研讨汽车、材料、新能源技术领域学科交叉及复合型人才培养机制,于2016年设立了“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,并正式对外招生,以培养兼具物理、化学、力学、机械、设计等工科基础知识以及材料科学与工程、车辆工程等必备专业知识的学科交叉复合型拔尖人才为目标,定位于依托材料科学与工程专业、同时与车辆工程专业开展学科交叉密切合作,在未来汽车产业紧缺人才培养上协同创新,为未来汽车工业的发展和新一轮变革提供源头推动力。
3 创新实验区的课程体系建设
在同济大学材料科学与工程本科专业课程体系中,分别开设了物理、化学类基础课程、电工、设计等工科基础课程以及大量材料类专业课程,专业总学分为175。而车辆工程为5年制本科专业,除了大量的车辆工程专业课程外,还开设了力学、机械、电子、电工等工程基础课程,5年总学分达211.5,即使在扣除其第二外语课程设置后,总学分也高达179.5学分。由于国家及学校对本科教育的总学分有严格的限制,因此,创新实验区的课程体系设置不能简单合并两个专业的课程体系,需保证学生有适宜的课堂学习强度和足够的课外学习时间。
因此,在设定实验区课程体系建设目标时,根据人才培养定位,遵循以材料科学与工程本科专业课程体系为基础、融合汽车工程核心课程教学、强化新能源技术、轻量化技术、智能化技术等特色交叉课程教学的培养模式,开展复合型人才的教学与培养工作。创新实验区课程体系在保证完整的材料类专业基础课程体系和必要的物理、化学类、电工、设计基础知识的基础上,增加车辆工程类专业基础课程和必要的力学、机械等基础课程教学内容。同时大规模开展材料-汽车-新能源技术学科交叉课程建设,在保证材料科学与工程专业必须的专业课程总学分和毕业要求基础上,同时满足车辆工程专业课程体系结构要求。
因此,在创新实验区的课程设置中,除了开设高等数学、普通物理、三大化学、电工学等理工科基础课程外,还增设了理论力学、机械原理、机械制图、制造技术基础等力学、机械类基础课程。在材料类课程中则保持了材料概论、材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等全部材料专业基础课程以及材料力学性能、材料物理性能、功能材料学、功能材料制备工艺基础等重要专业课程。对于车辆工程专业课程来说,则根据创新实验区培养目标开设了车辆工程导论、汽车理论、汽车构造、车用新能源及动力系统、自动控制原理等核心专业课程。与此同时实验区通过深入研讨开设了诸如汽车工程材料、新能源材料、轻量化汽车技术与材料、车用传感器技术与材料、新能源汽车产业概论等学科交叉课程,同时两院合作设立了材料专业与车辆工程专业综合实验、车用新能源技术及材料综合实验、汽车构造实习等一批学科交叉型实验实践类课程。这些学科交叉课程的设立不仅使创新实验区学分分布可满足材料科学与工程专业毕业要求,也能够满足学生在车辆工程专业继续深造和就业的要求。同时创新实验区的总学分控制在17分,保证了学生能顺利完成在4年本科阶段学习。(如图1)
为了进一步加强材料-汽车-新能源技术学科交叉领域的高端人才培养,创新实验区采用本-硕-博贯通式复合型人才培养模式,即学生通过本科阶段学习训练,完全具备同时在材料科学与工程、车辆工程专业继续学习深造、工作的能力。学生可以通过选拔进入材料科学与工程或车辆工程专业的研究生阶段学习,同时也提供赴美、英、法国等知名高校进行国际联合学位培养的机会,以培养在汽车工业领域国家急需之才。学生也可以经过本科学习直接进入汽车、新材料、新能源等相关行业工作。
4 结语
创新实验区的学生经过创新实验区的跨学科模式人才培养,将兼具材料学科和车辆工程的专业知识,材料研究和汽车工程开发相结合,在车用材料开发时直接掌握汽车应用之需,而在汽车研发和生产、维护时则明晰各类车用材料的特点和可能面临的挑战。材为车用,车以材先,对于现代汽车工业的发展和未来汽车技术源头创新具有重要意义。同济大学将在创新实验区的建设中不断探索,优化并健全实验区课程体系,并由学科交叉型本科教学逐渐向教学、科研并重的研究生跨学科培养延伸,并希望在不久将来建设成一个汽车材料相关学科交叉新专业,为我国汽车工业的创新发展提供强力支持,同时为高等教育跨学科融合式人才培养树立典范。
参考文献
[1] 吴斯.追逐数十载 中国汽车工业落后之痛缘何还在[N].现代物流报,2016-5-13(C3).
[2] 唐科祥.浅谈汽车未来发展趋势[J].企业科技与发展, 2016(4):148-151.
[3] 王旭飞,康芹,施绍宁,等.地方院校车辆工程专业培养方案的研究[J].中国现代教育装备,2016(4):50-52.
[4] 陈茹雯,张雨.车辆工程专业同质化现象探析[J].科学大众-科学教育,2014(11):156.
[5] 张兰春,赵景波,刘晓杰.车辆工程专业跨学科人才培养模式的探讨[J].江苏理工学院学报,2014,20(6):112-114.
[6] 王天国,罗成,李建.面向汽车工业的材料科学与工程专业应用型人才培养模式的研究[J].时代教育,2015(18):5.
[7] 常颖,李晓东,魏志勇.汽车材料类课程整合及教学模式改革研究[J].实验室科学,2014,17(6):190-192.
[8] 牟宁博.关于汽车新材料的应用现状及发展探讨[J].化工管理,2016(4):89.
[9] 周贺祥.汽车用新材料的应用进展[J].化工新型材料,2016,44(2):41-42,45.