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[摘要]本文围绕我校材料物理专业的具体专业特点,探索了符合市场需求的材料物理专业专业实验教学体系,以进一步提高毕业生就业竞争力,同时也为相关理科专业的实践教学体系的改革提供参考。
[关键词]适应专业 市场需求 材料物理 专业实验体系
改革开放30年来,我国的大学规模得到迅猛发展。特别是在就业市场形势严峻的情况下,地方大学准确定位,根据市场需要改革人才培养模式显得尤为重要。因此,在本科教育方面,有必要将专业发展方向和实际需要有机结合起来,脱离纯理科专业,使之具有理工兼容的特色。我校材料物理专业主要从事薄膜材料、电子材料以及新型功能材料的生产及相关工作。根据现代高等教学的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,材料物理专业分析总结了该专业方向与国内其它材料类专业的区别,凝练出专业特色与市场需求的主要结合点,确立专业实验的具体方向和实验内容。实验内容以人为本,体现多层次人才培养的需要;通过连续三年对毕业生的就业及工作情况进行了跟踪分析,对实验内容进行了适量调整重构了专业实验教学体系,取得一定的成效。
一、实施材料物理专业实验教学体系改革的主要原则
(一)加强主体系统建设,奠定实验教学体系的基础。先要建立一支高水平、高素质、层次结构合理的实验队伍。其次必须加强基础主体——实验室、实验设施、仪器设备等的建设和完善。
(二)确立教学目标,深化实验教学内容改革。实验教学体系的教学目标应围绕本专业人才总体培养目标来展开,要分析市场对材料物理及相关专业的需求情况,结合专业特色,凝练出专业特色与市场需求的主要结合点,确立专业实验的具体方向和实验内容。实验内容以人为本,体现多层次人才培养的需要;
(三)强化教学系统建设,提高实验教学质量。一方面,要尊重实验教学规律,加强科学管理,重视计划管理、过程管理和质量管理等环节,营造和谐的实学环境;另一方面要求不断改进实验教学方法,使之向着开放、互动、引入的方向发展。
二、材料物理专业实验教学体系的具体实施
(一)针对社会需求,调整专业实验内容。
过去,我校材料物理专业,开设的实验课程主要是课程内实验,实验课程有:材料物理基础课实验,材料科学基础课实验,近代材料测试方法基础课实验,等离子体技术与应用专业课实验,薄膜材料与技术专业课实验,纳米材料与技术专业课实验,材料合成与加工专业课实验。在实验教学环节,总体上存在学时数偏少(合计78学时),综合性、设计性比例偏低的不足,不利于学生创新能力、动手实践能力的培养。
近几年来,在学校各级领导与有关部门的支持下,我专业的实验教学设备、条件等有了很大的改善,开设的实验项目不断增加。在这种背景下,我们根据社会发展对我专业学生技能的需求、我校材料物理专业的特色以及原有的课程内实验,将材料物理专业实验课整合为材料科学基础课实验,等离子体技术与应用实验和材料物理专业综合实验三门实验课。其中材料科学基础课实验,包括原有“材料物理”、“材料科学基础”课程内实验的项目和新增两个综合性试验,实验学时数36学时,开设实验项目数9~12个;等离子体技术与应用是我校的特色方向,我专业通过实验课程改革进一步加强等离子体技术与应用的教学与学生实践培养,在实验内容的具体设置方面,主要结合我校的“材料学”特色学科中的“等离子体技术与新材料”这一方向,在“工业等离子体原理及应用”实验体系的基础上,强化等离子体技术在材料科学与工程领域的应用,围绕真空技术、CVD技术、薄膜技术、微细加工技术、等离子体改性技术等开设实验,建立一套等离子体技术与材料科学相融合、与国内外材料类专业显著不同的实验体系。形成了适应国民经济发展和地方经济发展的需要及面向生产一线的应用型人才为目标的专业实验内容。
(二)跟踪市场需求,改革实验教学方式。
