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在建设工程领域,精细化管理也得到了很好的应用。澳大利亚Jennings房屋建筑公司通过精细化管理的实施,比实行传统的项目管理模式下节约建筑材料库存90%,施工人员减少了50%,利润增加了20%,效果极为显著。美国建筑工业协会CII也在研究报告中推荐了这种科学的建设工程管理方法。我国的一些企业也认识到了科学管理方法的优越性,在建设工程管理中也推行了这种管理模式,如中铁二局建设集团有限公司就颁布实施了《项目部物资精细化管理实施细则》等。根据统计,建设工程的材料费用占据了工程总成本的50%以上。因此,建设工程材料的管理既可以充分保障施工进度需求、确保工程质量,同时也是施工成本控制的关键环节,是施工企业利润目标实现的重要抓手。如果建设工程材料的管理不善,将会对工程项目的质量目标、成本目标与进度目标等产生不利的影响,甚至会造成企业效益滑坡、工程项目亏本,直接危害了企业的信誉和今后的生存与发展。所以,建设工程企业在工程材料管理上实行精细化管理不仅是工程项目的需要,也是企业实现可持续发展的所在,精细化管理意义重大且势在必行。
2.建设工程材料实施精细化管理的方法
2.1成立建设工程材料管理组织、开展材料的市场调研。建设工程施工企业需高度重视材料的管理,根据施工需求成立相应的材料管理组织。不仅在总公司要有材料管理部,在施工工程项目部也应该成立材料管理科,而且在工作队也需安排专人担任材料员,负责材料的管理。要对各级材料管理组织、人员进行培训,使之了解、掌握精细化管理理论和具体方法,强调各人互相配合、协调,共同对建设工程材料实施精细化管理。在此基础上,开展工程材料的市场调研,掌握当地及外地材料的生产、供应、价格、运输方式、质量检验部门与检验方式等各类信息,形成调研报告以及工程项目材料物资管理策划书,确保对于材料管理能够做到有的放矢。
2.2认真制定工程材料物资计划。建设工程材料物资计划包括投标过程中的物资计划和开工前的物资计划,它是指导工程施工的重要文件,必须强调材料物资计划的科学性与合理性。编制工程材料物资计划的依据有:施工合同、设计图纸、招投标文件、材料调研报告、材料物资管理策划书、进度计划和资源管理计划。工程材料物资计划不仅要确定工程材料供应的总量、供应方式,更为重要的是要确定工程材料各阶段供应的数量、采购方法等。如果可以采用招标采购的方式,就尽量采用招标方法,这有利于降低企业施工成本,提高材料采购的质量以及采购工作的公开透明。
2.3库存决策的科学化。根据精细化管理精神,减少材料库存可以降低企业施工成本,但是同时也需要保证施工的正常需求和特殊情况的施工需要,如抢工期情况下和恶劣天气下的施工需求。进行材料库存决策需从材料供应条件和经济效益两个方面来开展深入的研究,实施综合分析。
2.4严格材料验收。按照事先制定的材料管理制度,工程材料进场要实行验收手续。材料验收的依据是材料采购合同、质量标准与保证资料等。工程材料验收一般由材料保管人员、材料管理部门、监理单位和建设单位参加,需要抽检的必须进行抽检,需要进行试验检验的必须通过监理人员的见证取样后再送检。发现数量不对或者质量不合格的,决不能轻松验收通过,确保入库材料数量准确、质量合格、包装完好、技术资料齐全,单据账目正确。
2.5提高材料服务水平,建立健全仓库保管制度。依据精细化管理原理,材料管理要为顾客服务。材料仓库保管服务对象就是施工队。当施工队需要使用工程材料时,仓库保管人员应按照保管制度主动配合,根据材料调配单进行发货与交接,交接手续齐备,并努力改善服务质量,提高工作效率;剩余材料及时清点,建立账物盘点制度;如果发现工程材料有损坏的或者质量不合格的,应依据报损、报废制度组织人员检验后,方可实行报损或者报废;材料保管要建立仓库值班制度和安全管理制度,完善管理人员工作岗位责任制,奖勤罚懒,使得建设工程材料管理走上制度化和规范化的道路。
1行业发展状况分析
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到2008年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过30年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的新型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。
1.1新型墙体材料发展状况
经过近30年的自我研制开发及引进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40~年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。
1.2保温隔热材料
改革开放以来,我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业约占产量的80%,而在我国建筑业市场尚未完全打开,其应用仅占产量的10%。②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高,产品质量不够稳定。③科研投入不足,应用技术研究和产品开发滞后,特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢,严重地影响了保温材料工业的健康发展。加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作,是发展新型建材工业的当务之急。
我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化质量从低到高,已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到90年代国际先进水平。但由于我国保温材材料工业起步晚,总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。
近年来,保温材料工业重复建设现象严重,全国各地蜂涌而上,几年间上百条生产线投产,而在应用领域的开发上却投入不多,造成了目前投资效益低,供过大于求的局面。
1.3防水密封材料
防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料,是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。
改革开放以来,我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有包括沥青油毡(含改沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。
1.4装饰装修材料
建筑装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。
我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力是在80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。目前花色品种已达4000多种已基本形成规模、产品门类较齐全的工业体系。
