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2 检索用信息源选择
随着计算机技术、网络技术的发展,数字化的信息源越来越多。为防止密切相关文献信息的漏查,也避免盲目搜索的劳命伤财,必须确定最基本、最低限度的科技查新检索用信息源。这些信息源范畴除了有科技、教育、医疗卫生等管理部门相关政策规定外,国内各科技查新机构都有自定的必检系统要求。查新员要针对具体化工科技查新项目做出判断,考虑其相关文献、相关信息主要贮存于何信息空间,选择合适的检索用数据库、信息源。
对于基础理论、工艺研发类化工科技查新项目,可以选择以期刊、专利文献数据库为主的检索系统。因为理论研究、工艺技术研究成果大多于期刊论文、会议论文、专利说明书上。笔者近日受理了一项题为“2-氯烟酸闭环法生产工艺”的科技查新委托项目。通过咨询项目委托人、阅读项目研制报告书、检索《化工辞典》等数据库后,分析判定,该项目是属于化工领域的工艺技术研发项目,并了解到项目产品属医药和农药中间体。可以初步选择CNKI、维普、万方期刊文献型数据库,会议论文数据库,专利文献数据库,科技成果类数据库等信息源。
对于查找以产品自身特征信息为主的化工产品,则应以Web搜索引擎和Web产品数据库为主,前者包括通用搜索引擎、专业搜索引擎、站内搜索引擎。因为网上产品信息大多以网页HTML文件形式贮存于各产品生产经营企业网站Web服务器中,作为网上产品广告和产品说明书,而这些网页HTML信息大多被Web搜索引擎索引。此外,还要充分利用网上Web产品数据库。
3 检索策略制定
检索策略的制定是理解课题内容、选择检索系统、设计检索结构式、考量检索结果相关性这一过程的反复循环过程,是不断调整检索式的检索过程。检索策略的具体体现是检索式,它控制着检索过程,关系到能否检索到最相关的信息,关系到查全率和查准率,还关系到信息查询速度和工作效率。设计合理的检索式成为控制和提高检索质量的关键。
在基础理论类、工艺研发类化工科技查新中,主要使用文献型数据库检索系统。由于大型期刊文献数据库有完善的检索功能,应充分应用布尔逻辑检索方法,选择利用各种检索入口,设计合理完善的检索式。例如,上述“2-氯烟酸闭环法生产工艺”项目,其查新点:(1)以烟酸为起始原料,闭环法生产2-氯烟酸;(2)采用专用闭环催化剂;(3)废水封闭循环使用,实现废水零排放;(4)产品总收率≥90%。分析项目内容认为,这是工艺方法类项目,应主要采用期刊文献、专利文献和科技成果类数据库等信息源作为主要检索系统。在试查中发现同类研究少,相关文献少。因此决定重点使用CNKI的《中国期刊全文数据库》,因为该库有全文字段,特别适用于难检和要求查全率高的检索项目。设计检索式:
#1.(2-氯烟酸+2-氯尼酸+2-氯-3-吡啶甲酸)
#2.#1*烟酸*闭环法
#3.#1*闭环催化剂
#4.#1*(废水零排放+废水封闭循环)
上述检索式的设计,针对了三个查新点。其中,第一检索式采用题名字段检索入口,其余采用全文字段,应用复合检索方式,即快又准又全。结果找到了几篇相关文献,其检索结果很满意。最后给出查新结论:
检索结果表明,河北亚诺化工有限公司等生产厂家、大学研究机构进行了2-氯烟酸合成工艺研究。其中,河北亚诺化工有限公司以2-氯-3-甲基吡啶为原料,通过高锰酸钾的氧化来制备2-氯烟酸,产率提高到65%。西安近代化学研究所、陕西师范大学用烟酸经双氧水氧化后再用POCl3/PCl5氯化得到2-氯烟酸。氯化时不加水,先加入POCl3,于100℃~110℃反应1h后再加入PCl5回流反应,收率95%,总收率87.5%。
综合分析相关文献可知,目前国内主要氯烟酸生产方法:氰基乙酸乙酯氯化后,与丙烯醛迈克尔加成,成环后水解制得;烟酸氮氧化-氯化-水解法;氰基吡啶氮氧化-氯化-水解法等。与国内同类项目相比,本项目技术特点是:采用闭环法生产2-氯烟酸;以氰基乙酸乙酯计,总收率≥90%;废水封闭循环使用,实现废水零排放。上述采用闭环法实现废水零排放的2-氯烟酸生产工艺技术,国内未见有文献报道。
在化工产品类项目的科技查新中,除了使用期刊、专利文献数据库外,还要重点使用Web搜索引擎等检索系统。譬如,笔者在接受查新委托项目“电子级异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)”时,首先考虑项目产品属性,是强调工艺方法还是产品技术参数,具体的查新点,以及国内有无专利等问题。因此首先选用文献型数据库,设计检索式:
#1.(异氰脲酸三缩水甘油酯+异氰尿酸三缩水甘油酯+异氰酸三甘油脂二聚物+三异氰尿酸酯+TGIC)
#2.#1*(电子级+99%纯度+超细+氯含量)
#3.#1*(粉末超细比+深冷粉碎)
采用上述检索式首先在期刊、专利文献数据库中检索查询;再在诸如化工产品搜索、中国化工搜索、中国化工网、中国化工信息网、中国商品网等网站上的产品数据库中查询;最后用google、百度WEB搜索引擎查询,设计检索式:(“异氰脲酸三缩水甘油酯”OR“三异氰尿酸酯”)intitle:“有限公司”。最终检索筛选获得数篇相关文献,检索结果满意。
总之,国内有生产厂家研制生产出异氰脲酸三缩水甘油酯,但多为普通级TGIC。而本项目通过改进合成、环化工艺,采用深冷粉碎、无水工艺分离盐等技术,实现了电子级TGIC;产品纯度提高到99%以上,氯含量小于650ppm,粉末超细比≤10μm。目前,除本项目产品外,国内尚未见有生产厂家研制生产出电子级异氰脲酸三缩水甘油酯产品的文献报道。
4 结语
综上所述,制定化工科技查新信息检索策略,需要对化工科技查新项目进行技术分析,理解项目主要概念、分类归属、技术特点、技术创新等。据此,考量选择相应信息检索系统,进而统筹考虑检索步骤,应用所掌握的检索技巧,设计出科学合理的一系列检索式,并不断在信息检索过程中加以调整,直至查询获取满意的检索结果为止。
参考文献
[1] 谢新洲,等.科技查新手册[M].科学技术文献出版社,2004.
