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建设背景、意义
 

(一)建设背景

1.材料科学与实验教学背景

材料和能源、信息是构成当代社会文明和国民经济的三大支柱。材料是现代文明的物质基础,材料及材料技术是知识经济时代的支柱,是现代高新技术的基础与先导,是人类社会和经济可持续发展的关键。新材料产业是重要的战略性新兴产业,也是其他战略性新兴产业发展的基础。新能源、节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源汽车等战略性新兴产业发展,往往取决于关键材料的突破。材料科学是研究材料组成/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学。

实验教学是高校人才培养的关键教学环节,对于学生的素质教育、能力培养、创新意识建立,具有至关重要的作用。综合训练中心的建设是学生的综合实践能力和工程技术职业能力培养的基础。

2.学科与专业支撑背景

材料科学与工程学科综合训练中心隶属材料工程学院,材料工程学院现有材料工程学院现有6个本科专业:材料科学与工程、金属材料工程、高分子材料与工程、材料成型及控制工程、焊接技术与工程、包装工程、复合材料与工程材料成型及控制工程、材料科学与工程专业均是江苏省特色专业、南京工程学院品牌专业。材料成型专业(模具设计)专业是全国首批进入卓越工程师计划的专业、教育部高等学校第一批专业综合改革试点专业。材料专业类被遴选为江苏省重点专业类。可招收机械工程材料方向全国服务特需硕士专业学位研究生,是省重点建设实验室江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室依托单位,如图1

依托实验室和技术人才优势,学院与行业、企业紧密联系,建设并签订了二十多个校外实习基地,与企业共建了“江苏省汽车冲压模具工程技术研究中心”、“江苏省小节距工业链条工程技术研究中心”、“江苏省爆炸焊接工程技术研究中心”、“江苏省高速精密模具工程技术研究中心”等8个省市级产学研基地(中心)和4个江苏省企业研究生工作站。通过共建,拓宽了学生的校外工程综合训练场所,同时这些又是教师科研基地和毕业生就业基地。

中心是面向全校理工科师生开展综合实践训练与科研创新的基地,承担材料工程学院、机械工程学院、汽车与轨道交通学院、电力工程学院、能源与动力学院、建筑工程学院、康尼学院等学院的33个专业及方向的35个专业及方向的54门相关课程的实验教学,基础及专业实验项目共计约143个,每年受益学生达11000人以上,年实验人时数达到9.5万多。

    中心能够在材料的制备、改性、加工及工程应用、分析检测、材料的回收与再用、材料的力学行为等方面满足人才培养中多层次多专业教学与综合训练需要,满足学院教师材料科学与工程、机械工程、力学、电气工程、控制科学与工程等多学科科研和社会服务的需要,为应用型人才培养提供了必要条件,发挥了实验设备的社会效益和经济效益,为学科专业的建设与发展打下了良好基础。

1  中心依托材料工程学院专业学科支撑

2  材料科学与工程学科综合训练中心实验室构成图

 

3.实验室构成与设备背景

中心下设金属材料实验室、高分子材料实验室、表面工程实验室、铸造实验室、焊接实验室、塑性成形与模具实验室、模具工程技术实验室、力学实验室、材料回收再生实验室、材料成形CAD/CAM/CAE实验、材料分析测试实验室、材料工程信息资源展览室等12个实验室,如图2。拥有固定资产2296万元,仪器设备1712台(套),实验中心面积5500多平方米。在教学实践中,中心形成了一支学历层次高、职称结构好、年龄分布合理的师资队伍,中心共有实验教师和技术人员52人,其中教授10名,副教授(高工)25名,具有企业工程实践背景的教师20人。

经过投入和建设,中心均有配套比较齐全的实验室。拥有放大倍数30万倍的扫描电子显微镜和X射线能谱仪、X射线衍射仪、Amsler高频疲劳试验机、磨损试验机、磁控溅射仪、离子注入设备、差热分析仪、粉末注射机、金相显微镜、电子拉伸试验机、数控线切割机床、三坐标检测机、数控注射机、双螺杆挤出机、各类焊机、真空熔炼炉、感应熔炼炉等大型先进仪器及配置先进的CAD/CAM/ CAE网络中心。

中心根据学校对高素质创新人才培养的要求,不断进行实验教学改革,大胆探索、勇于实践。在学校和院系的大力支持下,实验中心不断加强实验室的投入和建设。先后购置一些大型仪器设备,对实验项目进行革新,减少相对独立实验的开设,增设了多种综合性,设计性实验。学生创新精神和实践能力的培养成绩显著,中心目前已经成为我校学生素质教育的一个重要基地。

我们将以创建中心为契机,通过进一步更新办学理念,深化实验教学改革,引进和培养高层次实验教学人才,强化实验教学管理,加大实验教学经费投入,凝练材料科学与工程综合训练教学的特色,更好地满足应用型本科人才培养和社会服务的需求。

