高分子材料加工新技術(shù)范文
時(shí)間:2024-01-11 17:41:30
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篇1
關(guān)鍵詞:高分子材料;成型;控制
0 前言
作為一種實(shí)際應(yīng)用效果良好的材料,高分子材料在近期得到了廣泛的應(yīng)用。研究高分子材料成型及控制,能夠更好地提升其實(shí)踐水平,從而有效保證高分子材料的整體效果。本文從概述高分子材料的相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。
1 概述
現(xiàn)階段我國(guó)在高分子合成材料方面取得了很大的進(jìn)步,相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)也在不斷發(fā)展壯大,高分子材料成型加工技術(shù)被運(yùn)用與汽車(chē)等工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)之中。高分子合成材料行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)類(lèi)產(chǎn)業(yè),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。由于高分子材料的特性,必須加強(qiáng)對(duì)高分子材料的系統(tǒng)性研究,了解高分子材料的成型過(guò)程以及控制對(duì)策,為高分子材料工業(yè)的發(fā)展提供依據(jù),是我國(guó)科研工作的重要任務(wù)。高分子材料成型加工技術(shù)屬于一門(mén)重要的科學(xué),國(guó)內(nèi)外著名的專(zhuān)家學(xué)者都對(duì)其予以高度關(guān)注,將與化學(xué)、物理等方面的專(zhuān)業(yè)內(nèi)容融入到高分子材料成型加工技術(shù)中,為研究工作的開(kāi)展提供科學(xué)依據(jù)。
2 高分子材料的基本成型方法
2.1 擠出成型
高分子材料的基礎(chǔ)成型是通過(guò)螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式,不間斷的將已經(jīng)成型的材料由有機(jī)筒擠出來(lái),擠入到機(jī)頭中去,熔融物料通過(guò)機(jī)頭口模成型為與口模形狀相仿的型坯,然后借助相應(yīng)的牽引工具把成型的材料不斷的在模具中提取出來(lái),并對(duì)其進(jìn)行冷卻處理,進(jìn)而得到相應(yīng)的形狀。擠出成型是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程,由入料、塑化、成型以及定性等過(guò)程,每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)高分子材料的成型起到關(guān)鍵性的作用。
2.2 吹塑成型
吹塑就是通過(guò)中空吹塑的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的,主要是依靠氣體的壓力,來(lái)促使處于閉合狀態(tài)的熱熔型胚發(fā)生鼓脹,進(jìn)而形成中空制品的技術(shù)過(guò)程。吹塑成型是高分子材料成型的另一種主要方式,具有發(fā)展快、效率高的特點(diǎn)。吹塑成型的主要加工模式是擠出、注塑和拉伸,是目前常用的三種吹塑方法。
2.3 注塑成型
一般情況下,我國(guó)高分子材料加工行業(yè)普遍采用的成型方法是注塑成型,其面對(duì)的生產(chǎn)對(duì)象大都是空間感強(qiáng)、立體式的材料形狀,在塑料生產(chǎn)方面具有諸多的優(yōu)勢(shì),受到了企業(yè)的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。注塑成型方式應(yīng)用的范圍相對(duì)較廣,成型操作所需時(shí)間短、多樣的花色、生產(chǎn)效率高等等優(yōu)點(diǎn),是高分子材料成型最具實(shí)用性的方法。
3 現(xiàn)階段高分子材料成型技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新分析
3.1 聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
現(xiàn)階段,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外高分子材料成型技術(shù)的研究,大都采用反應(yīng)加工設(shè)備來(lái)開(kāi)展工作,但是,該反應(yīng)加工設(shè)備的原理是在原有的混合、混煉設(shè)備上進(jìn)行完善與優(yōu)化所生產(chǎn)的產(chǎn)品,其還存在多方面的問(wèn)題,處于不成熟階段,傳熱、混煉過(guò)程等都是其中的典型問(wèn)題。另一方面,設(shè)備引進(jìn)和使用投資大、能耗高,噪音污染嚴(yán)重、密封困難。
利用聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備來(lái)創(chuàng)新與優(yōu)化高分子材料成型加工工作,相較于傳統(tǒng)的技術(shù)有了很大的進(jìn)步,加工原理以及設(shè)備的組成都有所不同。此種技術(shù)的應(yīng)用,其核心內(nèi)容是將電磁場(chǎng)條件下的機(jī)械振動(dòng)廠投入到高分子材料的機(jī)頭擠出操作中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)反應(yīng)、生成物的聚合結(jié)構(gòu)、制品的各項(xiàng)變化等的控制,起到了良好的應(yīng)用效果。
3.2 新材料制備新技術(shù)
信息與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,為了優(yōu)化和升級(jí)高分子材料成型加工技術(shù),可將信息存儲(chǔ)光盤(pán)應(yīng)用到加工技術(shù)中,利用盤(pán)基來(lái)直接實(shí)現(xiàn)反應(yīng)成型技術(shù)的構(gòu)建,整個(gè)成型技術(shù)形成動(dòng)態(tài)式、鏈條式的操作流程,樹(shù)脂的生產(chǎn)與加工、儲(chǔ)備與運(yùn)送,再到盤(pán)基的成型,探索出酯交換的鏈條式生產(chǎn)與加工技術(shù),能有效控制能源的使用率、提高成品的質(zhì)量。
新材料制備新技術(shù)的出現(xiàn),為高分子材料加工行業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展契機(jī),動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)也是其中的代表,是我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的重要體現(xiàn),新技術(shù)的應(yīng)用與振動(dòng)力場(chǎng)具有密切的聯(lián)系,可以更為直觀有效的控制硫化的整個(gè)過(guò)程,能很好的應(yīng)對(duì)硫化過(guò)程中所遇到與相態(tài)有關(guān)的反轉(zhuǎn)類(lèi)問(wèn)題。針對(duì)此項(xiàng)技術(shù),科學(xué)家應(yīng)致力于研究與技術(shù)相匹配的更具全面化的設(shè)備,為我國(guó)高分子材料加工水平提供技術(shù)支撐。
4 高分子材料在成型過(guò)程中的控制
近年來(lái),我國(guó)由于綜合國(guó)力的提升,在科學(xué)領(lǐng)域取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)矚目的成績(jī),其中高分子材料在成型過(guò)程中的控制是研究的主要課題之一。高分子材料在一定條件下極易發(fā)生結(jié)構(gòu)上變化,溫度、外力等都是影響高分子材料所形成的聚合物的結(jié)構(gòu)與形態(tài),同時(shí)在外部條件的影響下,高分子材料還會(huì)發(fā)生聚集形態(tài)上的變化,一系列的問(wèn)題都是現(xiàn)階段科學(xué)家研究的主要問(wèn)題。通過(guò)不斷的研究,科學(xué)家得出了一系列的成果,實(shí)現(xiàn)對(duì)新型高分子材料的開(kāi)發(fā),形成了多元化的高分子材料群體,并投入實(shí)際的應(yīng)用之中,促進(jìn)了高分子材料工業(yè)的發(fā)展。通過(guò)研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大部分聚合物多相體系存在不相溶的現(xiàn)象,制約著成型過(guò)程中的控制工作,為了改善此類(lèi)情況,可以適當(dāng)?shù)娜谌氲谌M分。在聚合物生產(chǎn)與加工的過(guò)程中,所研制出的產(chǎn)品會(huì)處于溫度不穩(wěn)定的環(huán)境中,由于制品極易受到溫度的影響而發(fā)生形態(tài)和結(jié)構(gòu)上的變化,進(jìn)而影響其性能,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)制品溫度的控制。由于制品的溫度會(huì)隨著時(shí)間推移為發(fā)生動(dòng)態(tài)上的變化,可見(jiàn),了解在非等溫場(chǎng)條件下,聚合物、共混物制品溫度與時(shí)間的變化關(guān)系是非常關(guān)鍵的,并對(duì)變化的規(guī)律進(jìn)行總結(jié),可為成型過(guò)程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制提供依據(jù)。
5 結(jié)語(yǔ)
本文以高分子材料成型方法和控制進(jìn)行了具體性的分析,我們可以發(fā)現(xiàn),高分子材料的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)決定了其在實(shí)踐中的應(yīng)用地位,有關(guān)人員應(yīng)該從其客觀實(shí)際需求出發(fā),充分利用自身有利條件,研究制定最為符合實(shí)際的成型及控制實(shí)施方案。
參考文獻(xiàn):
[1]楊帆.淺析高分子材料成型加工技術(shù)[J].應(yīng)用科學(xué),2011(08):66-68.
篇2
【摘要】構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求的現(xiàn)代職業(yè)教育體系,必須探討“中高本銜接”高級(jí)技術(shù)型人才培養(yǎng)模式。本文以高分子專(zhuān)業(yè)(廣東省中高銜接的試點(diǎn)專(zhuān)業(yè))為例,探討 “3+2”中高職教育“寬口徑銜接”的人才培養(yǎng)模式,及高職本科“對(duì)口銜接”的人才培養(yǎng)模式,為滿(mǎn)足區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)型專(zhuān)業(yè)人才。
【關(guān)鍵詞】 中高職“寬口徑銜接”模式、高職本科“對(duì)口銜接”模式、高分子專(zhuān)業(yè)
【中圖分類(lèi)號(hào)】G640 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】
[作者簡(jiǎn)介]吳麗旋(1965- ),女,廣東人惠州人,廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,副教授,碩士,研究方向?yàn)楦叻肿硬牧霞庸ぜ夹g(shù)和職業(yè)教育;王玫瑰(1965- ),女,廣東省汕頭人,廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng),教授,碩士,研究方向?yàn)楦叻肿硬牧霞庸ぜ夹g(shù)和職業(yè)教育
[課題項(xiàng)目]本文系廣東省高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“高職教育高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)與實(shí)踐研究”的階段性研究成果。(課題編號(hào):gzzd2011016,課題主持人:王玫瑰)
中圖分類(lèi)號(hào): G712, 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、 中高職、本科教育銜接的現(xiàn)狀分析
(一)廣東省中高職招生方面銜接現(xiàn)狀
到2009 年底,廣東省中職畢業(yè)生升學(xué)的途徑主要有兩條:一是3+X 考試,與高考相似,為中職畢業(yè)生專(zhuān)門(mén)設(shè)置。1995年由廣東省統(tǒng)一組織單獨(dú)命題考試, 實(shí)行“3+1” 考試模式,“3” 為語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)三科, “1” 為專(zhuān)業(yè)技能課程。從1998開(kāi)始,普通高等院校高職班面向中等職業(yè)學(xué)校的招生考試由原來(lái)的“3+1” 改為“3+證書(shū)”[1] “證書(shū)” 為廣東省職業(yè)技能證書(shū)。 二是成人高考,這是中職畢業(yè)生主要選擇的升學(xué)方式。
從2010年開(kāi)始廣東省實(shí)施“3+2”中高職教育,到2012年,有32所高職院校與149所中職學(xué)校對(duì)接, 開(kāi)展對(duì)口自主招生三二分段中高職銜接培養(yǎng)技能型人才招生試點(diǎn)工作[2]。廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子專(zhuān)業(yè)作為2012年試點(diǎn)專(zhuān)業(yè),面向廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)?;ご箢?lèi)專(zhuān)業(yè)的中職畢業(yè)生,實(shí)行自主招生三二分段“寬口徑”專(zhuān)業(yè)銜接。
(二)中高職專(zhuān)業(yè)設(shè)置方面的銜接現(xiàn)狀
廣東省中等職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)設(shè)置多為文科、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)等辦學(xué)要求沒(méi)那么高的專(zhuān)業(yè),沒(méi)有圍繞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化設(shè)置專(zhuān)業(yè),已不能滿(mǎn)足廣東省經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì)各級(jí)各類(lèi)人才的需求,實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育更好地服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。廣東省是塑料大省,產(chǎn)值位居全國(guó)第一,從業(yè)人員超過(guò)50萬(wàn)主要以農(nóng)民工為主體。由于高分子專(zhuān)業(yè)涉及面廣,專(zhuān)業(yè)知識(shí)有一定的深度,本科院校開(kāi)設(shè)較多;廣東地區(qū)有四所高職院校開(kāi)設(shè)了高分子材料加工相關(guān)專(zhuān)業(yè);而廣東省中職學(xué)校沒(méi)有高分子專(zhuān)業(yè),不能適應(yīng)塑料產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要。
(三)高職、本科專(zhuān)業(yè)設(shè)置方面的銜接現(xiàn)狀
雖然廣東省有27 所高職和100 所中職的10個(gè)專(zhuān)業(yè)大類(lèi)參與中高銜接三二分段一體化人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn),但是目前還沒(méi)有進(jìn)行高職、本科一體化人才培養(yǎng)模式;雖然本科院校有設(shè)置高分子專(zhuān)業(yè),但是以“學(xué)術(shù)目的為主”的學(xué)科型的本科。2011年第二次修訂的《國(guó)際教育標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)法》將高等教育分為兩個(gè)階段,第一階段序數(shù)為5,相當(dāng)于專(zhuān)科、本科和碩士生教育;第二階段序數(shù)為6,相當(dāng)于博士生教育。第一階段又分為理論型5A和實(shí)用型、技術(shù)型5B。其中5A又分為5A1和5A2,前者按學(xué)科分設(shè)專(zhuān)業(yè),后者按行業(yè)分設(shè)專(zhuān)業(yè)[3],見(jiàn)圖1。
第三級(jí)教育(中學(xué)后教育)
圖1 國(guó)際教育標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)法
參照該分類(lèi)框架,我國(guó)大部分研究者將5A和5B分別對(duì)應(yīng)普通高等教育和高等職業(yè)教育。一般而言,5A1系列的高校在我國(guó)被認(rèn)為包括“985”大學(xué)、部分“211”大學(xué), 5A2則包括一部分“211”大學(xué)以及大量地方本科大學(xué),人才規(guī)格由高到低有碩士、本科和專(zhuān)科;5B則是指高職高專(zhuān)院校,也包括碩士、本科、專(zhuān)科層次院校,但目前我國(guó)只有專(zhuān)科層次院校。在我國(guó),研究者和普通大眾通常以人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)區(qū)分三類(lèi)高校:5A1高校培養(yǎng)學(xué)術(shù)型人才,教學(xué)內(nèi)容一般以純理論知識(shí)為主;5A2高校培養(yǎng)技術(shù)型人才,教學(xué)內(nèi)容包括理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí),教學(xué)注重理論與實(shí)踐的相互轉(zhuǎn)化;5B高校則培養(yǎng)技能型人才,教學(xué)內(nèi)容包括理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí),但偏重實(shí)踐性技能。毫無(wú)疑問(wèn),5A1與5B的人才類(lèi)型界限比較明確,5A2與5B的界限則不太明顯,但基于我國(guó)地方大學(xué)培養(yǎng)的主要是本科層次人才,而高職高專(zhuān)院校培養(yǎng)的主要是專(zhuān)科層次人才。在普通高等教育系統(tǒng),很多高校都是按學(xué)術(shù)型人才模式進(jìn)行培養(yǎng),即便是本應(yīng)定位培養(yǎng)技術(shù)型人才的5A2類(lèi)高校也都有意無(wú)意地按學(xué)術(shù)型人才方向去辦學(xué),導(dǎo)致學(xué)術(shù)型人才過(guò)剩而技術(shù)型人才匱乏,高校人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求間極不匹配。
二、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對(duì)口銜接”的必要性(一)能夠滿(mǎn)足區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
