材料學(xué)科本科生課程設(shè)計(jì)改革的思考

于巖

摘 要 本文簡述了材料類本科生課程設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，指出了需要改革和改進(jìn)的地方，并結(jié)合材料類學(xué)生的特色，主要從課程設(shè)計(jì)的選題和成果評(píng)價(jià)兩個(gè)角度解析了改革的思路，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育。

關(guān)鍵詞 材料學(xué)科 本科生課程設(shè)計(jì) 選題 成果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Thinking on Curriculum Design Reform for Materials Science Undergraduates

YU Yan

(School of Materials Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108)

Abstract This paper briefly describes the status of the material science undergraduate curriculum design, and pointed out the need for reform and improvement, combined with the characteristics of the material class students, mainly from two aspects of the subject matter and outcome evaluation of the curriculum design to resolve the idea of reform, whichstudents creative thinking, to achieve quality education.

Key words material science; curriculum design for undergraduates; topic; evaluation of results

本科生課程設(shè)計(jì)是高等教育質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)內(nèi)容，是實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的組成部分。旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，具備解決工程實(shí)際問題的能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生初步形成大工程意識(shí)，將工程實(shí)際應(yīng)用與管理、經(jīng)濟(jì)、市場、環(huán)境技術(shù)等有機(jī)關(guān)聯(lián)，對(duì)提高本科生知識(shí)、能力及素質(zhì)等具有重要的意義。在新的教育形勢(shì)下，本科生的實(shí)踐教學(xué)和工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)顯得越來越重要，各類人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)性意見中規(guī)定：凡能安排課程設(shè)計(jì)（或大作業(yè)）的課程都應(yīng)該安排課程設(shè)計(jì)，從而提高學(xué)生的實(shí)際實(shí)踐能力，同時(shí)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐的實(shí)際效果，而這種設(shè)計(jì)類的課程和教學(xué)在理工教育中的地位應(yīng)更為突出。

材料學(xué)科的本科生課程設(shè)計(jì)一般為2-3周，時(shí)間視具體情況安排在第6或者第7學(xué)期，在學(xué)生學(xué)完學(xué)科基礎(chǔ)課，并接觸部分專業(yè)課后進(jìn)行。設(shè)計(jì)內(nèi)容一般包含工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)兩大類，與畢業(yè)設(shè)計(jì)不同的是，課程設(shè)計(jì)時(shí)間短，因此要求針對(duì)性強(qiáng)，對(duì)廠房、工藝布局等整體設(shè)計(jì)要求不高。通常的設(shè)計(jì)任務(wù)是針對(duì)一般材料制備加工等過程的具體環(huán)節(jié)，如粉碎、成型、燒成窯爐等所需設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，選型和設(shè)計(jì)。對(duì)材料學(xué)科的學(xué)生而言，通過這樣的課程設(shè)計(jì)，無疑可以使學(xué)生受到有效的訓(xùn)練，深入理解一般材料制備或加工的方式、目的及材料在制備加工過程中發(fā)生的變化，提高他們方案論證、分析比較及使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)等能力，能夠達(dá)到課程設(shè)計(jì)的最初目的。但是在多年的課程設(shè)計(jì)中也暴露出一些問題，主要表現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：

