工民建毕业论文范文

时间:2023-03-11 06:33:37

工民建毕业论文

工民建毕业论文范文第1篇

关键字:高层住宅;施工技术;施工质量

工民建是指工业与民用建筑专业开设的专业课程有建筑材料学、建筑力学、建筑制图、建筑构造、建筑结构、地基与基础、建筑工程测量、建筑施工技术与机械、施工组织与管理、建筑工程法规、综合实习等,而工民建工程施工管理作为一门应用管理学科,其理论研究和实际应用都得到长足的发展和提高,它涉及的内容非常广泛,需要处理大量的复杂问题,耗费大量的人力、物力以及动用大量的设备。为了保证施工按质按时顺利进行,必须对工程施工进行有效的科学管理,以及在现代化高层建筑中的应用提供理论支持与安全保障。

1 工民建工程施工管理现状分析

施工管理的安全意识不到位。安全是做好建筑施工管理的关键,尤其是现场施工管理,关系到整个工程进程。但是很多部门施工现场的管理人员未能将这一思想意识放在战略高度强调,使得许多施工人员未能充分认识到这一点,很多人在现场施工不带安全帽,安全措施和意识极其淡薄,这种只重视经济效益,而对安全方面的忽视和压缩,从而导致施工管理出现安全隐患。施工资料管理不到位。工民建工程施工管理作为一个完整的系统,除了材料、施工、技术、人员的管理识别,还有个不容忽视的问题就是资料的管理。当前,很多建筑企业都把施工管理资料当做可有可无的事情,只有上级部门来检查的时候,才临时应付,或者等一项工程竣工后,开始补所有的资料,从而使得在施工管理过程中,不能有效按照计划行事,往往靠经验来衡量,而非科学依据,资料只是形式,脱离实践现实。施工管理人力不到位。建筑行业作为劳动密集型产业,在建筑现场施工时,往往劳动力投入较多,故难以对每个施工人员实现有效控制。

2 工民建工程施工管理应对措施

2.1 强化意识加强施工安全管理

建筑企业应该高度重视建筑现场施工的安全管理,坚持以人为本,安全第一的原则,实现“零事故”。工民建工程施工管理要注重细节,尤其是关于防火等相应的施工安全问题,需设立专门的安全小组日日抓,天天讲,多培训学习,防患于未然。

2.2 规范制度加强施工材料管理

资料管理是工民建工程施工管理中不可或缺的一部分。建筑项目工程的资料管理从开始就应该走向正规化,每一个环节都严格控制,从而使得我们的计划和实际之间如果发生偏差,可以及时纠正。另外,质量管理是个长期的任务,要落实到每个人身上,因此,资料管理可以在一定程度上为明确职责,落实责任提供真实可信的依据。

2.3 提高素质加强从业人员培养

我国目前工民建筑工程领域,从业人员素质相对比较低下,实践有余,但理论不足,不能很好地从高度上把握和指导施工管理。现代企业的竞争,归根结底是人才的竞争,对于工民建工程企业来说,人是决定工程成败的关键。所有的工程项目均是通过人将材料组织而创造的。只有拥有一支富有创造力、纪律严明的施工队伍才能完成一项质量优良的工程项目。因此,工民建工程企业要在激烈的竞争中立于不败之地,就必须提高从业人员的素质,把培养人才作为一项长期的任务来抓。

3 针对高层住宅施工特点采取的措施

近年来,高层住宅如雨后春笋般大量涌现,开发强度和开发数量不断提高,许多城市宣称进入了“高层时代”。与此同时,学术界对高层住宅也非常关注,并对高层住宅的大量建设展开讨论,高层住宅的大量建设,极大地转变了人们的生活方式,并深刻地影响传统城市的居住格局和形象。而这些争议主要来源于高层住宅的自身特性。发展高层住宅面临的不足;高层住宅是多层住宅建筑向上层空间的变化延伸,其中最主要的特点就是高,并由此对居民生活、城市环境产生了深刻的影响,在发展过程中也面临一系列的不足,有些属于住宅建设的共有不足,有些属于高层住宅面临的特殊不足。

3.1 建筑设计难度大高层住宅标准层的公共交通和设备管井占用较大空间,每户公摊面积较多,得房率低于多层住宅。高层住宅(尤其是塔楼),户型设计难度较大,无法保证每个套型朝向的均好性,北边住宅的朝向、采光、通风较差。此外在高层住宅设计中还需要着重考虑竖向交通、消防疏散等问题,并要考虑设置防止高空坠物的措施。

3.2 建设成本高高层住宅投资大,建筑的钢材和混凝土消耗量都高于多层住宅,需要配置电梯、高压水泵、增加公共走道、疏散楼梯等,因此高层住宅的技术难度和建设投资要远高于多层住宅,建设费用高、建设周期长,也是高层建筑层数多、面积大、结构复杂等原因造成的。

3.3 公共交往空间不足通常居民习惯于在地面上进行互动交流,随着高层建筑在城市中普及,人们远离大地,独居在自家的小空间内,缺乏户外活动的激情,减少了彼此交往的机会。

4 工民建施工质量控制的注意事项

4.1 推行工民建施工目标责任管理

工民建施工是一项十分复杂庞大的系统工程,不仅工作量大,而且周期一般比较长。这就要求工民建施工单位必须推行目标责任管理,层层落实责任,抓好各个环节之间的互相衔接,确保整个工民建施工工程的全面推进。

4.2 健全工民建施工监督监管机制

健全工民建施工监督监管机制已经刻不容缓、势在必行了。工民建施工单位建立健全监督监管机制,并落实到整个工民建施工的各个环节,确保取得实效。同时,要把对工民建施工的监督监管作为一项长期的工作扎实抓紧抓实,保证建筑工程质量得到有效控制。

4.3 全面推广工民建施工高新技术

高新技术是保证工民建施工质量、加快建筑施工进度的最主要因素之一,在工民建施工的质量控制中具有极为重要的作用。对此,工民建施工单位一定要深入践行科学发展观,加快引进先进、高效的高新技术、设备、工艺、材料等,积极运用工民建施工的各个环节中,真正,做到现代化、专业化、机械化,达到资源配置的最优化,着力提高工民建施工效益与质量。同时,应积极创造条件,鼓励、支持和帮助工民建施工单位运用高新技术,不断提高工民建施工单位的能力和水平,进而提高工民建施工的质量控制。加强各方面人员的管理,层层落实到位。特别是有责任心、经验丰富的施工人员是项目质量控制的基础。对工程质量起到至关重要的作用

5 结语

建筑工程施工管理是一项全面、深入细致的工作,它贯穿于施工项目的全过程,不仅需要企业管理层的重视和支持,还需要广大员工的积极配合,并以各项规章制度的贯彻和有效措施的执行作保障。因此,要搞好建筑工程施工管理,就要做好做细每一个环节,只有提高工民建工程施工管理的质量水平,才能实现企业的经济效益和提高建筑行业的施工管理水平,才能实现在高层住宅施工中的安全稳定性的提高,实现建筑施工的可持续发展。

参考文献:

[1]范志勇.建筑施工安全管理防范措施[J].科技信息(学术研究).2007,(19).

工民建毕业论文范文第2篇

机缘巧合投身教育事业

1983年,本科毕业的孙世国来到了在国内矿业研究有着广泛知名度的煤炭科学研究总院抚顺分院工作。由于学业扎实,勤奋钻研,参加工作3年的他就作为主持人承担了国家“七五”攻关课题的研究,26岁就成为部级重大项目主持人,让他在科研道路上有了一个漂亮的开局。此后,他边工作边学习,先后攻读了硕士、博士学位,并进入博士后流动站学习研究。在此期间,他先后承担了煤炭部课题、博士后基金、地方政府课题等项目,获得过省地矿厅一等奖和部级科技成果二等奖。他在边坡工程与地下开采岩石移动控制领域的研究成果已经得到了广泛应用。他为抚顺矿区划定的边坡线一直沿用至今,近二十年没有出过问题。

来到北方工业大学任教,对孙世国来说是意料之外的事。2000年底,即将从博士后出站的他无意间从网上看到了北方工业大学建筑学院招聘教师的信息,由于此前他对这所学校几乎一无所知,便只是抱着试试看的态度进行了一场面试。其实,在学界已经有一定声望的孙世国此前已经接到了多家单位的入职邀请。时任抚顺市市长的徐德明曾亲自跟孙世国沟通,希望他回抚顺工作,并给他开出了优厚的待遇。相较而言,北方工业大学建筑学院刚刚将工民建专业改为土木工程专业,正急需一名专攻岩土方向的教师。时任建筑学院院长的陈穗教授把孙世国请到学校,两个人初次见面就促膝长谈了3个多小时。临行时,陈穗教授一直把孙世国送到公交车站,等他上了车才返身回去。这件事,让孙世国感动不已,并从中看出学校对于人才的渴求与尊重。于是他下定决心,回绝了其他单位的工作邀请,准备到学校放手干一番事业。

孙世国在科研的道路上从没有停下前进的脚步。他的同事说他搞研究,有时候会出现一种“入定”的状态,“不是在实验室,就是在去实验室的路上”。一次,在一项部级课题研究中,为了起草项目研究报告,他从早上8点一直伏案工作到下午3点,当他想起身喝口水时却发现自己腰部剧痛,站都站不起来。多亏他带的博士生闻讯赶来及时将他送去医院诊治,才恢复了健康。勤奋的工作,换来的是一份优异的成绩单。在来校工作的11年中,孙世国获得了8个部级和省部级科研成果奖,平均一年多时间就能收获一个高级别的奖项。

攻坚克难需要创新思维

孙世国的同事对他的创新能力都赞叹不已。建筑学院副院长朱建明对他的评价是:“孙世国是一个特别善于发现问题、解决问题和总结问题的人。他有着敏锐的科研洞察力,总能发现最有价值的科研课题,他的学术积累让他能够以创新的手段解决难题,而他的善于总结又让他能够不断发现和解决新的问题。一个普通的科研工作者,很难将三者集于一身。”

孙世国的科研创新能力体现在对重大课题的把握上。三峡工程是世界上规模最大的水利工程,面临的建设难题也是世界级的。当三峡大坝建成后,上游水位大幅抬高,对沿岸数十万年来形成的稳态地质构造产生了重大影响。哪里可以保持稳定的地质状况;哪里可能发生地质状况的改变,进而引发地质灾害,对于三峡大坝建成后工农业生产和居民生活的选址成为一个根本性问题。对此,孙世国和他的科研团队凭借多年对岩土工程的深厚积累,针对三峡工程中巨型岩石边坡工程的变形与破坏机制,凭借滑移场空间演化及其对环境的影响规律,以创新性的理论和方法,为三峡建设的安全选址提供了系统、科学的评价体系,完成了“三峡库区巨型古滑体稳态预测预报及信息化选址技术”课题。这项研究成果已经在三峡库区广泛应用,为库区后续建设创造了巨大的经济和社会效益。2006年该技术获得了国家科技进步二等奖。

孙世国另一项引以为荣的成果,是他的科研团队所承担的国家科技支撑课题“大型矿山排土场安全控制关键技术”。在多次深入矿山考察中,孙世国发现,国内多数矿山企业的排土场不仅利用效率不高,占用了大量土地资源,而且为了保证边坡安全需要反复多次加固,花费了大量成本。在他的主持下,团队系统地揭示了软岩基底与松散体协同破坏机制,创建了相关评价理论及其防控措施。按照这套方法,可以根据排土场的实际情况为企业划定长期有效的边坡界限。这既为企业大大提高了排土场的利用效率,也保证了企业的生产安全。更为难得的是,这套方法不仅可以应用于矿山企业,而且在建材、冶金等行业同样适用,具有广阔的适用性和应用前景。该成果经过专家鉴定“达到国际先进,部分国际领先水平”,并以北方工业大学作为第一完成单位获得了 2010年冶金矿山科技进步一等奖、2011年国家科技进步二等奖。在该项研究基础上,孙世国出版了我国排土场领域第一本学术著作。

在孙世国的研究成果中,还有很多具有开创性的内容,比如他率先提出了边坡加固设计如何兼顾后续开采不失效的问题,首次揭示了露天转井开采边坡的破坏机制,边坡岩体三维变形效应;首次创建了边坡滚动组合预测、三维实体预测模型及复杂荷载作用下高边坡滑面确定方法等。他先后申请了14项专利,包括7项发明专利,其中一种新式毛杆的发明专利已经获得国家授权。最近申请到国家“十二五”科技支撑项目的孙世国,对于今后的科研之路充满信心。他说,“要争取在几年内再申报一项国家奖”。

让学生课上怕、课下爱的老师

孙世国对学生要求严格是出了名的。他给本科生定下规矩,上课不准迟到、不准早退、不准私自讲话,凡是违反规矩的都要反映在平时成绩上。他认为教师必须维持师道尊严,不能为了让学生给自己打高分而刻意迎合学生、纵容学生。当然,要求学生做到的,他自已必先做到。每次上课他都会提前十五分钟到教室,经常是他等学生,而不是学生等他。对于他指导的硕士生和博士生,规矩定得就更具体了,他要求学生每周向他当面汇报学习情况,包括读了哪些书,做了哪些研究工作,进展怎样。为了方便学生,他把岩土专业研究生教室挪到了自己办公室的隔壁,学生有什么问题,可以就近向他求教。

尽管课堂上的规矩严格,但是上过孙世国课的学生没有不愿意听他课的。实际上,土木工程专业的课程是比较枯燥的,大量的理论、复杂的演算常常让学生觉得乏味,注意力难以持久。为了让学生坐得下来,听得进去,孙世国通过多年教学实践的积累,创造出了一套能够有效增强课堂讲授效果的办法——视觉认知教学法。他发现,学生之所以觉得土木工程的课程难学,是因为教师讲授的都是从理论到理论,从文字到文字,认知渠道较为单一,难以激发学生的形象思维和学习兴趣。但是土木工程的课程又是有着广泛实际应用的课程,有大量的实物和案例可以进行演示、讲解。于是,他充分利用网络和多媒体技术,把课本里的诸多抽象理论都通过形象生动的模拟动画、实物演示及工程实例的形式呈现出来,实现学生的视觉认知与思维感悟的有机结合,增强课堂教学的形象性、趣味性和信息量,把学生从枯燥的学习中解放出来,达到了培养专业兴趣和提高专业知识同步并举的效果。孙世国的学生说:“其实孙老师除了第一堂课需要点名外,以后的课都不用点了。上孙老师的课是需要提前占座的,没有谁会愿意放弃讲得这么精彩的专业课。”

与课堂上的威严、一丝不苟甚至有点严苛不同,课下的孙世国更像是学生的朋友、家长和监护人。他时常和学生聊天,谈家常,用他始终未改的东北口音和学生开玩笑。一到五一、十一、中秋、春节,孙世国总要把他所有的研究生都联络一遍,不管是毕业的还是在读的,不论是博士生还是硕士生,由他做东把大家聚到一起吃顿团圆饭。这顿团圆饭是孙世国学生的额外福利——不仅享了口服,而且为他的学生们提供了联络感情、交换信息的平台。

整天骑着一辆破旧自行车在校园里穿行的孙世国,对学生却向来慷慨。2011年4月,岩土专业10级研究生董培鑫腿部突然肿了。起初,她并未在意,可是病情逐渐加重,整条腿肿到几乎无法行动。她一瘸一拐地找到导师孙世国,向他请假准备去看病。没想到,孙世国已经通过其他同学了解了她的病情,埋怨她太不重视,应该早点去就医。知道她来自河南农村的贫困家庭,孙世国拿出了事先准备好的5,000元,让她安心看病。听说在大医院挂门诊号困难,他便动员自己的研究生去京城各大医院给董培鑫挂号。在导师和同学们的帮助下,董培鑫的病很快得到了确诊,是由于呼吸道感染引发炎症造成的,需要进行手术治疗。得知董培鑫手术住院后,孙世国又让人带去1,000元,让她补充营养。回想起这段经历,董培鑫动情地说:“能遇到这样的好老师,是我莫大的福分。”

教师是他心里沉甸甸的责任

作为学校的优秀研究生导师,孙世国对于学生的培养,特别是学术能力的养成有着自己独到的心得。他在研究生入学时,就跟他们定下了目标:“虽然你们考上的是一所普通高校,但你们的能力在毕业时不能低于‘211’和‘985’高校毕业生的平均水平。”

孙世国所强调的“能力”,最突出的是培养学生的实践能力。一方面,他从课程体系建设入手,力推土木工程专业的教学改革,提出理论授课中要注重学科发展、社会需求和工程实际的结合;实践教学中要注重理论与实际工程方法及应用技术有效衔接的改革思路,并以此为指针修订教学大纲,构建循序渐进、逐步深化的实践与学术能力培养的教学体系。另一方面,在学生专业实习中,着力实现理论学习与现场实际的有机结合。由于自己手握多项科研课题,他可以安排学生更早、更多地接触到实际工程项目和课题。在2012年春季学期,他就曾派自己的研究生去抚顺煤矿测量采空区,去京唐港测量地质构造,去内蒙古锡林郭勒测地层含水情况,去云南小龙潭煤矿考察排土场状况……大量的工程实训,让学生的动手能力和实践水平得到迅速提高。上手快、解决实际问题能力强成为他所指导学生的普遍特点。

有了突出的实践能力做积淀,加上严格的引导,学生的学术水平水涨船高。他的很多硕士生在毕业前至少有一篇文章被EI收录。他的研究生往往都能提早进入毕业论文(设计)的写作阶段,而且每个学生的毕业论文(设计)题目都是实际的工程项目,真题率实现了100%。

扎实的功底和突出的实践能力,让孙世国的学生得到用人单位的普遍认可。2010届的姜亭亭,毕业后应聘到中国建筑技术集团有限公司,得益于在校阶段的工程实训,工作上手很快,作为一个初入职场的女性,现在已经同时管理着5个工程项目。2009年毕业的鲁海到葛洲坝集团工作不久,就被派往海外参与工程项目。由于出色的现场解决问题的能力,短短几个月的时间他就升为该项目的负责人。2011年毕业的周密,到中国国际咨询公司应聘,与国内多家名牌大学的毕业生一起竞争同一个工作职位。周密凭借着丰富的实际工程经验和出色的上手能力最终PK掉其他学校的竞争者,赢得了这一职位。竞聘成功的周密最想感谢的人就是导师孙世国,她第一时间给老师发了一条短信:“我很自豪地告诉您,您当年对我们的要求我做到了,我们一样可以比名牌大学的学生更优秀。做您的学生虽然过程很辛苦,但结果很甜蜜。”

学生的成长成才是孙世国最大的骄傲。参加工作将近30年的孙世国在用严谨求实的钻研精神、忘我投入的工作态度、尚学乐教的人师品格,不断感染、教化学生的同时,也从学生的成长和进步中得到感召和激励。他说:“搞科研是我的兴趣,我可以从科研中得到很多乐趣,所以从不觉得劳累。而做教师,则是一份沉甸甸的责任,倾尽所能让学生成才虽然辛苦,但只有如此才能体现教师的价值。”言如斯,人如斯,孙世国正以自己的所言所行诠释着高校教师的人生真谛。

工民建毕业论文范文第3篇

1专业人才培养实践教学体系的构建

目前水利类专业教育的主要问题是:专业设置过窄,知识结构单一;教学内容陈旧,教学方法过死;重水利工程建设,轻水环境保护;重水资源的开发与利用,轻水资源的节约与保护;重专业知识的传授,轻素质和创新能力的培养等。特别是课程的“自我封闭”和传统教学思想方法的束缚、以及教学条件的限制,实践性教学环节尚未构建起既科学合理,又有新技术新方法参与、多学科交叉综合,实施研究性学习,激发创新思维的完整教学体系。教学方法还是以灌输—认知—验证为主,缺少综合性、研究性教学实践,缺少创新性思维引导,新技术、新方法的应用还未实质性地纳入实践教学体系,并与传统方法密切结合进行教学方法的训练。传统的实践教学中存在的急待解决的问题、新的教育理念和学科发展对人才的需求,向水利学科教育提出了更高的要求。野外实践教学更有利于师生互动、学科交叉、综合思维和研究性学习等优势的发挥,构建新的实践教学体系,对实现本科教学目标,提高人才培养质量至关重要。在高等教育要“面向未来,面向世界,面向21世纪”的方针指导下,根据社会要求与水利专业在新形势下的特点,为适应和配合四川农业大学对本科生人才培养方案作新一轮调整与改革的需要,应该通过注重知识、能力、素质的培养,把学生培养成为爱国心和责任心强、专业基础强、计算机和外语能力强、创新意识和实践能力强、管理能力强的“五强人才”,培养成为全面型、综合型、高素质、面向21世纪的新型水利人才。因此,必须首先改变以往野外教学的许多观念,在思想上引起高度重视,在教学内容与教学方法、教学管理、实习教学条件、野外实习师资队伍等方面进行改革与实践,在教学条件方面加大建设投资。基于上述背景,笔者进行实践教学体系的构建研究[2,4]。首先,从知识结构、实践能力、创新能力、创新教育等方面出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、开放式、重特色、前后衔接的实践教学体系,对实践课程进行全面整合与重建,构建分层次的实践教学模块;其次,更新实践教学的基本内容,按“基础性—综合性—创新性”层次安排实践课程,在不同层次,分别设置多种类型的实践课程系列。由此将农业水利工程专业实践教学体系分为4个层次,即基本技能、专业技能、综合技能、创新技能。在此基础上,按照专业主干课程体系又划分为7个模块,即基础实验模块、水利学实验模块、水工建筑物实验模块、灌溉与排水工程学模块、水利工程施工模块、野外实习模块、科研训练模块。4个层次由基础到综合,将知识—能力—素质作有机的相互衔接与整合。

