时间：2022-07-29 00:14:54
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篇材料化学导论论文，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：G640 文献标识码：A 文章编号：1671-0568(2012)41-0035-03
一、引言
随着对大学新生开设专业导论课的背景、价值和目的日益充分的探讨，越来越多的学校开始重视专业导论课程的设立，任课教师也提出了许多教学改革方法和措施。专业导论课主要对本专业性质、学习内容、学习方法、课程设置及未来就业前景和领域进行介绍，目的是培养学生专业思想和兴趣，引导正确的学习方法，规划四年学习计划和未来就业。专业导论课程的授课质量将会影响本科生大学四年的学习质量，甚至外延到学生的职业生涯。课程教学质量是学校教学水平的具体体现，是教学评估的重要指标，建立课程教学质量保障体系是必要的。
材料化学专业(绿色电子材料方向)是教育部批准2009年开始招生的新专业。上海第二工业大学(以下简称“我校”)基于电子产品制造绿色化和从源头上解决废弃电子产品环境污染问题的行业背景，根据国家环境保护政策和企业需求开设了本专业。材料化学专业(绿色电子材料方向)培养掌握电子信息制造基础知识、材料化学专业知识和电子废弃物资源化技术，从事绿色电子材料设计与制备的专业技术人才，满足微电子及光电子材料与器件制造、电子原辅材料制备、电子废弃物处理等高新技术和环保产业需求。在新专业的培养方案中，大学一年级第一学期开设了“材料化学专业导论”课程。对于新专业建设，应当始终把教育评估的质量观贯穿于教学活动的每个环节。从2009年开始，我校制订和完善了教学大纲、教学进程表；自编了讲义，并制作多媒体课件；在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了探索，从课程目标、课程实施、课程管理和课程评价四方面初步建立了“材料化学专业导论”课程教学质量保障系统。
二、课程目标
材料化学专业导论课是大一新生最早接触到的一门和专业相关的必修课程，1学分，16学时。建立清晰、准确的课程目标是保证教学质量的首要前提。课程教学必须解答新生心中的三大困惑，即这个专业是“干什么”的?要“学什么”?毕业后自己能“做什么”?学生学完之后将对材料化学专业(绿色电子材料方向)有全面的了解，包括本专业在社会发展中与国民经济中的地位与作用；本专业涉及的科学技术研究内容与发展趋势；本专业的教学培养计划及课程设置；本专业学生的知识结构、能力结构与素质要求。从而使学生更明确大学四年学习目标与内容，掌握正确的学习方法，了解就业方向与领域。
三、课程实施
1.课程教学内容
材料化学专业导论课程教学内容涉及专业知识、思想教育、职业创业教育等方面的内容，要实现教育和教学双重目标。通过三部分材料化学专业知识的讲解，使学生首先了解这个专业是“干什么”的。第一部分从什么是材料、材料的分类、材料的用途、新材料入手，让学生有一个从感性到理性的认识过程；第二部分包括一级学科材料科学与工程的内容以及学科专业发展过程；第三部分先介绍传统的材料化学专业涵盖的内容，在材料化学专业框架下讲解材料化学专业(绿色电子材料方向)的设置背景、研究范畴、专业特点等。电子信息产业的迅猛发展带来的电子废弃物对环境的污染问题日益严重，欧盟相继出台了WEEE指令、RoHS指令来应对，电子废弃物的资源化以及电子产品的绿色设计与制造是解决问题的主要技术和方法，本专业的特点就是培养掌握这方面专业知识和技能的应用性人才。为了使学生更深入理解本专业在社会发展和国民经济中的重要性以及开设本专业的意义，在这一部分增加了电子材料概述、电子辅料概述，无公害电子制造技术的发展趋势三个模块的内容。
针对学生希望知道在我校这个专业能“学什么”，课程重点介绍了本专业培养方案，讲述专业学习的课程体系，也增加了本专业学生所能参加的技能考试所需的知识点。培养方案包括本专业对学生的基本要求、毕业生应获得的知识和能力、修学年限、毕业与学位的授予、四年课程安排和学分要求。对专业主干课程要学习的主要内容作一概括。针对公共课、专业基础课、专业课和实践课不同课程的特点，介绍学习这些课程的基本方法。材料化学专业(绿色电子材料方向)有着全新的课程体系，以四大化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)课程为基础，材料化学、材料物理、高分子材料、胶体与界面化学等课程为主，增开了电子信息材料、印制电路技术、电子化学品(电子原辅材料)、封装技术与材料等专业课，让学生较全面地了解电子信息产业和产业链；增加了废弃物资源化技术、电子产品和电子化学品中有毒有害物质和毒理学的专业必修课和选修课，让学生了解电子产品和电子化学品中有毒有害物质及其危害，以及资源化技术。增加了纳米材料、薄膜材料制备技术的专业课和绿色电子材料设计的实验课，让学生了解和掌握电子原辅材料绿色设计和制造技术与制备方法。增加的这些课程与材料化学专业的材料制备／合成、组成，结构、测试，表征、性能，应用的专业课程相互衔接，形成了独特的知识体系。
对于学生毕业后能“做什么”的问题，从几个方面来讲授。第一是材料类人才的现状和需求；第二是已开设环境工程(电子废弃物方向)专业、相关材料类专业的学校以及研究所的简介；第三，结合我校开设的职业生涯规划以及自主创业教育，为本专业学生明晰就业方向，树立正确的择业和就业观。
材料化学导论课程中还设计了专题讲座，包括欧盟WEEE指令、欧盟RoHS指令、PCB与绿色生产，通过听取专题报告学生对本专业进行更深层次的了解。
2.课程教学方法与手段
根据材料化学专业导论课的特点分析和教学内容可以看出本课程的教学难度并不大，因此在教学方法上可以实现多层次、多样化，避免单纯枯燥的讲解。在专题讲座中，邀请有经验的企业技术骨干作1～2个报告；以学生为中心，学生体验式教学，学生课后通过各种途径来查阅相关资料，并在课堂上相互交流成果，比如调研电子原辅材料企业、查找开设材料化学专业的学校等；实践环节方面安排学生参观我校的学生实验室以及各研究课题组的专业实验室，激发学生对科研的感觉。
利用多媒体课件与板书相结合的教学手段，教师通过精讲的方式促进学生对重点概念的理解。在课堂上采用讨论教学法，拟定能引起学生兴趣的、有启发性的讨论题目，结合学生课后自己查阅的资料开展讨论。在考核方式上采用期末考试与小论文相结合的方式进行。
四、课程管理与评价
1.课程管理
课程质量不仅受静态的课程资源要素的影响，也与课程管理对课程活动进程中的动态控制有关。材料化学专业导论课程教学质量保障系统包括教师工作的规范管理、学生学习的规范管理和施教过程规范管理。成立了材料化学专业导论课程教学团队，上好导论课不仅需要统观专业教学体系，还应通晓专业应用领域，同时还要对专业就业市场有一定的了解，因此，任课教师团队由系主任和两位教授组成。任课教师严格按照教学大纲制定教学进程表。教学大纲中明确了这门课程的性质与任务、课程基本要求、课程内容、教学时数分配，考核方式，教材。教学进程表是严格按照教学大纲分配一学期内16学时课程，每周1个课时的上课内容。所有相关本课程的教学文件每学期进行归档，由教务部门统一管理。学生学习规范包括有学习条件、学习任务、学习要求，有课后作业，接受诚信教育。教师在施教过程中必须遵守学校的一切教学管理规定。
2.课程评价
材料化学专业导论课程的教学评价包括学生评教，督导和同行评议。学生评教和督导听课由学校层面组织，并将结果反馈到学院；同行评议是由学院组织其他教师听课，结果由学院的学术委员会反馈给授课教师。此外，授课教师在课程学习期中和期末运用课堂调查了解学生的学习情况，以此构成今后改进教学的基础。
1.目前存在的问题
渭南师范学院有5个化学类本科专业一化学(师范专业)、应用化学、材料化学、高分子材料与工程以及材料科学与工程，每年毕业学生约200~300人，毕业论文有综述和实验(包含设计)两种类型。据作者近5年的毕业论文指导经验，发现在论文完成过程中主要存在下述几个问题。
1.1论文格式问题突出
论文格式问题集中表现在中英文摘要、结论和参考文献部分。摘要是对整个论文的高度概括，必须包括研究的目的、方法、结果和结论4方面的内容，然而学生一般对此不甚清楚，过多强调方法和结果，忽略了目的和结论；而在英文摘要写作时，多采用翻译软件翻译，出现句子不通顺、语法混乱，内容与中文摘要不对应等问题。结论是整个论文的总结，但又不同于摘要，很多同学不清楚二者的差异，直接复制摘要作为结论。参考文献则普遍存在引用文献数目偏少、偏旧、外文文献很少、文献内容不全、英文作者姓名辨认错误、外文期刊题目缩写不正确等问题。此外，还存在一些小的格式问题，例如，图表、反应方程式和流程图绘制不美观、不清晰、Copy文献的，表格未采用三线表，化学式中上、下角标混乱，以及单位和物理量的符号标识不规范等。
1.2 论文的科学性不强
科学性是指论文的立论要实事求是，论据要翔实充分，论证要合理严密、符合逻辑。学生论文的科学性不强的问题主要表现有：（1)引言部分的思路混乱、内容逻辑性不强，未写清楚论文的目的、意义以及研究的思路和方法；（2)对实验过程的描述没有次序和主次之分；（3)分析讨论部分只是数据的罗列，结果分析不深入或缺失；（4)语句口语化、不准确、不凝炼；（5)引用文献时随心所欲，断章取义；（6)综述型论文的题目和内容之间的对应关系不强，各部分内容之间的逻辑性、条理性较差。
1.3论文的创新性不足
创新性不足是毕业论文中的普遍问题。在实验型论文中的主要表现是选题范围偏小，实验内容较少，表征不全面，“验证性”实验嫌疑大，研究方向和实验设计不够新颖。而在综述型论文中，创新性不足的问题表现尤为突出，诸如论文的正文中所罗列文献内容不全面、不新，对内容的综述和分析过于肤浅，没有自己独到的见解，论文的最后一部分大多是对内容的总结而非研究前景展望，文字复制比高达20~40%，达不到综述全面性和前瞻性的学术高度。
2.原因分析
2.1资源有限
作为地方高师院校，资金相对短缺，完成毕业论文工作可用的资源极其有限。（1)网络资源有限：在数据库尤其是外文数据库的投入方面与重点大学相比远远不足，这为师生了解学术前沿和动态带来了极大的不便，导致教师在设计选题和实验方案时创新性受到限制，也使学生在引用文献时难以获得一次外文文献。另外，学生查阅资料需要在图书馆或机房进行，时间和空间都大大受限。（2)实验资源有限：指导教师没有自己的实验室，学生毕业论文使用教学用公共实验室和教学实验仪器，必须错开教学实验时段，场地和仪器明显不足，不光影响实验进度，也难以保证所有学生都做实验型论文。另外，还有一些大型表征仪器缺乏，例如：核磁共振仪、质谱、凝胶渗透色谱仪等，这就使得即使做出的结果难以得到及时、有效的表征，影响了论文的进度和质量。
(3)实验经费不足：学校划拨给毕业论文的经费多年来一直维持80元/生的标准，这与省内外其他高校平均160~300元/生[5,6]的标准相差较多，这对需要消耗大量试剂和药品的化学类学科而言明显短缺。而且毕业论文经费捆绑下拨，并未明确规定经费的实际投入比例，导致指导教师不能独立、及时购置实验耗材，影响实验进程。再者，地方高校的地位决定了教师的科研经费很少，这就使实验型论文的比例一直难以得到大幅度提高。
2.2学生不重视，基本功差
当前大学扩招导致了学生水平普遍降低，而就业的压力导致学校和学生都将就业放在了第一位。毕业论文工作在大四展开，第7学期有数周理论课，紧接着是生产实习，这期间学生又忙于找工作、考公务员、考教师资格证、考研甚至考驾照，无暇顾及毕业论文；而第8学期开学就是3月了，5月底至6月初答辩，实际用于完成毕业论文的时间不足两个月。时间紧迫，而学生思想上却并不重视此项工作，总觉得有了工作或考上了研究生，学校还能不让毕业？还有些人觉得自己以后不从事专业相关的工作，于是抱着混的态度做毕业论文。现状就是，多数同学是能写综述绝对不做实验；而做实验的同学又以研究生复试、工作面试等理由将实验时间一再缩短。如此状况，为了保证学生毕业，毕业论文的选题质与量都只能被迫下降。
在做毕业论文的过程中，大部分同学缺乏积极主动性，对选题一知半解，等老师给文献、给实验方案，对实验过程和实验结果不加思考，很浮躁。半数以上同学的实验基本功较差，例如，基本的称量、玻璃仪器洗涤、减压蒸馏装置搭建等操作都不过关。答辩中基本概念不清楚，甚至出现自己写的纳米材料方面的综述，说不清楚纳米材料的概念。
2.3 指导教师不足
地方高师院校普遍存在生师比过高的问题。渭南师范学院化学类学生与教师的比例约18:1，即卩，毕业论文指导教师在承担着繁重的教学任务、完成个人科研任务的同时，还需要指导8~12个以上同学的毕业论文。在这种情况下，学生和指导教师基本没有选择权利，毕业论文的指导任务都是分配的。在这种情况下，很难兼顾选题创新性、选题数量以及学生的专业方向，更难一对一指导每个学生毕业论文的全过程。况且，毕业论文的完成过于集中，指导教师精力和水平有限，想要在短短几天内将问题百出的学生论文修改得可圈可点那是难上加难。与重点大学相比，地方院校的很多老师没有研究生经历，这也对指导本科生毕业论文造成一定的不利影响。
2.4管理不到位
在毕业论文“选题一开题一做实验一写论文一修改一答辩一提交论文及表格”的整个过程中，学校和学院虽然制定了毕业论文工作实施细则和手册，但仅限于对毕业论文完成时间和类型的要求和督促，缺乏细化的规范，例如：毕业论文格式规范、重复率检测细则、优秀毕业论文范本以及答辩形式要求等。开题和论文评阅工作流于形式，论文的质量全凭指导教师把关，而论文答辩还是以板书为主。在信息化程度很好的现代社会，计算机展示工作成果的方式已非常普遍，以板书为主的答辩方式显然不适应社会需求，也对学生的能力培养不够全面。
3.改革对策
3.1 重视技能培养
在毕业论文中反应出来的学生基本功较差的问题源于对基础知识、实验技能、计算机操作和科技论文写作等掌握的不熟练，这需要加强理论教学和实践教学。尤其在实验教学中，应该严格考勤制度、实验报告的批阅以及实验课程的考试，让学生从思想上、行动上重视实验技能的培养，学会写实验报告，学着思考，学着发现问题、分析问题、解决问题。关于计算机技能和论文写作能力的问题，除了开设相关的课程，还应该在诸如专业英语、文献检索、科研训练等课程中都应涉及相关知识的教授，不断强化学生的技能培养。
3.2优化选题，科学指导
毕业论文选题首先需要考虑的就是的科学性、可行性和新颖性，这其实是对指导教师科研水平的考验。其次，在设计选题时还应考虑学生自身的实验基础，据此确定选题的难度和工作量。指导教师应充分了解学生的兴趣、实习、就业或考研方向，以便据此设计出与学生后续发展相关的毕业论文题目，让学生切身体验到“学以致用”，提高做毕业论文的兴趣和积极性，这对顺利完成毕业论文有很大的促进作用。对于基础较好的学生,教师可设计与自己科研方向贴近、相对较难、创新性好的题目；而对于基础较差的学生，教师则可从教学实验和生产生活实际出发，设计较小、较浅的选题。这样既能保证学生都完成论文，同时也能够培养出不同层次的人才。
