时间：2022-03-25 10:43:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程化学论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）06-0150-02
工程化学课程是针对高等院校非化学化工专业本科生开设的公共基础必修课程，在工科大学生的知识结构体系中占据着重要地位，工程化学教学在专业培养中的定位是传授基础工程化学知识、健全学生的知识结构体系，训练学生掌握专业工程实际应用中涉及的基础化学知识和实验操作的技能[1]。工程化学课程从物质的化学组成、化学结构和化学反应出发密切联系现代工程技术中遇到的如材料的选择和寿命、环境的污染与保护、能源的开发与利用、生命科学的发展等有关化学问题，使学生掌握有现实应用价值和有潜在应用价值的基础理论和基本知识，促使学生在今后实际工作中能有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题[2]。因此，工程化学课程的学习对非化学化工专业学生的全面培养起到相当重要的作用。
由于高考化学课程所占比例有所降低，过去原本在中学化学课程中讲授的内容放到大学来进行学习，工程化学基础课程对于现在非化学化工的大学一年级学生来说，存在着内容多、学时少，新名词新理论多、跨度大等问题，学生学习起来普遍感觉吃力、抓不住重点、掌握不住方法[3]。因而，在大学里工程化学的教学就显得尤为重要。
新疆大学建筑工程学院自2014年通过国家教育部土木工程专业评估后，为提高我校土木工程专业学生的化学素养及基本化学实验能力，将工程化学课程教学课时从原来的28学时调整为36学时，并增加了10学时的实验课课程教学。因此，如何在这有限的课堂教学和实验教学中提高我院土木工程专业学生的化学素养，让学生能在今后的学习和工作中能够有意识地运用化学观点去思考、认识和解决问题，是摆在工程化学课程授课教师面前的紧迫任务[4]。对此，笔者结合我院土木工程专业讲授工程化学课程的经验，结合我院大一新生特点，根据工程化学课程的内容并结合土木工程专业后续课程内容的需要，对工程化学基础课程的教学方法进行实践与思考。
一、优化课程教学内容
目前，工程化学课程使用化学工业出版社出版的贾朝霞教授主编的《工程化学》一书，全书从物质的聚集状态、化学反应的基本规律、溶液的离子平衡等基础理论出发，结合了无机材料、有机材料、常用油品和化学与环境保护等内容，适用范围较广。
结合我院土木工程专业的人才培养目标，对工程化学课程的基本知识、基本原理、专业知识和技能知识的讲授比例进行了优化，在保证基本知识和原理内容的教学课时的基础上，通过增加课程学时的办法，较大比例地增大了课程的专业性和技能性。当然，要想在有限的学时数里让学生掌握工程化学课程中涉及的所有内容，这是不现实的。因此，就需要教师在有限的讲授课时中，让学生真正领悟到化学是一门与我们生活息息相关的科学知识，激发学生学习兴趣，进而产生一股潜在的驱动力让学生提高自主学习的能力，使他们愿意将其学好、学透。
工程化学课程相较于化学化工专业的普通化学课程而言，是让非化学化工专业学生从较为具体和实际的化学角度认识和分析解决工程技术中的问题，这是一种通向学以致用的途径。因而工程化学课程应该有明确的专业针对性。因此，在基础理论的讲解过程中，对于应用量子力学的知识去理解核外电子运动状态的这部分内容，这部分教学内容笔者认为应重思维而轻具体内容，只需要求学生对量子力学解决原子结构问题的思路即可。讲授过程中可以较为系统地介绍人类认识微观世界的发展过程，从道尔顿提出的原子学说到卢瑟福的含核原子模型，由波尔理论、鲍林规则到量子力学理论的产生后，人类是如何逐步深入的探究微观粒子的运动状态、化学键和分子结构。使学生认识微观世界的本质，了解和掌握波粒二象性、测不准原理以及化学键的成键本质;再从微观本质的基础上，进一步学习化学变化的宏观现象，介绍如何运用这些原理来指导实际的科学问题。如可以现代液晶电视中分子间作用力是如何被表征的;混凝土中减水剂分子是如何通过表面化学现象实现高减水的等等。这样可使知识的讲授环环相扣，也避免了枯燥的理论满堂灌。
二、实验教学内容的更新和完善
工程化学实验是工程化学课程体系的重要组成部分，是培养学生工程实践基本素质的一个重要环节，为将来运用工程化学知识解决和化学有关的实际问题打下一定的基础。以往工程化学课程的实验项目多为验证性实验，如化学实验仪器的基本操作、酸碱滴定等，实验内容比较单一，综合性和设计性实验项目偏少，不能有效培养学生综合运用化学知识解决问题的能力[5];并且对于土木工程专业学生来说也无法突出专业特点，与后续专业课程的学习衔接性不好。
目前，我院对工程化学实验课的开设提出要积极增加综合性、设计性和创新性的实验项目，压缩验证性实验项目的要求。对此，实验室将原有化学实验仪器的认识和电子天平的使用、双指示剂法测定混合碱液中组分含量、水质检验及水硬度测定、氧化还原与电化学、固体氯化铵生成热的测定等五个实验调整为化学实验仪器的认识和电子天平的使用、粗食盐的提纯、水泥熟料中二氧化硅含量的测定和金属的防护与防腐等四个与今后专业课程内容联系更为紧密的实验项目。而且我院在实验室规定的开放实验时间内，学生可以通过查阅资料、拟定方案、设计实验并和老师讨论后可进实验室进行实验项目工作的开展，让学生自我发挥的空间更大。
新开的实验课项目在满足实验的基础性和创新性的前提下，注重了实验的设计与综合。大学实验课较为强调作为主体地位的学生在实验过程要有发散性的思维，敢于试错。指导教师要尊重学生的主体地位，不能再以教师为中心或者以知识权威者的身份进行知识的灌输，而是把学生作为中心，围绕学生的特点需要，以帮助学生学习不断进步为目的，与学生商讨问题，解决问题，把工程化学实验室建造成为大一新生步入的第一个进行研究性学习的场所，让他们学会利用大学的有利环境，锻炼提高自身的专业能力、心理能力和社会适应能力。
通过实际教学发现，根据专业需求设置实验项目内容，在大一新生掌握他们所需的化学知识和实验操作技能的基础上，还可使他们对今后所学专业的应用前景有一个初步的了解。
三、课程考核方式的改革
当前，工程化学课程在大一入学第一学期开设，我院对于土木工程专业将其设定为考查课。这对于大一新生来说，考核方式与高中一场接一场较为狭隘的学习目标有所不同。大一新生对大学的学习抱有强烈的好奇心，但经过对大学课程的接触后就会发现大学教学内容、方式和手段与中学时有很大差异，对于长期习惯于学生和老师捆绑式的鸟儿喂食的教学方法的大一新生开始感到茫然，很难在短时间里找到适应大学阶段的学习方法。而工程化学课程内容多、学时少、跨度大，入学的大一新生往往稍不努力学习，就会感觉学习吃力。高考胜利所带来的良好感觉将逐渐消失，精神压力也感觉较大。对此，笔者认为在授课过程就应指出大学工程化学课程与高中化学课程学习的巨大差异性，其中，课程的考核方式不在是单纯依靠期末的卷面成绩，而是要更多考查学生自主学习能力、实践能力和创新能力等综合素质的评价。
考勤（5%）+作业（5%）+实验成绩（10%）+期终卷面成绩（80%）这种传统的理论课考核权重方式和大一新生高中阶段的学习考核方式相仿，比较侧重于终结性的评价，笔者感觉这种方式由于与高中学习考核方式的相仿而不利于调动大一新生的学习积极性;对此，我院工程化学课程考核方式调整为考勤（5%）+作业（5%）+实验成绩（10%）+期终卷面成绩（40%）+个人专题论文（20%）+团队创新实验（20%）这样六部分构成。考核方式的多元化改革是希望学生逐步提高自主学习和团队合作的能力，在这种新体系的考核方式中，更突出了过程性考核，有利于学生将来走向社会后的职业发展。
四、结束语
通过实际教学发现，化学作为一门与工程实践紧密结合的基础科学，不仅要让学生掌握好基础理论，更要让学生学会运用所学的理论知识思考、解决所面对的生产实生活中的实际问题。
由于当前工程化学课程设置的教学时数和实验课时数相对较少，有限的学时往往也限制了部分教学方法和手段的使用，这些问题和不足，笔者认为随着今后互联网的蓬勃发展，信息化建设水平的不断提高，今后可在网络教学平台上搭建出一个不受教学时间和空间限制并且教师与学生能够良好互动的24小时教室。
总之，工程化学课程的教学改革取得了一些成绩，积累了一些经验，但改革是一项长期而艰巨的任务，需要相关教师在当前学校以教学为基础、以科研为导向的政策支持下，付出更多的努力。
参考文献：
[1]吴芳辉.关于工程化学基础课程教学策略的探讨[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2012，（29）：121-122.
[2]冉敬文，任乃林.《大学化学》教学经验与体会[J].广东化工，2009，（5）：214-215.
[3]王卫.基础化学原理教学改革探索[J].大学化学，2011，26（4）：21-23.
