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中南大学材料科学与工程教学实验中心简介
2015-09-08     作者:ETC      来源:ETC       浏览次数:4257

1 建设历程

 

中南大学材料科学与工程实验教学中心组建于20026,属校、院两级管理,依托的建设单位为中南大学材料科学与工程学院。中南大学是教育部直属全国重点综合性大学,学科涵盖工学、理学、医学等十大门类,共有国家重点学科17个、两院院士16人,其中材料学和材料物理与化学、材料加工3个国家重点学科以及黄培云、左铁镛、黄伯云、曾苏民、金展鹏5位院士属于材料科学与工程学科。材料科学与工程实验教学中心每年面向全校材料学、材料加工工程、材料物理、材料化学、粉体材料、冶金工程和机械工程7个本科专业、56个班、1700余名学生开出实验课程5门,实验项目总数116项,实验总学时达27万人学时,实验教学具有“专业性强、创新性突出、学生人数多、受益面大”的特点。中南大学材料科学与工程实验教学中心自组建以来,始终以培养学生的创新意识和创新能力为目标,通过“211”和“985”工程建设以及国家级教学改革项目的实施,在实验教学理念更新、实验教学体系改革、实验教学师资队伍建设以及实验室管理模式等方面,形成了鲜明的特色。中南大学材料科学与工程实验教学中心的发展经历了以下几个阶段:

 

1)高起点、多学科背景下的融合与发展

 

中南大学材料科学与工程实验教学中心由原材料科学与工程系所属的公共实验室以及国家重点学科材料物理与化学、国家重点学科材料学和材料加工工程三个二级学科专业实验室组建而成。在“以学生为本,融知识传授、能力培养、素质教育于一体”的教学理念下,整合、优化实验教学体系和教学内容,设立了材料制备与加工、材料性能测试与分析、材料现代测试方法及微观组织分析、材料科学与工程“三性”实验四个实验教学板块,开设了5门独立的实验课程,配套出版了4本实验教材、4本实验讲义,全面更新了学生实验仪器和设备,实现了实验教学开放运行。

 

2)依托国家级教改项目的实践,实现了实验教学中心的跨跃发展

 

作为国家级教改项目“材料科学与工程人才培养方案的综合改革与实践”的教改实践基地,随着基地建设和教改实践而得到了跨跃式发展。 2002年以来,中心累计设备投资1200万元,共享实验设备投资500余万元,更新实验项目36个。材料科学与工程实验教学中心共承担省部级和学校各类教改项目25,获得国家级和省部级各类教学成果奖9项。

 

3)依托国家重点工程的建设,追求卓越的持续发展

 

实验教学中心主要包括材料制备与加工实验室、材料性能实验室、材料现代测试分析方法与微观组织结构实验室、材料综合设计实验室和创新人才培养实验室等,现有人员63人,其中专职实验教师和技术人员27人;实验用房面积3600m2;仪器设备总值2600万元,共934台套。材料科学与工程学院的强劲发展势头为实验教学中心的卓越、持续发展奠定了坚实的基础。

 

建设经费主要源自国家“211工程”、“985工程”建设费用和学校的投入。近5年来,累计投资2700万元,分别用于设备购置、实验室改造和教学研究等,使实验室软硬环境得到彻底改观,并在实验教学和人才培养中发挥了很好的作用。实验室每年运行经费约80万元。

2002年以来,实验中心共承担各类教学研究项目24项,其中国家级2项,省部级8项,校级14项;发表教学研究论文40篇;获各类教学成果共9项。

 

2002年以来,实验中心教师共承担科学研究项目146项,进校科研经费1.2亿元;发表论文800余篇,其中被SCIEIISTP检索426篇;申请专利36项,已授权14项;获科研奖励18项,其中国家级4项,省部级10项。

 

2 实验教学

 

材料科学与工程实验教学中心每年面向全校材料学、材料加工工程、材料物理、材料化学等7个专业,56个班,1700余名学生,开设5门实验课程,共116个实验项目。年实验人时数达27万。在统一的教学大纲指导下,不同专业可以选择不同的课时类型,实验开出率达到100%,体现了“基本要求加特色”的办学模式。强调学生探索未知领域能力以及创新能力的培养。综合性、设计性、创新性实验所占比例为75.8%

 

5年,实验中心设备投资累计1500万元,更新仪器设备的实验项目36个。5年中实验仪器更新率达83%,保持了实验仪器设备的先进性和实用性。中心强调现代化的大型仪器为本科生实验教学服务,通过统一管理和调配,大幅度提高仪器设备的利用率,为开放式的实验教学提供了现代化的实验手段和实验技术。