2专业人才培养实践教学体系的实施

2•1实验教学大纲的修订开展专题研讨,邀请校内外专家参与教学改革等研讨活动,将实验类型分为:专业基础—专业课—核心课程—综合设计。由单纯技能培养,转化为系统综合能力的培养,增强学生对各学科内在有机联系的认识,避免实验内容的重复。教学途径:必修实验—选修实验—开放实验—探索实验。营造宽松自由的学习氛围,加强学生专业兴趣的培养。辅助方法:模拟演示—电子教案—课件—微机数据处理。把各核心课程及实验形象而直观地介绍给学生[3]。针对农业水利工程专业开设的实验课程、实验项目数量,优化设计新的实践教学设置,降低基础性(验证性)实验比例,提高综合型、设计型和应用型实践课程比例达60%以上。结合水利工程科研和生产实践,动态地不断更新管理设置实验课程,开发自主实验,学生可根据自己的兴趣和志向,在本科生导师和指导老师的引导下选修实验,自主设计研究型实验,积极参与老师的科研或社会应用实践项目,拓宽知识面,培养科学精神、工程意识、创新能力,提高科学素养。全面开放现有的实验室,增加综合性实验、设计性实验,加强学生实验动手能力的培养;改革实验考核办法,加大实验考核和监督力度,着力培养学生的综合素质、创新精神和创新意识;建立学生深入社会实践学习的有效机制,利用假期进行各类实践教学活动,培养学生与生产劳动和社会实践相结合的能力。

2•2实践教学与科研、实际工程和社会实践的有机耦合在实践教学课程设置中紧密结合科学研究、工程设计和社会应用实践活动,提高学生的创新能力。每个实践教学模块均采用多种有效的实践教学形式,共同促进,提高学生的实践动手能力,确保实践教学效果。如通过野外工程实践,将某些课堂搬到生产现场,请生产单位的高级专家作为兼职老师等形式,进行专业实践课程教学,营造良好的工程现场情景,使学生在实践教学中深刻领会理论知识,强化工程意识。注重将老师的科研项目、科研成果引入实践教学,将老师的科研项目作为综合实验内容开设,将科研中使用的先进方法引入实践教学中,拓宽学生视野,培养学生的创新精神。以具有科研优势的专业老师为指导,组织学生积极参加暑期社会实践活动,结合专业课题研究,在实践中检验学生所学的专业知识,提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力[5]。设置实验室开放项目、创新课题,引导学生自主科研或参与老师的科研项目,培养学生在选题、确定研究路线、设计实验方案方面的能力,激发学生实践兴趣。通过这些实践改革,探索高素质人才的培养方式方法及有效途径。实验室建设解决了课程实验教学和部分专项研究问题,而实践教学基地建设则要解决专业综合实践训练及专业理论向工程实际的转化与延伸。为缩短学校与工作单位的距离,确保实践教学质量,弥补学校经费投入不足等实际困难,根据岷江流域的特点和社会需求导向的新特点及发展态势,从实习内容、实习方式、实习时间、实习手段以及实习基地、教师队伍建设等方面努力探索,改善实践效果,以达到培养高水平人才的目标。大力探索创新型人才培养模式,调整并构建农业水利工程专业实践教学体系,实施工程化、自由式教学方法,注重工程意识的培养尤其迫切。根据本专业目前所取得的研究成果及实习基地现状,结合多年的教学成果,编写出高质量的野外实习指导书,加强了多媒体、录像片、网上教学等辅助教学手段,并在实习时间、教学内容等方面进行优化,切实做到了点、线、面结合,统筹安排,不断优化设计了农业水利专业野外实习实践网络体系,满足了网络体系精干、紧凑、省时、省工、节约开支的要求[6]。设计了如下几条实习线路:(1)大兴电站、雨城电站、多营坪水文站线路,主要针对《工程水文学》等;(2)飞仙关镇河口地貌及岩层产状测量、雨城区李坝乡周公山温泉、雅安峡口灾害地质监测示范区、雨城区北郊乡碉堡山灾害地质现场线路,主要针对《工程地质水文地质》、《土力学》等;(3)校内农场、都江堰灌区、名山灌区线路,主要针对《灌溉与排水工程学》、《农田水利学》等;(4)紫坪铺电站、陇新水电站、龟都府水电站、水津关水电站、下村水电站、槽渔滩水电站、大石板水电站线路,主要针对《水工建筑物》、《水泵与水泵站》、《钢筋混凝土及砌体结构》、《水利制图》、《工程测量学》、《社会实践》等;(5)《水利工程施工与监理》、《毕业实习》等课程瀑布沟在建水电站实纲及实习指导。在学校周边地区的中型水电站、水利水电工程勘察设计研究院、灌区工程的建设管理等单位设立了实习基地,制定和逐步完善了双方合作共建的协议和相关管理制度,组建了一支专兼职结合、结构合理的多层次实践教学师资队伍。实习基地自建立以来,先后有2001-2009级多个专业1000多名学生在雅安周边的岷江水系进行了为期2~3周的野外实习。#p#分页标题#e#

2•3强化管理,加强质量监控,构建“1137”实践教学管理与质量监控模式为了保证实践教学质量,通过对社会需求、办学资源、专业特点及优势、学院家底、师生现状等方面的调查、分析和研究,学院构建了“1137”管理模式,即“1个目标、1条主线、3个阶段、7个环节”的实践教学管理与质量监控模式。1个目标:即围绕工科专业应用型、复合型人才培养目标,突出产学研相结合的人才培养模式,强化实践教学,不断提高办学水平。1条主线:即保证学生在大学4a的培养过程中,产学研相结合这个培养主线不掉链。3个阶段:即新生入学阶段,明确专业目标和定位,稳定专业思想;2、3年级课程实践阶段,以课程实验、实习、课程设计等为主,夯实专业基础;4年级专业综合训练阶段,强化产学研三结合,完成专业理论与行业生产标准向综合成果的转化。7个环节:第1个环节(专业思想教育环节),明确专业定位;第2个环节(专业认识实习环节),强化及稳定专业思想;第3个环节(课程实验环节),掌握专业基础实验的方法和手段,培养动手能力和基本技能;第4个环节(课程实习环节),通过理论与实践的初步结合,促进学生对专业基础理论的巩固和掌握;第5个环节(课程设计环节),促进应用专业理论解决社会实际问题基本能力的培养和训练;第6个环节(实践基地训练环节),进入并参与校内外实践基地和产学研平台专题训练,培养学生分析、解决问题、“团队作战”的综合能力;第7个环节(毕业实习和毕业设计环节),最大限度地从实际生产项目建立毕业设计课题,“真刀真枪把成果写在大地上”。

3实施成效

通过几年时间的强化建设,构建并完善了基于社会需求的创新型人才培养体系,强化了实践创新能力的培养,本专业在人才培养、实验室建设、野外实习等方面得到了进一步完善和发展,专业整体实力进一步增强,专业特色更加明显。主要成果与成效如下[7-8]:

(1)2005年教育部本科教学质量评估期间,本专业作为全校的重点专业进行评估。评估专家新疆农业大学侍克斌教授在全面审查了本专业的教学条件、师资力量、实验室建设、教师课堂讲授等情况后,又专门随机抽取了水利2003级10名本科生进行了混凝土砂浆坍落度试验、土力学剪切试验等专业技能测试,测试结果令侍克斌教授十分满意。评估中,由于表现出色,本专业被评为优秀专业,顺利通过了教育部教学质量评估。

(2)本专业以突出学生的科技创新的特色优势,先后获得全国“挑战杯”科技作品大赛等部级和省级奖励。如农业水利工程专业2001级的吴娟等同学主持并参加的“四川雅安博爱生态食品有限公司”项目获得第四届挑战杯全国大学生创业计划大赛四川赛区金奖,全国创业计划大赛银奖。历届毕业生中,有7个学生毕业论文获校优,在第4、5、6、7届中国水论坛上16篇,在重要核心期刊上1篇;参与编写内部教材5部,专著3部,总计300多万字;研发了农村水安全决策支持系统、水质健康风险评估系统、野外实习网站等;2009年2007-2008级多名同学获得部级大学生创新性实验计划项目1项,四川农业大学大学生科研兴趣培养计划项目1项。

(3)水利2003级毕业生杨岳林、林森、李晓波等3人以及水利2004级徐冰等在成都的中国水电工程5局刚就业参加工作,就以出色的综合素质表现,分别被派遣出国到苏丹参与修建麦洛维水电站(该工程被称为“尼罗河上的三峡工程”,现已竣工发电)及摩洛哥高速公路;另有多名毕业生考取了国家、省级公务员,如2005级的张炅冏于2009年考取了水利部海河水利委员会的国家公务员。

(4)水利2001级代小平、吴娟、马世武、敖灵;水利2003级王海波、高洋洋;水利2004级任化准、陈宇;水利2005级叶剑、杨尚川;水利2006级谭尧升、蒋琳琳、田帅、李昌文、唐亭、郑姣、郑姬等本科毕业生被免试推荐或考取了天津大学、华中科技大学、四川大学、河海大学、郑州大学等“985”或“211”高校直接攻读博士学位或进一步深造,其中代小平现在日本留学。本专业毕业生在研究生录取面试中的出色表现,得到这些学校同行的充分肯定和高度赞扬,对本专业学生的科技创新能力、专业知识的广度和深度以及培养潜质做出了高度评价。

工民建毕业论文范文第4篇

实践教学是高等教育的重要教学环节,是深化教学改革的突破口,在高等教育人才培养中占有十分重要的地位。工科类专业具有实践性和应用性较强的显著特点,决定了培养应用型、复合型人才的必然要求。而应用型、复合型专门人才的培养必须依托一定数量和质量的实践教学平台。岷江水系,尤其是雅安市7县1区水电能资源十分丰富(约占全省的1/3)。以雅安为中心,半径200km范围内聚集了各具特色的大中型水电工程(仅雅安地区已开发和规划电站就达700多座),有西部大开发的标志性工程———瀑布沟水电站工程、紫坪铺水电站工程等;有世界一流的灌溉工程———都江堰水利工程以及名山灌区水利工程;有混凝土重力坝、混凝土重力拱坝、混凝土面板堆石坝等。发电机型式有高水头、低水头、引水式等多种形式。可以说是一座水电博物馆,蕴含着丰富的水利水电教学资源,对实现水利资源向教学资源转化具备得天独厚的地缘优势,为水利专业开展野外教学实习提供了极好的条件[1]。

充分利用和发挥四川农业大学的地缘优势,以岷江水系野外水利实习为切入点,实施多学科交叉综合的野外水利教学,实现水利专业不同课程的融会贯通,完善本科阶段的知识结构,实施工程化、自由式教育,对于培养基础理论扎实,工程意识、创新精神和实践能力强的高素质复合型人才,具有十分重要的意义。而农业水利专业人才培养实践教学体系的构建与实施是关键。以科学发展观为指南,以社会需求为导向,深入研究经济社会和科技、文化发展对农业水利专业高等教育提出的新要求,联合相应的行政主管部门、行业协会或学会开展研究工作;广泛吸收学校、行业、用人单位等各方面的意见和建议,紧密结合专业服务面向、行业发展要求,以素质教育、创新教育思想观念为指导,坚持知识、能力、素质协调发展的原则,按照“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的总体要求开展了本项研究。

2专业人才培养实践教学体系的构建

目前水利类专业教育的主要问题是:专业设置过窄,知识结构单一;教学内容陈旧,教学方法过死;重水利工程建设,轻水环境保护;重水资源的开发与利用,轻水资源的节约与保护;重专业知识的传授,轻素质和创新能力的培养等。特别是课程的“自我封闭”和传统教学思想方法的束缚、以及教学条件的限制,实践性教学环节尚未构建起既科学合理,又有新技术新方法参与、多学科交叉综合,实施研究性学习,激发创新思维的完整教学体系。教学方法还是以灌输—认知—验证为主,缺少综合性、研究性教学实践,缺少创新性思维引导,新技术、新方法的应用还未实质性地纳入实践教学体系,并与传统方法密切结合进行教学方法的训练。传统的实践教学中存在的急待解决的问题、新的教育理念和学科发展对人才的需求,向水利学科教育提出了更高的要求。野外实践教学更有利于师生互动、学科交叉、综合思维和研究性学习等优势的发挥,构建新的实践教学体系,对实现本科教学目标,提高人才培养质量至关重要。在高等教育要“面向未来,面向世界,面向21世纪”的方针指导下,根据社会要求与水利专业在新形势下的特点,为适应和配合四川农业大学对本科生人才培养方案作新一轮调整与改革的需要,应该通过注重知识、能力、素质的培养,把学生培养成为爱国心和责任心强、专业基础强、计算机和外语能力强、创新意识和实践能力强、管理能力强的“五强人才”,培养成为全面型、综合型、高素质、面向21世纪的新型水利人才。

因此,必须首先改变以往野外教学的许多观念,在思想上引起高度重视,在教学内容与教学方法、教学管理、实习教学条件、野外实习师资队伍等方面进行改革与实践,在教学条件方面加大建设投资。基于上述背景,笔者进行实践教学体系的构建研究[2,4]。首先,从知识结构、实践能力、创新能力、创新教育等方面出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、开放式、重特色、前后衔接的实践教学体系,对实践课程进行全面整合与重建,构建分层次的实践教学模块;其次,更新实践教学的基本内容,按“基础性—综合性—创新性”层次安排实践课程,在不同层次,分别设置多种类型的实践课程系列。由此将农业水利工程专业实践教学体系分为4个层次,即基本技能、专业技能、综合技能、创新技能。在此基础上,按照专业主干课程体系又划分为7个模块,即基础实验模块、水利学实验模块、水工建筑物实验模块、灌溉与排水工程学模块、水利工程施工模块、野外实习模块、科研训练模块。4个层次由基础到综合,将知识—能力—素质作有机的相互衔接与整合。

3专业人才培养实践教学体系的实施

3•1实验教学大纲的修订

开展专题研讨,邀请校内外专家参与教学改革等研讨活动,将实验类型分为:专业基础—专业课—核心课程—综合设计。由单纯技能培养,转化为系统综合能力的培养,增强学生对各学科内在有机联系的认识,避免实验内容的重复。教学途径:必修实验—选修实验—开放实验—探索实验。营造宽松自由的学习氛围,加强学生专业兴趣的培养。辅助方法:模拟演示—电子教案—课件—微机数据处理。把各核心课程及实验形象而直观地介绍给学生[3]。针对农业水利工程专业开设的实验课程、实验项目数量,优化设计新的实践教学设置,降低基础性(验证性)实验比例,提高综合型、设计型和应用型实践课程比例达60%以上。结合水利工程科研和生产实践,动态地不断更新管理设置实验课程,开发自主实验,学生可根据自己的兴趣和志向,在本科生导师和指导老师的引导下选修实验,自主设计研究型实验,积极参与老师的科研或社会应用实践项目,拓宽知识面,培养科学精神、工程意识、创新能力,提高科学素养。全面开放现有的实验室,增加综合性实验、设计性实验,加强学生实验动手能力的培养;改革实验考核办法,加大实验考核和监督力度,着力培养学生的综合素质、创新精神和创新意识;建立学生深入社会实践学习的有效机制,利用假期进行各类实践教学活动,培养学生与生产劳动和社会实践相结合的能力。

3•2实践教学与科研、实际工程和社会实践的有机耦合

在实践教学课程设置中紧密结合科学研究、工程设计和社会应用实践活动,提高学生的创新能力。每个实践教学模块均采用多种有效的实践教学形式,共同促进,提高学生的实践动手能力,确保实践教学效果。如通过野外工程实践,将某些课堂搬到生产现场,请生产单位的高级专家作为兼职老师等形式,进行专业实践课程教学,营造良好的工程现场情景,使学生在实践教学中深刻领会理论知识,强化工程意识。注重将老师的科研项目、科研成果引入实践教学,将老师的科研项目作为综合实验内容开设,将科研中使用的先进方法引入实践教学中,拓宽学生视野,培养学生的创新精神。以具有科研优势的专业老师为指导,组织学生积极参加暑期社会实践活动,结合专业课题研究,在实践中检验学生所学的专业知识,提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力[5]。设置实验室开放项目、创新课题,引导学生自主科研或参与老师的科研项目,培养学生在选题、确定研究路线、设计实验方案方面的能力,激发学生实践兴趣。通过这些实践改革,探索高素质人才的培养方式方法及有效途径。实验室建设解决了课程实验教学和部分专项研究问题,而实践教学基地建设则要解决专业综合实践训练及专业理论向工程实际的转化与延伸。为缩短学校与工作单位的距离,确保实践教学质量,弥补学校经费投入不足等实际困难,根据岷江流域的特点和社会需求导向的新特点及发展态势,从实习内容、实习方式、实习时间、实习手段以及实习基地、教师队伍建设等方面努力探索,改善实践效果,以达到培养高水平人才的目标。大力探索创新型人才培养模式,调整并构建农业水利工程专业实践教学体系,实施工程化、自由式教学方法,注重工程意识的培养尤其迫切。根据本专业目前所取得的研究成果及实习基地现状,结合多年的教学成果,编写出高质量的野外实习指导书,加强了多媒体、录像片、网上教学等辅助教学手段,并在实习时间、教学内容等方面进行优化,切实做到了点、线、面结合,统筹安排,不断优化设计了农业水利专业野外实习实践网络体系,满足了网络体系精干、紧凑、省时、省工、节约开支的要求[6]。

设计了如下几条实习线路:(1)大兴电站、雨城电站、多营坪水文站线路,主要针对《工程水文学》等;(2)飞仙关镇河口地貌及岩层产状测量、雨城区李坝乡周公山温泉、雅安峡口灾害地质监测示范区、雨城区北郊乡碉堡山灾害地质现场线路,主要针对《工程地质水文地质》、《土力学》等;(3)校内农场、都江堰灌区、名山灌区线路,主要针对《灌溉与排水工程学》、《农田水利学》等;(4)紫坪铺电站、陇新水电站、龟都府水电站、水津关水电站、下村水电站、槽渔滩水电站、大石板水电站线路,主要针对《水工建筑物》、《水泵与水泵站》、《钢筋混凝土及砌体结构》、《水利制图》、《工程测量学》、《社会实践》等;(5)《水利工程施工与监理》、《毕业实习》等课程瀑布沟在建水电站实纲及实习指导。在学校周边地区的中型水电站、水利水电工程勘察设计研究院、灌区工程的建设管理等单位设立了实习基地,制定和逐步完善了双方合作共建的协议和相关管理制度,组建了一支专兼职结合、结构合理的多层次实践教学师资队伍。实习基地自建立以来,先后有2001-2009级多个专业1000多名学生在雅安周边的岷江水系进行了为期2~3周的野外实习。