关键词:工科类专业;毕业设计;创新能力
中图分类号:G640 文献标识码:A文章编号:1002-4107(2014)04-0069-02
学资源的投入又相对滞后,一些实验室的场地和设施明显不到位,从而限制了本科毕业论文的质量,使很多创新思想只能变成纸上谈兵。
要创新,就必须解放思想,大胆实践,敢于推陈,才能出新。毕业设计是对学生进行综合知识和综合能力训练的绝佳机会。大学生们正处于思维活跃,意气风发的好年华,具有良好的创新潜能。只要搭好舞台,指导得法,就有可能“新”花怒放。
二、完善毕业设计教学的措施
工科毕业设计的教学重点,应该是注重学生创新能力的培养,而不仅仅是科学研究、工程设计的基本训练。只有这样,才不会把学生培养成只会“死读书、读死书”的废才。笔者以为,毕业设计教学过程应从以下几方面入手进行改进。
(一)更新观念,营造利于创新能力培养的毕业设计教学氛围
毕业设计对整个教学质量的重要性毋庸置疑,校、院两级管理部门要高度认识毕业设计的重要性,加强组织和管理上的保障。师为教之本,教师自身的创新观念决定着创新教育实现的程度。要加强教师队伍的创新意识和创新素质建设,在科研中提高创新能力,在教学中积累创新教学工作的经验。还要加强学生的毕业设计教育,使他们明白毕业设计是为了增强综合应用所学知识的能力,培养综合素质和创新能力的过程。
(二)采用多元化选题方式,活跃学生的创新思维
(1)教师可以从自己的科研项目中拆分出几个内容
相对独立的子课题。拆分时注意工作量和难度要适中。(2)教师紧密结合专业培养方向,尽可能结合生产、科研和实验室建设,提出毕业设计课题。题目应有一定的深度和广度,尽可能反映当代科技发展水平。(3)由教师启发学生,根据自己的兴趣爱好,结合自己的就业方向和学过的专业知识发现问题,选择合适的毕业设计题目。指导教师要起到把关作用。(4)学生的就业单位也可以根据生产科研现状提出毕业设计题目[4]。
(三)改革教师指导方式,提高科研创新能力
1.教师在与学生交流时,要树立平等的观念。建立宽松、民主的氛围,才能对遇到的问题及时沟通,师生关系也变得更为融洽。
2.突出学生的主体地位。绝大部分工作由学生自己去做,防止学生过分依赖于指导教师的现象。遇到问题,指导教师要按照学生的特点进行启发和引导, 也可以组织学生一起讨论,开发学生的创新欲,提高他们独立工作的素质。
3.增加集中授课方式的指导环节。对设计方法问
题,教师就要通过授课的方式对学生集中指导,如毕业设计的一般步骤、科学的研究方法、文献资料的检索、论文的撰写、工程应用软件的使用以及怎样答辩等。
4.利用网络等现代化工具,指导学生完成毕业设
计。建立专门的毕业设计网页,把教师或学生搜集到的相关资料和参考书放在网页上,方便学生查阅和设计,并与教师交流。还可以通过电话、E-Mail、QQ 等方式对学生进行提示性指导。
5.提倡学校与就业单位联合指导。学生可以到生
产、设计部门结合实际工程项目完成毕业设计。学校的指导教师负责开题、中期检查、与就业单位的联系、预答辩以及最后的毕业答辩等。
(四)加强过程监控,督促学生及时完成
1.建立“答辩机制”。答辩包括开题答辩、中期答辩、预答辩三种。学生要在开学4周之内完成开题报告,指导教师组织答辩。安排中期答辩,对进度较慢的学生进行督促。预答辩安排在正式答辩前一周。预答辩能帮助学生梳理论文的框架,提炼和发现他们科研活动的创新点,为正式答辩的顺利完成做好铺垫。
2.定期开展毕业设计交流会。每周应答疑两次,其中一次为全体学生参加的学术交流会,方式是讲座和研讨相结合。学生主讲,教师以及相关专家对其进行指导,目的是相互交流,共同提高,纠正错误。
(五)将创新能力作为毕业设计成绩评价的内容
毕业设计成绩的评价应该降低学生工作量和工作态度所占的分数比例,方案设计、实验技能、分析解决问题的能力、创新能力等素质方面的考核占总成绩的60%以上,保证学生在创新能力和素质培养方面的积极性。
(六)提前开展毕业设计(论文)工作
在不影响学校整体教学计划的情况下,可以在第七学期中期提前毕业设计课题,让学生选题后即进入状态,就能有效地利用学生的业余时间及早开展毕业设计工作, 达到提高学生的创新能力,保证毕业设计质量的目的。
(七)加大对毕业设计的硬件与经费投入
要保证毕业设计质量,硬件设施从数量到质量都必须加大投入。图书资料应数量充足,种类齐全,内容新颖;网络通畅,实验设备先进,实验场地开阔,能够满足教学要求。为了提高学生的创新能力,鼓励学生实物制作,可以规定制作费用由学校在毕业设计经费中单列支出。
创新能力的培养,是一项长期、系统的工程。毕业设计作为本科教育的一个重要环节,对创新能力的培养有着重要意义。我们要高度重视本科毕业设计对大学生创新能力培养的作用,不断转变教育理念, 深入研究工科专业本科毕业设计各阶段中的问题,改革教学模式和评价体系,培养学生的创新能力和创新精神,使他们毕业后,昂首提胸、满怀朝气地参与到建设“中国梦”的宏伟事业中去。
参考文献:
[1]白薇等.着眼于创新能力培养 提高毕业设计(论文)质量[J].中国大学教学,2007,(10).
[2]诸爱士.基于创新能力培养的毕业设计(论文)改革与实践――以化工专业为例[J].浙江科技学院学报,2010,(10).
[3]张吉堂,郭平英,武.机械类本科毕业设计指导模式改革研究[J].机械管理开发,2009,(6).
[4]刘爱红.浅谈多元化毕业设计对大学生创新能力的培养[J].现代教育技术,2010,(1).