隨著廣東省“三促進(jìn)一保持以及產(chǎn)業(yè)和勞動(dòng)力雙轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略的實(shí)施,對(duì)人才結(jié)構(gòu)和素質(zhì)也產(chǎn)生了新的需求。與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系密切的廣東職業(yè)教育迎來(lái)前所未有的機(jī)遇和考驗(yàn),實(shí)現(xiàn)中高本教育的有效銜接成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。國(guó)家推進(jìn)中高等職業(yè)教育管理體制改革的國(guó)家的利好政策推動(dòng)了中高職的銜接,在政策支持下,廣東省職業(yè)教育得到快速發(fā)展,中高職銜接也幾經(jīng)波折并逐漸優(yōu)化。廣東省是塑料大省,從業(yè)人員超過(guò)50萬(wàn)主要以農(nóng)民工為主體,初、中級(jí)層次人員嚴(yán)重缺失,亟需進(jìn)一步提升從業(yè)人員技能水平,由于高分子專(zhuān)業(yè)涉及面廣,專(zhuān)業(yè)知識(shí)有一定的深度,本科院校開(kāi)設(shè)較多;廣東地區(qū)有四所高職院校開(kāi)設(shè)了高分子材料加工相關(guān)專(zhuān)業(yè);而廣東省中職學(xué)校沒(méi)有高分子專(zhuān)業(yè),所以,與廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)?;ゎ?lèi)專(zhuān)業(yè)“3+2”合作,通過(guò)中職學(xué)校招生,實(shí)行“寬口徑”專(zhuān)業(yè)銜接。
高分子材料加工技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)是廣東省支柱產(chǎn)業(yè),廣東省“十二五”優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)LED、新材料技術(shù)、航空航天、新能源汽車(chē)、生物制藥等產(chǎn)業(yè)與高分子材料加工相關(guān),又由于高分子加工專(zhuān)業(yè)涵蓋了化工、機(jī)電、控制及高分子材料等相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有一定的寬泛性和專(zhuān)精要求,培養(yǎng)目標(biāo)的定位要隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷更新。從廣東省的人才培養(yǎng)來(lái)看,開(kāi)設(shè)有高分子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科院校偏重于科研,實(shí)訓(xùn)時(shí)間及條件嚴(yán)重不足,對(duì)加工生產(chǎn)線(xiàn)缺乏總體認(rèn)識(shí);而高職院校由于學(xué)制短了一年,在基礎(chǔ)理論方面和思維提升鍛煉方面存在不足,工作中自主創(chuàng)新能力和自我提升空間不足。因此,目前的教育培養(yǎng)的人才出現(xiàn)了“本科的學(xué)生深入不下去,高職學(xué)生提升不上來(lái)”的尷尬局面,使技術(shù)型人才匱乏;教育發(fā)展的規(guī)律及生產(chǎn)力發(fā)展都要求雙方改革目前的人才培養(yǎng)模式,實(shí)施資源互補(bǔ),專(zhuān)業(yè)“對(duì)口銜接”協(xié)同培養(yǎng)新型高級(jí)技術(shù)型人才。
(二)發(fā)揮中高本教育資源效益,構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系
廣東省2012 年度教育工作會(huì)議提出,今年廣東將進(jìn)一步構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求,中高等職業(yè)教育縱向銜接、職業(yè)學(xué)歷教育和職業(yè)培訓(xùn)橫向貫通的現(xiàn)代職業(yè)教育體系。中高打通以后,從職業(yè)教育整體發(fā)展的角度出發(fā),以國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),構(gòu)建專(zhuān)業(yè)課程新體系,實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接。面向廣東省石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)校等中職學(xué)?;ご箢?lèi)的中職畢業(yè)生,實(shí)行自主招生三二分段試點(diǎn),打通中職學(xué)生繼續(xù)深造的通道,探索中高銜接培養(yǎng)應(yīng)用型人才新路子,構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系,增強(qiáng)職業(yè)教育吸引力和實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育優(yōu)秀人才梯隊(duì)建設(shè)。
本科院校具有雄厚的學(xué)科優(yōu)勢(shì)及師資等資源,高職院院校具有豐富的校企合作等資源。根據(jù)國(guó)家、省教育規(guī)劃改革文件精神,選擇石油化工特色院校廣東石油化工學(xué)院的高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)合作,協(xié)同培養(yǎng)高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)高級(jí)技術(shù)型人才,既符合教育改革的大方向要求,在獲得政策支持的基礎(chǔ)上也充分發(fā)揮了兩種類(lèi)型院校的資源優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)資源共享,為打造新型辦學(xué)模式、最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的高級(jí)技術(shù)型人才的目標(biāo)提供有效途徑與措施。探索高職、應(yīng)用本科對(duì)口銜接,培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)型人才新路子,構(gòu)建廣東特色現(xiàn)代職業(yè)教育體系,增強(qiáng)職業(yè)教育吸引力和實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育優(yōu)秀人才梯隊(duì)建設(shè)。
三、 中高職教育“寬口徑”銜接及高職本科“對(duì)口銜接”的可行性
1.國(guó)家推進(jìn)中高等職業(yè)教育管理體制改革為“中高本”銜接提供了契機(jī)
2011年教育部出臺(tái)了《關(guān)于推進(jìn)中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》政策推動(dòng)了中高職的銜接,廣東省教育廳以“通知”或者“意見(jiàn)”的形式,也出臺(tái)了一系列中高銜接執(zhí)行條例;2012年廣東省出臺(tái)《廣東省人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省教育廳關(guān)于以協(xié)同創(chuàng)新為引領(lǐng)全面提高我省高等教育質(zhì)量若干意見(jiàn)的通知》(粵府辦[2012]103號(hào))文件,要求優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu),大力發(fā)展應(yīng)用型本科教育和高職高專(zhuān)教育。在政策支持下,廣東省職業(yè)教育得到快速發(fā)展,廣東中高職銜接漸成體系;高職院校也開(kāi)始與應(yīng)用型本科合作,專(zhuān)業(yè)對(duì)口銜接,協(xié)同培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)型人才,充分發(fā)揮了兩種類(lèi)型院校的資源優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)資源共享,打造新型辦學(xué)模式。
2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化對(duì)“中高本銜接”提出了要求
廣東省是塑料大省, 截止2009年,廣東省規(guī)模以上企業(yè)3796家,中小企業(yè)星羅棋布,從業(yè)人員超過(guò)50萬(wàn),年產(chǎn)值2372億元,產(chǎn)值位居全國(guó)第一;廣東同時(shí)也是高分子材料加工新技術(shù)發(fā)源地。塑料企業(yè)行業(yè)調(diào)研表明,高分子行業(yè)的從業(yè)人員涵蓋了初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)等幾個(gè)層次,初、中級(jí)層次人員嚴(yán)重缺失,主要以農(nóng)民工為主體,亟需進(jìn)一步提升從業(yè)人員技能水平。另外,另外,教育部的數(shù)據(jù)顯示,1997年~2005年,小學(xué)一年級(jí)新生入學(xué)人數(shù)持續(xù)九年走低,已從2574萬(wàn)人降低到1694萬(wàn)人,此后四年,該數(shù)據(jù)保持在1700萬(wàn)人左右。高中畢業(yè)生的生源逐漸減少,未來(lái)高職的主要生源是中職生,中高職如何銜接,研究相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案日顯迫切。
“十二五”時(shí)期是廣東省全面建設(shè)更高水平小康社會(huì),向基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化目標(biāo)邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期,是深入實(shí)施《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要(2008-2020年)》,加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的攻堅(jiān)時(shí)期。高分子材料加工技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)是廣東省支柱產(chǎn)業(yè),廣東省“十二五”優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)LED、新材料技術(shù)、航空航天、新能源汽車(chē)、生物制藥等產(chǎn)業(yè)與高分子材料加工相關(guān),又由于高分子加工專(zhuān)業(yè)涵蓋了化工、機(jī)電、控制及高分子材料等相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有一定的寬泛性和專(zhuān)精要求,培養(yǎng)目標(biāo)的定位要隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷更新,這要求高校提供大批本科層次的高級(jí)技術(shù)型人才,因此,通過(guò)開(kāi)展應(yīng)用型本科院校和高職院校協(xié)同培養(yǎng)的改革,形成四年的高級(jí)技術(shù)型人才培養(yǎng),滿(mǎn)足廣東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求的變化。
3.國(guó)家示范性重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)為“中高本銜接”提供了保障
高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)始創(chuàng)于1960年,辦學(xué)歷史長(zhǎng),基礎(chǔ)扎實(shí),是國(guó)家示范性建設(shè)重點(diǎn)專(zhuān)業(yè),通過(guò)幾年的努力,形成了一支結(jié)構(gòu)合理、業(yè)務(wù)水平高、勤奮務(wù)實(shí),勇于創(chuàng)新的專(zhuān)兼并舉的教師隊(duì)伍;建立了以小型生產(chǎn)為依托,融教學(xué)、生產(chǎn)、研究、技能培訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定功能“五位一體”的綜合化實(shí)訓(xùn)基地,這些教育資源為“中高本銜接”提供有力保障。
4.職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施為“中高本”課程銜接提供了依據(jù)
中高本教育銜接模式的核心是課程體系一體化,而中高本一體化課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是根據(jù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)的需求,認(rèn)真分析職業(yè)崗位的要求,按照企業(yè)職業(yè)分類(lèi)和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研究技術(shù)型人才由初級(jí)到高級(jí)的職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)和層次結(jié)構(gòu),構(gòu)建中職、高職、本科院校整體育人的職業(yè)教育人才培養(yǎng)體系,明確區(qū)分中、高職、本科培養(yǎng)技術(shù)人才的目標(biāo)差異。[4]由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)牽頭,聯(lián)合多家高職院校、相關(guān)企業(yè),制訂的《塑料制品配料工》、《塑料成型制作工》國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),已上報(bào)勞動(dòng)部審批,每個(gè)工種均分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)、技師4個(gè)等級(jí),為合理構(gòu)建中高本專(zhuān)業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
四、 中高職教育“寬口徑”銜接人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐
(一)中高職“寬口徑”專(zhuān)業(yè)銜接
根據(jù)“3+2”中高職教育銜接模式的一體原則,無(wú)論中職教育,還是高職教育,都是為區(qū)域經(jīng)濟(jì)或者行業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)高技能型人才,兩所院校的培養(yǎng)目標(biāo)、課程改革與設(shè)置要一體化。專(zhuān)業(yè)是中高職銜接的必要條件,只有中高職專(zhuān)業(yè)建設(shè)規(guī)范化,才能促進(jìn)中高職課程的有效銜接[5]。本案例,選擇廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高分子專(zhuān)業(yè)與廣東省石油化工學(xué)?;瘜W(xué)工藝專(zhuān)業(yè)、石油化工專(zhuān)業(yè)進(jìn)行三二分段“寬口徑”銜接,以期達(dá)到優(yōu)化中職學(xué)校布局和專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu),為經(jīng)濟(jì)發(fā)展加力。
(二)“3+2”分段人才培養(yǎng)模式的銜接
人才培養(yǎng)模式的有效合理銜接,是中高等職業(yè)教育銜接的源頭,也是確定課程內(nèi)容的基礎(chǔ)。根據(jù)高分子專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、相關(guān)院校的代表到我校參加《材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)中高銜接專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)》的研討意見(jiàn),再結(jié)合與中職學(xué)校化工大類(lèi)專(zhuān)業(yè)寬口徑銜接的特點(diǎn),高分子專(zhuān)業(yè)三二分段五年制的人才培養(yǎng)模式按2+0.5+0.5+1.5+0.5形式進(jìn)行,具體見(jiàn)圖1:
圖1高分子專(zhuān)業(yè)三二分段五年制的人才培養(yǎng)模式
中職學(xué)校公共基礎(chǔ)課、職業(yè)基礎(chǔ)課一般安排在第一至第三學(xué)期完成,職業(yè)技術(shù)課與專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課一般安排在第三至第四學(xué)期完成,銜接課程安排在第五學(xué)期,第六學(xué)期頂崗實(shí)習(xí)。高職學(xué)校公共基礎(chǔ)課、職業(yè)基礎(chǔ)課一般安排在第七學(xué)期完成,職業(yè)技術(shù)課與專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐課一般安排在第八至第期完成,頂崗實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第十學(xué)期進(jìn)行。
五、 高職、本科教育“對(duì)口”專(zhuān)業(yè)銜接人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐
圍繞廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、社會(huì)發(fā)展需求以及雙方辦學(xué)現(xiàn)狀等方面,廣東石油化工學(xué)院和廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)展了一系列的調(diào)研和論證。廣東石油化工學(xué)院現(xiàn)有的“高分子材料與工程”和廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的“高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)”具有較強(qiáng)的辦學(xué)實(shí)力和良好的發(fā)展前景,其專(zhuān)業(yè)群建設(shè)基礎(chǔ)扎實(shí),并可依托雙方的校外實(shí)訓(xùn)基地、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的省級(jí)工程中心(廣東高校高分子材料加工工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心)開(kāi)展高級(jí)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)采用“2+1+1”的“對(duì)口銜接”協(xié)同培養(yǎng)模式,即:第1~4學(xué)期在廣東石油化工學(xué)院就讀,主要由廣東石油化工學(xué)院教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù);第5~6學(xué)期在廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院就讀,主要由廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù);第7~8學(xué)期在企業(yè)進(jìn)行頂崗學(xué)習(xí),由廣東石油化工學(xué)院教師、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師以及企業(yè)兼職教師共同承擔(dān)教學(xué)任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞:高分子材料,;材料成型; 控制技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào): TB324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的提高和科技工作者的努力,高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來(lái)越重要的作用。下面通過(guò)簡(jiǎn)要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過(guò)程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。
