科创融汇:思维碰撞 科研启航 全面提升学生综合素养

发布日期:2024-11-29访问次数:227

土木工程学院 李涛 讲师

科研成果简介:本案例基于与中建八局第三建设有限公司的校企合作课题《基于磷酸镁水泥-钢结构防腐防火一体化的材料制备、耐久性和施工关键技术研究》开展一系列研究。该课题主要是针对现有钢结构的抗火和防腐处理施工工艺及特性进行改善,目前无论是采用有机涂料还是无机涂料进行钢结构抗火和防腐处理都是分开的,即抗火和防腐处理是相互独立的施工工艺。先在钢结构表面先进行防腐涂层,再在防腐涂层基础上设置抗火涂层,存在施工工艺复杂、施工周期长、相容性差等缺点。因此,针对现有钢结构防腐抗火涂料存在缺点,联合中建八局第三建设有限公司共同研发一种多功能无机涂料,该无机涂料需具有优异的抗火和防腐性能以及较强耐候性和耐高温性能。

该项目共培养硕士生1名,本科生5名,发表论文5篇,其中SCI论文4篇;申请专利9项,其中发明专利3项,2项已授权,1项公开实审。基于本项目指导学生参加创新创业项目获批省级项目1项,校院级项目4项;指导学生参加第十四届“桃战杯”中国大学生创业计划竞赛(江苏省)获得铜奖、指导学生参加校级“挑战杯”获得特等奖、参加校级“创新创业大赛”获得一等奖、三等奖。此外,该项目的科研成果在阿里巴巴江苏总部(南京)进行了试点应用。

科创融汇:思维碰撞 科研启航 全面提升学生综合素养

一、以“创”为推动,提升学生创新创业能力

科创融汇的大背景下,通过引导学生深度参与校企合作课题,不仅可为学生搭建理论与实践相结合的平台,而且还激发了学生的创新创业精神和创业能力。积极引导学生通过参与校企合作课题参加学校省级、校级组织的各项赛事,学生在参加第十四届“挑战杯”中国大学生创新创业计划竞赛中江苏选拔赛获得铜奖,校级比赛中荣获特等奖。此外,还获批1项省级创新创业项目立项。学生通过参赛与行业专家交流互动,不仅学习及了解到行业最新动态和发展趋势,而且还拓宽了学生的眼界和视野,为未来的创新创业之路打下坚实的基础。

 
图1 第十四届“挑战杯”中国大学生 创业计划竞赛
图2 省级大创项目立项
图3 校级挑战杯“特等奖”
图4 校级优秀毕业设计

二、以“研”为抓手,培养学生科研精神和思辨能力

在科创融汇的环境下,学生积极主动参与校企合作的课题研究,即学生不是被动接受知识,而是主动探索和实践。学生自发参与教师科研项目,了解行业最新动态(详见图5),提升自身的科研水平。通过参与科研项目、实验设计、数据分析等实践活动,学生不仅能够掌握基本的科研技能,还能在实践中深化对理论知识的理解,提高解决实际问题的能力。此外,学生通过参与科研项目有助于培养学生的团队协作精神和沟通能力。

图5 组织学生学习关于项目的基本知识

科研本就充满挑战和不确定性。参与校企合作课题可让学生亲身体验到科研的艰辛和不易,可培养学生的耐心、毅力和坚持不懈的精神。即使面对失败和挫折时,学生也能够保持积极的心态,通过不断反思和总结经验,同时鼓励学生勇于跳出传统框架的束缚,敢于尝试新的思路和方法。在科研过程中,学生需要不断进行创新性的思考和探索,以找到解决问题的新途径。这种创新思维的培养对于学生未来的职业发展和个人成长都具有重要意义。

学生在参与项目过程中,以第一人申请专利6项,参与论文发表2篇。

 
图6 一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法
图7 一种防腐防火一体化涂层及其应用
图8 一种混凝土粘结强度测试用拉拔检测仪
图9  一种高强混凝土开裂修补用磷酸镁水泥喷涂装置
图10 一种用于磷酸镁防腐涂料的新型添加剂
图11一种磷酸镁防护材料的快速喷涂设备
图12 一种道路修补磷酸镁水泥涂抹装置
图13 一种可调节的防腐材料喷涂装备
图14 学生参与论文发表
图15 学生参与论文发表