0 引言
为了适应社会经济发展对高等工程教育的迫切要求，教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”，吸引了众多高校参与、探索并培养卓越工程师。这些高校通过借鉴已取得了显著成效的国际CDIO工程教育模式[1]，并根据自身实际情况和实践经验，形成了多样化的CDIO（如汕头大学的EIP-CDIO）探索和实践[2-3]，取得了较好的成效。地方应用性本科院校通过引入CDIO工程教育，进行计算机专业建设和教学改革，对于完善应用型工程人才培养模式，具有重要的启发和借鉴意义。本文针对目前Linux操作系统课程教学存在的不足，在CDIO的教育理念和评价标准指导下，进行课程改革与实践探索。
1 CDIO的基本知识
CDIO是构思（Conceive）-设计（Design）-实施（Implement）-运行（Operate）的简称[1]，构思指的是系统性的构想和思考，包括确定客户的实际需求，考虑技术、企业战略和相关规定的整体过程；设计是把构想通过视觉的形式传达出来的活动过程，包括设计、图纸和描述产品、过程和系统实施的方法和计算等；实施是指从设计到产品的实现过程，包括软件编程、硬件制造、测试和验证等；运行是指产品制造完成之后的过程，包括对系统的维修、保护、改造等。
CDIO模式主张在系统和产品构思、设计、实施、运行的工程教育实践环境中培养工程师的基本能力，创造真实的工程教育情境，使学生理解职业工程师专业工作要求和所需的能力要求，通过改革课程体系、教学方法、教师的实践教学能力等内容，让学生以主动的、实践的、多学科间联系的方式，来掌握深厚的技术知识，理解技术发展对社会的重要性和战略影响，培养所需的知识、能力和态度。
CDIO教学大纲包括四个方面的内容：①技术知识和推理；②个人能力、职业能力和态度；③人际交往能力；④企业和社会环境下，系统的构思、设计、实施及运行。CDIO教学大纲不仅对学生培养所要求的知识、能力和态度做了详细的描述，体现了全面培养的特点，同时也体现了CDIO工程教育方法对工程师综合素质能力培养的要求。
CDIO采用12条标准来描述其教学大纲要求的教育目标，对实施CDIO工程教育模式的指引和评价系统，其具体内容包括：①以CDIO为环境背景；②CDIO教学目标；③一体化的课程设置；④工程概论；⑤设计-制作经验；⑥CDIO实践场所；⑦综合性学习经验；⑧主动学习；⑨教师CDIO能力的提升；⑩教师教学能力的 CDIO项目评估。
基于CDIO的人才培养一般按三个级别的项目[3]进行，一级项目围绕专业核心课程、知识及能力培养要求而设定；二级项目围绕一组核心课程的知识点和能力培养而设计；三级项目为单门课程而设计，旨在增强理解和培养相关能力。其中，一级项目为主线，二级项目为支撑，三级项目与核心课程为基础，将核心课程教育与对专业的整体认识统一起来，并结合项目训练对学生的自我知识更新的能力、人际和团体交流能力，以及对大系统的掌握、运行和调控能力进行整体培养。
2 基于CDIO的Linux操作系统课程改革与实践
Linux操作系统是一门内容多、范围广、应用性强的课程，开在大三上学期或下学期，学时为54学时。传统的教学模式主要是以教师课堂教学（28学时）为主，实践教学（26学时）只是为验证理论课的内容，考核方式亦以试卷成绩为主。这容易导致学生缺少对实验的主动思考，学习积极性不高，工程实践能力较弱。在 CDIO的教育理念和评价标准的指导下，我们对教学目标，教学内容，实践能力和考核方式等进行改革。
2.1 教学目标改革
“在实践应用能力培养与基础理论教学并重，突出工程化实践能力和职业素质培养”的教学理念指导下，结合CDIO教学大纲的四方面内容，我们修订Linux操作系统的教学目标为：“围绕Linux系统产业需求和应用技术，以学生为主导，以项目的全生命周期开发形式，掌握Linux平台项目的构思、设计、实现和运作，全方位培养学生的计算思维能力和工程化实践能力”。
2.2 教学内容改革
根据CDIO标准和Linux课程特点，我们通过减少理论教学，加大实践课时的思路对该课程进行改革，课时分配如表1所示。
2.3 实践教学改革
围绕工程化实践和创新精神培养这一目标，我们通过课内验证性实验，课内设计性实验，课内工程实训实验，课外科技创新型实验的有序衔接，构建了多层次、多形式的Linux实践教学体系[4]。
⑴ 课内验证性实验：在课程中配套的CDIO三级项目，以巩固和加深学生对于特定理论知识点的理解程度。
⑵ 课内综合性实验：强调知识模块的综合应用，循序渐进地强化学生的构思-设计-实施-操作能力。
⑶ 课内工程实训实验，裁减实际Linux项目，以团队化的形式实施CDIO二级项目，着重培养学生的综合性工程能力和团队协作能力。
⑷ 课外科技创新型实验：通过科技竞赛，参与教师横向项目等实际Linux课题，锻炼其工程实践能力和科技创新素质。
CDIO教育模式采取以项目为中心、学生为主体的“做中学”教学模式，因此对于课内综合性实验和课内工程实训实验，我们通过小组的项目立项来调动学生学习兴趣和主动性；通过项目组织，让学生进行项目的分工、计划、协调、沟通，锻炼学生的组织能力、团队合作能力；通过项目执行，让学生进行主动学习，分工合作，来培养学生的分析问题、推理问题和解决问题的能力，进而锻炼其工程化实践能力；通过项目演示和汇报，回答提问，来锻炼学生的文档撰写能力，口头表达能力、应变能力。经过这样一个全生命周期项目，学生的职业素养和实践创新能力，都得到了较大的提高。
2.4 课程考核改革
课程考核以验证性实验、综合性实验、工程实训实验组成，分别占期末考试40%，20%，40%。验证性实验以教师现场检查并提交实验报告形式进行；综合性实验、工程实训实验项目则按照学生自评（20%）、组内互评（20%）、组间互评（20%）和教师评价（40%）的评价指标构成来来分别评价。其中教师评价和组间互评以项 目论文、答辩情况、小组合作分工以及项目演示结果为依据。组内互评和学生自评则按照每个学生在项目中的工作量工作完成情况、工作表现、团队合作情况来进行。
经过以上四个方面的改革，并在2011-2013届本科学生中实施，使学生的学习积极性得到了提高，系统思维能力和分析解决问题的能力得到提升，学生的项目开发经验更加丰富，这为未来工作和就业奠定了基础。
3 结束语
CDIO工程教育理念代表了高等教育的改革方向，如何在课程群和单门课程中设计合适的CDIO二级和CDIO三级项目，是课程改革的关键点。本文仅在Linux操作系统课程中进行了CDIO项目的初步探索，未来将结合地方高校的实际和行业需求，与Linux企业开展深度合作，探索校企共建Linux课程，这也是我们未来研究的方向。
参考文献：
新材料是支撑我国战略性新兴产业的基础材料，是发展先进制造业和高技术产业的物质基础，是全球发展最快和最活跃的科学技术领域之一，其技术和产业的发展水平与规模，已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。蒋士成院士在致辞中指出，高性能纤维与复合材料是战略物资，如果能广泛推广在民用领域的应用，将减少交通工具能耗和二氧化碳的排放，提升制造业的科技水平和竞争力，对“中国制造2025”计划具有重要的意义。
端小平在会上指出，中国化纤行业用不到10年的时间缩短了与发达国家30年的差距，各种高性能品种齐步发展，部分品种质量达到国际中等以上水平。未来，中国的高性能纤维发展将注重在汽车、耐高温过滤材料和航空航天等国防军工领域的应用，重视低成本生产高品质产品和回收再利用技术的研发，加快制定化纤全产业链的标准。
正如东华大学余木火教授所讲，轻质高强材料是“中国制造2025”的核心竞争力之一。面对国外的成熟市场，中国更需要重点培育具有战略意义和中国特色的大市场，与优势产业共同发展。例如中国的汽车产业、大型飞机和高铁的轻量化设计。通过建立设计-材料-制造-评价一体化的研发能力，为整个产业链提供技术支撑。并解决汽车轻量化复合材料需要解决的工程技术问题，即设计与评价能力、低成本自动化量产技术和回收与循环利用技术。
在学术报告环节，来自交通、航天领域的企业嘉宾针对高性能纤维及复合材料的应用现状及未来发展趋势展开深入分析。其中，江苏奥新新能源汽车有限公司总经理史践向与会代表展示了公司在研发轻量化碳纤维复合材料电动汽车的各阶段成果。并表示，奥新电动车的创新核心思想是轻量化，其创新技术主要体现在新电动底盘、新材料应用、新生产工艺、高比能量电池和智能化、网络化车载技术应用。
上海飞机制造有限公司副总工程师刘卫平表示，复合材料在商用飞机上大量应用已是一种趋势，我国商用飞机将大量使用复合材料，带动我国碳纤维及其复合材料在高端应用领域的快速发展。
中国南车株洲时代新材料科技股份有限公司副总工程师姜其斌指出，未来在交通领域，高性能轻量化复合材料将成为重点发展方向。并重点讲解了反应尼龙材料、芳纶蜂窝复合材料、阻燃轻质板材、长玻璃纤维增强热塑性复合材料（LFT）等几种典型高性能轻量化复合材料的工程化研究应用。
在碳纤维、芳纶及复合材料在汽车轻量化应用交流分论坛上，来自吉林硅谷碳纤维、江苏恒神、河北硅谷化工、中复神鹰、泰和新材料、广州汽车集团等企业的专家从低成本碳纤维生产、碳纤维市场分析及企业的对策、碳纤维复合材料在汽车轻量化方面的应用及推广的策略、基于轻量化材料的电动汽车结构设计与创新等内容进行深入探讨。
其中，江苏恒神股份有限公司技术顾问沈真基于市场需求分析，认为航空和工业碳纤维需求决定企业必须具备单条千吨线生产能力才能满足制造商的批量生产要求、实现质量稳定性和降低成本，并且碳纤维复合材料制品研发的特殊性决定企业必须具备从纤维、上浆剂、树脂直至产品开发和设计制造服务的全产业链发展模式。
在功能性纤维开发与应用科技论坛上，来自化纤生产企业、石油化工企业和高等院校等一线科研人员和专家，分别对高模低缩涤纶工业丝、保暖聚酯纤维、氨纶、丙纶等纤维功能性开发及其应用进行了学术交流。
搭建化纤产业创新升级和跨界融合的合作平台
7月16日，2015中国纺织工程学会化纤专业委员会学术年会在萧山同地召开。年会以“创新驱动、跨界融合、绿色转型和智能发展”为主题，举办“高性能纤维及复合材料科技论坛”和“生物基化学纤维及原料科技论坛”，同时揭晓了“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”获奖优秀学术论文，并举办获奖论文专题报告。
作为全球化纤界唯一的学术技术奖，“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”优秀学术论文奖自2013年设立以来，累计收集论文637篇，已评出一等奖 2 名，二等奖25名，三等奖47名，优秀奖143名。“超高分子量PPTA树脂及其高模量芳纶纤维的结构与性能”、“干法纺丝制备聚酰亚胺纤维及其结构与性能”、“低成本碳纤维制备新技术 ―― 增塑熔融纺丝法制备PAN纤维及其结构性能研究”、“轶纶？聚酰亚胺纤维的性能及在滤料中的应用”、“聚乳酸生物质纤维的研发、产业化及发展建议”等几十项化纤前沿新技术、创新成果得到业内高度关注并在行业推广，为化纤行业科技实力提供了战略支撑，推动了行业的科技进步。
在高性能纤维及复合材料科技论坛上，各位专家学者主要围绕国产碳纤维炭化装备的发展现状与趋势、连续玄武岩纤维产业发展规划、耐高温吸波碳化硅纤维的设计合成与性能、电纺纳米丝球结构聚醚砜的研制及其低阻过滤性能等研究方向进行深入交流。
关键词:应用型人才培养;课程体系;模块化教学体系;人才培养模式;企业实训
经济社会的发展需要大量既有扎实理论基础又有较强实践能力的计算机软件应用型人才,而国内许多应用型高校的计算机软件相关专业仍延续着研究型高校的人才培养目标与模式,过分强调理论知识的系统性教授,缺少对学生工程能力和职业素质的训练,毕业生的专业能力与软件产业界的需求往往存在较大的脱节,难以快速融入现代IT企业的运作,一方面用人单位觉得软件人才匮乏;而另一方面有相当多的毕业生却找不到合适的岗位。因此,应用型高校必须主动适应经济社会发展对具有创新能力的软件工程应用型人才的需求,明确专业能力培养目标及其内涵,探索能力培养的方法与途径,构建与软件产业需求相适应的软件工程专业教学体系与教学模式[1-3]。
