探討材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

李穎+王霞+李曉燕+鄒華

摘要：在如今“大學(xué)科”的背景下，材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)，主要包括材料的組成與結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)、使用性能、制備與加工等四個(gè)方面。構(gòu)建了以公共基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)核心課、公共選修課、專(zhuān)業(yè)選修課等為基礎(chǔ)的課程體系，并且構(gòu)建了以加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的，基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)，為社會(huì)培養(yǎng)了更加符合時(shí)代需求和具有創(chuàng)新意識(shí)的專(zhuān)業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)；課程體系；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

TB30-4

材料科學(xué)與工程是一門(mén)研究材料的組成與結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)、使用性能、制備與加工以及它們之間相互關(guān)系的規(guī)律，以及對(duì)材料的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行研究的學(xué)科。材料科學(xué)近年來(lái)迅速發(fā)展成一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，并呈現(xiàn)出與工程相互交叉滲透的發(fā)展趨勢(shì)。作為基礎(chǔ)學(xué)科，單純的注重培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)明顯已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。隨著我國(guó)材料科學(xué)與工程教育改革的逐步實(shí)行和迅速發(fā)展，高等院校的相關(guān)材料專(zhuān)業(yè)也從課程教育體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了改革。該體系應(yīng)樹(shù)立新型的教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)方案，建設(shè)完善的課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，從而能不斷提高教學(xué)質(zhì)量，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，全面推動(dòng)材料科學(xué)與工程教育的改革。

本文根據(jù)我校的實(shí)際情況，借鑒其他院校改革的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)進(jìn)行了探討和分析。

一、課程體系建設(shè)

材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程體系建設(shè)，應(yīng)符合21世紀(jì)高等教育的發(fā)展趨勢(shì)。樹(shù)立以素質(zhì)為前提，知識(shí)為載體，能力是關(guān)鍵的新型人才觀。還要把各類(lèi)材料和相關(guān)的合成技術(shù)以及分析測(cè)試技術(shù)當(dāng)做一個(gè)整體，進(jìn)行分析，真正形成“大學(xué)科”，才能滿(mǎn)足社會(huì)和時(shí)代發(fā)展的要求。課程體系建設(shè)主要包括以下幾個(gè)方面。

1.公共基礎(chǔ)課。公共基礎(chǔ)課主要包括兩個(gè)方面，分別是：社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)課程體系和自然科學(xué)基礎(chǔ)課程體系，占總學(xué)分的45%。公共基礎(chǔ)課主要包括了人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)、自然科學(xué)知識(shí)以及工具性知識(shí)，主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的思想道德品質(zhì)、文化素質(zhì)和身心素質(zhì)、獲取知識(shí)的能力。

2.專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)核心課。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課包括數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，畫(huà)法幾何與工程制圖、工程力學(xué)等課程，占總學(xué)分的6%。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課以培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、工程應(yīng)用能力和工程技術(shù)知識(shí)。

專(zhuān)業(yè)核心課是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)組成部分，密切圍繞學(xué)科專(zhuān)業(yè)的基本要求和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，即可以突出學(xué)科專(zhuān)業(yè)的共同特點(diǎn)又可以體現(xiàn)不同院校的辦學(xué)特色。專(zhuān)業(yè)核心課主要包括：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料物理化學(xué)、材料物理性能、材料科學(xué)研究方法、材料設(shè)計(jì)與制備、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用七大課程，占總學(xué)分的14%。充分體現(xiàn)了“大材料”學(xué)科的共同知識(shí)體系。有利于學(xué)生更有效的掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更好地培養(yǎng)學(xué)生形成良好的的科學(xué)素質(zhì)、知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力。

3.專(zhuān)業(yè)選修課。按照二級(jí)學(xué)科設(shè)置專(zhuān)業(yè)選修課，占總學(xué)分的13%。主要包括無(wú)機(jī)非金屬材料的主干課程，和金屬材料的主干課程。學(xué)生通過(guò)選修這類(lèi)課程，可以在掌握“大材料”學(xué)科共同知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)于無(wú)機(jī)非金屬材料和金屬材料的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)體系也能有一定的了解。此外，還開(kāi)設(shè)了高分子材料、復(fù)合材料、材料成型加工工藝與設(shè)備和一些特色選修課，使核心課程得到深化，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.公共選修課。公共選修課包括各種素質(zhì)類(lèi)課程和任選課程，占總學(xué)分的8%。這類(lèi)課程開(kāi)設(shè)的主要目標(biāo)是加強(qiáng)學(xué)生的人文主義和經(jīng)濟(jì)管理等教育，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括實(shí)驗(yàn)課程、設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是理論教學(xué)知識(shí)的延伸，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。主要的內(nèi)容包括：課程設(shè)計(jì)、材料性能實(shí)驗(yàn)室、材料設(shè)計(jì)與制備綜合實(shí)驗(yàn)室、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。占總學(xué)分的14%。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于材料和工程專(zhuān)業(yè)的人才的要求也不斷提高，他們應(yīng)掌握材料現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與研究方法，并且要具備從事各種材料合成制備、性能與結(jié)構(gòu)分析研究、新材料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的能力。以深化課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、加強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練、注重創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為宗旨，根據(jù)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，構(gòu)建課程基本知識(shí)-專(zhuān)業(yè)綜合-設(shè)計(jì)創(chuàng)新三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。課程基本知識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系服務(wù)于專(zhuān)業(yè)理論課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)；專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是獨(dú)立于專(zhuān)業(yè)理論課程平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，包括課程設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)與制備綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是為學(xué)生自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新服務(wù)的平臺(tái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。[1]

材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室下設(shè)材料制備實(shí)驗(yàn)室、材料成分測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、材料組織結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室、材料物理性能表征實(shí)驗(yàn)室、材料計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室，形成了即獨(dú)立又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不但能夠滿(mǎn)足材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)核心課程的需要，也為材料綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高和學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件。

材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)安排了專(zhuān)門(mén)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)與制備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，能夠熟練掌握材料科學(xué)研究的一般程序，對(duì)材料設(shè)計(jì)與制備、成分與結(jié)構(gòu)分析、性能表征等也有了全面的了解，有助于理解材料的設(shè)計(jì)思路與研究方法。學(xué)生還可以根據(jù)教師布置的實(shí)驗(yàn)題目，為了獲得性能達(dá)標(biāo)的各種材料，設(shè)計(jì)出較合理的制備工藝制度，利用平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行材料制備，從而了解材料制備方法、工藝、設(shè)備性能與操作方法。利用材料成分測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、材料組織結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)室、材料物理性能表征實(shí)驗(yàn)室對(duì)所制備的材料成品各種無(wú)力性能進(jìn)行分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。綜合實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生分析及解決問(wèn)題的能力。

三、討論

綜上所述，我校在“大學(xué)科”的背景下，構(gòu)建以材料的組成與結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)、使用性能、制備與加工等四個(gè)方面以及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)的材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)體課程體系，體現(xiàn)了素質(zhì)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。構(gòu)建了以深化課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、加強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練、注重創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為宗旨的材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。但是教學(xué)改革不可能一蹴而就，是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程，只有通過(guò)不斷探索和實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能不斷完善材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)相關(guān)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]伊影秋.試論德育在培養(yǎng)創(chuàng)新型研究生中的重要作用.上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版） 2012，34：249.