3•3强化管理,加强质量监控,构建“1137”实践教学管理

与质量监控模式为了保证实践教学质量,通过对社会需求、办学资源、专业特点及优势、学院家底、师生现状等方面的调查、分析和研究,学院构建了“1137”管理模式,即“1个目标、1条主线、3个阶段、7个环节”的实践教学管理与质量监控模式。1个目标:即围绕工科专业应用型、复合型人才培养目标,突出产学研相结合的人才培养模式,强化实践教学,不断提高办学水平。1条主线:即保证学生在大学4a的培养过程中,产学研相结合这个培养主线不掉链。3个阶段:即新生入学阶段,明确专业目标和定位,稳定专业思想;2、3年级课程实践阶段,以课程实验、实习、课程设计等为主,夯实专业基础;4年级专业综合训练阶段,强化产学研三结合,完成专业理论与行业生产标准向综合成果的转化。7个环节:第1个环节(专业思想教育环节),明确专业定位;第2个环节(专业认识实习环节),强化及稳定专业思想;第3个环节(课程实验环节),掌握专业基础实验的方法和手段,培养动手能力和基本技能;第4个环节(课程实习环节),通过理论与实践的初步结合,促进学生对专业基础理论的巩固和掌握;第5个环节(课程设计环节),促进应用专业理论解决社会实际问题基本能力的培养和训练;第6个环节(实践基地训练环节),进入并参与校内外实践基地和产学研平台专题训练,培养学生分析、解决问题、“团队作战”的综合能力;第7个环节(毕业实习和毕业设计环节),最大限度地从实际生产项目建立毕业设计课题,“真刀真枪把成果写在大地上”。

4实施成效

通过几年时间的强化建设,构建并完善了基于社会需求的创新型人才培养体系,强化了实践创新能力的培养,本专业在人才培养、实验室建设、野外实习等方面得到了进一步完善和发展,专业整体实力进一步增强,专业特色更加明显。主要成果与成效如下[7-8]:

(1)2005年教育部本科教学质量评估期间,本专业作为全校的重点专业进行评估。评估专家新疆农业大学侍克斌教授在全面审查了本专业的教学条件、师资力量、实验室建设、教师课堂讲授等情况后,又专门随机抽取了水利2003级10名本科生进行了混凝土砂浆坍落度试验、土力学剪切试验等专业技能测试,测试结果令侍克斌教授十分满意。评估中,由于表现出色,本专业被评为优秀专业,顺利通过了教育部教学质量评估。

(2)本专业以突出学生的科技创新的特色优势,先后获得全国“挑战杯”科技作品大赛等部级和省级奖励。如农业水利工程专业2001级的吴娟等同学主持并参加的“四川雅安博爱生态食品有限公司”项目获得第四届挑战杯全国大学生创业计划大赛四川赛区金奖,全国创业计划大赛银奖。历届毕业生中,有7个学生毕业论文获校优,在第4、5、6、7届中国水论坛上16篇,在重要核心期刊上1篇;参与编写内部教材5部,专著3部,总计300多万字;研发了农村水安全决策支持系统、水质健康风险评估系统、野外实习网站等;2009年2007-2008级多名同学获得部级大学生创新性实验计划项目1项,四川农业大学大学生科研兴趣培养计划项目1项。

(3)水利2003级毕业生杨岳林、林森、李晓波等3人以及水利2004级徐冰等在成都的中国水电工程5局刚就业参加工作,就以出色的综合素质表现,分别被派遣出国到苏丹参与修建麦洛维水电站(该工程被称为“尼罗河上的三峡工程”,现已竣工发电)及摩洛哥高速公路;另有多名毕业生考取了国家、省级公务员,如2005级的张炅冏于2009年考取了水利部海河水利委员会的国家公务员。

(4)水利2001级代小平、吴娟、马世武、敖灵;水利2003级王海波、高洋洋;水利2004级任化准、陈宇;水利2005级叶剑、杨尚川;水利2006级谭尧升、蒋琳琳、田帅、李昌文、唐亭、郑姣、郑姬等本科毕业生被免试推荐或考取了天津大学、华中科技大学、四川大学、河海大学、郑州大学等“985”或“211”高校直接攻读博士学位或进一步深造,其中代小平现在日本留学。本专业毕业生在研究生录取面试中的出色表现,得到这些学校同行的充分肯定和高度赞扬,对本专业学生的科技创新能力、专业知识的广度和深度以及培养潜质做出了高度评价。

(5)历届毕业生的一次性就业率均在98%以上,绝大多数毕业生均有4~5个岗位可供挑选。就业单位主要有三峡总公司,葛洲坝集团公司,中国水电工程4局、5局、7局、8局,四川省内各市县水务局等;从事行业主要集中在水利、水电、工民建、铁路、公路、核电站、高速铁路、国土等部门;分布在成都、南京、海口、武汉、湖北、长沙等地;主要职业有工程技术人员(主要从事相关工作的设计、施工、监理)、公务员(主要从事流域管理、市县水行政管理)等。

工民建毕业论文范文第5篇

实践教学是高等教育的重要教学环节,是深化教学改革的突破口,在高等教育人才培养中占有十分重要的地位。工科类专业具有实践性和应用性较强的显著特点,决定了培养应用型、复合型人才的必然要求。而应用型、复合型专门人才的培养必须依托一定数量和质量的实践教学平台。

岷江水系,尤其是雅安市7县1区水电能资源十分丰富(约占全省的1/3)。以雅安为中心,半径200km范围内聚集了各具特色的大中型水电工程(仅雅安地区已开发和规划电站就达700多座),有西部大开发的标志性工程———瀑布沟水电站工程、紫坪铺水电站工程等;有世界一流的灌溉工程———都江堰水利工程以及名山灌区水利工程;有混凝土重力坝、混凝土重力拱坝、混凝土面板堆石坝等。发电机型式有高水头、低水头、引水式等多种形式。可以说是一座水电博物馆,蕴含着丰富的水利水电教学资源,对实现水利资源向教学资源转化具备得天独厚的地缘优势,为水利专业开展野外教学实习提供了极好的条件[1]。

充分利用和发挥四川农业大学的地缘优势,以岷江水系野外水利实习为切入点,实施多学科交叉综合的野外水利教学,实现水利专业不同课程的融会贯通,完善本科阶段的知识结构,实施工程化、自由式教育,对于培养基础理论扎实,工程意识、创新精神和实践能力强的高素质复合型人才,具有十分重要的意义。而农业水利专业人才培养实践教学体系的构建与实施是关键。

以科学发展观为指南,以社会需求为导向,深入研究经济社会和科技、文化发展对农业水利专业高等教育提出的新要求,联合相应的行政主管部门、行业协会或学会开展研究工作;广泛吸收学校、行业、用人单位等各方面的意见和建议,紧密结合专业服务面向、行业发展要求,以素质教育、创新教育思想观念为指导,坚持知识、能力、素质协调发展的原则,按照“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的总体要求开展了本项研究。

2专业人才培养实践教学体系的构建

目前水利类专业教育的主要问题是:专业设置过窄,知识结构单一;教学内容陈旧,教学方法过死;重水利工程建设,轻水环境保护;重水资源的开发与利用,轻水资源的节约与保护;重专业知识的传授,轻素质和创新能力的培养等。特别是课程的“自我封闭”和传统教学思想方法的束缚、以及教学条件的限制,实践性教学环节尚未构建起既科学合理,又有新技术新方法参与、多学科交叉综合,实施研究性学习,激发创新思维的完整教学体系。教学方法还是以灌输—认知—验证为主,缺少综合性、研究性教学实践,缺少创新性思维引导,新技术、新方法的应用还未实质性地纳入实践教学体系,并与传统方法密切结合进行教学方法的训练。传统的实践教学中存在的急待解决的问题、新的教育理念和学科发展对人才的需求,向水利学科教育提出了更高的要求。

野外实践教学更有利于师生互动、学科交叉、综合思维和研究性学习等优势的发挥,构建新的实践教学体系,对实现本科教学目标,提高人才培养质量至关重要。在高等教育要“面向未来,面向世界,面向21世纪”的方针指导下,根据社会要求与水利专业在新形势下的特点,为适应和配合四川农业大学对本科生人才培养方案作新一轮调整与改革的需要,应该通过注重知识、能力、素质的培养,把学生培养成为爱国心和责任心强、专业基础强、计算机和外语能力强、创新意识和实践能力强、管理能力强的“五强人才”,培养成为全面型、综合型、高素质、面向21世纪的新型水利人才。因此,必须首先改变以往野外教学的许多观念,在思想上引起高度重视,在教学内容与教学方法、教学管理、实习教学条件、野外实习师资队伍等方面进行改革与实践,在教学条件方面加大建设投资。基于上述背景,笔者进行实践教学体系的构建研究[2,4]。

首先,从知识结构、实践能力、创新能力、创新教育等方面出发,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、开放式、重特色、前后衔接的实践教学体系,对实践课程进行全面整合与重建,构建分层次的实践教学模块;其次,更新实践教学的基本内容,按“基础性—综合性—创新性”层次安排实践课程,在不同层次,分别设置多种类型的实践课程系列。由此将农业水利工程专业实践教学体系分为4个层次,即基本技能、专业技能、综合技能、创新技能。在此基础上,按照专业主干课程体系又划分为7个模块,即基础实验模块、水利学实验模块、水工建筑物实验模块、灌溉与排水工程学模块、水利工程施工模块、野外实习模块、科研训练模块。4个层次由基础到综合,将知识—能力—素质作有机的相互衔接与整合。

3专业人才培养实践教学体系的实施

3·1实验教学大纲的修订开展专题研讨,邀请校内外专家参与教学改革等研讨活动,将实验类型分为:专业基础—专业课—核心课程—综合设计。由单纯技能培养,转化为系统综合能力的培养,增强学生对各学科内在有机联系的认识,避免实验内容的重复。教学途径:必修实验—选修实验—开放实验—探索实验。营造宽松自由的学习氛围,加强学生专业兴趣的培养。辅助方法:模拟演示—电子教案—课件—微机数据处理。把各核心课程及实验形象而直观地介绍给学生[3]。

针对农业水利工程专业开设的实验课程、实验项目数量,优化设计新的实践教学设置,降低基础性(验证性)实验比例,提高综合型、设计型和应用型实践课程比例达60%以上。结合水利工程科研和生产实践,动态地不断更新管理设置实验课程,开发自主实验,学生可根据自己的兴趣和志向,在本科生导师和指导老师的引导下选修实验,自主设计研究型实验,积极参与老师的科研或社会应用实践项目,拓宽知识面,培养科学精神、工程意识、创新能力,提高科学素养。全面开放现有的实验室,增加综合性实验、设计性实验,加强学生实验动手能力的培养;改革实验考核办法,加大实验考核和监督力度,着力培养学生的综合素质、创新精神和创新意识;建立学生深入社会实践学习的有效机制,利用假期进行各类实践教学活动,培养学生与生产劳动和社会实践相结合的能力。

3·2实践教学与科研、实际工程和社会实践的有机耦合在实践教学课程设置中紧密结合科学研究、工程设计和社会应用实践活动,提高学生的创新能力。每个实践教学模块均采用多种有效的实践教学形式,共同促进,提高学生的实践动手能力,确保实践教学效果。如通过野外工程实践,将某些课堂搬到生产现场,请生产单位的高级专家作为兼职老师等形式,进行专业实践课程教学,营造良好的工程现场情景,使学生在实践教学中深刻领会理论知识,强化工程意识。注重将老师的科研项目、科研成果引入实践教学,将老师的科研项目作为综合实验内容开设,将科研中使用的先进方法引入实践教学中,拓宽学生视野,培养学生的创新精神。以具有科研优势的专业老师为指导,组织学生积极参加暑期社会实践活动,结合专业课题研究,在实践中检验学生所学的专业知识,提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力[5]。

设置实验室开放项目、创新课题,引导学生自主科研或参与老师的科研项目,培养学生在选题、确定研究路线、设计实验方案方面的能力,激发学生实践兴趣。通过这些实践改革,探索高素质人才的培养方式方法及有效途径。实验室建设解决了课程实验教学和部分专项研究问题,而实践教学基地建设则要解决专业综合实践训练及专业理论向工程实际的转化与延伸。为缩短学校与工作单位的距离,确保实践教学质量,弥补学校经费投入不足等实际困难,根据岷江流域的特点和社会需求导向的新特点及发展态势,从实习内容、实习方式、实习时间、实习手段以及实习基地、教师队伍建设等方面努力探索,改善实践效果,以达到培养高水平人才的目标。大力探索创新型人才培养模式,调整并构建农业水利工程专业实践教学体系,实施工程化、自由式教学方法,注重工程意识的培养尤其迫切。根据本专业目前所取得的研究成果及实习基地现状,结合多年的教学成果,编写出高质量的野外实习指导书,加强了多媒体、录像片、网上教学等辅助教学手段,并在实习时间、教学内容等方面进行优化,切实做到了点、线、面结合,统筹安排,不断优化设计了农业水利专业野外实习实践网络体系,满足了网络体系精干、紧凑、省时、省工、节约开支的要求[6]。设计了如下几条实习线路:

(1)大兴电站、雨城电站、多营坪水文站线路,主要针对《工程水文学》等;

(2)飞仙关镇河口地貌及岩层产状测量、雨城区李坝乡周公山温泉、雅安峡口灾害地质监测示范区、雨城区北郊乡碉堡山灾害地质现场线路,主要针对《工程地质水文地质》、《土力学》等;

(3)校内农场、都江堰灌区、名山灌区线路,主要针对《灌溉与排水工程学》、《农田水利学》等;

(4)紫坪铺电站、陇新水电站、龟都府水电站、水津关水电站、下村水电站、槽渔滩水电站、大石板水电站线路,主要针对《水工建筑物》、《水泵与水泵站》、《钢筋混凝土及砌体结构》、《水利制图》、《工程测量学》、《社会实践》等;

(5)《水利工程施工与监理》、《毕业实习》等课程瀑布沟在建水电站实纲及实习指导。

在学校周边地区的中型水电站、水利水电工程勘察设计研究院、灌区工程的建设管理等单位设立了实习基地,制定和逐步完善了双方合作共建的协议和相关管理制度,组建了一支专兼职结合、结构合理的多层次实践教学师资队伍。实习基地自建立以来,先后有2001-2009级多个专业1000多名学生在雅安周边的岷江水系进行了为期2~3周的野外实习。

3·3强化管理,加强质量监控,构建“1137”实践教学管理与质量监控模式为了保证实践教学质量,通过对社会需求、办学资源、专业特点及优势、学院家底、师生现状等方面的调查、分析和研究,学院构建了“1137”管理模式,即“1个目标、1条主线、3个阶段、7个环节”的实践教学管理与质量监控模式。

1个目标:即围绕工科专业应用型、复合型人才培养目标,突出产学研相结合的人才培养模式,强化实践教学,不断提高办学水平。

1条主线:即保证学生在大学4a的培养过程中,产学研相结合这个培养主线不掉链。

3个阶段:即新生入学阶段,明确专业目标和定位,稳定专业思想;2、3年级课程实践阶段,以课程实验、实习、课程设计等为主,夯实专业基础;4年级专业综合训练阶段,强化产学研三结合,完成专业理论与行业生产标准向综合成果的转化。

7个环节:第1个环节(专业思想教育环节),明确专业定位;第2个环节(专业认识实习环节),强化及稳定专业思想;第3个环节(课程实验环节),掌握专业基础实验的方法和手段,培养动手能力和基本技能;第4个环节(课程实习环节),通过理论与实践的初步结合,促进学生对专业基础理论的巩固和掌握;第5个环节(课程设计环节),促进应用专业理论解决社会实际问题基本能力的培养和训练;第6个环节(实践基地训练环节),进入并参与校内外实践基地和产学研平台专题训练,培养学生分析、解决问题、“团队作战”的综合能力;第7个环节(毕业实习和毕业设计环节),最大限度地从实际生产项目建立毕业设计课题,“真刀真枪把成果写在大地上”。

4实施成效

通过几年时间的强化建设,构建并完善了基于社会需求的创新型人才培养体系,强化了实践创新能力的培养,本专业在人才培养、实验室建设、野外实习等方面得到了进一步完善和发展,专业整体实力进一步增强,专业特色更加明显。主要成果与成效如下[7-8]:

(1)2005年教育部本科教学质量评估期间,本专业作为全校的重点专业进行评估。评估专家新疆农业大学侍克斌教授在全面审查了本专业的教学条件、师资力量、实验室建设、教师课堂讲授等情况后,又专门随机抽取了水利2003级10名本科生进行了混凝土砂浆坍落度试验、土力学剪切试验等专业技能测试,测试结果令侍克斌教授十分满意。评估中,由于表现出色,本专业被评为优秀专业,顺利通过了教育部教学质量评估。

(2)本专业以突出学生的科技创新的特色优势,先后获得全国“挑战杯”科技作品大赛等部级和省级奖励。如农业水利工程专业2001级的吴娟等同学主持并参加的“四川雅安博爱生态食品有限公司”项目获得第四届挑战杯全国大学生创业计划大赛四川赛区金奖,全国创业计划大赛银奖。历届毕业生中,有7个学生毕业论文获校优,在第4、5、6、7届中国水论坛上16篇,在重要核心期刊上1篇;参与编写内部教材5部,专著3部,总计300多万字;研发了农村水安全决策支持系统、水质健康风险评估系统、野外实习网站等;2009年2007-2008级多名同学获得部级大学生创新性实验计划项目1项,四川农业大学大学生科研兴趣培养计划项目1项。

(3)水利2003级毕业生杨岳林、林森、李晓波等3人以及水利2004级徐冰等在成都的中国水电工程5局刚就业参加工作,就以出色的综合素质表现,分别被派遣出国到苏丹参与修建麦洛维水电站(该工程被称为“尼罗河上的三峡工程”,现已竣工发电)及摩洛哥高速公路;另有多名毕业生考取了国家、省级公务员,如2005级的张炅冏于2009年考取了水利部海河水利委员会的国家公务员。

(4)水利2001级代小平、吴娟、马世武、敖灵;水利2003级王海波、高洋洋;水利2004级任化准、陈宇;水利2005级叶剑、杨尚川;水利2006级谭尧升、蒋琳琳、田帅、李昌文、唐亭、郑姣、郑姬等本科毕业生被免试推荐或考取了天津大学、华中科技大学、四川大学、河海大学、郑州大学等“985”或“211”高校直接攻读博士学位或进一步深造,其中代小平现在日本留学。本专业毕业生在研究生录取面试中的出色表现,得到这些学校同行的充分肯定和高度赞扬,对本专业学生的科技创新能力、专业知识的广度和深度以及培养潜质做出了高度评价。

(5)历届毕业生的一次性就业率均在98%以上,绝大多数毕业生均有4~5个岗位可供挑选。就业单位主要有三峡总公司,葛洲坝集团公司,中国水电工程4局、5局、7局、8局,四川省内各市县水务局等;从事行业主要集中在水利、水电、工民建、铁路、公路、核电站、高速铁路、国土等部门;分布在成都、南京、海口、武汉、湖北、长沙等地;主要职业有工程技术人员(主要从事相关工作的设计、施工、监理)、公务员(主要从事流域管理、市县水行政管理)等。

工民建毕业论文范文第6篇

在实践中探索·在探索中构建·在构建中发展

——滁州电大总结性评估自评汇报

各位评估专家、各位领导:

首先,让我代表滁州电大和所属的工作站参加开放教育试点的全体教职工,向省教育厅评估组专家们莅临我校评估和指导工作,表示热烈的欢迎和诚挚的问候!版权所有

根据教育部和教育厅关于“人才培养模式改革和开放教育试点项目”总结性评估的统一部署,我们自去年夏季至今,历时九个多月,积极认真地贯彻“以评促改,以评促建,以评促管理,以评促发展”的方针,把迎评和试点看作是同一回事,自觉地变压力为动力,高度重视、抓住契机,边深化试点改革,边展开了各项迎评工作。整个迎评和试点工作进程中,认识到位、发展加快、总结深入、材料齐备、宣传有力。现在,各位评估专家就坐在我们面前,各位主考就坐在我们面前,是我们该正式交出试点工作答卷、接受评估和检验的时候了。下面,我就学校的概况、试点工作总结和整改措施三个方面进行校长汇报,请予审议。

一、学校概况:设施·规模·格局

主要设施:创办于1979年2月的安徽广播电视大学滁州分校,位于滁州市风景秀丽的琅琊山脚下。占地面积5亩,拥有教学办公大楼一座,建筑面积6500平方米,固定资产681万多元(新增293万多元,增43%)。已建成ku波段卫星地面接收、校内闭路电视及vbi/ip接收系统、主干百兆桌面10m校园局域网及独立域名互联网站、计算机网络技术平台和“电大在线”学习平台。现有50座多媒体机房3个,视频阅览室(自主学习室)1个、50座语音教室1个,另有多媒体网络计算机教室(投影教室)14个,150座多媒体演播大厅1个。拥有计算机270多台,所有计算机均能进行网上阅览。图书馆藏书2.2万余册,报刊、期刊200余种,自建电子图书10.3g,另与省电大实现电子图书共享,教学管理使用中央电大教务管理软件,已实现教学、学籍、考务、成绩等计算机网络化管理。