1软件工程专业人才培养规格
1.1专业人才培养目标
培养具有良好的科学与工程素养,系统掌握计算机基础理论、软件开发、软件管理等计算机应用技术,能运用工程化方法、技术和工具从事软件分析、设计、开发、维护等工作,具备工程项目的组织与管理能力、团队协作能力的高级应用型软件工程人才。
1.2专业人才能力分析
应用型人才的主要任务是将成熟的技术和理论应用到实际的生产和生活中,其培养的关键是强调对学生专业核心能力的培养[4]。对于应用型软件工程人才,其专业核心能力包括以下几个方面。
1) 软件分析与设计能力。掌握用户需求调研和需求分析方法,能够将需求转换为系统的设计;掌握结构化和面向对象分析方法与设计方法,熟悉常用的软件分析与设计开发工具;熟悉UML建模技术和常见的软件设计模式;能够设计和定义软件构架、模块划分的接口协议;具备数据库结构设计能力;能够运用相关工具进行模块的详细设计;能够设计用户界面;具备用户需求说明书、软件规格说明书、概要设计说明书、数据库设计说明书、详细设计说明书等软件开发文档的撰写能力。
2) 软件实现能力。掌握结构化程序设计技术和面向对象程序设计技术,至少熟悉一门高级语言编程技术;熟悉常用的IDE开发工具,掌握软件的编辑、编译、运行和调试技术;掌握Web程序设计技术,熟悉HTML语言、JavaScript语言、Java EE和.Net等常见Web应用构建技术,具备界面设计、脚本编程、业务逻辑编程和系统部署能力;能够运用开发工具的联机帮助来解决编码问题;能够运用打包工具制作产品的安装程序,能够编写用户使用手册、安装说明等文档;能够将子系统集成为一个完整的系统,并能在集成过程中优化系统;能够配置系统调试环境,具备关键代码性能优化的能力;熟悉数据库编程技术,具备应用SQL语言对MSSQLServer、Oracle、DB2等常见数据库进行数据操作的能力;掌握数据库系统的安全保护技术和性能调优技术;掌握Linux、WinCE、Android等常见平台下的嵌入式开发技术;熟悉嵌入式应用软件的编程、调试、部署技术;具备硬件驱动程序开发能力。
3) 软件测试能力。掌握常见的单元测试、集成测试、性能测试和回归测试技术;掌握常用的白盒与黑盒测试方法,具备测试用例的设计能力;掌握常用的软件测试工具;熟悉实际的软件测试流程,能够搭建测试环境;掌握软件测试管理技术,具备软件测试计划、软件测试报告等测试文档的撰写能力。
4) 工程综合能力。熟悉RUP、XP等常用软件开发过程模型,具备针对具体项目选择适当模型的能力;掌握项目范围界定、计划制订及进度监控技术;掌握软件配置技术,能够使用配置管理工具;掌握软件开发风险评估与控制技术;掌握常用的软件项目管理工具;能够基于用户的反馈情况进行软件产品的维护,并能对用户进行培训;具备软件开发计划、可行性分析报告等项目管理文档的撰写能力。
2提升软件工程专业能力培养途径
2.1改革人才培养模式
建立“2+1+1”三段式期制的人才培养模式,同时坚持工程能力和素质培养4年不断线的原则,将工程项目教学法贯穿整个教学环节,提高学生的学习兴趣,增强学生的工程意识,强化工程实践能力。
前4学期“重基础”,即重点完成对学生专业基础知识和基本技能的培养。通过强化数理基础模块和专业基础模块教学,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握,为后续的专业模块学习和工程能力的培养打好基础。从第二学期开始为每位学生配备校内专业指导教师,负责对学生在校期间的学习、专业选择、学习进程规划和学习方法等进行指导。
第5学期是在大二结束时安排一个企业实训学期(企业实训I),即通过适当压缩原第4学期教学周数,从而形成一个包括暑假在内共12周的第5学期(变传统的8学期制为期制)。作为第一阶段的企业实训,主要是培养学生的软件测试能力,并对软件的工程化开发流程形成清晰的认知。同时,该阶段也能使学生学习和实践软件企业的管理运作,熟悉业务流程及项目开发流程。作为校企联合培养第一环节,该阶段由企业安排资深工程师作为企业指导老师,对学生在现场实践期间进行指导。自此,针对每位学生的“双导师”指导模式正式形成。
第6、7学期“精方向”,即在双导师指导下,学生在特定的专业方向进行深入学习。采取基于项目的教学模式和以问题为导向的探索式学习模式,培养学生从工程全局出发、综合运用多学科知识、结合各种技术和现代工程工具解决工程实际问题的能力,同时培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣。另外,通过加强与软件企业合作,完善双方模块的学分认证标准。学生在此环节获得的学分双方互认,并颁发相关证书,从而将软件行业所需要的专业能力融入人才培养体系。
第8、期“强工程”,学生将利用一年时间到企业进行项目实训和做毕业设计(论文),通过企业项目实训和毕业设计(论文)等工程实践环节,强化学生从事工程实践所需的专业技术能力,进一步锻炼学生的工程实践能力和独立工作能力。毕业设计(论文)的选题要求来源于企业,做到100%真题真做。
2.2构建模块化教学体系
2.2.1模块定义
应用型人才应该具有运用科学理论知识和方法来综合分析、解决问题,以及将解决方案付诸实施的实践能力,而传统的教学体系以课程为教学单位,教学内容存在重知识体系而轻社会需求,重知识传授而轻能力培养等问题。为此,围绕应用型软件工程人才的专业核心能力,通过将理论教学与工程实践紧密地结合在一起构成“模块”,以取代传统教学体系的“课程”。“模块”作为面向专业能力培养最小的教学构成单位,是围绕特定能力培养相关教学活动的有机组合,具有可重组性和教学内容的非重复性,其对应能力的培养环节连贯、递进,可适应不同类型软件工程师的培养需要。
2.2.2构建思路
软件工程专业模块化教学体系构建要求从传统的知识输入为导向的课程体系构建,转变为以能力输出为导向的模块体系构建。“知识输入为导向”指的是以学科体系为导向,构建课程体系;“能力输出为导向”指的是以岗位需要的专业能力为导向,构建模块化教学体系。基于“面向专业能力需求反向推导”
的思路,即通过对IT企业相关岗位群的调查与分析,确定学生应该具备的专业能力,再将抽象的专业能力具体化为能力要素,对一组相关的能力要素进行优化整合形成能力单元,围绕一组特定的能力单元及其对应的知识单元的培养(知识点的组合)设计相应的教学活动,从而形成“模块”。通过若干个相关模块的有机搭配构成软件工程专业应用型人才培养所需的模块化教学体系,从而将传统的按学科知识体系构建专业课程体系,转变为按专业能力构建模块化教学体系(如图1所示)。
模块化教学体系以专业能力为主线,将理论教学和实践教学有机结合,强调知识和方法如何运用于实际工程领域。在模块化教学体系中,一个模块针对特定的能力单元设置,一项专业能力的培养可由一个或若干个模块来支撑。模块化要求人们转变思维方式,即要适应从“专业课”到有功能性单元的“模块”的转化,对传统课程体系的教学内容进行拆散、揉和与优化,以面向能力培养构建模块的教学内容。如将原有的Java语言程序设计、SQLServer数据库等课程中的高级应用和难点部分进行整合,设置Web应用系统开发模块,重点培养基于Web平台的应用系统设计开发能力。模块既包含理论知识的讲授,又有工程实践训练,采用典型的真实工程项目,对学生的工程能力进行培养。
2.2.3进程安排
在软件工程专业模块化教学体系参考教学进程
中,执行计划总学分为180学分。第1至4学期主要学习公共基础模块和专业基础模块;第6、7学期在校学习专业模块,第5、8和期到企业进行实训,结合工程实际完成项目实训和毕业设计(论文)。教学进程如表1所示。
2.3引入企业实训环节
软件工程专业能力的获取是在运用智力、知识、技能的过程中经过反复训练而形成的[3]。为此,围绕提升学生的软件测试能力、软件实现能力、软件分析与设计能力和工程综合能力这4项专业核心能力,分阶段设置3个独立的企业实训学期(如表2所示),使学生置身于真实的企业场景、管理制度、竞争压力、团队协作等环境之中,以培养学生软件开发、团队合作以及项目管理的能力。
1) 企业实训I,安排在第5学期。通过适当压缩原第4学期教学周数,从而形成一个包括暑假在内共12周的第5学期(变传统的8学期制为期制)。作为第一阶段的企业实训,主要是培养学生的软件测试能力,并对软件的工程化开发流程形成清晰的认知[5]。
2) 企业实训II,安排在第8学期。通过将原大三下学期的暑假与大四上学期结合,得到一个约28周的第8学期,作为第2阶段的企业实训,用于强化学生软件的实现能力和分析与设计能力。为了使学生能在特定的软件开发领域获得深入训练,形成个人的专业特长,该阶段应分不同的方向(如Java、.Net及嵌入式软件等方向)在相应的企业进行。
3) 企业实训III,安排在第期(原大四的下学期),按一个标准学期的20周设置,并与毕业设计相衔接。针对实际项目(产品),由学生组成项目组,负责整个项目(产品)开发的全过程,并按企业或用户要求对项目(产品)的完成情况进行评估并答辩,根据项目(产品)中每位学生完成情况确定其毕业设计等次。
以上的企业实训方案很好地体现了分步进阶的专业能力培养原则,它对学生软件专业能力提升的思路是:以软件测试技术与技能训练为主的能力培养以软件实现技术与技能训练为主的能力培养以产品或系统构建能力培养为主的能力培养以综合项目解决方案制定为主的能力培养以适应社会并能够独立完成产品/系统研发工作为主的能力培养。同样,对于各个阶段企业实训内容的安排,也是按照由浅入深、由单项到综合的方式,层层递进地实现能力的渐进培养。另外,企业实训的各个阶段均设置考评环节,并按企业对应岗位的技能要求对学生进行能力考评,对应关键能力培养的企业实训环节(如软件实现能力),不合格者将要继续本阶段的训练,直到能
力考评达标为止。各阶段的企业实训环节均有对应学分,学生必须修满相应学分,方允许毕业。
3结语
新建应用型本科高校在培养人才目标、生源和师资力量方面与传统综合性重点大学有显著差异,因此,不能简单地继承和延续综合性重点大学的培养目标和培养模式,而必须主动适应经济发展对具有创新能力应用型人才的需求,充分发挥自身的优势和特点,在特色中求生存、求发展。近年来,合肥学院软件工程专业按照“重基础,精方向,强工程”的基本原则,建立了“2+1+1”三段式期制的人才培养模式,实行了3学期的企业实训环节,同时,提出通过将传统的、按学科知识体系构建专业课程体系,转变为按专业能力体系构建专业模块体系,并紧密围绕模块体系展开系列教学改革,如编著适应模块化教学需要的特色系列教材、建立多元化的师资队伍、引入校企合作及模块互换学分互认机制等。几年来的教学实践证明,采用模块教学体系在培养企业真正需要的、具有创新意识和国际化视野的软件工程师方面取得了良好的效果,对于保证应用型人才培养目标和培养要求的实现具有重要的借鉴意义。
参考文献:
[1] 陈旭东,卢苇,赵宏,等. 软件工程特色专业建设探索[J]. 计算机教育,2008(8):46-48.
[2] 叶立青,吴晓蔑. 应用型本科生培养模式的创新与构建[J]. 吉林工学院学报,2003,23(1):16-17.
[3] 胡智喜,唐学忠. 计算机科学与技术产学研结合应用型人才培养模式的探索与实践[J]. 电脑知识与技术,2008,3(8):1751-1752.
[4] 郭建东,刘乃琦,刘贵松,等. 软件技术教学内容与教学模式研究[J]. 学科建设与教学研究,2005(3):19-22.
[5] 檀明,袁,钟伯成,许强. 借鉴德国FH的应用型计算机专业人才培养模式改革[J]. 电脑知识与技术,2010,6(13): 3431-3433.
