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实验教学总体情况
2015-03-06     作者:ETC      来源:ETC       浏览次数:4286

 

 

1 实验教学理念与改革思路
 
(1)高度重视实验教学
学校将狠抓教学、提高人才培养质量列入学校的发展规划,对实验室工作的定位为:“实验室是进行教学和科学研究的重要基地,是隶属或依托学校管理,从事实验教学、科学研究、学科建设、技术开发、生产试验的教学或科研实体。”学校特别成立了以分管教学的副校长为首的中南大学材料科学与工程实验中心建设和管理专家委员会,确保了材料科学与工程实验教学在人才培养中的地位。
 
(2)全力保证材料科学与工程实验室建设经费
学校通过“立项管理”和“专款专用”制度,保证了材料科学与工程实验课程建设与实验室建设的经费及时足额到位;通过多渠道投资的整合与严格审批程序,保证了投资效益的提高。
学校建立了大学生创新教育计划项目申报制度,通过立项形式定期支持在校大学生开展创新教育活动。例如,2005、2006年学校分别拨款55万和100万元资助本科生的创新教育课题,其中材料科学与工程类创新教育课题占30万。
 
(3)狠抓实验教学师资队伍的素质和水平的提高
学校制定了师资队伍建设规划,出台了师资选拔、培养、引进与使用的办法,包括“师资选拔标准”、“高层次人才引进工作实施方案”、“在职人员攻读硕士、博士学位、进行博士后研究的规定”、“教职工培训工作暂行办法”和“关于鼓励青年教师积极从事本科教学的实施意见”等文件,以造就一支观念新、素质高、流动竞争的实验教学队伍,确保实验教学中心的可持续发展。
 
(4)建立实验教学质量监控体系和激励机制
学校建立了严格的教学规章制度和实验室工作规程,建立了严密的实验教学质量监控体系,包括“教学工作细则”、“本科教学过程监控有关规定”、“课程考核管理办法”、“教学事故认定与处理暂行办法”、“实验室规则”、“实验教学管理办法”、“精密贵重仪器、设备、物品等安全管理制度”、“实验室档案及信息管理规定”、“实验室安全与环境保护暂行条例”等一系列文件,将实验教学管理与实验室管理由行政管理向目标管理转化,使实验教学质量得到保证。
学校出台了“岗位津贴评定办法”、“教学成果奖励实施办法”、“实验室先进工作者评选办法”和“实验技术成果奖评选办法”等文件,对教学工作和实验教学工作给予鼓励和倾斜。例如,学校的职称评定中向教学口给予政策倾斜,单独增设面向全校的以本科教学为主的教授、副教授岗位指标;又如将教学论文和教学研究(含实验研究)成果视为同级科研论文和科研成果。学校和学院分别设立了各类奖学金和奖教金,并接纳了企业捐资的多种奖学金和奖教金,奖励品学优秀的学生和优秀教师。
学校实验教学相关政策见表2-1。
 
 
2 材料科学与工程实验教学的定位
 
(1)学校人才培养的目标定位
2000年4月由原中南工业大学、湖南医科大学和长沙铁道学院三校合并组建成中南大学,学校办学定位由教学科研型大学转变为教育部直属的全国重点综合性研究型大学。学校现有全日制在校生4.7万人,其中博士、硕士研究生1.2万余人,学科涵盖工学、理学、医学等十大门类,辐射军事学。中南大学共有两院院士16人、国家重点学科17个,其中材料科学与工程一级学科有2个国家重点学科和5位院士。
学校人才培养的目标定位为:“以创新教育为核心,建立具有中南大学特色的人才创新体系,培养德智体美全面发展,宽专业、厚基础、强能力、高素质、多模式,具有较强的学习能力、实践能力和创新创业能力的高水平人才。”
 
(2)材料科学与工程实验教学的定位
材料科学与工程实验教学的作用在于促使学生巩固材料科学与工程基础理论知识,掌握材料科学与工程实验研究的基本技能,培养学生运用材料科学与工程的科学方法探索未知领域的能力,材料科学与工程实验教学的定位是:“培养学生研究和开发高性能新材料、改善和提高传统材料组织性能所必备的材料实验与研究的技能和智能”。
 