在论文的指导过程中，教师的责任重大，必须把握好指导的“度”。对于学生的指导要“多引导，少包办”，避免直接帮学生解决问题，尽量采用启发式教学法，多引导学生自己通过网络、查阅资料解决问题。在学生实验不顺利的时候，多给予鼓励，帮助学生分析问题。定期检查学生的实验记录，指出其中的不足；让学生定期汇报实验进展，一方面可督促实验进度，另一方面可帮助学生养成定期总结的良好科研习惯。另外，指导教师应以自己渊博的学识和严谨求实的科研作风感染学生，让学生在学校教育的最后阶段学会诚实做人、老老实实做学问，切记弄虚作假、抄袭和剽窃他人研究成果，杜绝学术不断行为的发生。
3.3鼓励学生尽早介入科研
科研能力的培养并非一夕之功，也远非一个毕业论文能够大幅提高的，必须经过长期系统的训练。这对实验条件相对不足的地方院校而言的确比较困难。当前国家和各学校推行的“大学生创新创业计划项目”是个很好的方式，可以让学生尽早介入到科研中，通过项目的方式得到系统的实验技能训练，同时可将成果作为毕业论文，可以缓解集中完成毕业论文的场地、仪器和经费压力。希望学校能够增加项目的批准数量，同时降低此类项目的准入门槛和成果考核标准，使得更多的学生可以参与并从中了解科研的过程、提高实验技能。
3.4进行教师队伍建设
国内重点高校的教授在有研究生协作的情况下也不过指导2~4人的本科论文[7]，与之相比，地方高校的教师本身科研水平不高且指导毕业论文的人数过多。从长远发展的角度讲，地方高校需要进行教师队伍建设，走“引进”和“培养”相结合的道路，以提高教师的科研水平，从而达到提高指导论文水平的目的。在适当引进数名高层次科研人才充实教师队伍的同时，给予在岗教师多一些外出参加学术会议以及在国内国际知名大学访学的支持和机会，可以增加教师的见识，提高教师的科研水平，并学习先进的学生管理经验，为提高毕业论文质量奠定基础。
3.5增加投入，加强过程管理
关键词：锂离子电池 正极材料 水热法
一、引言
锂离子电池因其具有高电压、高容量的重要优点，且循环寿命长、安全性能好，使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景，成为近几年广为关注的研究热点。
本文采用水热法来制备薄膜作为锂电池的正极材料，期望达到降低材料制备成本的目的。由于水热法整个反应过程都是在特制的密闭容器（高压壶）中完成，且无有害气体放出，因而无污染，能耗低。并对这些材料进行了充放电性能测试，利用X射线图分析了材料的结构，并讨论了结构对其性能的影响。
二、试验部分
1.试验器材及药品
1.1器材
电子天平、真空泵、磁力搅拌器、超声波清洗器、玻璃烧杯、聚四氟乙烯烧杯、容量瓶、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、量筒、洗瓶等
1.2 药品
硫酸镍、氢氧化钠、硫代硫酸钠、次氯酸钠、过氧化氢、氢氧化锂
2.试验步骤
2.1 钴基片的处理
将18mm×10mm×0.3mm的高纯金属钴片（纯度99.8%，北京有色金属研究院）得到光洁且具有表面活性的电极片以备电化学反应使用。
去氧化皮超声波除油超声波清洗混酸浸泡超声波清洗自然干燥活性基片
2.2 含NiO2-离子溶液的配制
准确称取反应所需的一定量硫酸镍与氢氧化钠，分别溶于煮沸后冷却的二次蒸馏水中配制成溶液，将硫酸镍溶液慢慢滴入氢氧化钠溶液中，并不断搅拌，生成氢氧化镍沉淀，反复洗涤沉淀多次，直至干净。
再以一定比例准确称量氢氧化钠，溶于煮沸后冷却的二次蒸馏水中配制成溶液后，将前面制取的氢氧化镍沉淀溶解，再加入64mLρ=1.16g/mL的次氯酸钠溶液后使其充分反应，最后用容量瓶配制成1000mL的NiO2-溶液。
2.3 LiOH溶液的配制
配制时，先准确称量试验中所需一定质量的粉末，然后将其快速倒入煮沸后冷却的二次蒸馏水中，快速准确地定位到所需刻度，密封后进行搅拌使之充分溶解。
分别向三个烧杯中加入2mL1mol/LNa2S2O3溶液，10mL含-离子的溶液，然后再向其中一个烧杯中加入溶液，并且标记为2号烧杯，向另一个烧杯中加入2mLNaClO溶液，标记为3号烧杯，最后剩下的什么都没有加的烧杯标记为1号。
2.4 水热反应过程
在三个盛放含悬浮物的LiOH电解液的聚四氟乙烯杯中，垂直加入事先固定好的金属Co片，盖好杯盖，将聚四氟乙烯杯放入水热釜体中，加入蒸馏水约至杯内液面高度。然后将釜盖拧好，检查装置确保其连接好，设定实验所需的温度和压力，进而反应一定的时间。
2.5 制备薄膜的后续处理
实验完成后，制备的薄膜需经以下后续处理：首先，浸泡在LiOH的稀溶液中，利用同离子效应尽量避免生成的薄膜的溶解；其次，放在温水中反复冲洗，去除表面的无机物杂质，比如上步引进的LiOH；最后，放于无水乙醇中进行清洗，为的是去除表面的有机杂质。然后将其自然风干，装入样品袋，贴好标签，以备测试。
三、结果与讨论
图1给出了Co基体上，水热制备薄膜的XRD示意图。可以看出所制备的薄膜均呈典型的层状结构。XRD检测结果还表明制备的薄膜为纯六方晶相结构。180℃下，LiOH溶液浓度为5mol/L，加入溶液时，制备的薄膜的（003）衍射峰比较尖锐，表明其结晶良好，因此该条件对水热反应制备薄膜是比较适宜的。
与图1相对应，图2表示相同条件下，Co基体上水热制备的薄膜在2000倍下的SEM对比示意图。可以看出，180℃和200℃时，加入Ni（OH）2悬浮物和溶液时，不同LiOH浓度下制备的薄膜的形貌均较好，结晶良好，晶粒致密均匀。与XRD测试结果基本一致，上述结果表明尝试用水热方法制备薄膜的思路是可行的。即在不同的温度条件下，改变实验条件，均可制备出一定形貌的薄膜。
四、结论
采用水热法直接在钴基体上一步合成薄膜，XRD测试表明制备的薄膜为纯六方晶系结构，SEM测试表明在不同的温度条件下，改变实验条件，也可制备得到结晶良好，晶粒致密均匀的薄膜。作为锂电池正极材料的替代品值得进一步探索。
参考文献
[1] 宋旭春，岳林海等.水热法合成掺杂铁离子的小管径TiO2 纳米管[J].无机化学学报，2003，19 （8）：899-901.
[2] 曲喜新，过壁君.薄膜物理，第一版.北京：电子工业出版社，1994.89-91.
[3] 龚竹青，理论电化学导论，第一版.长沙：中南工业大学出版社，1988.413-414.
[4] 陶颖.水热电化学法制备薄膜电极的机理研究.博士学位论文.长沙：中南大学，2004.
关键词：培养计划；培养目标；材料科学与工程；麻省理工学院
欧美国家在20世纪60―70年代开始设立材料科学与工程系。名称变更反映了对材料领域研究认识的变迁，即“材料研究需要依据其行为和特征，而不是依据材料类型来进行”。1998年教育部对材料类本科专业目录进行了调整，将原来划分过细的十多个材料类小专业合并成了现在的冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等六个专业。同时，在引导性专业目录中还设置了材料科学与工程一级专业。虽然以材料科学与工程一级大学科来设置专业是必然趋势，但材料科学与工程人才培养模式仍在探索之中[1]。同济大学当年就设置了材料科学与工程本科专业，期望以欧美的模式来培养材料学科人才。实际上，早在20世纪80年代，当时的同济大学建筑材料工程系就为建筑材料专业的本科生开设了材料科学导论、断裂力学、表面物理化学和传热、传质与动量传递（简称三传）4门基础课程。近几年因为参与学院材料科学与工程专业培养计划的修订工作，查阅了国内外许多大学这个专业的培养计划，国内高校在材料科学与工程专业培养计划上的认识一直存在争议。美国麻省理工（MIT）材料科学与工程专业本科培养计划的公开信息最多，不仅有课程列表和学分要求，还有课程的详细简介。尤其是麻省理工的开放课程服务（OpenCourseWare），使得我们还能够进一步了解课程大纲和部分内容。此外，MIT材料学科是USNews全美排名第一的，他们的培养
计划应该具有更好的借鉴意义。本文在反复仔细研究其有关本科培养的各种公开资料的基础上，对其培养计划进行了分析，结合自己的教学工作实践，总结了一些心得体会，希望与国内同行共享。
一、麻省理工材料科学与工程专业的培养计划
MIT材料科学与工程系设3个专业（Course）。其一为一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3），学生所得学位是材料科学与工程理学学士（Bachelor of Science in Materials Science and Engineering），其所授学位是被ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美国工程与技术鉴定委员会）授权的，绝大部分学生都选读这个专业。其二为课程选择度更大的一般专业（Course 3-A），这个专业的毕业生将获得没有特别指定专业领域的理学学士（Bachelor of Science without specification）学位，系里并不寻求ABET对这个学位的授权，只有很少学生选择这个专业，常常是医学、法学、MBA预科生选择这个专业。第三是考古与材料专业（Course 3-C），学生所得学位是考古与材料理学学士（Bachelor of Science in Archaeology and Materials），系里也不寻求ABET对这个学位的授权。从系里是否寻求对所授学位授权就可以看到，MIT材料科学与工程系本科生的主要专业是一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3）。后面的讨论主要针对Course 3的培养计划进行。
1. 课程和学分要求
该培养计划的要求包括：（1）MIT的一般要求，共17门课程，其中自然科学6门，人文社科8门，限选科技课程2门，实验课程1门。（2）交流能力课程（Communication Requirement）4门。（3）系内课程，包括一套核心课程（Core subjects，共10门课），一个论文或2个实习以及4门限选课程，合计184～195学分。其2011―2012版本的课程和学分要求见表1，表中课程名称前面的数字表示课程号，后面跟表示学分的数字、课程性质、前修或同修课程号。MIT每门课程的学分由三部分组成，表示学习课程所需要的时间分布，中间用短线隔开，第一个数字表示讲课时间，第二数字表示实验、设计或者野外工作时间，第三个数字表示预习的时间，是以中等学生所需要时间估计的。1个学分大约相当于一学期需要14小时的学习时间。从表 1可见，一般专业课程，预习所需时间是讲课时间的2～3倍。
备注
*可以代替本先修课程的其他先修课程列在课程描述页面。
（1）这些课程可以算作必修课程或者限选课程的一部分，但不能同时计算。
（2）可以选9-12学分。
（3）通过申请，可以被类似课程替代。
2. 限选课程的选择
中列出了21门限选课程，每个学生只需要选择4门课（48学分）。理论上，学生可以在21门课程中任选48学分，甚至经过批准，还可以选择其他系的课程或者研究生课程来代替。实际上，由于材料的范围很广，这些选修课程是根据主要的研究领域来设置的，它们是： 生物与聚合物材料（Bio-and Polymeric Materials），电子材料（Electronic Materials），结构与环境材料（Structural and Environmental Materials），基础与计算材料科学（Fundamental and Computational Materials Science）。
因此，在MIT材料学院的网页上，曾经列出了各领域推荐的限选课程。网页上还列出了每一个方向的咨询教授，以方便对上述领域某一方面更感兴趣的学生选课。
3. 部分课程大纲和教学情况分析
（1）材料科学与工程基础课程
这个课程为15学分（5-0-10），总是与“材料实验”一起选修。课程安排也是交叉进行，实验周不上课，一共有4个实验周。这样，材料科学与工程课程讲课时间就缩短为9周（一个学期14周，最后一周为考试）。其课程安排为周一、三、五各2小时的讲课（lecture），周二和四各1小时的复习课（recitation）。所以一共27次讲课，18次复习课。实际讲课为24次，另外3次课为测验和考试。最后一次考试并不是考全部课程内容，即每次测验和考试都是分段内容。
这个课程由两个教授分别讲授，每个教授都是24次课，因此可以推论，每次每个教授将讲1小时。一个讲授结构和化学键（Structure and Bonding），一个讲授热力学和统计力学学（Thermodynamics and Statistical Mechanics）。
两部分课程分别布置6次作业，每部分每次都是2～3个题目，都有交作业的期限，没有按期交作业的，该次作业成绩为0。作业答案在交作业期限过后就会立即公布。课程总成绩由作业成绩占20%、三次测验占80%构成。得分标准为：总评80分以上A，70～79分为B，55～69分为C，低于55分为不及格。
（2）实验课程
MIT材料系内有2门必修的实验课程，即材料实验和材料综合实验。这两门课程同时还是加强专业交流能力培养的课程，所以，教学过程特别注意专业交流方面（包括论文写作、口头技术报告等）的形式要求。材料实验与材料科学与工程课程同时选修，在2年级第一学期进行。材料综合实验课（Materials Project Laboratory）基本上就是几个同学合作的科研项目，在3年级下学期进行。下面以二年级的材料实验为例，介绍其教学和考评办法。
如前所述，材料实验共4个实验周，实验周没有其他专业课。实验内容包括量子力学原理演示、热力学和结构，同时囊括了几乎全部现代材料分析研究方法（XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等），并通过口头和书面方式加强交流能力培养。从教学内容看，这门实验课承担了教授材料研究方法的任务。
一般将50个左右学生（2011年的2年级学生只有43人）分成6个组。每个实验周有3个实验主题，每个主题下面2个实验，2个组共选一个主题，每组选做其中一个实验。6个实验同时进行。一周3次实验，每次4小时。因此，每个组每周只做3个实验（每个主题做1个实验），共12个实验。由于每个组只做了一半的实验，对另一半实验的了解，通过每周2次的1小时交流课程（recitation sections，一般隔天举行）来实现。交流课上，大家各自在黑板上即兴介绍实验的发现，回答教师和同学的提问。
该实验课由3个教授上，其中一个总负责。课程成绩评分标准
二、分析和讨论
1. 关于必修课和选修课
系内必修课程除毕业论文或企业实习外，共有10门。大学一般要求的17门课，理论上可以自由选择，但从表1系内课程的先修课程可以看出，微积分I和II，物理I和II是需要先修的，大学一般要求的6门自然科学课程就去掉了4门，能够自由选择的大学自然科学课程剩下2门。从系里建议的选课表（roadmap）可以看到，另外2门自然科学是化学和生物。所以，自然科学的必修课程实际上相当于14门。
限选课程要求包括GIR类型2门和48学分的系内选修课。有3门系内课程（共39个学分）可以作为GIR课程来选，但不能同时作为系内课程要求的学分。大多数系内选修课程的学分为12分，这样的话，系内限选课48学分需要选读4门。所以，每个学生可以有6门专业选修课程。有意思的是，在表1中只有21门限选课程，而该系主要的研究领域（或者说相当于我们的专业方向）有4个，平均每个方向只有5.25门课。如果去掉2011―2012年新增的2门课程，过去几年只有19门课，平均每个方向只有4.75门课程。看来，MIT材料科学与工程专业的课程设置，并不鼓励学生选单一专业方向的课程。实际上，在以前分专业方向限制选修课时，每个专业方向仅仅提供2～3门课程，进一步的分析见下文。