2发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求
随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高,人们对居住和工作场扬要求也不断提高。许多国家的经验证明,它是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善,而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品,只有这样才能适应社会进步的要求。使用新型建筑材料及制品,可以显著改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面积,提高抗震能力,便于机械化施工和提高施工效率,而且同等情况下可以降低建筑造价。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%,减轻建筑自重以上,有效提高抗震能力。因此,发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要一环。
3新型建材及制品发展展望
按照建材工业“由大变强,靠新出强”跨世纪发展战略的要求,发展新型建材将着重在新字上做文章,促进产业结构的调整。
3.1部分新型建材产品预测
3.1.1防水密封材料。全国新型防水卷材产量达到万8300万m2,市场占有率达到20%,全国城镇永久性建筑采用新型防水材料达60%,到2010年,全国新型防水建材产量将达到215亿m2,市场占有率达到50%,城镇永久性建筑采用新型防水材料将达到80%。
3.1.2保温隔热材料。预计到2010年,全国保温材料需求量为:岩(矿)棉60万t,玻璃棉10万t,膨胀珍珠岩万t,硅酸铝纤维8万t。
3.1.3矿棉吸声板。预计到2010年全国矿棉吸声板需求量为4000~5000万m2,产品品种、质量和数量不但可以满足国内市场需要,而且将有部分产品出口。
3.1.4装饰石膏板。预计到2010年,全国装饰石膏板需求量为1400万m2。石膏板2000年需求量约8000万m2左右。
3.1.5建筑涂料。预计到2010年,全国建筑涂料需求量将达到160万t。
3.1.6塑料异型材和门窗。预计到2010年,全国塑料异型需求量为50~60万t,可组成塑料门窗2500~3500万m2。
3.2新型建材行业发展重点
新型建材将成为中国第十五计划期间,新型墙体材料占墙体总量的比例将由“十五”末期的25%增长至35%。
重点是建设上档次、上水平、规模的主导产品生产线。空心砖重点发展利用废渣的掺加量、高空洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖、外墙饰面的清水墙砖;混凝土砌块重点发展双排孔或多排孔的保温承重砌块、外墙饰面砌块重点发展机械化(挤压式)生产的轻质多孔条板、孔墙复合保温或带饰面的装配式板材,并配合建设部门推广应用轻钢结构体系,发展各种装配式条板,朝着功能化、高档化、无害化方向发展,做到新颖、美观、实用、方便。
4对策与建议
4.1确定新型建材及制品发展的主导产品,加强结构调整的导向工作
新型墙体材料以节能、节地、利废和改善建筑功能为目的,大力发展各种轻质板材和砼砌块,开发承重复合墙体材料。防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封材料;保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品;装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品门窗重点发展塑料门窗,并注意解决好款式新颖、功能各异的设计和高档五金件的开发配套。
4.2加大科研开发的力度,提高技术装备水平
结合不同地区、不同建筑类型,以新型墙体材料为重点,瞄准有市场前景的新产品、新技术,在引进、消化、吸收国外先进技术装备的基础上,研究开发适合我国国情的新工艺、新技术和新装备。重点围绕尽可能少用天然资源,降低能耗并大量使用总收入弃物作原料;尽量采用不污染环境的生产技术;尽量做到产品不仅不损害人体健康而应有利人体健康;加强多功能、社会效益好的产品开发。
近期应加强中高档外墙涂料的研制和开发,注重承重的复合墙体材料、保温材料在建筑上的应用研究,促进产品的系列化、配套化开发,另外还应加强功能建材和绿色建材的研究和开发,优化产品结构。
4.3加强产品在工程技术应用的研究,加快新型建材及制品的应用步伐
作者简介:蒋复量(1978-),男,湖南永州人,南华大学环境保护与安全工程学院,副教授;李向阳(1962-),男,湖南衡阳人,南华大学环境保护与安全工程学院,教授。(湖南 衡阳 421001)
基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目(项目编号:2010-205)、湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目(项目编号:2011-192)、南华大学校级教改项目(项目编号:2012XJG22)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0169-03
本科毕业设计(论文)是大学生在校期间十分重要的综合性实践教学环节,是学生全面运用所学基础理论、专业知识和技能,对实际问题进行设计或研究的综合性训练。毕业设计(论文)旨在检验学生独立工作能力、分析和解决问题的能力、创新能力和科学精神。毕业设计(论文)工作使学生在思想作风、工作态度、组织纪律和团结协作等方面受到了良好的训练,为学生毕业后走向工作岗位做好了准备。教育部对高校大学生的毕业设计(论文)环节也高度重视,曾下文明确要求确保毕业设计(论文)质量,并将其纳入本科教学评估的范围之内;[1]而在高等学校工程教育专业认证的通用标准和专业标准中对毕业设计(论文)也有专门的规定。[2-4]
一、南华大学安全工程专业概况
南华大学安全工程本科专业从2004年开始招生,初始规模为每年45人左右;从2007年开始每年招3个班,规模为120人左右。为适应我国核能开发战略,为我国核电事业的安全高效发展培养合格的安全类本科人才,南华大学2010年3月向教育部申报了高等学校战略性新兴产业相关的本科专业核安全工程专业并获得了批准,同时,2011年核安全工程专业获批为湖南省特色建设专业,2012年获批为湖南省普通高校“十二五”综合改革试点专业。
根据教育部《普通高等学校本科专业目录(2012年版)》,核安全工程专业与辐射防护与环境工程专业合并为辐射防护与核安全专业。因此,南华大学的安全工程专业从一开始办学就具有浓厚的“核”安全特色,有相当比例的毕业生在中国核工业集团公司、中国核工业建设集团公司以及中国广东核电集团有限公司下属的企事业单位就业。[5-7]
二、毕业设计(论文)的流程与模式
1.毕业设计(论文)的流程
南华大学安全工程专业的毕业设计(论文)总的时间为14周,一般是大四的第一学期安排4周,大四第二学期安排10周。毕业设计(论文)的一般流程如图1所示。