 

(二)建设意义和必要性

经过多年的建设工作,中心为地方区域经济发展,尤其是装备制造升级、新材料与能源发展中涉及的材料、机械、电力、能源、信息等多行业提供了人才培养、科学研究和社会服务,能够满足人才培养中多层次多专业的实验教学与综合训练需要,满足多学科科学研究和社会服务的需要,发挥了实验设备的社会效益和经济效益,同时亦为学科专业的建设与发展打下了良好基础。

但随着社会对应用型人才培养质量和数量需求的不断增长,以及学校办学规模扩大和内涵提升的要求,尤其是应对江苏产业的装备制造升级和发展新兴战略产业背景下高等工程教育改革,实验中心现有条件和水平离高素质创新人才培养的高标准要求仍有一定差距。

因此,完全有必要在现有实验中心的基础上,依托省品牌特色专业建设和重点学科建设,创建“材料科学与工程学科综合训练中心”。

建设“材料科学与工程学科综合训练中心”,是深化实验教学改革,强化实验教学基础建设,改进和提升实验教学方法,提高管理运行效率和教学质量的重要举措,同时也能促进实验教学资源更进一步的整合、优化和共享,为培养学生的学习能力、实践能力和创新能力,提供一个更加科学的现代化的训练平台。通过加大投入,深化改革等建设,使中心成为主要面向全院材料科学与工程综合训练的、机制灵活、资源共享、特色鲜明、起到示范作用和辐射带动作用的的高等学校中心,兼顾材料开发应用和工程技术转化功能的,为培养全面发展的应用型人才、材料技术研究与开发及产学研合作与转化,提供现代化的物质技术基础和实验基地。

1. 多专业综合,高水平应用型人才培养的需要。

学校在多个层面的会议和规划中提出加大实践教学改革与投入力度,提升学生综合应用能力和实践创新能力。明确提出人才培养的“五化”、“五注重”、“三对接”,其中每一部分都有和学生综合实践能力相关的内容,如图3

 

3 “五化”、“五注重”、“三对接”内涵

 

“重工程实践,重创业创新”已经日益成为应用型本科人才培养的重要价值取向和重要实践活动。综合训练中心的建设是学生的综合实践能力和工程技术职业能力培养的基础。

中心的建设与学校多个学院多个专业相关,涉及面广,受益面宽。材料科学与工程学科是一门建立在实验基础上的科学,特别在培养学生综合实践能力和创造精神方面具有十分重要的作用。目前,中心与一流大学相比,在实验条件、教学手段、创新训练等方面还存在一定的差距,需要在这方面进行投入,不断充实和完善实验设施和装备,构建一个先进的、开放的综合实验平台,增加综合性、设计性、研究创新型实验的数量,满足现代化应用型人才培养的需要。

 

2. 多学科交叉,整体提高学科专业发展水平的需要。

中心与全校多个国家和省特色专业、省校重点建设学科的建设相关,尤其是材料工程学院的2个国家级质量工程建设(卓越计划、专业综合改革)、3个省质量工程(材料成型及控制工程特色专业、材料科学与工程特色专业、材料类重点建设专业)更加密切相关。中心建设可以加速相关国家与省级材料品牌特色专业与学科的建设步伐。

加强中心的建设,学生受益面大、影响面宽,有利于高素质应用型专门技术人才培养,提升我校材料工程教育水平,将该中心建设成为江苏省高等学校中心乃至国家级中心具有非常重要的意义。并以此进一步推进实验教学改革,提高教学质量和办学效益。同时,可为兄弟院校实验教学改革起到显著示范作用。

 

3. 多功能一体,开放共享,特色凝炼的需要

中心通过多年实践,并在勤于创新,勇于探索,总结出一条适合应用型人才培养的材料科学与工程综合训练的路子,构建多层次结合、多要素融合、多环节展开、开放共享的实验教学体系。

中心建设定位是适应材料行业发展和材料类专业建设需要,集“教学、科研、生产、培训”多种功能于一体,注重将科研成果转化为教学内容,能根据材料行业企业发展需要进行创新实验研究。

面对新时期经济结构调整和发展模式改变的机遇和挑战,依托行业优势,优化组合校内外资源,加强实验教学资源的整合与共享,创新实验教学和管理机制,更新实验教学理念,改革实验教学体系、内容和手段的需要,进一步提高人才培养质量。

 

4. 服务地方经济发展的需要

新材料是江苏省、南京市重点发展的战略新兴产业,长三角地区是我国最大的制造业基地,该区域分布着众多的材料产业基地和集群。建立材料科学与工程学科综合训练中心,可以为新材料的研发和新材料产业的发展,为其他相关产业的升级,为新材料产业的人才培养,进而为经济转型,提供更为必要平台。

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