反观我们的培养计划，我们的专业方向必修课程有5门（14学分），选修课程应选4门（8学分），合计9门课程22学分。因为我们的学分是按照每周上课学时数计算的。如果按照MIT的学分计算方法，学分约为每周上课学时数的3～4倍，考虑到我们的上课周数为17～18周，而MIT才14周，因此，我们的专业方向应选学分至少相当于MIT的88学分，比其4门课程（48学分）的要求多了5门课程（40学分）。可见，我们的培养计划更加注重学生专业方向知识和技能的培养。
另外，MIT材料科学与工程系的研究领域非常广泛，关于其主要研究领域的介绍出现在3个网页上。其一是在该系的学位要求中关于限选课程的介绍网页，4个主要的研究领域分别是生物与聚合物材料、电子材料、结构与环境材料、基础与计算材料科学。其二是在MIT的招生网页，4个主要的研究领域分别是：半导体材料和低维系统（Semiconductor materials and low-dimensional systems）、能源材料（Materials for Energy）、纳米结构材料（Nanostructures）、材料的生物工程（Bioengineering of Materials）。在介绍全体教师（Faculty）的网页，列出了30个研究方向（discipline），共122人次（有重复计算，因为实际教师只有35人），平均每个研究方向4.07人次（或1.17人）。少的方向仅1人如微技术、半导体，最多的是纳米技术，23人次。上面列出的生物工程（包括生物物理和生物技术）9人次，能源材料（包括能源与环境、储能）9人次。人数比较多的研究方向还有结构与环境材料9人次，高分子材料7人次，电、光和磁材料7人次。
可见，尽管MIT研究的材料类型很多，但其本科生培养计划中，涉及具体材料类别方向的课程特别少。
2. 关于考核与成绩
MIT很多课程的成绩评定都包括平时作业和出勤与课堂参与情况。有的课程，考试以外的项目在成绩评定中所占份额可达到50%，有的实验课程则更是高达85%这在一定程度上反映了MIT对大学生平时学习的管理是非常严格的，与我们头脑中关于国外大学生“自由”学习的图像截然不同。
3. 关于选课进度安排
MIT材料系没有规定统一的选课进度表。但从其推荐的选课安排（roadmap）看，具有如下特点：
（1）8门大学一般要求的社科课程（GIR）分布在8个学期选修，即每学期选修1门社科课程；
（2）一年级把大学要求的6门自然科学课程（GIR）学完，包括数学、物理和化学。
（3）二年级起全面进入专业学习。第一学期学习材料科学与工程基础、材料实验2门课程，两门课交叉进行，实验周不上课。上课周每天都有材料科学与工程基础课，实验周每天都有实验或交流，学习安排非常集中。
（4）每学期的课程一般为4门，其中1门为社科课程。
MIT二年级第1学期就学习专业基础课程，这比我们的教学计划提前很多。国内的教学计划进度安排曾经强调，前两年不安排专业课，以至于我们的材料科学与工程课程被安排在第5学期，材料研究方法更是被安排在第6学期，使得高年级学习特别紧张，深入接触专业知识和方法的时间被推迟。
4. 关于培养计划的修订
从网页上能够追溯到MIT材料系1998年的培养计划，其培养计划在2003年做了很大的调整。两者的比较
这两个培养计划的最大差别在必修课，课程名称几乎完全变了。但对比课程名称和教学内容可以发现，新培养计划中的“材料科学与工程基础”包含结构与化学键、热力学与统计力学两大部分内容，分别由两位教授讲授，似乎代替了原来的“材料热力学”、“材料物理化学”和“材料化学物理”3门课程，因为其教材之一仍然是物理化学（Engel， T.， and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco， CA： Benjamin Cummings， 2005. ISBN： 9780805338423）。“材料实验”应该与原先的“材料结构实验”对应，“材料综合实验”应该与原来的“材料加工实验”对应。“材料的微结构演变”与原来的“材料结构”相似。取消了“材料力学”、“材料工程中的输运现象”2门课程。增加了“材料的电光磁性能”、“材料的力学性质”、“有机和生物材料化学”、“材料加工”4门课程。取消2门，合并2门，增加4门，课程总数不变。
选修课变化较小，只是增加了若干课程，特别是生物材料和纳米材料的课程。其实，两门生物材料课程是2000年增加的，当时选修课由4方向增加为5个方向。选修课的最大变化是理论上不再分专业方向，学生可以任意选课。但实际操作时，仍然向学生推荐各专业方向的课程组合。无论如何，每个专业方向的课程不足4门，学生必然需要选修其他方向的课程。
从2003年至今，必修课没有变化，选修课则有一些小的调整（表5）。其中2005年减少了高分子化学、化学冶金学（Chemical Metallurgy）2门课程。增加了2门数学，材料热力学（原来的必修课），先进材料加工，衍射和结构，材料的对称性、结构和张量性质，材料选择，共7门课程。可见，增加的这些课程仍然是与具体材料种类无关的。2007年和2011年分别增加了1门生物材料方面的课程。可见，即使是选修课的调整，仍然在继续加强有关材料行为特征方面的课程，减少有关具体材料种类的课程。
5. 关于培养目标与课程设置
过去，MIT材料科学与工程系培养目标分四类，研究型学位（Course 3）、预科型学位（Course 3A）、实践型学位（Course 3B，2003年取消）和考古型学位（Course 3C）。其中，研究型学位与实践型学位培养要求的唯一差别是不变的，即前者在四年级做毕业论文，后者在二年级暑假和三年级暑假做2个20周的企业实习，其他课程要求完全相同。现在把实践型学位取消了，但仍然保留了学生向这个方向发展的渠道，即学生仍然可以选择做毕业论文或者企业实习，学位合并在研究型学位（Course 3）中。
从2003年培养计划大调整来看，MIT材料科学与工程专业（Course 3）的主要培养目标是让本科毕业生继续深造。也可能是社会需求的变化促使MIT对培养计划进行调整。这从MIT选读实践型学位人数变迁或许可以看出一些端倪（表6）。从1998年到2002年，实践型学位人数多于研究型学位的人数，2002年突然降低，与研究型学位相当。查看大学2年级实践型学位学生注册数，从2002年起突然减少，由原来每年约20人突然减少为6人。2003年培养计划调整当年，还有5人注册为实践型学位，这应该是此前培养计划延续所致。
那么，没有了实践型（Course 3B）学位，是否还有学生仍然会选择实习代替论文呢。下面从2002～2008年MIT材料系本科毕业生去向分析。除了一些研究生院，网页一共列出了38家企业和17家政府部门或咨询机构。统计2002年以后（至2005年结束，当年仅剩下1人）各年4年级实践型学位人数（也约等于当年毕业人数）总和恰为38人，与毕业生去向统计的企业单位数刚好相同。这难道是巧合？是否可以推论，2003培养计划修改之后几乎就没有学生选择去企业实习了？
MIT材料专业取消实践型学位，以及此后可能几乎没有人选择实习代替毕业论文事实，一方面可能与美国产业向国外转移，本国企业对工程师的需求减少有关；另一方面，MIT培养计划中的课程设置调整也起了一定作用。因为选择实践型学位人数锐减在前（2002年），培养计划调整在后（2003年）。培养计划中去掉的必修课“材料力学”和“材料工程中的输运现象”，显然属于工程类课程。因此，其培养计划课程中增加材料研究型基础知识、减少工程知识的倾向十分明显，也说明其培养计划随社会需求进行了及时调整。
另外，尽管2003年培养计划中的必修课有较大调整，但选修课调整比较有限。而且调整前后，没有改变其材料类本科生宽专业培养的模式。
但在选修课中，把专业方向的基础课程去掉，仍然让人有点匪夷所思。例如，高分子化学在高分子材料领域历来就被认为是专业基础课。MIT在2005年却把这门课从本科生培养计划中去掉了。查看其高分子方向研究生培养计划核心课程，可以看到高分子物理化学、高分子合成、高分子合成化学等基础课程。可见，MIT把专业方向的一些基础知识培养放在了研究生阶段。
以上似乎给人这样的印象，如果不继续读研究生，则专业方向的基础知识是不太够的，无形中将人才培养的周期拉长到研究生阶段了。但从我自己教学的经验来看，学习高分子物理就可以了解高分子材料的行为和特征，未必需要清楚地知道高分子材料的合成与制备方法。我的一些研究生以前从未学习高分子方面的课程，为了让他们在研究中能够理解和使用高分子材料，我就是先给他们讲授高分子物理的基本知识。
另外，注意到MIT材料专业研究生数量是本科生数量的2.2倍，有很多研究生来自校外，特别是来自国外。所以，MIT材料专业培养计划中对专业方向选修课程的调整，结合研究生阶段的课程安排，既考虑到了本科宽专业基础的培养模式，又打通了本科生培养与研究生培养之间的关联，在研究生阶段加强专业方向基础知识的培养，也便于接受其他教育背景的学生来读研究生，还是十分合理的。
MIT材料专业的本科培养计划，不断强化了按照材料大类进行培养的模式，必修课和选修课都加强了材料基本行为知识的课程，减弱了材料类别基础知识的课程，把后者移到研究生教育阶段。这说明国外关于“材料研究依据其行为和特征，而不是依据材料类型来进行”的认识形成30多年以来，不仅没有改变，还在进一步加强。MIT在2003年对培养计划大调整时，加强了材料研究基础知识课程，减少了工程类课程，其本科生的主要去向是进一步深造，直接到企业就业的比例急剧减少。本科生阶段加强研究基础知识课程，把专业方向基础知识培养放在研究生阶段，加强了研究生的知识培养，可能是其材料研究能够长期在美国名列前茅的原因之一。
【关键词】毕业论文 本科生 论文质量
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）15-0065-02
本科生毕业论文是本科教学计划中重要的实践性教学环节，是考查综合学习成果的主要方式，是衡量总体教学水平的重要标准，也是学士学位资格认证的首要依据。传统应试教育观念、学生水平、指导教师和学校管理制度等各方面因素都会影响到本科毕业论文质量，而要顺利完成论文写作，教师的指导作用不可低估。教师在毕业论文指导过程中起着主导作用，教师指导的不足或过度都会影响学生撰写过程中的收益程度和论文质量。因此，论文指导教师“指导什么”“如何指导”等问题值得摸索和探究。
一 本科生毕业论文指导的必要性
毕业论文撰写的实践性很强，从选题到材料搜集，从写作思路的调整到内容提纲的修改，无一不考验和锻炼着学生发现问题和分析问题的能力以及逻辑思维能力。毕业论文理论性强，篇幅长，要求较高的书面写作能力，没有经过系统的指导和训练，就无法完成高质量的论文撰写。而本科生对毕业论文的意义和作用认识不足，查阅文献和获取信息、知识的能力有限，论文写作功底薄弱，需要科研功底深厚、指导经验丰富的教师的指导帮助。
二 本科生毕业论文指导中的常见问题
1.论文选题与学生研究兴趣及指导教师研究方向不匹配
学校分配导师的方式会对学生的论文写作产生影响。导师分配通常是基于学生研究的主题而定的，学生的研究主题和导师的研究项目或研究领域相关时能实现师生双赢。然而，在实践中，导师们常发现学生的研究主题与自己的研究领域并不相关，因此无法提供专业的指导。目前，许多高校在毕业论文选题环节普遍都是先由指导教师选题，再由学生选择自己感兴趣的题目。
2.选题偏离专业要求
有些学生所选题目过于宽泛，论题过大，超出了自身论述能力范围，看似面面俱到，实则论述肤浅；有些学生所选
题目范围过于狭窄，论述拖泥带水，颠三倒四，不利于开拓思维和创新能力发展，达不到论文撰写的目的；有些学生所选题目难易度不适中，难度太大，在规定的时间内做不出来，可能会前功尽弃。或难度太小，不利于体现学生对本学科基础理论、专业知识和基本技能的掌握情况，不利于培养学生的科研能力。
3.指导过程和进度把握不当
部分教师认为本科生不是研究生，本科毕业论文重在体验过程，因此，没有细心引导和启发学生撰写，没有对论文初稿进行严格审阅并反复修改。也有教师认为，本科生就业形势严峻，要求学生把大量时间和精力放在论文写作上是强人所难，为了加快论文指导进程，应付院系检查，直接让学生从给定的题目中选定题目，提供现成的相关资料，越俎代庖。
4.教师指导水平参差不齐
国家教育部规定，毕业论文必须由“具有相关专业的较高理论和政治素养及文字水平的讲师以上职称的教师、研究人员或具有研究生学历，理论素养、政治水平、文字功底较高的相当于正处级以上的领导干部”指导，指导学生人数一般不能超过6人，而近年来学校规模的迅速扩大，导致论文指导教师严重不足，与此同时，大多数指导教师又要兼顾教学和科研任务，其精力投入明显不足，论文指导质量难以保障。
5.进度不均，写作过程两头紧中间松
由于毕业论文开题和答辩时间间隔较长，因此，指导教师在论文开题和答辩之际对学生的督促较多，而开题完毕后指导教师对学生的督促较少，加之学生忙于求职，论文写作没有计划，写到一定程度后才发现对课题展开容量把握不准，更换课题又来不及，重新写作势必会影响学生正常毕业，只能勉强写下去，草草收尾。更有甚者临近答辩前夕完稿，甚至连熟悉掌握论文内容、准备答辩的时间都难以保证。在这种情势下，学生仓促参与论文答辩，答辩过程中常出现不知所措、答非所问或有答无辩，最终导致毕业论文完全丧失了毕业论文撰写的初衷。
三 对策和建议
1.合理匹配指导教师研究方向与学生兴趣
选题之前，各位指导教师应向学生讲清自己的研究方向和专长，以便学生找到同自己研究兴趣相匹配的指导老师，确保指导老师对所指导的论题有足够的积累和深刻的见解，对该领域的研究动态和现状有清晰的把握，为指导论文的顺利开展奠定良好基础。
2.指导过程应粗细结合，宏微观并蓄
毕业论文的指导应有所为、有所不为，忌面面俱到。教师应启发学生自主选题，而不限定学生的选题范围；应引导学生确定题目，而不是让学生从给定的题目中选定；应指导学生进行资料搜集，而不是直接提供现成数据和资料；应帮助学生梳理研究思路，而不是直接讲明思路；应引导学生自己构建研究框架，而不是教师构建框架让学生填内容。对论文写作的认识、实施过程和总体框架进行宏观指导，对内容、结构、语言、格式等方面进行微调、完善及语言加工润色，即进行微观指导。
3.重视论文开题报告指导
开题环节是做好毕业论文的前提，学生在准备开题过程中会查阅大量与论题相关的理论和文献，借此对论题有初步的整体把握，对论文写作计划和时间安排有一个全局的考虑。通过撰写开题报告，学生能够按照一定的组织方式串联所学知识，并有机会自学补充空缺的知识点，强化学生独立自主学习的动力，调动学生主动学习的积极性。高质量的论文开题，为高质量的毕业论文奠定了坚实的基础。
4.教师应把握论文写作进度
指导教师应督促学生把握进度，而不是放任自流或越俎代庖。确定题目，搜集资料，确定写作提纲后，此时教师应与学生约定交初稿的时间和地点，然后放手让学生去写初稿。并定期使用电子邮件或电话与学生沟通论文的进展情况，以便于早日发现问题并及时解决。当约定时间过半时，教师应进行督促。
5.提高教师的论文指导能力，促进教师的长远发展