1.高分子材料成型的基本原理及問(wèn)題
通常,在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個(gè)截然不同的工藝過(guò)程。制備過(guò)程主要是化學(xué)過(guò)程:?jiǎn)误w、催化劑及其他助劑通過(guò)反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過(guò)程流程長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過(guò)加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過(guò)程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過(guò)在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過(guò)程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。
高分子材料的性能不僅依賴(lài)于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴(lài)于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過(guò)程中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用下原位形成的。
高分子反應(yīng)加工分為兩個(gè)部分:反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國(guó)內(nèi)外研究與開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個(gè)方面:一是將反應(yīng)單體、對(duì)話(huà)及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過(guò)程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物;二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過(guò)程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過(guò)程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類(lèi)型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。
高分子材料的合成和制備一般是由幾個(gè)化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問(wèn)題,與一般單個(gè)化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過(guò)程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問(wèn)題的,而在聚合反應(yīng)加工過(guò)程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過(guò)程是通過(guò)設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過(guò)設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。
高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。
流變學(xué)是研究物體流動(dòng)和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過(guò)程中的化學(xué)流變學(xué)問(wèn)題將為反應(yīng)加工過(guò)程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。
2高分子材料成型過(guò)程中的控制
一般說(shuō)來(lái),在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過(guò)程中的形態(tài);到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對(duì)象;九十 年代以來(lái),主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過(guò)程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過(guò)新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。
我國(guó)是自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái),對(duì)聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國(guó)際同步的。近年來(lái),我們國(guó)家主要研究?jī)?nèi)容涉及高分子材料加工過(guò)程中形態(tài)控制的科學(xué)問(wèn)題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場(chǎng)作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開(kāi)發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來(lái)困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場(chǎng)中,制品溫度對(duì)其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場(chǎng)作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對(duì)基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動(dòng)行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動(dòng)場(chǎng)作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。
高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個(gè)永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性:高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過(guò)現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整;高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性;高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線(xiàn)。
3高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)
高分子材料的高性能化:現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過(guò)鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。
高分子材料的功能化:高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類(lèi)高分子材料又稱(chēng)為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,都是功能化方面的研究方向。
高分子材科的生物化:生物化是高分子材料發(fā)展最快的一個(gè)方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個(gè)最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類(lèi)似的生物活性,代替天然的組織或器官。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在科技日益進(jìn)步的今天,我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路,把握技術(shù)前沿,培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合,加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程,加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。
參考文獻(xiàn):
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篇4
[關(guān)鍵詞]高等職業(yè)教育 區(qū)域經(jīng)濟(jì) 湖南科技職院
[中圖分類(lèi)號(hào)]G710 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2012)06-0184-02
引言
與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展聯(lián)系最為緊密的高職教育,應(yīng)該發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)和特色為振興區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)。湖南高職院校作為湖南高等教育的重要組成部分,只有主動(dòng)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),培養(yǎng)和提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力,才能獲得生存和發(fā)展的主動(dòng)權(quán),才能彰顯其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。本文以區(qū)域經(jīng)濟(jì)下的高等職業(yè)教育發(fā)展為研究對(duì)象,選取湖南科技職業(yè)學(xué)院的具體建設(shè)為例,研究高等職業(yè)教育應(yīng)如何建設(shè)自身以與區(qū)域經(jīng)濟(jì)形成良性互動(dòng)。
一、高等職業(yè)教育與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系
(一)區(qū)域經(jīng)濟(jì)影響高等職業(yè)教育的發(fā)展
高等職業(yè)教育的辦學(xué)規(guī)模、發(fā)展速度、辦學(xué)質(zhì)量無(wú)不受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)的制約,其發(fā)展在很大程度上取決于社會(huì)經(jīng)濟(jì)所提供的剩余產(chǎn)品、自由勞動(dòng)力及其勞動(dòng)崗位。高等職業(yè)教育的硬軟設(shè)施都要依靠社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展自身的需求。在經(jīng)濟(jì)落后地區(qū),一方面硬件條件無(wú)法得到保障,另一方面,經(jīng)濟(jì)落后同樣影響到師資水平、教學(xué)質(zhì)量,影響大眾及相關(guān)部門(mén)對(duì)職業(yè)教育的重視和投入。
(二)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展要以高等職業(yè)教育為持續(xù)的推動(dòng)力
以培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才為目標(biāo)的職業(yè)教育,是不斷提高生產(chǎn)力的關(guān)鍵力量,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)備大量人力資源,成為經(jīng)濟(jì)騰飛的不竭動(dòng)力。我國(guó)在由為別人打工的制造大國(guó)向自我發(fā)展的工業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,依靠技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)國(guó)家的發(fā)展是必然選擇。實(shí)現(xiàn)從勞動(dòng)力大國(guó)向技術(shù)強(qiáng)國(guó)的跨越,都必須依靠職業(yè)教育,培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才。
(三)高等職業(yè)教育要適應(yīng)并促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化升級(jí),一方面出現(xiàn)了一批以高新技術(shù)為核心的新興行業(yè),電子、信息、新材料等,另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)也要求實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展模式。出現(xiàn)了由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)化,以此擴(kuò)大、提高生產(chǎn)力,這些變化都要求大量的高素質(zhì)人力資源。
二、湖南科技職業(yè)學(xué)院高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)
(一)專(zhuān)業(yè)建設(shè)背景及基礎(chǔ)
湖南擁有中意電器、湖南神塑、時(shí)代新材、金德管業(yè)、長(zhǎng)豐集團(tuán)等678家塑料加工規(guī)模企業(yè)。此外,2009年的《湖南省輕工業(yè)振興實(shí)施規(guī)劃》已經(jīng)將“塑料加工”等五大輕工產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)。并在2010年,中國(guó)第一個(gè)輕工業(yè)示范產(chǎn)業(yè)園——“中國(guó)(湖南)輕工產(chǎn)業(yè)園”在湖南湘陰奠基,此工業(yè)園也已將“塑料加工”列為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值將超過(guò)1000億。從國(guó)內(nèi)、省內(nèi)的行業(yè)發(fā)展情況分析可知,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人才的缺乏為重點(diǎn)建設(shè)高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間、產(chǎn)業(yè)平臺(tái)和就業(yè)保障。湖南科技職院高分子材料加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)于1982年開(kāi)始第一次招生,2009年本專(zhuān)業(yè)被評(píng)定為湖南省精品專(zhuān)業(yè),2010年本專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得“省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào),學(xué)院目前是湖南省唯一的擁有塑料行業(yè)職業(yè)技能鑒定資格單位。
(二)深化人才培養(yǎng)模式改革
1.深入調(diào)研,適時(shí)調(diào)整專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案
以積極適應(yīng)省內(nèi)塑料加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)升級(jí)需要為基礎(chǔ),本專(zhuān)業(yè)通過(guò)對(duì)省內(nèi)部分規(guī)模企業(yè)的調(diào)研,針對(duì)省內(nèi)行業(yè)企業(yè)人才需求變化,適時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo):立足湖南省塑料產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì),培養(yǎng)具備現(xiàn)代塑料注射、擠出加工技術(shù),塑料配混、改性及塑料測(cè)試技術(shù),使其掌握基本的塑料二次加工技術(shù),并注重培養(yǎng)學(xué)生的企業(yè)生產(chǎn)管理及品質(zhì)控制能力、較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流能力,具備一定創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)、高級(jí)技能型專(zhuān)業(yè)人才。專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂過(guò)程如下圖所示。
2.深化“專(zhuān)業(yè)+公司”“三年九段、工學(xué)交替”人才培養(yǎng)模式的改革
為真正落實(shí)人才培養(yǎng)改革方案,更好地提高學(xué)生職業(yè)能力素質(zhì),學(xué)院充分利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的生產(chǎn)性塑料加工設(shè)備,將企業(yè)建在學(xué)校內(nèi),成立長(zhǎng)沙科創(chuàng)塑料科技有限公司,形成“校中廠”,創(chuàng)造真實(shí)職業(yè)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)“專(zhuān)業(yè)+公司”培養(yǎng)模式。通過(guò)在校外實(shí)訓(xùn)車(chē)間建立“廠中?!保母飪H僅依托校企聯(lián)盟,進(jìn)一步深化工學(xué)結(jié)合、工學(xué)交替的人才培養(yǎng)模式,逐步實(shí)施“三年九段”教學(xué)模式,完善“三年九段”教學(xué)管理體制。通過(guò)廠中校、校中廠,實(shí)現(xiàn)教師與企業(yè)內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)地共同管理,實(shí)現(xiàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與教學(xué)的雙向互動(dòng)。“三年九段、工學(xué)交替”人才培養(yǎng)模式如下圖所示。
3.以職業(yè)核心能力為導(dǎo)向,構(gòu)建知識(shí)、能力、素質(zhì)遞進(jìn)的專(zhuān)業(yè)模塊化課程體系
由于職業(yè)能力是一個(gè)由基本素質(zhì)能力專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)能力專(zhuān)業(yè)核心能力職業(yè)綜合能力逐步形成的過(guò)程,所以在兼顧學(xué)生職業(yè)能力的拓展與終身發(fā)展能力的基礎(chǔ)上,將工作崗位所需各項(xiàng)能力歸納為基本素質(zhì)能力、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)能力、專(zhuān)業(yè)核心能力與職業(yè)綜合能力,對(duì)課程體系進(jìn)行整合與規(guī)劃,建構(gòu)以職業(yè)核心能力為導(dǎo)向,校企合作開(kāi)發(fā)的,基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與職業(yè)發(fā)展規(guī)律、能力遞進(jìn)的課程體系和模塊化專(zhuān)業(yè)課程。知識(shí)、能力與素質(zhì)遞進(jìn)模塊化課程體系如下圖。