(3)材料科学与工程实验教学中心的目标定位
“依托学科优势,在材料科学与工程教改实践所取得的一系列改革经验和建设成果的基础上,通过进一步的改革与建设,将中南大学材料科学与工程实验教学中心建设成为服务于材料学、材料加工工程、材料物理、材料化学和粉体材料等专业创新型人才培养的基地,在教育理念和教学观念,实验教学体系、内容和方法,实验教学队伍建设,实验室的软硬件条件建设等方面具有鲜明特色,并在国内高校创新型人才培养中显示带头和示范辐射作用的国家级实验教学示范中心。”
 
3材料科学与工程实验教学的规划
 
(1)扩大现有建设成果,深化实验教学改革
中南大学材料科学与工程学院经过长达50多年的建设,取得了一系列成果,创建的“大学生走进科研系列活动、创新实验研究、大型综合实验” 等创新教育教学改革模式,在国内产生了很大的影响。在创建国家级示范实验教学中心的过程中,进一步坚持创新教育的改革方向,加大改革力度。
随着教学改革的深入,将“学科交叉与融合”的教学改革理念推广深化为“在大材料意义下,成功地将材料类传统小专业实质地融合成材料科学与工程一级学科专业,并同时对实验教学进行了系统优化整合,服务于材料学、材料加工工程、材料物理、材料化学、粉体材料等各专业方向创新型人才培养”的新理念,使“创新教育”贯穿于本科教育的全过程。
 
(2)建立材料科学与工程实验教学体系
建立“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。
 
(3)改革材料科学与工程实验教学内容
实验教学与理论教学合理衔接。将科技创新和实验教学改革成果融入实验教学内容,使实验教学内容涵盖“基本型”、“综合设计型”和“研究创新型”三大类型,并以“方法论”的普适性贯穿各个实验教学模块,突出实验教学的“专业特色“、“分层次教学”和“整体优化”三大特点。通过自编出版体现实验教学新体系、新内容、突出“方法论”的一些改革教材和讲义,产生显著的教学改革成果。
 
(4)改革材料科学与工程实验教学方法与手段
建立网络教学平台,实现实验教学的网络化。通过引进现代化的实验手段和实验技术,实现实验手段的现代化。全面开放实验室,建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。改革实验考试考核的方法,充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用,提高学生自主实验的能力。
 
(5)推进实验教学队伍的建设
从师资队伍建设的机制着手,推行“三位一体两结合”的实验教学队伍建设路线,促进理论课教师、实验课教师与科研教师的融通,形成结构合理、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,为中心的发展奠定坚实的基础。
 
(6)改革实验室管理体制
实施校、院两级管理体制下的实验教学中心主任负责制,通过“四个统一”(实验教学统一安排、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),实现教学资源统筹调配和共享,提高使用效益。
通过建立网络化实验教学和实验室管理信息平台,实现网上辅助教学和网络化、智能化管理,通过制定严格的实验教学管理制度和实验教学质量考评办法,引入竞争机制,建立起全面科学的实验教学质量保证体系。
 
(7)加强实验室硬件建设
设立实验中心建设的专项经费并实行立项管理,建立起仪器设备购置经费的保障体系,保证设备购置经费足额到位。健全仪器设备管理制度,通过建立网络教学管理平台实行开放管理,提高仪器设备的利用率和使用水平。改造实验设施,改善实验环境,广泛开展师生安全教育,为创新人才培养提供人性化、安全、环保的实验条件。
 
(8)促进实验教学改革成果的示范辐射
通过材料科学与工程实验教学中心网站的宣传窗口,外出参加和召开全国会议,与兄弟院校合作开展实验教学研究、合编实验教材等方式,建立对外联络通道,及时交流实验中心建设的最新成果和经验。
4材料科学与工程实验教学改革的思路与方案
 