规模/培养:分校下辖明光、天长、来安、南谯、全椒、定远、凤阳7所电大工作站。二十五年来,滁州电大依靠系统办学优势,主动适应当地经济建设和社会发展的需要,坚持面向社会、面向基层、面向农村、面向边远地区,实行多层次、多规格、多形式办学,充分运用多种媒体、多种教学手段开展现代远程教育,形成了以滁州电大为中心,覆盖皖东地区四县、两市、两区的电大教育网络。开设理工、经济、文法三个科类二十多个专业。04秋全市在籍学生达3809人,其中开放教育3376人(本科生905人,专科生2414人)。累计培养毕业生9018人,其中,开放教育本科253人,专科657人。

分校的开放教育是2000年秋经省电大批准正式招生并实行“人才培养模式改革和开放教育试点”项目。5年多来,从2000年秋开放教育专科1个金融专业48人发展到04年秋本科9个专业(法学、会计学、英语、金融学、汉语言、计算机科学与技术、土木工程、工商管理、小学教育),专科8个专业(法律、财会、英语、金融、工商管理/市场营销、企业管理两个方向、计算机应用、工民建、现代文员)共2002人。已毕业本、专科学生295人(本科253人,专科42人),本科毕业率为91.34%,专科毕业率为93.33%,许多毕业生已成为单位骨干,有得到提拔走上领导岗位的,有获得表彰奖励的,有获得专业资格证书晋升职称的,有不少还在市级以上报刊发表文章,电大的办学声誉和教育质量得到很大提高和社会认可。

格局/办学:我校在坚持大力发展开放教育的同时,注重发展与名牌高校合作办学的网络远程教育(已成立滁州电大奥鹏远程学习中心)以及各类培训的继续教育。05春网络教育已发展到与兰大、中科大、浙大等10所高校合作办学,在籍生220多人,继续教育培训04年达734人次。04年办学收入开放教育占78.3%,网络教育占9%,继续教育占8.7%,注册视听和普专教育占4%,基本形成了“一体两翼”的办学格局。

格局/机构:我校实行校党委领导下的校长分工负责制。内设机构已从广播电视教育阶段的一办三科增设和调整为12个内设机构:党办校办、纪检委、校工会、校团委、督评办、教学处、教务处、技术服务处、网络教育办、继续教育办、招生办、远研室。

二、试点总结:探索·构建·质量

1、试点地位突出,工作思路明确,努力夺取试点与课研双丰收

试点地位突出:开放教育试点5年多来,我校在上级电大指导下、在地方党委和政府领导下,以试点工作为新的发展契机,高度重视、坚持改革、锐意进取、认真实施。为加强对试点工作的领导,02年学校主要负责人更换前后,先后两次成立由校长为组长、分管教学副校长为副组长,包括各相关部门主要负责人为成员的“滁州电大开放教育试点项目领导小组”,明确职责、分工运作。通过开展转变观念大讨论,加强培训与考核,狠抓入学教育与课研,使全校师生员工划清了开放教育与传统教育在办学、教学、学习、管理方式上的四个主要区别,确立了“学会学习+自主学习+终身学习”和“全力服务+全程服务+全方位服务”两大理念,为推进远程开放教育试点奠实了思想基础,并融汇和贯穿于开放教育试点工作的全过程。中期评估后,积极按照省电大整改意见,深化教学改革,并同步开展教学管理的创新和探索,突出和加强了开放教育主体地位,招生规模不断扩大,专业设置不断拓宽,办学收益逐年增长,教学办公条件逐年改善,教学水平和质量逐年提高,社会影响逐步增强,为推进我市高等教育大众化、构建学习型社会和终身教育体系发挥了重要作用。

工作思路明确:02年至04年,学校在发动职工大讨论的基础上,一年一个新思路,三年迈了三大步:02年/转变观念、理顺关系、重点突破、稳步前进;03年/深化改革、重在建设、打造品牌、跨越发展;04年/坚持探改、创新管理、注重特色、促建争优。在课程改革重点突破上,校长亲自掌握推动;在课题研究“零”的突破上,校长亲自带头撰写;04年5月学校成立了“总结性评估领导小组”后,校长亲自主持培训班,学习贯彻评估标准,制定迎评工作计划和整改方案,明确重点、分解任务、落实责任,推进教学改革的深入和新一轮教学管理制度的完善和修订工作,探索和初步掌握了开放教育的一些规律,总结概括出符合我市、我校实际、具有自身特色的“导构式”教学模式(已获省电大课题研究优秀奖)和“流程+目标+责任”的教学管理模式及其实践模型。纵观5年多来试点工作的实践和探索,我校试点工作的总体目标明确:努力建成皖东远程开放大学和远程学习服务中心,培养应用型高等专门人才;总体思路清晰:以转变观念为先导、以构建“两模”为重点,以课题研究为基础,以迎接评估为契机,以确立两大体系为支撑,以服务于地方社会经济发展为根本;办学特色鲜明:扩大规模与注重特色质量并重,试点实践与课题研究并重,领导到位与全员投入并重,自主学习(七环节)与两大支撑(四督一评+四助一平)并重,“零缺陷”管理与责任追究并重。

党委政府重视:滁州市委市政府高度重视电大事业和开放教育试点的改革与发展。市委、市人大、市政府、市政协领导及教育主管部门负责同志多次亲临学校视察指导工作。按照省五厅委(教高[2003]8号)文件要求,经市编委04年2月行文批准,已明确滁州电大归口市政府领导和教育部门主管,理顺了管理体制。04年9月市政府成立由分管副市长任组长,市教育局、人事局、财政局、发改委、劳动社保局负责人以及电大滁州分校校长为成员的滁州市电大工作协调小组,并在我校召开了第一次会议,听取汇报,研究和帮助电大解决发展大计。市级报刊、电视电台等媒体不断宣传报道电大和开放教育。《滁州电大03年—07年发展规划》已报送市教育局并纳入全市教育发展规划中,正力争纳入全市社会和经济“十一五”发展规划。

试点和课研并重:开放教育是试点项目,也是课题研究项目。几年来,我校力争交出两份合格答卷,获得试点和课研双丰收。02年6月出台了《关于我校课题研究和科研奖励的办法》,04年9月又出台了《关于进一步加强科研工作和管理的意见》,成立了“两模”研究课题组。02年11月和04年9月两次向省电大分别申报并立项课题研究论文7篇和18篇,经评审后分别获二等奖1篇、三等奖4篇,优秀奖4篇,同时获得了省电大课题研究组织奖。中期评估后,为了提高科研水平,我校曾专门邀请省电大课题研究专家来我校作专题报告进行指导。04年申报的论文较之中期评估时的课题研究,选题面宽,涉及课程教学改革、教学创新、校园文化、支持服务、自主学习、教学模式、教学管理模式、完全学分制改革等诸多方面;联系实际紧,针对试点实践或总结经验,或针砭流弊,或矫正误区,或前瞻规范。截至目前全校教职工共发表文章120多篇,其中省级及以上期刊(包括转载)发表文章15篇,中期评估期间出论文集——《探索中的思考》一本,收集论文55篇;总结性评估期间出《探索中的构建》一本,收集课题研究申报论文18篇。影响较大的有校长本人撰写的《转变观念要全过程全方位地展开》,在02年11月省电大课题研究研讨交流会上重点发言,另撰写《开放教育自主学习的误区与矫正》发表于04年9月27日中央电大时讯/论坛第249期;张信军副校长撰写的《浅议远程学习者自主学习意识的培养》,发表于04年第11期/上《中国远程教育》。在开展课研的同时,十分注重课研成果的推广与应用。《转变观念要全过程全方位地展开》在应用和指导我校试点工作过程中,贯穿于学校各个管理环节,对推动我校各项管理规范化、程序化,转变全员思想观念、管理观念、教学观念、学习观念等方面起到了思想奠基的积极作用。我校徐华老师在《消费者权益保护法》课程教学模式个案研究中,总结出“aa+ab”教学模式,荣获省电大教学创新二等奖,在04年我校暑期教师培训班上作典型介绍,对深化我校课程教学模式改革起到了示范性推动作用。《开放教育自主学习的误区与矫正》及“教学模式”、“教学管理模式”的“两模”课题研究,深入认真地总结试点实践,进一步明确试点工作思路,对深化试点实践既具有创新性,又具有前瞻性,对04年秋以来我校试点工作发生了重大的指导作用和推动作用,促使我校重点抓薄弱环节,如“课程教学改革”、“学习小组活动”等,重新修订完善了关于形成性考核、教师管理、辅导员管理、素质教育、考核责任制、队伍建设、科研工作等一系列文件。

2、发挥系统办学优势,积极加强系统建设

我校下辖7个工作站(天长、来安、明光、凤阳、定远、全椒、南谯),均挂靠当地的职教中心或教师进修学校,具有相对独立的办学实体功能,履行了申报、审批手续。截止05年元月,南谯工作站因在市本级并入分校考点,其余6个工作站已经中央电大、省电大审批设开放教育考点。

我校以试点工作为中心、以迎接评估和贯彻省五厅委03年8号文件为契机,以市委、人大、政府、政协领导视察调研为推动,在加强分校自身建设、维护和坚持系统办学优势的同时,通过教育行政部门的支持,着力加强我市电大系统建设,并取得了一定进展。

(1)、坚持、维护系统办学权威。试点以来,我校能与省电大之间以及与所辖天长、来安、明光、凤阳、定远、全椒、南谯七个工作站,明光司法局和滁州卫校两个教学点之间,严格试点审批手续,签定试点协议,无违规设点、违规办学、违规招生情况。02年6月,鉴于我校所辖的工作站中,有的属教育局成教科主办,政事不分;有的挂靠当地职教中心或教师进修学校,却将电大办学视同与高校函授的合作办学,十分不利于电大系统办学,教学与管理很难到位等状况。经我校领导班子研究正式行文,明确电大是一个具有上下管理与被管理、指导与被指导的办学系统,不是不同系统之间一般的合作办学关系,要求各工作站认真对待、转变认识,要解决政事不分和非独立办学实体问题,以维护电大系统办学权威。03年初,明光、定远工作站从教育局剥离。03年省五厅委教高[03]8号文件下发后,我校抓住契机,进一步开展理顺管理体制工作。在我校明确归口政府领导、教育部门主管后,市教育局先后三次召开各县教育局分管局长和工作站负责人参加的电大工作会、迎接总结性评估动员会等会议。多次强调各工作站要解决独立法人地位和办学实体问题,并要按85年省政府34号文件规定的正科级别建制,组建工作站领导机构和工作机构。04年12月召开了我市电大迎接开放教育试点项目总结性评估会议,认真部署了总结性评估准备工作和初评工作。会后由市教育局和我校共同组织各县教育局分管领导和工作站负责人赴宿州电大所辖的独立设置的泗县和灵壁电大工作站学习取经。随后根据中央电大《关于对“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”教学点进行全面清理的通知》和省电大《关于开展对全省电大开放教育试点教学点进行全面清理工作的通知》精神,我校按要求组织分校及各工作站开展自查工作,对教学点的办学指导思想、教学条件、师资配备、教学管理、支持服务及教学质量和效果进行认真的自查和梳理,写出了《教学点自查报告》,填写《开放教育试点清理表》,通过清理,对天长、定远、全椒工作站要求限期整改。

(2)、发挥系统办学优势,推进系统建设。中央电大的品牌和“五统一”是发挥系统办学优势的重要保证。在取消“省内开放教育”与中央电大并归问题上,我校按照省电大统一部署积极配合,并及时补交并归费用近7万元,认真组织并顺利通过并归考试。试点以来,我校坚持按照中央电大和省电大专业课程教学计划组织实施,统一征订和使用中央电大的教材,并严格按照中央电大关于统一考试考核的精神,组织形成性考核和终结性考核。近两年我校注意提升电大形象和声誉,加大对开放教育的宣传力度,学校开放教育生源规模持续扩大,一再攀历史新高。我校为了扩大工作站招生,出台了奖励政策并及时兑现,有的工作站生源规模也是持续上升。此外,从02年起我校开始对工作站的学费提成逐渐降低比例,至04年秋起降至2:8,以支持和促进工作站的教学基础设施建设。至目前,天长、来安、明光、南谯、全椒建有网站或专线上网,可与中央、省、市三级电大网站链接,共享资源和信息。

(3)、加强对工作站管理和指导。02年以来,我校先后出台了《关于转发和贯彻〈关于进一步做好电大县级工作站人员试点培训工作的通知〉的通知》、《关于工作站开放教育试点工作的整改意见》、《关于开展教学检查的决定》、《关于加强教学管理的规定》、《关于加强教务管理的规定》、《关于实行考试工作责任制的规定》等一系列文件。每学期对工作站教学、教学管理进行检查指导,每学年对工作站开展教育大检查。每次检查制定了检查评分细则,进校听取汇报、实地考察、召开学生和教师、技术人员座谈会,检查后及时书面总结和通报,促进工作站试点工作健康发展。每次期末考试,均召开考前工作会议,严格工作站的考试组织管理、试卷保密和接送管理,选派人员进行巡考蹲考,端正考风考纪,并发挥考试责任制的监控约束机制。

3、努力建设一支“五位一体”复合型队伍

配齐队伍:学校高度重视试点人员的配备,并将教师作为人才引进的重点。试点以来我校共录用、聘用专职教师12名,技术人员9名,管理人员7名。按照开放教育要求,配齐配强了教学、技术、管理和科研四支队伍。目前,专职辅导教师25人(高职2人,中职10人,初职1人,应届毕业研究生2人),兼任专业责任教师18人(全部为中级以上职称),技术队伍10人,管理队伍40人,科研队伍20人,外聘兼职教师78人,建立了兼职教师人才库,近70%兼职辅导教师相对稳定,同时还建立专兼职教师档案。师生比1:25(按专业实际配备师生比为1:17.3),专兼职辅导教师比为25:55,达1:2.2。

提高素质:在队伍建设上,学校领导班子十分明确电大编制紧、人手紧,必须努力组建一支集教学、科研、技术、管理、宣传于一身的“五位一体”复合型工作队伍。因而,十分注重提高队伍的素质,重视队伍培训和考核,鼓励和支持教师提高学历层次。01年先后选派11名教师和管理人员参加在职研究生学习,现已全部结业,有三位教师正在申请学位。02年以来,为了提高全体职工现代教育技术的应用能力、教学管理水平和业务能力,学校积极选派人员参加中央电大、省电大的各类培训,参加培训达77人次。我校还分别对专职教师、兼职教师、工作站技术人员开展了七期专项培训共335人次。目前我校教职工的现代教育技术应用能力、教师的课件制作水平整体有了很大提高,部分教师和技术人员已成为电大远程教育技术的行家里手。同时,还对辅导员等管理人员“以会代训”开展了12期培训,坚持对考务和监考人员进行考前培训。

锻炼队伍:组织大讨论,走群众路线,集中智慧,锻炼队伍,实施“全员虚拟单位正职(即虚拟校长)管理”,这是我校加强队伍建设的一大特色。02年7月组织转变观念大讨论,03年元月至05年2月我校组织三次新学年工作思路大讨论,03年11月开展“完全分学制大讨论”,04年8月组织教师、辅导员开展完善教学管理大讨论,9月份组织完善岗位责任制管理大讨论等。通过大讨论,使教职工以“虚拟校长”身份,站在校长立场上认清形势、把握全局,增强主人翁意识,了解了改进工作加强管理的来龙去脉,从而为贯彻执行、开展工作、履行职责增强了自觉性,大大提高了工作效率和顺利地整体推进电大事业的发展。此外,在试点工作的动员和布置、工作的总结和推广、教学的观摩和交流、课研的研讨和攻关等方面,均注意调动各方面的积极性,在干中学、学中干,锤炼队伍。一支“五位一体”复合型队伍就是这样地在实践中日渐成熟和壮大起来。

4、注重网络基础设施建设和开展网上教学

改善条件:02年以来,学校又投入200多万元,在中期评估前已建成校园网主干100m、桌面10m的校园局域网基础上,进一步进行基础设施建设,努力改善办学条件。校园网已具备网上信息、vod点播、网上教学辅导、网上测试和网上讨论等功能,有效地实现了中央电大、省电大、市电大的教学资源共享,教学和教学管理信息的快速传递,以及教学计划、学籍、教材、考务、成绩、课程注册等网络化管理。学校购买了正版软件,保证了网络安全运行。所有教室、办公室安装了信息接口共63个。近年来新建多媒体投影教室12个(共15个),先后4次购置、升级调整服务器,配备了www、ftp、e-mail、电大在线、教师、学生、考试、vod点播服务器共8台,其中04年5月投资6.5万元,新购戴尔4600vod点播服务器一台,容量达1120g。04年新购置清华紫光教师办公用机22台,北大方正学生用机85台。目前我校网管中心、多媒体机房、语音室、多媒体教室、视听阅览室、卫星接收设备、vbi/ip接收系统等现代远程教育设施的建设与配套比较完备,复印、光刻、传真、扫描、数码摄像、数码照像、打印等办公自动化设备齐全。网上信息传输资源共享日趋成熟和完善。学校共拥有计算机270台,学生用机200多台,教职工人均配置1台以上。另为教职工每个家庭免费安装和使用adsl。

评比达标:我校的网站建设在全省市级电大中起步稍迟,但近两年来发展较快,出台了《关于进一步规范和加强支持服务体系建设和管理的意见》等文件,加强了网络设施建设及其管理和应用。在03秋至04年省电大对十八所分校网站建设的检查评比中,我校平均得分74.4,其中第2次得分81,为全省第一。为此,省电大于04年5月,在我校现场召开“全省电大教育技术工作会”,我校在会上作网站建设重点发言和经验介绍。04年12月,我校被省电大授予网站建设评比优秀奖。

开展应用:截至目前,我校开放教育试点本科学生在中央电大、省电大和滁州电大三级在线平台上实名注册率分别为75%、85%、98%,试点专科学生实名注册率分别为80%、88%、95%,登录滁州电大在线共56860人次。本专科各专业参加网上直播课堂教学的课程占所开设总课程的47.9%,共组织14个专业147班次学生参加网上教学,其中,网上答疑141门课次、1528人次;直播课堂教学209讲次、师生交互发帖1170人次。先后组织三次本科专业学位英语无纸化考试,和四个专科专业两次网考;网上测试5000多人次。有的专职教师还在家里通过学校免费安装和使用的adsl与学生多次进行网上答疑讨论。

5、大力推进多媒体资源建设及整合应用

配置与自建:资源整合和应用是开放教育支持服务的重要方面和基础工作。02年我校出台《关于进一步推动多媒体教学资源整合和使用的意见》、《关于进一步为学生提供自主学习条件的通知》等文件,组织技术服务处坚持不懈地进行教学资源整合,对教师进行了三次“电大在线”培训,使教师了解“电大在线”功能,利用“电大在线”平台布置作业、在线考试、上传自建资源,并将教师所做的课程主页等自建资源导入“电大在线”;专人负责定期接收导入中央电大、省电大资源,并从江苏电大、南京电大、四川电大、河南电大等兄弟省校购置资源。我校根据省电大《分校网站检查评判标准》认真检查落实各项指标,对学校主页、教学处主页等多次改版和更新,尽量做到栏目设置科学、页面美观、信息量大、查询方便、更新及时。加强“电大在线”平台建设,对栏目进行任务分解,落实到责任处室,由专人负责向栏目中充实内容。自03年以来我校先后已建成资源库:①资源总目——学校各类资源目录(03年“五·一”长假防非典期间完成);②试题库——历届考试试题1892份;③课程资源指南——介绍各门课程媒体资源形式、数量及位置;④vod点播——304门,5333讲、780多g(包括教学视频、综艺视频、“第二课堂”);⑤ip课件——导入的ip资源目录,目前达3350课时;⑥vbi信息——目前131期;⑦cai课件——84门,多数课程可提供在线阅览和下载。⑧电子教案——105门(兼职教师40门)全部导入分校“电大在线”自建资源;⑨课程一体化设计——115门,全部导入分校“电大在线”自建资源;

配置率与应用:至04年秋我校开放教育本专科17个专业应设284门课,已有两种或两种以上资源的达236门,配备率达83.1%;其中必修课179门,配备率达87%,及时到位率为100%;选修课105门,配备率达81.47%,及时到位率为95.2%。学校通过信息、入学教育计算机培训、教师技能培训、网页大赛、网上教学等多种形式,积极引导师生重视多媒体资源的应用,充分发挥开放教育优势,展示开放教育特色。03年5月至今使用试题库达118463人次,vod点播达62801人次。

