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中心规划
发布时间:2016年12月01日    点击次数:

建设规划:以国家特色专业、湖北省品牌专业(高分子材料与工程)、湖北省省属高校优势特色学科群(材料科学与技术)、省重点学科(材料科学与工程、高分子化学与物理)、湖北省协同创新中心(有机化工新材料)、教育部重点实验室(功能材料绿色制备与应用)为依托,以“荆楚卓越工程人才培养计划”为指导,通过优质资源融合,教学科研协同、学校企业联合的实验教学新模式,以人才培养为主线,以能力培养为核心,持续完善有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系,构建技术与仪器设备先进、环境优良、资源共享、开放服务的信息化实验教学服务平台。加强高素质双师型实验教学队伍建设。开展国际化办学,实施国际化视野拓展工程,将中心打造成国际有影响、国内一流、具有良好示范效应的国家级材料科学与工程实验教学示范中心。

围绕湖北省材料科学与工程实验教学示范中心的建设规划,学校出台了一系列与实验教学相关的政策和措施,在经费、制度、才人引进和培养等方面给予支持。

(1)持续完善有利于培养学生科技创新能力和工程实践能力的立体化实验教学体系

按照“三四五”立体实验实践教学体系,进行实验、实践课程的设置和构建,并在实践中不断完善和发展,着力提升学生的工程实践能力和科技创新能力。材料科学与工程是以物理和化学为基础,以材料的制备、表征和功能化应用为核心的面向工程和应用领域的学科。材料科学与工程的实验教学体系涵盖物理和化学的基础技能实验训练,材料的制备与表征的专业综合性实验训练,新材料的设计与性能研究、材料的产业化应用等专业创新设计实验训练。通过基础实验、专业实验、创新设计、创新创业四个层次递进式立体化本科实验教学体系的构建,包括基础性实验平台、综合性实验平台、工程实践平台和研究创新平台,使中心不仅仅提供学生基础技能实验训练,专业综合性实验训练,还成为校内实践基地的重要组成部分,成为学生材料工程专业实践训练和创新实践活动的重要场所,成为集教学和科研于一体的实践教学单位。学生通过在中心获得完整实验实训训练,最终成为具备专业基本技能、专业核心能力、研究创新能力、社会适应能力和创业能力五种基本实践能力的专业创新型人才。

(2)构建技术与仪器设备先进、环境优良、资源共享、开放服务的信息化实验教学服务平台

中心通过优质资源融合,教学科研协同、学校企业联合的实验教学新模式,将仪器设备进行整合,统一纳入中心进行管理。根据实验室的具体功能和仪器设备特点,将实验室划分成材料合成与制备实验室、材料结构分析实验室、材料性能表征实验室(分析测试中心)、材料成型与加工实验室、材料创新设计实验室和虚拟仿真网络化教学实验室六大类。中心的大型科研设备以及学院各科研团队的科研设备全部向本科生开放,以提供专业知识的学习和专业创新课题的研究。

图4 中心筹建的材料科学与工程实验教学示范中心

近三年,学校平均每年投入近1,000万元用于购买仪器设备,并设立专项经费支撑实验室的运行、设备的维护维修及更新。投入经费进行实验室的信息化管理建设,包括监控系统、门禁系统、设备测试管理系统、网络资源的建设等;近三年购置了X-射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电镜、X-射线衍射仪等多台大型设备,保障了中心仪器设备的先进性;中心对大型设备采取培训、考核、预约、开放的管理模式,学生可以使用大型设备进行测试,有助于创新成果的产出;充分利用网络资源的优势,进行信息化平台的搭建,建设材料科学与工程省级实验教学示范中心网站,引入实验选课和教学管理系统,动态掌握每个实验室的开放时间,学生上课动态,科学排课,提高实验室和实验设备的利用效率。

目前,中心已经拥有完备的先进材料检测分析设备,包含材料微结构、力学、热学、电学、磁学和光学性能表征,成立了大型仪器开放平台,实现了资源共享,创建了良好的实验教学环境。

(3)通过引进和培育,加强高素质双师型实验教学队伍建设

在大力投入实验室硬件环境建设的同时,学校对实验室软件环境,包括高水平师资队伍的建设也十分重视。采取各种措施鼓励和激励高水平教师积极从事实验(实践)教学工作,固定承担一定的教学、实验课时,将知名学者、教学名师、海外留学专家引入一线实验教学队伍,,形成一支学缘结构、年龄结构合理,具有国际化学术背景和视野,教学水平高,责任心强的实验教学队伍。

成立以专业教授、专业负责人、实验实训教师及相关管理干部组成的实验实训教学指导委员会,发挥专家教授专业特长,进行学院本科实验教学的总体规划、课程设计和平台设备购置的指导和审议,做到将科研上的最新成果融入本科实验教学项目中,保障学生学习知识和实验技能的科学性、前沿性。

进行产学研联合,通过“博士服务团”等项目支持青年教师下企业挂职锻炼,掌握工程实践能力,解决工程实际问题,不断提升师资队伍工程能力和创新素质。组织开展企业对接活动,鼓励中青年实验教师与企业合作开展工程项目攻关;组织工程设计培训,提高青年教师的工程实践能力。延续与行业的良好合作关系,聘请企业专家到中心担任兼职教师,指导学生进行实验实践教学。中心近年来与武汉石化、葛化集团、兴发集团、风帆表面、武汉骋风高分子材料、湖北汉光等企业建立了产学研平台,通过强化校企联合师资提升计划,加强双师型实验教学队伍的建设。