三、結(jié)語(yǔ)
區(qū)域經(jīng)濟(jì)背景下的高等職業(yè)教育的發(fā)展建設(shè),主要是以專(zhuān)業(yè)建設(shè)為核心,以辦學(xué)體制、人才培養(yǎng)模式、課程體系、質(zhì)量監(jiān)督體系、教師團(tuán)隊(duì)等方面為重點(diǎn)建設(shè),既能滿(mǎn)足社會(huì)崗位需要,又能實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)者價(jià)值的特色專(zhuān)業(yè),使教育與經(jīng)濟(jì)更好地實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)。而在發(fā)展高職教育建設(shè)的過(guò)程中社會(huì)各界對(duì)職業(yè)教育整體認(rèn)識(shí)不足、相關(guān)部門(mén)缺乏投入等,高等職業(yè)教育的基礎(chǔ)能力需大力加強(qiáng),發(fā)展面臨諸多困難。這些問(wèn)題亦當(dāng)引起我們的重視,使我們?cè)趯W(xué)習(xí)、工作中不斷地發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題,使我們所做的理論研究不至于淪為紙上談兵,而真正為現(xiàn)實(shí)服務(wù)。
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篇5
關(guān)鍵詞:工程碩士;材料工程;培養(yǎng)模式
中圖分類(lèi)號(hào):G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)01-0274-02
一、現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)學(xué)位工程碩士研究生培養(yǎng)存在的問(wèn)題
全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的目標(biāo)是以企業(yè)需求和職業(yè)崗位為導(dǎo)向,培養(yǎng)具有掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的本學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有綜合運(yùn)用能力的研究生[1,2]。應(yīng)突出研究生畢業(yè)后能夠從事某一類(lèi)專(zhuān)業(yè)或某種具體職業(yè)崗位所需要的職業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能的職業(yè)特點(diǎn)。事實(shí)上,西部院校受傳統(tǒng)教育觀念、師資結(jié)構(gòu)和學(xué)術(shù)研究生培養(yǎng)模式的影響,專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育基本沿襲了學(xué)術(shù)性學(xué)位研究生教育的培養(yǎng)模式,和東部等先進(jìn)院校相比,更沒(méi)有很好地體現(xiàn)出自身的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)。例如,在人才培養(yǎng)方案、課程體系和課程設(shè)置、教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)大綱等方面基本和學(xué)術(shù)研究生的相同或類(lèi)似,使得學(xué)生從事工程實(shí)踐的時(shí)間較短,學(xué)生的工程技術(shù)能力沒(méi)有得到充分有效的培育和錘煉,導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)學(xué)位工程碩士研究生教育成為帶著“學(xué)術(shù)化”影子的培養(yǎng)模式,使得專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式重點(diǎn)不明晰[3,4],在很大程度上制約了研究生培養(yǎng)的質(zhì)量。因此,為了培養(yǎng)掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí),具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問(wèn)題的能力,能夠承擔(dān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)或管理工作,具有良好的職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才,迫切需要培養(yǎng)單位對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行探索與實(shí)踐。
二、提高材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)質(zhì)量的措施
(一)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,加強(qiáng)課程體系建設(shè)
專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生的人才培養(yǎng)方案應(yīng)更加突出行業(yè)、企事業(yè)單位的職業(yè)性質(zhì)和特點(diǎn)的要求[5]。按照行業(yè)特點(diǎn)或職業(yè)需要優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建課程體系。在課程設(shè)置中盡可能體現(xiàn)出與學(xué)術(shù)型碩士研究生的區(qū)別,在課程設(shè)置上突出實(shí)用化、工程化、技術(shù)化和職業(yè)化特點(diǎn),改變課程設(shè)置僵化、強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一、靈活性差等缺點(diǎn)。
1.課程體系的構(gòu)建要打破原有全日制學(xué)術(shù)型研究生課程體系的框框,在重視基礎(chǔ)理論能力培養(yǎng)的同時(shí),要適度增加通用型理論課程模塊,即“大學(xué)科、大平臺(tái)”課程。材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生應(yīng)掌握各種材料的制備技術(shù)、材料的各種分析手段和表征方法,以及工程技術(shù)與實(shí)踐能力。因此,作為專(zhuān)業(yè)學(xué)位課,我們?cè)O(shè)置了《材料工程案例分析》、《材料制備技術(shù)》和《材料現(xiàn)代分析方法》三門(mén)課程。其中,《材料工程案例分析》是一門(mén)綜合性工程技術(shù)性很強(qiáng)的課程,內(nèi)容涉及金屬材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料以及復(fù)合材料在實(shí)際工程應(yīng)用中的特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)要求,例如金屬材料的失效原因分析及采取的措施;電子陶瓷材料在高溫?zé)Y(jié)時(shí)顏色變黑的原因;鈦酸鋇本應(yīng)為絕緣材料,但添加稀土元素變?yōu)榘雽?dǎo)體材料;等等。與其他基礎(chǔ)課程相比,與企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系更為密切,重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力。《材料制備技術(shù)》涉及各種材料的制備原理、制備方法與應(yīng)用特點(diǎn),是材料工程研究生必須掌握和了解的基礎(chǔ)理論知識(shí)。《材料現(xiàn)代分析方法》是一門(mén)重要的工具課,既涉及到基礎(chǔ)理論知識(shí),又側(cè)重于方法的具體實(shí)踐應(yīng)用,是必須掌握的專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程。其內(nèi)容包括X-射線(xiàn)衍射、掃描電鏡、透射電鏡、能譜分析、光電子能譜、原子力顯微鏡、差熱分析、紅外光譜、核磁共振、激光粒度分析、比表面測(cè)試等各種表征和分析測(cè)試方法。這些核心課程的設(shè)立將奠定專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生解決實(shí)際工程和技術(shù)問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。
2.根據(jù)培養(yǎng)方向不同,靈活設(shè)置研究生課程模塊,即“小方向”課程。例如,根據(jù)材料工程方向發(fā)展的特點(diǎn)和結(jié)合材料學(xué)院的科研基礎(chǔ),材料工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)方向主要有材料加工成型與模具設(shè)計(jì)、電子功能材料與器件、新能源材料與電源技術(shù)、高分子材料合成與改性等四個(gè)方向。在這四個(gè)方向上可靈活設(shè)置專(zhuān)業(yè)方向模塊課程,即每個(gè)方向設(shè)置兩門(mén)任選課程。材料加工成型與模具設(shè)計(jì)方向主要課程有《材料成型技術(shù)與模具》和《材料表面工程技術(shù)》,電子功能材料與器件方向主要有《先進(jìn)無(wú)機(jī)材料與物理性能》和《光電轉(zhuǎn)換材料與器件》,新能源材料與電源技術(shù)方向主要有《電化學(xué)原理及測(cè)試技術(shù)》和《新型能源材料》,高分子材料合成與改性方向主要有《高分子材料選論》和《有機(jī)波譜分析》。按不同的培養(yǎng)方向靈活設(shè)置研究生課程,可為專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生提供更大的自主選擇性,有利于培養(yǎng)其職業(yè)素養(yǎng),提高學(xué)習(xí)效率。
3.除了專(zhuān)業(yè)學(xué)位課和選修課外,為了提高研究生的解決實(shí)際工程和技術(shù)問(wèn)題的能力,強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力,作為必修課程,設(shè)置了《材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)》和《專(zhuān)業(yè)實(shí)踐》這兩門(mén)課程,以更好地凸顯專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生職業(yè)取向和過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐的特色。同時(shí),還設(shè)置了學(xué)術(shù)講座、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、信息檢索、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等課程,以期全面培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的信息獲取能力和企業(yè)技術(shù)管理等能力。
總之,課程設(shè)置要聯(lián)系企業(yè)實(shí)際需求,考慮專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)習(xí)工作和研究背景等實(shí)際因素,根據(jù)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的需求,整合教學(xué)資源,開(kāi)發(fā)出一套以因材施教、體現(xiàn)學(xué)科前沿和實(shí)踐性的專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生課程體系,不斷提高研究生解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的科研攻關(guān)能力。比如,在材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)過(guò)程中,我們讓研究生學(xué)習(xí)典型的數(shù)據(jù)處理軟件Origin和CAD、ProE等工程制圖軟件,而該類(lèi)實(shí)用工程軟件的學(xué)習(xí)無(wú)疑將提高專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐技能。
(二)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的碩士論文選題應(yīng)來(lái)自于企業(yè)和科研課題,工程背景明確,應(yīng)用性強(qiáng)。因此,專(zhuān)業(yè)碩士研究生導(dǎo)師要求雙導(dǎo)師制。一位是校內(nèi)的導(dǎo)師,另一位是企業(yè)導(dǎo)師。學(xué)校導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)研究生的課程學(xué)習(xí)、開(kāi)題報(bào)告、學(xué)位論文理論部分的指導(dǎo)等;企業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的選題、工作安排、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)、學(xué)位論文實(shí)踐部分的指導(dǎo)等。學(xué)校、企業(yè)導(dǎo)師要共同制定研究生培養(yǎng)方案,從而保證專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的質(zhì)量。在實(shí)際操作中,要注意以下問(wèn)題:
1.在導(dǎo)師遴選上,既要對(duì)導(dǎo)師的學(xué)歷、職稱(chēng)、科研成果等進(jìn)行量化評(píng)定,又要從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、基礎(chǔ)理論和指導(dǎo)能力及精力等方面對(duì)導(dǎo)師進(jìn)行全方位綜合測(cè)評(píng)。只有達(dá)到要求的校內(nèi)外導(dǎo)師才有資格被聘為專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生導(dǎo)師。此外,要弱化對(duì)導(dǎo)師學(xué)歷的要求,強(qiáng)化對(duì)導(dǎo)師工程實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力的要求。
2.加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生導(dǎo)師素質(zhì)建設(shè)。隨著專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士生規(guī)模的不斷擴(kuò)大,現(xiàn)有校內(nèi)導(dǎo)師有相當(dāng)數(shù)量是從學(xué)校到學(xué)校的年輕導(dǎo)師,他們雖然學(xué)歷高,但大多缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。為此我們有計(jì)劃地選派年輕教師到設(shè)計(jì)院、高新技術(shù)企業(yè)去掛職鍛煉。同時(shí),通過(guò)承擔(dān)企業(yè)的橫向研究,使年輕教師了解工程實(shí)際,參加企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、技術(shù)改造以及企業(yè)的運(yùn)行、營(yíng)銷(xiāo)和管理,從而了解企業(yè)的需求。同時(shí),在穩(wěn)定現(xiàn)有導(dǎo)師資源的同時(shí),我們從企業(yè)聘請(qǐng)或引進(jìn)有工程技術(shù)背景的技術(shù)人員和專(zhuān)家作為專(zhuān)任的專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生指導(dǎo)教師,根據(jù)學(xué)科方向相近或相似的原則,成立3~5人由校內(nèi)和校外導(dǎo)師組成的導(dǎo)師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),這樣可有效發(fā)揮各自導(dǎo)師的作用。
3.聘請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家擔(dān)任相關(guān)課程任課教師。例如,《材料工程案例分析》這門(mén)學(xué)位課,可以聘請(qǐng)行業(yè)技術(shù)專(zhuān)家以專(zhuān)題講座形式講授新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備,分析企業(yè)面臨的技術(shù)難題或企業(yè)實(shí)際發(fā)生的技術(shù)難題如何攻關(guān)解決等,強(qiáng)化研究生解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的意識(shí)和能力;加大實(shí)踐領(lǐng)域?qū)<页袚?dān)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的比例,明確實(shí)習(xí)實(shí)踐導(dǎo)師和論文導(dǎo)師的職責(zé)。
(三)深化校企合作,建立研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地
結(jié)合專(zhuān)業(yè)和行業(yè)的特點(diǎn),選擇條件好的企事業(yè)單位、科研院所等共建研究生聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地,強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用人才培養(yǎng)鏈條。材料學(xué)院已與行業(yè)部門(mén)共建實(shí)習(xí)實(shí)踐基地十多個(gè)。2012年,桂林電子科技大學(xué)材料學(xué)院和桂林電器科學(xué)研究院有限公司共建了研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地,該基地被批準(zhǔn)為省級(jí)研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地。上級(jí)有關(guān)部門(mén)撥專(zhuān)款用于該基地的建設(shè)。材料學(xué)院的專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生可方便地到該基地實(shí)習(xí)實(shí)踐,企業(yè)的導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師組成導(dǎo)師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)共同指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生。同時(shí),聯(lián)合培養(yǎng)基地拿出專(zhuān)項(xiàng)資金用于改善研究生的實(shí)習(xí)實(shí)踐條件以及資助專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的科研課題。經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的工程實(shí)踐能力和職業(yè)技能明顯提高。目前已基本形成了培養(yǎng)單位和行業(yè)部門(mén)良性互動(dòng)的包括課堂實(shí)踐、科研實(shí)踐和企業(yè)實(shí)踐的實(shí)踐教學(xué)體系。