（1）設(shè)計(jì)任務(wù)雷同、枯燥、陳舊，與現(xiàn)實(shí)脫離。以福州大學(xué)材料學(xué)院為例，目前的本科生課程設(shè)計(jì)時(shí)間為2周，將學(xué)生按金屬方向，無機(jī)非金屬方向和高分子方向分為三個(gè)大組，每個(gè)大組再根據(jù)實(shí)際人數(shù)的多少相應(yīng)的分為若干個(gè)小組，以小組為單位，每個(gè)小組有不同的設(shè)計(jì)任務(wù)，各小組設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)內(nèi)容大同小異，如窯爐的設(shè)計(jì)，不同小組之間的差異體現(xiàn)在窯爐工作溫度，內(nèi)腔尺寸，設(shè)計(jì)產(chǎn)量等微小方面，內(nèi)容單調(diào)，缺乏創(chuàng)新，設(shè)計(jì)過程程式化，相似度高，不同小組之間可以相互“借鑒”和“效仿”，有些對(duì)自身要求不高的學(xué)生甚至照搬別人的計(jì)算過程，只需對(duì)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)做很小的數(shù)據(jù)改動(dòng)就能完成任務(wù)，達(dá)不到設(shè)計(jì)的初衷。其次設(shè)計(jì)任務(wù)枯燥與現(xiàn)實(shí)脫離也是難以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的主要原因之一，現(xiàn)代工廠的主要設(shè)備、廠房及工藝管線等都早已高度專業(yè)化和集成化，有專門設(shè)計(jì)公司和設(shè)備生產(chǎn)廠家滿足大部分生產(chǎn)需要，因此就材料類的學(xué)生而言，他們所具備的設(shè)計(jì)知識(shí)和能力與實(shí)際需求而言相距較遠(yuǎn)，換個(gè)角度說，材料類學(xué)生培養(yǎng)的特長和目標(biāo)不應(yīng)該是工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)，而應(yīng)該是根據(jù)他們的專業(yè)特長突出培養(yǎng)他們創(chuàng)造和設(shè)計(jì)新材料的能力。在現(xiàn)在的社會(huì)背景下，本科生課程設(shè)計(jì)的任務(wù)迫切需要改革。

（2）設(shè)計(jì)形式單一，評(píng)價(jià)依據(jù)簡單。目前材料類本科生課程設(shè)計(jì)的成果要求基本還停留在圖紙上，仍然是規(guī)定標(biāo)號(hào)圖紙2-3張，評(píng)價(jià)依據(jù)單一，設(shè)計(jì)成績也是根據(jù)圖紙質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，這樣更多是考察學(xué)生的制圖和繪圖能力，無法考察和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料知識(shí)在設(shè)計(jì)過程中的作用，無法體現(xiàn)設(shè)計(jì)成果的多樣性，與人才培養(yǎng)的目標(biāo)相偏離，因此本科生課程設(shè)計(jì)的改革越來越必要。

針對(duì)以上問題，作者認(rèn)為材料類本科生課程設(shè)計(jì)應(yīng)從他們的特長出發(fā)，強(qiáng)調(diào)并突出他們的材料研發(fā)及性能檢測的優(yōu)勢(shì)，下面主要從選題、成果評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)的組織形式等方面淺談自己對(duì)改革的一點(diǎn)看法。

1 結(jié)合不同的設(shè)計(jì)任務(wù)，從源頭上保證選題創(chuàng)新

給學(xué)生下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)的過程實(shí)際上也是設(shè)計(jì)選題的過程，選題時(shí)在遵循一般原則的基礎(chǔ)上，還應(yīng)特別注意課題任務(wù)的創(chuàng)新性、趣味性和實(shí)用性，應(yīng)結(jié)合下述幾點(diǎn)原則，搭建有利于課程設(shè)計(jì)工作中師生互動(dòng)、教學(xué)相長、行之有效的研究平臺(tái)，從而提高本科生參與科研工作的熱情，培養(yǎng)他們的科研能力與應(yīng)用技能，使他們能盡快成長為能夠承擔(dān)科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)任務(wù)的專業(yè)技術(shù)人才。

（1）選題應(yīng)結(jié)合科研、生產(chǎn)一線或?qū)嶒?yàn)室建設(shè)的實(shí)際任務(wù)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要，做到真題真做。指導(dǎo)教師可視工作量的大小將各類課題分解為若干個(gè)子課題，再將不同子課題布置給學(xué)生。從源頭上調(diào)動(dòng)指導(dǎo)教師和學(xué)生參與的積極性，學(xué)生自身價(jià)值在設(shè)計(jì)過程中也能得到充分體現(xiàn)，能提高他們的自我滿足感。同時(shí)，對(duì)指導(dǎo)教師來說，他們的科研任務(wù)、生產(chǎn)一線的具體任務(wù)及其他工作任務(wù)有了踐行者，可以成為強(qiáng)有力的助手，達(dá)到事半功倍的效果。