收稿日期:2013-08-05
作者简介:田海波(1974―),男,山西长治人,西安科技大学机械工程学院讲师,博士,主要从事车辆动力学及其控制技术研究。
针对选题存在的种种问题,可以着重从以下几方面入手。一是结合科研工作选题。指导教师的课题可以分解成子课题,选择其中结合专业、难易合适的子课题作为毕业设计(论文)题目,这样的课题通常水平高,同时有科研经费支持。二是结合教学工作选题。指导教师大多承担一定的理论教学和实验教学工作,在教学的课件设计、实验室建设等工作中,可以选择一些适宜的题目作为毕业设计(论文)题目。工科类的毕业设计需要大力提倡选题的工程实践性。三是结合企业需求选题。将企业的实际生产问题转变为学生毕业设计(论文)课题,使学生毕业设计(论文)课题紧密贴合企业实际需要。四是在上述基础上把握选题的符合度,即有新意、难度、份量适中,符合专业培养方向。增强学生现代设计的创新意识与工程能力,适应现代工程教育需求一是增加机械制图综合性实践环节的指导内容。如在制图课程上,增加计算机绘图和测绘学同时,将现代工程设计方法与案例引入制图课程,培养学生使用三维模型表达工程设计思想的方法。二是针对不同的教学内容增加实践环节,制图基础部分以手工绘图训练为主,在综合练习部分加强CAD做图训练,动手进行机器拆装,让学生在实践中提出问题、分析问题、解决问题。三是特别注意工程意识的培养,培养学生进行结构的创新设计,并按照国家最新标准绘图,图纸做到规范、准确、表达清楚。
2.多方投入,解决经费和实习问题
政府和教育主管部门应加大对毕业设计的经费投入,不一定要一刀切。毕业设计指导教师可以根据实际需要作出经费预算,院、系成立专家评审小组,对实习、实验所需经费进行合理分配,逐年改善。对确有实用意义的设计项目重点扶持,考核验收,记录在案,作为以后经费使用的依据。此外,还可以进行毕业设计课题竞标,评选有价值的课题给予经费支持。虽然对于大部分毕业设计题目有相当难度,校企合作解决毕业设计经费问题也是一种可行选择。多方面下手,除了毕业设计指导教师联系毕业实习单位以外,学生可以通过亲朋好友等自行寻找专业对口且有一定接待能力的企业。学校和企业建立对口实习基地,基本目的是保证足够的实习时间和实习质量,对于设备专业的学生也可以考虑到过程工艺企业实习,例如食品加工企业,化工生产企业等。
3.完善教学体系,提升实验室服务开放能力,扩大学生受益面
在教学体系方面,选修课的组合要合理配套,应该和毕业设计挂钩,使前期的专业基础和专业课与毕业设计衔接。对重要的专业基础和专业课未达到教学要求的学生应缓期毕业设计,真正实现毕业设计的要求和目的。以过程装备专业为例,学生不应该只是有机械和设备设计方面的知识,还应该具备一定的工艺方面的知识,例如食品工艺,化工工艺等。还要有一定的机电一体化知识,例如测控仪表,单片机和PLC等方面的知识。此外“创造工程学”、“工程与工程师”等职业素质类课程也可适当开设。随着国家对教育投入的加大,实验室水平、实验设备数量和质量以及学校其他配套能力都有很大提高。因此,实验室既承担着基础性、辅的实验教学和科研工作的服务与管理,也肩负着实施素质教育、培养创新型人才的重要任务,将实验室有组织、有秩序的开放给高年级学生,保证一定的实验物料、试剂、测控仪表、水电汽等,提高学生的动手能力是非常必要的。教师要参与学生的活动,保证安全。要使毕业设计的选题和实验室的建设项目紧密结合,这样既培养了学生的实践能力和创新能力,又促进了实验室的建设发展,使毕业设计以新的模式与当前的教学改革接轨,提高毕业设计质量。
4.合理选题,杜绝抄袭
应充分利用教学督导组和教学管理委员会,建立毕业设计题目审查制度,使毕业设计题目既有一定的知识面和工作量的要求,又避免走形式,过于简单。工作量太少的题目应该追踪审查单位的责任。由于毕业设计题目大多属于综合题目,涉及多方面知识,可以采用几位老师合作带一组学生毕业设计的方法,组内老师可各有专业所长,可以是不同专业的老师在一起合作。就目前的科技发展和网络发达情况来看,很难避免抄袭,有时也很难判断参考、借鉴和抄袭之间的界限。用现代高科技手段来检测是否抄袭是一种方法,但还是有局限性。在抄袭问题上不能光靠学生的思想认识,指导教师也要有责任心,细心把关。同时,应建立诚信档案制度,对于确认是抄袭的行为应该计入个人诚信档案。
5.提高专业老师的工程实践能力
关键词:工程化素质;培养;应用化学;教学改革
应用化学专业是以化学学科为基础的应用型理工科专业。国家教育部颁布的本科专业目录明确规定:应用化学专业属于理科专业,毕业生可根据所在学校教学计划及培养目标授予理学或工学学士学位。这说明应用化学是以理为主的理工结合专业,是研究化学理论在相关领域中应用的理科专业,是产品开发或技术应用型专业,而不是工科专业。但是,从应用化学学位授予现状来看,学士一般授予理科学位,硕士则可授予理科或工科学位。说明应用化学具有工科专业的特点。另外,目前全国有近400所高校开设应用化学专业,覆盖本、专科不同层次和理工、农林、师范等不同类型高校。其中大多数是新办或改办的。大量的应用化学专业毕业生除了小部分从事教育、研究和质检等行业工作外,其余的势必要进入企业从事产品开发和工程管理工作。而当前相当数量的本科生毕业后在工作中感觉实践能力和动手能力较差,进而影响到创新能力的提升,最终势必限制其职业发展。因此,在本科阶段,应用化学专业学生应该具有一定的工科或工程化素质,对其研究生深造或工作实践打下工程化基础具有重要作用。
另一方面,当前,地方本科院校是我国高等教育发展的重要新生力量,此类高校大多能够把握形势、明确定位,以地方性、应用型为办学方向,走特色化发展道路。此类高校更要防止一味追求大而全、赶研究型大学的时髦、进而陷入同质化的境地。因此,此类高校在特色发展中,工科专业的培育和发展更应从基础抓起,在使学生掌握基本工科课程知识的同时,应使学生具有基本的工程化素养。
针对目前国内应用化学专业数量多、方向杂、规范性不足等问题,参照近期教育部专业教学指导委员会制定的教学基本要求,结合许昌学院应用化学专业多年来的建设体会,发现传统教学模式存在的问题:首先,没有特色,或没有按特色化发展去设置培养方案;其次,师资力量薄弱,实践教师人员匮乏,双师型教师几乎没有;第三,教学方法仍流于说教;第四,实践环节不符合工程化素质人才培养。本文相应地从创新培养方案、灵活师资培养、案例法教学、实践教学改革等四个方面论述了以工程化素质培养为导向的教学改革。以期为规范和办好应用化学理科专业提供理论依据和实践经验。
一、创新培养方案