通过连续三年对毕业生的就业及工作情况进行了跟踪分析,我们发现:校材料物理专业毕业生的主要就业领域及所从事的工作,调查发现,设备性能、设备基本维护、材料合成工艺、材料结构表征、材料性能研究与应用,这些实验就业后的工作密切相关,我校材料物理专业就在实验教学中采用综合性实验的形式,开设从设备性能、设备基本维护、材料合成工艺、材料结构表征、材料性能研究与应用的一条龙实验,将就业市场需求的多种技术集成在某一具体实验中。
教学方式上:每一个具体的实验均以科研小项目的形式开展,学生可以以课题组的形式开展实验工作,在实验整体框架内自主选择实验内容,自主设计实验,从项目研究意义、研究方案、项目具体实施等方面开展工作,实验报告也采取为科研小论文考核方式;通过让学生撰写科研小论文,使学生在掌握各种实用技术的基础上,获得综合分析问题和解决问题的能力;
此外,为培养学生创新性思维和方法,增设《学年论文》这一实践教学内容,让学生模拟实际科学研究,通过教师拟定方向,学生收集资料、归纳总结收集到的信息写出文献综述、然后针对发现的问题确定具体的研究题目,再制定实验方案,并预测可能的结果。最后通过答辩,完成这一实践教学环节。
(三)课堂教学与课外科技活动相结合,注重学生的工程能力的培养。
在宽口径、厚基础的前提下,从提高专业技能的角度出发,学院探讨课外科技活动与实验教学的结合的形式,使学生能利用较短的课内时间较快地提升其工程能力,专业技能得到显著强化。
具体经验是:充分利用湖北省等离子体化学与新材料重点实验室、湖北省工程中心和专业实验室等研究教学平台,结合科研开设创新型实验教学,改进传统的实验教学方法,在实验内容上进行创新,将科研成果转化为教学内容,以科研促进教学。目前,在材料物理开设的3门实验课中,《材料物理专业实验》以及《等离子体技术与应用实验》全部实验均为科研转化而来(见课程教学大纲)。教师在课堂中讲授过程中通过引导学生了解多种学术观点、追踪本学科领域最新进展,培养学生从事科研工作的兴趣,提高学生的创新意识和能力。鼓励学生积极申报学校设立的大学生校长科研基金,鼓励学有余力的学生走进实验室,参与教师的科研工作。通过这些工作,培养学生的实验技能和分析能力。
三、取得的教学成果
(一)构建了特色鲜明的材料物理专业实验体系。我校材料学院围绕我校料物理专业的具体专业特点,以市场为导向,对材料物理专业实验进行了一系列改革,通过几年的研究与实践,已经构建了特色鲜明的材料物理专业实验体系,同时也为相关理科专业的实践教学体系的改革提供参考。
(二)提高了学生的创新能力和实践能力。学生课外科技活动方面取得显著成绩。近三年材料物理专业学生获得过全国大学生科技竞赛“挑战杯”三等奖1项,湖北省大学生科技竞赛“挑战杯”二等奖1项,获得“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛一等奖1项,全国大学生数学建模竞赛湖北省一等奖2项,二等奖2项;申报武汉工程大学大学生校长基金项目13项;在学校“求实杯”课外科技竞赛中取得特等奖、一等奖等奖6项;材料物理学生积极参与材料学院组织的“材料创新”大赛,获得较好的结果。
(三)提高了毕业生市场竞争力,学生就业率高。我校材料物理专业通过大量市场调研确定了以“等离子体技术和功能薄膜材料”为专业人才培养特色,针对的行业就是新能源、新材料、光电子材料等新兴产业,培养的毕业生主要在微电子行业、光伏太阳能行业、太阳能热水器、低辐射玻璃及功能薄膜材料领域就业,就业企业主要为一些大型龙头公司,如中芯国际、富士康、南方玻璃、皇明太阳能、海南英利等,近五年实际就业率高达95%。大多数毕业生在微电子行业、光伏太阳能行业及功能薄膜材料领域从事研究、开发、管理等方面的工作,广受市场欢迎。
[参考文献]
[1]孙晓斌,应用性本科教育模式是地方大学适应市场需要的必然选择[J],教育教学研究,2008(4):33-35
[2]曹宏,《无机非金属材料工学》实验教学体系初探[J],理工高教研究,2007(4):85-86
[3]刘强春,材料物理专业实验课程体系的改革与实践[J],牡丹江师范学院学报,2010(1):55-56