（2）考慮學(xué)生的興趣愛好、能力大小，工作后所要從事的領(lǐng)域或讀研時(shí)所要研究的方向，選擇合適的課程設(shè)計(jì)題目，題目可由指導(dǎo)教師指定或?qū)W生自選。提倡創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自選題目，但自選題目須經(jīng)指導(dǎo)教師審定，題目要有趣味性，有實(shí)用價(jià)值，并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。鼓勵(lì)學(xué)生做他們興趣的課題，或者做讓學(xué)生切實(shí)受益的事情是達(dá)到最優(yōu)化的理想途徑。

（3）基于各學(xué)科之間的交叉聯(lián)系越來越緊密的現(xiàn)狀，鼓勵(lì)教師跨專業(yè)協(xié)作選題。不同專業(yè)的教師可以協(xié)作命題，甚至還可以同其他學(xué)校相近學(xué)科的教師協(xié)作命題，也可以深入企業(yè)同一線的技術(shù)研究人員協(xié)作命題。這樣的選題過程可有效保證題目的創(chuàng)新性和實(shí)用性，學(xué)生積極參與熱情高漲，課題實(shí)用、先進(jìn)、新穎，質(zhì)量就有了保證。

2 改革成績?cè)u(píng)價(jià)依據(jù)，成果形式允許多樣化

課程設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生獨(dú)立完成工作任務(wù)的情況、成果的水平、獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神、工作態(tài)度和工作作風(fēng)以及答辯情況為依據(jù)。此外，設(shè)計(jì)任務(wù)的變化及選題的多樣性必然帶來評(píng)價(jià)體系的變化，設(shè)計(jì)成果的體現(xiàn)形式不再局限于各類圖紙和設(shè)計(jì)說明書，可以是論文、專利、標(biāo)準(zhǔn)、新材料、新工藝、新設(shè)備、實(shí)物等等，甚至可以是一份開題報(bào)告，可行性計(jì)劃書，項(xiàng)目申報(bào)書等。當(dāng)然，考慮整個(gè)設(shè)計(jì)周期只有短短的2-3周，要求這些成果詳細(xì)、系統(tǒng)、規(guī)范、完整都不太現(xiàn)實(shí)，因此在評(píng)價(jià)的時(shí)候應(yīng)注意主抓亮點(diǎn)，保護(hù)學(xué)生的上進(jìn)心，并在他們以后的學(xué)習(xí)中為他們創(chuàng)造條件，培育這些處于萌芽狀態(tài)的創(chuàng)新火種，使他們的創(chuàng)新思想能生根發(fā)芽并茁壯成長。

3 探索課程設(shè)計(jì)與導(dǎo)師制結(jié)合的組織模式

根據(jù)本科生人數(shù)的多少，目前課程設(shè)計(jì)的組織形式一般是有固定的幾位指導(dǎo)教師，每位教師指導(dǎo)的人數(shù)在15~30人，因?qū)W生人數(shù)多，受指導(dǎo)教師自身知識(shí)背景的制約，這種組織模式很難從根源上保證設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和成果的多樣性。筆者認(rèn)為，如能將課程設(shè)計(jì)與導(dǎo)師制相結(jié)合，將設(shè)計(jì)的任務(wù)下放給每位導(dǎo)師，保證每位教師參與指導(dǎo)，而每位導(dǎo)師指導(dǎo)的本科生一般為4~6人，人數(shù)少，機(jī)動(dòng)靈活，易于管理，不同的教師其科研方向、學(xué)術(shù)專長都有所不同，能有效保證選題和成果的多樣性。同時(shí)由于導(dǎo)師與指導(dǎo)學(xué)生之間聯(lián)系較多，對(duì)不同學(xué)生的興趣愛好特長等有一定程度的把握，有利于實(shí)現(xiàn)因材施教，發(fā)揮他們的特長，取得更多更好的成果。

當(dāng)然，要做好本科生課程設(shè)計(jì)，切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，在加大設(shè)計(jì)選題及評(píng)價(jià)機(jī)制方式改革的同時(shí)，還應(yīng)吸取和保留傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的成熟的管理體制和執(zhí)行規(guī)范，只要這樣才能真正做出特色，提高質(zhì)量。

課題項(xiàng)目：本課題受福州大學(xué)教改立項(xiàng)資助福大繼教[2011]1號(hào)