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实践教学体系

2015-05-14

中心目前承担化学与材料工程学院、机械工程学院、物理与电子工程学院相关专业的实验、实践(实训)教学任务,年实验学时数7.2万。目前开设实验课程33门,实验项目123项。在专业基础实验和专业实验课程中均开设有综合性、设计性、研究创新实验项目。

在教学内容上,对实验项目进行整合、优化与更新,科学制定符合培养目标和要求对教学大纲。实验教学内容包括以下几个层次(如图1所示):


1 中心实验教学层次及占比


1)   专业基础实验教学,根据学科的不同占到所开设实验项目的52.8%;

2)   提高型实验教学,包括综合性、设计性、应用性,占比29.2%;

3)   研究创新型实验(实践)教学:查阅资料,寻找创新点,培养学生自主设计实验方案,形成研究团队(成员由材料专业、安全工程专业学生组成),自行构建实验装置、组织实施实验过程,有效培养学生进行材料设计、制备及其安全问题。占比18%。

中心各个实训分室优选2-3个专业选择方向,整合同性开设实训项目及其课程,同时贯穿相关安全知识及实训项目。做的把握技术发展前沿,集成先进设备,具备较强的前瞻性,在技术、设备、管理、教学手段方面具有先进性。训练内容具有针对性,根据培养目标,使学生在实践教学中掌握本专业技术发展、工艺路线和技术应用,具备综合实践能力、科研能力,培养学生的工程素质和实践创新能力。功能定位上适应行业发展和专业建设需要,集教学、科研、生产、培训多种功能于一体,注重将教师科研成果转化为教学内容,能根据行业企业发展需要进行必要的技术革新和创新实验研究。

金属材料工程实训平台如图2所示:目前,实验室可开设《材料科学基础》、《材料性能》、《金属热处理》等课程实验项目,约承担300生/年,年人时数1.6万/年。其中,符合综合性、设计性要求的系列性实验项目(如轻合金表面氧化处理及表征、化学热处理对钢铁表面硬度的影响等等)。同时结合教师科研、大学生科技创新、以及企业生产实际检测,每年增设1~2项与之相关的实验项目(如低碳钢表面固体渗硼处理、铝合金表面微弧氧化处理、脉冲电镀层电化学性能等)。另一方面,结合专业特色,金属实验室制定、实行开放管理制度,协助专业开设创新课程“材料检测(金相)技术”,鼓励大二、大三的学生参与实践训练,提高专业技能水平。比如材料科学与工程(金属材料)许伟康(2011级)在“蔡司•金相学会杯”全国高校大学生技能大赛中获一等奖、付威(2012级)在第三届全国大学生金相技能大赛获一等奖;蒋莹、郑红妍等6名同学获二、三等奖。

图2金属材料工程实训平台架构

无机非金属材料工程实训平台如前图2所示。(1)材料科学基础实验平台包括对材料晶体结构、物相组成、显微形态分析、材料本征特性检测、材料相变过程中物理化学现象等实验所需的仪器设备和模型,具有较强的通用性和共享性。(2)无机非金属材料工艺实验包括对材料制备、成型工艺等实验,属于创新性实验。尽管材料种类繁多,但材料的制备工艺和性能评价手段却有许多共同之处,本实验平台将根据材料制备的共性技术来实施,具有较强的通用性和共享性。(3)材料性能测试实验平台对无机功能材料的成分、结构及性能进行测试。面向全校开设《陶艺制作与名瓷赏析》这一材料科学与艺术素质教育的公共课,提高我校相关专业学生的文化素养。

图3.高分子材料工程实训平台架构

高分子材料实训平台包括功能涂料和橡塑加工两个实训平台(如图3),实训项目上突出连贯性,从高分子聚合合成、成型加工、性能检测实现材料设计,循序渐进的实训项目培养学生实际操作的能力和设计能力,并与对应课程教学密切配合,让学生体会到学以致用的优点。针对高分子愿材料大多有易燃、易爆等特征,注重从原材料、聚合过程、成型过程的安全项目开设,开设一些综合性实训项目。该平台同时具有科研功能,能够为企业、大学生创新训练提供服务,目前已与多家特种涂料企业共建了功能涂料涂装平台,充分利用学校、企业各自优势,共同培养应用型人才。

安全工程专业实训平台如图4所示,中心围绕材料与安全工程跨学科的综合训练,学院的安全科学与工程学科是在材料学科基础上发展而来。因此,中心的安全工程学科主要开设与材料相关的实训项目。集中做好材料产业的过程安全管理、材料产业的安全综合评价两个平台服务。开展安全人机工程实验、消防工程实验、安全检测技术实验、防火防爆技术实验、工业安全实验相关实验教学。反之,材料工程学科实训平台同时是安全专业的实训对象和场所。

学科综合训练中心开设的各类实验,有效满足综合实验、课程设计及毕业论文需求,努力满足21世纪科学技术发展对材料类专业技术人才的市场需求。通过具有现代先进水平的实践教学,特别是增开的综合性和创新性实验项目,将大大提高学生的实验技能和科研动手能力,更好地适应市场对材料类科技人才的需求。中心与我校材料学科的学科建设及江苏省新型功能材料重点建设实验室具有互补性,能相互支撑,使学科整体优势得到增强,有利于材料学科的跨越式发展。中心实训平台承担了工科院系与材料科学相关课程的实验教学,逐步形成涉及材料研究、制备、测试和及其安全问题的相关课程实践性教学的公共课程平台,形成了较为系统的专业基础实验教学体系和高层次教学队伍,为学科综合训练中心的建设奠定了坚实的基础。

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