达到论文指导硬性指标的青年教师因缺乏指导经验，无法保质保量地完成本科生毕业论文指导任务，对此，各高校应邀请经验丰富的指导教师专门针对有潜力的青年教师开展论文指导培训，组织经验丰富的指导教师开展经验交流活动，分享其多年的论文指导经验和策略，也可以建立论文指导小组，由经验丰富的指导教师带领青年教师一起进行论文指导，扩充论文指导教师队伍，逐渐消除由师资短缺和指导教师能力欠佳引起的论文质量问题。
如今，学生的个性特点日益突出，指导教师要不断调整指导方式以便因材施教；信息资源种类日渐丰富，指导教师要不断学习新技能，把握新动向以便获取和辨别有用资源；研究方法日新月异，指导教师要不断掌握新方法才能正确引导学生选择最佳的研究方法。因此，论文指导过程，是学生学习的过程，也是教师多方面能力提高的过程。指导教师需要不断了解学生的学习进程，不断丰富自身的专业知识技能，传授学生获取和识别有效资源的能力以及遴选研究方法的能力，与此同时，帮助学生认识和开发自身的科研潜力。
参考文献
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关键词：材料科学与工程专业；设置；专业方向；学生就业
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0180-02
贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来，随着先进制造业引进涌入，对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而，贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主，与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式，与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向，制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外，贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业，使得本地区材料学科毕业生数猛增，就业压力增加，就业渠道必须拓展。
为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势，以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系，教学内容，教学方法、手段改革，加强师资队伍建设，坚持知识、能力及素质协调发展，有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神，强化学生多样化、个性化发展，拓宽就业渠道。
一、特色专业方向课程设置
广泛进行调研，重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养，确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群，为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长，自主选择专业方向，以满足学多样化、个性化发展需求。
通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程，重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分，紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置，是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠，整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》，构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。
专业方向课程群体与社会需求密切联系，有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。
二、专业方向实践教学设置
材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重，更加注重实践教学，偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式，认识实习围绕实习基地的制备（压力加工）-检测-装配流程组织展开，学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向，身临其境，与社会沟通，培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来，本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备，构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台，为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材，以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制，采取自主挑选导师、过程互动的方式，激发学生研究创新的兴趣，理论联系实践，培养学生的实践认知和创新能力，保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。
激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座，让学生了解专业方向前沿发展动态，新成果、新理论、新技术、新产品和新理念，拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题，
自主设计方案，申报大学生创新实验项目。在导师指导下，独立完成制备（加工）、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛，提高学生主动学习兴趣，并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项，国家级节能大赛获奖3项。
三、教学方法、手段改革
课堂教学中重视以学生为主体的教学原则，采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法，将繁杂的概念、原理，产品制备过程，微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式，逐步深入，侧重向各专业方向学生讲授，利于提高学生学习的主动性和兴趣，以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学，学生阅读翻译外文文献的能力明显提高，有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中，材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势，拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学，材料科学与工程专业各方向选派1～2名优秀学生到该校学习，这将进一步探索出国际国内合作办学之路，给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。
四、加强师资队伍建设
贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设，储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年，经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业，以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设，采用传帮带培养、引进、进修提高等方式，建立了一支教学、科研兼容，结构合理，爱岗敬业，勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职，掌握大型检测与表征仪器的操作和维护，为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制，以解决不同性质的企业生产问题为契机，与培养学生并举，为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件，目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作，鼓励教师教学与科研并重。目前，本专业教师发表相关教研论文30余篇，出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程，《材料力学性能》获评校级精品课程，带动了本专业方向课程的建设。
五、结论
与时俱进，贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求，及时调整专业特色培养方向，不断深化构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一，不仅弥补了现有专业培养模式的不足，而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求，提升了学生就业市场竞争力。最近几年，材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅，获得2011―2013年全校就业率一等奖，已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。
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【关键词】绿色化学教育 高校 化学教学 现状 未来趋势
1990年以来，伴随着自然科学的突破进步以及人类社会发展的新需求，化学学科的发展及其产业化水平不断提升，不仅满足并且大大促进了社会各行各业的发展。但是，受到传统思维的影响，化学学科也一直为人类活动与资源环境之间的日益激烈的矛盾所困扰。人口激增、资源消耗过快、环境污染与生态破坏加剧，这些成为21世纪人类发展的制约因素。在此背景下，“绿色化学”应运而生，成为当今国际社会和我国各界关注的焦点之一。绿色化学成为人们从源头防控环境污染、生态破坏、资源耗损的重要选择。因而绿色化学成为高等教育研究机构的前沿学科。当前，绿色化学教育已经经历了数十年的快速发展，亟需审视现阶段的发展情况，探测未来发展的途径趋势，进而全面掌握高校教学中绿色化学教育的图景全貌，积极引导绿色化学教育在高校教学中更好地发展进步。
1 绿色化学理念及绿色化学教育
1.1绿色化学理念
绿色化学无疑是当今全球化学学科研究领域的前沿对象之一。绿色化学属于物理学、生物学、信息学、材料学等与化学学科交叉研究的产物，反映了当今时代社会发展最迫切的深层次需求。绿色化学是利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物的新兴科学。其目的是最高效率地利用资源和最大限度地减少污染，并系统化地改造和重塑化学科学。
1.2绿色化学教育
绿色化学教育是为了更好地促进化学科学和绿色化学的发展，各个科研单位尤其是高校在其科学、教学等体系中将绿色化学学科化、自主化、独立化的结果。绿色化学教育的开展不仅促进了化学学科的长足进步，而且提升了高校教育体系的整体进步。目前，围绕绿色化学教育这一课题已经衍生出大量的课程体系、研究问题等，并且产生了大量的社会效益、经济效益。
2 绿色化学教育在高校教学中的现状
1991年，美国最早提出“发展绿色化学”的口号。并且在随后的1996年美国化学协会就设立了“总统绿色化学挑战奖”，并成立了绿色化学协会。同一时期，欧洲国家也呼吁加快可持续发展化学工业的研究。在1998年瓦纳教授写作了《绿色化学的理论与实践》，书中详细介绍了绿色化学的概念内涵、原则意义、指标体系以及发展进程等，后来成为高校化学教学中的重要经典。1999年英国皇家化学学会出版了《绿色化学》期刊，这标志着绿色化学作为一门新兴学科正式确立。之后，美国的Scranton大学在环境化学学科中设立绿色化学课题，并于21世纪初将绿色化学独立为一门大学课程。美国的Oregon大学则把绿色化学理论与实践确定为化学实验教学中的必修课程之一。澳大利亚 Monash大学在2000年设立绿色化学研究中心，并将绿色化学作为本科生的必修课程，同时开始招收绿色化学研究的博士研究生。
绿色化学在我国高校中的发展也十分迅速。早在1995年“绿色化学与技术”就已经成为中国科学院化学部的研究课题。1996年，“工业产业化中的绿色化学与技术”会议召开，与会学者就绿色化学的理论应用进行了探讨，并发表了一系列学术论文。1997年，朱清时等院士发起的香山科学会议就是以“可持续发展问题对科学的挑战---绿色化学”为主题，正式打开了中国绿色化学研究的大门。2006年中期，中国化学学会绿色化学专业研究会正式成立。1995年年底，清华大学化学学院的曾庭英教授等人出版了“绿色化学工艺”课程设计，提出应该在高校中设立绿色化学课程。随后中国科技大学于1996年年中独立开设了面对化学专业研究生的绿色化学课程。几年内其他一些高校如华中科技大学、四川大学、厦门大学等也开设了绿色化学课程。
3 高校教学中绿色化学教育的未来趋势
高校教学中的绿色化学教育方兴未艾，面对未来日益提升的环境保护与资源节约需求，必须提升绿色化学教育的层次水平。综观各国的先进理念与措施，发现绿色化学教育在未来发展的一些趋势。
3.1绿色化学课程的设置
对于高校化学等相关专业的学生应该将绿色化学确定为必修课目，要求这些学生能够比较全面深入地掌握绿色化学的相关理论与实践操作，成为未来绿色化学研究发展的潜在推动者。对于非化学专业的学生则可以将绿色化学确立为公共选修课，使其了解绿色化学的科学思想、发展现状、前沿成果以及未来趋势。
3.2提升高校师生的绿色化学认知
高校师生尤其是化学科研人员，应该树立可持续的发展观，将绿色化学理念贯穿于教学研究中去。将绿色化学的新知识、新理论、新发现等在高校师生中普及宣传，促进绿色化学理论与实践的进步。
3.3绿色化学教材的编写
首先，编写以普及绿色化学知识、宣传绿色化学理念为主的教材。其次，科学设计专业教材编写的内容体系，加快专业教材的建设。
参考文献：
[1]左兴才.高校实施绿色化学教育的策略[J].菏泽学院学报，2007，29（5）.
[2]王恩举.漫谈绿色绿色化学[J].大学化学，2002（4）.
[3]余天华，吴静澜.绿色化学在高校化学教育中的教学探讨[J].科技创新导报，2008，（28）.
[4]范彩玲，李迎.在大学化学教学中渗透绿色化学理念的探索[J].天中学刊，2006.
[5]徐汉生.绿色化学导论[M].武汉：武汉大学出版社，2001.