2.毕业设计(论文)的模式
安全工程是一个集自然科学、社会科学、灾害防治学、管理学、教育学、职业卫生学和工程技术于一体的综合性的交叉学科,与其他专业相比,安全工程专业属于新兴的本科专业。[8]安全学科的综合性和多样性决定了该专业学生的毕业设计(论文)与其他工科专业有所差异。总体上,可以将毕业设计(论文)分为两大部分,即毕业设计与毕业论文。南华大学安全工程专业毕业设计方向可细分为(铀)矿井(核设施)通风系统设计、建筑施工安全专项方案、建筑消防系统设计以及矿山爆破方案设计等;毕业论文方向可细分为企业(现场)安全评价、企业(现场)安全管理、企业(现场)职业卫生状况调查与评价以及结合指导教师承担的各类课题开展的实验和理论研究等。
三、毕业设计(论文)工作存在的问题
1.师资力量不足
自1999年大规模扩招后,我国的高等教育实现了由“精英教育”向“大众教育”的转变,大部分地区的高考录取率超过了80%,一些地区的本科录取率超过了40%,甚至更高。但是高校师资队伍建设跟不上高校扩招的步伐,存在生师比过高、缺乏大师、教师来源单一且结构不尽合理等问题,这在一些省属本科院校的新办专业上表现的尤为突出。比如南华大学的安全工程专业,2004年开始正式招生,到目前为止全职专业教师才有10人,而安全工程系每年有毕业生120人左右,因此毕业设计(论文)的工作任务繁重。此外,大部分教师都承担了一定的科研任务或者在职攻读学位,造成指导教师相对投入时间和精力不足,指导深度不够,这在客观上也影响了毕业设计(论文)的质量。
2.学生认识不足
当前大学校园学生的学习风气普遍下滑,学习动力不足,学习态度不端正;加之受社会上急功近利、投机取巧和片面追求利益、不尊重人才和知识的不良风气的影响,意志不坚定的大学生学习热情下降,这在毕业班的学生身上表现的尤为明显。如有的学生已经签了就业协议,认为所做毕业设计(论文)的内容与将来从事的职业关系不大;有的学生忙于升学的事情(如硕士研究生复试)或者准备各级公务员考试或者利用毕业设计(论文)期间考取驾照等等,心思根本没有放在毕业设计(论文)上;也有的学生认为毕业设计(论文)很简单,答辩前几周通过东拼西凑就能完成,对于指导教师的要求和进度安排不以为然。
3.教学资源不足
从严格意义上讲,指导教师也是毕业设计(论文)工作的重要教学资源,但是在本文中把师资单独列出来进行讨论。除此之外,毕业设计(论文)工作还需要专用教室、良好的图书资源和网络数据库、本校的本科毕业设计(论文)数据库、实验室条件(包括学生计算机机房)等教学资源。目前,除了艺术设计类等少数几个专业以外,其他专业的毕业生基本上没有专用教室,学生的毕业设计(论文)主要是在宿舍中利用电脑完成。学校的中文文献和数字资源相对比较丰富,但是数字资源的下载有IP地址的限制,而外文文献资源相对比较缺乏。安全工程专业实验室经过几年时间的建设,初步形成了一定规模,但是大多数只能做一些验证性实验或者简单的测试,具有培养创新人才功能的综合性实验开展得很少。
4.过程监控不严
虽然学校和学院针对毕业设计(论文)工作制定了很多规定,并采取了一定的措施,如对毕业设计(论文)进行中期检查,按照比例抽出学生参加校级公开答辩,对上一届的毕业设计(论文)进行抽查等。但是学校毕业生众多,学生在毕业设计(论文)期间主要由指导教师负责,而指导教师的水平良莠不齐,对学生的要求严格程度也相差甚远,使得在毕业设计(论文)的选题、开题、答辩等诸多环节存在监管不到位的情况。
5.毕业设计(论文)质量不佳
以上四方面的原因,再加上部分学生综合素质较差、自学能力较低,对学校现行的教育管理体制难以适应,创新能力、归纳总结能力和写作能力均较薄弱,导致很难做出好的毕业设计(论文)。毕业设计(论文)质量不佳主要表现在以下几个方面:
(1)少部分学生的毕业设计(论文)格式不符合南华大学的要求,排版问题比较突出。
(2)选题不合理,抄袭现象比较普遍。毕业设计(论文)从形式上做到了一人一题,但是内容上很多是雷同的,比如安全评价方面的;而根据历年的资料进行统计,设计占的比重偏低(30%左右),而论文占的比重偏高(70%左右);结合工程实际和教师课题的较少,自选课题占的比例过大。
(3)毕业设计(论文)答辩情况不理想。大部分毕业生的答辩PPT制作质量比较低劣,答辩过程叙述不清楚,回答问题情况不理想。
四、提高毕业设计(论文)质量的对策及措施
针对毕业设计(论文)工作中存在的以上问题,结合南华大学安全工程专业近年来的毕业设计(论文)的管理方式,提出了以下改革措施。
1.扩大指导教师队伍
要提高毕业设计(论文)的质量,指导教师是关键。针对安全工程系师资力量不足的现实情况,采取了以下措施:
(1)积极调动学校、环境保护与安全工程学院的力量。比如每年将部分学生的毕业设计(论文)任务通过友好协商的方式安排给其他学院和本学院其他系的教师,一方面体现了安全工程的学科交叉属性,另一方面也减轻了安全工程系教师的压力和工作量,效果较好。
(2)积极引进教师。安全工程系自2011年开始积极从其他院校和本校的研究生中招聘引进青年教师。2011年引进2名硕士,2012年引进1名硕士,2013年引进2名博士,计划2014年继续引进2名博士。
(3)采取以老带新的方式积极培养年轻教师。按照学校的规定,只有讲师及以上职称的教师才能独立指导毕业设计(论文),而新进的硕士要2~3年才能获得讲师职称。安全工程系通过指定具有副高以上职称或者博士学位的教师作为青年教师的指导教师,青年教师每年协助其指导教师负责一定的毕业设计(论文)工作的指导,这一做法收到了良好效果。
2.提高学生对毕业设计(论文)重要性的认识
(1)进行毕业设计(论文)工作动员。在每一届的毕业设计(论文)开始之前,召集毕业生进行动员,系主任强调毕业设计(论文)的重要性,并宣布相关的纪律和要求。
(2)召集指导教师开会,明确指导教师的责任,指导教师在日常的指导工作中要反复和学生强调毕业设计(论文)的重要性。
(3)对极少数不认真的学生给予延期答辩,延期答辩不通过的,和下一届毕业生一起答辩。
(4)对毕业生请假进行严格审批和控制。学生在毕业设计(论文)阶段请假的,必须经指导教师、学工室辅导员教师和主管院领导的审批,而且对请假的时间跨度进行严格控制。
总之,采取正面教育为主,反面惩戒为辅的手段,引导毕业班学生重视毕业设计(论文)工作。
3.努力改善和补充教学资源
(1)不断改善专业实验室的条件。利用财政部的专项资金,积极购买了部分先进的大型仪器,比如从美国原装进口的空气动力学粒径谱仪等。
(2)积极建设本科生的计算机房。通过学院的努力,新建了可以同时容纳30人上机的计算机房,本科毕业生在进行毕业设计(论文)时可以申请使用。
(3)学生在做毕业设计(论文)的过程中,如果需要下载外文电子文献,可以先收集好所需文献的名称,然后通过指导教师收集和下载全文,再返回给学生。
(4)充分利用校外资源。一方面鼓励保研到外校的学生在将来的硕士阶段指导教师处开展毕业论文工作,学校先后有保研的学生在中国科学技术大学和华南理工大学完成毕业论文,效果很好;另一方面鼓励学生在实习单位和就业单位开展毕业设计(论文)工作,提高了毕业设计(论文)的质量。
4.加强过程监控
(1)建立指导教师QQ群,系主任事先将学校、学院的通知、毕业设计(论文)的标准格式等相关要求在共享中,其他教师可以自由下载和学习。