6、深化课程教学改革,构建“导构式”教学模式

思路、取向和步骤:教学模式改革是项目试点的核心内容。为了启动和推进教学模式改革,我校自02年起,先后制定了《关于重点课程教学改革试点的实施意见》、《关于进一步推进教学方式改革的意见(试行)》、《关于深化课程教学改革的实施意见》等文件,以及出台了《关于进一步完善形成性考核的意见》等相关配套文件,组织力量,按照重点突破、递次推进、总结提升的思路,和变教为导、导构结合、推进学生自主学习的改革取向,连续走了六步:①从设计教学一体化上进行突破;②开展完全学分制大讨论,规范报考并强化指导,帮助学生自主报考和提前报考,推进以课程为单元组班教学;③省市电大课改联动,打破单一教学形式;④配齐配强专业责任教师和辅导员,强化质量管理和助学助教;⑤组织教学创新;⑥推进和强化网上教学。并逐步形成在入学教育、导学、形考、支持服务、选课报考、激励机制和跟踪监控七个系列环节上,推进学生的个性化学习和协作学习。

成果和成效:经过5年多的改革与实践、探索与构建,初步形成和概括出符合我校实际,较为行之有效的“统分兼顾+双多组合+自主构建+支持服务”的“导构式”教学模式(形成课题研究论文后申报省电大,现已评为优秀奖)。“统分兼顾”中的“统”,是指在中央电大的“五统一”基础上,结合我校实际和开放教育精神,实行统一课型、统一课表、统一要求;其中“分”,是指由于学生的学习动机,基础条件、境况的不同,分层次、分对象、分难易、分地域,运用不同形式组织实时与非实时教学。“双多组合”,一是指对多种媒体通过课程一体化设计、课程主页、电子教案和电大在线平台进行整合,形成各类教学自建资源;二是指多种教学形式与四课型(精讲、答疑、讲评、复习)组合。“自主构建”即学生在教师和辅导员指导下,自主制定学习计划、自主选课报考、自主参加网上答疑讨论、自主进行毕业论文设计,并开展个性学习、协作学习、讨论式学习、研究式学习。在学习支持服务方面,形成并确立了“助教助学助管助考+平台(支持服务平台)”的“四助一平”支持服务体系,把导学、网络、技术、资源、窗口、咨询各助学环节进一步系列化,同时在校园网主页上开设“辅导员助学主页”和“支持服务平台”(设“管理服务”、“在线学习”、“远程接待”等栏目),力争实现支持服务最大化和最佳化。

截至04秋我校本专科共开设144门课程,已制定了115门课程一体化设计方案,占总课程80%。制作电子教案并上网105门课程,约占73%,其中徐霖老师的《数据库基础与应用》在省教育厅03年组织的高校课件大赛中,荣获全省市级电大唯一一项三等奖。徐华、徐霖老师参加省电大开放教育教学创新大赛,分别荣获二等奖和优秀奖。徐霖老师的《多媒体技术基础与应用》课件,在04年省电大组织的多媒体课件大赛中荣获二等奖。在03年春至04年秋省电大组织的作业抽查中,我校连续得到省电大的通报表扬。04年11月中央电大教学检查组来我校检查,听取汇报后肯定我校开放教育试点亮点很多、经验不少,索要带走了一批总结材料。据统计,自03年以来,我校“窗口服务中心”共接待咨询答疑电话1370人次,刻录发放光盘8189张,服务自主学习室视听阅览3641人次,学生发送e-mail4567人次,登录留言版发帖8459条次,进入bbs讨论区13394人次,发帖3125人次。我校开放教育学生自主学习为中心的局面已初步形成。

实践环节是电大开放教育培养应用型人才的重要环节,是开放教育的特色之一,旨在培养学生的应用能力和创新意识。我校自02年5月制定《滁州电大开放教育试点专业实践教学环节管理办法》起,注重每学期对课程实验统筹安排,编制实践课表,对所开课程实验尽力给足课时,并认真考核验收;每次集中实践环节制定具体计划和安排意见,以书面形式下发至各教学班和工作站。03年上半年起,我校开始在毕业前举行毕业论文讲座,在答辩前举行模拟答辩,以提高毕业集中实践环节的教学质量。04年5月省电大实践环节责任人培训会后,我校共有61位教师(含工作站21位)获合格证书持证上岗,进一步加强实践环节的规范管理,使之形成常规性、规范性的工作程序。04年上半年我校进一步加强实践基地建设,在完善计算机操作类实验室基础上,筹建计算机网络实验室。随后,又制定了会计模拟实验计划,购买安装了会计模拟软件,较好地完成本科会计模拟实验、会计电算化实验。至今已组建5个校内实验室。此外,我校还与滁州学院、会计事务所、律师事务所、市二附小等10个单位签订了校外实践基地协议,校外实践基地全部挂牌,并确定实践基地指导教师、实践内容和管理。在05年4月省电大关于实践基地建设达标情况的通报中,我校在肯定和表扬之列。近年来,我校课程实验开课率达75%以上。每学期组织校外实践基地教学活动2—3次,并已总结和撰写了“实践教学的成功在于导学预案和因材施导”的实践教学经验。

注重素质教育是开放教育又一特色。我校于2002年9月制定了《素质教育拓展实施计划》,拓展素质教育的广度和深度。04年9月又修改出台了《关于进一步加强开放教育素质教育的意见》。坚持并做到了结合课程教学有声有色地开展素质教育,主要措施和内容有:(1)在校园网开设素质教育平台。设“两课教育”、“校园文化”、“技能冲浪”、“创新设计”、“第二课堂”、“论辩口才”、“形势聚焦”、“相关链接”等栏目;(2)坚持加强两课教育;(3)努力提升综合文化素养。至今已举办两届校园文化活动月。活动月期间共组织学术报告10场;与外籍教师面对面的“英语之角”活动两次;开展开放教育知识竞赛和主题演讲大赛12场次;(4)强化技能培训(入学教育)和大赛。02、04年组织两次网页制作大赛;积极组织参加电大系统的各类大赛活动。在中央电大组织的纪念电大创办25周年“我与电大”英语演讲大赛中,02春英语本科学生阮曼丽荣获省电大“一等奖”、中央电大优胜奖;03秋经管专科甘敏洁获省电大优秀奖;02秋汉语言本科董永在“我与电大”英语文艺节目竞赛中获省电大三等奖;02年秋法学本科学生张信群获中央电大“我与电大”征文佳作奖;我校另获省电大颁发的“我与电大”征文和英语演讲竞赛活动组织奖。04秋财会专科学生姜道卫荣获省电大组织的“我看诚信”征文优秀奖。04春经管专科冯晶和04春英语本科黄菊,分别荣获省电大04年组织的多媒体课件大赛学生组二等奖和三等奖。02年以来,荣获我校组织的网页大赛一等奖1人,二等奖2人,三等奖3人;演讲大赛一等奖2人,二等奖3人,三等奖4人;开放教育知识竞赛一等奖6人,二等奖12人,三等奖18人;(5)积极开展社会实践活动。组织送法下乡两次、庭审旁听两次、模拟法庭一次、街头法律咨询一次、文学采风两次;(6)建立典型激励机制。02年学校出台了《关于开放教育试点班开展评选“优秀学员”和“先进学习小组”活动的通知》,至今已表彰优秀学员160人,先进学习小组32个;对积极参与各级各类大赛的获奖学生进行表彰奖励并广为宣传。

7、严格规范管理,构建“流程式”教学管理模式和运行机制

过程、思路和取向:开放教育作为远程教育,跨时空、准分离,以学生及其自主学习为中心,必然要求在进行支持服务的同时,建立起质量监控与保证体系作为支撑,规范管理、完善服务,形成远程开放教育独特的运行机制。几年来,我校出台《兼职教师管理办法》、《开放教育教师岗位职责》、《关于实行考试责任制的规定》、《关于加强教学管理提高教学质量的若干意见》、《关于加强教务管理的规定》、《滁州电大教师管理及考核暂行办法》、《滁州电大辅导员管理及考核暂行办法》、《关于进一步完善开放教育形成性考核和管理办法的意见》、《关于进一步规范和加强教学支持服务和体系建设的意见》、《关于进一步规范和加强开放教育质量监控与保证工作和体系建设的意见》等一系列文件,积极开展教学管理模式的创新和探索。其改革的思路是:围绕和配套教改,以教学和学生为中心,力求管理工作制度化、制度规范化、规范程序化、程序流程化;改革的取向是:强化服务、切合实际、有效监控、流程运作。

成果和成效:随着试点实践的深化,认识进一步到位,管理进一步规范,教学管理模式也日渐成型。经由研究和提升,构建和总结出“三轮驱动+两线连接+监控保证+流程运转”的“流程:目标+责任”的教学管理模式(详见“自评报告”对观测点30的分析论证)。三轮驱动是指教学、教务和技术服务三个教学管理职能部门,在校党委的领导下,在分管校长直接驱动下,按照各自的工作流程,进行“流程:目标+责任”管理。两线连接是指在教学管理过程中,辅导员在学生同学校、同辅导教师之间,专业责任教师在课程辅导教师(主要是外聘辅导教师)同学校、同多媒体教学资源之间进行连接,分别起着助学、助教的重要作用。在质量监控与保证方面,03年我们的认识还局限于督教督学上,04年我们将督教督学督管督考合一,称之为“四督并举”,确立和形成“督教督学督管督考+评估”的“四督一评”监控体系。并于04年秋新增内设机构“督评办”,使监控工作专职化。质量保证也从教学领域的微观拓展到领域外的宏观上,如领导和组织保证、队伍保证、课题研究和应用保证、教学设施和经费投入的保证等。开放教育教学管理涉及的环节多,为了实现“零缺陷”目标和管理的有效运作,我们还在众多管理制度之上建立责任制和责任追究制,构制了教学、教务、技术服务等诸多工作流程,从而使整个教学管理形成“流程:目标+责任”的运行机制。而这一运行机制又是在“全力服务+全程服务+全方位服务”的“三全理念”的统领之下,整个教学管理初步由以学校、教师为中心的强制性管理,转向以教学和学生为中心的服务性管理。

据不完全统计,02年秋以来我校共组织6次“教学质量活动月”;3次教学主题座谈会;听课40场;学生问卷调查6次/8200份,回收6600份;教学检查10次;设辅导员助学管理主页42份;《网上教学跟踪月报》19期;期末考试跟踪分析报告6期。在质量保证上,以经费投入为例,99年/38万元,00年/71.2万元,01年/10.8万元,02年/68.8万元,03年/83.5万元,04年/104万元,逐年加大,给予开放教育以强有力的物质保证。我校03年获省电大“优秀教务工作者”奖1人,获省“教务管理先进单位”称号;连续三年被省电大评为教材管理先进单位;04年在纪念电大创办25周年活动中,被省电大授予“优秀管理人员”奖1人,“优秀教师”奖2人,“优秀技术人员”奖1人。

8、宽进严出,在注重电大特色中提升质量

能否保证质量是开放教育试点工作的难点所在,甚至质量本身就是开放教育的难点。衡量开放教育质量显然不能套用传统教育的质量标准,需要在试点过程中探索。我们的体会是,抓开放教育的质量和保证质量,不能离开电大特色,即不能离开电大属于大众化教育和成人教育的定位,以及培养应用型人才的目标,做到宽有底线、严要适度,注重在电大特色上论质量。我们的做法主要体现在五个环节上:

(1)、“入学教育”环节。入学教育是开放教育学生全程学习的基础,是第一门必修课,包括观念转变、介绍教学教务管理常识、开展计算机技能培训、组建学习小组、制定学习计划等。这是区别于传统教育的一大特色,03春以来四个学期,我校新生入学教育到课率达75%以上,“入学指南”考试一次性通过率为90%以上,计算机培训考核合格率为100%。

(2)、在主要教学环节上的导学、助学,尤其是素质教育和实践环节(详见“自评报告”中对观测点26、27、28、29、35的分析论证)。

(3)、形考和考试环节。学校两次出台了规范形考文件,注意规范形考成绩的评定,评定成绩项目的分值实行动态倾斜,发挥形考成绩对学生促学的导向作用。同时辅之以作业个性化批改和讲评,使之发挥出较好的助学效应。在严肃考风考纪方面,我校已形成考前培训、滚动督考、违纪上墙、跟踪分析、责任追究等一系列制度和措施。据统计,02春以来,共组织学生33495人次参考,处理违纪219人次,平均违纪率0.65%,平均合格率本科为86.18%,专科为80.14%,违纪率和合格率属正常范围(就过程看,上下有所波动)。

(4)监控保证与支持服务两大支撑环节(前已有述,详见“自评报告”对观测点31、35的分析论证)。

(5)、毕业论文评审答辩环节。我校严格按中央电大和省电大要求开展学生的毕业论文评审和答辩工作。从03年12月至04年7月,我校开放教育本科三个专业(法学、会计、英语)275名学生、开放专科(计算机应用专业)33名学生共308名参加了毕业论文(设计)答辩。本科三专业毕业论文答辩通过率为89.82%;专科计算机应用专业为84.8%;全校参加毕业答辩总通过率为89.28%。04年11月省电大组织全省电大开放教育毕业论文评奖比赛,我校共报送7篇论文,01秋法学本科胡野的《再论民事侵权归类原则——归类原则“新二元论”说》荣获一等奖,02春英语本科徐吉祥的《siemenshomeappiiancesastandatappiiancesworldexpo-beijing2004》和01秋会计本科陈建国的《制定森林生态效益会计核算办法思考》荣获优秀奖。

据省电大04年8月至10月对我市电大开放教育毕业生跟踪调查统计显示:用人单位对毕业生质量总体评价为81.76分;毕业生对开放教育人才培养方式总体评价为86.89分。04年9月至12月我校组织对全市电大开放教育本专科毕业生及其单位进行跟踪调查和相关信息(获奖获证、发表文章、问卷访谈)采集活动,发放181份问卷,占910名毕业生数的20%,收回153份,占85.4%,有效问卷148份,有效率达96.73%,占毕业生总数的16%。用人单位对毕业生的综合素质、工作应用能力、敬业精神及知识水平等综合能力评价的合格率(含强、较强、一般)达95%,这说明我校的开放教育人才培养模式试点改革已初见成效,教学模式改革取得了一定的成果。毕业生对我校教学质量评价(共15项)的认同率(作用很大、较大的)项均达75.8%,其中对我校“及时全面准确为学生提供入学注册、教学、辅导、考试等信息”(第19项)的认同率4分频次以上达85.7%,对“扩大办学规模且管理严格,质量有保证”(第29项)的认同率4分频次以上高达96%。181份问卷信息采集对象采集到的获奖获证、发表文章的信息量126人次。我校开放教育的教学质量,世人可圈可点。

三、可持续发展:问题·对策·措施

电大目前正处于向第三代远程教育跨越的重要战略机遇期。总结性评估不是开放教育项目试点的终结,而将是一个新的起点。用足用活“以评促改、以评促建、以评促管理、以评促发展”的正确方针,就能推动电大事业更快更大更强地发展。尽管五年多来,特别是中期评估后两年多来,我们为开放教育试点工作付出了大量心血,在人才培养模式改革上取得明显的阶段性成效,但是,从可持续发展的角度衡量,我们必须头脑清醒、认清不足、抓住机遇、扬鞭自奋,坚持用开创新局面、开拓新境界解决前进中的问题1、校园整扩

未来五年后,我校办学规模本专科专业数将达到25个,办学规模将达5000人,亟待增加校舍和解决校园。这个问题已经引起市教育局和市政府的高度重视,形成正式意向并进入实质性操作阶段。

2、加强信息化数字化校园建设

进一步加强教育信息化基础设施建设,提高教育信息化能力和水平,完善“天网地网结合,三级电大平台互动”的网络教学环境,进一步实现卫星、网上视频点播和课堂直播,以及中央、省、市三级电大间的双向视频交互功能;发展远程教学数据库、建立网上虚拟校园、建成远程教学过程和教学质量管理与监控的网络系统,积极参与构建教育信息化网络体系。①适时更新计算机,增加计算机总量,增建多媒体机房;②完成双向视频系统建设;③加强网管中心建设,增加服务器台数;教学资源整合常态化,视频资源总量由目前的660g增至1200g;④完善与中央电大、省电大和有关高校联网使用的数字化图书馆和网上多媒体阅览室;⑤加强教务软件系统、考试系统和办公自动化系统的建设和应用,推进电子政务、办公自动化和无纸化网络化考试;⑥组建现代化教育网吧,分设在线学习区、资源服务区(查询、租借、刻录、购置)、休闲区(茶吧、咖啡吧,在线文艺、旅游、体育)和沙龙式学习讨论区等。

3、继续稳步推进和深化开放教育试点实践

以教育部04~05年对开放教育试点项目总结性评估和省教育厅05年对全省电大办学水平评估为契机,进一步完善和创新“导构式”教学模式和“流程:目标+责任”的教学管理模式,进一步推进和深化我校的开放教育试点实践,力争早日实现建成现代远程开放教育大学和皖东远程学习服务中心两大目标。①加大课程版权所有教育改革力度,在扩大课程教学一体化设计和多媒体课件数量基础上注重提升质量,深化多媒体教学组合和多种教学方式组合,组建教学录课系统和虚拟课堂,打造一批有影响、叫得响的精品辅导课程和优势专业;②加大以专业为单位进行管理和以课程为单元组织教学的力度,进一步完善完全学分制工作流程,试行网上报名、单科注册、选课报考;③增设“远程学习接待中心”机构,创新学生自主学习支持服务和质量监控与保证支撑体系,研究和探索人才培养新的模式,为培养大批应用型的高等专门人才和全民学习、终身学习进一步提供服务和保证。

4、队伍建设整体提升

坚持从转变观念、优化结构和提高素质等方面入手,坚持不懈地加强队伍建设。

①坚持教学队伍专兼职相结合的原则,配备高素质人才和学科带头人,配齐配强教学队伍。健全和完善教师选聘、管理和考核制度。②积极引进人才,实行岗前、岗中培训。通过公开招聘、竞争上岗等方式,引进具有本科以上学历的教师、科研人员,引进具有大专以上学历的技术、管理人员。重视引进人员的岗前培训和岗中继续教育。③提高学历层次。2007年前,45岁以下专职教师中具有硕士以上学位的比例达50%,45岁以下技术、管理人员具有本科以上学历的比例达75%以上,专科学历为100%。

5、提高远程开放教育科研水平

坚持理论结合实践,积极开展开放教育、网络教育的课题研究,为电大教育的改革与发展提供指导和参谋作用,为提高教学水平和教育质量提供可靠的保证。积极参加电大系统组织的科研工作会议和课题学术研讨会议,每年在省级及以上刊物发表有一定数量和份量的课题研究文章、科研专业论文。

6、巩固和发展“一体两翼”的办学格局

大力发展网络教育,依托中央电大奥鹏远程教育中心与名牌高校合作办学的公共服务体系,加大宣传力度,主动与有关部门、系统联系,面向社会扩大招生。同时要根据合作办学的高校及其他教育机构的要求,提供优质有力的招生组织、教学、教务管理、过程控制等学习支持服务,力争每年合作办学校数以50%增长,尽快做大做强。

大力开展各类培训的非学历教育,上挂中央电大、省电大继续教育机构,横联市直有关部门实施职业资格证书制度和劳动准入制度,以及中央对“三农”的倾斜政策,积极拓展培训项目,为在岗人员知识和技术更新、劳动力岗位转移、再就业和农业技术应用和推广,提供教育培训服务。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。我们走过的路,干过的工作,取得的进步,都将成为历史。未来是美好的,将有待我们开拓。我校将继续遵循远程开放教育规律,和中央电大、省电大有关教学管理和运行机制改革的精神,进一步加强和完善教学、教务、技术和教学质量监控保证的各项管理,创新和构建既符合远程开放教育规律又具有本土特色的开放教育教学管理模式和运行机制。在大力加强与高等学校合作办学的网络远程教育和进行各类非学历培训的继续教育工作过程中,提升以开放教育为主体、网络远程教育和继续教育为两翼的“一体两翼”办学格局,为早日把我校建成现代远程开放大学和皖东远程学习服务中心而努力、而奋斗、而拼搏。