福建省中青年教师本科高校教育教学改革科研项目（JZ160220）；福建师范大学福清分校教改项目（XJJG2015001）。
一、建构心理学本科专业人才立体化培养模式的必要性及其内涵。
目前立体化人才培养模式已经在高校人才培养中得到重视和应用[1]，基于近年专业建设的行动研究与实践，我们认为，建构应用心理学专业复合型人才立体化培养模式是化解学生专业学习困境的必然途径[2]。所谓“立体化模式”，是相对于传统人才培养的的单一化、平面化而言的，“立体化”具备多维度、多角度、多层面和多方位的内涵[2-3]，立体化人才培养模式即打破传统高等教育偏向知识灌输的单一模式，基于现代社会对人才培养的要求，以现代信息技术发展为基础，坚持以人为本，以学生为主体，以现代教育思想特别是系统论教育思想为指导，强调要全方位地调动各个教育、教学环节诸要素如人才培养目标、教育理念、教育内容、教育教学手段与方法、教育途径、教育评价等并进行立体化设计以形成有机统一的综合教育体系，努力促进师生之间、学生之间的互动，紧密围绕培养目标，采用课内与课外、课前与课后、校内与校外、现实与虚拟（网络）、国内与国外多维一体的学习策略，展开知识积累和能力培养的各项活动，从而促进学生个性化学习风格的形成和学生自主学习能力的发展，促进学生专业应用能力的提高[4]。
二、心理学本科专业人才立体化培养模式的建构内容。
1.完善培养方案，优化课程模块，奠定立体化人才培养模式的课程体系基础。
根据专业的发展趋势与学生发展需求，按照学院对地方院校人才培养规格的定位，我们分阶段修订人才培养方案，相应对专业课程体系作出调整和完善，把课程模块分为：通识课程、基础导论课程、专业导论课程以及方向性选修课程、实训课程等五大立体化模块，逐步增加实践教学环节的课时比例（占30% 以上） [5]。
围绕课程体系的确立，逐步选择有条件的课程建立立体化教材，实现课程内容的立体化。应用心理学立体化教材包括文字教材、教学辅导书和多媒体课件、电子教案、网上电子习题和心理学案例分析、辅助教材等教学资源。
2.教育理念的立体化。
教育、教学的理念涉及到教育目的观、师生观、教育教学过程观等多方面的基本认识。应用心理学立体化教育理念就是要把教育教学活动和心理学知识的实际应用紧密地联系起来，突破原来以课堂理论知识灌输为主，而不是以学生对知识的掌握和应用为主的设计思想和体系，向突出学生知识应用能力培养的方向改变。特别是，立体化教育认同教育过程中存在双重主客体的观点： 即认为教育过程中教师和学生都是主体，同时又互为认识和学习的对象（客体） ，在教育教学过程中师生之间应有着多向立体的学习信息的交流与沟通，而非仅仅是课堂教学中的教师单向灌输。
3.教育教学方式、方法的立体化。
大学传统教育教学采用满堂灌的单一授课方式。立体化教育教学则要求以学生为中心，课堂教学与自主学习相结合，教育教学方式、方法多样化。立体化教育、教学方法应具有挑战性、启发性、灵活性、激励性、反馈性等多种特征。基于这一理念，我们坚持探索和借鉴的特色教学方法有：“元问题提问”环节、“5 分钟老师”制度、研究性教学法、研讨式、案例教学、体验教学法、基于反转课堂的PBL等，充分发挥了学生学习主动性，培养了学生的思维能力，学生听课热情更高。
4.教育教学手段的立体化。
课堂教学手段的立体化。应用心理学专业的多数课程都能通过多媒体的运用增强教学效果，大大提高学生的专业学习兴趣。克服传统的“黑板+粉笔”的教学模式的不足，极大地拓展课堂教学的信息量。这样也有利于学生参与教学，发挥学生在课堂上的主体地位，引导学生自觉参与课堂分析与讨论，真正形成学生自主学习的和谐课堂。
课外辅导方式的立体化。信息技术的发展和应用，为实现课堂教学与网上辅导相链接提供了方便，克服了传统的课外辅导方式单一化的局限。如通过网络可以实现对校内外心理学专业课程网站资源的链接，学生可以十分方便地随时学习各网站上的有关教学内容、学习辅导材料、知识扩展材料、课程录象等。师生通过 e-mail 的方式进行打破时空的立体化指导、学习督促和交流。
5.课外辅导与实践活动体系的立体化。
W生分层化、多样化教学辅导。应用心理学专业学生分别来自文科、理科高考背景，在学习基础、将来发展取向、学习兴趣等方面均存在差异。因此要重视让不同层次、不同个性的学生自由结合，注重发挥全体学生的个性和特长，发展优势，克服弱势，在教师的引导下互相帮助，互相学习，共同提高。
课堂教学与课下自学相链接。教师根据课堂教学内容布置学生的自学内容。课外自学包括预习、复习和自主学习。自学材料包括参考书、期刊、专业书籍、网上资源等，鼓励和指导学生搜寻有关资料，学生可以不受时空限制地利用网上资源和图书馆等其他有效信息进行个性化的自主学习。这样，既能避免传统教学“一刀切”的弊端，切实提高学生专业水平，又能培养学生终身学习的意识和能力。
课堂教学与实践教学、课外活动相链接。在实践教学方面，力图使实践教学体系适应不同层次、不同方面专业学习的需要，注重分层、多样化、立体化协调发展，以利于培养心理学专业复合型人才。力求形成校内实践教学体系的分层立体化建构，包括：通过实验室模拟实训课程将专业理论知识应用于实践，通过校内实训场所（学校心理咨询中心、心理咨询实验室、团体心理训练室等） 的课堂教学开设应用技能课程，通过课程论文、学年论文、毕业论文等的撰写与研究提高综合应用能力等；并且，建立和完善较为全面的校外实践教学体系建设的分层、多样化建构。主要通过校外见习、实习活动，综合培养及检验心理学专业学生实践技能，其目标是形成独立而灵活的相关行业的从业能力。
6.课程考核与教育教学评估的立体化。
课程考核是教育模式的重要组成部分，是教学实施的调控棒。可以采取实行“平时成绩 +期中成绩+ 期末成绩”的课程考核方式，一般 20% ～30% 考分来自平时作业、课堂发言、实践活动的参与等平时成绩； 70% ～ 80% 来自期中与期末的理论与技能考试（有闭卷、开卷、半开卷、课程小论文、实验报告、实验设计等方式） 。同时，可以尝试打破追求标准答案的静态考评模式，倡导动态的多层次、多样化考评模式，注重过程性评价与总结性评价、定性评价与定量评价、学生互评与老师评价相结合，既体现评价的共性，又体现评价的个性。
三、心理学本科专业立体化培养模式的实践情况。
1.以模块化课程设计为依托，分阶段有序培养创新和实践能力。
参照立体化人才培养模式的课程设置，我们在理论课程体系中构建四个不同层面的模块式课程：通识课程、基础导论课程、专业导论课程以及方向性选修课程，每一模块中又包含不同层次的课程。
模块化理论课程以动态阶段性学习来实现。本科一年级进行有意义的学习，采用奥苏贝尔的有意义学习的教学策略，在课前给出与课堂教学目标相关的材料，采用问题启发式、类比讨论式、内容专题式等教学方法，积极促使学生对概念和原理进行准确理解；本科二年级进行研究性学习，强调学生主动学习和独立思考能力的培养；本科三、四年级进行建构性学习，第三年开始接受应用技能类课程的学习，不是被动地接受外来信息，而是主动地对信息进行选择加工。在教师和他人的协助下，以共同解决问题的活动来建构知识的意义。采用建构主义的方法教学，激发学生形成自学能力和团队合作精神，加强独立思考能力和创新意识。
2.以专业实训和校园特色专业活动为落脚点，建立实践教学体系。
我们通过前期调查学生的专业兴趣和社会市场的需求特点，根据不同年级和课程性质设计不同的校内技能实践活动，通过这一系列活动，调动学生学习的积极性，从中深化对理论知识的应用。此外，我们也开展了研究型实践教学。此环节以导师制和互助学习圈为平台。在双向选择方式确定的指导教师指引下，通过前期调查、研究设计、统计分析、论文撰写等科研训练过程，有效提升了学生的科研实践能力。指导高年级大学生以兴趣小组为单位，在导师指导下，积极申报各类大学生创新创业课题，积极参与大学生挑战杯竞赛及心理沙龙，并将其作为一项常规性、基础性、特色性的工作，以培养学生积极的创新精神、自主的科研意识和较强的实践能力。
同时，我们也基本形成了较为完备的分层式多样化校外实践教学体系。主要通过校外见习、实习活动，综合培养及检验心理学专业学生实践技能，其目标是形成独立而灵活的相关行业的从业能力。这项工作仅仅靠一两个实践教学基地是难以达到效果的。为保证心理学专业学生校外见习、实习的效果，目前已逐步形成了较为完备的层次合理的实践教学基地梯队。、在实践活动方面，我们指导本专业学生为主体的心理学协会等学生社团开展了多种富有成效的实践活动，如社区心理健康服务、特殊教育学校支教活动、四川地震灾区心理援助等。
3.自主学习力与积极人格培育并重，在人才培养各个环节，融入积极心理学的理念。
积极人格对学生全面发展有重要的决定作用。积极人格的功能使学生对自我认知更完善，这有助于有效的处理自身与社会文化环境所产生的问题，能促进学生人际关系的和谐发展。较高的情商有利于形成良好的社会关系，情绪整合能力发展比较好的学生，可以在情绪发生变化的时候从多个角度看问题。这一思维方式可以促使学生创造性地解决问题。我们通过开设大学生幸福课有效达成了积极人格培养的目标。一是通过理论讲授让大学生形成对积极人格的认知；二是通过素质训练让大学生感悟与增强积极品质；三是通过主题讨论让大学生理解幸福的真谛；四是通过心理测评让大学生了解幸福感状况。
4.以“双师型教师”与校外导师建设为智力保障。
在立体化人才培养模式下，教师必须在理论和实践两方面给予学生有效的指导，这就要求专职教师在掌握心理学理论的基础上，还要了解和熟练掌握计算机和高等教育学、心理学方面的相关应用性知识和技能。加强自身实践能力的提高，努力成为“双师型教师”。我专业部分教师已通过参加专门的心理学师资培训、获得国家心理咨询师二级以上证书、主动服务社会。并且，积极鼓励本专业教师以各自的方向专长与企事业单位的实际服务需求相对接，深入一线开拓专业理论方法的应用，又为专业理论课程教学提供丰富而详实的案例e累。此外也重视通过立体化的教学评估体系来促进教师教育教学，包括学生信息员评教、问卷、座谈、网络评教、教师自我评教、专家评教等方式，评价内容既包括教学，也包括教师科研、实践能力、育人能力等方面。另一方面，我们也吸收了多位有心理学应用实践经验的校外导师来充实师资队伍，他们广泛分布于企业管理与市场营销、心理咨询与中小学心理健康教育等领域。通过专业讲座、心理沙龙和专题讨论会等形式服务于学生专业理论与技能提升，并开阔了专业视野。
四、总结
心理学专业是一个新兴而前景广阔的本科专业，为更好地培养社会所需的创新实践人才，在专业建设中，我们结合自身与当地发展实际和教育部颁布的有关人才培养方案，明确将心理学专业人才培养目标和规格确定为“培养具备心理学的基本理论、基本知识、基本技能，能在教育、工程设计部门、工商企业、医疗、司法、行政管理等部门从事教学、管理、咨询与治疗、技术开发等工作的高级专门人才”。针对心理学本科专业人才培养中存在的专业培养方向不明确、课程体系不科学，课程零散、庞杂、课程衔接不连贯，课程间整合混乱、课程内容陈旧，讲授方式单一等诸多问题，基于专业建设的行动研究，提出心理学专业人才立体化培养模式的建构设想及其内涵的六个方面，并就相应的实现途径进行了探讨。
随着立体化人才培养模式理念在教学改革过程中的不断实践，心理学本科专业人才培养也取得一系列丰硕成果。近年来，本专业毕业生就业率达到较高水平，广泛分布于企业人力资源管理与市场营销、用户体验、心理咨询与中小学心理健康教育、司法与犯罪行为矫正等领域，用人单位对毕业生质量评价较高。在高层次人才培养上，共计50余人考取硕士研究生。通过四年系统的专业学习，绝大多数毕业生获得心理咨询师、人力资源管理师、家庭婚姻治疗师以及育儿师等岗位的专业技术资格认证，并具备相应方向的专业操作技能。通过十余年不断积极夯实专业基础，加强学科建设，凝练学术方向，打造优势特色，已初步将心理学本科专业建设成为结构合理、特色鲜明、优势明显、层次较高的专业学科。
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论文关键词：清洁生产审核,思想,计量,技术,设备,措施和建议
近年来，我国环境保护虽然取得了积极进展，但环境形势严峻的状况依然没有改变。主要污染物排放量超过环境承载能力，清洁生产是降低排放强度，减少工业污染，缓解环境压力，实现由末端控制转向全过程控制的必由之路。一方面由于长期沿用粗放型经济增长方式，造成投入多、产出少、消耗高、浪费大，也使资源供给不足和环境压力问题越来越高。另一方面问题是随着人们对环境质量的要求提高，用于环境治理的投入大大增加，然而就治理模式看，末端治理投入多，治理难度大，环境效益和经济效益难以实现统一，企业积极性不大，清洁生产是以提高资源能源利用率，减少污染物产生量为目标，把环境效益和经济效益良好的统一起来，是目前最佳的模式。清洁生产体现的是“预防为主”从改造产品设计、替代有毒有害原材料，优化生产工艺和技术设备，物料循环和废物综合利用多个环节入手，达到“节能、降耗、减污、增效”的目的，实现了经济效益与环境效益的统一，引导企业走新型工业化道路的重要途径。
在第二次全国工业污染防治会议上，环保部就提出了工业污染防治必须从单纯的末端治理向生产全过程控制转变，实行清洁生产。通过实施清洁生产，减少能源资源的浪费，保护环境的同时，在企业内、外发展优势互补，相互影响，形成社会化运行网络，最大限度地创造经济效益和社会效益。实践证明，清洁生产是实现经济与环境协调发展的有效手段，实现环境、经济效益双赢。
盘锦市实施清洁生产已12年，全市大中型企业85%以上已完成清洁生产审核，虽然取得了较好的经济和环境效益，但是在审核过成中也出现了这样那样的问题。
1 企业思想观念守旧
企业环境管理不够重视，依靠大量消耗资源、能源，粗放生产经营的传统观念没有扭转，观念尚末更新。没有把清洁生产理念应用在产品和生产过程中，企业普遍存在追求贷款进行设备更新改造和片面认为技改就是清洁生产的狭隘思想。
多数企业从设备工艺上思考的多，从原材料和能源消耗考虑的少，对新兴的清洁生产理念拒不接纳，并简单的把清洁生产看做清洁文明生产及技术改造，认识不到清洁生产是一种管理理念，是实现可持续发展的必由之路，不但可以大幅提高企业的管理水平，还可以使企业实现经济和环境效益双赢。
2 企业资金短缺，技改投资严重不足
实施清洁生产方案的资金难以筹措，是企业实施清洁生产又一个重要问题。由于国家没有投入，企业自有资金缺乏，单靠企业内部资金积累实施清洁生产的难度很大，贷款困难，在没有优惠政策，虽然辽宁省可以申请清洁生产周转金贷款，但是企业还是难于得到有效的资金支持。
3 企业计量设施不完善
在审核过程中，由于需要实测输入、输出物流，建立物料平衡，而实测必须在正常生产的前提下进行，一般我们都按连续生产72小时的生产数据作为依据，但往往我们会发现企业没有或者缺乏中间的计量手段，大多数企业一级计量比较完善，二级计量有所缺乏，三级计量更有大量企业没有。致使一部分数据需要理论估算，不能真实有效的将清洁生产前后变化记录下来，进行分析核算。企业正常生产是在动态条件下进行的，变化的因素较多如生产条件、价格、原材料、产品种类等，致使企业对清洁生产的效益分析困难。方案实施后实际效益是多少，由于种种复杂的原因，企业难以确认从而行成一笔糊涂帐，这是实施清洁生产的主要问题，也成为企业实施清洁生产的一个重要瓶颈。
4 企业生产技术、设备落后
设备陈旧、工艺落后是能耗高、资源消耗、污染严重的又一重要问题，通过审核我们发现，大部分国有企业设备陈旧，有的甚至处于报废边缘，即使有些水平较高的企业，也面临不断技术改造的需要，这也是企业清洁生产审核遇到的一个重要技术障碍和困扰企业进行清洁生产的辣手问题，也是企业出现片面注重技改的技术根源，制约了企业的清洁生产审核的工作。
企业实施好清洁生产审核的几点措施和建议