(2)加强对毕业设计(论文)开题工作的指导。下达任务书之后的四周之内,要求学生在查阅相关文献和调研的基础上,完成开题报告和英文文献的翻译,并且要制作开题报告PPT,然后参加安全工程系组织的答辩,只有答辩通过后才能开始下一步的工作,否则要求重新选题或者重写开题报告。
(3)要求每一位指导教师建立自己的毕业设计(论文)QQ群,并且开通飞信,及时与学生进行交流和沟通,掌握学生的动态。
(4)认真组织中期检查。每年的4月安全工程系在学校和学院的指导下进行毕业设计(论文)的中期检查,包括学生的毕业设计(论文)记录本、指导教师的工作记录本、学生已完成部分的电子稿、毕业设计(论文)原始资料(含电子稿)等。
(5)答辩前对毕业设计(论文)进行复制比检测,要求所有参加答辩的学生都要进行检测,对复制比过高的毕业设计(论文)要求学生进行认真修改,修改后进行二次检测,直到合格才能参加答辩。
(6)严格答辩过程管理。在正式答辩前组织学生参加预答辩,对存在的问题进行整改;学生最后的成绩由指导教师的评价、评阅教师的评价和答辩表现综合确定。
(7)对相关材料及时进行归档。包括学生的毕业设计(论文)纸质稿、电子稿、复制比检测证明、毕业设计(论文)记录本和原始资料,指导教师的工作记录本,评阅和答辩相关材料等。
五、改革取得的初步效果
第一,建立了适合安全工程专业毕业设计(论文)的整套管理制度,格式更加规范。从2011届和2012届的毕业设计(论文)来看,格式不合格的非常少见。
第二,选题更加多样化。根据学科特点,提出了“大安全”的选题思想,这就使毕业设计(论文)的选题形式更加多样化,放宽选题范围,题目只要是结合本专业知识和具体的工程实践均可进行,对不同学生采取了不同的题目。这样既发挥了学生的积极性,又能使其更好地完成毕业设计(论文)任务。
第三,由于在答辩前,要求学生进行复制比检测,抄袭的现象有所遏制。
第四,青年教师参与指导毕业设计(论文),他们工作有激情,有一些新的想法,认真负责,对提高设计和论文质量有一定的帮助。
第五,在正式答辩前进行预答辩,预答辩中指导教师提出了较多的修改意见,因此正式答辩的PPT的质量、毕业设计(论文)纸质稿质量、学生的介绍和回答问题情况都有较大提高。
第六,指导教师的责任心有所加强,指导方式更加多样化。师生之间利用现代通讯工具,如手机、飞信、E-mail、QQ群等联系方式进行随时沟通。根据大部分毕业生是利用电脑在宿舍完成毕业设计(论文)这一实际情况,有的指导教师直接到学生宿舍进行集中辅导,提高了工作效率。
第七,随着安全工程系承担的科研课题的增加,越来越多的学生跟随指导教师参与部分科研工作并完成毕业论文,客观上实现了科研实践支持教学的目的;部分学生在毕业前参与了省级或者校级的学生创新课题,在毕业论文阶段时适当进行加深,这些学生的论文质量往往比较好,提高了毕业设计(论文)的整体质量。
第八,随着安全工程系实验仪器设备的增加和实验条件的改善,越来越多的毕业生借助于实验设备完成毕业设计(论文),或者是采用商业软件进行数值模拟实验研究,都取得了不错的成绩。
第九,毕业设计(论文)的归档资料越来越规范。安全工程系设立了教学秘书,由青年教师担任,专门负责毕业设计(论文)资料的归档,并收集毕业设计(论文)及其原始资料等的电子版刻录成光盘永久保存。
六、结论与建议
毕业设计(论文)有着重要的意义,能深化学生的专业理论知识,综合训练学生的基本技能,培养学生进行科学研究的能力和严谨求实的科学态度。经过深入研究和分析南华大学安全工程专业学生毕业设计(论文)工作中存在的问题,提出了相应的对策措施。通过这些措施的实施,督促学生认真对待毕业设计(论文)各个阶段的工作,提高了毕业设计(论文)的质量,提高了学生的综合实践能力。但同时也要看到,全面提高毕业设计(论文)的质量不是一朝一夕的事情,涉及教学管理、指导教师和学生等三个方面,需要付出长期努力。
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磁电随机存储器优于现有技术的主要优点是它耗能极低,同时密度大、读取和写入速度快、不挥发,不用加电也可保存数据(这类似于硬盘驱动器和闪存条,但速度要快得多)。
当前,磁性内存的技术基础是自旋转移矩,利用了电子(自旋体)的电荷和磁特性,以电流移动电子,向内存写入数据。尽管自旋转移矩与其他内存技术相比有诸多优势,但其电流写入机制仍须消耗一定能量,即写入数据时会产生一定热量。其存储能力受到数据物理距离的限制,即写入信息所需电流的限制。这种低位能力拉高了比特成本,从而限制了自旋转移矩技术的应用。
在磁电随机存储器中,加州大学洛杉矶分校的研究小组用电压取代电流来写入数据。这样就无须用导线移动大量的电子,而只须利用电压(电势差)即可开关磁位,向内存写入信息。这样计算机内存产生的热量就大为减少,节能效率提高10到1000倍。此外,内存密度可提高5倍,在同样的物理空间内能存储更多的位信息,从而降低了比特成本。
该研究负责人为加州大学洛杉矶分校电气工程系教授王康,成员还有论文第一作者、电气工程研究生胡安· G·阿尔扎泰以及加州大学洛杉矶分校—国防高级研究计划署非挥发逻辑项目经理、电气工程助理研究员佩德拉姆·哈利利。
哈利利说:“以电压控制纳米级磁体的能力是磁学研究中令人兴奋、快速增长的领域。这一工作为下列研究提供了新思考:如何以电压脉冲控制开关方向,如何不用外部磁场就能确保设备正常工作,如何把它们整合成高密度存储器阵列等。一旦做成商品,磁电随机存储器相对现行其他技术的优势不仅表现在能量散失少上,还表现在能使磁阻随机存储器极为密实,这也很重要。由于成本低、性能高,磁电随机存储器可以挺进以前为成本和性能所困的新的应用领域。”
阿尔扎泰说:“最近首款自旋转移矩—磁阻随机存储器(STT-RAM)商用芯片问世,它也为磁电随机存储器的推广打开了大门,因为它们的设备原料和制造工艺十分相似,后者既可兼容STT-RAM当前的逻辑电流技术,又减缓了能量和密度的限制。”
名为《纳米级磁穿隧接面的电压开关控制》论文介绍了上述研究成果,在12月12日于旧金山召开的美国电气和电子工程师协会国际电子设备2012年会上进行了宣读,该年会是“半导体和电子设备领域突破性成果的杰出论坛”。
磁电随机存储器采用了称为受电压控制的磁绝缘体结点的纳米级结构,数层摞在一起,其中有两层是磁性材料,一层磁场方向固定,另一层可通过电场加以控制。特殊设计的设备对电场很敏感。当施加电场时,两个磁层间就产生了电位差,即电压。电压可通过在各层表面聚积或消除电子,向内存写入信息。
Key words surface engineering technology; teaching reformation; innovation culture model
0 前言
人类很早就掌握了表面技术为自己的生存和发展服务,从最原始的使用树叶来抵御寒冷到古代的干将莫邪打造的宝剑,使表面的渗碳技术发挥到极致。在漫长的人类发展中,中国人为表面工程技术的发展做出了卓越的贡献。随着人类的进步,科技的快速发展,表面工程技术的需求和改进日益凸显。现代,宇宙飞船的发射成功,标志着中国的表面工程技术走向太空,因为没有抗高温的涂层技术,载人飞船不可能穿过大气层安全返航;没有抗辐射的薄膜技术,太阳能电池不可能在太空正常工作。20世纪80年代,电子、信息、海洋、航天、先进制造等高科技的急剧发展和对传统工业改造的迫切需要,表面工程技术将成为21世纪工业发展的主导关键技术。仅材料表面失效,如腐蚀一项年损失就超过水灾、火灾、地震和台风飓风加上恐怖分子所造成的损失之和。
