工程实践能力导向的专业学位研究生教学模式_张爱英.pdf
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1、 第 卷 第 期 年 月:工程实践能力导向的专业学位研究生教学模式张爱英,龚宸悦,金海波,刘 艳,仪德启(北京理工大学 材料学院,北京)摘 要:以“高分子与阻燃材料成型加工”专业学位研究生课程为例,开展了学生工程实践能力培养的教学改革。将线上实践教学平台训练、国家工程技术中心线下实践基地实验、行业工程专家实际案例讲授以及沉浸式研究型教学等环节融入教学过程,形成了工程实践能力导向的材料类专业学位研究生课程的教学模式。教学实践表明,该教学模式不仅可以显著提升学生的工程实践能力,而且促进工程化思维和创新精神的养成,为学生的可持续发展奠定坚实的基础。关键词:工程实践能力;线上实践教学平台;线下实践基地
2、;工程案例教学中图分类号:.文献标志码:文章编号:(),(,):,“”,:;收稿日期:基金项目:北京理工大学专业学位研究生教育实践改革重点项目();北京理工大学研究生教育培养综合改革项目()作者简介:张爱英(),女,山西左云人,博士,副教授,研究方向为功能材料与纳米纤维。:通信作者:金海波(),男,北京平谷人,博士,教授,研究方向为智能材料设计与器件制造。:引 言随着“中国制造”等一系列国家重大战略的实施,我国对高层次应用型人才的需求更加迫切。发展专业学位研究生教育,是研究生教育服务国家经济建设和社会发展的必然选择。专业学位研究生教育的实践性属性决定了专业学位研究生培养的核心是实践能力。实践教
3、学是创新应用型人才培养的重要途径,在培养学生实际动手能力、分析问题和解决问题能力以及创新意识等方面起到举足轻重的作用。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,在国民经济和国防建设各领域发挥着关键作用。对材料学科而言,很多新材料、新技术都是从实验过程中产生的,加强对材料类专业学位研究生实践能力和创新精神的培养尤为重要。本研究首先分析专业学位研究生工程实践能力培养面临的现实问题,然后从教学体系构建角度入手,提出了适合材料类专业学位研究生工程实践能力培养的教学模式,探索符合专业学位研究第 卷生教育发展规律的培养路径,以更好地适应经济社会发展需要。工程实践能力培养面临的现实问题.缺乏工程化实践平台,理论教
4、学和实践教学脱节专业学位研究生绝大多数来源于应届毕业的本科生,其应用实践能力一般不足,通用的做法是利用企业或校企联合实习基地进行学生工程实践能力的训练。但人才培养的长周期与企业的生产压力和经济效益之间存在着一定的矛盾,使得企业对高校学生的实践教学活动缺乏有力的支持,导致专业学位研究生本应作为核心优势的工程思维和实践能力没有得到充分培育。高校具有众多的国家实验室和工程中心,不仅开展科学研究,同时也开展工程化生产。若利用这些资源来建立工程化实践基地,一方面可培养研究生的实践能力,加深对行业的认知,另一方面,也便于将课堂教学实时地与工程实践训练结合起来,开展较为长期的工程实践训练。.与行业发展分离,
5、缺乏与生产一线人员的合作专业学位是培养理论基础扎实、适应行业实际工作需要的应用型高层次专门人才。专业学位以专业实践为导向,重视实践和应用,学生应在专业和专门技术上受到高水平的训练。然而,目前高校教师队伍偏学术化,工程实践经历普遍不足,缺乏对行业最新技术动态的讲授,因而导致教学体系与行业发展间存在脱节,不利于学生工程化思维的培养。为此,可通过吸收工程实践经验丰富的行业工程专家作为校外教师,共同承担专业学位研究生的培养工作。.课程内容偏重理论讲授,与实际应用联系不足从发展历程看,专业学位课程体系是参考学术学位研究生课程而设置的。经过多年的发展,专业学位研究生课程设置已逐步具备自身特色,但依然存在偏
6、重理论化、与工程实践联系不足的问题。为适应专业学位研究生工程实践能力培养的需要,应充实与工程应用相关的课程内容,保持课程内容的系统性和实用性;另一方面,大部分课程教学依然以教师讲解为主,缺乏对学生积极性的刺激和调动,不利于学生综合运用知识的能力、沟通能力和团队合作能力的培养,而这些也是学生在未来工作中所必须具备的能力。如何在教学过程中,将应用型人才培养与专业课程教学有机结合,进一步强化实践教学体系迫在眉睫。基于对专业学位研究生工程实践能力培养现实问题的分析,我校材料学院以面向专业学位研究生开设的“高分子与阻燃材料成型加工”课程为例,坚持工程项目与教学内容深度融合,在线上实践教学平台训练、线下实
7、践教学基地实验、校外工程专家案例教学、理论教学联系工程应用等环节进行了不断改革与实践,形成了“四位一体”的专业学位研究生工程实践能力培养的教学模式(见图),着力培养具有创新创业能力的应用型人才。图 “四位一体”的专业学位研究生工程实践能力培养模式示意图 工程实践能力培养的探索.视频教学与工程实验相结合,掌握实验原理及操作高分子材料成型加工的工艺会涉及到加工设备结构、具体操作过程以及制品测试表征等内容,为实现好的教学效果,要求学生对相关内容有一定的直观认知。由于学时限制、设备数量有限以及运行成本的问题,不能提供太多的机会让学生反复操作仪器设备,一定程度上限制了学生开展大量深入的实践教学活动。而线
8、上资源学习平台具有开放共享的特点,可赋予学生自定节奏的学习空间。为此,将高分子与阻燃材料成型加工方法、制品结构与性能分析以及阻燃性能测试等一系列常规的实验操作过程拍摄成视频,建设线上实践教学平台来突破这一瓶颈,涵盖的具体内容如表 所示。这样,不仅可以有效地降低仪器设备运营的成本,更重要地是可以为学生提供灵活便利的实践培训学习平台。在线上实践教学平台的视频中,通过教师讲解(图()、动画模拟演示(图()、实际操作(图()等多种方式,直观形象地呈现了热塑性高分子材料成型加工的基本原理、实际操作过程以及材料性能测试方法等内容。借助于实验视频教学平台,学生可以根据自身需求,反复多次学习相关实验内容,熟悉
9、并掌握高分子材料成型加工中常用设备的基本原理、操作过程以及样品性能的测试方法,为深入理解相关理论知识以及后续的线下基地实践活动提供有力的支撑。.开展科教融合的实践项目,提升实践创新能力实践教学基地是专业学位研究生进行实践活动的重要场所,是学生了解行业发展进程的枢纽,可 第 期张爱英,等:工程实践能力导向的专业学位研究生教学模式表 线上实践教学平台视频内容项目类型仪器名称实验操作具体内容材料成型加工双螺杆挤出机注塑机双辊混炼机静电纺丝仪高分子材料成型加工设备的工作原理及操作过程结构分析和性能表征红外光谱仪热重分析仪差示扫描量热仪旋转流变仪熔融指数仪拉力试验机高分子材料结构分析和性能表征仪器的工作
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