清洁生产不单是一种防治污染的手段，更是一种全新的生产和消费模式，只要把这种理念在企业深深扎根，企业才能持续开展好清洁生产工作。
1用清洁生产审核的实例，有效的开展宣贯工作
清洁生产审核的宣贯工作是实施好清洁生产审核的重要步骤，也是提高审核企业领导及广大员工的重要手段，更是企业能否实施好清洁生产审核的前提条件。宣贯工作是否搞的透彻，直接关系到全过程审核的成效和质量。在宣贯过程中，可以充分利用投影设备直观、清晰的效果，采用了之前清洁生产审核的化工、石油炼制等行业的实例，结合审核的基本原理、方法、步骤，做到理论联系实际，效果比较好，一改过去就审核谈审核，泛泛的讲解目的、意义、方法步骤的宣贯的方式，使大家听得懂，看得明白。加深了对清洁生产审核目的、意义的理解和认识，并且直观的学习了如何编制好物料平衡，如何分析原因，找到物料流失部位，如何制定好、实施好无/低费、中/高费方案。为保证企业审核质量奠定了良好的理论及技术基础。
2注重调研、执行程序、实施好审核工作
清洁生产审核是通过一套系统而科学的程序来实现的，工作实践体会到，要实现全过程的控制，真正达到“节能、降耗、减污、增效”的目标。编制好“物料平衡”及“物料流程图”，从中分析原因、查找问题是审核的关键。
首先，根据企业不同情况，将节能、降耗做为切入点，进行实测，再确定物料平衡评估方法，解决企业单耗不清的具体问题。其次在物料平衡及“物料流程”的基础上，围绕“节能、降耗、减污、增效”查找问题，制定方案。再次、根据审核企业确定的无/低费和中/高费方案。督促企业实施好无/低费方案和中/高费方案。中/高费方案本轮不能实施的进行可行性分析，列入项目库，做为今后持续发展清洁生产的内容，使企业形成在生产过程中实施有效的控制，变被动管理为主动管理，减少物耗、污染总量，实现了企业经济与环境的协调发展。
3建立和完善审核企业管理及档案制度，巩固审核成果
在清洁生产审核过程中，大部分企业在分析物料损耗的原因后，制定了方案，通过无/低费、中/高费方案的实施，都取得了较好的经济和环境效益。这些成果，如果没有制度保证，很可能流于形式，因此，把建立和完善管理制度作为重要内容，企业用文件的形式将制度固定下来，并建立岗位责任制。只有这样才能巩固清洁生产。
资源不断减少，污染排放标准不段提高，致使“高能耗、低产出、低附加值”的粗放型企业必须向集约型生产方式转变。用清洁生产理念促进工业发展和深化工业企业污染防治，使企业实现较好的经济效益和环境效益，从而实现可持续发展战略。
参考文献
1.朱慎林，周中平。清洁生产导论，北京：化学工业出版社，2001
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[KH*3/4D][HTH]关键词 [HTSS]纳米功能化金电极; 微生物; 快速检测; 脂质过氧化; 计时电流法
[HT][HK]
[FQ（32,X,DY－W][CD15] 20110826收稿；20111219接受
本文系苏州市科技局项目（No. YJC0910） 及常熟理工学院毕业设计（论文） 团队课题项目资助
* Email: tuyf@suda.省略；wxy62@cslg.省略[HT]
1 引 言
牛奶为人类生活中价值最高的营养物质之一，但易酸败变质\[1\]。我国90％以上的奶牛由农民饲养，规模小、生产水平低、卫生设备不足，因而很多牛奶原料达不到一级标准。在牛奶的生产、运输、销售过程中，还可能受到多种细菌的污染，其中含有很多潜在的有害微生物，这些微生物不仅破坏牛奶质量，而且可能危害饮用者身体健康\[2～4\]。传统的微生物检测技术非常繁琐，需要耗费大量的人力物力，而且检测周期长。按国标GB/T 4789.2进行菌落总数检测需要48 h才能得出结果，难以满足食品安全检测的要求。聚合酶链反应（PCR）\[5\]、酶联免疫吸附实验（ELISA）\[6,7\]等几种快速检测技术通过富集、分离、形态学检测、生物化学测试来鉴别食品中致病菌，缩短了检测时间，但检测费用高、仪器昂贵。电化学阻抗技术亦可应用于细菌的检测，但在分析含菌量较少样品时，检测时间较长，且只有当微生物数目达到106～107个/mL时，这种电阻的变化才能被记录到\[8,9\]。因此，开发快速、简易的适合于牛奶样品中细菌检测的方法具有十分重要的意义。电化学分析方法在这方面具备独特优势\[10～12\]，所需设备简单、操作简便易行、测定速度快、检测成本低，可望开发出实用的检测技术。
纳米材料因具有高比表面积、高催化活性等独特性质而备受关注，对许多物质有很高的电催化效应。纳米修饰技术在电化学分析方面亦得到了广泛的应用\[13～15\]。通过表面修饰或功能化获得的化学修饰电极在分析性能上较传统电极取得了长足的进步，从而为开发适合于特定目标的检测技术奠定了良好的基础。
纳米功能化电极表现出巨大的潜在应用前景，特定的纳米修饰电极可催化H2O转化成羟基自由基（・OH），・OH具有极高的反应活性，可以使微生物细胞膜发生脂质过氧化\[16\]，在电极上产生氧化电流，且电流的大小与微生物的量成线性关系，通过电流检测实现对微生物的定量检验。文献\[11\]应用此原理成功地进行了水体中大肠杆菌（E. coli）的检测。本研究采用控制电位电解法，以中性的磷酸盐缓冲溶液（PBS）为电解质，一步操作实现对金电极表面的纳米功能化修饰，使其表面形成一层蓬松的纳米级粗糙层，并应用于牛奶中微生物的检测。制备方法简便，线性范围为1.1×103～2.5×107 cfu/mL，检测时间缩短至1 h以内。本方法重复性好、灵敏度高、不需要预处理，有望在牛奶及其它食品的微生物检测中得到应用。
2 实验部分
2.1 仪器、材料与试剂
CHI660C 电化学工作站（上海辰华仪器公司）；金电极（Φ2 mm）为工作电极，铂电极（Φ2 mm）为对电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极；Dimension Icon原子力显微镜 （美国Bruker 公司）；UV3600紫外可见分光光度计（日本岛津公司）；YX400Z型电热蒸汽压力消毒器（上海三申医疗器械有限公司）；S・SWCJ・2F型超净工作台（上海博泰实验设备有限公司）；303A3S型电热恒温干燥培养箱（上海浦东荣丰科学仪器有限公司）。
0.1 mol/L PBS溶液，pH分别为7.0和7.4。LB 培养基：牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，琼脂20 g，蒸馏水1000 mL。大肠杆菌、嗜热链球菌、金黄色葡萄球菌由常熟理工学院生物与食品工程学院发酵工程技术研究中心提供。牛奶样品由常熟市圣力乳业有限公司提供。实验用水均为二次蒸馏水。
2.2 纳米功能化金电极的制备及表征
金电极用0.3 和0.05
SymbolmA@ m的A12O3粉抛光，依次在HNO3（1∶1, V/V）、无水乙醇及二次蒸馏水中超声清洗5 min，红外灯下烘干。上述电极置于0.1 mol/L PBS溶液（pH 7.0）中,于2.0 V恒电位电解600 s; 在0～1.5 V范围内循环伏安扫描至电流稳定; 用水反复冲洗，并储存在水中备用。采用原子力显微镜表征纳米功能化修饰膜的表面形貌。采用亚甲基蓝检验法验证纳米功能化金电极的性能：用PBS溶液将8 mL 0.15 mmol/L亚甲基蓝溶液释至100 mL，分别以裸金电极和纳米功能化金电极为工作电极，在1.0 V恒电位电解30 min，分别测定原溶液和电解后溶液的吸收光谱曲线。
分 析 化 学第40卷
第5期汪学英等： 原位制备纳米功能化金电极快速检测牛奶中的微生物
2.3 细菌总数的测定方法
大肠杆菌（E. coli）是生物肠道内和环境中最普遍存在，且最大量的细菌，通常作为细菌研究的模式生物。牛奶中的细菌总数在很大程度上决定于环境卫生、挤奶机、牛奶贮存和运输设备的清洁程度和牛奶的冷藏温度等因素，因此大肠杆菌是最可能存在的细菌。健康奶牛的内也总存在一些细菌，但仅限于少数几种细菌，如小球菌、链球菌等，细菌数量约为102个/mL；如奶牛发生炎，则在奶中会检出大量的金黄色葡萄球菌、链球菌和化脓杆菌等致病菌。因此，本研究主要以大肠杆菌作为研究对象，并分别考察大肠杆菌、嗜热链球菌、金黄色葡萄球菌的响应，以进行比较，评估本方法对检测不同种类细菌的适用性。
2.3.1 平板计数法 参照GB 4789.22010 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》进行。
2.3.2 计时电流法 于37 ℃恒温水浴中，用无菌移液管准确移取10 mL经高压灭菌的0.1 mol/L PBS溶液（pH 7.4）于电解池内，以纳米功能化金电极为工作电极、铂电极为对电极、饱和甘汞电极为参比电极，恒电位1.0 V进行计时电流测定，记录加入一定量样品后产生的电流响应值。
2.3.3 校正曲线与定量测定 对同一样品用标准平板计数法和计时电流法同时进行测定，得到电流响应和牛奶中细菌数量的对应关系，建立校正曲线。根据仪器测定的相应样品的电流响应，计算每毫升样品细菌数量。
2.4 电极的活化再生
由于电极表面是纳米尺度粗糙结构，具有较强的吸附性，测定中细菌氧化产物会吸附在电极上，所以测定中电流响应会逐步减小。因此，每次测定后需对电极进行活化再生处理。处理方法是用PBS液冲洗后，再在其中于2.0 V电解产生氧气，利用氧气带走细菌被氧化的中间产物，从而使电极重新活化。3 结果与讨论3.1 纳米功能化金电极的性能和作用机理
采用AFM技术对纳米功能化金电极表面形貌进行表征。从图1可见，经阳极氧化活化处理后，电极表面形成了蓬松的结构。这是由于金电极表面吸附的・OH或O与Au原子发生交换，进入电极表层所致，电极表面的吸附的・OH或O和Au原子具有较强的活性\[17\]。
[TS（][HT5”SS] 图1 金电极纳米功能化表面的原子力显微镜图（A）三维形貌，（B）2
SymbolmA@ m尺度，（C）500 nm尺度
Fig．1 Surface morphology of nanofunctionalized gold electrode （A） 3D AFM image, （B） at scale of 2
SymbolmA@ m and （C） at scale of 500 nm[HT][TS）]
图2A为所制备纳米功能化金电极在0.1 mol/L PBS溶液（pH 7.4）中的循环伏安图。在修饰电极上，除了在电位约为1.5 V处因产生氧气而使电流增大外，还出现一对很强的氧化还原峰（a），而普通金电极几乎不出峰（b）。据文献报道，电流的增加主要是因为在纳米功能层的催化下生成了・OH，且・OH被吸附于电极表面，占据着电极表面的活性位点\[17,18\]，其反应如下：
Au*＋H2OAu*OH（1
Symbolm@@ n）
Symbolm@@ ads＋H＋＋e
Au*＋OH－Au*OH（1
Symbolm@@ m）
Symbolm@@ ads＋e
[TS（][HT5”SS]图2 （A） 纳米功能化金电极（a）及裸金电极（b）在0.1 mol/L PBS溶液（pH 7.4）中的循环伏安曲线（扫速：100 mV/s），（B） 1.2×10
Symbolm@@ 5 mol/L亚甲基蓝溶液（a）及经裸金电极（b）或纳米功能化金电极（c）电解30 min后的吸收光谱
Fig．2 （A） Cyclic voltammograms of （a） nanofunctionalized gold electrode and （b） bare Au electrode in phosphate buffer （pH 7.0, scan rate:100 mV/s）; （B） Absorption spectra of 1.2×10
Symbolm@@ 5 mol/L methylene blue （MB ） （a） and electrolyzed for 30 min with bare Au electrode （b） or nanofunctionalized gold electrode （c） as working electrode[HT][TS）]
图2B采用亚甲基蓝检验法进行了验证。呈蓝色的亚甲蓝溶液遇到强氧化剂时失电子形成无色的3,7双二甲氨基吩噻嗪离子，通过亚甲蓝溶液吸光度的变化可确定・OH的含量\[19\]。以裸金电极电解30 min后亚甲基蓝溶液,吸光度（b）较原溶液（a）下降并不明显; 以纳米功能化金电极电解后,亚甲基蓝溶液吸光度值较电解前明显减小（c），说明在此条件下，修饰电极上产生了・OH，使亚甲基蓝失电子形成无色的3,7双二甲氨基吩噻嗪离子。
细菌细胞膜主要由脂类和蛋白质组成的双层膜结构，其脂质分子相当稳定，但当有活泼自由基存在时，就可以导致脂质过氧化\[16\]，从而在电极上产生电流。当将修饰电极置于含菌的PBS溶液中，电极表面活性位点的羟基自由基将会引起细菌细胞膜的脂质过氧化，细菌数量越多，产生的氧化电流越大。因此，可以根据氧化电流的变化与细菌数量变化的关系对牛奶中细菌总数进行快速检测。
3.2 测定条件的优化
考察了计时电流检测工作电位及pH值对测定结果的影响。结果（图3）表明，随着电压的增大，响应电流随之变大。但当电位超过1.0 V时，电流不稳定，故选择测定电位为1.0 V。在所研[TS（][HT5”SS]图3 （A）检测电位及（B）pH值对测定响应的影响
Fig．3 Effect of （A） applied potential and （B） pH value of buffer solution on detection response
25
SymbolpB@ C，在0.1 mol/L PBS溶液，含菌量约1.1×106 cfu/mL。
Temperature: 25
SymbolpB@ C, substrate solution: 0.1 mol/L phosphate buffer containing 1.1×106 cfu/mL of bacteria.[HT][TS）]究范围内，随pH值增大，氧化电流变化值增加，至pH=8时达到一个平台。但此时稳定性变差，故最佳pH值选取为7.4。
3.3 电极对细菌的响应特性
在选定的最佳工作条件下，向10 mL 0.1 mol/L PBS溶液（pH 7.4）中依次加入10
SymbolmA@ L含1.1×106 cfu/mL细菌悬浊液，修饰电极上的计时电流曲线见图4，表明修饰电极催化细菌脂质过氧化速度很快，可用于细菌的快速检测。
培养基中的共存组分的干扰情况如图5所示： NaCl、琼脂对测定无影响；10 mL PBS溶液中加入100
SymbolmA@ L的蛋白胨、牛肉膏、牛奶时，电流响应略有波动，但并不产生明显的电流响应，故亦不影响测定。分别考察了加入含550和1100 cfu/mL混合菌的牛奶，及分别加入同浓度的大肠杆菌、嗜热链球菌和金黄色葡萄球菌的牛奶悬液后的电流响应， 从图5可见，等量不同种类的细菌产生的响应值基本相同，表明本方法对各种不同的细菌产生基本相同的响应，而牛奶等基质不产生响应，因而可作为牛奶中细菌总浓度的测定方法。
[TS（][HT5”SS] 图4 修饰电极对细菌响应的计时电流曲线，插图A为电极响应对细菌总数的校正曲线
Fig．4 Chronoamperometric curve of response upon the adition of bacteria. Inset is calibration curve of current response versus concentration of bacteria[HT][TS）]