因此,提高表面技术的应用技能,掌握瞬息万变的材料表面处理,提高材料的使用寿命,减少能源的损耗及维护成本,是本门课程在教学中核心所在。
1 明确表面工程的特点,加强教学改革
表面工程技术按照工艺特点,可分为13类,每一类里又包含很多的不同工艺方法,如图1所示,涉及的表面技术领域有机械、电子、汽车与船舶、航空航天、能源动力、生物医疗器械等。表面工程技术是交叉的多学科新兴技术,它与材料学的发展密不可分,同时跨越了物理、化学、生物学等多个学科领域,这对教材的内容要求就更加高,但目前教材更新内容较慢,单一的教材不能满足学生对本学科的掌握,且这门课程在我们学校的材料成型与控制工程专业中,课时仅有32学时,对于课程内容的扩展和学时的减少形成明显反差,满足不了学生对专业知识的认识和领悟,在较短的时间内完成本课程的教学,这对教师的教学提出了较高的要求。本课程要增加学生对本知识的掌握,在教学中必须优化课程教学体系,着重培养学生对各种工艺在实际中的应用研究,解决表面工程技术在生产中出现的问题,培养学生分析和解决问题的能力。
图1 表面工程技术工艺方法
2 注重基本原理,提高实践教学
课时的减少,就需要学生在课堂上掌握基本原理的同时,结合教师的实践生产研究,在课堂上扩大同学的知识视野,采用“虚实结合”的形式,提高教学质量。即尽管学生不能亲自实践学习,但是课堂上通过教师的实践讲解,举实例形式,通过经验教学,如具体的工艺流程及参数的改进,提高表面处理技术等,当然这种经验,来自教师的课下实践总结及参观考察等。同时,培养学生的自学能力,鼓励学生多选修些与本课程相关的基础知识及实践教学,如本学院的汽车产业人才培养中心及实训技能培训中心,了解和本专业相关的实践专业知识,推进质量工程的建设,在教学过程中突出创新能力的培养特色。同时,学院也引进了“双师型”教师,即具有工程实践背景的高素质、高学历人才,材料成型与工程专业也向企业聘用高级技术人员担任学院兼职教授,通过这种方式,解决当前实践教学的能力短板。
3 拓宽专业范围,强调多学科融合
表面工程技术是材料加工工程系或材料成型与控制工程系的一门专业课程,现有的教材多偏向于理论系统知识及基本原理,在培养学生的发散思维能力、创新意识和探索精神上较少。为了拓宽专业知识范围,教师在课堂上应引入最新的相关科研论文介绍,培养学生的创新意识和科研理念,在讲述表面技术的同时,也自然会涉及到相关的新材料、新方法、物理化学原理及机理探讨,达到更深层次的教学效果。如讲气相沉积技术教学内容时,介绍磁控溅射技术,以“磁控溅射-热处理两步法制备Cr2AlC图层及力学性能”,一文为例,从材料的角度讲述Cr-C化合物涂层的优点及用途,加入Al后可改善涂层的耐磨性等,形成了三元相结构,更加提高材料的抗高温性和抗腐蚀性能。这样学生不仅了解了材料的综合性能及优缺点,同时也进一步复习了三元结构相图,进而引入表面工程技术,从前人的研究采用磁控溅射技术存在的不足,如沉积层薄、沉积速度高、工艺复杂、大面积处理难度大等缺点,进行了技术的改进及参数的选择,对图层的硬度及弹性模量进行了分析,了解表面分析及性能测试,也会激发学生对测试仪器的兴趣。因此,通过对具体科技论文的讲授,让学生了解了多领域的专业知识,加深了对整体专业性的把握,为学生的自学能力提供了良好的基础。
4 全面实施质量工程,推进表面工程的改革和创新
成都大学在各学科发展中,注重交叉融合,以材料学中表面工程技术为代表,建立交叉学科研究中心,以表面分析及测试技术为平台,向多学科辐射,包括环境污水治理、临床医学、制造技术、数字信息化模拟等,以社会对人才的需求为导向,增强人才培养的社会适应性,建立主动适应经济社会发展要求的人才培养模式和机制。加强不同学科专业之间的相互交叉渗透与融合,培养复合型人才。在不断的创新能力和实践能力培养下,优化人才培养目标和人才培养模式,使人才培养从“专业对口”转变为特色和“广泛适应”。同时,努力探索并建立多样化的人才培养模式,不断探索和完善双学位、主辅修制等,为学生的个性发展和潜能发挥创建有利条件。
―、农业水利工程专业认证培养目标
按照石河子大学要求,每四年一次进行培养目标的达成度评价,同时对培养目标进行全面修订,在四年的实施过程中可进行微调,评价与修订过程由学院、大学两级机构组织专家评审,同时着重邀请行业和企业专家参与。经对照工程教育认证标准,农业水利工程专业学生主要学习农业水利工程基本理论和基本技能,掌握水利工程设计方法、科学研究方法及施工管理的基本能力,具备农业水利工程的勘测、规划、设计、施工、管理等基本技能。二、结合认证标准,完善专业课程体系
1.课程设置
农业水利工程专业课程由学校根据培养目标与办学特色自主设置,能支持培养目标的达成,课程体系设计由农业水利工程专业资深教师完成,有企业和行业专家参与,包括人文社会科学类课程、数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程等课程计60余门课。其中,人文社会科学类通识教育课程占总学分的16.7%,学生在从事农业水利工程设计时能够考虑法律、伦理、经济、环境等各种制约因素;符合本专业培养目标的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程占总学分的29.8%,工程基础类课程和专业基础类课程应能体现数学和自然科学在本专业应用能力培养,专业类课程应能体现系统设计和实现能力的培养。
2.实践环节
实践环节包括课程实验与实习、课程设计、专业认识实习、专业生产实习、毕业设计(论文)及其他实践环节等,其中毕业设计(论文)不少于12周,课程实验8〜16学时,课程设计一般安排1~2周。实践教学体系结构包含课程实践教学、专业实践教学和毕业实践教学三部分。课程实验包括物理实验、水力学实验、土力学实验、测量学实验、电工学实验、材料力学实验、建筑材料实验、灌溉排水工程学实验、水工模型实验、节水灌溉实验、水工钢筋混凝土结构实验等;课程实习包括测量实习、水文实习、水文地质实习;课程设计包括水文学及水利计算课程设计、灌溉排水工程学课程设计、水工混凝土结构课程设计、水土保持学课程设计、节水灌溉技术课程设计、水工建筑物课程设计等;专业实习包括认识实习、生产实习。
还包括其他实践环节,如:工程技能训练、科技方法训练、科技创新活动、公益劳动、社会实践,结构模型制作大赛、全国周培源大学生力学竞赛、大学生创新创业实验计划等。
3.毕业设计(论文)
工程实践与毕业设计(论文)占总学分的16.7%,毕业设计(论文)选题90%以上结合本专业的工程实际问题,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。
(1)选题。毕业设计或毕业论文题目以所学农业水利工程知识为基础,同时结合生产科研项目开展,进行综合训练;也进行涉及本专业的有关研究热点进行专题研究,主要分为5个方向:农业水利工程规划与设计、节水灌溉技术设计、灌区水利工程设计、灌区水利工程管理与施工组织设计、专业相关热点问题研究(论文)。