[4]徐惠勇,构建培养创新型人才的电气专业实验教学体系[J],中国电力教育,2010(4):139-140
(作者单位:1.武汉工程大学图书馆,2.武汉工程大学材料科学与工程学院)
[关键词]适应专业 市场需求 材料物理 专业实验体系
改革开放30年来,我国的大学规模得到迅猛发展。特别是在就业市场形势严峻的情况下,地方大学准确定位,根据市场需要改革人才培养模式显得尤为重要。因此,在本科教育方面,有必要将专业发展方向和实际需要有机结合起来,脱离纯理科专业,使之具有理工兼容的特色。我校材料物理专业主要从事薄膜材料、电子材料以及新型功能材料的生产及相关工作。根据现代高等教学的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,材料物理专业分析总结了该专业方向与国内其它材料类专业的区别,凝练出专业特色与市场需求的主要结合点,确立专业实验的具体方向和实验内容。实验内容以人为本,体现多层次人才培养的需要;通过连续三年对毕业生的就业及工作情况进行了跟踪分析,对实验内容进行了适量调整重构了专业实验教学体系,取得一定的成效。
一、实施材料物理专业实验教学体系改革的主要原则
(一)加强主体系统建设,奠定实验教学体系的基础。先要建立一支高水平、高素质、层次结构合理的实验队伍。其次必须加强基础主体——实验室、实验设施、仪器设备等的建设和完善。
(二)确立教学目标,深化实验教学内容改革。实验教学体系的教学目标应围绕本专业人才总体培养目标来展开,要分析市场对材料物理及相关专业的需求情况,结合专业特色,凝练出专业特色与市场需求的主要结合点,确立专业实验的具体方向和实验内容。实验内容以人为本,体现多层次人才培养的需要;
(三)强化教学系统建设,提高实验教学质量。一方面,要尊重实验教学规律,加强科学管理,重视计划管理、过程管理和质量管理等环节,营造和谐的实学环境;另一方面要求不断改进实验教学方法,使之向着开放、互动、引入的方向发展。
二、材料物理专业实验教学体系的具体实施
(一)针对社会需求,调整专业实验内容。
过去,我校材料物理专业,开设的实验课程主要是课程内实验,实验课程有:材料物理基础课实验,材料科学基础课实验,近代材料测试方法基础课实验,等离子体技术与应用专业课实验,薄膜材料与技术专业课实验,纳米材料与技术专业课实验,材料合成与加工专业课实验。在实验教学环节,总体上存在学时数偏少(合计78学时),综合性、设计性比例偏低的不足,不利于学生创新能力、动手实践能力的培养。
近几年来,在学校各级领导与有关部门的支持下,我专业的实验教学设备、条件等有了很大的改善,开设的实验项目不断增加。在这种背景下,我们根据社会发展对我专业学生技能的需求、我校材料物理专业的特色以及原有的课程内实验,将材料物理专业实验课整合为材料科学基础课实验,等离子体技术与应用实验和材料物理专业综合实验三门实验课。其中材料科学基础课实验,包括原有“材料物理”、“材料科学基础”课程内实验的项目和新增两个综合性试验,实验学时数36学时,开设实验项目数9~12个;等离子体技术与应用是我校的特色方向,我专业通过实验课程改革进一步加强等离子体技术与应用的教学与学生实践培养,在实验内容的具体设置方面,主要结合我校的“材料学”特色学科中的“等离子体技术与新材料”这一方向,在“工业等离子体原理及应用”实验体系的基础上,强化等离子体技术在材料科学与工程领域的应用,围绕真空技术、CVD技术、薄膜技术、微细加工技术、等离子体改性技术等开设实验,建立一套等离子体技术与材料科学相融合、与国内外材料类专业显著不同的实验体系。形成了适应国民经济发展和地方经济发展的需要及面向生产一线的应用型人才为目标的专业实验内容。
(二)跟踪市场需求,改革实验教学方式。
通过连续三年对毕业生的就业及工作情况进行了跟踪分析,我们发现:校材料物理专业毕业生的主要就业领域及所从事的工作,调查发现,设备性能、设备基本维护、材料合成工艺、材料结构表征、材料性能研究与应用,这些实验就业后的工作密切相关,我校材料物理专业就在实验教学中采用综合性实验的形式,开设从设备性能、设备基本维护、材料合成工艺、材料结构表征、材料性能研究与应用的一条龙实验,将就业市场需求的多种技术集成在某一具体实验中。