从当前我国地方高校中应用化学专业设置的范围来看,有趋同的倾向。对于像许昌学院这样的地方新升本院校,如果不走特色化道路,势必在激烈的竞争中惨遭出局,对应用化学专业来说更是如此。我校的定位为地方性、应用型、服务中原城市群建设、依托地方经济发展、目前通过校企合作、服务经济对改造专业建设、推进学科建设起到了显著的作用。对以往单纯旨在培养研究型人才的培养方案加以调整,注入了工程化、应用型人才培养的元素。首先,将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进培养目标中。其次,在培养规格中增加“工程实践”能力一条,具体阐述为“具有将产品实现从实验室规模到工业规模的认识和初步能力”。最后,最根本的是课程设置目标更加明确、为专业特色服务的目的突出,凝练了专业方向,加强了专业课分量和深度。
2010年之前,应用化学专业完全按照理科专业模式设置,专业课除了四大化学、仪器分析、化工基础等必修课之外,选修课则是按照四个模块设置,具体为,纳米材料模块:纳米材料学、纳米材料的检测与表征、应用X射线衍射技术。光电材料模块:新能源材料、太阳能电池材料、光功能材料。工业分析模块:色谱与分离、光谱分析、环境分析。化工模块:化工制图、反应工程基础、化工分离技术。其它的选修课则有催化、有机合成设计、应用电化学、无机合成化学、精细化学品化学、化学工艺学、化工产品开发概论等以及一些必修课选论(主要为考研学生开设,主要是讲解典型例题,如物理化学选论等)。从上述课程设置来看,课程模块太多,每个模块课程单薄;必修课基本完全是专业基础课,而专业课则直接过渡选修课,专业课设置薄弱,显然不能满足专业特色方向设置对课程的要求。因此,2010年后,我们对应用化学专业设置了两个方向,分别是精细化工和高分子材料,相应地设置了必修课(专业基础、专业课)和选修课(专业课),加深了专业课程基础,凝练了方向,取得了良好的效果。具体为,精细化工模块:精细化工工艺学、精细有机合成单元反应、精细化工过程及设备、精细化工实验。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、表面活性剂、涂料、胶黏剂、香精香料、纺织助剂等,可任选。高分子材料模块:高分子物理、高分子化学、高分子实验、高分子材料加工。相应的选修课有化工产品开发概论、分离工程、材料学、塑料、橡胶、纤维等,可任选。
二、灵活师资培养
教师给学生上课,并不是简单地照本宣科、传递知识,而是要培养学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。因此,教师要掌握的就不仅仅是书本知识,更多的应该是见识,即真正的工程实践经验、理论在实践中的应用实例。
当前,地方高校处在高速发展和扩张之际,每年都会招聘一批新教师。但是,限于政策,这些新教师主要是刚毕业的博士、硕士,基本没有教师的从业经历,更没有企业实践经验。因此,教师自身对实践教学、企业生产等没有基本的认识。我院同样面临此类问题。我们的解决方法主要从三个方面入手,即理科向工科转变;攻读学位和专业培训结合,以专业培训为主;企业技术人员兼职承担理论教学和实践教学,以实践教学为主。
第一,理科背景教师向工科转变。首先要明确专业建设的需要,让理科教师产生我要转变的原动力;其次,从政策和经费上支持理科教师的工科能力进修和培训。第二,在企业内进行专业培训。比如,新教师报到入校后,在第一学期被派往企业定岗实习,期间对车间工艺、设备和部分工段操作基本掌握。在学期开始后,还安排其在老教师带领和指导下赴实习单位进行指导学生实习工作。另外,在第二年该新教师即将承担实习指导任务前的暑期,学院会安排其先期赴企业进行轮岗实习学习,掌握实习的第一手资料,提高其指导和教学水平。经过这样两年的学习、培训和指导训练,到第三年该新教师独立指导学生实习时,已经具备能够圆满完成实习指导任务的能力。该教师自身的工程实践能力的提高无疑为学生工程化素质培养提供了保障。第三,充分利用好企业师资。由企业技术人员兼职承担实践教学任务。我们对实习单位的技术人员作为师资的利用包括几部分,除了在学生实习时给学生讲解之外,还在对我方新进教师进行师资培训、来我校进行课程辅导和讲授中承担重要角色。我们采取灵活的待遇方案,使企业技术人员的积极性得到提高,我院的教师和学生均得到全面的培训和辅导,对提高实习水平和效果起到很好地促进作用。
三、案例法教学
案例教学法是在教师的引导下,再现案例实景,把学生带入特定事件的现场,通过深入角色,提高学生实际运用知识能力的一种教学方法。实践结果表明,该方法对促进学生更快、更深理解和掌握基本知识有明显成效。
应用化学专业讲授的专业课不但有理论性强的课程还有实践性强的课程。前者如物理化学、反应工程;后者如精细化学品化学、工业催化、表面活性剂化学等。国外教育界有句名言:告诉给我,我会忘记;演示给我,我会理解;让我参与,我会学会。但是,让学生理解掌握知识点不可能完全通过实验来实现。所以我们通过案例教学法有效实现了此目标。
根据学生的认知水平和规律,我们采取了从“告诉”“演示”“参与”的模拟步骤,循序渐进,使学生易于理解和掌握知识点。当然,其中的“参与”步骤更多地仍是通过课堂模拟讲述或结合实验实践课程来实现。首先,在一系列活生生的案例基础上提出学生感兴趣且切中基础理论核心的问题;然后回答问题,逐步深入,反向推理,最终使学生对物理化学的基本原理很轻松、很自然地理解、掌握、接受;最后要强调掌握部分重要的参数和指标。这样的结果就使学生掌握了基本且必要的产品作用原理和重要性能参数,符合教学要求和就业入门的目的。
该步骤示例如下:首先引出案例,例如提到农民锄地的原因,有的学生认为是松土,而正确答案应是保墒。因为土壤中有很多气孔,类似于毛细管,由于附加压力的作用,导致水分和养料丧失,锄地可以破坏毛细管,起到保留水分和养料的目的。接下来分析该案例,提出涉及的原理和知识点,即毛细管的附加压力及其产生原理(书本上的理论知识)。从土地水分丧失联想到毛细管产生附加压力,再到拉普拉斯公式和开尔文公式,从生活化的案例到理论知识的轻松理解和掌握。
其次,用生活中的多个实例来显示表面活性剂的其它作用。例如,透明状、水溶性注射针剂生产中表面活性剂的增溶作用;化妆品和农药乳状液产品中表面活性剂的乳化作用;墨水的制备中表面活性剂的分散作用;浆料中表面活性剂的消泡作用;在新型纺织品材料中的防水、防污作用等。从这些实例继续讲述胶束、表面活性剂的两亲性结构、性能参数(CMC值、HLB值)等重要理论知识就很容易被学生接受和理解掌握了。
以“表面活性剂”部分为例。首先引入肥皂和洗衣粉的实用案例。肥皂和洗衣粉是人们日常生活经常接触的化学品,可谓是“看得见摸得着”的例子,虽然可能部分学生对这类洗涤剂有初步的认识,但真正了解其洗涤作用原理的并不多。因此,此案例满足“听说过但不熟悉”的要求。在运用多媒体教学时可在肥皂和洗衣粉的种类、造型、颜色以及使用对象和部位等方面充分展现其多样性,使学生认识到该类日用品还有很多“高端产品”,还有很大的开发空间和前景。在此过程中还可以简要说明肥皂的来历等科技发展历史。
四、实践教学改革
实践教学改革分别从实验课、实习实训和毕业论文(设计)三方面开展。