以上是对我校基本概况、试点工作总结及整改规划措施的汇报,再次诚恳地欢迎评估组专家对我校开放教育项目试点工作进行全面深入的评估和指导。

工民建毕业论文范文第7篇

从责任开始

“我们的带队老师已经在金能张矿集团呆了好几个月了,吃住都和实习的学生们在一起。”石家庄工程技术学校办公室的冯桂生副主任告诉我们,为了加强用人单位和实习生、毕业生的交流和沟通,使学生们尽快度过从校园到工作环境的适应阶段,学校这种离了校还不“断奶”的做法已经实行了两年了,有的矿还专门送来锦旗,赞扬学校认真负责的精神。

石家庄工程技术学校是河北省唯一一所为煤炭行业提供中等专业技术人才的职业学校,她的前身是成立于1952年的开滦煤矿工业学校,1965年迁至河北峰峰矿区,更名为河北峰峰煤矿学校,1987年经原煤炭部批准,将峰峰煤矿学校、井陉煤矿学校(1958年建校)合并迁至石家庄市,更名为石家庄煤炭工业学校,保留河北煤炭管理干部学校职能,实际上是两块牌子,一套人马。五十六年来,为河北省煤炭及相关行业输送了四万余名专业技术人才,其中有1200人走上了领导岗位。

煤矿企业用人,有一定的特殊性。随着近年来国家对煤矿安全问题重视程度的不断提高,许多煤炭企业的用人制度日趋严格。出于安全的考虑,他们更愿意挑选业务熟练、有井下安全作业经验的人,而这,恰恰为在校生在企业的实习带来了困难。

学校经过充分调研和讨论,最后一致决定:我们是学校,不是职业中介。我们不仅要让学生们就业,更要让学生们在工作岗位上站稳脚、成为对社会有用的人才。因此必须早日把学生放到社会、放到企业中去锻炼。

学校的做法是,派出老师带队,把责任主动往自己身上揽。带队老师的责任重大。学生们刚刚结束在校的学习生涯,进入社会的工作环境,在技能的应用以及心理上都有一个适应的过程。老师既要帮助学生们在实践中迅速灵活地掌握知识,同时还要管理学生们的生活,留心他们的情绪波动,及时与企业交流沟通。

为学生负责,为企业负责,为社会负责,在石家庄工程技术学校,这似乎已经成为了一种常识和本能。

全天候、全方位、全过程

“实事求是地说,职业学校的生源质量,是一个先天缺陷。”采访中,许多老师告诉我们,好多孩子是考不上高中才来上职业学校的,“过去,在老师、家长眼里,他们是‘差学生’,但在我们眼里,他们思维灵活、动手能力强,有更好的人际交往能力――不放弃每一个孩子,并把他们培养成材,是我们的基本准则。”

石家庄工程技术学校实行的是半封闭式的管理,学生出入校门,要出示门卡。一位从外地来看同学的女孩子,居然只能隔着大门与昔日的同窗互诉别情,让我们着实惊诧这里管理的严格。

学校把这称为“全天候、全方位、全过程”的管理。 班主任、协管老师、值班老师,一天24小时,在学校的每个角落,都能做到出现情况及时处理。

“7000多个学生,不管真是不得了。”一位值班老师说,这个年龄段的孩子对新鲜事物充满了好奇,同时自制能力差,很容易受到一些因素的影响和诱惑,严格管理,是为了保证学生们形成良好的习惯,把珍贵的时间,用到学习和健康的成长上面。

在校园里参观的时候,时常有迎面而来的学生看着你的眼睛微笑示意;在教室里,偶尔碰到我们不明白的事物,学生们会礼貌地为我们解释。显然,长期而缜密地管理,已经使学生们形成了良好的行为习惯。

要规模还是要质量?

2007年7月,一篇题为《对煤炭中专教育的冷思考》的文章见诸媒体,执笔者是石家庄工程技术学校校长吴占鹏。文章对职业教育规模和质量之间的关系,进行了详细地阐述。

吴占鹏认为,近几年来,职业教育办学规模在不断扩大,基础能力建设得到一定加强,师资队伍建设有所改善。但是,我们应当看到,规模的扩张与教育的投入并不是同步同幅进行的。从统计数字看,职业学校就业率确实不低,但就业质量实际上并不高。中等职业教育规模增长快,固然是发展好的一个标志,但要实现真正意义上的好,最终是要落实和体现在质量上。相比较于抓规模,抓质量则要难得多,可谓是一个知不易行更难的问题。抓规模,是一个阶段性目标,而抓质量,则是一个永恒的主题,是一个永久性课题。中等职业教育的质量和普通教育的质量不是一个标准,它包括了职业能力、职业思想、职业道德在内的综合质量要求。

吴占鹏的思考和发现,正是来自石家庄工程技术学校的教学和管理实践。近年来,为了提高中等职业教育的质量,学校通过大力推进教育教学创新以及办学模式的改革,远离“扩招、还贷”的怪圈,走上了良性、可持续发展的道路。

从校园开始的就业“零距离”

我们大致可以用三个词汇概括这场大刀阔斧的改革:实践教学、项目制作、订单培养。

首先,文化理论课的课时从两年前的40%下降到现在的25%-35%,同时,通过组织各种于学习于实践的学生团体,把学习搬到了社会这个大课堂,采取“半工半读”和“工学交替”教学模式,让学生在社会实践中锻炼专业技能,在做中学,在学中做――这就是学校教改首先面临的课题:实践教学。在教学楼7楼的一间教室里,我们参观了计算机系的“毛毛虫”工作室,指导老师魏祥兴奋地为我们展示了工作室制作的网站和设计作品。据介绍,目前,工作室的业务主要有三大块,分别是网站制作、平面设计和硬件维修。为了提供维修服务时“明正言顺”,他们还在颐高数码广场租下了一间店面,进行正规的“公司化”运作。

魏祥老师告诉我们,这个想法是去年“五一”时产生的,取名“毛毛虫”,是希望学生们能像稚嫩的毛毛虫一样,化茧成蝶,放飞自己的梦想。这个想法提出后,得到了学校的大力支持,前后共投入8万元,率先打造出一个实践教学的平台。

魏祥老师说,因为目的主要是教学,所以收费都是象征性的,工作室目前的盈利只有2000元,但是正是通过这种实践教学,却产生了良好的效果。在2007年“省第二届计算机(微机)调试员职业技能大赛”上,“毛毛虫”们面对全省11个地市和7所大中专院校的18个代表队,勇夺团体第二名的好成绩,2名学生进入个人成绩排行榜前8名。

机电04-1班的老爷车

在石家庄工程技术学校教学区旁的绿地上,停着一辆式样老旧的小汽车,学生、老师都亲切地称它“老爷车”。别看样子老,当初开起来的时候,可是引起了媒体不小的“轰动”。

这辆车,是由机电04-1班29名同学历时一个月自主设计制作的,是他们的毕业设计。教改的另一项内容,正是鼓励学生们自己动手,改“毕业论文”为“项目设计”。

看着学生们自己设计的小电视、小电梯,我们几乎能想象出,为了制作它们,学生们会投入多么大的热情和专注。

如果说实践教学和项目设计偏重于教学,那么订单培养就更偏向于市场。

校长吴占鹏认为,要把“工学结合”真正落到实处,实现毕业生与岗位“零距离”对接,就要走订单培养这条路子,使企业与学校联系更为紧密,具体地讲,就是聘请企业人员参与学校管理,学校与企业共同制订教学实施方案,教师到企业进行现场实习与调研,学生到订单企业完成实习阶段任务,校企完成对学生的管理与考核,实现企业与学校共赢。

部级实训基地

2007年,总投资640万元、拥有采矿技术、通风安全等八个实训室的全国首批“煤矿安全教育实训基地”落成并投入使用,标志着石家庄工程技术学校的教学实训体系已经建成和完善。

早在2005年,学校就筹集资金100多万元,建起了工民建、汽车修理、微机拆装调试等实训室;筹集资金80多万元增建3个微机室;2006年,筹集资金600万元,建设5400多平方米的信息教学楼。2007年,投资200多万元,对实训中心、图书馆、信息中心设施设备进行充实与整合。

实习实训基地建设的丰富与发展,为强化与提高学生技术技能训练打下了坚实基础,同时,也为招生、就业与市场更为紧密的契合创造了有利的条件。目前,石家庄工程技术学校已在河北煤炭系统三大矿业集团23个煤矿企业构筑起了实习基地。近两年来,又相继辐射到了全国煤炭大省山西、内蒙古、河南等地。近三年,煤炭类专业学生人数达到在校生总数的62%以上,订单培养的学生占到在校生人数30%以上,直接就业率近100%,应届毕业生成了抢手货。

专业带头人

学校的教改,师资也是一个无法绕开的元素。

“前段时间,学校顶住教学压力,一下子就选派了十几名骨干教师到北京、上海、西安等地参加培训,好多老师在培训中听到什么新的教学模式和方法,兴奋得不得了,一会儿一条短信。”

听着这些生动的话语,我们真切地感受到,“创新”的,不仅仅只是制度和模式,教改已经触动人心,改变了人的思想。

石家庄工程技术学校的师资力量十分雄厚。目前,共有专任教师198人,其中硕士研究生19人,本科149人。全校专业技术人员中,高级专业技术人员(含高级讲师、高级工程师等)110人,中级专业技术人员(含讲师、工程师等)100人。

尊重人才,注重名师的培养,一直是学校的传统,2008年,他们还开展了专业带头人评选活动,评选出了第一届专业带头人和骨干教师,进一步加强了师资队伍的建设。

食堂的“末位淘汰制”

问及学校的管理,老师们却建议我们到学校的食堂看看。

七千人的一所大学校,食堂却远没有想象中的火爆,学生们安安静静地打饭吃饭,不愠不火。

“9个不同地方风味的食堂,4个各具特色的摊点,7000多人用餐,高峰时间却只有短短的10分钟,而且饭菜可口,价格便宜,师生都很满意。”

随口问身边的一位同学,你这份饭多少钱?回答是两块二。

“可能你不相信,食堂的管理层,只有两个人。”

管理的细分和引入考核机制,是学校食堂管理的两大“法宝”,为了提高饭菜和服务质量,食堂实行末位淘汰制,月底由学生评分,最后一位终止承包合同。管理人员告诉我们,别看事情不大,却上过中央级的媒体。

小事情折射出大背景。随着学校教学模式、课程改革的不断深入和发展,细致的管理和竞争考核也渐渐更多体现在招生、教学、就业等各个环节,并日益展现出蓬勃新鲜的活力。

一切为了学生就业

2007年,石家庄工程技术学校实现招生3270人,校本部招生2445人,在校生总规模超过8000人,同时就业率和就业质量不断攀升,达到95%以上。他们以示范校建设为动力,不断深化教学改革的做法,不仅壮大了学校,也得到了社会各界的肯定和好评,先后被教育部确定为“就业指导先进学校”、“煤矿安全职业教育实训基地”;获得国家安监总局颁发的“全国安全培训二级资质”证书;被省委省政府命名为“文明单位”;被省政府国资委评为“思想政治工作先进单位”;被团省委评为“五四红旗团委”;被市政府命名为“花园式庭院”,被省建设厅授予“园林式”单位;被省人事厅评为“就业指导先进学校”;被省考院评为“招生工作先进集体”;荣获石家庄市“十佳鉴定所”荣誉称号等。

工民建毕业论文范文第8篇

炭纤维是一种主要以sp2杂化形成的一维结构炭材料。根据其合成方式和直径不同可分为:有机前躯体炭纤维(PAN基、粘胶丝基、沥青基炭纤维)、气相生长炭纤维(Vapor-growncarbonfiber简称VGCF)、气相生长纳米炭纤维(Vapor-growncarbonnanofiber简称VGCNF)、炭纳米管(carbonnanotube简称CNT),如图1所示。自从1991年Iijima[1]发现纳米炭管以来,由于其特殊的物理性能和力学性能而引起科学家们的广泛兴趣,同时也促进了气相生长炭纤维在纳米尺度上即气相生长纳米炭纤维的研究。

气相生长纳米炭纤维一般以过渡族金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂,以低碳烃化合物为碳源,氢气为载气,在873K~1473K下生成的一种纳米尺度炭纤维。它与一般气相生长炭纤维(VGCF)所不同的是,纳米炭纤维除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比强度、高导电等性能外,还具有缺陷数量非常少、比表面积大、导电性能好、结构致密等优点,可望用于催化剂和催化剂载体、锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极、高效吸附剂、分离剂、结构增强材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,发现小直径气相生长炭纤维的强度比大直径的强度要大。

Endo[3]用透射电镜观察到气相生长法热解生成的炭纳米管和电弧法生成的炭纳米管的结构完全相同。所有这些,都使气相生长纳米炭纤维的研制工作进入了一个新阶段。

另外,从图1的直径分布来看,纳米炭纤维处于普通气相生长炭纤维和纳米炭管之间,这决定了纳米炭纤维的结构和性能处于普通炭纤维和纳米炭管的过渡状态,因而,研究普通炭纤维、纳米炭纤维、纳米炭管的结构和性能的差异将具有重要的意义。

2气相生长纳米炭纤维的制备方法与影响因素

刘华的实验结果表明VGCF的强度随着直径的减小而急剧增大[4]。Tibbetts[2]在研究VGCF的物理特性时,也预测小直径的VGCF要比大直径的VGCF强度要大得多。由于VGCF的直径主要是由催化剂颗粒的大小来决定的[5],因此大批量生产VGCNF的关键问题是催化剂颗粒的细化。

目前,VGCNF的制备主要有三种方法:基体法[6,7]、喷淋法或者流动催化剂法[8]和改进的流动催化剂法[9]。所谓的基体法是将石墨或陶瓷作基体,施以纳米级催化剂颗粒做“种籽”,高温下通入碳氢气体化合物,在催化剂的作用下碳氢气体分解并在催化剂颗粒的一侧析出纳米级纤维状炭。例如,Rodriguez[10]在基体上喷洒超细催化剂粉末,即用所谓的基体法高温降解碳氢化合物气体制备出50nm~80nm的VGCNF。这种基体催化剂方法可以制备出高质量的VGCNF。但是,超细催化剂颗粒的制备非常困难,在基体上喷洒不均匀,而且纳米炭纤维只在有催化剂的基体上生长,因而产量不高,不可能工业化生产。Tibbetts[8]用喷淋法或者流动催化剂法在一个垂直的炉子里成功地制备出了50nm~100nm的VGCNF。虽然这种方法提供了大量制备VGCNF的可能性,但是由于催化剂与碳氢气体化合物的比例难以优化,喷洒过程中铁颗粒分布不均匀,且喷洒的催化剂颗粒很难以纳米级形式存在,因此在制备纤维的过程中纳米级纤维所占比例少,而且总是伴有大量的炭黑生成。

为了解决以上两种方法的不足,充分利用基体法和喷淋法各自的优点,本研究小组用改进的气相流动催化剂法,在水应炉里,生长出10nm~100nm的VGCNF[9]。改进的流动催化剂法的主要特征是,催化剂并不是附着在基体上,也不象制备VGCNF所用的喷淋法或者流动催化剂法,将催化剂前驱体溶解在碳源溶液中,而是以气体形式同碳氢气体一起引入反应室,经过不同温区完成催化剂和碳氢气体的分解,分解的催化剂原子逐渐聚集成纳米级颗粒,因此分解的碳原子在催化剂上将会以纳米级形式析出纤维状炭。由于从有机化合物分解出的催化剂颗粒可以分布在三维空间内,因此其单位时间内产量可以很大,可连续生产,有利于工业化生产。

影响气相生长炭纤维的因素很多,研究也较充分,如氢气的纯度、碳氢气体化合物的分压、氢气和碳氢气体化合物的比例、反应温度、催化剂(颗粒大小、形状、结晶构造)的选取、气体的流量、微量元素的添加(如S)等都会影响到VGCF的生长。由于VGCNF和VGCF一样也是双层结构,即由两种不同结构的炭组成,内部是结晶程度比较好、具有理想石墨结构、中间空心的初期纤维;外层是结晶程度比较差、具有乱层结构的热解炭层[9]。因此,影响气相生长炭纤维的因素,也将影响着VGCNF的生长。

(1)氢气除了作载气外,还用以将Fe、Co、Ni等的金属化合物还原成为起催化作用的Fe、Co、Ni等单质。另外,还具有下列作用:(a)H2在金属表面上的化学吸附可以阻止石墨炭层的凝聚反应;(b)H2在金属表面上的化学吸附也可以弱化金属与金属间的结合力,使金属颗粒的大小适合于生长炭纤维[10];(c)H2的存在也可以使催化剂颗粒重构,以形成可以大量吸附碳氢化合物的表面[11]。

(2)其它元素如硫的加入对VGCF的生长也产生很大影响,Kim[12]在研究硫的吸附与碳在Co做催化剂析出时的相关作用时发现:少量的硫可以促进金属表面的重构,防止催化剂失活。硫量过大,则会生成过多的硫化物,抑制催化剂的催化活性。另外,少量的硫也可以促进催化剂颗粒分裂,这对于生长高质量的纳米级VGCF具有非常重要的作用。

(3)为了高效率生长VGCNF,催化剂一直是研究的热点。Baker发现在铁磁性金属中添加第二种金属可以改变炭纤维的生长特性,产生非常高的有序结构[13],生长多种形态的炭纤维。而且可以减少催化剂颗粒直径,VGCF的产量和生长速率也有所提高[14]。人们也发现往过渡族金属(Fe、Co、Ni)中引入第二种金属同样也能影响VGCNF的形貌和特性[6,7].Chambers等在研究往Co里加入Cu对VGCNF的结构和性能的影响后,发现所制备的VGCNF具有非常高的结晶性[7]。

另外,Rodriguez[6]用纯铁作催化剂制备出石墨片层平行于纤维轴向的ribbon型的纳米炭纤维;用Fe-Cu(7:3)作催化剂制备出石墨片层与纤维轴向呈一定角度的herringbone型的纳米炭纤维;用硅基铁作催化剂制备出石墨片层垂直于纤维轴向的纳米炭纤维。所有这些现象都说明了催化剂颗粒的特性影响着纳米炭纤维的生长。

总之,氢气的分压、催化剂的选取、碳氢化合物的流量、微量元素的加入都会影响炭纤维的生长,对于VGCNF的制备,所有这些因素都必须加以考虑。

3气相生长纳米炭纤维的生长机理

一般认为,VGCNF与VGCF一样是由两种不同结构的炭组成的,内层是结晶比较好的石墨片层结构(即纳米炭管),外层是一层很薄的热解炭,中间是中空管。这些结构特性决定了VGCNF两个不同的生长历程。即先是在催化剂表面气相生长纳米纤维,然后是在其上面热解炭沉积过程。其中,在催化剂表面气相生长纳米炭纤维可以分为以下几个过程:

(1)碳氢气体化合物在催化剂表面的吸附;

(2)吸附的碳氢化合物催化热解并析出碳;

(3)碳在催化剂颗粒中的扩散;

(4)碳在催化剂颗粒另一侧的析出,纤维生长;

(5)催化剂颗粒失活,纤维停止生长。

目前,世界各国的科学家对VGCNF的生长机理还没有一个统一的认识,在许多方面还有争议。

例如:碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力;真正起催化作用的是金属单质还是金属碳化物至今也是一个争论的焦点。

Oberlin[5]用Fe-苯-H2体系生成了VGCF,并对催化剂颗粒的电子衍射进行分析,发现有渗碳体Fe3C的存在。Audier[15]用选区电子衍射技术也发现了Fe5C2和Fe3C的存在。Baker[16]在研究了各种Fe的氧化物和碳化物的反应活性之后不同意渗碳体有催化活性的观点。当用很高浓度的渗碳体做催化剂时,没有发现炭纤维生长。

Yang在研究H2对碳降解的作用时发现,Fe3C表面对苯的热解无活性,通H2后恢复了金属性,则生长炭纤维的活性也恢复了。尽管金属碳化物有催化活性的说法与实验结果不符合,但碳化物的表面作用不可忽视。

另外,碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力也是一个争论的焦点。最初,Baker[16]假定碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力的。碳氢气体化合物在催化剂颗粒一侧放热分解,而在另一侧吸热析出。这样,就在催化剂颗粒中存在一个温度差,从碳氢气体化合物分解出的碳原子在这种温度梯度的作用下从催化剂颗粒的另一侧析出,生长炭纤维。