(1)建设“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。
“材料科学与工程基础实验”平台,由传统《金属学实验》、《金属材料及热处理实验》、《有色金属熔炼与铸造实验》、《金属塑性加工原理与技术实验》、《材料力学性能实验》、《材料物理性能实验》、《金属腐蚀与防护实验》、《金属X射线衍射实验》和《材料电子显微分析实验》等18门实验课程重新优化整合为《材料制备与加工实验》、《材料性能测试与分析实验》、《材料现代分析方法与微观组织实验》3门实验课程。建设有材料制备与加工实验室、材料性能实验室、材料现代分析方法与微观组织结构实验室。
“材料科学与工程综合设计实验”平台是培养学生材料科学与工程意识和科学研究的综合性训练平台。加强工程意识培养,深化综合材料科学与工程实验能力。开设《材料科学与工程综合设计实验》课程,建设有材料科学与工程综合设计实验室。 
“材料科学与工程研究创新实验”平台以培养学生创新素质和实践能力为目的,已纳入学校或各学院的大学生创新教育规划,学校(学院)有专款支持,并通过专题立项管理。该平台主要以学院各研究所、科研室为依托单元,开设《材料科学与工程研究创新实验》课程,建设有创新人才培养实验室。
从人才培养的目标出发,构建实验教学体系;在“方法论” 统帅下设计实验教学体系的模块化结构;在统一的教学体系和教学大纲下,通过选择不同的课时和不同的实验项目而满足不同专业的要求;各实验课程依托的实验室全部纳入实验教学中心的统一组织和管理而实现“一体化”。
 
(2)以科技发展为基础,更新实验教学内容
贯彻“基本要求加特色”的原则,在全院统一的材料科学与工程实验教学体系的模块框架下,根据“材料物理与化学”、“材料学”和“材料加工工程”等不同学科专业的需求,对实验项目进行合理选择,使实验教学内容既达到该课程的基本要求,又具有鲜明的专业特色。通过实验教学与科学研究相结合,使实验教学内容反映科技发展的最新成果,具有浓郁的时代气息。
 
(3)以现代技术和网络设施为载体,更新实验教学手段、实验教学方法和考核办法
在本科实验教学中引进大型仪器设备,提高实验技术水平,实现教学手段的现代化;大力加强实验教学的网络化建设,使网络化教学成为实验教学的重要手段和环节;根据学生的不同情况和实验教学的不同层次,采取不同的教学方法,实现实验教学方法的多样化;通过改革实验教学的考核方法,鼓励学生自主实验和个性实验,激发学生在实验中的创新意识。
(4)实现资源共享,合力构建创新人才培养基地
在实验室建设与实验教学改革的过程中,将教学、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,教师队伍与实验室技术人员队伍的建设相结合,打造结构合理、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。通过打通中心实验室与科研实验室,实现资源共享,合力建造创新人才培养的基地。
 
5 材料科学与工程实验教学总体情况
 
 
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 
2006学年度材料科学与工程实验教学中心实验教学情况统计表

实验课程

 
实验模块
项目数
学时数
实验(班/人)数
实验
人时数
材料制备与加工实验
有色金属熔炼与铸锭实验
5
20
17/513
10260
材料塑性加工及
实验技术实验
15
60
17/513
30780
金属材料热处理实验
6
24
17/513
12312
材料性能测试与分析实验
材料力学性能实验
5
20
17/513
10260
材料物理性能实验
5
20
18/545
10900
腐蚀与防护实验
6
24
17/513
12312
材料化学与电化学
3
12
13/389
4668
材料现代分析方法及微观组织观察和分析实验
金相显微分析实验
10
40
36/1095
43800
电子显微分析实验
5
20
17/513
10260
X射线衍射分析实验
6
24
17/513
12312
材料科学与工程综合设计实验
10
0.5年(60)
17/513
30780
材料科学与工程研究创新实验
40
1.5年(180)
2×200
72000
计算机在材料科学与工程中的应用(上机操作)
 
20
17/513
10260
合 计
116
 
 
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