三、結(jié)語(yǔ)
材料工程專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生具有職業(yè)教育的背景,職業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能的培養(yǎng)是非常重要的。因此,應(yīng)不斷地在研究生培養(yǎng)方案、課程體系建設(shè)、雙導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)、研究生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐基地建設(shè)等方面進(jìn)行探索與實(shí)踐,以保障專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。
參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵詞:材料力學(xué);國(guó)內(nèi)外;新材料
材料力學(xué),也就是研究構(gòu)成工程器件物質(zhì)內(nèi)部受力情況的一門(mén)學(xué)科。其研究特點(diǎn)是將宏觀的問(wèn)題放到微觀世界去解決,從而搭建解決材料變形、扭轉(zhuǎn)等一系列問(wèn)題。首先,力學(xué)知識(shí)最先起源于人類(lèi)對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)積累。而材料力學(xué)的起源如果要追溯則應(yīng)追溯到古代房屋建筑上去。在古中國(guó)的宮殿建筑中,由于那是皇權(quán)的象征,所以材料的選用在符合審美的需求的基礎(chǔ)上最重要的是要使材料在預(yù)定年限內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)斷裂。只是很可惜,在古中國(guó)沒(méi)有形成一套完整的系統(tǒng)。而在西方世界的意大利,意大利科學(xué)家為了解決建筑船舶和水閘所需要的梁的尺寸問(wèn)題,進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),并于1638年提出梁的強(qiáng)度計(jì)算公式。但是受到材料力學(xué)的發(fā)展限制,他所得到的答案并不完全正確。后來(lái)英國(guó)科學(xué)家胡克發(fā)表了重要的胡克定律,這才奠定了材料力學(xué)的基礎(chǔ)。自從18世紀(jì)起,材料力學(xué)才開(kāi)始沿著科學(xué)的方向發(fā)展。
一、材料力學(xué)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展
新材料是指新出現(xiàn)或正在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材料所不具有的優(yōu)異性能的材料。它主要包括電子信息、光電、超導(dǎo)材料;生物功能材料;能源材料和生態(tài)環(huán)境材料;高性能陶瓷材料及新型工程塑料;粉體、納米、微孔材料和高純金屬及高純材料;表面技術(shù)與涂層和薄膜材料;復(fù)合材料;智能材料;新結(jié)構(gòu)功能助劑材料、優(yōu)異性能的新型結(jié)構(gòu)材料等。新材料產(chǎn)業(yè)包括新材料及其相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)裝備。與傳統(tǒng)材料相比,新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)高度密集、更新?lián)Q代快、研究與開(kāi)發(fā)投入高、保密性強(qiáng)、產(chǎn)品的附加值高、生產(chǎn)與市場(chǎng)具有強(qiáng)烈的國(guó)際性、產(chǎn)品的質(zhì)量與特定性能在市場(chǎng)中具有決定作用。新材料的應(yīng)用范圍非常廣泛,發(fā)展前景十分廣闊,其研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志。
二、在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展
綜觀全世界,新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,支撐著一大批高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用,成為各個(gè)國(guó)家搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)的重要領(lǐng)域。主要發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視新材料產(chǎn)業(yè)投入和發(fā)展。
1.美國(guó)政府在1991至1995年的《國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告》中就將材料科學(xué)與技術(shù)列為重要的研究領(lǐng)域。自1996年以后,該計(jì)劃的制定方式有所變化,由DARPA(國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局)提出年度修改方案交國(guó)會(huì)審議,近年有關(guān)材料的立項(xiàng)列入到《國(guó)防領(lǐng)域的研究、開(kāi)發(fā)、實(shí)驗(yàn)及評(píng)估計(jì)劃》中的61101E子項(xiàng)(國(guó)防研究科學(xué),該子項(xiàng)包括信息科學(xué)、電子科學(xué)和材料科學(xué)三大領(lǐng)域)和62712E(材料與電子技術(shù),該子項(xiàng)包括材料加工技術(shù)、微電子器件技術(shù)、低溫電子器件技術(shù)和軍用醫(yī)療與損傷技術(shù)四個(gè)領(lǐng)域)中,主要預(yù)算合計(jì)為15億美元左右。在新材料的單項(xiàng)方面,美國(guó)2000年制定的國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃被列為第一優(yōu)先科技發(fā)展計(jì)劃。
2.德國(guó)自1994年就啟動(dòng)了跨世紀(jì)國(guó)家級(jí)新材料研究計(jì)劃,實(shí)施周期為1994―2003年。該計(jì)劃目標(biāo)是通過(guò)產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新,在新材料制造裝備、加工和應(yīng)用三個(gè)方面確保德國(guó)的國(guó)際領(lǐng)先地位;進(jìn)入21世紀(jì)后,德國(guó)在9大重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域均將新材料列為首位,通過(guò)開(kāi)發(fā)新材料以確保資源和環(huán)境;德國(guó)還將納米技術(shù)列為科研創(chuàng)新的戰(zhàn)略領(lǐng)域。3、日本一直十分重視材料技術(shù)的發(fā)展,把開(kāi)發(fā)新材料列為國(guó)家高新技術(shù)的第二大目標(biāo),認(rèn)為新材料技術(shù)是推動(dòng)21世紀(jì)創(chuàng)新和社會(huì)繁榮的主導(dǎo)力量。在日本新的5年“科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”,重點(diǎn)發(fā)展的材料技術(shù)包括:分析和控制微粒、分子、原子、電子等微觀結(jié)構(gòu)技術(shù);高純化和功能組合技術(shù);功能性結(jié)構(gòu)材料技術(shù);使材料具有特殊功能的表面處理技術(shù);應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和制造材料的技術(shù)等。
二、新材料的應(yīng)用和成就
1.促進(jìn)了一批新材料產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展,初步形成了完整的新材料體系一是在電子信息材料領(lǐng)域形成了直徑200毫米(8英寸)硅單晶拋光片、純鎵和高純鎵、水平砷化鎵晶片等半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè),以及新型超長(zhǎng)余輝發(fā)光材料和制品、氮化鎵基高度發(fā)光材料與發(fā)光器件、彩色終端顯示用熒光粉、納米級(jí)摻稀土基因――氧化硅玻璃復(fù)合光放大功能材料、偏光片彩色感光材料等顯示發(fā)光材料產(chǎn)業(yè);二是在電池和電池材料方面形成了包括鋰離子電池、方型鋰離子電池、鋰離子電池極板材料、鋰離子電池用六氟磷酸鋰、鎳氫動(dòng)力電池正極新材料、動(dòng)力電池儲(chǔ)能材料等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈; 三是在稀土永磁材料的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用上,發(fā)明了在國(guó)際上處于領(lǐng)先水平的釹鐵氮新型永磁材料;四是在稀土提取及相關(guān)產(chǎn)品方面形成了我國(guó)的特色產(chǎn)業(yè),如高純稀土金屬鈰、釷、高純氧化銪、重稀土金屬、稀土復(fù)合氧化物燃燒催化劑等;五是在新型高分子材料方面形成了改性MC尼龍管材和管件、特種工程塑料聚醚酮樹(shù)脂、光盤(pán)級(jí)聚碳酸酯、特性氨綸纖維、高分子功能材料熱縮細(xì)管與母排保護(hù)套管等產(chǎn)品系列。
篇7
關(guān)鍵詞:3D打??;CAD;模具制作;模具修改的新方法
1 問(wèn)題的提出
伴隨生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展,模具的需求量越來(lái)越大,但模具的生產(chǎn)制造過(guò)程過(guò)長(zhǎng)一直沒(méi)有得到很好地解決。而3D打印恰巧是一種快速成型技術(shù),恰具有快速、高效、便捷等特點(diǎn)。它是伴隨著現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù) 、分層制造、機(jī)械工程、激光、計(jì)算機(jī)數(shù)控、精密伺服驅(qū)動(dòng)以及新材料等多方面技術(shù)突破的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。3D打印可以在醫(yī)療、建筑、制造等多行業(yè)發(fā)揮重要作用,有人說(shuō)3D打印技術(shù)是一項(xiàng)革命性的技術(shù),因?yàn)?D打印技術(shù)配合三維建模軟件可以大大提高模具的生產(chǎn)效率、縮短模具制造的生產(chǎn)周期和降低資源損耗。
1.1 3D打印的原理
生活中普通的打印是對(duì)將墨水印在承印物上,而3D打印是一種立體打印技術(shù),根據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)2009年成立的3D打印技術(shù)委員會(huì)公布的定義,3D打印是一種與傳統(tǒng)的材料加工方法截然相反,它是基于三維CAD模型數(shù)據(jù),通過(guò)增加材料逐層制造的方式制造模型。就像將一層層材料用粘黏劑粘起來(lái)一樣,不過(guò)其制作材料和粘黏劑都是特殊的材料,他的材料能夠液化、粉化、成絲或其它多種形態(tài),打印時(shí)又能快速的硬化?,F(xiàn)在多采用金屬、塑料和陶瓷等特殊處理的材料。其采用直接制造的模型是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬軟件建立與物理實(shí)體模型一致的三維數(shù)字模型,打印機(jī)使用一些特定的材料對(duì)材料的層疊,形成所需的模型。
1.2 打印制造過(guò)程
1.2.1 建立三維模型
首先通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的可行性分析,確定產(chǎn)品的工藝方案,并對(duì)模型做出初步的設(shè)計(jì)。瓶子由瓶身、瓶肩和瓶身以及瓶底組成。以三維軟件建立圖形時(shí)先從瓶口開(kāi)始,建立立體的三維實(shí)際模型。然后在實(shí)際模具中去除改瓶身的形狀的部分,即可所得制造該形狀瓶子的簡(jiǎn)易模具。
首先建立模具的三維模型。3D模具是基于計(jì)算機(jī)建模軟件的技術(shù)生成的,可以通過(guò)SolidWorks、UG NX、AutoCAD、Pro/Engineer等三維建模軟件進(jìn)行3D模具設(shè)計(jì),solidwords功能強(qiáng)大,簡(jiǎn)單易學(xué)但是組件繁多,軟件較大。UG主要適合于大型的汽車(chē)、飛機(jī)廠建立復(fù)雜的數(shù)模,對(duì)曲面渲染較好,Pro/Engineer主要適合于快速建立較為簡(jiǎn)單的數(shù)模。AutoCAD可用于二維和三維圖像的繪制,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在這里我們使用AutoCAD建立有一個(gè)高130mm,底面直徑60mm,瓶口直徑20mm的簡(jiǎn)易吹塑模型。下面是簡(jiǎn)單的步驟:
(1)打開(kāi)AutoCAD ,新建文件,從瓶口開(kāi)始建立,在命令欄輸入命令pline選擇多段線(xiàn)工具(或菜單欄-繪圖-多段線(xiàn)[P]),隨機(jī)選擇一點(diǎn),建立塑料瓶基本圖形。輸入下列括號(hào)內(nèi)的命令:
首先建立瓶口(@10,0)、(@0,-10)
然后建立瓶口的曲面 (a) 、(@10,-10)、 (a)、 (@10,-10)
最后完成整個(gè)曲面 (0,120)、(c)
對(duì)該圖形進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”360度。輸入命令(revolve)、(360)以左側(cè)為軸建立飲料瓶實(shí)體。
(2)建立一個(gè)高長(zhǎng)寬為140、70、70(mm)的長(zhǎng)方體。輸入命令(box)任選一點(diǎn),輸入(70,140,70),建立長(zhǎng)方形。
(3)通過(guò)輸入(3dmove)三維移動(dòng)(3drotate)三維旋轉(zhuǎn)等命令將飲料瓶放入長(zhǎng)方體內(nèi)。
(4)使用差集。選擇對(duì)象為長(zhǎng)方體,減去對(duì)象為建立的飲料瓶。輸入(SUBTRACT),空格,選擇長(zhǎng)方形,空格,選擇模型,空格,形成中空的塑料瓶。
(5)輸入命令(slice)選擇該模型,空格,輸入xy,以模型中心為軸心進(jìn)行剖切。
(6)另存為**.stl文件。建立模型完畢。如圖1所示。
1.2.2 打印三維模具
根據(jù)實(shí)際情況,采用的打印機(jī)型號(hào)為MAKERBOT REPLICATOR 2 3D為例進(jìn)行打印,該打印機(jī)選用PLA材料,基本原理是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時(shí)打印噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下,根據(jù)截面輪廓信息,將材料選擇性地涂敷在工作臺(tái)上,快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后,機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度(即分層厚度)再成型下一層,直至形成整個(gè)實(shí)體造型。成型材料種類(lèi)多,成型件強(qiáng)度高、精度高,主要適用于成型小塑料件。
將設(shè)計(jì)好的3D模型輸入3D打印機(jī),打印機(jī)軟件會(huì)自動(dòng)分析模型,將模型根據(jù)分辨率進(jìn)行分割成層,然后根據(jù)你的參數(shù)設(shè)置選擇合適的打印速度形成相應(yīng)精度的模型,將模型進(jìn)行打印層疊。3D打印機(jī)是3D打印過(guò)程的重要一環(huán),也是將它與現(xiàn)階段的模具車(chē)間加工修改所不同的一個(gè)方面。它是將大型機(jī)床簡(jiǎn)化并與計(jì)算機(jī)新技術(shù)、新材料復(fù)合成的機(jī)械制造設(shè)備。它可以快速生成模具--將模具打印出來(lái)。將模具拿去進(jìn)行試驗(yàn)加工,對(duì)其中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)相對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行修改。3D打印技術(shù)在本環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)快速修改的性能。避免對(duì)模具進(jìn)行修模再制造然后再試這樣一個(gè)“漫長(zhǎng)”過(guò)程。
1.2.3 模具生產(chǎn)制造和產(chǎn)品制造
3D模具試驗(yàn)結(jié)果吻合產(chǎn)品要求后,就可以將3D模型傳輸?shù)杰?chē)間進(jìn)行生產(chǎn)和裝配,進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。在實(shí)際的模型制作過(guò)程中,我們使用的可能是一些金屬材料或者陶瓷材料對(duì)模型進(jìn)行打印,打印精度可以設(shè)置更高。
2 結(jié)束語(yǔ)
篇8
摘 要:北京化工大學(xué)通過(guò)構(gòu)建“三層次四模塊”實(shí)踐教學(xué)體系,形成了一個(gè)資源集中、層次清晰和分工明確的分布共享式的全校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái);通過(guò)對(duì)學(xué)生在整個(gè)四年學(xué)習(xí)期間實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)籌安排,保證了本科人才實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四年不斷線(xiàn);通過(guò)強(qiáng)化教學(xué)、科研、生產(chǎn)三者間的良性互動(dòng),探索出解決實(shí)踐教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題的有效方法;通過(guò)開(kāi)展多層次課外科技活動(dòng),取得了明顯成效。
關(guān)鍵詞:實(shí)踐教學(xué);創(chuàng)新能力
本科人才培養(yǎng)是研究型大學(xué)建設(shè)過(guò)程中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性工作,實(shí)踐創(chuàng)新能力是本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)。實(shí)踐教學(xué)作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié),對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力具有不可替代的重要作用。北京化工大學(xué)根據(jù)自身特點(diǎn),以實(shí)踐教學(xué)改革為切入點(diǎn)和突破口,在創(chuàng)建高水平研究型大學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)作了積極的探索。
一、轉(zhuǎn)變觀念專(zhuān)題研討,構(gòu)建“三層次四模塊”實(shí)踐教學(xué)體系