教学方式上:每一个具体的实验均以科研小项目的形式开展,学生可以以课题组的形式开展实验工作,在实验整体框架内自主选择实验内容,自主设计实验,从项目研究意义、研究方案、项目具体实施等方面开展工作,实验报告也采取为科研小论文考核方式;通过让学生撰写科研小论文,使学生在掌握各种实用技术的基础上,获得综合分析问题和解决问题的能力;
此外,为培养学生创新性思维和方法,增设《学年论文》这一实践教学内容,让学生模拟实际科学研究,通过教师拟定方向,学生收集资料、归纳总结收集到的信息写出文献综述、然后针对发现的问题确定具体的研究题目,再制定实验方案,并预测可能的结果。最后通过答辩,完成这一实践教学环节。
(三)课堂教学与课外科技活动相结合,注重学生的工程能力的培养。
在宽口径、厚基础的前提下,从提高专业技能的角度出发,学院探讨课外科技活动与实验教学的结合的形式,使学生能利用较短的课内时间较快地提升其工程能力,专业技能得到显著强化。
具体经验是:充分利用湖北省等离子体化学与新材料重点实验室、湖北省工程中心和专业实验室等研究教学平台,结合科研开设创新型实验教学,改进传统的实验教学方法,在实验内容上进行创新,将科研成果转化为教学内容,以科研促进教学。目前,在材料物理开设的3门实验课中,《材料物理专业实验》以及《等离子体技术与应用实验》全部实验均为科研转化而来(见课程教学大纲)。教师在课堂中讲授过程中通过引导学生了解多种学术观点、追踪本学科领域最新进展,培养学生从事科研工作的兴趣,提高学生的创新意识和能力。鼓励学生积极申报学校设立的大学生校长科研基金,鼓励学有余力的学生走进实验室,参与教师的科研工作。通过这些工作,培养学生的实验技能和分析能力。
三、取得的教学成果
(一)构建了特色鲜明的材料物理专业实验体系。我校材料学院围绕我校料物理专业的具体专业特点,以市场为导向,对材料物理专业实验进行了一系列改革,通过几年的研究与实践,已经构建了特色鲜明的材料物理专业实验体系,同时也为相关理科专业的实践教学体系的改革提供参考。
(二)提高了学生的创新能力和实践能力。学生课外科技活动方面取得显著成绩。近三年材料物理专业学生获得过全国大学生科技竞赛“挑战杯”三等奖1项,湖北省大学生科技竞赛“挑战杯”二等奖1项,获得“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛一等奖1项,全国大学生数学建模竞赛湖北省一等奖2项,二等奖2项;申报武汉工程大学大学生校长基金项目13项;在学校“求实杯”课外科技竞赛中取得特等奖、一等奖等奖6项;材料物理学生积极参与材料学院组织的“材料创新”大赛,获得较好的结果。
(三)提高了毕业生市场竞争力,学生就业率高。我校材料物理专业通过大量市场调研确定了以“等离子体技术和功能薄膜材料”为专业人才培养特色,针对的行业就是新能源、新材料、光电子材料等新兴产业,培养的毕业生主要在微电子行业、光伏太阳能行业、太阳能热水器、低辐射玻璃及功能薄膜材料领域就业,就业企业主要为一些大型龙头公司,如中芯国际、富士康、南方玻璃、皇明太阳能、海南英利等,近五年实际就业率高达95%。大多数毕业生在微电子行业、光伏太阳能行业及功能薄膜材料领域从事研究、开发、管理等方面的工作,广受市场欢迎。
[参考文献]
[1]孙晓斌,应用性本科教育模式是地方大学适应市场需要的必然选择[J],教育教学研究,2008(4):33-35
[2]曹宏,《无机非金属材料工学》实验教学体系初探[J],理工高教研究,2007(4):85-86
[3]刘强春,材料物理专业实验课程体系的改革与实践[J],牡丹江师范学院学报,2010(1):55-56
[4]徐惠勇,构建培养创新型人才的电气专业实验教学体系[J],中国电力教育,2010(4):139-140
(作者单位:1.武汉工程大学图书馆,2.武汉工程大学材料科学与工程学院)