Software Engineering Talents’ Cultivation in Capability-oriented Mode
TAN Ming, ZHANG Xiang-dong, XU Qiang, LIU Deng-sheng
(Department of Computer Science and Technology, Hefei University, Hefei 230601, China)
台州学院生物工程技术专业培养的目标就是培养掌握扎实生物理论基础，实践能力强的工程技术人才，侧重于工程能力、实践能力的培养。近几年来，专业先后与海翔药业、华谱新创、博盛生物科技有限公司、艾特生物药业有限公司等公司合作，取得了良好的办学效益。
2构建面向企业的应用型
“订单式人才培养模式”本着适度超前培养、立足地方经济发展、面向企业培养实用创新人才培养的目标，从2012年开始，我们对教学各环节进行改革，建立实用型的“订单式人才培养”课程体系。
2.1改革人才培养计划设置，构建“订单式人才培养模式”
在课程设置上，本着应用型人才的培养目标，对传统的人才培养计划进行了必要的修改，教学模式设计为“订单式人才培养模式”，即校企合作培养模式，培养的学生在企业实习，完成毕业论文，并最终留在企业工作。在大学本科总共四年的教学过程中，前三年主要是课程的学习，其中第一、二学年，学生主要进行公共基础课及专业基础课的学习，目的是使学生能够有扎实的理论基础，为将来的专业课学习进行必要的准备，同时，在第二个学年一开始，会对大二的学生分配导师，即依据导师科研介绍和指导，再根据学生对导师科研方向的兴趣、意愿以及对未来发展的方向，学生自行选择导师，在接下来的时间里面除了要完成专业课程以外，还要在业余时间参与导师的科研项目，这不仅提高学生的动手能力以及增加学生的自主性和创造性，同时为学生进入企业工作实习奠定了基础;第三学年上半年，将开设专业方向课，学生可根据自己的意愿，来选择不同方向的专业选修课，进入下半年，我们会根据订单企业的需要，开设专门针对企业所需的选修课，采用小班教学，专门针对该企业的学生进行授课，补充学生进入企业进行生产所缺的知识;进入第四学年，前半年，学生在企业实习，并在企业完成毕业论文，学校以及企业都会给实习学生配置导师，共同指导学生完成毕业论文，让学生在实际生产中，不断提高和进步，大四后半年，学生在学校撰写毕业论文并完成答辩。
2.2教学内容的改革与创新
2.2.1因材施教，精心选择并合理安排教学内容
生物工程专业是一门综合性学科，涉及知识点较多，因此，我们将系统的开设与本专业有关的课程，如微生物学、生物化学、分子生物学、高等数学、发酵工程、生化工程等。同时，我们在进行课程设置时，增加了主干课程的课时量，让学生充分认识到课程的重要性。教材是教师与学生之间教与学的桥梁，是引领学生掌握生化工程的工具，然而，如果教材选择太深，将增加学生的厌学情绪，不利于生物工程人才的培养，结合台州学院学生能力以及台州特有的经济发展模式，选择具有系统、完整的知识体系和反映本学科领域最新成就的优秀教材，是保证教学质量的关键。在课程实施的过程中，坚持“以生为本”的教学思想，内容完全按照生产工艺流程实际进行;同时十分注意生物工程领域不断出现的新理论、新工艺、新技术和新成果，通过阅览国内外专业期刊、杂志、浏览专业网站，及时将新知识介绍给学生，使教学内容更加充实，开拓学生视野，提高学生学习兴趣;在教学方式上，我们运用多媒体把教学中的难点内容通过动画、图片等形式分解，使抽象的内容具体化、直观化，对较易理解、篇幅较大的工艺流程和操作技术，制作成动画或将工厂实际生产的工艺过程及操作要点制作成光盘，穿插于教学中;在学期末，安排2～3节课，学生上讲台，结合生物工程理论知识、企业实习以及自身操作实践，对自己感兴趣的产品工艺或者实践过程中总结的经验进行介绍，增加课堂的互动性以及学生上课的积极性。
2.2.2教学与实践互动，增加学生对生化工程知识的主客观认识
为了提高学生对生物产业的认识并强化他们的工程化概念，在学期中间阶段，学院专门安排了2周的参观实习，安排学生到台州当地典型的发酵生产企业，了解工厂基本生产方法，熟悉工程方向的基本流程;同时，给学生安排任务，要求每个学生必须围绕企业的生产工艺，完成实习报告，并要求在课程结束后上交，作为平时成绩。该方法不仅使学生带着任务去熟悉生产工艺，培养学生的生产实践技能和基本的工程意识，为今后学生走上工作岗位打下良好的基础和必要的实践技能，同时，让学生在后续理论的学习中，带着问题去学习，增加学生的学习兴趣，达到较好的教学目的。
2.3建立实习企业进出机制，加大实习、见习基地建设力度，注重实习教学效果
关键词：工程中心 产学研合作 实践创新能力
大学生的实践与创新能力的培养和提高一直是教育工作者，特别是教育管理部门十分关注的重要课题①②。近年来，国内一些重点高校与企业联合建立省、市级工程技术研究中心，搭建平台，实现了产、学、研的有效结合，为地方科技、经济发展做出了巨大的贡献。目前，这些工程中心通过建设及运行，已拥有了丰富的技术成果、先进的仪器设备、优秀的技术人员及优良的企业资源。高校作为这些工程中心的建设单位或者共建单位，不仅要考虑如何为企业解决更多的技术问题，还应考虑怎样利用工程中心的各类资源来培养学生的实践与创新能力。例如，南京林业大学利用与华机集团合作共建的省级制浆造纸技术研发中心在为制浆造纸行业培养实践创新人才方面取得了良好的效果③。随着各类校企共建的省、市级工程技术研究中心逐渐增多，如何利用工程中心平台资源来培养学生的实践与创新能力成为了一个值得深入研究的课题。
一、利用工程中心平台资源提升大学生实践与创新能力的可行性
一方面，高校利用工程技术研究中心丰富的平台资源，可将科研与教学有机融合，将科研成果及相关技术发明专利转化为实践创新教学内容，把学科前沿的最新研究信息、动态及成果引入课堂，加深学生对相关专业最新进展的了解，强化学生的动手能力及创新意识，实现从科学知识型向科学知识实用技能型的转变；另一方面，利用中心丰富的企业资源，让学生到企业参加生产实践，与技术工人交流学习，不仅可以使学生学习到企业生产流程的相关知识，同时还能了解到企业的生产管理方式，这对于提升学生的实践与创新能力有着重要的推动作用。
二、利用工程中心平台资源提升大学生实践与创新能力的思路与方案
我们经过一年多的探索与实践，利用校企共建的“石家庄市建陶工程技术研究中心”为综合平台，在提高学生的实践与创新能力、优化人才培养方案等方面开展了深入的研究与探索。具体的思路与方案如下。
1.在广泛调研的基础上，吸取国内外在校企合作共建工程技术研究中心的建设经验，同时结合我校的实际情况，对材料工程技术专业课程安排进行分析，并结合材料工程技术专业特点及不同年级学生已有的知识基础，确定项目研究实施方案，将丰富的平台资源与课堂教学、实践环节及生产实习进行有效融合。
2.在课题教学方面，结合学生的知识及能力基础，选取工程中心适合的项目成果、专利成果，在内容上经适当调整，在《无机非金属材料工学》《纳米材料》等专业课程的相应章节进行讲授。例如，在《无机非金属材料工学》第十三章第四节釉料及色料部分，将工程中心研发的纳米抗菌釉料、低温快烧纳米釉料、结晶釉料以项目教学法的形式进行讲授，既利于学生对基本概念及生产工艺的理解，又激起了学生学习专业技能的兴趣。
3.在实践教学环节方面，选取部分相关成果作为科研训练、综合实训等实践环节的题目，在实践过程中加深学生对理论知识的理解，提高学生动手能力。同时，鼓励学生利用课余时间，以第二课堂等形式参与到工程技术研究中心科研课题的研发过程中，可以让学生在项目研发过程中经历查阅资料、设计实验、进行实验、分析结果、调整实验等多个环节，充分锻炼学生的自主分析问题、解决问题及灵活运用专业知识的能力。
4.在生产实习方面，利用工程中心的企业资源建立起学生的生产实习基地，让学生有更多的机会深入企业生产一线，通过直接参与实际生产操作，增加学生与企业的沟通与了解，这样不仅可以激发学生努力学习专业知识的热情，还可以培养学生的创新意识，提升创新能力。
三、取得的效果及经验
通过该项目的实施，在综合平台建设、实践创新人才培养、双师型师资队伍建设方面均取得了显著的成绩。其中，在综合平台建设方面，我校与高邑县力马建陶有限公司共同建设的“石家庄市建陶工程技术研究中心”于2013年12月通过河北省科技厅验收，由市级的工程技术研究中心晋升为“河北省建陶工程技术研究中心”，一跃成为我省唯一一家建筑陶瓷方面的省级工程技术研发中心，使得该校企共建的工程技术研究中心在研发能力、工程化、产业化能力方面得到大幅度提升。通过该项目的实施，人才培养质量得到了显著提高。一年多来，有8名学生发表了学术论文，其中SCI收录论文4篇；参与申报相关发明专利2项；获得院级大学生课外科技作品竞赛二等奖1项、校级大学生课外科技作品竞赛优秀奖1项。同时，教师的教学水平、科研能力也得到了大幅度提升，项目组成员一年来获得国家自然科学基金项目1项、河北省自然科学基金项目1项、石家庄市科技计划项目2项，共发表相关学术论文10余篇，获得科技奖励1项。
通过项目的实施，我们逐渐认识到：将工程技术研究中心综合平台的建设与学生的实践和创新能力的培养以及教师的教学与科研创新能力的提升紧密结合，建立起“中心建设―人才培养―科技创新”的良性互动模式，对于学生、教师以及工程中心的发展都将起到极大的促进作用，三者的共同发展必将培养起一批动手能力及创新能力强的学生群体；打造出一支理论功底扎实、研发能力强的双师型师资队伍；建设成一个技术水平高、产业化能力强的工程技术研究中心。
注释：
①原长洲.浅谈如何提高材料类专业大学生的创新就业能力[J].黑龙江科技信息，2012（4）：154.
②陈建中，赵剑曦，黄长沧，林树坤，高绍康，李荣华.以科研训练为主线培养研究型人才[J].中国大学教学，2005（5）： 30-32.
③罗晓曙，宋树祥，邹艳丽.校企共建电子与通信专业校内“工程技术研究中心、专业实习基地”的探索与实践[J].高教论坛， 2012（8）： 35-37.