重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是我校的優(yōu)良傳統(tǒng)。為了貫徹教育部4號(hào)文件精神,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),建立與研究型大學(xué)目標(biāo)定位相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系,學(xué)校從轉(zhuǎn)變觀念入手,早在2001年就召開(kāi)了實(shí)踐教學(xué)工作專(zhuān)題會(huì)議,對(duì)全校實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)踐教學(xué)體系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的改革與建設(shè),以及與之相適應(yīng)的運(yùn)行機(jī)制的建立等,進(jìn)行了一系列的專(zhuān)題研討。通過(guò)廣泛的討論與研究,進(jìn)一步鞏固了實(shí)踐教學(xué)在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要地位,構(gòu)建了“三層次四模塊”的實(shí)踐教學(xué)新體系?!叭龑哟巍笔侵感<?jí)基礎(chǔ)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、院級(jí)學(xué)科實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、系級(jí)專(zhuān)業(yè)(跨專(zhuān)業(yè))特色方向教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)與創(chuàng)新基地。“四模塊”是指實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊、工程基礎(chǔ)訓(xùn)練模塊、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)踐模塊和素質(zhì)拓展與社會(huì)實(shí)踐模塊。該體系的構(gòu)建遵循以下原則:打破原有實(shí)驗(yàn)室設(shè)置和學(xué)院、專(zhuān)業(yè)及課程、本科生與研究生之間的界限,整個(gè)實(shí)踐教學(xué)形成一個(gè)體系,與學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)相一致,在拓寬學(xué)生知識(shí)面的同時(shí)拓寬學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。校級(jí)基礎(chǔ)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心在按學(xué)生受益面大、對(duì)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維與科學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)中作用較大的公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)組建;院級(jí)學(xué)科(跨學(xué)科)平臺(tái)按學(xué)科或?qū)I(yè)大類(lèi)公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求組建;系級(jí)專(zhuān)業(yè)(跨專(zhuān)業(yè))特色方向教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)與創(chuàng)新基地按各專(zhuān)業(yè)特色實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)要求組建。所有實(shí)踐教學(xué)工作必須隸屬于一個(gè)實(shí)踐教學(xué)基層單位,不同的實(shí)踐教學(xué)基層單位原則上不開(kāi)設(shè)相同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室不隸屬于某個(gè)教研室,教學(xué)實(shí)驗(yàn)不附屬于課程進(jìn)行設(shè)置。至此,學(xué)校先后建成了9個(gè)校級(jí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、1個(gè)校級(jí)機(jī)械工程訓(xùn)練中心、5個(gè)學(xué)科實(shí)驗(yàn)平臺(tái),建設(shè)了化工仿真實(shí)習(xí)基地、高分子材料加工實(shí)習(xí)基地和污水處理實(shí)習(xí)基地等1O個(gè)校內(nèi)實(shí)習(xí)場(chǎng)所以及化工、生物、機(jī)械、電子和數(shù)學(xué)建模等5個(gè)創(chuàng)新基地、22個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。目前,一個(gè)比較科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系已日趨完善,實(shí)際效果顯著。我校獲得的國(guó)家和北京市精品課程中的有關(guān)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)全部來(lái)自校級(jí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心;“大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”2005年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品課程;化工教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任楊祖榮教授榮獲第二屆國(guó)家教學(xué)名師;有3項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng),有11項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目獲得了北京市級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)。該體系通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的總體布局規(guī)劃,構(gòu)建了一個(gè)資源集中、層次清晰和分工明確的分布共享式的全校實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),大幅度調(diào)整與更新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)了資源共享和整合優(yōu)化,在時(shí)間和空間上擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室服務(wù)范圍,為學(xué)生提供了更多進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室鍛煉的機(jī)會(huì),進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、實(shí)踐教學(xué)四年不斷線(xiàn),全過(guò)程提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力
實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)過(guò)程中貫穿始終、不可缺少的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、提高綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的重要手段。學(xué)校不斷完善實(shí)踐教學(xué)體系,拓寬實(shí)踐教學(xué)范疇,整合實(shí)踐教學(xué)資源,對(duì)學(xué)生在整個(gè)四年學(xué)習(xí)期間實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行統(tǒng)籌安排,通盤(pán)考慮,由淺入深、由易到難,形成完整的實(shí)踐教學(xué)體系,保證了本科人才實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的四年不斷線(xiàn)。學(xué)校首先將“實(shí)踐教學(xué)四年不斷線(xiàn)”的育人理念通過(guò)培養(yǎng)方案與教學(xué)計(jì)劃落實(shí)于學(xué)生培養(yǎng)全過(guò)程,明確規(guī)定理工科學(xué)生4年內(nèi)集中安排的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工實(shí)習(xí)、電子實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。共40周,經(jīng)、管、文、法專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)均在20周以上。為了給學(xué)生提供盡可能多的實(shí)踐機(jī)會(huì),學(xué)校還采取增加教學(xué)流動(dòng)編制政策鼓勵(lì),教師采取多種形式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放面向全校本科生,采取了全面開(kāi)放、定時(shí)開(kāi)放、預(yù)約開(kāi)放等多種多樣的開(kāi)放形式,保障了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放可以分為:學(xué)生選擇指定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自立題目或自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生參加教師的科研課題、學(xué)生自立科研課題的實(shí)驗(yàn)、學(xué)生參加有關(guān)競(jìng)賽的實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐)訓(xùn)練等。運(yùn)行模式采用以學(xué)生為主體,教師啟發(fā)指導(dǎo)的方式。近幾年,由于各實(shí)驗(yàn)室采取了適合各自特點(diǎn)的開(kāi)放形式,實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放取得了很好的效果。此外,學(xué)校還在一年級(jí)新生中開(kāi)設(shè)新生研討課,采用小組互動(dòng)、小組探討的形式,建立基于教師指導(dǎo)下的探索研究學(xué)習(xí)模式。通過(guò)新生研討課,架設(shè)起學(xué)生與教授之間互動(dòng)的橋梁,幫助新生盡快適應(yīng)研究性的學(xué)習(xí)環(huán)境,了解科學(xué)研究的基本方法,培養(yǎng)探索、研究和批判的精神。同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)在合作環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),激發(fā)學(xué)生探究未知世界的興趣,訓(xùn)練交流表達(dá)能力,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在二、三年級(jí)學(xué)生中實(shí)施大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃。在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生為主體開(kāi)展初步的科學(xué)研究活動(dòng)。培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和素養(yǎng),提高創(chuàng)新能力。促進(jìn)科研資源為本科人才培養(yǎng)服務(wù),實(shí)現(xiàn)本科人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合。學(xué)校設(shè)立了大學(xué)生科研訓(xùn)練基金,每年投入50萬(wàn)元資助近300個(gè)項(xiàng)目。針對(duì)四年級(jí)學(xué)生,學(xué)校加大了畢業(yè)環(huán)節(jié)管理力度,對(duì)不同科類(lèi)畢業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分類(lèi)指導(dǎo),嚴(yán)格選題、中期檢查、評(píng)閱、答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提高畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量。學(xué)校最近幾年建立的化工、生物、機(jī)械、電工電子、數(shù)學(xué)建模等創(chuàng)新基地,為學(xué)生在畢業(yè)環(huán)節(jié)前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室從事科研活動(dòng)提供了更好的條件,并取得了良好的效果。學(xué)校還充分利用北京文化、科技、藝術(shù)類(lèi)活動(dòng)和大型展覽會(huì)多的優(yōu)勢(shì),為學(xué)生提供套票,讓學(xué)生參加或參觀有關(guān)的展覽會(huì),組織學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐、志愿者服務(wù)、素質(zhì)拓展及掛職鍛煉等活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)未來(lái)事業(yè)發(fā)展和社會(huì)環(huán)境的了解,提高學(xué)生思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平,培養(yǎng)學(xué)生交流、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)和能力的協(xié)調(diào)發(fā)展。這些各具特色的實(shí)踐教育形式,融合了學(xué)術(shù)培養(yǎng)與認(rèn)知發(fā)展功能,貫通了課內(nèi)與課外各種教育活動(dòng),覆蓋了校內(nèi)和校外的時(shí)空資源,為學(xué)生的全面成長(zhǎng)提供了廣闊的平臺(tái)。
三、產(chǎn)學(xué)研相互促進(jìn),全方位提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力
產(chǎn)學(xué)研結(jié)合教育是以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力為重點(diǎn),充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同的教育
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環(huán)境和教育資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自?xún)?yōu)勢(shì),把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育形式。學(xué)校堅(jiān)持走教學(xué)、科研、生產(chǎn)良性互動(dòng)的道路,依托大化工學(xué)科理論基礎(chǔ)厚實(shí)和科技成果產(chǎn)業(yè)化程度高的優(yōu)勢(shì),密切學(xué)校與企業(yè)的合作,強(qiáng)化教學(xué)、科研、生產(chǎn)三者間的相互滲透。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的辦學(xué)實(shí)踐,探索出解決實(shí)踐教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題的有效方法,為提高本科生實(shí)踐創(chuàng)新能力摸索出一條新路。
學(xué)校以科研項(xiàng)目為依托,不斷更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法與手段,不僅為學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了必要條件,而且也派生出一批綜合性、研究型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并且研制出技術(shù)含量高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備。例如,擁有“物理化學(xué)”和“大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”等國(guó)家級(jí)精品課程的國(guó)家級(jí)優(yōu)秀基地(工科基礎(chǔ)課程化學(xué)教學(xué)基地),改革原有的四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心的新體系。以化學(xué)研究為主線(xiàn),按照“化合物制備分離成分分析結(jié)構(gòu)鑒定性質(zhì)測(cè)試”來(lái)組織實(shí)驗(yàn)教學(xué);從科研課題中提煉形成了11個(gè)大學(xué)化學(xué)綜合與研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
學(xué)校利用校辦產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢(shì),建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的具有學(xué)校特色的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。2000年,學(xué)校在建設(shè)國(guó)家級(jí)大學(xué)科技園時(shí)就考慮使科技園成為學(xué)生的實(shí)習(xí)園、教師的科研園和高新技術(shù)的示范園,真正成為“教學(xué)、科研、生產(chǎn)”三結(jié)合的實(shí)體。目前在大學(xué)科技園內(nèi)建有10個(gè)校內(nèi)實(shí)習(xí)基地,有效地改善了實(shí)習(xí)條件,為實(shí)踐教學(xué)提供了基本保障。例如,高分子材料加工成型實(shí)習(xí)基地?fù)碛?.8萬(wàn)平方米的生產(chǎn)基地,該基地引進(jìn)了以研制開(kāi)發(fā)新型塑料、橡膠制品為主的成套國(guó)際先進(jìn)設(shè)備,建立了健全的現(xiàn)代企業(yè)管理制度,并根據(jù)實(shí)踐教學(xué)需要,同時(shí)建成了可容納200余位師生實(shí)習(xí)的教學(xué)用房和生活用房,為實(shí)踐教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。另外,學(xué)校在建設(shè)公共服務(wù)設(shè)施時(shí),也盡可能考慮實(shí)踐教學(xué)的需要。例如,在學(xué)校建設(shè)中水處理站時(shí),兼顧環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的校內(nèi)實(shí)習(xí)需要,增加部分設(shè)備和場(chǎng)地,解決了學(xué)生校外實(shí)習(xí)難的問(wèn)題。