传统的实验课以验证性实验为主,且内容陈旧,达不到培养学生创新能力的目的。我们的做法是改进传统实验项目、引入教师科研课题和企业课题。
首先是内容陈旧,部分实验项目已被证明不适合本科实验训练、锻炼动手能力,或难以体现知识重点,需要改进。比如,物理化学实验中测定电势-pH曲线项目主要的考查目标为理解一定条件下能斯特方程中浓度的负对数即pH值与电势φ成正比,并掌握pH值测定的原理。但事实上学生对此兴趣不大,感觉这是必然的,老师在讲的时候已经把结果给展示了,没有创造性。因此,我们增加了电极的原理和组装、pH计的原理和组装实验,放在测定电势-pH曲线实验之前,使学生亲自组装了电极、pH计,到测定电势-pH曲线时自然理解清晰、操作得心应手。
引入教师科研课题和企业课题。首先使学生接触实际存在或生产中的问题,对培养其求知欲和提高探索的兴趣具有显著作用,同时还培养了学生的专业自信;其次锻炼了教师,增强其将理论与实验实际相结合的能力。
实习实训按一般常规情况就是带领学生去工厂实习几周,请工厂的技术人员讲课,然后参观生产车间,就算完成生产实习任务。结果是每年学校都要投入大量的财力,学生实习则走马观花,成了走过场,效果自然难以体现。
目前,在前述加强师资的前提下,使得我们拥有了一定的工程化素质的教师队伍,结合企业技术人员,为做好实习实训打下了良好的人力资源基础。另外,我们采用了新的管理模式和综合实习实训考核方式,起到了较好的效果。具体做法为:管理采用封闭管理、集体上下班、随时考勤等,保证学生的实习时间和在岗率;考核不但要参考其实习报告,还要引入笔试和面试、单独岗位操作和答辩等,保证了学生真正掌握、理解生产过程,起到实习的目的。
毕业论文目前面临的最大问题是学生由于要备考研究生,导致实验时间难以保证。我们的改进做法是:其一,严格毕业论文(设计)出口机制,让达不到要求水平的毕业论文(设计)作者延期毕业,重新答辩,使学生重视,教师认真对待。其二,一部分学生在大二或大三即进入教师实验室,进行科研创新实验。每年学期初由年级辅导员、班导师向有需求的教师推荐一些学有余力、感兴趣的学生去进行科研创新实验。对学生巩固实验课所学的技能和知识有显著作用,还可培养其实践动手能力,另外还可以为毕业论文写作打下基础。其三,毕业论文或设计可以与毕业实习结合。通过延长企业实习时间,并提炼出课题或模拟出设计任务让部分感兴趣的学生选做,这样就可以使学生提前了解了课题的背景,为做论文或设计打下了坚实的基础,同时节省了时间。
五、效果与探讨
2010年以来,我院应用化学专业通过上述教学改革,取得了明显成效:
第一,青年教师投身于教学改革的热情更加高涨,并从工程化素质提升和教学过程中得到成长。3年来,青年教师积极总结教学经验并申报教学研究项目,共获立项校级教研项目4项,发表教研论文5篇。同时,有2位教师获聘副教授,2位教师获聘讲师,其中有2位教师获聘双师称号。
第二,学生动手能力和解决问题的能力得到提高。首先在后期实验中,学生的动手能力显著提高,比如物理化学实验,90%的学生能够在3个学时的规定时间里保质保量完成实验任务,而在过去则一般需要延长1个学时才能完成;其次,学生参与教师科研创新实验的积极性空前高涨,毕业论文质量也相应大幅度提高;最后,3年来,学生参与“挑战杯”创新大赛、企业奖学金项目、校级创新课题等立项、获奖共计35项。
第三,学生学习成绩提高,考研录取率显著升高。从2002级到2009级,考研录取率从最早的10%上升到60%。这固然与学生的刻苦学习有关,但显然与上述教学改革有一定关系,尤其是实践教学改革结出了硕果,比如提高了学生动手能力、增强了其考研面试竞争力这一结果,势必会提高学生被录取的机会。
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[关键词] 科技查新;材料化学;查新点
[中图分类号] R914 [文献标识码] A
1 材料化学科技查新必要性
材料化学涉及的学科分支多,学科交叉性强,与化学、工程学、物理、能源和生物医学等学科均有广泛联系。为了适应科技和学科发展的需要,目前,人们对材料的研究也更加细致、深入,对新材料的合成、研究也越来越多、材料的种类越来越多,产生周期也越来越短,导致产生大量关于材料方面的相关信息。由于信息量大、更新周期短,这也给科研工作者申请课题、成果鉴定等方面带来一定困扰,因此科技查新十分必要。
2 材料化学科技查新方法探讨
2001起年实施的《科技查新规范》中指出:“查新是科技查新的简称,包括:专利查新、科研查新、新产品查新三种类型,是指查新机构根据查新委托人提供的需要验证其新颖性的科学技术内容,按照本规范操作,并得出结论。”
查新机构依据查新规范,结合查新委托人的要求,围绕项目的科学技术要点,提炼查新点,查证其新颖性、水平性。因此,科技查新可以为专家评价科技项目提供全面、客观、准确的科技文献检索和情报学评价,能有效提高专家评价的准确性,为科技管理提供决策依据。
2.1 材料化学科技查新中查新点的确定
由于材料化学研究热门点多、应用广泛,合成的材料品种也十分繁多,稍加改变原料的成分就可能形成一种新材料,而不同组成的材料之间性质往往存在很大差异,因此要保证文献检索的全面性和准确性,就对查新人员提出了很高的要求,一方面要具备比较扎实的专业知识,另一方面也能对这些比较前沿的学科有比较系统的了解,这样才能在保证工作过程中把握准确的创新点,选对关键词,得出可靠的查新结论和高质量的查新报告。
而事实上,查新人员的专业知识有限,往往不能及时跟上学科专业发展的速度。有的委托人为了保密自己的技术方法,对其研究内容描述十分模糊,对项目的关键技术和创新点闪烁其词。而在查新过程中,如果查新点提炼不当,将会导致查新人员在选择检索词、制定检索策略时出现偏差,直接影响查新结论的可靠性和针对性。因此查新人员和委托人要加强沟通,使得双方都能把握准查新要点,保证查新结果的全面性、准确性,避免重复研究和不必要的人力、物力浪费。
材料化学的查新多围绕在已有材料基础上设计、合成新材料,或已有材料的新应用等。通常委托人给的科学技术要点中会分析到研究该材料的背景、已有合成方法、已有材料的缺陷、拟采用的改进方法、合成新材料的结构表征、性质研究,以及应用前景等。新材料的合成,往往是在前人研究思路的基础上进行进一步改进创新,通常研究思路为:采用新原料、已有方法、已有表征手段合成新材料,并在目前的应用领域与旧材料做性能比较;或者采用旧原料、新合成方法、已有表征手段,改进材料合成的方法,并与旧合成方法做研究工艺比较;或者采用旧原料、老方法、已有表征手段,开拓新的应用领域等。因此在查新点确立时,要分析该项目研究的重点是新原料、新方法、还是新领域,只要确定哪一种是新颖性的,那么其他的表征方法、性质研究往往都是与以往的研究相同,可以不作为查新点。当然也有原料、方法、应用领域皆有创新之处的研究,但往往比较少见。
2.2 材料化学科技查新的数据库选择