 

实验中心通过自行研制、合作开发与引进相结合,开发了实验预习测试系统、实验视频教学系统、实验选课系统和大型仪器预约系统,建设了实验教学网络平台。实验中心通过教学委员会统一领导下的课程责任教授负责制,使教学方法的研究制度化,实验教学方法多样化,鼓励学生个性化发展。“基本型实验”强调规范化训练,“综合设计型实验”强调启发式教学,“研究创新型实验”强调创新能力的培养。

 

编写和出版了《多晶材料X射线衍射-实验原理方法与应用》、《金属材料科学与工程实验教程》、《X射线衍射实验方法》、《金属学实验指导书》等实验教材,并自编《金属材料及热处理实验指导书》、《金属塑性加工原理与技术实验指导书》等实验讲义。积淀了我校多年来实验教学的宝贵经验,反映了学科领域中的新成果、新技术、新方法和现代实验技术和手段,具有先进性、科学性和系统性,对帮助学生理论联系实际,吸引学生对科学研究的兴趣,以及培养学生的科研素质及创新意识具有重要的意义。

 

通过自行研发与合作开发装备了丰富的网络教学资源,建设了先进的网络教学平台。实验中心现有多媒体实验教学课件56个,其中实验视频材料3个。实验中心积极参与国内知名高校的合作与交流,与国内各高校资源共享,使实验中心的材料科学与工程网络资源达到国内先进水平。

 

3 实验队伍

 

实验教学队伍由专职人员和兼职教师两部分组成,其中专职人员包括实验教学专职教师和实验室专职技术人员。中心现有人员63人,其中专职实验人员27人,兼职实验教师36人。专职实验教学队伍副高以上职称14人,占51.9%,具有博士学位人员9人,占实验技术队伍33.4%,年龄50岁以下人员21人,占实验技术队伍77.8%。实验教学队伍人员职称、学历、年龄结构合理,符合教育部的要求。

 

现任实验中心主任徐国富教授,博士生导师,中南工业大学学士(机制与设备管理)、硕士(材料物理),中南大学博士(材料物理与化学);日本北海道大学访问学者。近年来,先后承担了《物理冶金基础》、《材料结构分析》等本科生和研究生课程的实践教学指导,先后主持国家支撑计划、装备预研重点基金和军品配套、横向合作项目10余项。相关研究成果发表学术论文40余篇,其中包括国外学术刊物: Corrosion ScienceJ. Alloys and CompMater. Sci. Eng. AMaterial Charact.等。获省部级科研成果奖二项。主要研究方向为:新型有色金属材料的设计、加工制备和组织性能与结构表征,以及材料的失效分析和性能测试。积累了丰富的教学经验,具有较高的学术水平和组织管理能力。

 

4 体制与管理

 

实验教学中心实行中心主任负责制。实验中心下设材料制备与加工实验室、材料性能测试与分析实验室、材料现代测试分析方法与微观组织分析实验室、材料科学与工程综合设计实验室、材料科学与工程创新人才培养实验室。实验教学中心实行教学统一安排、实验场地统一使用、实验人员统一管理、实验仪器设备统一购置与管理。

 

利用实验中心的网站,实现了网上信息功能、网上预习功能、网上授课功能、学生实验课成绩的登记与查询功能、网上答疑功能。

 

5 设备与环境

 

材料科学与工程实验教学中心作为中南大学重要的专业课教学平台,设备和环境建设得到了教育部和学校的大力支持。建设经费来源包括:“211工程”建设、“985工程”建设、国家重点学科建设以及国家和部省级重点实验室建设的专项经费。近5年累计投资1500万元,其中对仪器设备的投资为1200万元。材料科学与工程实验教学中心现有仪器设备总台(套)数934台(套),金额2600万元。近5年共计改进或自制实验设备 14套。制订了一整套的仪器设备管理制度,仪器设备管理制度健全、措施得力,保证了运行效果良好。仪器设备采取“分级管理,责任到人”的模式进行严格管理。2005年中南大学材料科学与工程实验教学中心为大型仪器管理先进集体。

 

6 特色

 

特色一

构建了“以材料制备与加工—材料性能测试与分析—材料微观组织结构观察与分析为主线,以材料科学与工程实验基本操作、研究方法、现代测试分析手段为基本内容,材料科学与工程基础实验平台-综合设计实验平台-研究创新实验平台,‘三层次一体化’”的实验教学新体系。