學(xué)校以科技服務(wù)贏得企業(yè)支持,建立了穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地。學(xué)校內(nèi)部的工程實(shí)踐條件無(wú)論多好,都不能取代社會(huì)、工廠和企業(yè)的教育功能。首先,學(xué)生在工廠和企業(yè)可以深切地感受到大生產(chǎn)的氛圍;其次,學(xué)生可以通過(guò)企業(yè)了解技術(shù)、產(chǎn)品、生產(chǎn)、管理和市場(chǎng)的關(guān)系;再次,為適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)需要不斷更新設(shè)備、工藝和發(fā)展新技術(shù)。學(xué)生看到的是發(fā)展更為迅速的物質(zhì)形態(tài)和管理形態(tài)?;诖?,學(xué)校主動(dòng)去營(yíng)造各種機(jī)會(huì),建立起校企“雙贏”的合作機(jī)制,這是建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系的最佳模式和有效途徑。學(xué)校利用科研項(xiàng)目多、成果轉(zhuǎn)化率高的優(yōu)勢(shì),積極為校外實(shí)習(xí)基地所在單位提供科技服務(wù),主動(dòng)積極地做好工作,爭(zhēng)取建立穩(wěn)定的長(zhǎng)期合作關(guān)系,以保證實(shí)踐教學(xué)的需要。目前學(xué)校擁有燕山石化公司、華北制藥集團(tuán)、大連化學(xué)工業(yè)公司、西安儀表廠、紅梅企業(yè)集團(tuán)等80多個(gè)校外固定實(shí)習(xí)基地。
四、開(kāi)展多層次的課外科技活動(dòng),學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力見(jiàn)成效
課外科技創(chuàng)新和學(xué)科競(jìng)賽也是實(shí)踐教學(xué)的一種形式,是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育的有效載體,對(duì)于促進(jìn)教學(xué)和科研相結(jié)合,激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際能力具有積極意義。我校歷來(lái)重視學(xué)生課外科技活動(dòng)的開(kāi)展,成立了學(xué)生課外科技活動(dòng)指導(dǎo)小組,采取學(xué)生獨(dú)立立項(xiàng)、參與教師科研、學(xué)生導(dǎo)師制、提前進(jìn)入畢業(yè)課題等方式,開(kāi)展多層次、全方位的課外科技文化活動(dòng)。其中有“科技學(xué)術(shù)月”、“科技文化節(jié)”、“挑戰(zhàn)杯學(xué)生課外科技學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽”、“數(shù)學(xué)建模大賽”、“電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”、“大學(xué)生英語(yǔ)競(jìng)賽”、“化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽”、“物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽”、“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)大賽”、“創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽”、“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“形象設(shè)計(jì)大賽”等幾十種競(jìng)賽活動(dòng)?!笆濉逼陂g,我校學(xué)生在公開(kāi)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文累計(jì)達(dá)280篇;在全國(guó)和北京市“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽中獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)1個(gè)、三等獎(jiǎng)2個(gè)、銅獎(jiǎng)1個(gè),獲北京市特等獎(jiǎng)1個(gè)、一等獎(jiǎng)1個(gè)、二等獎(jiǎng)1個(gè)、三等獎(jiǎng)17個(gè);數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中有8個(gè)隊(duì)獲全國(guó)一等獎(jiǎng),10個(gè)隊(duì)獲全國(guó)二等獎(jiǎng),40個(gè)隊(duì)獲北京市一、二等獎(jiǎng)。2002年我校學(xué)生在全國(guó)高校4448個(gè)數(shù)學(xué)建模參賽隊(duì)中獲得最高獎(jiǎng)“高教社杯”。
篇9
1光電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1995年光電子技術(shù)總產(chǎn)值約10億美元,2001年中國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過(guò)800億元,目前繼續(xù)高速發(fā)展中。近年來(lái),中國(guó)光電子技術(shù)的研究水平已大體上趨于與國(guó)際同步發(fā)展的態(tài)勢(shì),整機(jī)系統(tǒng)以及器件的生產(chǎn)、制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn),并呈現(xiàn)出一定的發(fā)展勢(shì)頭,我國(guó)光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈基本形成。
近幾年,由于光電子技術(shù)研究開(kāi)發(fā)體系的不完整,促使訓(xùn)練一批高水準(zhǔn)的光電子技術(shù)研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍成為迫在眉睫的任務(wù)。二十世紀(jì)以來(lái),中國(guó)科學(xué)院建立了半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu),武漢郵電科學(xué)研究院建立信息發(fā)展研究部,中國(guó)科學(xué)院在長(zhǎng)春建立了光學(xué)精密研究所,一些大學(xué),如清華大學(xué)、吉林大學(xué)、天津大學(xué)、東南大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、華中科技大學(xué)等也先后建立了光電子技術(shù)研究所,并同時(shí)組建起高水平的研究開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。截止到2016年,各高等院校及研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在光電子材料、制作技術(shù)、器械等方面取得了突破,并有了顯著進(jìn)展。
1.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
在國(guó)內(nèi)外光電子產(chǎn)業(yè)中,對(duì)于光通訊產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),在2003年其增長(zhǎng)速率跌落到谷底,與此同時(shí),其回升斜率緩慢,但是,光電子技術(shù)、光顯示技術(shù)以及光存儲(chǔ)技術(shù)在各個(gè)產(chǎn)業(yè)中慢慢顯露頭角,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,在照明裝置及各類(lèi)信號(hào)指示器中,半導(dǎo)體發(fā)光二極管取得了極高的使用率,若照這樣發(fā)展下去,人類(lèi)有望在固態(tài)照明的新領(lǐng)域開(kāi)拓出一片綠洲。
光電子產(chǎn)業(yè)中,以美國(guó)和歐洲的發(fā)展為領(lǐng)頭羊,美國(guó)和歐洲在光電子產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展決定了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的走向。發(fā)達(dá)國(guó)家早就已經(jīng)意識(shí)到,光電子產(chǎn)業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),人類(lèi)對(duì)其認(rèn)識(shí)還尚處在皮毛階段,光電子技術(shù)的發(fā)展空間廣闊,可以滲透到各行各業(yè)并發(fā)揮出色。在二十世紀(jì)初,發(fā)達(dá)國(guó)家的科學(xué)家們就開(kāi)始進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究工作。世界光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的布局目前由傳統(tǒng)的儀器設(shè)備和元器件,向高技術(shù)為主的產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)。就目前來(lái)說(shuō),從技術(shù)高新、競(jìng)爭(zhēng)激烈度和推動(dòng)作用大致分為:現(xiàn)在技術(shù),如激光和液晶技術(shù);未來(lái)技術(shù),如太陽(yáng)能技術(shù)和LED技術(shù)。液晶技術(shù)又可以細(xì)分為顯示屏的尺寸,顯示屏的分辨率及刷新頻率;激光技術(shù)里有固體、氣體,輸出功率等指標(biāo)。不過(guò),LED技術(shù)目前只有亮度這一單一技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于未來(lái)技術(shù)中的太陽(yáng)能來(lái)說(shuō),關(guān)鍵之處在于高效的把太陽(yáng)光線(xiàn)聚集到足夠小的體積內(nèi),并且,用高分子材料作大口徑聚焦鏡不單是空間重量問(wèn)題,也是技術(shù)加速降低成本的關(guān)鍵。
2光電子技術(shù)應(yīng)用與推廣
近幾年,光電子技術(shù)如洪水猛獸,迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的領(lǐng)域意識(shí)到其重要性及不可替代性。同時(shí),光電子技術(shù)憑借其普適性,不僅在微加工這類(lèi)基礎(chǔ)工業(yè)中發(fā)揮出色,更是在微機(jī)電系統(tǒng)、系統(tǒng)集成這種精密系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵作用。特別突出的是,光電子技術(shù)在激光產(chǎn)業(yè)、LED產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)有著重要的作用。
2.1激光產(chǎn)業(yè)
2.1.1科學(xué)技術(shù)
激光具有很好的相干性、方向性、單色性和高能量密度,正是因?yàn)檫@些特點(diǎn),在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,激光都或多或少有所涉及,并形成了新的學(xué)科。如:激光材料加工、激光信息存儲(chǔ)與處理、激光光譜學(xué)、激光醫(yī)學(xué)及生物學(xué)、激光印刷、軍用激光技術(shù)、激光核聚變及激光化學(xué)等,激光的應(yīng)用在一定程度上促進(jìn)了這些領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。
2.1.2國(guó)民產(chǎn)業(yè)
激光現(xiàn)在我國(guó)正逐步成型,其中包括激光音像、激光加工、激光醫(yī)療、激光全息及激光印刷設(shè)備等,這些產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到了舉足輕重的作用。例如,目前為止生產(chǎn)激光音像設(shè)備的企業(yè)舉國(guó)上下已有400多家,1998年激光產(chǎn)業(yè)已逐漸發(fā)展成為年產(chǎn)值90億元以上的新興產(chǎn)業(yè)。又如,將激光全息技術(shù)做一個(gè)拓展,應(yīng)用于裝飾裝修業(yè)及全息模壓防偽商標(biāo),不僅生活得到了極大的便利,相關(guān)國(guó)民產(chǎn)業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。
2.1.3醫(yī)療產(chǎn)業(yè)
激光醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生方面現(xiàn)已起到不可或缺的作用。對(duì)眼科來(lái)說(shuō),屈光性角膜切除術(shù)、虹膜切除術(shù)、鞏膜切除等手術(shù)均需要激光設(shè)備方可實(shí)施。激光在醫(yī)療診斷方面也效果出色,如激光熒光光譜測(cè)量技術(shù)被利用于診斷腹內(nèi)腫瘤,激光多普勒技術(shù)用于探測(cè)細(xì)胞的流動(dòng)及軌跡。
2.2太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)
2.2.1太陽(yáng)能發(fā)電
二十世紀(jì)末,由于各國(guó)工業(yè)水平的提高,能源的需求量也日漸增加,因此,人類(lèi)開(kāi)始進(jìn)入了能源短缺的時(shí)期。能源是否高效,是否清潔成為了能源能否為人類(lèi)長(zhǎng)期使用的先決條件。目前,人類(lèi)能源供應(yīng)主要還是以煤炭為主,而煤炭是不可再生資源,消耗殆盡是遲早的事。為此,各大能源科研機(jī)構(gòu)絞盡腦汁想找出新的可替代能源。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電不失為一種極好的替代選擇。只要在光伏發(fā)電中應(yīng)用光電子技術(shù),使用得當(dāng)?shù)脑?huà),光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率可以得到很大的提高,前景廣闊。太陽(yáng)能發(fā)電的方式通常有兩種,其一是半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電,真空器件中的熱電子和熱電離子發(fā)電,堿金屬熱電轉(zhuǎn)換,以及磁流體發(fā)電等;另一種方式是將太陽(yáng)熱能通過(guò)熱機(jī)(如汽輪機(jī))帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,與常規(guī)熱力發(fā)電類(lèi)似,只不過(guò)是其熱能不是來(lái)自燃料,而是來(lái)自太陽(yáng)能。
2.3LED產(chǎn)業(yè)
2.3.1交通燈
適用于交通管制的信號(hào)燈,現(xiàn)已由LED制成。LED信號(hào)燈占到整個(gè)LED市場(chǎng)的10%。LED主要有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是壽命長(zhǎng),由于交通信號(hào)燈需要在戶(hù)外使用,易損耗,而壽命長(zhǎng)的LED燈可以保證使用多年而不需要更換。與交通信號(hào)燈易損壞完美的契合。二是節(jié)能環(huán)保,LED耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng),超低功耗,電光功率轉(zhuǎn)換接近30%,在相同照明效果條件下比傳統(tǒng)光源節(jié)能近80%。
2.3.2景觀燈
在照明領(lǐng)域里,景觀燈占據(jù)LED材料應(yīng)用一席之地,原因是,在光強(qiáng)相同的條件下,它所消耗的電能僅有普通白熾燈的百分之十,相比于一些大功率的射燈、氣體燈,電能的節(jié)約效果越發(fā)明顯。
3結(jié)論
作為時(shí)下新興的一門(mén)朝陽(yáng)學(xué)科,光電子技術(shù)憑借其在能源,材料,基礎(chǔ)技術(shù)等方面的杰出表現(xiàn),成功的被大家公認(rèn)為最有前途的新技術(shù)。若加以有效的發(fā)展及應(yīng)用,必將有效的推動(dòng)社會(huì)科技的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展
參考文獻(xiàn)
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作者單位
湖北省黃石市第二中學(xué)湖北省黃石市435003
篇10
1建立規(guī)整的實(shí)踐教學(xué)體系
天津理工大學(xué)材料成型專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是以金屬材料、復(fù)合材料和高分子材料成型專(zhuān)業(yè)技術(shù)為重點(diǎn),以材料成型專(zhuān)業(yè)工藝及材料成型專(zhuān)業(yè)模具的設(shè)計(jì)制造為主要方向。要求學(xué)生經(jīng)過(guò)四年的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí),掌握材料加工成型理論、材料成型專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、材料成型專(zhuān)業(yè)過(guò)程中控制和檢測(cè)技術(shù)以及成型模具的開(kāi)發(fā)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力和動(dòng)手能力,更重要的是提高學(xué)生利用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的重要環(huán)節(jié)。為了保證專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)限選課所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課能按教學(xué)大綱的要求開(kāi)出并落實(shí),材料成型專(zhuān)業(yè)應(yīng)該建立有相關(guān)功能的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,“材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室”、“材料成型工藝與設(shè)備實(shí)驗(yàn)室”、“模具設(shè)計(jì)與制造綜合實(shí)驗(yàn)室”和“材料成型計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室”。具體任務(wù)分別是:“材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料科學(xué)、材料工藝、材料性能等基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段,完成材料基礎(chǔ)力學(xué)性能測(cè)試和分析,包括拉伸、壓縮、沖擊、磨損、杯突等等;“材料成型工藝與設(shè)備實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專(zhuān)業(yè)工藝、成型設(shè)備與控制、材料成型專(zhuān)業(yè)過(guò)程與原理等專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)階段,完成不同材料成型專(zhuān)業(yè)所涉及的設(shè)備參觀演示和成型過(guò)程實(shí)踐操作;包括“模具設(shè)計(jì)與制造綜合實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專(zhuān)業(yè)與模具設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM、模具制造等專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)階段,完成不同材料成型專(zhuān)業(yè)所涉及的模具認(rèn)識(shí),包括拆裝、測(cè)繪、模擬、比較等;“材料成型計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室”主要使學(xué)生在材料成型專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、控制技術(shù)、ANSYS有限元分析等專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)階段,完成不同材料成型專(zhuān)業(yè)所涉及的工程模擬分析。