[TS（][HT5”SS] 图5 培养基成分及等浓度不同细菌的电流响应
Fig．5 Current response of culture medium constitution and different bacteria
a, b为550、1100 cfu/mL的混合菌；c, d, e 分别为1100 cfu/mL的大肠杆菌，嗜热链球菌，金黄色葡萄球菌。
a, b mixed bacteria at concentrations of 550, 1100 cfu/mL respectively; c, d, e Escherichia coli, Streptococcus thermophilus and Staphylococcus aureus respectively, at concentration of 1100 cfu/mL[HT][TS）]
3.4 电极分析性能及对实际样品中细菌总数的测定
以计时电流法进行牛奶样品中细菌总数的测定，同时用平板计数法进行对照，建立校正曲线 （图4A），其回归方程为：Δi （nA）＝1.43 logC
Symbolm@@ 4.58 （C为样品中细菌的浓度，单位：cfu/mL），电流响应与细菌浓度在1.1×103～2.5×107 cfu/mL范围内呈良好的线性
[FQ（9*2。19*2，Y－WZ][HT5”SS][*4]表1 本方法与平板计数法检测大肠杆菌样品结果比较
Table 1 Comparison of analytical results obtainedfrom present method and GB （national standard） method
[HT6SS][BG（][BHDFG3,WK5，WK7。2，WK6W]样品
Sample本方法Present method国家标准方法GB Method相对误差RE（%）152060482008.0
25576859500
Symbolm@@ 6.3361180570007.341536001470004.551367501300005.2[BG）F][HT][]
关系，r＝0.9959。制备5份牛奶样品，用本方法进行测定，对每个样品平行测定5次，并与GB4789平板菌落计数法相对照，结果见表1。从表1可见，用2种方法测定5个样品， 其最大相对误差为8.0%；同时采用t检验法判断 2种方法所得结果之间并无显著性差异（t＝1.375＜t0.05＝2.776）；电极经活化再生处理后重复使用所得相对标准偏差（RSD）为2.9%。
结果表明，本研究制备的纳米功能化修饰金电极的方法简便，性能稳定，电极可更新，使用寿命长。本修饰电极用于牛奶中细菌总数的测定是可行的。将此电极用于牛奶中细菌的测定相比于传统生物学方法更简单、快速和准确，大大缩短了分析时间，且检出限低，具有一定的推广应用价值。
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Rapid Detection of Microorganisms in Milk Using an Insitu
Prepared Nanofunctionalized Gold Electrode
WANG XueYing*1, GU Feng1, YIN Fan1, TU YiFeng*2
1（Department of Chemistry, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China）
2（Institute of Analytical Chemistry, Soochow University, Suzhou 215123, China）
Abstract An insitu, facile and rapid method was developed to prepare a nanofunctionalized gold electrode. By the electrolysis under applied potential of ＋2 V in PBS of pH 7.0 for 10 min, a rough nanoporous film formed on the surface of a polished gold plate electrode. This novel nanofunctionalized gold electrode could be applied for rapid detection of bacteria quantity in milk. The detection was based on the catalysis of lipid peroxidation on cell membrane of bacteria by the nanoporous Au film. The response of the current in chronoamperometry would linearly respond the bacterial content in milk which was calibrated by the national standard method （Standard plate count method）. Therefore the accurate quantity of bacteria was attained from the current response on prepared electrode. The results showed that the target bacteria could be detected at a content range from 1.1×103 cfu/mL to 2.5×107 cfu/mL. The whole process of the detection could be completed within 1 h.
Keywords Nanofunctionalized gold electrode; Bacteria; Rapid detection; Lipid peroxidation; Chronoamperometry
（Received 26 August 2011; accepted 19 December 2011）
中国化学会第十一届全国分析化学年会
（第二轮通知）
由中国化学会、青岛科技大学承办的第十一届全国分析化学年会，定于2012年10月26～29日在青岛召开，10月26日报到。会议将就我国自上届学术会议以来分析化学学科的新成就、新进展进行学术交流和讨论，会议邀请国内外从事分析化学研究的著名科学家、中青年学者、技术人员和仪器生产厂商参加，热忱欢迎踊跃投稿并到会交流。
一、征文要求
征文范围详见第一轮通知（可访问会议网站ac.qust.省略/）。投稿论文要求主题明确、数据可靠、逻辑严密、文字精炼。文稿必须包括题名、作者姓名和单位、中文摘要和关键词 （3～6个）、中图分类号、正文、参考文献、英文题名和作者姓名及单位。请严格按照论文模板投稿。模板见会议网站（ac.qust.省略/）。
在首页页脚处写明第一作者简介（出生年、性别、职称、学位）以及基金资助情况（标出项目批准号）。请同时提供稿件联系人的电话、传真、详细通讯地址和 Email。论文用Word文件，通过会议网站网上投稿系统提交会议论文。
本次会议将增设青年论坛及仪器专场报告会。
二、会议注册和回执
1、注册费标准、要求和汇款方式可登录本会议网站ac.qust.省略/查询。中国化学会会员和学生注册后需提交有效证件以享受注册费优惠。
2、2012年6月在会议网站上公布宾馆住宿标准及预订事项。请拟参加会议的代表请在线填写会议回执。
三、其它事项
会议相关事宜请与青岛科技大学化学与分子工程学院张书圣教授、丁彩凤教授联系。筹备组联系电话：0532－84022750 （张书圣），053284022946 （丁彩凤），传真：0532－84022750。
论文相关事宜请与接桂芬老师联系，电话： 15166038289
关键词：开放式实验 环境科学 实践教学 创新能力 教学改革
世界经济的发展使环境问题日益突出，成为全球关注的重点问题之一。国内的各大高校陆续设立环境科学、环境工程、环境规划等本科专业，为我国培养了大批环境类的人才。我校的环境科学与工程学院是一所具有鲜明工科特色和较强学科优势的学院，2000年环境工程专业开始招收本科学生，2003年开始合作培养硕士研究生，2005年获环境工程硕士学位授予权。学院根据经济发展和社会需要，于2008年增设了环境科学专业，主要为环境保护单位和相关机构培养专门人才。
环境科学的一大特点是其实践性和应用性，不但要求学生掌握广泛的理论基础，还要有良好的实践动手能力、创新能力。因而注重学生对于实际环境问题的综合分析和解决能力的培养尤为重要。我校环境科学专业设立时间不长，发展却非常迅速。但是，在发展的过程中，也存在着一些不足之处：由于教学条件限制，目前的理论教学比较容易取得良好效果，但教学过程中与环境问题的实际结合及对学生的实践教学仍未能有一套完整的教学方式，尤其是实验教学未能与理论教学内容完全相适应。传统的实验教学模式存在着压抑学生的创新精神和阻碍创造能力的消极作用。相关专业其他高校的经验表明开放性实验模式对于深化教育改革，培养创新人才等方面表现出无可比拟的优势。因此，鉴于我校环境科学专业实践教学的不足之处和目前社会对人才需求已由“知识型”向“知识能力型”，我们提出改革目前较为封闭的实验教学模式为开放模式，对本科实践性教学进行了改革和探讨。
一、开放性实验教学的特点
开放性实验是近年来大力倡导的实验教学模式，是指实验室及实践手段向学生开放，突出综合性和设计性实验，学生可以随时进入实验室，进行实验构想、设计和调试，充分利用课内外时间来进行实验，并得到老师的指导，使“做实验”真正成为有兴趣的活动。实验形式有教师选题或学生自选实验项目，国内一些高校已在多门学科进行了该项改革尝试，普遍认为开放性实验的开设方式、实验的意义及对提高能力的帮助程度方面都要优于传统验证性实验。与传统的验证性实验相比，开放性综合实验在锻炼学生统筹规划的能力、培养学生获取综合知识的能力、调动学生的主观能动性和提高学生的团结协作能力方面的优点更具意义。
二、开放性实验教学的必要性
实验课程是学生对理论知识的重要直观体会感受手段，是学生作为主体进行学习的重要场所。普通的实验教学方法是教师和实验员将所有的实验材料准备好，进行实验时教师一般都是详细讲解，多次示范操作，属于“保姆式”教学方式。导致长期以来，在传统的实验教学中只强调共性发展而忽视个性发展，这种教学最大的缺点是：一方面，在一定程度上抑制了学生的主观能动性的发挥，学生只能在教师预先设定的框架中被动地完成实验，没有发挥学生的主体作用；另一方面，许多学生为解决在学习中遇到的问题或实现某些设计思想希望进行实验却找不到实验场所；与此同时实验室中的一些仪器设备只有在实验时使用，其余时间处于闲置状态，场地和设备利用率很低。针对上述问题，开放式实验教学给学生提供一个充分开放和自由的实验环境，在教师有限的指导下由学生有步骤、有目的地学习相关知识，独立去设计实验内容，从而培养了学生独立思考和解决问题的能力，培养学生的创新精神，以及在共同完成任务过程中的集体协作意识。
三、开放性实验教学模式的思考
遵从“以学生为中心，实施素质教育”的指导思想，构建开放式、多层次、立体化实验教学体系。其目的是使学生学会学习、学会创新，外育习惯、内化素质。新教学模式可以按照以下几点进行教学改革：
1.实验室的使用在以前是比较封闭的。学生一般在实验课时才有机会在实验室操作仪器设备，难以激发学生的主动学习性。随着学生的课外研究增多，如校“创新杯”等需要经常使用实验室，需要对原有的实验管理进行修改。将本科生使用的环境监测实验室、环境微生物实验室、环境工程实验室及相关预备室甚至研究生实验室作为开放实验室，实行开放式管理。实验课程外，学生可以提出申请后自行在实验室中进行实验，使用实验室的全部设备。
2.构建基于互联网技术的开放性教学及管理平台。包括学生实验网络预约、网络化教学管理、多媒体课程资源、仿真实验、教与学网上论坛等板块，实现信息公开化，有利于学生了解实验室设备资源运营状况，合理安排实验申请时间。
3.开放实验内容主要包括：设计性、综合性和研究性实验，小发明、小制作、小论文等课外科技活动实验；一般由教师根据课程需要和科研特色设计几个题目或学生自己选题，主要还是提倡学生自拟实验课题，鼓励学生参与解决生活和生产活动中的实际问题。通过师生的双向选择来最终确定开放实验题目，充分发挥学生的主观能动性和教师的科研特长，以科研促教学，在科研中培养学生的动手实践及创新能力。
4.贯彻“因材施教、讲求实效”的原则。根据学生的不同层次和要求，确定开放内容。例如，针对大一大二低年级学生，主要展开科普性、重复性、趣味性、效果性试验教学，而对于有一定理论基础和大型仪器操作经验的高年级本科生突出创新实验教育。引导学生进行原创性、前瞻性、机理类研究。
5.学生根据所选取的题目在科技导师的指导下，按文献检索和阅读、实验设计、开题、预实验、实验研究、论文撰写和答辩的程序展开实验，让学生真实的经历一次科学研究过程。以科学、规范和高标准进行教学，培养学生科学、规范的科学研究习惯和工作作风。此外，还应充分利用多媒体计算机技术、虚拟仪器、实验教学CAI课件等辅助手段，促进虚拟、仿真实验和实际实验的有机结合和降低实验教学的消耗，从而最大限度地提高开放实验教学的效果和质量。
6.改革传统以实验报告为标准的考核制度，重视对实验方法、实验过程以及对分析解决问题能力的考核。按学术论文格式要求撰写实验报告，并通过PPT形式进行答辩、讨论，以促进学生实验小组之间的沟通交流，分享实验成果和心得体会，培养学生的口头表达和报告能力。同时做好成果收集和论文推荐发表工作。
四、开放性实验教学的实践探索
近来，本学院在实验教学中，大胆改革原有的教学模式，将基础性实验内容与设计性实验相结合，开展“开放式”实验教学，收到了较好的效果。我们将实验教学方式主要设计为开放式、自主式。例如，水污染控制工程实验教学，在实验课开启之前，教师和实验员及部分同学一起进行实验材料的准备，如采集实验用污水、配制实验用水等，学生在实验时以实验小组为单位。教师对每一个实验只进行一次详细说明，学生小组自行进行操作，实验对结果并不非常重视，要求学生更注重过程。在下一次的实验中，各小组自行请教实验具体操作和细节，自行设计实验步骤，寻找合理的实验途径。这样锻炼了学生的学习主动性，更容易发现问题，解决问题，同时加强了学习小组的团队合作精神。
此外，改革实验室管理模式，将研究生用的大型仪器室及相关预备室作为开放实验室，实行开放式管理。鼓励学生参与教师的科研工作，并积极申报校级科研立项。研究课题的主要来源有两个：一是学生根据自己的专业兴趣进行课题选择；二是教师根据自己的观察、研究，给学生提供具有可行性的课题。例如，在我院冯华军、宋志军老师的精心指导下，本科生在2010年全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中获一等奖；此外，多个本科生团队或学校2000～5000元不等的创新课题立项资助，他们利用课余时间、周末、寒暑假，在导师指导下进入实验室完成项目研究。这种开放式的实验管理运行了一年多，效果明显，不仅实验室的利用率大幅提高，不少学生已经可以独立操作原子吸收、气相色谱、高效液相色谱、紫外、分子荧光等大中型仪器，加强了学生的实践动手能力。此外，在导师指导下学生基本学会如何查阅文献、设计实验方案和分析实验数据。