三、以“用”为核心,全面提升学生工程素养

科创融汇在全面提升学生的工程素养具有重要的作用,不仅是教育、科技、人才“三位一体”发展的具体体现,也是培养具有创新精神和实践能力的高素质工程人才的关键途径。本案例通过科研与教学相融合,将课题的最新研究成果融入教学,激发学生的学习兴趣和好奇心,使他们积极主动地参与到科研中去,培养学生独立思考以及解决问题的能力。

为进一步加强实践教学,指导教师以及企业导师带领学生将该课题的研究成果在阿里巴巴江苏总部(南京)进行了工程试点应用,通过该项目的实施提升了学生的动手操作能力、团队协作能力以及工程素养。同时也助力了科研成果转化。此外还多次带领学生到不同项目进行参观学习与交流。

 
图14 科研成果在阿里巴巴江苏总部(南京)进行工程试点应用
图15 中建八局第三建设有限公司与三江学院科技研发项目
图16 带领学生到中建八局三公司华泰项目参观学习
图17 带领学生到中建二局项目部参观学习

部分成果列举

1.论文

[1]Tao Li, Xiaohui Xu, Jianming Yang, Yulong He.et al. Effect of fly ash on the rheological properties of potassium magnesium phosphate cement paste[J]. Case Studies in Construction Materials 17 (2022) e01650

[2]Tao Li, Gang Chen, Jianming Yang.et al. Influence of curing conditions on mechanical properties and microstructure of magnesium potassium phosphate cement [J]. Case Studies in Construction Materials 17 (2022) e01264

[3]Yuying Hou, Lin Li, Tao Li. Water-Immersion Stability of Self-Compacting Potassium Magnesium Phosphate Cement Paste [J]. Materials 2023, 16, 2183.

[4]李涛,何昱龙,胡夏闽,等.硫酸盐环境下MKPC浆体干湿循环制度设计及性能评价[J].中国测试,2024,50(1), 69-76.

2.专利

[1]李涛,杨建明,徐晓晖,李元昊等.一种磷酸铵镁基钢基材防腐涂层及其制备方法[P].江苏省:CN202310616083.6,2024-11-05.(发明专利) 

[2]陈刚,李涛,杨建明,等.一种防腐抗火一体化涂料及其应用[P].江苏省:CN115975422B,2023-09-29. (发明专利)

[3]何昱龙,李涛,杨建明等.一种混凝土粘结强度测试用拉拔检测仪[P].江苏省:CN219369533U,2023-07-18.

[4]李涛,何昱龙,胡夏闽等.一种强度检测用混凝土检测装置[P].江苏省:CN219065070U,2023-05-23.

[5]彭思远,李涛,胡夏闽等.一种高强混凝土开裂修补用磷酸镁水泥喷涂装置[P].江苏省:CN218854668U,2023-04-14.

[6]李涛,杨建明,胡夏闽等.一种道路修补夯实装置[P].江苏省:ZL2023 2 1084961.6,2023.11

[7]李元昊,李涛,蒋德权等.一种用于磷酸镁防腐涂料的新型添加剂(公开实审)

[8]李元昊,李涛,蒋德权等.一种磷酸镁防护材料的快速喷涂设备(公开实审)

3.毕业设计

[1]何昱龙.高延性磷酸镁水泥基复合材料设计及优化(毕业论文获校优)

[2]陆跃厂.纤维增强磷酸镁水泥混凝土基本性能研究(毕业论文获校优)

[3]咸涛.磷酸镁水泥混凝土的配合比优化设计(毕业论文获校优)

四、结语

本案例在科创融汇中全面提升学生综合素养方面取得了显著成效。通过科技创新与实践相融合,不仅激发了学生的学习兴趣与创造力,而且显著提升了学生的知识应用能力、动手实践能力及团队合作精神。此外还增强了学生的社会责任感与道德品质。

在科创融汇的实施过程中,我也在思考如何更好地平衡理论与实践、激发学生兴趣积极投入校企合作课题,以及如何更有效地整合资源、提升教师科研和教学水平,以进一步激发学生的潜能,实现综合素养的全面提升。