2在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展虛擬制造實(shí)驗(yàn)
基于上述認(rèn)識(shí),材料成型專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不是坐等之事。使用復(fù)雜、價(jià)格昂貴材料成型專(zhuān)業(yè)設(shè)備只有少數(shù)學(xué)校有條件為學(xué)生提供演示機(jī)會(huì),而在虛擬實(shí)驗(yàn)中則可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明[2-4],虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)在很多學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中得到應(yīng)用,所以,虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以作為材料成型專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。
2.1虛擬實(shí)驗(yàn)的基本概念和特點(diǎn)
虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是基于原型專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系,采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtua1Reality,VR)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)者通過(guò)計(jì)算機(jī)界面進(jìn)行操作控制,可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[5],從而體驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程。低端的虛擬實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)樹(shù)狀知識(shí)的結(jié)構(gòu),高層則可實(shí)現(xiàn)浸入式交互作用,或者實(shí)現(xiàn)虛擬制造。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比虛擬實(shí)驗(yàn)具有以下顯著特點(diǎn):
(1)先進(jìn)性:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生驗(yàn)證專(zhuān)業(yè)理
論的正確性和探索未知領(lǐng)域的活動(dòng)。如果實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后,反映到材料成型專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,就是很難使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)得到應(yīng)有的收獲。這就要求必須向?qū)W生提供基礎(chǔ)的、流行的、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。而虛擬實(shí)驗(yàn)充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)、提升和完善材料成型專(zhuān)業(yè)所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能,具備精確性和科學(xué)性的同時(shí),還有可操作性。
(2)開(kāi)放性:通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生可以自行建造材料成型專(zhuān)業(yè)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的功能。虛擬實(shí)驗(yàn)采用軟硬件結(jié)合的方法,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇復(fù)雜系統(tǒng)的材料成型專(zhuān)業(yè)設(shè)備,按照需要配置功能,從根本上克服在材料、設(shè)備、數(shù)量上的限制,學(xué)生可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)新等多種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)用性:由于虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所建立的模型具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性,好的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模擬結(jié)果和工程實(shí)際應(yīng)該是一致的。在這樣的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,學(xué)生可以進(jìn)行各種材料成型專(zhuān)業(yè)過(guò)程的工藝設(shè)計(jì)、過(guò)程監(jiān)測(cè)、質(zhì)量評(píng)價(jià)和結(jié)果分析等。
(4)成本低:由于在虛擬實(shí)驗(yàn)室里“儀器設(shè)備”由軟件“隨意”實(shí)現(xiàn),所以可在一定程度上解決了因設(shè)備缺乏、經(jīng)費(fèi)短缺、維護(hù)不當(dāng)?shù)戎T多因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的制約。
2.2材料成型專(zhuān)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)建設(shè)思路
目前,虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的種類(lèi)也很多[5-8],天津理工大學(xué)材料成型專(zhuān)業(yè)的虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)工作包括兩部分:構(gòu)建多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和相關(guān)課程課件開(kāi)發(fā)。使用Authware軟件構(gòu)建多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如圖1所示,由于Authware具有容易使用,不用寫(xiě)程序,編輯環(huán)境強(qiáng),管理機(jī)制高效等優(yōu)點(diǎn),為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教師使用提供了方便;再搭配由3DMax、Photoshop、Flash等制作動(dòng)畫(huà)的軟件制作的多媒體課件,將會(huì)使制作出來(lái)的作品達(dá)到非常好的效果。在Authware軟件構(gòu)建的多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上運(yùn)行的、由3DMax、Photoshop、Flash開(kāi)發(fā)的課件包括以下兩種:
(1)基于靜態(tài)演示的虛擬實(shí)驗(yàn)
基于靜態(tài)圖像的虛擬實(shí)驗(yàn)是將多個(gè)不同距離和不同方位的靜態(tài)圖像按照相互關(guān)系有機(jī)地連接起來(lái),形成空間的整體。觀察時(shí)可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)或改變視點(diǎn),可以根據(jù)真實(shí)物體影像采用計(jì)算機(jī)生成圖像的方式來(lái)建立三維模型,具體實(shí)例見(jiàn)圖2。靜態(tài)圖像對(duì)圖像的分辨率、質(zhì)量、復(fù)雜度、真實(shí)性的要求都不是很高,不需要特殊的專(zhuān)用設(shè)備,在微機(jī)上通過(guò)相應(yīng)的“按鈕”即可體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)象,操縱虛擬的物體。材料成型專(zhuān)業(yè)認(rèn)知虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)表1。
(2)基于動(dòng)態(tài)交互的虛擬實(shí)驗(yàn)
基于動(dòng)態(tài)交互的虛擬實(shí)驗(yàn)是一種真實(shí)和虛擬結(jié)合的模式,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供操作、控制、分析、觀察和實(shí)驗(yàn)設(shè)置和實(shí)驗(yàn)選擇的虛擬環(huán)境,并對(duì)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)施控制,具體實(shí)例見(jiàn)圖3。材料成型專(zhuān)業(yè)的可用于動(dòng)態(tài)交互虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)表2。
3虛擬實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要意義
虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,首先要求教師要“改變”實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,實(shí)驗(yàn)教師由演示者向指導(dǎo)者、創(chuàng)新者轉(zhuǎn)換。要求教師善于運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略,鼓勵(lì)學(xué)生將自主設(shè)計(jì)、自主探索和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合。學(xué)生只有把握先進(jìn)的學(xué)習(xí)技能,見(jiàn)多識(shí)廣,才能更好地培養(yǎng)自己的實(shí)際綜合素質(zhì)[5-9]。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的節(jié)約
利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng),可以彌補(bǔ)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的不足,豐富實(shí)驗(yàn)資源。例如:虛擬的熱處理實(shí)驗(yàn),可以避免大量的能源消耗和實(shí)驗(yàn)操作所帶來(lái)的危險(xiǎn);虛擬的鋼板軋制工藝實(shí)驗(yàn),可免除學(xué)員操作失誤而造成的材料浪費(fèi)。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以獲得和真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的感受,豐富了學(xué)生感性認(rèn)識(shí),加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。
3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化
教師利用虛擬實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)靈活機(jī)動(dòng)的教學(xué)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以靈活控制學(xué)習(xí)時(shí)間,不受實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的影響,不受書(shū)本的約束,自主地選擇自己所需的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí),實(shí)驗(yàn)考核也可多樣化。利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容(包括理論教學(xué))、教師輔導(dǎo)和學(xué)習(xí)者的思索、實(shí)驗(yàn)操作等融為一體,克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期受到課堂限制的因素。教師可以組織各種實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)的分布式教學(xué),回答學(xué)生問(wèn)題。學(xué)生可通過(guò)自行完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
3.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展同步化
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),總是滯后于學(xué)科發(fā)展。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,給實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革注入了新的活力。不但可以營(yíng)造一個(gè)與技術(shù)發(fā)展同步的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,還可以具有適當(dāng)?shù)某靶?。在材料成型虛擬實(shí)驗(yàn),過(guò)程中,可以突破物理上時(shí)間和空間的限制。以前因時(shí)空限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,現(xiàn)在可以通過(guò)虛擬技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)[10]。
3.4虛擬實(shí)驗(yàn)利于學(xué)生的興趣和能力培養(yǎng)
在傳統(tǒng)的模具實(shí)驗(yàn)中,由于受到設(shè)備缺乏,或數(shù)量、精度等等條件限制,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總有一些學(xué)生不主動(dòng),或袖手旁觀,或不屑一顧。由于虛擬實(shí)驗(yàn)利用多媒體技術(shù)來(lái)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程[10],使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有游戲的特征,可以激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。其次,在虛擬實(shí)驗(yàn)中,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須個(gè)人獨(dú)立完成,學(xué)生可以很方便地通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)分析不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。有興趣的學(xué)生還可以再做或多做,充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)和創(chuàng)新精神。
3.5從宏觀模擬向微觀模擬轉(zhuǎn)化
隨著專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的深入,以及對(duì)新材料、新工藝、新產(chǎn)品、高精度、低成本的現(xiàn)代制造模式的深入了解,可以把虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)上升為虛擬制造技術(shù)學(xué)習(xí)。例如,金屬成型過(guò)程中,通過(guò)掌握材料成型機(jī)理、過(guò)程變化,在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)材料成型過(guò)程參數(shù)控制,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)與制造[11],也就是說(shuō)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬,一方面要研究和建立微觀組織優(yōu)化設(shè)計(jì)的考慮晶粒尺寸大小及分布,再結(jié)晶晶粒尺寸、再結(jié)晶程度等因素的目標(biāo)函數(shù),另一方面要研究和優(yōu)化影響終鍛件力學(xué)組織性能的狀態(tài)變量和過(guò)程變量。適用的優(yōu)化準(zhǔn)則對(duì)材料最終的力學(xué)性能和微觀組織性能具有重要的影響,通過(guò)優(yōu)化坯料形狀或預(yù)成形模具形狀、模具速度使最終鍛件具有良好的尺寸精度、少無(wú)飛邊和所期望的微觀組織。
4材料成型專(zhuān)業(yè)開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題
虛擬實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)應(yīng)用技術(shù),雖然已經(jīng)出現(xiàn)多年,但對(duì)天津理工大學(xué)材料成型專(zhuān)業(yè)而言,還是一個(gè)新生事物,在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)還存在以下幾方面的問(wèn)題:
(1)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)是一個(gè)新生事物,引入教學(xué)過(guò)程,還沒(méi)有引起各方面的足夠重視。
(2)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在材料成型專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用還很少見(jiàn)報(bào)道,所以還缺乏現(xiàn)成的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,建立材料成型專(zhuān)業(yè)虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的任務(wù)很重。
(3)在教學(xué)過(guò)程中還缺少創(chuàng)新思維,虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果還有爭(zhēng)議。