而Holstein[18]则认为碳在催化剂颗粒中的扩散是等温扩散,是靠浓度梯度为推动力的。Rostrup-Nielsen和Trimm[19]也认为碳在催化剂颗粒中的扩散是靠浓度梯度为推动力的。Holstein和Boudart[20]通过计算得出当金属催化剂表面发生放热反应的时候,在气体/金属界面和金属/纤维界面所产生的温度差小于0.1K可以忽略。另外,Rostrup-Nielsen[19,21]也发现在催化剂颗粒表面发生吸热反应的纤维生长。因此,他们认为碳在催化剂颗粒的扩散是靠浓度梯度为推动力而不是靠温度梯度为推动力的。不论靠什么作推动力,炭纤维的生长速度主要由碳原子在催化剂颗粒中的扩散速率决定,则是不容置疑的[18]。当催化剂表面被热解碳完全覆盖而失去催化活性时,纤维就停止生长。

对于碳氢气体化合物催化热解析出碳和催化剂失活的问题,许多科学家研究了金属与气体的界面反应。碳作为碳氢气体热解的最终产物有三种聚集状态:颗粒、片状及纤维状。随着反应条件不同,三种形态所占的比例将有所变化。当碳氢气体分子与催化剂颗粒相撞时,碳-氢、碳-碳键被削弱,再与气氛中的氢作用,各原子将重新组合,有人认为这时将产生一种活性很高的过渡态碳原子[22],它继续变化的方向有以下几个:

(1)再与吸附在铁表面的氢和碳氢化合物结合;

(2)与同类碳原子相连形成表面包覆碳;

(3)进行催化剂体内扩散;

(4)析出、连续长出炭纤维;

其中(2)与催化剂失活有关。

尽管上述生长过程,为典型的晶须状纤维提供了一个合理的解释,但对于分叉状、多方向状、螺旋状VGCF却不能自圆其说。对于VGCF的分叉现象,可能是由于碳以固态形式从催化剂中析出,这会对催化剂颗粒产生排挤力,这种排挤作用可能会使催化剂颗粒分裂为两个或更多的小颗粒,这些小颗粒对纤维的生长仍然起着催化作用,结果导致了VGCF的分叉。

对于双向状、多方向状、螺旋状VGCF的生长机理,人们还没有统一和明确的认识。目前也仅仅是一些推测,认为氢气和第二种金属的加入,会使催化剂颗粒重构,形成适于生长VGCF的多个晶面[15],然后是碳原子在颗粒中的扩散,在晶面上析出,生长VGCF。气相生长炭纤维尽管有大约二十年的研究和发展历史,但由于其生长过程的复杂性,人们对其生长机理的认识还远未完成,随着实验技术的发展,认识将更加深入。

4气相生长纳米炭纤维的性能及应用前景

作为一维结构的VGCNF具有许多优越的性能,因此它的潜在应用十分广阔。

由于VGCNF的缺陷数量很少、结构致密,所以VGCNF具有高强度、高比模量的力学性能,其强度比普通VGCF大。并且VGCNF具有直径小、长径比大的特点,因此可以用于高级复合材料的增强体,也可以用于航空、航天、环境、工民建材料及日常生活用品及其它高科技领域。

VGCNF表面具有分子级细孔,内部也具有细孔,比表面积大,气体可以在VGCNF中凝聚,因此可以吸附大量气体,是极具潜力的储氢材料,也可用作高效吸附剂、催化剂和催化剂载体。

另外,纳米炭纤维还具有较高的导电性,可望用于锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极等。

直径为10nm~20nm的炭纤维在结构上和纳米管的结构相似,使气相生长法代替电弧法制备高纯度的纳米炭管成为可能。总之,高质量的纳米级VGCF的大量制备、充分利用其特性,开发新的应用领域,将是人们为之努力的方向。

5改进流动催化剂法制备的VGCNF

很久以前,人们就发现碳氢气体化合物通过过渡族金属表面催化降解可以析出微米级炭纤维,但直到九十年代才发现此种技术也可用来制备纳米炭纤维和纳米炭管。

本研究小组根据纤维直径大小主要由催化剂颗粒大小决定的这一事实,我们用易挥发的过渡族金属有机化合物析出的Fe、Co、Ni原子可以凝聚成纳米级催化剂颗粒的特点,采用改进的流动催化剂法制备出纯净的纳米炭纤维。如以苯为碳源,以二茂铁为催化剂前驱体,以氢气为载气,在1373K~1473K下成功地制备出直径在5nm~500nm内可控的纳米炭纤维。并且经过一系列的实验研究,发现了一种VGCNF的生长促进剂-含硫化合物,它一方面可以有效地阻止无定形碳、炭黑等杂质的生成,另一方面可以大大增加VGCNF的产量和收率。实验装置如图2。得到的VGCNF外观上有两种形式。一种为薄膜状“织物”,非常薄;一种为块状,有弹性,得到的产物如图3(a),3(b)所示。

实际上这些束状纤维是由许多单壁或者多壁纳米炭管组成的[23]。图5(a)和5(b)是块状产物的SEM和TEM形貌。从SEM图中可以看出块状产物也非常纯净。纤维直径分布比较均一,而且大部分纤维可以观察到中空管的存在,纤维的表面也非常光滑。

用改进的流动催化剂法制备VGCNF不仅设备简单,而且能半连续或连续生产,制备的VGCNF具有直径分布比较均匀、产品纯度高等优点,目前正在深入研究该方法的放大技术。

6小结

VGCNF是一种十分独特的纳米炭材料,具有许多与众不同的特性,如非常小的尺寸、独特的电学性能、特别优良的力学性能及吸附与催化特性。VGCNF具有十分广阔的应用前景,对其进行广泛而深入的基础和应用研究,具有十分重要的科学意义。

参考文献

[1]IijimaS.Helicalmicrotubulesofgraphiticcarbon[J].Nature,1991,354(6348):56

[2]TibbettsGG,DollGL,GorkiewiczDW,etal.Physicalpropertiesofvapor-growncarbonfibers[J].Carbon,1993,31(7):1039

[3]EndoM,TakeuchiK,Koborik,etal.Pyrolyticcarbonnanotubesfromvapor-growncarbonfibers[J].Carbon,1995,33(7):873

[4]刘华.气相生长炭纤维的结构及生长机理的研究[D].硕士毕业论文,沈阳:中科院金属研究所,1985

[5]OberlinA,EndoM,koyamaT.Filamentousgrowthofcarbonthroughbenzenedecomposition[J].JCrystGrowth,1976,32(2):335

[6]RodriguezNM,ChambersA,BakerRTK.CatalyticEngineeringofcarbonnanostructures[J].Langmuir,1995,11:3862

[7]ChambersA,RodriguezNM,BakerRTK.Influenceofcopperonthestructuralcharacteristicsofcarbonnanofibersproducedfromthecobalt-catalyzeddecompositionofethylene[J].JMaterRes,1996,11(2):430

[8]TibbettsGG,GorkiewiczDW.Anewreactorforgrowingcarbonfibersfromliquid-andvapor-phasehydrocarbons[J].Carbon,1993,31(5):809

[9]Yue-YingFan,FengLi,Hui-MingCheng,etal.Preparation,morphologyandmicrostructureofdiameter-controllablevapor-growncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1998,113(8):2342

[10]RodriguezNM.Areviewofcatalyticallygrowncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1993,8(12):3233

[11]KrishnankuttyN,RodriguezNM,BakerRTK.Effectofcopperonthedecompositionofethyleneoveranironcatalyst[J].JCatal,1996,158(1):217

[12]KimMS,RodriguezNM,BakerRTK.Theinterplaybetweensulfuradsorptionandcarbondepositiononcobaltcatalysts[J].JCatal,1993,143(2):449

[13]DownsWB,BakerRTK.PreservingcarbonfiberstrengthduringCVDofcatalyticcarbonfilaments[A].Extendedabstractsof20thBiennialConferenceonCarbon[C].SantaBarbara,CA,1991.318

工民建毕业论文范文第9篇

炭纤维是一种主要以sp2杂化形成的一维结构炭材料。根据其合成方式和直径不同可分为:有机前躯体炭纤维(PAN基、粘胶丝基、沥青基炭纤维)、气相生长炭纤维(Vapor-growncarbonfiber简称VGCF)、气相生长纳米炭纤维(Vapor-growncarbonnanofiber简称VGCNF)、炭纳米管(carbonnanotube简称CNT),如图1所示。自从1991年Iijima[1]发现纳米炭管以来,由于其特殊的物理性能和力学性能而引起科学家们的广泛兴趣,同时也促进了气相生长炭纤维在纳米尺度上即气相生长纳米炭纤维的研究。

气相生长纳米炭纤维一般以过渡族金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂,以低碳烃化合物为碳源,氢气为载气,在873K~1473K下生成的一种纳米尺度炭纤维。它与一般气相生长炭纤维(VGCF)所不同的是,纳米炭纤维除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比强度、高导电等性能外,还具有缺陷数量非常少、比表面积大、导电性能好、结构致密等优点,可望用于催化剂和催化剂载体、锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极、高效吸附剂、分离剂、结构增强材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,发现小直径气相生长炭纤维的强度比大直径的强度要大。

Endo[3]用透射电镜观察到气相生长法热解生成的炭纳米管和电弧法生成的炭纳米管的结构完全相同。所有这些,都使气相生长纳米炭纤维的研制工作进入了一个新阶段。

另外,从图1的直径分布来看,纳米炭纤维处于普通气相生长炭纤维和纳米炭管之间,这决定了纳米炭纤维的结构和性能处于普通炭纤维和纳米炭管的过渡状态,因而,研究普通炭纤维、纳米炭纤维、纳米炭管的结构和性能的差异将具有重要的意义。

2气相生长纳米炭纤维的制备方法与影响因素

刘华的实验结果表明VGCF的强度随着直径的减小而急剧增大[4]。Tibbetts[2]在研究VGCF的物理特性时,也预测小直径的VGCF要比大直径的VGCF强度要大得多。由于VGCF的直径主要是由催化剂颗粒的大小来决定的[5],因此大批量生产VGCNF的关键问题是催化剂颗粒的细化。

目前,VGCNF的制备主要有三种方法:基体法[6,7]、喷淋法或者流动催化剂法[8]和改进的流动催化剂法[9]。所谓的基体法是将石墨或陶瓷作基体,施以纳米级催化剂颗粒做“种籽”,高温下通入碳氢气体化合物,在催化剂的作用下碳氢气体分解并在催化剂颗粒的一侧析出纳米级纤维状炭。例如,Rodriguez[10]在基体上喷洒超细催化剂粉末,即用所谓的基体法高温降解碳氢化合物气体制备出50nm~80nm的VGCNF。这种基体催化剂方法可以制备出高质量的VGCNF。但是,超细催化剂颗粒的制备非常困难,在基体上喷洒不均匀,而且纳米炭纤维只在有催化剂的基体上生长,因而产量不高,不可能工业化生产。Tibbetts[8]用喷淋法或者流动催化剂法在一个垂直的炉子里成功地制备出了50nm~100nm的VGCNF。虽然这种方法提供了大量制备VGCNF的可能性,但是由于催化剂与碳氢气体化合物的比例难以优化,喷洒过程中铁颗粒分布不均匀,且喷洒的催化剂颗粒很难以纳米级形式存在,因此在制备纤维的过程中纳米级纤维所占比例少,而且总是伴有大量的炭黑生成。

为了解决以上两种方法的不足,充分利用基体法和喷淋法各自的优点,本研究小组用改进的气相流动催化剂法,在水应炉里,生长出10nm~100nm的VGCNF[9]。改进的流动催化剂法的主要特征是,催化剂并不是附着在基体上,也不象制备VGCNF所用的喷淋法或者流动催化剂法,将催化剂前驱体溶解在碳源溶液中,而是以气体形式同碳氢气体一起引入反应室,经过不同温区完成催化剂和碳氢气体的分解,分解的催化剂原子逐渐聚集成纳米级颗粒,因此分解的碳原子在催化剂上将会以纳米级形式析出纤维状炭。由于从有机化合物分解出的催化剂颗粒可以分布在三维空间内,因此其单位时间内产量可以很大,可连续生产,有利于工业化生产。

影响气相生长炭纤维的因素很多,研究也较充分,如氢气的纯度、碳氢气体化合物的分压、氢气和碳氢气体化合物的比例、反应温度、催化剂(颗粒大小、形状、结晶构造)的选取、气体的流量、微量元素的添加(如S)等都会影响到VGCF的生长。由于VGCNF和VGCF一样也是双层结构,即由两种不同结构的炭组成,内部是结晶程度比较好、具有理想石墨结构、中间空心的初期纤维;外层是结晶程度比较差、具有乱层结构的热解炭层[9]。因此,影响气相生长炭纤维的因素,也将影响着VGCNF的生长。

(1)氢气除了作载气外,还用以将Fe、Co、Ni等的金属化合物还原成为起催化作用的Fe、Co、Ni等单质。另外,还具有下列作用:(a)H2在金属表面上的化学吸附可以阻止石墨炭层的凝聚反应;(b)H2在金属表面上的化学吸附也可以弱化金属与金属间的结合力,使金属颗粒的大小适合于生长炭纤维[10];(c)H2的存在也可以使催化剂颗粒重构,以形成可以大量吸附碳氢化合物的表面[11]。

(2)其它元素如硫的加入对VGCF的生长也产生很大影响,Kim[12]在研究硫的吸附与碳在Co做催化剂析出时的相关作用时发现:少量的硫可以促进金属表面的重构,防止催化剂失活。硫量过大,则会生成过多的硫化物,抑制催化剂的催化活性。另外,少量的硫也可以促进催化剂颗粒分裂,这对于生长高质量的纳米级VGCF具有非常重要的作用。

(3)为了高效率生长VGCNF,催化剂一直是研究的热点。Baker发现在铁磁性金属中添加第二种金属可以改变炭纤维的生长特性,产生非常高的有序结构[13],生长多种形态的炭纤维。而且可以减少催化剂颗粒直径,VGCF的产量和生长速率也有所提高[14]。人们也发现往过渡族金属(Fe、Co、Ni)中引入第二种金属同样也能影响VGCNF的形貌和特性[6,7].Chambers等在研究往Co里加入Cu对VGCNF的结构和性能的影响后,发现所制备的VGCNF具有非常高的结晶性[7]。

另外,Rodriguez[6]用纯铁作催化剂制备出石墨片层平行于纤维轴向的ribbon型的纳米炭纤维;用Fe-Cu(7:3)作催化剂制备出石墨片层与纤维轴向呈一定角度的herringbone型的纳米炭纤维;用硅基铁作催化剂制备出石墨片层垂直于纤维轴向的纳米炭纤维。所有这些现象都说明了催化剂颗粒的特性影响着纳米炭纤维的生长。

总之,氢气的分压、催化剂的选取、碳氢化合物的流量、微量元素的加入都会影响炭纤维的生长,对于VGCNF的制备,所有这些因素都必须加以考虑。

3气相生长纳米炭纤维的生长机理

一般认为,VGCNF与VGCF一样是由两种不同结构的炭组成的,内层是结晶比较好的石墨片层结构(即纳米炭管),外层是一层很薄的热解炭,中间是中空管。这些结构特性决定了VGCNF两个不同的生长历程。即先是在催化剂表面气相生长纳米纤维,然后是在其上面热解炭沉积过程。其中,在催化剂表面气相生长纳米炭纤维可以分为以下几个过程:

(1)碳氢气体化合物在催化剂表面的吸附;

(2)吸附的碳氢化合物催化热解并析出碳;

(3)碳在催化剂颗粒中的扩散;

(4)碳在催化剂颗粒另一侧的析出,纤维生长;

(5)催化剂颗粒失活,纤维停止生长。

目前,世界各国的科学家对VGCNF的生长机理还没有一个统一的认识,在许多方面还有争议。

例如:碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力;真正起催化作用的是金属单质还是金属碳化物至今也是一个争论的焦点。

Oberlin[5]用Fe-苯-H2体系生成了VGCF,并对催化剂颗粒的电子衍射进行分析,发现有渗碳体Fe3C的存在。Audier[15]用选区电子衍射技术也发现了Fe5C2和Fe3C的存在。Baker[16]在研究了各种Fe的氧化物和碳化物的反应活性之后不同意渗碳体有催化活性的观点。当用很高浓度的渗碳体做催化剂时,没有发现炭纤维生长。

Yang在研究H2对碳降解的作用时发现,Fe3C表面对苯的热解无活性,通H2后恢复了金属性,则生长炭纤维的活性也恢复了。尽管金属碳化物有催化活性的说法与实验结果不符合,但碳化物的表面作用不可忽视。

另外,碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力也是一个争论的焦点。最初,Baker[16]假定碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力的。碳氢气体化合物在催化剂颗粒一侧放热分解,而在另一侧吸热析出。这样,就在催化剂颗粒中存在一个温度差,从碳氢气体化合物分解出的碳原子在这种温度梯度的作用下从催化剂颗粒的另一侧析出,生长炭纤维。

而Holstein[18]则认为碳在催化剂颗粒中的扩散是等温扩散,是靠浓度梯度为推动力的。Rostrup-Nielsen和Trimm[19]也认为碳在催化剂颗粒中的扩散是靠浓度梯度为推动力的。Holstein和Boudart[20]通过计算得出当金属催化剂表面发生放热反应的时候,在气体/金属界面和金属/纤维界面所产生的温度差小于0.1K可以忽略。另外,Rostrup-Nielsen[19,21]也发现在催化剂颗粒表面发生吸热反应的纤维生长。因此,他们认为碳在催化剂颗粒的扩散是靠浓度梯度为推动力而不是靠温度梯度为推动力的。不论靠什么作推动力,炭纤维的生长速度主要由碳原子在催化剂颗粒中的扩散速率决定,则是不容置疑的[18]。当催化剂表面被热解碳完全覆盖而失去催化活性时,纤维就停止生长。

对于碳氢气体化合物催化热解析出碳和催化剂失活的问题,许多科学家研究了金属与气体的界面反应。碳作为碳氢气体热解的最终产物有三种聚集状态:颗粒、片状及纤维状。随着反应条件不同,三种形态所占的比例将有所变化。当碳氢气体分子与催化剂颗粒相撞时,碳-氢、碳-碳键被削弱,再与气氛中的氢作用,各原子将重新组合,有人认为这时将产生一种活性很高的过渡态碳原子[22],它继续变化的方向有以下几个:

(1)再与吸附在铁表面的氢和碳氢化合物结合;

(2)与同类碳原子相连形成表面包覆碳;

(3)进行催化剂体内扩散;

(4)析出、连续长出炭纤维;

其中(2)与催化剂失活有关。

尽管上述生长过程,为典型的晶须状纤维提供了一个合理的解释,但对于分叉状、多方向状、螺旋状VGCF却不能自圆其说。对于VGCF的分叉现象,可能是由于碳以固态形式从催化剂中析出,这会对催化剂颗粒产生排挤力,这种排挤作用可能会使催化剂颗粒分裂为两个或更多的小颗粒,这些小颗粒对纤维的生长仍然起着催化作用,结果导致了VGCF的分叉。

对于双向状、多方向状、螺旋状VGCF的生长机理,人们还没有统一和明确的认识。目前也仅仅是一些推测,认为氢气和第二种金属的加入,会使催化剂颗粒重构,形成适于生长VGCF的多个晶面[15],然后是碳原子在颗粒中的扩散,在晶面上析出,生长VGCF。气相生长炭纤维尽管有大约二十年的研究和发展历史,但由于其生长过程的复杂性,人们对其生长机理的认识还远未完成,随着实验技术的发展,认识将更加深入。

4气相生长纳米炭纤维的性能及应用前景

作为一维结构的VGCNF具有许多优越的性能,因此它的潜在应用十分广阔。

由于VGCNF的缺陷数量很少、结构致密,所以VGCNF具有高强度、高比模量的力学性能,其强度比普通VGCF大。并且VGCNF具有直径小、长径比大的特点,因此可以用于高级复合材料的增强体,也可以用于航空、航天、环境、工民建材料及日常生活用品及其它高科技领域。

VGCNF表面具有分子级细孔,内部也具有细孔,比表面积大,气体可以在VGCNF中凝聚,因此可以吸附大量气体,是极具潜力的储氢材料,也可用作高效吸附剂、催化剂和催化剂载体。

另外,纳米炭纤维还具有较高的导电性,可望用于锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极等。

直径为10nm~20nm的炭纤维在结构上和纳米管的结构相似,使气相生长法代替电弧法制备高纯度的纳米炭管成为可能。总之,高质量的纳米级VGCF的大量制备、充分利用其特性,开发新的应用领域,将是人们为之努力的方向。