五、结束语
通过开放性实验教学尝试，使我们深切体会到“授人以鱼不如授人以渔”。这种新的环境专业本科生实践教学模式既有利于学生掌握理论知识，更有利于实践技能及创新能力的提高。它将改变长期以来“灌输式”、“填鸭式”的教学方法，留给学生思考的空间，真正确立学生在教学活动中的主体地位，充分发挥学生的主观能动性。今后，我们将不断总结经验，将实验室开放从时间、内容、空间等方面进一步拓展和延伸，实现实验室的全方位开放，使实验教学在培养创新人才方面发挥重要作用。
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2016年1月广东省高等教育自学考试各专业开考课程考试时间安排表
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1 月 10 日
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上午 9:00 - 11:30
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11495
古代汉语(二)
11496
中小学语文教材教法
11494
古代汉语(一)
11492
现代汉语(一)
A050129
商务秘书〔商务管理〕（专科）
07489
应用写作
00776
档案学概论
08020
商务秘书学
07786
国际商务
18960
礼仪学
18961
财务管理与会计基础
11520
秘书事务管理
18956
法律事务管理
A050226
商务英语（专科）
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
A050301
广告（专科）
00635
广告法规与管理
00637
广告媒体分析
00636
广告心理学
00634
广告策划
00638
企业形象与策划
00850
广告设计基础
00851
广告文案写作
A050303
公共关系（专科）
00638
企业形象与策划
A050316
广播电视编导（专科）#
01170
电视画面编辑基础
A050407
音乐教育（专科）#
00727
民族民间音乐
11373
学校音乐教学法
00721
基本乐理
A050436
艺术设计（专科）
00504
艺术概论
10177
设计基础
A050442
服装设计与工程（专科）
03904
服装生产管理
00683
服装市场与营销
00677
服装材料
03902
服装发展简史
03905
服装企业督导管理
03906
服装品质管理
A050454
动漫设计与制作（专科）
08878
动漫产业概论
08881
动画编导基础
A080301
机械制造及自动化（专科）
10725
生产作业管理
10718
机械制造工艺基础
07743
机械设计基础
02358
单片机原理及应用
04108
电工电子技术基础
A080304
模具设计与制造（专科）
05511
现代模具制造技术
01636
塑料成型工艺
07743
机械设计基础
01620
模具材料与热处理
A080311
农村机电工程（专科）
11478
农村电力系统
02189
机械制造基础
07743
机械设计基础
04108
电工电子技术基础
11479
电器设备使用与维护
04540
写作基础与应用
09439
计算机实用基础
08214
农业机械
11480
汽车拖拉机构造原理与应用
A080602
工业电气自动化技术（专科）
10725
生产作业管理
10738
工厂电气设备控制
04107
机械制图（三）
10764
电工原理（一）
A080604
电力系统及其自动化（专科）#
02300
电力系统基础
02269
电工原理
02304
电力系统自动装置
02277
微型计算机原理及应用
02301
发电厂电气主系统
A080704
电子技术（专科）
02342
非线性电子电路
05575
电视原理
02344
数字电路
02277
微型计算机原理及应用
08679
电路分析基础
02348
电子测量
02585
模拟电子技术基础
A080744
数控技术应用（专科）
01667
数控加工工艺及设备
02189
机械制造基础
03395
数控机床故障诊断与维护
04108
电工电子技术基础
04107
机械制图（三）
A080786
移动商务技术（专科）
03333
电子政务概论
A080801
房屋建筑工程（专科）
02394
房屋建筑学
A082217
电子政务（专科）
03333
电子政务概论
03332
政府信息资源管理
03331
公共事业管理
00346
办公自动化原理及应用
A082229
汽车服务工程（专科）
05872
汽车营销案例分析
05868
职业道德与礼仪
05870
汽车售后服务管理
05869
汽车应用英语
05871
汽车营销技术
A090603
乡镇企业管理（专科）
00332
乡镇经济管理
04540
写作基础与应用
07481
管理学基础
00333
乡镇资源开发与环境保护
03971
经济学基础
11383
乡镇企业生产管理
07787
会计学原理
07492
农村政策法规
08114
财务管理学（一）
A090604
农村财会与审计（专科）
03172
农业经济学(二)
02827
农村企事业会计
04534
财政与农村金融
00944
审计
08114
财务管理学（一）
04540
写作基础与应用
07481
管理学基础
07492
农村政策法规
07787
会计学原理
A090620
畜牧兽医与管理（专科）#
01376
配合饲料学
11431
动物卫生检疫学
00133
畜牧学
02796
畜牧业经济管理
02765
家畜解剖及组织胚胎学
B020104
财税（独立本科段）
11389
财税史
00069
国际税收
00062
税收管理
00999
政府预算管理
00068
外国财政
B020110
国际贸易（独立本科段）
11465
现代公司管理
B020119
餐饮管理（独立本科段）#
18960
礼仪学
B020157
财务会计与审计（独立本科段）
00974
统计学原理
00061
国家税收
03703
国际会计与审计准则
00944
审计
04532
财务会计专题
03702
会计制度设计与比较
04534
财政与农村金融
04533
管理与成本会计
04531
微观经济学
06069
审计学原理
06270
技术经济学
B020180
会展管理（独立本科段）
03877
会展项目管理
03872
会展营销
08889
会议酒店管理
08884
会展经济学
08725
会展客户关系管理
08886
会展心理学
08890
会展管理信息系统
B020204
会计（独立本科段）
00974
统计学原理
04531
微观经济学
03703
国际会计与审计准则
B020208
市场营销（独立本科段）
07072
企业形象设计(CIS)
B020216
电子商务（独立本科段）
03339
信息化理论与实践
B020218
人力资源管理（独立本科段）
00164
劳动经济学
00324
人事管理学
00463
现代人员测评
06183
工资管理
00294
劳动社会学
07484
社会保障学
11467
人力资源统计学
11366
人口与劳动资源
11365
劳动力市场学
11466
现代企业人力资源管理概论
11470
国际劳务合作和海外就业
11468
工作岗位研究原理与应用
11465
现代公司管理
11469
宏观劳动力配置
11471
劳动争议处理概论
B020222
物业管理（独立本科段）
02659
房地产项目管理
05673
城市社区建设概论
00176
物业管理
05674
物业信息管理
05672
物业设备管理
05675
物业管理国际标准与质量认证
06569
物业管理实务
05676
城市环境保护
07519
公司管理学
B020230
公共事业管理（独立本科段）
03335
公共管理学
05725
文化管理
03331
公共事业管理
05726
国土资源管理
05724
公共卫生管理
B020235
国际旅游管理（独立本科段）
11403
中国旅游文学作品选
00187
旅游经济学
00188
旅游心理学
04138
旅游文化
11406
旅游资源开发与环境保护
05034
旅游地理学
03529
国际旅游饭店管理
11404
旅游饭店设备管理
18960
礼仪学
11341
国际旅游学
11343
旅游会计学
11405
美食与菜系
B020236
会计电算化（独立本科段）
08674
计算机网络基础
11399
面向对象数据库技术
02376
信息系统开发
03703
国际会计与审计准则
B020256
项目管理（独立本科段）
05060
项目范围管理
05058
管理数量方法
04154
项目采购管理
05063
项目时间管理
05067
项目管理案例分析
05062
项目质量管理
05061
项目成本管理
05066
项目论证与评估
09413
项目管理概论
10427
项目人力资源与沟通管理
B020277
环境保护与管理（独立本科段）
04518
环境化学
04523
水污染控制工程（一）
02472
环境质量评价
02471
环境生态学
04525
环境微生物学
04526
环境工程导论
04521
大气污染控制技术
04519
固体废物管理
04528
城市生态与环境学
05041
环境学原理
04527
环境规划与管理
04529
环境地学基础
04530
环境仪器分析
05580
环境保护
06270
技术经济学
B020279
工程管理
03303
建筑力学与结构
06962
工程造价确定与控制
04037
施工技术与组织
06087
工程项目管理
03823
建筑制图
08262
房地产开发与经营
06936
建筑法规
06289
工程招标与合同管理
08263
工程经济学与项目融资
06393
土木工程概论
B020309
现代企业管理（独立本科段）
08816
现代企业管理信息系统
05171
中小企业战略管理
06092
工作分析
08819
企业管理咨询与诊断
10425
企业内部控制
06093
人力资源开发与管理
07114
现代物流学
10422
电子商务运营管理
18960
礼仪学
10421
客户服务管理
07481
管理学基础
10424
资本运营与融资
10423
销售业务管理
10426
团队管理
B030203
社会工作与管理
00278
社会统计学
05963
绩效管理
00280
西方社会学理论
00281
社区社会工作
03335
公共管理学
00282
个案社会工作
03346
项目管理
B040102
学前教育（独立本科段）
00881
学前教育科学研究与论文写作
00403
学前儿童家庭教育
00886
学前儿童心理卫生与辅导
00399
学前游戏论
00884
学前教育行政与管理
00887
儿童文学名著导读
00885
学前教育诊断与咨询
B040107
教育管理（独立本科段）
10488
班级管理学
00442
教育学（二）
10489
现代学校人力资源管理
10490
教育财政学
00459
高等教育管理
B040108
教育学（独立本科段）
01281
中国教育史
00442
教育学（二）
00471
认知心理
00448
学校管理学
02018
数学教育学
01282
外国教育史
07824
语文教育学导论
B040110
心理健康教育（独立本科段）
00266
社会心理学（一）
02108
实验心理学
00471
认知心理
03519
心理测评技术与档案建立
05951
心理与教育统计
04269
人格心理学
04267
学习心理与辅导
B040302
体育教育（独立本科段）
11123
社会体育学
00486
运动生理学
00501
体育史
00502
体育管理学
11397
体育科研方法
06743
运动医学
B050113
汉语言文学教育（独立本科段）
00821
现代汉语语法研究
00814
中国古代文论选读
11344
中国近代文学史
11345
文体写作
11495
古代汉语(二)
04579
中学语文教学法
11494
古代汉语(一)
11346
近代汉语
11347
唐诗宋词研究
11501
中国当代文学史
B050206
英语教育（独立本科段）
07374
高级英语（一）
05187
中学英语教学法（小教）
11416
翻译
00840
第二外语（日语）
10101
美国文学选读
06422
英语语言学
11487
基础英语(一)
10100
英国文学选读
11499
英语论文写作
11488
基础英语(二)
11497
高级英语(二)
10876
英美报刊选读
11489
基础英语(三)
11500
外语教学心理学
B050218
商务英语（独立本科段）
05355
商务英语翻译
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
00840
第二外语（日语）
B050302
广告学（独立本科段）
00635
广告法规与管理
00639
广播电视广告
00641
中外广告史
00634
广告策划
00850
广告设计基础
00640
平面广告设计
B050311
广播电视编导（独立本科段）
01183
电视文艺编导
01184
电视艺术片创作
01170
电视画面编辑基础
B050408
音乐教育（独立本科段）
06955
中国音乐史
04366
曲式与作品分析
11419
和声学（二）
00732
简明配器法
11423
复调音乐
11421
外国音乐史
11427
歌曲作法(二)
B050410
美术教育（独立本科段）
00747
美术教育学
11330
设计学
00745
中国画论
00744
美术鉴赏
B050418
数字媒体艺术（独立本科段）
00504
艺术概论
05710
多媒体技术应用
07759
Visual Basic程序设计
B050437
艺术设计（独立本科段）
09235
设计原理
04026
设计美学
10177
设计基础
B050443
服装设计与工程（独立本科段）
03907
西洋服装史
03908
服装材料学
03911
服装国际贸易
03902
服装发展简史
03918
服饰流行分析
03916
服装消费心理学
03915
服装连锁店管理
03910
服装工业工程
03921
服装专业英语
07541
服饰文化
03920
服装商品检验
03919
服装市场调查与分析
B070102
数学教育（独立本科段）
11400
数学分析续论
10544
线性规划
02005
常微分方程
02013
初等数论
11401
中学数学方法论
11402
应用统计方法
02011
复变函数论
02600
C语言程序设计
11502
概率论与数理统计(三)
11503
组合数学
10099
近世代数
B070202
物理教育（独立本科段）#
02040
理论力学（二）
02023
热学
02022
力学
02025
电磁学
11439
物理学方法论
02024
光学
02344
数字电路
04549
微机原理及应用
B080324
机械设计制造与自动化
01094
机械原理
01095
机械设计
02209
机械制造装备设计
01097
几何量公差与检测
01099
机械制造技术基础
01100
计算机辅助工程软件（UG）
03395
数控机床故障诊断与维护
01457
企业应用文写作
01102
机电传动与控制技术
01891
