乐红志,冯 锐,孙海滨,焦万丽,杜庆洋,杨赞中
(山东理工大学 材料科学与工程学院,山东 淄博 255049)
2018年初山东省委根据山东省工业发展的实际情况,提出山东省新旧动能转换重大工程规划,对山东省未来的发展进行了战略性布局。省内各行各业均结合各自实际情况,进行新旧动能转换的思考,充分整合行业资源,最大程度提高整体效益。据此省内建材行业也进行全面转型升级布局。以前人们对建材行业的定位是原材料行业,资源消耗型产业,能耗高、污染大,大家对此深信不疑。随着国家可持续发展战略的出台,加上我国经历30多年的发展,诸多资源逐渐枯竭,节能减排形势严峻、环保压力空前加大,国家对建材行业逐步开始规范升级,并出台了一系列改革性文件,全国的建材产业面临转型升级时期,建材行业已经开始将发展重心放在资源消耗少、利废型新产品等绿色建材产品方向上。在这样的大背景下,高校的建材专业也必须紧跟时代改革的步伐,对专业人才的培养进行改革,使培养的人才更能适合时代的需要。
资源循环科学与工程专业是产业升级催生的新兴典型专业之一。2010 年起,国家教育部共批准22 所高校增设了本专业。该专业的诞生,旨在为社会培养循环经济、再生资源等领域的急需人才,满足“绿色经济、低碳经济、环保技术”等国家决定大力发展的战略性新兴产业的需要。由于是新兴战略性产业相关专业,国内高校对这一新专业的建设思路、课程体系的设置等方面的研究还都处于起步探索阶段。这一专业与建材专业也有很好的交集,在这样的背景下,如何充分利用我院的建材学科的基础优势,重新思考与构建具有地域特色的建材专业的课程体系显得尤为重要。
我国现有60余所高校设立了材料科学与工程专业,但是设立材料科学与工程专业绿色建材专业或方向的学校屈指可数,而设立此专业或方向的各个学校对于“绿色”特征,主要通过在其课程体系设置中通过对装饰材料与技术方面的课程来体现,而对"绿色建材"设计与制备方面的课程研究相对较少。对于绿色建材课程体系的研究也只处于初级阶段,没有完整的、科学的课程体系可供参考或应用,很有必要进行针对性的进行研究。
我校建材专业或方向的课程体系仍以传统建材为主,对学生的专业吸引力逐年下降,急需进行专业方向、课程体系的大调整。事实上,这些高校的部分教师在科研方向上早已经做出了调整,已经将其在建材领域的科研方向调整到资源循环利用和绿色建材开发上,并已取得很好的科研成绩。
因此,笔者对我院建材专业现有的科研和师资资源,进行整合,将现在的偏重传统建材的专业方向与新兴出现的资源循环利用工程、绿色建材两个行业方向进行综合取舍,并对现有课程体系、培养计划作出相应规划调整,以适应时代的需要。
在专业(方向)建设中, 能够直接反映专业(方向)特点的就是专业(方向)的课程体系。一个课程体系由该专业(方向)所设置的课程相互间的分工与配合而成。课程体系设置是一个比较复杂、动态发展的问题。课程体系是否合理直接关系到培养人才的质量。本专业(方向)根据资源循环科学与工程领域人才培养的要求,充分考虑山东省生态城市建设和国民经济发展的要求,以材料科学与工程学院材料科学与工程专业现有的学科和综合实践条件为支撑,以学生理论、实践能力和创新性能力培养为指导,以固体废弃物在绿色建材方面的资源化循环利用为主线构建课程体系。打造“技能型”的专业核心课程,突出专业基本知识、基本技能以及职业核心能力的培养。紧紧围绕“资源循环利用”和“绿色建材”两个专业领域设置课程,构建特色显著的课程体系。该专业建立“厚基础、宽口径、强实践、重素质”的应用型人才培养目标,课程体系由两个大模块组成:理论教学模块(公共基础模块、专业基础模块、专业方向模块)和集中性实践教学模块。每个模块的内容均将全面考察国内高校相关专业方向的培养方案后,组织本系室教师进行讨论完善后确定。
资源循环利用与绿色建材专业方向主要是以应用型人才为培养目标,注重学生实际动手能力、科技创新能力的培养。且资源循环利用和绿色建材均为产业转型升级背景下发展起来的新兴学科方向,专业内容紧跟行业发展前沿,因此,对其实践教学环节的设置必须慎重而全面。
本专业方向的实践教学环节主要分四个阶段:课程内实验、综合设计性实验、毕业论文(设计)、专业实习(金工实习、工程意识培养实习、专业生产实习)。各阶段均有相对独立的培养任务,各阶段又要紧密衔接,最终均以培养学生动手能力、科技创新能力为总目标。