5 中心参与的2014年新型太阳能电池薄膜材料研究与应用高级研修班

(4)推动科研成果向实验教学项目转化,促进教学科研有机融合

中心成员在十二五期间共承担各级各类纵横向项目300余项,其中,国家级项目60余项,包括科技部973计划、国家科技支撑计划、863计划、国家优秀青年科学基金项目、国家自然科学基金项目等,科研总经费达7000余万元。在Nature Materials、Advanced Materials, Macromolecules, Biomaterials, Appl.Phys.Lett.等国内外学术刊物上发表论文600余篇,其中被SCI收录360余篇;授权专利60余项;获省级及以上教学科研奖励8项。主持15项省级教学改革项目,9项校级教学改革项目。20余人将科学研究成果转化为本科创新实验项目;有6个省厅级创新研究团队获准立项。服务地方经济建设的领域不断拓宽,接受地方政府和企业委托项目35项。

中心依托进入ESI世界学科排名前1%的湖北大学材料科学学科,将四个主要学科研究方向(乳液高分子材料、新能源材料、聚合物合金材料、电子陶瓷及绿色建筑材料)的最新成果和学术前沿动态引入本科实验教学和科技创新,促进科研成果向教学内容、教学成果的有效转化,不断更新实验项目。通过“楚才计划”、“优才计划”、“十年树人计划”等本科生培养项目,让学生尽早进入科研团队,激发科研兴趣,启迪科研思维,掌握科研方法,开展自主科技创新活动。

 

   

 

6支持中心建设的部分校企合作研发中心


通过实验教学与信息化技术深度融合,将科研成果向实验教学转化的实验项目开发成网络实验项目资源,自制专业综合网络实验项目教学视频和慕课教学视频,为所有学生提供全方位了解科研前沿,按兴趣选择专业方向,进团队深入系统学习的机会。有利于教师因材施教,发掘培养具有科技创新潜能的人才。通过网络学习,师生互动,为学生创造自主学习环境,拓展实验教学的空间和时间,实现实验教学信息化、丰富化。

(5)开展国际化办学,实施国际化视野拓展工程

中心依托“材料化学”中外合作专业的优势师资资源,开展国际化办学。通过“海外千人”、“湖北省外专人才”、“湖北省楚天学者讲座教授”等项目,引进海外全职教授和兼职教授,建立中英、中美、中韩、中日等合作交流平台,与国际知名大学和研究机构建立长期合作交流关系,邀请海外知名学者来中心进行讲学授课带实验,主办或合办国际会议、论坛。学校一方面给本科生提供出国交换学习、联合培养、参与国际合作课题等多种形式的留学、游学机会,使学生的实验教学活动从国内延伸到国外,开阔了学生的国际视野,创造了学生接触国际学术前沿的机会。另一方面通过派遣青年骨干教师和实验系列教师到国内外知名高校、科研机构开展教学方式方法的学习,科学前沿的探索等国际交流,不断学习国外的先进经验,提升自身的实验教学水平和国际知名度。

  

图7(1)中心协办的2014国际纳米技术和新能源材料研讨会;(2)英国曼切斯特城市大学Glen West教授为本科生授课

(6)改革学生评价体系,完善实验室运行体制机制

中心不断探索和完善实验室运行体制机制,改革学生评价体系,制定了实验室设备更新机制、实验室开放共享机制、实验系列教师考核办法、中心推广示范机制等,促进中心的良性运转和发展。

学生评价体系是为教学设计和教学目标服务,是培养学生动手能力、创新能力、团队协作的制度保证。评价体系根据现有评价结果、学生反馈意见、教学内容的调整以及教学方法的改变不断完善和发展。中心不以传统的出勤率加最后的实验报告给学生实验成绩,而是强调实验过程中基础理论的掌握、设计方案的科学性先进性、实践能力和团队合作能力、实验过程中的创新能力和解决问题能力,以及最后的分析总结和实验报告的撰写。采用平时考查加期未考试相结合的实验考核评价体系,通过“构思-设计-实现-运作”解决实际工程问题的过程训练来培养学生重视基础、创新思考、团队协作、动手能力强的良好工程师素质。

中心成立了实验实训教学指导委员会,为中心建设提供合理化建议,强化完善实验室管理的各项规章制度,包括实验室开放共享机制、实验系列教师考核办法等。实验室设备更新制度规定,实验设备购买更新由实验实训教学指导委员会的成员们共同决定,保障了实验教学经费的合理应用。

中心改革试验系列教师评价体系,鼓励教师在新的教学理念和管理理念的指导下,进行实验系列教研教改项目的研究,编写实验教材,开发实验教学课件和自制实验设备,参加国家的教研会议,通过会议交流,将中心的建设成果辐射到其他高校材料科学与工程专业的实验教学建设中。

中心支持实验系列教师到国内外进修和培训,在职称评聘时突出对教学成果的考核,激励教师参与实验中心的建设中,在保障实验中心高效运转、良性循环的同时不断提升中心的软硬实力,全面提高实验教学质量,及时总结示范经验并辐射到区域,逐步发展成覆盖材料科学与工程学科的综合实验教学示范中心。