5改进流动催化剂法制备的VGCNF

很久以前,人们就发现碳氢气体化合物通过过渡族金属表面催化降解可以析出微米级炭纤维,但直到九十年代才发现此种技术也可用来制备纳米炭纤维和纳米炭管。

本研究小组根据纤维直径大小主要由催化剂颗粒大小决定的这一事实,我们用易挥发的过渡族金属有机化合物析出的Fe、Co、Ni原子可以凝聚成纳米级催化剂颗粒的特点,采用改进的流动催化剂法制备出纯净的纳米炭纤维。如以苯为碳源,以二茂铁为催化剂前驱体,以氢气为载气,在1373K~1473K下成功地制备出直径在5nm~500nm内可控的纳米炭纤维。并且经过一系列的实验研究,发现了一种VGCNF的生长促进剂-含硫化合物,它一方面可以有效地阻止无定形碳、炭黑等杂质的生成,另一方面可以大大增加VGCNF的产量和收率。实验装置如图2。得到的VGCNF外观上有两种形式。一种为薄膜状“织物”,非常薄;一种为块状,有弹性,得到的产物如图3(a),3(b)所示。

实际上这些束状纤维是由许多单壁或者多壁纳米炭管组成的[23]。图5(a)和5(b)是块状产物的SEM和TEM形貌。从SEM图中可以看出块状产物也非常纯净。纤维直径分布比较均一,而且大部分纤维可以观察到中空管的存在,纤维的表面也非常光滑。

用改进的流动催化剂法制备VGCNF不仅设备简单,而且能半连续或连续生产,制备的VGCNF具有直径分布比较均匀、产品纯度高等优点,目前正在深入研究该方法的放大技术。

6小结

VGCNF是一种十分独特的纳米炭材料,具有许多与众不同的特性,如非常小的尺寸、独特的电学性能、特别优良的力学性能及吸附与催化特性。VGCNF具有十分广阔的应用前景,对其进行广泛而深入的基础和应用研究,具有十分重要的科学意义。

参考文献

[1]IijimaS.Helicalmicrotubulesofgraphiticcarbon[J].Nature,1991,354(6348):56

[2]TibbettsGG,DollGL,GorkiewiczDW,etal.Physicalpropertiesofvapor-growncarbonfibers[J].Carbon,1993,31(7):1039

[3]EndoM,TakeuchiK,Koborik,etal.Pyrolyticcarbonnanotubesfromvapor-growncarbonfibers[J].Carbon,1995,33(7):873

[4]刘华.气相生长炭纤维的结构及生长机理的研究[D].硕士毕业论文,沈阳:中科院金属研究所,1985

[5]OberlinA,EndoM,koyamaT.Filamentousgrowthofcarbonthroughbenzenedecomposition[J].JCrystGrowth,1976,32(2):335

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[7]ChambersA,RodriguezNM,BakerRTK.Influenceofcopperonthestructuralcharacteristicsofcarbonnanofibersproducedfromthecobalt-catalyzeddecompositionofethylene[J].JMaterRes,1996,11(2):430

[8]TibbettsGG,GorkiewiczDW.Anewreactorforgrowingcarbonfibersfromliquid-andvapor-phasehydrocarbons[J].Carbon,1993,31(5):809

[9]Yue-YingFan,FengLi,Hui-MingCheng,etal.Preparation,morphologyandmicrostructureofdiameter-controllablevapor-growncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1998,113(8):2342

[10]RodriguezNM.Areviewofcatalyticallygrowncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1993,8(12):3233

[11]KrishnankuttyN,RodriguezNM,BakerRTK.Effectofcopperonthedecompositionofethyleneoveranironcatalyst[J].JCatal,1996,158(1):217

[12]KimMS,RodriguezNM,BakerRTK.Theinterplaybetweensulfuradsorptionandcarbondepositiononcobaltcatalysts[J].JCatal,1993,143(2):449

[13]DownsWB,BakerRTK.PreservingcarbonfiberstrengthduringCVDofcatalyticcarbonfilaments[A].Extendedabstractsof20thBiennialConferenceonCarbon[C].SantaBarbara,CA,1991.318

工民建毕业论文范文第10篇

炭纤维是一种主要以sp2杂化形成的一维结构炭材料。根据其合成方式和直径不同可分为:有机前躯体炭纤维(PAN基、粘胶丝基、沥青基炭纤维)、气相生长炭纤维(Vapor-growncarbonfiber简称VGCF)、气相生长纳米炭纤维(Vapor-growncarbonnanofiber简称VGCNF)、炭纳米管(carbonnanotube简称CNT),如图1所示。自从1991年Iijima[1]发现纳米炭管以来,由于其特殊的物理性能和力学性能而引起科学家们的广泛兴趣,同时也促进了气相生长炭纤维在纳米尺度上即气相生长纳米炭纤维的研究。

气相生长纳米炭纤维一般以过渡族金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂,以低碳烃化合物为碳源,氢气为载气,在873K~1473K下生成的一种纳米尺度炭纤维。它与一般气相生长炭纤维(VGCF)所不同的是,纳米炭纤维除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比强度、高导电等性能外,还具有缺陷数量非常少、比表面积大、导电性能好、结构致密等优点,可望用于催化剂和催化剂载体、锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极、高效吸附剂、分离剂、结构增强材料等。Tibbetts[2]在研究了VGCF的物理特性以后,发现小直径气相生长炭纤维的强度比大直径的强度要大。

Endo[3]用透射电镜观察到气相生长法热解生成的炭纳米管和电弧法生成的炭纳米管的结构完全相同。所有这些,都使气相生长纳米炭纤维的研制工作进入了一个新阶段。

另外,从图1的直径分布来看,纳米炭纤维处于普通气相生长炭纤维和纳米炭管之间,这决定了纳米炭纤维的结构和性能处于普通炭纤维和纳米炭管的过渡状态,因而,研究普通炭纤维、纳米炭纤维、纳米炭管的结构和性能的差异将具有重要的意义。

2气相生长纳米炭纤维的制备方法与影响因素

刘华的实验结果表明VGCF的强度随着直径的减小而急剧增大[4]。Tibbetts[2]在研究VGCF的物理特性时,也预测小直径的VGCF要比大直径的VGCF强度要大得多。由于VGCF的直径主要是由催化剂颗粒的大小来决定的[5],因此大批量生产VGCNF的关键问题是催化剂颗粒的细化。

目前,VGCNF的制备主要有三种方法:基体法[6,7]、喷淋法或者流动催化剂法[8]和改进的流动催化剂法[9]。所谓的基体法是将石墨或陶瓷作基体,施以纳米级催化剂颗粒做“种籽”,高温下通入碳氢气体化合物,在催化剂的作用下碳氢气体分解并在催化剂颗粒的一侧析出纳米级纤维状炭。例如,Rodriguez[10]在基体上喷洒超细催化剂粉末,即用所谓的基体法高温降解碳氢化合物气体制备出50nm~80nm的VGCNF。这种基体催化剂方法可以制备出高质量的VGCNF。但是,超细催化剂颗粒的制备非常困难,在基体上喷洒不均匀,而且纳米炭纤维只在有催化剂的基体上生长,因而产量不高,不可能工业化生产。Tibbetts[8]用喷淋法或者流动催化剂法在一个垂直的炉子里成功地制备出了50nm~100nm的VGCNF。虽然这种方法提供了大量制备VGCNF的可能性,但是由于催化剂与碳氢气体化合物的比例难以优化,喷洒过程中铁颗粒分布不均匀,且喷洒的催化剂颗粒很难以纳米级形式存在,因此在制备纤维的过程中纳米级纤维所占比例少,而且总是伴有大量的炭黑生成。

为了解决以上两种方法的不足,充分利用基体法和喷淋法各自的优点,本研究小组用改进的气相流动催化剂法,在水应炉里,生长出10nm~100nm的VGCNF[9]。改进的流动催化剂法的主要特征是,催化剂并不是附着在基体上,也不象制备VGCNF所用的喷淋法或者流动催化剂法,将催化剂前驱体溶解在碳源溶液中,而是以气体形式同碳氢气体一起引入反应室,经过不同温区完成催化剂和碳氢气体的分解,分解的催化剂原子逐渐聚集成纳米级颗粒,因此分解的碳原子在催化剂上将会以纳米级形式析出纤维状炭。由于从有机化合物分解出的催化剂颗粒可以分布在三维空间内,因此其单位时间内产量可以很大,可连续生产,有利于工业化生产。

影响气相生长炭纤维的因素很多,研究也较充分,如氢气的纯度、碳氢气体化合物的分压、氢气和碳氢气体化合物的比例、反应温度、催化剂(颗粒大小、形状、结晶构造)的选取、气体的流量、微量元素的添加(如S)等都会影响到VGCF的生长。由于VGCNF和VGCF一样也是双层结构,即由两种不同结构的炭组成,内部是结晶程度比较好、具有理想石墨结构、中间空心的初期纤维;外层是结晶程度比较差、具有乱层结构的热解炭层[9]。因此,影响气相生长炭纤维的因素,也将影响着VGCNF的生长。

(1)氢气除了作载气外,还用以将Fe、Co、Ni等的金属化合物还原成为起催化作用的Fe、Co、Ni等单质。另外,还具有下列作用:(a)H2在金属表面上的化学吸附可以阻止石墨炭层的凝聚反应;(b)H2在金属表面上的化学吸附也可以弱化金属与金属间的结合力,使金属颗粒的大小适合于生长炭纤维[10];(c)H2的存在也可以使催化剂颗粒重构,以形成可以大量吸附碳氢化合物的表面[11]。

(2)其它元素如硫的加入对VGCF的生长也产生很大影响,Kim[12]在研究硫的吸附与碳在Co做催化剂析出时的相关作用时发现:少量的硫可以促进金属表面的重构,防止催化剂失活。硫量过大,则会生成过多的硫化物,抑制催化剂的催化活性。另外,少量的硫也可以促进催化剂颗粒分裂,这对于生长高质量的纳米级VGCF具有非常重要的作用。

(3)为了高效率生长VGCNF,催化剂一直是研究的热点。Baker发现在铁磁性金属中添加第二种金属可以改变炭纤维的生长特性,产生非常高的有序结构[13],生长多种形态的炭纤维。而且可以减少催化剂颗粒直径,VGCF的产量和生长速率也有所提高[14]。人们也发现往过渡族金属(Fe、Co、Ni)中引入第二种金属同样也能影响VGCNF的形貌和特性[6,7].Chambers等在研究往Co里加入Cu对VGCNF的结构和性能的影响后,发现所制备的VGCNF具有非常高的结晶性[7]。

另外,Rodriguez[6]用纯铁作催化剂制备出石墨片层平行于纤维轴向的ribbon型的纳米炭纤维;用Fe-Cu(7:3)作催化剂制备出石墨片层与纤维轴向呈一定角度的herringbone型的纳米炭纤维;用硅基铁作催化剂制备出石墨片层垂直于纤维轴向的纳米炭纤维。所有这些现象都说明了催化剂颗粒的特性影响着纳米炭纤维的生长。

总之,氢气的分压、催化剂的选取、碳氢化合物的流量、微量元素的加入都会影响炭纤维的生长,对于VGCNF的制备,所有这些因素都必须加以考虑。

3气相生长纳米炭纤维的生长机理

一般认为,VGCNF与VGCF一样是由两种不同结构的炭组成的,内层是结晶比较好的石墨片层结构(即纳米炭管),外层是一层很薄的热解炭,中间是中空管。这些结构特性决定了VGCNF两个不同的生长历程。即先是在催化剂表面气相生长纳米纤维,然后是在其上面热解炭沉积过程。其中,在催化剂表面气相生长纳米炭纤维可以分为以下几个过程:

(1)碳氢气体化合物在催化剂表面的吸附;

(2)吸附的碳氢化合物催化热解并析出碳;

(3)碳在催化剂颗粒中的扩散;

(4)碳在催化剂颗粒另一侧的析出,纤维生长;

(5)催化剂颗粒失活,纤维停止生长。

目前,世界各国的科学家对VGCNF的生长机理还没有一个统一的认识,在许多方面还有争议。

例如:碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力;真正起催化作用的是金属单质还是金属碳化物至今也是一个争论的焦点。

Oberlin[5]用Fe-苯-H2体系生成了VGCF,并对催化剂颗粒的电子衍射进行分析,发现有渗碳体Fe3C的存在。Audier[15]用选区电子衍射技术也发现了Fe5C2和Fe3C的存在。Baker[16]在研究了各种Fe的氧化物和碳化物的反应活性之后不同意渗碳体有催化活性的观点。当用很高浓度的渗碳体做催化剂时,没有发现炭纤维生长。

Yang在研究H2对碳降解的作用时发现,Fe3C表面对苯的热解无活性,通H2后恢复了金属性,则生长炭纤维的活性也恢复了。尽管金属碳化物有催化活性的说法与实验结果不符合,但碳化物的表面作用不可忽视。

另外,碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力还是靠浓度梯度为推动力也是一个争论的焦点。最初,Baker[16]假定碳在催化剂颗粒中的扩散是靠温度梯度为推动力的。碳氢气体化合物在催化剂颗粒一侧放热分解,而在另一侧吸热析出。这样,就在催化剂颗粒中存在一个温度差,从碳氢气体化合物分解出的碳原子在这种温度梯度的作用下从催化剂颗粒的另一侧析出,生长炭纤维。

而Holstein[18]则认为碳在催化剂颗粒中的扩散是等温扩散,是靠浓度梯度为推动力的。Rostrup-Nielsen和Trimm[19]也认为碳在催化剂颗粒中的扩散是靠浓度梯度为推动力的。Holstein和Boudart[20]通过计算得出当金属催化剂表面发生放热反应的时候,在气体/金属界面和金属/纤维界面所产生的温度差小于0.1K可以忽略。另外,Rostrup-Nielsen[19,21]也发现在催化剂颗粒表面发生吸热反应的纤维生长。因此,他们认为碳在催化剂颗粒的扩散是靠浓度梯度为推动力而不是靠温度梯度为推动力的。不论靠什么作推动力,炭纤维的生长速度主要由碳原子在催化剂颗粒中的扩散速率决定,则是不容置疑的[18]。当催化剂表面被热解碳完全覆盖而失去催化活性时,纤维就停止生长。

对于碳氢气体化合物催化热解析出碳和催化剂失活的问题,许多科学家研究了金属与气体的界面反应。碳作为碳氢气体热解的最终产物有三种聚集状态:颗粒、片状及纤维状。随着反应条件不同,三种形态所占的比例将有所变化。当碳氢气体分子与催化剂颗粒相撞时,碳-氢、碳-碳键被削弱,再与气氛中的氢作用,各原子将重新组合,有人认为这时将产生一种活性很高的过渡态碳原子[22],它继续变化的方向有以下几个:

(1)再与吸附在铁表面的氢和碳氢化合物结合;

(2)与同类碳原子相连形成表面包覆碳;

(3)进行催化剂体内扩散;

(4)析出、连续长出炭纤维;

其中(2)与催化剂失活有关。

尽管上述生长过程,为典型的晶须状纤维提供了一个合理的解释,但对于分叉状、多方向状、螺旋状VGCF却不能自圆其说。对于VGCF的分叉现象,可能是由于碳以固态形式从催化剂中析出,这会对催化剂颗粒产生排挤力,这种排挤作用可能会使催化剂颗粒分裂为两个或更多的小颗粒,这些小颗粒对纤维的生长仍然起着催化作用,结果导致了VGCF的分叉。

对于双向状、多方向状、螺旋状VGCF的生长机理,人们还没有统一和明确的认识。目前也仅仅是一些推测,认为氢气和第二种金属的加入,会使催化剂颗粒重构,形成适于生长VGCF的多个晶面[15],然后是碳原子在颗粒中的扩散,在晶面上析出,生长VGCF。气相生长炭纤维尽管有大约二十年的研究和发展历史,但由于其生长过程的复杂性,人们对其生长机理的认识还远未完成,随着实验技术的发展,认识将更加深入。

4气相生长纳米炭纤维的性能及应用前景

作为一维结构的VGCNF具有许多优越的性能,因此它的潜在应用十分广阔。

由于VGCNF的缺陷数量很少、结构致密,所以VGCNF具有高强度、高比模量的力学性能,其强度比普通VGCF大。并且VGCNF具有直径小、长径比大的特点,因此可以用于高级复合材料的增强体,也可以用于航空、航天、环境、工民建材料及日常生活用品及其它高科技领域。

VGCNF表面具有分子级细孔,内部也具有细孔,比表面积大,气体可以在VGCNF中凝聚,因此可以吸附大量气体,是极具潜力的储氢材料,也可用作高效吸附剂、催化剂和催化剂载体。

另外,纳米炭纤维还具有较高的导电性,可望用于锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极等。

直径为10nm~20nm的炭纤维在结构上和纳米管的结构相似,使气相生长法代替电弧法制备高纯度的纳米炭管成为可能。总之,高质量的纳米级VGCF的大量制备、充分利用其特性,开发新的应用领域,将是人们为之努力的方向。

5改进流动催化剂法制备的VGCNF

很久以前,人们就发现碳氢气体化合物通过过渡族金属表面催化降解可以析出微米级炭纤维,但直到九十年代才发现此种技术也可用来制备纳米炭纤维和纳米炭管。

本研究小组根据纤维直径大小主要由催化剂颗粒大小决定的这一事实,我们用易挥发的过渡族金属有机化合物析出的Fe、Co、Ni原子可以凝聚成纳米级催化剂颗粒的特点,采用改进的流动催化剂法制备出纯净的纳米炭纤维。如以苯为碳源,以二茂铁为催化剂前驱体,以氢气为载气,在1373K~1473K下成功地制备出直径在5nm~500nm内可控的纳米炭纤维。并且经过一系列的实验研究,发现了一种VGCNF的生长促进剂-含硫化合物,它一方面可以有效地阻止无定形碳、炭黑等杂质的生成,另一方面可以大大增加VGCNF的产量和收率。实验装置如图2。得到的VGCNF外观上有两种形式。一种为薄膜状“织物”,非常薄;一种为块状,有弹性,得到的产物如图3(a),3(b)所示。

实际上这些束状纤维是由许多单壁或者多壁纳米炭管组成的[23]。图5(a)和5(b)是块状产物的SEM和TEM形貌。从SEM图中可以看出块状产物也非常纯净。纤维直径分布比较均一,而且大部分纤维可以观察到中空管的存在,纤维的表面也非常光滑。

用改进的流动催化剂法制备VGCNF不仅设备简单,而且能半连续或连续生产,制备的VGCNF具有直径分布比较均匀、产品纯度高等优点,目前正在深入研究该方法的放大技术。

6小结

VGCNF是一种十分独特的纳米炭材料,具有许多与众不同的特性,如非常小的尺寸、独特的电学性能、特别优良的力学性能及吸附与催化特性。VGCNF具有十分广阔的应用前景,对其进行广泛而深入的基础和应用研究,具有十分重要的科学意义。

参考文献

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[5]OberlinA,EndoM,koyamaT.Filamentousgrowthofcarbonthroughbenzenedecomposition[J].JCrystGrowth,1976,32(2):335

[6]RodriguezNM,ChambersA,BakerRTK.CatalyticEngineeringofcarbonnanostructures[J].Langmuir,1995,11:3862

[7]ChambersA,RodriguezNM,BakerRTK.Influenceofcopperonthestructuralcharacteristicsofcarbonnanofibersproducedfromthecobalt-catalyzeddecompositionofethylene[J].JMaterRes,1996,11(2):430

[8]TibbettsGG,GorkiewiczDW.Anewreactorforgrowingcarbonfibersfromliquid-andvapor-phasehydrocarbons[J].Carbon,1993,31(5):809

[9]Yue-YingFan,FengLi,Hui-MingCheng,etal.Preparation,morphologyandmicrostructureofdiameter-controllablevapor-growncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1998,113(8):2342

[10]RodriguezNM.Areviewofcatalyticallygrowncarbonnanofibers[J].JMaterRes,1993,8(12):3233

[11]KrishnankuttyN,RodriguezNM,BakerRTK.Effectofcopperonthedecompositionofethyleneoveranironcatalyst[J].JCatal,1996,158(1):217

[12]KimMS,RodriguezNM,BakerRTK.Theinterplaybetweensulfuradsorptionandcarbondepositiononcobaltcatalysts[J].JCatal,1993,143(2):449

[13]DownsWB,BakerRTK.PreservingcarbonfiberstrengthduringCVDofcatalyticcarbonfilaments[A].Extendedabstractsof20thBiennialConferenceonCarbon[C].SantaBarbara,CA,1991.318

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