 

实验教学与理论教学合理衔接,实验课程以“方法论”的普适性贯穿各个实验教学模块,对某些实验安排多个可供选择的实验项目。实验课程的层次结构和模块化结构,能满足各专业学生自主选择实验项目的要求,体现了实验课程的普适性和专业特色。构建了全方位开放式的材料科学与工程实验教学模式,为学生自主实验营造个性化的学习环境。

 

特色二

构建了全方位开放式的材料科学与工程实验教学模式,为学生自主实验营造个性化的学习环境。利用校园网和实验中心网站对开放实验教学进行管理,建设了大型仪器实验预约系统和实验预习系统,实现了网络实验教学、网络教学管理以及网络信息交流。将实验教学由“封闭式”变为“开放式”,由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”。贯彻“资源共享”的原则,“实验中心实验室”和“科研实验室”全院打通,实现实验场地的开放、仪器设备的开放,形成“创新教育”的合力。

 

特色三

推行“三位一体两结合”(即:“教学、科研、学科三位融为一体,实现教学与科研相互结合,实验师资队伍建设与学科建设相互结合,打造实验教学队伍成长的环境和创新人才培养的平台”。)师资队伍的管理模式,有效地解决了师资队伍建设的机制问题,保证了教师在实验教学中的主导地位,促进了科研成果转化为实验项目,解决了“研究创新型”实验的源头问题;通过科研教师、理论课教师与实验课教师的融通,形成了一支以教授、博导为核心,结构合理、思想素质高、业务能力强、理论教学与实验教学互通的实验教学队伍。

 

7 实验教学效果与成果

 

材料科学与工程实验教学中心教学覆盖面广,每年面向7个本科专业,56个班,1700余名学生,开出实验课程5门,实验项目总数116项,实验总学时达27万人学时,实验开出率高达到100%

 

5年来,本科生在创新教育过程中共完成90余项科技研究,成果已汇编成5本《创新论文集》;参加全国大学生挑战杯预赛作品30余件,获各类国家、省、校级奖励40余项;成立了中南大学首家大学生创业公司—“长沙纳维新材料有限公司”,在此带动下,学生还创办了“长沙利普冶金材料有限公司”等实体。学生创新能力显著增强,在校期间在国内外刊期上发表论文800余篇,其中SCIEI收录400余篇。创新教育活动得多家媒体关注,中央电视台、中国教育报、新华社、湖南日报、湖南教育电视台、湖南卫视均对学院创新教育做过专题报导。中央电视台在新闻节目中称“中南大学材料科学与工程学科按一级学科专业培养本科生,实行了宽专业人才培养的办学模式”。中国教育报称“中南大学材料科学与工程学科大力开展创新教育,已见成效”。学院创新教育改革得到了柯俊院士、崔崑院士的赞赏,称“中南大学材料科学与工程学科教改搞得好,实践教学很有成效”。中国材料学会已连续两次邀请学院在中国材料研讨会上就材料类学科教学改革做专题报告。据《中国大学评价》、《中国大学排行榜》评估结果,2004年我校金属材料工程专业办学水平居全国同类专业的3/68位,材料物理专业办学水平已连续两年居全国第1位(1/341/44)。

 

近五年来,据统计材料科学与工程实验教学中心主办与参加全国性教改会议9次,在有关大会上作教改经验专题报告4次。

 

5年来,实验中心接待来访参观学习的兄弟单位80余所高校,约300余人次。其中包括清华大学、北京科技大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、东北大学、天津大学、北京化工大学、四川大学、湖南大学等国内知名大学。  

 

8 发展的思路与规划

 

依托“985工程”、“211工程”建设平台,进一步将材料科学与工程实验教学中心建设成为创新人才的培养基地。实验教学示范中心将以培养学生实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨,以实验教学改革为核心,以实验资源开放共享为基础,以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障,依托我校多学科优势和特色,参照国家重点实验室管理与运行的经验,按照“材料科学与工程实验教学大平台”建设的思路,在追求卓越的理念下,把实验教学中心建设成特色明显、具有较强示范辐射作用的国内一流,国际先进的实验教学示范中心。

 

 

我们的根本目标是,将中南大学材料科学与工程实验教学中心建设为求实、创新、开放、卓越的材料科学与工程实验教学基地,为培养材料科学与工程创新人才作出积极贡献。