检索文献时一般先查阅综述或者学位论文等文献,把握技术总体情况,然后选择和查新项目相关的综合数据库、专业数据库以及专利数据库等进行具体检索。
材料化学涉及交叉学科较多,因此需选择的数据库种类也较多。经常查阅的中文数据库有三家出版商重庆维普(重庆维普中文科技期刊数据库)、万方(万方中国学位论文全文数据库、万方中国学术会议论文全文数据库、万方中国科技成果数据库、万方数字化期刊全文数据库)、CNKI(CNKI中国期刊网全文数据库、CNKI中国博士学位论文全文数据库、CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库),同时也要查阅教育部和科技部的在线网站:中国学术会议在线(教育部科技发展中心)、国家科技成果网(科学技术部),此外还需查阅国家知识产权局专利检索库。以上数据库基本涵盖了材料化学科技查新所包含的中文信息资源,在中文文献检索方面能够基本满足查新需要。
与材料化学密切相关的国际公认的权威数据库主要是“三大索引”,即SCI科学引文索引、EI工程索引、ISTP科技会议录索引。其中,SCI科学引文索引收录材料化学领域最为重要的科研文献;EI工程索引收录有与材料化学相关的一些交叉学科,如材料工程、能源、生物等方面的文献;ISTP科技会议录索引主要涵盖与材料化学相关的国际学术会议论文。虽然“三大索引”收录了材料化学多数文献资源,但收录了世界范围内与化学、化工相关的科技文献的CA化学文摘数据库作为权威、专业的数据库,是材料化学科技查新必备的重要数据库资源。同时,作为世界权威的专利索引数据库Derwent World Patents Index也是材料化学必不可少的科技查新数据库。
上述数据库组合起来,再配合Dialog系统的数据库,基本覆盖了材料化学的各个方面,可以满足材料化学科技查新的中外文献及专利需求。
3 查新实例
以甲醇芳构化催化剂合成及性能研究为例,阐述材料化学科技查新的重点步骤及具体方法。
3.1 项目名称、目的
该委托查新项目要求国内外查新,因此中文、英文名称都必须填写。中文名称:新型甲醇芳构化催化剂的研制及催化活性研究。英文名称:The preparation and catalytic activity research of new Catalyst for methanol aromatization。
3.2 科学技术要点
委托人在填写查新委托单时对我国能源结构,甲醇产能,甲醇芳构化意义、发展过程、已有的技术缺陷等方面进行了详细论述,但对其主要研发内容的描述过少,技术创新点不明确。因此经过与有关技术人员多次沟通之后,委托人重新修改了科学技术要点的内容,对该课题的主要研究内容、研究方法、工艺路线等描述更加具体。
3.3 查新点与查新要求
在与技术人员沟通过程中,明确了项目查新点主要集中在甲醇芳构化新型催化剂的合成方面。通常,合成新型催化剂要经过几个方面:合成原料的选择、合成方法的选择、合成物的表征及性能评价。任何科研成果都是在前人研究基础上进一步发展的,该委托项目同样不例外,经与技术人员沟通明确了该催化剂合成选用的制备方法、表征技术和性能评价均与前人研究方法相同,唯一不同的合成原料的选择方面,确定查新点如下:负载金属离子的分子筛ZSM-5/SiC甲醇芳构化催化剂的制备及性能研究。
3.4 文献检索途径及范围
文献的中文检索范围按照上文所列数据库及专利库进行检索,外文检索范围可按上文所列范围进行检索,或者使用dialog联机检索。使用dialog系统进行检索,可以直接查找所有数据库及专利库的文献资源信息,且能直观体现各文献在数据库中的分布情况,而无需查新人员在各个数据库中分别编写检索式进行检索,可节省大量精力和时间。该课题的外文文献检索使用的是dialog联机检索。
与技术人员讨论并经过初步检索后,确定中文检索词为:ZSM-5、金属、负载/修饰、SiC/碳化硅、甲醇,英文检索词为:ZSM-5、Metal、modif*/load*、SiC/silicon carbide、Methanol。
中文检索式:主题="ZSM-5"AND (金属AND甲醇OR SiC OR碳化硅);英文检索式:SU=("ZSM-5"AND (metal or SiC OR"silicon carbide")AND(modif* OR load*)AND Methanol)。
3.5 检索结果
依据上述的文献检索范围和检索式,共检索出相关文献180篇(见表1),其中密切相关文献23篇,并遴选出对比文献9篇。
3.6 查新结论
该查新项目的主要技术特点在于:在SiC基材上合成ZSM-5/SiC复合材料,并作为催化剂载体;在ZSM-5/SiC催化剂载体上负载金属离子,制成金属/ZSM-5/SiC催化剂,并考察该催化剂在甲醇芳构化中的活性。
综合检索到的国内外相关文献,并与委托项目的查新点进行对比分析,得出以下结论:
检索到的文献分为两大类:1.在分子筛ZSM-5表面负载各种金属离子,包括非金属、碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属等,制成金属/ZSM-5甲醇芳构化催化剂并研究其催化性能。2.制备ZSM-5/SiC复合催化剂,并考察其催化活性。而该项目不仅制备了ZSM-5/SiC复合载体,同时也在该载体上沉积金属离子,因此均未见与该查新项目以上技术特点相符的文献报道。
4 小结
随着科学技术和网络信息的发展,越来越多的网络信息与数据库系统覆盖范围更广、更新速度更快,使得科技查新文献检索更加便利,极大提高了科技查新的效率。材料化学的科技查新依托各种信息资源,更是具备了极大的便利性。但是由于材料化学的复杂性,科技查新人员应该不断提高相关专业知识水平、文献检索能力以及外语水平,同时与委托人进行充分沟通,才能更好地提高科技查新的质量。
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关键词:工科;硕士研究生;科研项目;培养质量;创新能力
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)06-0274-02
随着高等教育大众化推进速度的加快,教育教学资源、师资队伍建设的速度和力度远远跟不上了大规模扩招的步伐。另外,我国初中等教育以应试为主的缺陷使不少学生产生厌学情绪,在学习上对家长和老师过度依赖,缺乏对未来职业的合理规划和明确的人生目标定位。由这些因素导致的本科教育阶段大学生自主学习能力差、对专业知识掌握不牢固、尤其是对专业知识掌握的综合应用能力差等问题,将不可避免地在研究生教育阶段突显出来,严重制约着研究生培养质量的提高、影响着社会对研究生培养质量的满意程度,也进而增大了研究生的就业压力。有相当一部分研究生为了逃避就业而盲目、被动地选择了读博,致使研究生的培养偏离了对科研兴趣热爱的轨道,变成了未来谋生的有效、甚至唯一手段,面对学业、就业、经济的多重压力,研究生的生存状态越来越令人担忧,已经成为广受关注的热点社会问题之一[1,2]。