基金项目：本文系“石家庄学院校级教学改革研究项目”的研究成果。
一、现行高等工程教育课程体系面临的问题
课程是大学培养人才的主要载体，是教育目标实现的手段。课程设置是根据特定的教育培养目标，组织和编排课程的系统化过程，它受一定的教育目标与教育价值观的决定和制约［1］。课程设置是由某种预定的课程内容和知识进程所构成教学集合。当代高等工程教育的目标就是培养集综合的知识背景、整体性的思维方式、较强的工程实践能力，以及职业道德和社会责任感于一身的工程师。这一目标决定了高等工程教育课程设置必须与社会工程实际需求相契合，以保证课程的综合性与实践性。正如布鲁贝克所说：“由于高等教育越来越被指望能运用高深学问去解决社会问题，因此，决定课程结构的应该是应用型学科而不是传统学科。”因此，不能忽略的是在课程设置时应围绕一定的培养目标，按照一定的设置原则进行。但是，当前我国高等工程教育无视大工程观的实践特点，忽视综合性与实践性，具体表现在以下三个方面：
（1）课程安排缺乏创意、课程内容缺乏综合性。在以往的工程专业教育中割裂了知识的整体性，这就使得高等工程教育所培养的人才也打上了过分专业化的烙印。不注意学科、专业之间的联系沟通，造成我国高等工程教育长期以来还没有从根本上摆脱“狭窄于技术”和“技术上狭窄”的困境，而高等工程教育课程改革方向不仅要求将各种有关技术学科进行整合，而且这种整合必须在政治、经济、人文、环境、法律等“大工程教育”系统中进行。通过更加综合化的课程来实现工程本身的系统性和完整性。反观我国高等工程教育的课程建设，尽管改革已经进行了20余年，但至今仍未解决课程体系中存在的根本问题。长期以来，我国教育界受前苏联教育模式及课程价值观的影响，习惯于按照人类的学科体系从系统性和科学性出发组织课程及内容，而较少从人的认识过程的实际需求和任务出发进行考虑。这就造成原有的课程体系基本没有改变，依然维持公共基础课、专业基础课和专业课顺序的三阶段模式。从方法论上讲，工程教育的理论课程教学与实践课程教学如何进行，理论课与实践课、基础课与专业课的设置顺序如何安排，都是工程教育教学中非常重要实际的问题。茅以升先生的“习而学”教学模式，是一种有异于人们惯常思维的课程设计思想，即主张：为了遵从工程教学的特性，实践教学可以放在理论教学的前面，专业课程也可以在基础课程前面设置。它的精髓在于理论与实际的紧密结合，其本质特征是强调实践基础上的理论化。先习后学，再习再学，实习与理论相结合。传统的课程设置相对独立，综合性课程非常少，课程建设和课程改革一般都在各门课程的内部进行，学科壁垒依旧牢不可破。所谓系列课程和课程群建设还只是把相关的课程机械地组合在一起，并未真正地建立起课程间的联系，更谈不上通过整合教学内容形成新的课程。要解决这一问题，现代工程教育的课程设置就要充分考虑到学科的交叉与融合，打破学科壁垒，把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体，为学生提供综合的知识背景，以利于复杂工程问题的解决。
（2）重理论、轻工程。与西方工业发达国家的工程教育相比，我国高校普遍缺乏与工业界的紧密联系，而且这个“先天不足”的问题一直没有得到根本改善。高等工程教育过于重视课堂教学，以灌输理论知识为主，过分强调理论知识的正确性与严密性而忽视工程技能的培训，造成“工程化”不足，严重影响了教学实验、生产实习与毕业设计等实践教学环节。实践教学仅仅被认为是理论学习的附属品，实行“弹性”学时，教学时间经常被削减、挤占和挪用。这种重“学”轻“术”的现象导致学生的实践动手能力差，而且更严重的后果是使学生越来越习惯于被动地接受知识，缺乏独立思考和提出不同见解的能力，与创新教育的宗旨背道而驰［2］。
（3）教学评价的指针失衡。当前，国家对高校水平的评价，不是依据学校的层次和定位，而是用硬性统一的标准，这对高校的课程建设产生了严重的负面影响。很多教师不重视自身授课质量的精雕细琢，而是把主要精力放在出科研成果上。
二、面向工程教育的课程体系改革目标
世界各国课程体系改革的主要趋势是课程的多样化、综合化、实用化、现代化、个性化等。我国高等工程教育课程体系既要体现高等工程教育的一般需求，又要反映不同专业的特殊需求，既要体现统一性，又要反映出多样性，既要体现社会的需求、学科体系，又要反映学生的特点（个人的价值取向）。确立培养目标就明确了课程的内容与结构，决定了高等工程教育课程设置必须与社会工程实际需求相契合，以保证课程的综合性与实践性。高等工科院校的培养目标是高等工程教育目的的体现，具体落实在专业培养目标之中，是人才定向、课程调整的重要杠杆。在以专业来培养人才的模式下，高等工程教育课程体系主要体现在专业培养计划和方案中。对任何专业来讲，培养目标是随着不同时期的要求和社会的发展而变化的，要求有与之对应的课程结构，且该课程结构应能全面体现培养方案所要求实现的培养目标和宗旨，并能形成一个完整统一的课程体系。针对当前高等工程教育课程体系中所存在的问题，笔者认为新的设置方案须注意课程体系的综合性、实践性、应用性，要构建一个有利于学生知识获取与应用知识能力、实践能力与创新能力培养的能力培养体系，以及一个有利于养成良好思想道德素质、文化素质、专业素质、身心素质的素质教育平台。
三、面向工程教育的课程体系构建
课程体系的构建是一项复杂的系统工程，这里仅基于面向全面工程教育对课程体系的改革做初步探索。
（1）课程内容需以全面工程教育理念设置。在科学技术突飞猛进的今天，必须明确高等工程教育的培养目标是高级工程技术人员。工程本身是关于科学知识及技术的开发应用，是满足社会需求的一种创造性的实践，工程教育就意味着实践教育。世界上众多高等工程教育者提出“回归工程实践”，强调“实践才是工程专业的根本”，这就要求高等学校的课程设置更加重视学生工程实践能力的培养。高等工程教育不应该过分强调基本理论知识的学习，避免在理论课方面求全求深，而应重视工程实践课程，加强理论课与实践课的融合，改变理论与实践脱节的局面。促成理论课与实践课之间相互支持、相互促进，要将“阶梯型”课程结构改变为“渗透型”课程结构。所谓“渗透型”课程结构，就是指理论课程教学中渗透进实践内容，将实践环节融入到理论课程中去。在基础课、专业基础课、专业课的传授中紧密联系实际工作案例，安排定向的专业实践活动，使学生所学的知识真正能解决实际工程问题。强调实践就是要让学生尽可能地获得从事解决工程实际问题的经验，多参与实践活动，保证实践课程的质量。
（2）加强高等工程教育的课程实践化。高等工程教育必须强化学生实践能力的训练，这是保证工程教育人才培养质量的关键。因此，在课程体系的构建中，要认真研究新形势下教育教学与社会和工程实践相结合的内容与形式。加强对实践教学环节的统筹规划，完善专业实践、工程实践和社会实践相结合的综合训练性实践教学体系。加大专业实践教学创新改革的力度，加强设计性、综合性实验及课程设计等在课程体系中的比例，树立设计在工程教育中的核心地位。在实践教学环节中，要严格规范考核管理，提高课程设计、毕业设计（论文）、实习、社会实践活动的质量和效率。毕业设计（论文）应着重于加强现代设计思想、方法和创造能力的综合训练，提高学生综合应用所学知识进行工程设计的能力；课程设计等设计教育应着力于培养学生掌握设计的方法及分工协作的精神，活化所学知识，使培养学生的工程意识、动手能力、分析能力、综合能力、创新品质、自学能力等真正落到实处。同时，为保证学生在校学习期间能直接深入企业进行工程技术实践，学校要努力加强与企业的合作，建立与相关企业的稳定联系。
我自己是学化学的，从事学化学、教化学、研究化学也几十年了，但现在似乎有点儿不太认得了。我觉得世纪之交，大家要重新有一个认识，认识学科本位的问题。
一门科学的内涵和定义至少有四个属性：
整体和局部性科学是一个复杂的知识体系，好比一块蛋糕。为了便于研究，要把它切成大、中、小块。首先切成自然科学、技术科学和社会科学三大块。在自然科学中，又有许多切法。一种传统的切法是分为物理学、化学、生物学、天文学、地理学等一级学科。近年来又有切成物质科学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、能源科学、生态环境科学、纳米科学、认知科学、系统科学等的分类方法。化学是从科学整体中分割开来的一个局部，它和整体必然有千丝万缕的联系。这是它的第一个属性。
学科之间的关联和交叉如果把科学整体看成一条大河，那么按照各门科学研究的对象由简单到复杂，可以分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游科学，化学是中游科学，生命科学、社会科学等是下游科学。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很大。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科学之花，可以接下游科学之木”。具有上游科学的深厚基础的科学家，如果把上游科学的花，移植到下游科学，往往能取得突破性的成就。例如1994年诺贝尔经济奖授予纳什，他在1950年得数学博士学位，1951-1958年任美国麻省理工学院数学讲师、副教授，后转而研究经济学，把数学中概率论之花，移到经济学中来，提出预测经济发展趋势的博弈论，因而获得诺贝尔经济奖。
发展性化学的内涵随时代前进而改变。在19世纪，恩格斯认为化学是原子的科学(参见《自然辩证法》)，因为化学是研究化学变化，即改变原子的组合和排布，而原子本身不变的科学。到了20世纪，人们认为化学是研究分子的科学，因为在这100年中，在《美国化学文摘》上登录的天然和人工合成的分子和化合物的数目已从1900年的55万种，增加到1999年12月31日的2340万种。没有别的科学能像化学那样制造出如此众多的新分子、新物质。现在世纪之交，我们大家深深感受到化学的研究对象和研究内容大大扩充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世纪的化学是研究泛分子的科学。
定义的多维性一门科学的定义，按照从简单到详细的程度可以分为：(1)一维定义或X-定义，X是指研究对象。(2)二维定义或XY-定义。Y是指研究的内容。(3)三维定义或XYZ-定义。Z是指研究方法。(4)四维定义或WXYZ定义，W是指研究的目的。(5)多维定义或全息定义。一门科学的全息定义还要说明它的发展趋势、与其他科学的交叉、世纪难题和突破口等等。这样才能对这门科学有全面的了解。下面以化学为例加以说明。
化学的一维定义
21世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿照泛太平洋会议等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象。它可以分为以下十个层次：(1)原子层次，(2)分子片层次，(3)结构单元层次，(4)分子层次，(5)超分子层次，(6)高分子层次，(7)生物分子和活分子层次，(8)纳米分子和纳米聚集体层次，(9)原子和分子的宏观聚集体层次，(10)复杂分子体系及其组装体的层次。
化学的二维定义化学是研究X对象的Y内容的科学。具体地说，就是：化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律，相互关系和应用的自然科学。
化学的三维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容的科学。化学的研究方法和它的研究对象及研究内容一样，也是随时代的前进而发展的。在19世纪，化学主要是实验的科学，它的研究方法主要是实验方法。到了20世纪下半叶，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了，它的研究方法有实验和理论。现在21世纪又将增加第三种方法，即模型和计算机虚拟的方法。化学的四维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界，但现在应该增加一个“保护世界”。化学和化学工业在保护世界而不是破坏地球这一伟大任务中要发挥特别重要的作用。造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然的趋势。21世纪的化工企业的信条是五个“为了”和五个“关心”：为了社会而关心环保;为了职工而关心安全、健康和福利;为了顾客而关心质量、声誉和商标;为了发展而关心创新;为了股东而关心效益。
化学的多维定义———21世纪化学研究的五大趋势
1、更加重视国家目标，更加重视不同学科之间的交叉和融合在世纪之交，中国和世界各国政府都更加重视国家目标，在加强基础研究的同时，要求化学更多地来改造世界，更多地渗透到与下述十个科学郡的交叉和融合：1数理科学，2生命科学，3材料科学，4能源科学，5地球和生态环境科学，6信息科学，7纳米科学技术，8工程技术科学，9系统科学，10哲学和社会科学。这是化学发展成为研究泛分子的大化学的根本原因。所以培养21世纪的化学家要有宽广的知识面，多学科的基础。
2、理论和实验更加密切结合
1998年，诺贝尔化学奖授予W.Kohn和J.A.Plple。颁奖公告说：“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具，将化学带入一个新时代，在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”所以在21世纪，理论和计算方法的应用将大大加强，理论和实验更加密切结合。