课程内实验环节教学体系的研究:
(1)开设部分材料制备工艺实验,使学生掌握基础的材料制备工艺原理及步骤,为今后的综合性实验打下坚实的基础。
(2)开设设计型实验研究,如“固体废弃物资源循环利用方案设计”、“绿色建材工艺综合实验”、“绿色建材产品设计与制备综合实验”等,使学生以“绿色”为主要目的,从配方设计、材料制备、材料表征与性能检测等环节,制备各具特色的“资源循环利用方案”和“绿色建材”制品。
(3)毕业论文(设计)内容的研究,结合教师在资源循环利用与绿色建材方面的实际科研课题,有针对性的设立与之相关的题目;或与相关企业联合,引导鼓励学生去相关企业寻找生产实际相关的论文题目。
(3)实习环节教学体系的研究;主要包括金工实习、工程意识培养实习、专业生产实习。淄博市是国家新材料基地,有多家固废循环利用、绿色建材领域的高新技术企业,生产技术和从产品均是行业的佼佼者,具有很好的实习资源。让学生去类似企业进行实习,使学生对资源循环利用、绿色建材以及相关的制品的制作工艺过程及性能有一个直观的认识,以便更好地学习理论课和进行各种设计。
黛玉是《红楼梦》中的重要人物之一,曹雪芹用了大量的笔墨来刻画她,前半部分我选择了香菱与黛玉的比较,下面我选择另一个人物,与黛玉形成比较,让我们对黛玉这个形象有更丰富的认识。
从本专业方向的人才培养计划的制订、修改环节开始,就要让资深的企业技术、管理人员或研究院所人员参与,征求他们的意见;完善课程体系设置、实验课程项目、毕业论文(设计)、实习环节等的内容设计;使实验大纲、实验项目等实践环节教学内容的设计更科学、合理、新颖;使资源循环利用和绿色建材方向的培养体系更加贴近社会上科研、生产实际需求。
强化实践教学环节,有针对性的选择省内或市内资源循环利用和绿色建材领域规模较大工艺先进的企业进行合作,作为本专业方向的教学科研实践基地。每学期让这些教学科研实践基地企业的技术人员到学校授课、指导课程实验、指导毕业论文、毕业设计,增加联系科研实际、生产实际的毕业论文数量。
发挥课外科技创新的作用,以本专业方向学生为中坚,承办校级资源循环利用设计大赛,积极宣传环保政策,唤醒全校师生的环保意识,建立院级资源循环利用和绿色建材作品设计成果展示区,增强专业影响力和吸引力。
与学院的创新实验班紧密衔接,在学院创新实验班设置时,可以将其作为创新实验班同学的可供选择的科研方向之一。该方向以培养创新实验班同学科研创新能力为主切入点,引导学生围绕国家可持续发展的目标,密切结合地区资源优势和产业特点,基于循环经济的理念和减量化、资源化、无害化的原则,运用材料化学和材料学原理与方法,针对陶瓷废渣、赤泥、黄金尾矿、脱硫石膏、粉煤灰等问题作为科研兴趣关注点,开展大宗工业固体废弃物的材料化利用研究。重点开展:
(1)工业固废的材料化属性研究。
(3)工业固废制备绿色建筑材料前沿技术和共性关键技术研究。
充分利用我院教师在工业固废资源化利用方面取得了一系列科学研究成果对教学的促进引导作用。将教师科研领域引入实际教学环节,引导学生将理论所学用于科研实际锻炼。在这些领域的教学科研相辅相成,相得益彰。
目前省内高校的建材专业或方向,课程体系能提现建材方向特征的课程有水泥工艺学、胶凝材料学、混凝土等课程;课程实验项目主要为水泥凝结时间测定、水泥标准稠度需水量测定、水泥胶砂成型、塌落度测试等;实践环节主要去一家通用水泥生产企业。课程设置相对较为传统,特色不明显,实践环节内容陈旧,对学生的吸引力不够,使得学生对本方向的兴趣逐年下降。急需对该专业方向的课程体系、培养方案等内容进行调整。
本项目正是基于上述考虑,拟整合我院的教学、科研资源。我院部分教师在资源循环利用和绿色建材方向承担有市、省级重大课题的资源,且与市内资源循环利用、绿色建材生产企业有合作、交流联系。对这些科研资源、企业资源进行优化整合,选择工艺具有代表性的、生产实力雄厚、研发实力强的企业进行重点深入的交流合作。进一步优化我院材料科学与工程专业人才培养方案,紧跟建材领域时代发展,及时对现有课程体系、培养计划作出相应规划调整,以适应时代的需要,为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系。