所幸的是,在经历大学本科阶段的盲目被动学习、面临或逃避就业压力、艰苦的考研历程之后,硕士研究生的心智更趋于成熟稳重、有了更强的社会及家庭责任感,他们的求知欲望一般比较强烈,在自主选定研究方向和导师之后,更迫切地希望通过研究生阶段的学习补偿过去所学不足、为将来就业打下良好的基础[3]。因此,如何进一步激发研究生的科研兴趣、培养其自主学习能力,使其在有限的学习期限内能夯实专业基础、提高对专业知识的综合应用能力、具备一定的科研创新能力是现阶段硕士研究生教育面临的迫切任务之一。
研究生的培养质量是我国人才培养质量的核心之一,可从思想道德、专业素养、学术伦理道德、专业发展潜力、外语水平、交流沟通能力、团队协作能力、科技创新能力、学术论文水平等九个维度进行评价[4]。目前的调查研究显示:高校管理人员、高校教师、高校学生对我国硕士研究生培养质量的评价在专业发展潜力、交流沟通能力、团队协作能力、科技创新能力、学术论文水平等方面差强人意,但从“地方本科”高校到“211”高校、再到“985”高校的研究生培养质量依次提高,这从一个侧面说明了科研项目在研究生培养、尤其是综合素质教育中所起的突出作用。
为此,笔者针对我国研究生教育与国际接轨的总体趋势,在不断扩大应用型研究生招生数量、拓展应用型研究生培养类型的情况下,如何保证工科类、学术性硕士研究生的培养质量,提高其在国际、国内就业市场的竞争力,提出了以科研项目为平台,“学—研—用”三位一体的培养思路。其核心思想是:让硕士研究生从入学阶段开始,便在导师指导下参与科研项目的申报及组织实施工作,围绕拟开展科研项目的研究内容,结合培养计划和培养目标开设相应的基础理论及专业课程,并在项目实施过程中通过研究方案制定、实验方案设计、实验数据处理、科技论文写作、外语综合能力应用等手段,全面培养研究生的专业综合应用能力、科技创新能力、交流沟通及团队协作能力。现就笔者在科研项目实施中完成研究生培养任务的做法和体会做一探讨。
一、进一步夯实基础、提高硕士研究生对专业知识的综合应用能力
根据我国目前的硕士研究生导师遴选制度,一般情况下硕士研究生导师都有自己稳定的研究方向和相应级别的科研项目,尤其是很多高校为了促进研究生创新能力的培养,还设立了相应的研究生创新基金项目,这为研究生综合素质及能力的培养提供了很好的平台。因此硕士研究生从入学开始,即结合科研项目进行论文选题、安排阶段性研究计划。以材料的温热塑性成型方向为例,《冲压工艺及模具设计》和《塑料模具设计》作为该方向研究生的必修课程,在前期的专业课学习中缺乏专门的综合能力训练,而项目研究常常需要设计定制可加热温控模具,且在加热过程中要求抽真空。对模具的这一要求基于传统的模具设计理论,又超出了传统模具设计的范畴,涉及传热、测温、控温等新的技术手段,属于相对较新的模具研究方向。于是将此模具设计任务作为阶段性研究内容交予一年级研究生来完成,在模具总体方案确定、结构及零件设计、加热温控元件选型等过程中,根据存在的问题发现研究生的薄弱之处。在模具结构方案和图纸的反复修改过程中,指导其完成了《冲压模具设计》、《几何量公差与检测》、《几何精度设计》、《机械制图及计算机绘图》、《UG三维建模及虚拟样机设计》等系列课程的综合应用,有效地强化了研究生对专业知识掌握的牢固程度,也使其综合应用专业知识的能力得以提高。
二、将基础研究和工程实践相结合,在提高研究生动手能力的同时,培养其科研创新能力
目前高校较高级别的科研项目更多以基础研究为主,这对培养研究生的理论创新能力无疑是非常有利的,但现阶段很多工科类硕士研究生缺乏实际的工程实践经验、动手能力较差也是无法回避的现实。因此,一方面,围绕科研立项及研究生的论文选题,通过组织研究生搜集查阅资料、撰写文献综述报告、国内外研究现状分析报告、开题报告、项目实施报告等,指导研究生逐步树立科研创新思维,培养其科研创新能力;另一方面,由研究生初步进行实验装置及实验方案设计、在导师和现场工程师的参与下对设计方案进行现场调研和反复论证,然后再由研究生负责实验实施和数据处理工作。在这个过程中,尽可能为研究生提供与生产企业、现场工程师进行沟通交流的机会,鼓励研究生通过现场调研去发现工程实际问题、了解技术难点、提出解决思路。通过这种手段,在培养研究生科研创新能力、提高其实际动手能力和强化工程实践意识的同时,促进基础研究和工程实践的有机结合,实现科研创新点来自于工程实践并服务于工程实践的良性循环。
三、将项目研究内容模块化、并行化,培养研究生的交流沟通及团队协作能力
对项目研究内容进行模块化划分,以模块为单位由不同年级的研究生组成小的课题组,其中一年级研究生负责实验工装设计及实验操作,二年级研究生负责实验数据处理、编程计算、仿真案例实现等工作,三年级研究生负责确定理论及方法创新点,以保证硕士学位论文的学术创新性及体系的完整性。各模块之间可并行、穿行,在导师指导下,明确各自的主要任务和分工,针对具体的项目研究内容,探寻高效的项目组织、实施办法,完成硕士学位论文。在项目组织、实施过程中,各小课题组成员之间、不同课题组间负责类似任务的成员之间,必须经常进行良好的沟通和相互协作才能顺利完成既定的项目任务。因此,这种项目组织实施方式无形中培养了研究生的交流沟通及团队协作能力。
四、建立可量化的成果激励机制,培养硕士研究生的科技论文写作能力及英语应用能力
科研论文,尤其是英文科研论文,作为科研创新、学术及科技交流的一种常见载体形式,具有特定的内容及规范要求,不仅是科研创新思路、方法、研究结论的全面总结,反映了作者对外语及专业知识的综合应用能力,也为科研工作者与国际、国内同行进行交流和学习、紧跟国际研究前沿提供了有效的途径。因而,科研论文的撰写是科研工作者必备的基本技能之一,也是现阶段研究生教育的重要任务之一。为此,在项目实施过程中,我们面向项目研究目标建立了可量化的成果激励机制。如对研一学生的培养要求,以夯实基础和锻炼动手能力为主要目的,仅发放基本助研津贴;对研二学生的培养,则要求具有采用先进技术手段分析、解决问题的能力,同时进行科研论文写作能力及技巧训练,因而该阶段将结合研究生的工作量、先进技术手段的掌握情况(如:优化设计、仿真分析及编程计算软件等)及阶段性任务完成情况,按助研津贴和成果奖励两部分确定研究生的津贴发放额度;对研三学生,则根据其所完成的、符合一定要求的科研论文的数量、级别及创新性来量化为研究生发放的奖励额度,以激励其自觉自主的提高自身的科研论文写作能力及英语应用能力。
五、面临的困难及可能的解决办法