3、在研究方法和手段上，更加重视尺度效应
20世纪的化学已重视宏观和微观的结合，21世纪将更加重视介乎两者之间的纳米尺度，并注意到从小的原子、分子组装成大的纳米分子，以至微型分子机器。
4、合成化学的新方法层出不穷合成化学始终是化学的根本任务，21世纪的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成，目的在于得到能实际应用的分子器件和组装体。合成方法的十化：芯片化，组合化，模板化，定向化，设计化，基因工程化，自组装化，手性化，原子经济化，绿色化。化学实验室的微型化和超微型化：节能、节材料、节时间、减少污染。从单个化合物的合成、分离、分析及性能测试的手工操作方法，发展到成千上万个化合物的同时合成，在未分离的条件下，进行性能测试，从而筛选出我们需要的化合物(例如药物)的组合化学方法。
5、分析化学已发展成为分析科学分析化学已吸收了大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学的方法，发展成为分析科学，应用范围也大大拓宽了。分析方法的十化：微型化芯片化、仿生化、在线化、实时化、原位化、在体化、智能化信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化和单分子化。单分子光谱、单分子检测，搬运和调控的技术受到重视。分离和分析方法的连用，合成和分离方法的连用，合成、分离和分析方法的三连用。
化学的多维定义———21世纪化学的四大难题(中长期)(从略)
医学与大学语文之间内在的联系在医学分科化、专业化的背景下被忽视了。分科化、专门化模式下培养的医学生很难突破学科的限制，也难以从社会和哲学的角度进行广阔而深邃的思考。医学的发展需要借助学科与学科之间的联系，多角度开展思考和研究。大学语文教育不仅从文学语言的角度增加学生的文学知识、人文知识，还人文的角度去理解生命的意义和价值，考察人性。它给医学生提供了一个与医学完全不同的视野去了解世界。大学语文的学习还能帮助医学生从不同角度审视自身学科在整个人类知识体系中正所处的位置，并以广阔视野从事跨学科研究。不同领域知识的学习和了解让医学生学会借助他学科的理论评价和方法提升专业水平。在如今倡导科技创新和跨学科合作的背景下，大学语文教育对医学人才培养潜在、缓释的影响作用不容忽视。这种影响直接关系到医学人才的可持续发展。
二、解决当前医学院校大学语文教育中的存在的问题，进一步明确教学目标
医学院校大学语文教育存在突出的“形式化”“工程化”问题，要进一步确定好大学语文教育的人文维度，必须先解决好这两个问题。大学语文的“形式化”问题表现为，作为公共课程，学生选修课程为学分，学校设置课程为实现一定比例的人文课程，课时少，师资力量弱。在教学上，教师仍以传统的知识讲授为主，缺乏活力，缺少创新，没有激情。要解决“形式化”问题，首先必须从学校、教师和学生三个方面入手。学校不仅在政策、经济上提供支持，更要从思想上深刻认识到大学语文教育对人才培养的重要性。学校应该根据医学教育的特点对大学语文教育相关课程进行调整，开设一些与医学生的专业特点相结合的课程，比如医学应用文写作课。教师要结合医学专业应用文写作的特点，开展论文、综述、研究报告以及医嘱、病历等的写作实践训练，制定适合学生实际水平的教学。在教学中，还根据学生的学习兴趣，增加文学知识，积极开展阅读鉴赏活动、文学创作、演讲培训等活动，多途径地实现语文教学。学校、教师和学生都必须认识到大学语文不只是“形式”上存在，而是我们人文教育体系中不可或缺的一部分。大学语文的“工程化”问题主要表现在，医学院校在课程改革、师资队伍建设、科研配套上搭建了许多平台，然而并没有实质上改变师资力量弱、教学乏力、学生厌学的问题。要解决“工程化”问题，须以课程改革为契机，加强师资队伍建设，改变学校、教师的认识。稳定教师队伍，合理设置课程，改进教学方式，培养学生对大学语文的兴趣，充分发挥其对人才培养的重要作。在医学院校，大学语文教育应该明确自身的教学定位，以培养知识、技能全面发展的高质量医学人才为目标。教学目的是提高医学生的文学素养，培养人文精神，增强人文关怀意识;培养创新意识，为创新性人才的培养打好基础。
三、进一步确立大学语文教育在医学教育上的人文维度
近年来随着高校重新审视学生的人文教育问题，大学语文作为人文教育重要的基础学科，它的重要性又重新进入人们的视野。“十一五”期间，在文化发展规划纲要中明确指出“高等学校要创造条件，面向全体大学生开设中国语文课”。“十二五”规划纲要强调全面实施高校本科教学质量和教学改革工程，健全教学质量保障体系。要发挥大学语文作为基础性学科的作用，结合“突出培养造就创新型科技人才”的精神，必须充分结合医学专业特点，改革大学语文的教学。从语言的角度，培养学生严谨、科学的表达;从文学的角度，培养学生的审美能力;从写作的角度，培养学生创新能力。进一步强化学生科学精神、创新思维以及创新能力的培养。大学语文作为基础课程，除了提升学生的语文能力、审美感知，还肩负着人文使命。针对最近几年医学生人文精神、人文关怀缺失的问题，大学语文的教学应该着力培养学生人文精神，增强人文关怀意识，发挥大学语文在医学人才可持续发展中长期、持续、缓释的作用。早在2006年高等学校大学语文教学改革研讨会就确定了“大学语文的工具性、审美性和人文性的课程定位，其中工具性是最基本、最重要的方面”。所谓“工具性”就是让学生借助语言进行学习、交流。在大学阶段医学生已经有一定的语言基础了，纯粹的语言学习已经无法满足学生的学习需求了。此外“文化个体的语言水平不仅决定其感受世界的精细度、敏感度，还影响其心灵世界的丰富性和深刻性”
①大学语文的“工具性”还影响着医学生对医学认识的深度以及对生命关注的高度。因此，大学语文教学应当在语言学习基础中做更深入、广泛的延伸，拓宽学生的知识面，增加语言、文学、文化等的了解。具体到课堂上，要着力培养学生广泛的阅读兴趣，以阅读弥补知识匮乏的问题;开展作品的鉴赏、分析、讨论，引导学生从不同角度、不同深度去理解语言、文学;深入探讨作品蕴含的哲理，发现其中蕴含的丰富的思想和精神，培养学生多角度思考的能力。所谓“审美性”，除了体味和认识汉语作为母语本身具有的魅力外，还要借助语言认识文学世界所描绘的自然、人文世界的美，自然之美、人文之美。大学语文教育本身具备培养学生求真、求美、求善的功能，要提升其在人文培养中的维度，必然会把教学往提升学生对真、善、美的感知能力上转移。比如，讲授中国汉字的发展历史，感受汉字从形态到内涵所孕育着的悠久文化，让学生感知文字蕴含的内敛、含蓄的美学追求;感知文学世界里蕴含的人情之美、人性之美。所谓“人文性”，大学语文课程通过对各类文学作品的学习和欣赏，感知和理解文学中蕴含的有关民族、国家、文化等方面知识，增加学生人文知识，增强学生的人文意识，使其具备相当的人文素养。审美性、人文性是大学语文教育亟待提升和重视的培养内容。审美能力和人文素养的培养让学生进一步了解民族文化深厚的历史和优秀的传统，感受文化和文学的魅力，接触前人探索时代历史，体会民族宽阔的文化纵深。培养医学生从文学的角度感知自然、世界、人，感受世界的丰富和多样;充分发挥大学语文的语言工具，提升学生的语言认知能力。卡耐基认为:公开演讲训练是培养自信心的康庄大道，一个人的成功，15%是靠他的专业知识技能，85%是靠他的口才交际能力。训练医学生良好的语言表达能力对个体活得成功与良好发展是十分重要的。在实际工作中，良好的语言表达有助于医学生在实际工作中更好地进行交流和探讨，也有助于医患之间建立起良好的沟通。审美能力的培养。席勒认为:“只有在审美状态中，我们才觉得我们像是脱开了时间，我们的人性纯洁性、完整地表现了出来，仿佛它还没有由于外力的影响而受到任何伤害。”
②医学教育历来是精英教育，讲究科学性和实践性，然而不能或是医学人才同样有对美的认识和追求的需求，尤其是对生命之美的认识。适时适量地增加文学阅读与鉴赏，不仅有助于提升学生的审美能力，而且也有助于进一步保持人性的纯洁，还能让学生学会从不同的角度去思考生命的价值与意义。学生通过文学的世界，学会从不同的角度去欣赏人、自然、社会的美，提高对美、善的认识和追求。席勒认为“惟独审美的训练把心绪引向不受任何限制的境界”
③大学语文课程通过审美的训练，让学生突破线性思维的局限，拓宽思维领域。人文精神的培养。大学语文课程通过选读和品评文学作品，让学生从文学的角度了解社会人情，品味作品传达的思想、情感，感受作者创造的精神世界，追问人生的价值和生命的意义。首先，通过语言文学反映的世界来了解社会百态，体会社会的复杂性和包容性;其次，通过阅读和感受语言文学世界中的人文情怀，增强学生的人文意识;第三，通过文学作品的学习，在感受人文情怀同时，帮助学生建立起较强的人文意识，引导学生更多地关怀生命，关注民生。在教学中，比如我们可以借助孟子的“乐民之乐者，民亦乐其乐;忧民之忧者，民亦忧其忧。乐以天下，忧以天下，然而不王者，未之有也”
④让学生了解自古以来中国人所具有的强烈的忧患意识。从诗歌的角度，通过《恶之花》、闻一多的《死水》等一系列描写死亡、重生的诗歌，分析、探讨为什么文学家喜欢用“死亡———重生”的方法来疗治社会问题。学习鲁迅先生的作品，结合鲁迅先生关于“医学只能救治人的躯体，而无法治愈灵魂”的观点。分析在医学日益发达的今天，作为医学生，将来在帮助病人解除由于疾病带来身体上的痛苦以外，如何帮助他们解决心理上的问题。在课堂上，我们还可以多开展一些涉及医学题材的小说、散文的分析讨论，比如毕淑敏的小说《红处方》《血玲珑》等等作品，通过对作品的分析和解读，认识作者怎样从人性和伦理的角度描写人物。毕淑敏的《拯救》从文学的角度讨论人们面对癌症时，对生命的态度以及对死亡的恐惧，分析文学与医学在死亡、生命的看法和观点，作为医生应该怎样给癌症病人这样一个弱势群体以人文关怀。创新意识的培养。摆脱较为单一的线性思维模式，把文学的感性和专业的理性结合的思维方式结合起来，拓展思维。在国家十二五规划纲要当中明确“突出培养学生科学精神、创新性思维和创新能力”。现代医学教育采用分析—还原的思维方式，主要应用物理学、化学、生物学的原理，强调内在的逻辑性。语言文学具有的是一种创造性、审美性和超越性的思维方式，一种超越客观经验事实，此在物质世界和世俗法则束缚的灵感思维，这种思维方式是多元的、开放的。现代医学教育培养专业人才，必须在态度、知识、能力三个方面适应医学模式持久的发展与变化。这就需要我们培养的人才具备严谨的科学态度、全面的知识结构、过硬的专业技能以及具备创新能力。尤其是创新能力的培养，学生除了需要知识和技能学习外，还需要在心理、直觉、想象等非逻辑思维上做提升训练。语言文学并不等同于形象思维，它包含了更为丰富的内容，是一种创造性、审美性、超越性的思维，一种超越客观经验事实，此在物质世界和世俗法则束缚的灵感思维。它能很好“分析－还原”的思维方式形成互补。通过大学语文的学习，培养学生从多角度多侧面进行思考和研究。很多时候，医学作为科学同样需要大胆的想象和揣测才能有所突破，文学的世界很多是充满瑰丽、奇幻的想象，这些可能会在学生医学学习和研究中起到激发其进行大胆的探索和创新。这种影响还会在学生的精神面貌、心理状态和专业技能中潜在而持久地发挥作用。
四、形式多样的大学语文课堂来提升大学语文中的人文内容
摘要:介绍快速成型技术的原理,重点讨论了与快速成型相关的技术,并试图将此技术充分应用于产品设计评价,以期缩短产品的开发周期。
关键词:快速成型;RP;反求工程
引言随着科技进步和全球市场一体化的形成,现在工业正面临产品的生命周期越来越短的写作论文问题,作为一种新产品开发的重要手段,快速成型能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。它为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段,提高产品研发的效率。
1快速成型技术原理在工业产品设计过程中,设计师往往希望能快速由三维CAD模型,得到产品的实物模型,快速成型技术可以满足这种需求。快速成型(RapidPrototyping,RP)技术是一种基于离散/堆积成型思想的新型成型技术,它根据零件或物体的三维模型数据,快速、精确地制造出零件或物体的实体模型。