(2)内容。由水利工程系负责组织毕业设计的选题论证、文献调查、技术调查、设计或实验、结果分析、写作、绘图、结题答辩等,使学生各方面得到全面锻炼,并培养学生的工程意识和创新意识。
(3)指导与评价。毕业设计(论文)的相关材料,包括设计选题指南、设计任务书、设计开题报告,反映指导教师指导与管理过程的材料:指导教师、评阅教师、答辩记录等齐全。结合生产项目进行的毕业设计(论文),由教师与新疆天业节水有限公司、兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院等企业专家共同指导,答辩时有兵团设计院一分院、石河子市天兴设计院、新疆天业节水有限公司等企业专家参加。
三、农业水利工程专业实践平台建设
为了满足农业水利工程专业实践教学的需要,学院在校内及校外相关企业建立了专门的专业教学实习、实践教学基地,先后与新疆天业节水灌溉股份有限公司、中国长江三峡集团公司三峡培训中心、新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院、新疆兵团建设工程(集团)有限责任公司等设计、施工、监理单位签订了长期的合作协议。目前形成了灌溉工程实习基地、水文实习教学基地、蓄水引水工程实习基地、科研试验实习基地、水管单位实习基地、设计单位实习基地等10多个实习基地,每年可容纳200人左右学生进行课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习等。
四、教学管理和质量保障体系
按照“以人为本、全程保障、以评促建、提升内涵”的原则,农业水利工程专业建立教学过程质量监控机制,学院主管教学领导负责,由水利工程系进行课程的教学大纲、考试大纲、教材、教案、讲稿审定,同时对课堂理论教学、课程实验、实践等环节进行质量考核。农业水利工程专业课程体系设置每4年进行一次调整,每年进行微调;教学质量评价由大学教务处和学院组织实施,分为学生评教、大学督导评教和教师同行评教,每学期评教1次。统筹协调教学管理,抓标准、抓评估、抓建设,构建了教学评价与管理并行的质量保障运行机制。
1.教学质量体系
科学构建了目标与过程并重的本科教学质量监控体系,该体系由目标、组织、管理、评价反馈、保障五个子系统组成闭环,通过校院两级管理、两级督导、校院系三级保障模式有效运行,形成良性循环,对各教学环节提供了全面质量监控和质量保障。建立年度考核制度,形成保障本科教学质量的长效机制。学校实行二级教学管理模式以来,坚持对各院系本科教学工作实施年度考评,形成了保障本科教学质量的长效机制。
在经济全球化的国际经济发展形势下,高新技术的发展使生产从劳动密集型向技术密集型转变,因此急需大批中高级应用型人才。与此同时我国高等教育体制改革不断深入,“应用型本科教育”在这种背景下出现。独立学院的办学特色即进行应用型本科教育,而我院冶金与材料专业培养的是介于工程型人才和技术型人才之间的工程技术型人才[2]。
二、应用型人才的培养方案
高等教育体制的改革伴随着办学层次、形式、特色的多样化,但是新的教育模式必须经过理论和实践的论证,具有其合理性。应用型人才的培养必须强调专业理论和实践的同等重要性,不能顾此失彼。我院对工程技术人才的培养从以下几方面入手。
(一)优化培养工程技术人才的教学大纲,合理设置理论课与实践环节的比重,并将二者有机结合起来、环环相扣,起到相得益彰的作用。我院一方面借鉴北京科技大学冶金与材料两个学科的本科专业培养方案,另一方面结合独立学院的生源情况与培养目标进行探索。在注重专业基础的同时,增加实践环节,培养学生的实际解决问题能力和创新能力。
(二)建设一支与独立学院人才培养目标相适应的、具有很强技术应用能力的师资队伍。我院充分利用校本部的优秀教学资源,聘请了一批具有丰富教学经验的教师前来授课,同时由年轻教师担任助教,推动我院教师队伍的成长与壮大。此外我院还从钢铁企业聘请了一批高级工程师担任特聘教授,定期展开讲座,使学生了解所学专业的发展方向、亟待解决的问题,激发学生的创新思维。
(三)建立长期的产学研基地,强调认识实习、生产实习、毕业设计过程中学生的能动性,使学生通过一系列的实践环节能够更深刻地理解专业知识,将理论向生产力的转化,具备较好的科技创新能力。
(四)建立完备的实验设施,使学生能够利用实验室资源,基本掌握材料组织分析及表征手段。并结合材料研究进展不断开发新的实验内容,培养学生的自主创新和科研能力。
三、教学环节设计
(一)与教学目标相适应的课程体系
根据北京科技大学天津学院材料科学与工程系的培养目标,参考校本部的专业设置,我院对自身的专业和知识结构体系进行了明确的定位,如图1所示。
1.对教学实施及时进行评估、总结,不断调整教学计划、教学内容以适应新的教学目标。学生在第五学期同时进行冶金与材料专业课的学习,其中包括冶金物理化学、钢铁冶金、材料科学基础等方面的课程,教学目标是使学生掌握冶金、材料成型的基本原理;并且后续设置了湿法冶金、材料成型加工、无机非金属材料等课程,使学生掌握材料的成型与制备工艺,将专业理论与生产工艺相结合,从而具备从事冶金行业的产品设计、开发能力。
2.为了推进教学改革、不断提高教学质量,我院投入专项经费开展了重点专业建设、精品课程建设项目。预期通过重点专业建设进一步明确人才培养目标,改善教学实践基础设施,构建以专业能力为核心的教学体系,培养出一支优秀的教师队伍。通过精品课程建设鼓励广大教师积极投身课程改革,不断更新和完善教学资源,增进教师间交流,探索新的教学方法。例如《材料科学基础》精品课程已连续两年以诺贝尔奖石墨烯、准晶材料为主题,组织学生进行文献综述、交流,同学们能够很好地结合课堂所学专业知识来理解前沿的研究成果,又激发了自身的专业学习热情,取得了很好的教学效果。
3.为拓宽学生的专业知识和视野、更多地了解行业动态和国际前沿,特聘请客座教授授课,介绍冶金与材料行业的最新进展和科技动态。学生通过该课程对冶金行业的发展、前沿的科学技术有了更深刻的认识,同时极大地激发了学生探索未知领域的热情与信心。
4.随着国际学术交流的日益增多,使用英语来表达信息、传播信息变得尤为重要,因此我院设置了双语教学的《材料科学导论》课程。采用英文原版教材Structure and Properties of Engineering Materials作为教材,使学生通过原汁原味的英语来学习专业英语的阅读和写作技巧,同时掌握扎实的专业外语,具备获取最新国际研究成果、进行国际学术交流的能力。
(二)注重能力培养的实验教学
实验教学作为理论教学的验证与补充,能使学生更好地理解专业知识,锻炼动手能力与创新能力,培养严谨求实的科学精神。我院为适应材料科学与工程专业的发展进行了专业实验室的建设,其中包括冶金物理化学实验室、金相与热处理实验室、水力学模型试验室、清洁能源实验室。实验室除承担部分实践教学任务之外,也是本科毕业设计顺利完成的保证。
目前我院开设了《金属学与热处理实验》、《材料科学工程与基础实验》、《冶金工程实验技术》、《冶金物理化学实验》四门实验课程,在实验教学过程中从以下几点进行了探索。
1.根据培养计划进行实验课的设置,按照重点授课内容进行最优的实验设计,使学生通过对比实验探求规律,得到正确理论认识,进而结合专业知识对实验结果进行分析与思考。
2.合理分配实验课学时,培养学生的动手能力,使学生通过实验课掌握分析材料的组织和性能的基本方法。