虽然研究生指导教师在硕士研究生培养过程中起着至关重要的作用,但对研究生综合能力及素质的培养永远不可能、也不应该是研究生导师的个人行为,需要相关研究生管理和培养部门从政策、体制等方面予以配合和保障。如:(1)在制订专业研究生培养计划时,应使课程结构具有一定的可调整性,以便在不增加研究生学习负担的情况下,可由指导教师根据科研课题需要为研究生开设相关的专业选修课。(2)所建立的面向项目研究目标的成果激励机制,若仅依靠研究生导师从有限的课题经费中支出是远远不够的,需要有关部门能为参与项目研究的研究生提供相应的政策及资金扶持。(3)科学研究的兴趣是建立在衣食无忧基础上的,在物价飞涨的今天,研究生导师发放的助研津贴和科研奖励对于缓解他们的生活和经济压力只能是杯水车薪。因此,相关各级部门应根据社会经济发展水平,适当提高研究生的生活补助标准、设立相应的研究生创新基金,进一步加大研究生奖、助学金的力度,从多方面、多角度保护研究生的科研热情、激发其创新潜能。
参考文献:
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关键词:工科;人文素质;培养;弊端;途径
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0090-02
中国高等教育经过几十年的改革与探索,已经到了一个理性发展的阶段。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)明确指出:“全面实施素质教育,推动教育事业在新的历史起点上科学发展,加快从教育大国向教育强国、从人力资源大国向人力资源强国迈进,为中华民族伟大复兴和人类文明进步作出更大贡献。”由此看出,在今后相当一段时间内,加强大学生的综合素质教育,尤其是工科学生文化素质教育已成为我国高等教育的核心之一。
一、人文素质的基本内涵
“人文”,泛指人类社会的各种文化现象,人文教育就是将人类优秀的文化成果,将人文科学通过知识传授、环境熏陶,使之内化为人格、气质、修养,成为人的相对稳定的内在品格。[1]“素质”,周远清[2]认为其包括四个方面:思想道德素质、文化素质、业务素质、身心素质。他把文化素质也即人文素质作为基础素养。人文素质是将人文知识经过环境、教育、实践等途径内化于身心所形成的一种稳定的“内在之物”。[3-4]从某种意义上讲,提高学生的“人文素质”就是要求学生学会做一个有良知、有智慧、有修养的人;学会正确处理人与自然、人与社会、人与人的关系,这些恰恰是现代文明和竞争异常激烈社会发展所要求的基本素质,高等教育必不可缺的内容。
二、工科学生人文素质教育基本现状
目前,在我国高校工科人才培养过程中,人文素质教育薄弱问题依旧相当突出。两院院士杨叔子将此现象描述为“五精五荒”,即:精于科学,荒于人学;精于电脑,荒于人脑;精于网情,荒于人情;精于商品,荒于人品;精于权力,荒于道力。[5]
1.工科学校对文化素质教育走偏。我国高等教育尤其是工科院校的教育中,存在的主要问题表现为“五重五轻”:重理工,轻人文;重专业,轻基础;重书本,轻实践;重共性,轻个性。[6]长期以来,人们受到“学好数理化,走遍天下都不怕”思想的束缚,特别是市场化冲击下产生的实用主义更让人急功近利,让中国的高等教育愈来愈呈现出重理轻文的趋势。而缺乏人文内涵的科学教育将不断导致整个社会中人们价值观、道德感的普遍缺失。正如诺贝尔物理学奖获奖者谢尔登·格拉肖博士所指出的“工科科学家不能只懂工科,因为我觉得,要想成为一个文明人,一定要学些文学”。[7]目前,部分工科院校专业性强、具有“功利性”色彩,在强化培养实践能力和技术应用能力的同时,往往忽略对于人文素质的培养。
2.学生只注重专业,人文素养贫乏。从基本人文素质要求来看,目前许多在校工科大学生甚至毕业生在文学艺术修养、语言文字表达、文字书写质量等方面,没有达到应有的水平。同时,受就业压力等社会因素的影响,工科学生往往把主要精力发在专业知识的提高上,有相当一部分学生呈现出对人文素质教育冷淡,有的学生甚至表现出抵触情绪。从而个别人文素质差的学生,出现了价值观混乱,黑白不分,美丑不辨,道德观亦出现混乱,道德底线岌岌可危。由于人文素质的缺乏,近些年来在校和已毕业工科大学生已经表现出了如下问题:适应社会能力差;心理素质脆弱;缺少法律意识、匮乏法律常识等。
3.专业教师自身的人文素质有待加强。工科院校大多数教师为理工专业毕业生,往往在专业教学、科研方面表现出了很强的能力,但平时很少顾及人文方面素质的提高。久而久之,使得部分教师的道德观受到冲击,在自己的言行和课堂教学上,表现出较低的人文素养。甚至有少数教师表现为缺乏民族自豪感,没有社会责任感,利己主义、功利思想严重,在学生中带来极大的负面影响,因为对于人文素质普遍不高、辨识能力普遍不强的工科学生来说,很难做到“择其善者而从之,其不善者而改之”。
三、提高工科大学生人文素质的途径
1.提高认识,引导师生自觉提高人文素质。人类文明的传承和发扬,民族精神的塑造,离不开优秀人文素质教育。高校作为一个国家栋梁人才的培养中心,必须同时在“学”、“教”两个共建点下工夫。在“学”上,学生要强化树立科学的世界观、人生观和方法论;要学会如何正确处理人与人、人与社会、人与自然的和谐相处能力在的关系;要自觉去摄取各类人文精华哺育自我,达到“见贤思齐,见不贤而内自省也”的境界。在“教”上,由于教师处于教学的主导地位,教师的自身人文素养和教学垂范与引导作用尤为重要。这就要求教师努力做到:具备广博的知识,充分以人文素质的趣味性和逻辑力量来增强学生学习的自觉性。因此,全校师生的人文觉悟的提高,是工科院校学生人文素质培养的关键。
2.努力营造人文环境,弘扬人文精神。校园文化从某种意义上讲,是大学人文素质的重要体现。浓厚的文化氛围和学术气氛,是校园环境构筑的关键之一。首先,高校可以聘请人文素养高教授及社会各界名人,进行专题讲座,打造提高大学生的人文精神修养的“第二课堂”。其次,要规划并建设好校园人文景观建设,这不仅要打造校园的整洁和美丽的景色,还要把名人、大师等教诲或塑像融入人文景观建设中。再次,鼓励学生走进社会,提高服务于社会、服务于人民的意识,使得人文素养得到升华。
3.强调工、文协同的培养模式。工科大学对人文素质与文科类素质教育有着明显的不同,要体现其特点,提炼出对工科学生成才所必需人文素质要素,找到“工”、“文”的切入点,构建二者相互渗透、相互支撑的协同培养模式。科学技术教育与人文教育上升到一定高度后,二者将融为一体,因此,工科大学应将科学教育与人文教育并重,纠正人文学科教学处于弱势的现状。在课程设置上,针对工科特点,可以设置人类与自然、科技发展史、逻辑学等基本人文课程,强化工、文协同的培养模式。
振兴中华民族,缩短我国和西方发达国家的差距,是我们中华炎黄子孙的夙愿,这需要高素质的人才队伍。对于工科学生来讲,若仅仅掌握专业知识,而缺乏人文素养,是无法满足社会发展对高素质人才需求的。因此,加强工科学生的人文素质教育具有重大的现实意义和深远的落实意义,但任重而道远,需要得到全社会的关注和支持。
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