2关键技术2.1制造工艺目前,世界上已有几十种不同的快速成型工艺方法,比较成熟的就有十余种。其中光固化成型法(StereoLithographyApparatus,SLA)、叠层实体制造法(LaminatedObjectManufactur-ing,LOM)、熔融沉积法(FusedDepositionModel-ing,FDM)、选择性激光烧结法(SelectiveLaserSintering,SLS)和3DP(ThreeDimensionalPrintingandGluing,也称3DPG)五种方法,在世界范围内应用最为广泛。对于RP制造工艺的研究,一方面是在原有技术基础上进行改进,另一方面是研究新的成型技术。新的成型方法,如三维微结构制造、生物活性组织的工程化制造、激光三维内割技术、层片曝光方式等。2.2成型材料成型材料是决定快速成型技术发展的基本要素之一,它直接影响到原型的精度、物理化学性能以及应用等。与RP制造的4个目标(概念型、测试型、模具型、功能零件)相适应,使用的材料不同,概念型对材料成型精度和物理化学特性要求不高,主要要求成型速度快。如对光固化树脂,要求较低的临界曝光功率、较大的穿透深度和较低的粘度。测试型对于材料成型后的强度、刚度、耐温性、抗蚀性等有一定要求,以满足测试要求。如果用于装配测试,则对于材料成型的精度还有一定要求。模具型要求材料适应具体模具制造要求,如对于消失模铸造用原型,要求材料易于去除。快速功能零件要求材料具有较好的力学性能和化学性能。从解决的方法看,一个是研究专用材料以适应专门需要;另一个是根据用途分类,研究几类通用材料以适应多种需要。2.3加工精度影响成型件精度的主要因素有两方面:一是由CAD模型转换成STL格式文件以及随后的切片处理所产生的误差;二是成型过程中制件翘曲变形,成型后制件吸入水分,以及由于温度和内应力变化等所造成的无法精确预计的变形。为了解决第一类问题,正在研制直接切片软件和自适应切片软件。所谓直接切片是不将CAD模型转换成STL格式文件,而直接对CAD模型进行切片处理,得到模型的各截面层轮廓信息,从而可以减少三角面近似化带来的误差,所谓自适应切片是快速成型机能根据成型零件表面的曲率和斜率自动调整切片的厚度,从而得到高品质的光滑表面。为解决第二类问题,正在研究、开发新的成型方法、新的成型材料及成型件表面处理方法,使成型过程中制件的翘曲变形小,成型后能长期稳定不变形。2.4与RP技术相关软件软件是RP系统的灵魂,其中作为CAD到RP接口的数据转换和处理软件是其关键。不同CAD系统所采用的内部数据格式不同,RP系统无法一一适从,这就要求有一种中间数据格式既便RP系统接受又便于不同CAD系统生成,STL(StereoLithography)格式应运而生了,STL文件是用大量空间小三角形面片来近似逼近实体模型。由于STL格式具有易于转换、表示范围广、分层算法简单等特点,为大多数商用快速成形系统所采用,现己成为快速成形行业的工业标准。但是,STL模型也存在许多不足之处:2.4.1精度不足。由于STL模型用大量小三角形面片来近似逼近CAD模型表面,造成STL模型对产品几何模型的描述存在精度损失,并且在对多张曲面进行三角化时,在曲面的相交处往往产生裂缝、孔洞、覆盖及相邻面片错位等缺陷。2.4.2数据冗余度大。STL模型不包含拓扑信息,三角形面片的公用点、边单独存储,数据的冗余度大。随着网络时代的到来,STL模型数据冗余大的不足也使其不利于远程RF的数据传输,难以有效支持远程制造。
3快速成型技术的应用3.1在外观及人机评价中的应用新产品开发的设计阶段,虽然可借助设计图纸和计算机模拟,但并不能展现原型,往往难以做出正确和迅速的评价,设计师可以通过制作样机模型达到检验的目的。传统的模型制作中主要采用的是手工制作的方法,制作工序复杂,手工制作的样机模型不仅工期长,而且很难达到外观和结构设计要求的精确尺寸,因而其检查外观及人机设计合理性的功能大打折扣。快速成型设备制作的高精度、高品质样机与传统的手工模型相比较可以更直观地以实物的形式把设计师的创意反映出来,方便产品的外观造型和人机特性评价。现在的快速成型加工得到的成型件都是单一颜色,颜色主要由材料决定,为了对产品色彩外观进行评价,有时需要手工涂色,随着彩色成型技术的发展,这方面的问题可以解决。人机评价主要包括成型件尺寸及操作宜人性,快速成型可以很好地满足这方面的要求。3.2在产品结构评价中的应用通过快速成型制成的样机和实际产品一样是可装配的,所以它能直观地反映出结构设计合理与否,安装的难易程度,使结构工程师可以及早发现和解决问题。由于模具制造的费用一般很高,比较大的模具往往价值数十万乃至几百万,如果在模具开出后发现结构不合理或其他问题,其损失可想而知。而应用快速成型技术的样机制作可以把问题解决在开出模具之前,大大提高了产品开发的效率。3.3与反求工程结合反求工程(ReverseEngineering,RE)也称逆向工程,就是用一定的测量手段对实物或模型进行测量,然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型,从而实现产品设计与制造过程。对于大多数产品来说,可以在通用的三维CAD软件上设计出它们的三维模型,但是由于对某些因素,如对功能、工艺、外观等的考虑,一些零件的形状十分复杂,很难在CAD软件上设计出它们的实体模型,在这种情况下,可以通过对模型测量和数据处理,获得三维实体模型。作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,反求工程和快速成型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。对于已存在的实体模型,可以先通过反求工程,获取模型的三维实体,经过对三维模型处理后,使用快速成型技术,实现产品的快速复制,缩短了产品开发周期,大大提高产品的开发效率。
结束语快速成型技术可以大大缩短产品的开发周期,满足产品的个性化、多样化需求,在工业设计中得到广泛应用。但由于该技术的制作精度、强度和耐久性还不能满足工程实际的需要,加之设备的运行及制作成本高,一定程度上制约着RP技术的普遍推广。随着研究的不断深入,制约快速成型发展的因素会逐步解决,应用领域会不断得到拓展。
参考文献
[1]孙秀英.面向RP的VRML模型浏览与分层研究[D].西安科技大学,2006.
[2]丘宏扬,谢嘉生,刘斌.快速成型技术研究中的若干关键问题[J].锻造机械,2001.
[3]徐江华,张敏.快速成型技术在工业设计中的应用[J].包装工程,2004.
关键词：工程硕士；材料工程；培养模式
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）01-0274-02
一、现有专业学位工程硕士研究生培养存在的问题
全日制专业学位硕士研究生培养的目标是以企业需求和职业岗位为导向，培养具有掌握扎实的理论基础和系统的本学科专业知识，具有综合运用能力的研究生[1，2]。应突出研究生毕业后能够从事某一类专业或某种具体职业岗位所需要的职业知识和职业技能的职业特点。事实上，西部院校受传统教育观念、师资结构和学术研究生培养模式的影响，专业学位研究生教育基本沿袭了学术性学位研究生教育的培养模式，和东部等先进院校相比，更没有很好地体现出自身的培养目标和特点。例如，在人才培养方案、课程体系和课程设置、教学学时、教学大纲等方面基本和学术研究生的相同或类似，使得学生从事工程实践的时间较短，学生的工程技术能力没有得到充分有效的培育和锤炼，导致专业学位工程硕士研究生教育成为带着“学术化”影子的培养模式，使得专业学位研究生培养模式重点不明晰[3，4]，在很大程度上制约了研究生培养的质量。因此，为了培养掌握扎实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好的职业素养的高层次应用型专门人才，迫切需要培养单位对专业学位硕士研究生的培养模式进行探索与实践。
二、提高材料工程专业学位研究生培养质量的措施
（一）优化人才培养方案，加强课程体系建设
专业学位硕士研究生的人才培养方案应更加突出行业、企事业单位的职业性质和特点的要求[5]。按照行业特点或职业需要优化人才培养方案，构建课程体系。在课程设置中尽可能体现出与学术型硕士研究生的区别，在课程设置上突出实用化、工程化、技术化和职业化特点，改变课程设置僵化、强调统一、灵活性差等缺点。
1.课程体系的构建要打破原有全日制学术型研究生课程体系的框框，在重视基础理论能力培养的同时，要适度增加通用型理论课程模块，即“大学科、大平台”课程。材料工程专业学位研究生应掌握各种材料的制备技术、材料的各种分析手段和表征方法，以及工程技术与实践能力。因此，作为专业学位课，我们设置了《材料工程案例分析》、《材料制备技术》和《材料现代分析方法》三门课程。其中，《材料工程案例分析》是一门综合性工程技术性很强的课程，内容涉及金属材料、无机材料、高分子材料以及复合材料在实际工程应用中的特点及技术指标要求，例如金属材料的失效原因分析及采取的措施；电子陶瓷材料在高温烧结时颜色变黑的原因；钛酸钡本应为绝缘材料，但添加稀土元素变为半导体材料；等等。与其他基础课程相比，与企业生产实践的联系更为密切，重点在于培养学生分析和解决实际工程技术问题的能力。《材料制备技术》涉及各种材料的制备原理、制备方法与应用特点，是材料工程研究生必须掌握和了解的基础理论知识。《材料现代分析方法》是一门重要的工具课，既涉及到基础理论知识，又侧重于方法的具体实践应用，是必须掌握的专业学位课程。其内容包括X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜、能谱分析、光电子能谱、原子力显微镜、差热分析、红外光谱、核磁共振、激光粒度分析、比表面测试等各种表征和分析测试方法。这些核心课程的设立将奠定专业学位研究生解决实际工程和技术问题的理论基础。
2.根据培养方向不同，灵活设置研究生课程模块，即“小方向”课程。例如，根据材料工程方向发展的特点和结合材料学院的科研基础，材料工程专业硕士研究生的培养方向主要有材料加工成型与模具设计、电子功能材料与器件、新能源材料与电源技术、高分子材料合成与改性等四个方向。在这四个方向上可灵活设置专业方向模块课程，即每个方向设置两门任选课程。材料加工成型与模具设计方向主要课程有《材料成型技术与模具》和《材料表面工程技术》，电子功能材料与器件方向主要有《先进无机材料与物理性能》和《光电转换材料与器件》，新能源材料与电源技术方向主要有《电化学原理及测试技术》和《新型能源材料》，高分子材料合成与改性方向主要有《高分子材料选论》和《有机波谱分析》。按不同的培养方向灵活设置研究生课程，可为专业学位研究生提供更大的自主选择性，有利于培养其职业素养，提高学习效率。
3.除了专业学位课和选修课外，为了提高研究生的解决实际工程和技术问题的能力，强化专业实践能力，作为必修课程，设置了《材料科学与工程实验》和《专业实践》这两门课程，以更好地凸显专业学位研究生职业取向和过硬的专业实践的特色。同时，还设置了学术讲座、知识产权、信息检索、技术经济分析等课程，以期全面培养专业学位研究生的信息获取能力和企业技术管理等能力。
总之，课程设置要联系企业实际需求，考虑专业学位硕士研究生学习工作和研究背景等实际因素，根据企业技术创新的需求，整合教学资源，开发出一套以因材施教、体现学科前沿和实践性的专业学位研究生课程体系，不断提高研究生解决实际技术问题的科研攻关能力。比如，在材料工程专业学位硕士研究生的培养过程中，我们让研究生学习典型的数据处理软件Origin和CAD、ProE等工程制图软件，而该类实用工程软件的学习无疑将提高专业学位研究生的实践技能。
（二）加强师资队伍建设
专业学位研究生的硕士论文选题应来自于企业和科研课题，工程背景明确，应用性强。因此，专业硕士研究生导师要求双导师制。一位是校内的导师，另一位是企业导师。学校导师主要负责研究生的课程学习、开题报告、学位论文理论部分的指导等；企业导师负责专业学位研究生的选题、工作安排、专业实践能力的培养、学位论文实践部分的指导等。学校、企业导师要共同制定研究生培养方案，从而保证专业学位研究生培养的质量。在实际操作中，要注意以下问题：
1.在导师遴选上，既要对导师的学历、职称、科研成果等进行量化评定，又要从工程实践经验、基础理论和指导能力及精力等方面对导师进行全方位综合测评。只有达到要求的校内外导师才有资格被聘为专业学位研究生导师。此外，要弱化对导师学历的要求，强化对导师工程实践能力和专业技术能力的要求。
2.加强专业学位研究生导师素质建设。随着专业学位硕士生规模的不断扩大，现有校内导师有相当数量是从学校到学校的年轻导师，他们虽然学历高，但大多缺乏实际工程经验。为此我们有计划地选派年轻教师到设计院、高新技术企业去挂职锻炼。同时，通过承担企业的横向研究，使年轻教师了解工程实际，参加企业的产品开发、设计、技术改造以及企业的运行、营销和管理，从而了解企业的需求。同时，在稳定现有导师资源的同时，我们从企业聘请或引进有工程技术背景的技术人员和专家作为专任的专业学位研究生指导教师，根据学科方向相近或相似的原则，成立3～5人由校内和校外导师组成的导师指导团队，这样可有效发挥各自导师的作用。
3.聘请企业专家担任相关课程任课教师。例如，《材料工程案例分析》这门学位课，可以聘请行业技术专家以专题讲座形式讲授新技术、新工艺和新设备，分析企业面临的技术难题或企业实际发生的技术难题如何攻关解决等，强化研究生解决实际工程技术问题的意识和能力；加大实践领域专家承担专业课程教学的比例，明确实习实践导师和论文导师的职责。
（三）深化校企合作，建立研究生联合培养基地
结合专业和行业的特点，选择条件好的企事业单位、科研院所等共建研究生联合培养实习实践基地，强化产学研用人才培养链条。材料学院已与行业部门共建实习实践基地十多个。2012年，桂林电子科技大学材料学院和桂林电器科学研究院有限公司共建了研究生联合培养基地，该基地被批准为省级研究生联合培养基地。上级有关部门拨专款用于该基地的建设。材料学院的专业学位研究生可方便地到该基地实习实践，企业的导师和校内导师组成导师指导团队共同指导专业学位研究生。同时，联合培养基地拿出专项资金用于改善研究生的实习实践条件以及资助专业学位研究生的科研课题。经过实践发现专业学位研究生的工程实践能力和职业技能明显提高。目前已基本形成了培养单位和行业部门良性互动的包括课堂实践、科研实践和企业实践的实践教学体系。
三、结语
材料工程专业学位硕士研究生具有职业教育的背景，职业知识和职业技能的培养是非常重要的。因此，应不断地在研究生培养方案、课程体系建设、双导师队伍建设、研究生专业实践基地建设等方面进行探索与实践，以保障专业学位研究生培养质量的稳步提高。
参考文献：
[1]吴启迪.抓住机遇 深化改革 提高质量 积极促进专业学位教育较快发展[J].学位与研究生教育，2006，（5）.