3.充分调动学生自主创新的积极性,引导学生进行探索性试验。使部分学生参与到具体教学研究项目中,具有一定的科学研究能力。
四、结语
北京科技大学天津学院材料系在发展过程中充分利用了校本部优秀教育资源,但是由于独立学院自身设备、资金、经验不足等一些特点,探索、总结出适合于我院大材料专业实际情况的教学模式十分重要。自建系以来,我们通过一系列教学改革已经取得了一定的进展,今后会投入更多的精力完善整个教学环节,培养适应新时期发展的工程技术应用人才。
《交通工程设计》课程又名《交通工程设施设计》,是交通工程本科专业的核心课程[1]。由于《交通工程设计》课程理论概念多、知识结构复杂,一些高校老师提出了该课程改革的设想,探讨了多种新型教学模式[2]。但现状教学改革研究多为单纯的案例讲解和分析。教学科研深度融合的教学模式是对科研项目进行教学化再开发,使科研与教学融合的效果最大化[3]。考虑交通学科的综合性,将科研项目研究全面结合理论教学,有助于《交通工程设计》课程教学水平的提高。
一、《交通工程设计》课程特性
《交通工程设计》课程涉及交通专业的交通规划、交通安全和交通控制等领域,且与光学、电学和管理学等领域知识密切相关,因此该课程知识体系较复杂,公式和原理数量较多,学习难度较大。
二、基于教学科研深度融合的《交通工程设计》教学模式
该教学模式旨在突出学生主体,促进学生主动参与交通工程设计方案,培养学生主动探索、团队合作的科研精神,同时增进师生间的交流与探讨,引导学生自发进行文献阅读,有助于学生对课堂知识的理解。(一)课堂理论知识教学依据教材内容,结合相关规范和指南,编制多媒体课件。同时采用视频制作软件,以驾驶员为第一视角,制作生动活泼的公路沿线交通工程设施视频。在此基础上,灵活展示交通安全设施、收费系统、监控系统、照明系统等交通工程设计方案。(二)案例式教学(1)依据教师参与的科研课题,进行典型案例探讨。引入“交通安全评价”、“交通安全专篇”等实际工程案例,结合科研成果,在教师进行案例分析后,组织以案例为主题的研究性学习活动。该学习活动将学生分小组讨论,探讨实际案例的优缺点,并提出问题的解决方案。(2)开展师生专题案例研讨会。在讲解一定数量的案例后,要求学生归纳该类科研问题,提出《交通工程设计》课程涉及的若干研究方向。(三)科研项目研究(1)应用型科研项目研究。针对《交通工程设计》课程涉及的各个具体交通工程系统,设置特定的科研型课程项目。该项目研究周期短,研究目的明确。例如预先给定校园周边某条道路的初步设计方案,要求学生依据现行标准、规范和指南,参考国内外相关文献,在课余时间完成现场调研,进而通过路线、路基路面、交叉口、交通特征等交通安全要素分析,进行该道路的交通工程系统设计。(2)研究方法培养。根据学生科研项目研究的进度与问题,教师及时讲解如何提出问题、分析问题、解决问题的基本研究方法,并指导学生有效处理相关工程材料,要求学生以标准格式撰写研究报告和画出CAD设计图纸。(3)团队精神培养。工程项目是团队合作的结果,要求学生分组完成材料收集和数据调研,并能够在小组内部形成研讨的氛围。(四)项目成果汇报与点评根据学生的分组情况,推荐一名代表进行项目成果汇报。在汇报过程中,要求其余学生发现项目设计存在的问题,提出疑问,并让汇报小组现场回答。在各研究小组结束项目汇报后,首先教师总结本次项目研究的经验与不足,然后各小组进行科研效果自我评判。对学生而言,通过交通工程设计项目研究,可深入理解课程教学内容,同时了解交通工程设计的诸多专业技术。(五)指导学生发表学术论文学术论文是教学科研深度融合的典型成果。通过项目成果汇报与点评,发现学习与科研能力较强的学生,进一步培养他们的科研兴趣,指导他们参与学术论文写作。(六)指导学生作好课程学习过程记录要求学生在听课与实践后,完成学习过程记录。通过记录与总结,促使学生将该课程知识系统化,并能及时总结自己的不足,有利于学生的学习思维活动进一步活跃,保证学习经验和方法得到稳固发展。课程学习过程记录包括理论知识总结、案例问题归纳、项目研究经验、项目汇报方法、学术论文撰写过程等内容。(七)考核方式改进根据学生的案例探讨深度、应用型科研项目研究能力、项目成果汇报效果、学术情况和课程学习过程记录,给出学生的平时成绩。将科研项目的内容适当放入期末试卷中,结合理论知识考核,给出学生的期末考试成绩。
1988年6月,欧阳征标到深圳大学任教,现任深圳大学太赫兹技术研究中心副主任、固态光子实验室主任等职,长期从事光子晶体的理论及相关光子器件的开发研究。
近年来,在光子晶体研究领域,他提出了一系列新型的光子晶体全光逻辑门和全光半加器等逻辑光路;他还提出了一类光子晶体磁光环行器、单TM模工作的磁性材料Bragg光纤结构、宽禁带全角度反射器结构以及正入射情况下超窄频带、超窄角度单偏振滤波器结构等。他发现了光子晶体谐振腔的模式分类特性和复周期光子晶体中的密集多通道滤波特性。他提出的二维FIBONACCI光子晶体的概念,从理论和实验上证实了该光子晶体存在较大的光子禁带。
IE在19世纪末起源于美国,并在欧洲、日本等国家得到迅速应用和发展。到了二战期间,美国多数大学的工学院都已经相继成立了正系,并开始招收IE硕士生,到1990年美国已有150所大学的工学院设有IE系,其中92所可以招收硕士生。1992年国家教育部批准西安交通大学和天津大学首批设立IE专业,1993年正式招收IE专业本科生,目前,我国已有150多所高校设立了IE专业。1999年国家教委批准设立IE工程硕士点。
2.工业工程专业硕士研究生的特点
IE最初主要应用在机械制造、电气工程、材料工程等领域,随着现代管理发展,IE的应用范围已扩大到服务行业、公用事业甚至政府部门。工业工程强调“系统观念”和“工程意识”重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。目前现代工业工程涉及的研究方向主要有:人因工程、生产及制造系统工程、现代经营工程、工业系统分析方法与技术等。
IE专业硕士研究生都是具有四年以上实践经验的企业及事业单位的在职专业技术人员和管理人员,他们经过了一定的工程技术和工程管理工作的训练,积累了丰富的实际工作经验,独立工作能力较强。但是,由于他们本科毕业已多年,外语水平不高,计算机基础和应用能力较弱,基础及专业理论知识相对薄弱和陈旧,但分析和解决问题的能力较强。另外工业工程专业硕士研究生大多是作企事业单位的骨干或重要领导者,他们是带着工程实践中的实际问题而来的,具有强烈的求知欲。工程硕士学习方式是“进校不离岗”,集中在每周六和周日集中授课,保证了工程硕士在不耽误本职工作的前提下,学习专业知识。
3.创新工业工程工程硕士人才培养模式
3.1 工业工程专业硕士培养的总体目标
工程硕士的培养应该按照“积极发展、规范管理”的指导思想,认真分析和把握工业工程硕士培养的特点,努力提高工业工程硕士培养质量。工业工程领域硕士学位获得者应具有坚实的自然科学和社会科学的基础理论知识,系统的掌握某一门工程专业知识和工业工程的基本理论与方法,懂得现代工程经济和现代工程管理理论,掌握解决工程技术问题的先进技术和手段,并能综合应用这些理论和方法,分析、解决生产实际问题。
3.2 创新工业工程人才培养模式
在体现新时期社会发展需求的前提下,我们在以下几个方面加强正专业工程硕士创新型人才的培养:注重科学研究能力、工程实践能力、组织协调能力、创新能力的全面培养,突出创新能力;重视知识、能力和素质的协调发展;加强管工结合,因材施教,灵活教学,注意IE领域工程科学技术发展前沿知识的传授。
(1)优化培养方案,完善课程体系
工业工程硕士是工程领域里的一种专业学位,它侧重于工程应用。课程设置强调较宽的学科覆盖面,因此必须对工程硕士生加强基础理论和拓宽专业知识,建立起一个合乎工业工程工程硕士知识结构、能力结构和素质结构的培养方案。管理领域的工业工程课程设置主要包括:①学位课程。科学社会主义理论与实践、自然辩证法、外语、运筹学、计算机软件基础、工程经济学、战略管理、工业工程理论与实务、先进制造技术。②选修课。现代生产与管理、人因工程、质量系统工程与管理、新产品开发学、设施规划与物流分析、价值工程等与工程结合的工程领域或相关的技术课程。学位课学分19分,累计学分33分。
(2)有效利用现代信息技术
信息技术的飞速发展,为教育和教学方式的变革提供了可靠的保证。应用远程教育和多媒体等手段进行教学,可以凭借其信息量大、交互性强,覆盖面广等特点,突破传统教学的时空限制。这种新的教学手段可以适应工业工程硕士生不能像全日制学生那样集中时间学习的特点,学生可以在业余时间和工作的空闲时间里进行自修,老师可以通过网络手段如电子邮件等给学生布置作业和答疑等。
(3)抓好工程硕士学位论文质量关
①论文选题与开题。工程硕士论文研究题目一般直接来源于企事业单位生产经营和管理工作实际,工程背景明确、应用性强。论文有一定的技术难度、先进性,体现作者综合运用工业工程科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。论文开题报告由导师审查通过后,由学校组织3-5名具有副教授以上职称的专家小组论证,通过者方可进入论文阶段。②论文指导。工程硕士的指导采用双导师制,有校内具有工程实际经验的导师与企事业单位内经单位推荐的业务水平高、责任心强、具有高级技术职称的兼职导师联合指导,保证工程硕士论文的质量。③论文答辩。论文经过导师审查通过,且工程硕士生完成了培养方案中规定的所有环节并成绩合格,才可以申请参加学位论文答辩。工程硕士生学位论文应有3位专家评阅,其中一位为校外专家评阅,另外两位为校内专家。答辩委员会由5位专家组成,并聘请校外工程领域具有高级职称专家作为答辩委员会主席。
朱教授作为海外留学杰出的归国人才,2003年回国以后,为了适应纳米多学科交叉研究、联合攻关和相应人才培养新需要,他利用自己与澳大利亚和美国材料领域尤其是纳米材料领域科学家有广泛的学术合作关系和学术联系,率先签署了“中国―澳大利亚功能纳米材料联合实验室合作协议”和“昆士兰大学学术合作协议”,创建了我国目前在功能纳米材料前沿领域唯一的中国-澳大利亚功能纳米材料联合实验室,打造了一个由院士、教授、副教授、博士后、博士及硕士生组成的研究团队(包括10余名中国科学院院士和澳大利亚联邦教授院士组成的实验室学术委员会),形成了一个有特色的、多学科交叉的纳米研究国际合作和研究生联合培养(尤其是联合授予博士学位)平台。联合实验室研究方向被集中在当前纳米材料界的热点问题:通过非平衡热力学过程来可控制备、加工、改性、组装纳米结构和器件。以超快过程新效应和纳米尺寸新效应为理论基础,以非平衡热力学过程为工具,将不同材料整合或改性成一个全新的纳米结构或器件,实现其全新功能。
朱教授先后联合澳洲和美国科学家申请合作研究项目10余项,联合培养研究生10余名,邀请澳洲、美国等国知名院士、教授、专家来华访问、讲学、交流、合作20多人次。共计实现了中澳、中美研究人员互访交流合作近100人次,合作申请专利6项,30余篇,相关合作成果被重点推选在2010上海世博会澳大利亚-中国科技周上展示。
联合实验室创建与正式成立引起近100家行业媒体关注与报道,标志着中澳双方合作进入一个新的历史阶段。联合实验室将联合中澳双方实验室技术力量,进一步发挥中澳双方实验室各自的优势和特长,开展纳米科学与技术在生物能源、信息技术、生态环境等领域中前沿战略性的研究与应用,推动和促进物理、化学、材料、生物医学等学科的交叉发展,为发展我国的纳米科学做出贡献。同时在促进亚太地区纳米研究的国际交流与合作上扮演重要角色。
兢兢业业科研方面结硕果
1986年,朱教授在中国科学院固体物理所开始纳米材料研究,是中国为数不多最早开展纳米研究的科学家和国际功能纳米材料领域青年学术带头人之一。亲历了纳米材料科学和技术研究三个发展阶段。在纳米材料设计、制备、改性及纳米结构稳定性方面有二十余年的研究经验。近十五年在澳大利亚国立大学、美国伊利诺大学香槟分校、阿贡国家实验室、杰弗逊国家实验室、Univ of Georgia的纳米科学与工程中心及厦门大学等单位,用多种非平衡方法制备出纳米粒子、纳米膜、纳米孔、多孔硅、纳米球壳有机无机复合结构、纳米线和纳米管及其宏观有序阵列等新型低维纳米结构(多种结构属首次发现),并对各种纳米结构稳定性进行了大量系统的电镜原位和非原位观察。发展了纳米结构亚稳性新理论。工作得到Nature编委重视和许多位国际知名同行专家高度评价。
他认为,纳米结构是一个非平衡的亚稳结构,具有很大不确定性,纳米实验是一个长期的、仍需不断实践的过程,纳米研究不能仅停留在其表面现象或被其表面现象所迷惑,而是要深入系统探究其物理本质。他首次指出现有数学工具和物理概念原理不再适用于非平衡、非线性、非对称有序纳米现象的描述,纳米学科研究本质是对传统学科的不断挑战和突破过程,纳米学科的建立必须是传统学科的一个质飞跃,这个突破飞跃不是依靠个人就能够完成的,需要经过长期甚至几代人学术理论、科研实践的长时间积累。为了能全面系统证明他提出的“纳尺寸(nanosize)”和“纳时间(nanotime)”新概念和建立相应的纳米稳定性新的理论体系,他目前手头已积累大量实验室数据和论文稿件,并没有为了一时的功利和荣誉,而急于发表。
教书育人 桃李满园争天下
回国后,朱教授利用自己双语和国外经历优势, 每学年为厦门大学开设并承担了四门研究生双语课程和一门本科生双语课程。他已先后指导博士后2名、博士生5名(毕业一名)、硕士生10余名(毕业6名)、本科生毕业论文20余名。并在教学方面实现以下改革:1)他提倡培养学生学习兴趣、主动性,强调要授予学生自己得到知识的方法,而不仅是知识的传教;2)他采用中英文相结合的方式讲解,授课形式不仅局限于讲解,而且穿插形式灵活多变的学生自己讲座、提问和讨论;3)他特别注意科研对教学的促进与融合,通过教学研究与自己最新科研成果转换,开发、凝练了内容新颖、方法灵活的开放式创新性本科和研究生实验教学和课程教学方式,自编课件, 把具基础性、研究性、前沿性及学科最新发展成果引入到教学中来。其中, 朱贤方负责的《大学物理实验》课程在2007年获得福建省省级精品课程称号,目前正在积极争取申请国家省级精品课程。
朱教授极推动和参与了厦门大学985工程建设论证申请、凝聚态物理省重点学科建设申请、校院十一五211工程建设论证申请、校纳米学科建设和其他学科建设工作。
另外,他以学术带头人身份申请和组建了厦门大学凝聚态物理国家重点学科、物理系工程硕士、福建省材料重点实验室、材料科学与工程系一级博士和硕士授权点、生物材料系博士和硕士授权点及电子工程系一级博士和硕士授权点、智能型生物医用材料团队及光电子与信息技术创新团队。