[2]周远清.积极发展专业学位研究生教育培养更多高层次应用型专门人才[J].学位与研究生教育，2001，（5）.
[3]刘国瑜.论专业学位研究生教育的基本特征及其体现[J].中国高教研究，2005，（11）.
论文关键词：大工程观；产业转型；学科建设；人才培养；工程教育
为加快形成江苏在新的历史条件下参与国际经济合作和竞争的新优势，江苏省委、省政府在“十二五”规划中明确把科教与人才强省作为经济社会发展基础战略，把创新驱动作为经济社会发展的核心战略，把产业结构更加优化、高新产业产值大幅提高、促进新兴产业成为支柱产业和推动高技术新兴产业快速健康发展作为经济社会发展的主要目标之一。强调坚持高标准、高起点引进高新技术产业项目，大力培育以新能源汽车、新能源装备、新材料、环保装备、生物医药、软件与创意等为代表的新兴战略产业，支持循环经济技术研发、示范推广和能力建设，着力打造具有较强关联效应、技术和资金较为密集的新兴区域产业集群，实现经济发展由简单的追求粗放型增长向资源优化配置、整合，从而达到高效、节能、环保的良性循环转变，促进文化、经济和社会可持续发展。在这种大的时代背景下，如何满足江苏省战略性新兴产业对高素质专门人才，尤其是工程技术人才的迫切需求，成为经济转型和结构调整这一关键时期高等学校人才培养模式改革面临的主要任务之一。
南京工程学院作为一所江苏省属地方院校，多年来致力于服务江苏地方经济，为长三角经济产业群输送了大批高素质工程技术人才。而作为与本校传统强势学科机械、电力比肩的材料学科，在新材料、新技术及高端装备制造领域发挥着举足轻重的作用。但是，面对以“知识技术密集、能源资源低消耗、产业附加值高”为特征的新一轮产业革命，同样面临着人才培养与产业需求难以良性对接的矛盾。以“大工程观”为指导，思考和变革适应战略性支柱产业发展所需的新型材料类工程技术人才培养模式对实现应用型工程技术人才培养与新兴产业的深度融合具有重要的现实意义。
一、材料学科工程教育缺陷的剖析
“大工程观”作为现代工程教育理念之一，其渊源是1994年麻省理工学院（MIT）乔尔·莫西斯提出的工程教育的改革方向是要使现在建立在学科基础上的工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性的思想。其主旨是强调工程不再是局限于狭隘的科学和技术内涵，而是建立在科学与技术基础之上的包含经济、文化、道德、环境等多因素协调的“大工程”。现代工程教育评估标准要求工程技术人才除了具有扎实的专业和科学基础外，还应具备较好的工程实践能力、良好的职业道德和社会责任感，能够解决工程实际问题，处理好工程与外界环境的复杂关系。同时，这种先进的理念要求思维的整体性与实践的可行性必须高度统一，工程与科学、艺术、管理、经济、环境、文化必须深度融合。结合这一内涵要求，应用型工程人才必须具备工程知识能力、工程设计能力、工程实施能力、价值判断能力、社会协调能力和终身学习能力。
目前，我国的工程教育整体水平正在改革中不断提升，但仍存在如下缺陷和不足：工程教育与经济建设和社会发展需要相脱节；学生工程实践能力和创新能力不强，与企业联系不够紧密；培养体系不够完善；教学模式和教育方法较为单一，专业教育狭隘，共性制约过强；素质教育和文化陶冶薄弱，功利导向严重等。结合“大工程观”的核心思想及我国工程教育的共性不足，将材料类应用型人才培养尚存在的主要问题剖析如下：
1.工程化不足
在课程设置方面仍按明确的学科界限进行分类，课程内容多倾向于经典的理论，而在工程实际案例分析方面涉及力度不够。理论教学仍是知识传输的主要手段，而面向工程的感性认知相对较少；考核方式仍以书面考试为主，工程设计考核方式较少。
2.专业口径窄
按照科学的学科思想进行专业的设置，专业划分较细，专业知识面相对较窄。专业课程的内容多局限于本专业的理论成果，而对多学科交叉的理论知识涉及较少。因此，导致学生的知识面过窄，运用多学科知识思考和解决问题的能力不足。
3.实践环节少
工程化不足和教育培养经费的相对短缺导致实践型教学环节的弱化或边缘化。高等教育与企业的联动机制不健全、联系不紧密更从宏观上加剧了这一现象。目前，与我国高等工程教育存在的主要问题，如教育脱离产业、学校脱离企业、教学脱离实践、学生脱离实际等现象一致，我院材料学科在面向工程应用的人才培养方面也存在实践环节不足的缺陷。
4.素质培养弱
具有高素质的复合型人才培养一直是高等教育努力的方向。但欲实现这一目标，尚需克服不少困难：人才培养体系难以满足复合型高素质人才培养的需求；各类素质培养与提高平台尚未完整构建；学生的教学管理与日常管理呈现严重分离。导致一体化的人才培养活动难以进行，造成人才素质、能力、责任和道德的割裂，不利于工程人才综合素质和能力的形成与提高。
二、材料学科应用型人才培养模式的探索
作为地方高校的材料学科，创新型工程技术人才培养应结合高等教育人才培养目的和整体要求，明确学校的办学定位和办学特色，确立以适应行业发展需要和区域经济社会发展需求为导向、以工程素质培养为核心的应用型创新人才培养观念。加强学校之间、校企之间及学校与研发机构之间的合作，形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制。
近年来，借鉴兄弟院校的探索实践成果，根据“导入需求、嵌入课程、植入平台、介入培养、回归工程”的人才培养思路，我院在人才培养目标、课程体系、培养方式、培养平台和师资队伍等方面进行了探索和革新，逐步完善和形成了满足新兴产业需求的应用型材料学科工程人才培养模式。
1.准确定位人才培养目标
按照“正品行、重素质、强实践”人才培养的原则，提出应用型材料专业人才培养目标是着力于学生德、智、体、美全面发展，使之掌握系统的材料科学与工程基础知识，成为各类材料研制、材料质量检测与控制、材料表面工程、装备制造工程等领域面向生产、管理和服务一线的富有工程意识、实践能力和创新精神的专业性、职业型“工程师”。以金属材料（兼顾其他材料）制备、加工、改性为学科主要定位，提出人才基本属性是学历教育与职业素能养成相统一的集成性人才，人才培养针对材料工程的技术岗位群，服务于江苏地方经济、区域经济、材料研发和装备制造行业。
2.优化整合课程结构和体系
根据“应用型材料工程师人才”培养目标和“学历学位教育+职业资格培训”的培养模式，整合完善了“学历学位教育+职业资格培训+能力本位”的课程体系，以“公共基础课、专业基础课和专业课、实践课”为框架进行课程体系的优化和重组，加强并优化了“以工程能力为核心”的实践教学体系。公共基础课充分考虑学生知识结构和素质结构的要求，使人文社会科学、自然科学和工程技术科学有机结合；专业基础课和专业课设置紧密围绕材料学科的基本要求和培养目标，紧扣材料的多样性与共性的统一，重点关注学生综合应用所学知识及技能分析和解决问题能力的培养。
3.深化改革“产学研”合作办学
目前，材料专业的人才培养方式仍倾向于科学知识的传输和科研思维的形成，这也是造成工程教育特色不明显的主要原因之一。而一名出色的工程类应用人才往往需要具备多方面的知识、技能和素质。这就要求其必须接受不同学科、不同领域和不同行业的培养和熏陶，达到知识外化形成各种能力和内化形成自身的素质。针对这一要求，学院在不断完善校内实训基地基础上，通过聘请企业人员做兼职教师、联合指导毕业设计、共建研究中心等方式不断深化“产学研”合作办学。先后与企业合作成立了“张家港海锅铸锻工程技术研究中心”、“江苏省汽车冲压模具工程技术研究中心”、“南京汽车锻造有限公司产学研基地”等合作平台，有力补充了教学资源。同时，与其他专业共享，建有“先进制造工程中心”、“先进数控技术江苏省高校重点建设实验室”、“中德合作现代制造工程中心”等各类校企共建实验室（中心）等。通过与企业和行业的资源优势整合，实现学校教育与社会教育、课堂学习与企业实践的有机结合。采用“课堂讲座+车间现场教学”的教学方法，把专业理论与生产实践紧密结合；作为课程的延伸，近年聘请企业工程师担任毕业设计指导教师，鼓励学生去就职企业进行针对性的毕业设计，使毕业生能很快适应相关岗位的工作。通过“产学研”合作办学模式多样化改革和实施大大提高了学生的工程实践和从业能力。
4.强化课外专业技能培训
为进一步强化学生的职岗能力，在材料学科专业中开展了材料热处理工程师、国际焊接工程师、铸造工程师、材料加工成型CAE数值模拟、ISO9000内审员资格培训认证等工作。同时，为保证课内教学与课外实训环节成为有机整体，开设了相应的“岗位工程师”实践课程，并把上述认证培训纳入到人才培养方案的“综合素质课外学分”模块，在提高学生学习积极性的同时，也为技能实训提供了制度保证。
5.着力打造“双师型”师资队伍
兼备教师和工程师素质的高水平师资队伍构建是提高工程人才培养质量的关键因素之一。材料学科在现有教师的工程培养及新进教师的工程背景方面尤为重视。应用型工程类人才是面向工程实际的实用型人才，要求培养的过程必须注重实践环节，这就要求老师不仅要具备扎实的专业理论基础，同时要拥有丰富的工程实践经验。针对本学科教师队伍工程素质尚不够高的突出问题，学院采取了相关考核和激励措施，使教师到企业锻炼制度化、常态化，同时还加大具有丰富工程实践经历的师资引进力度，保证本学科专业各个培养环节的顺利实施。这种“双师型”队伍在学生理论知识的储备和工程实践能力的培养方面起到了源头引导作用。
