材料科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)與新發(fā)展

薛竹怡

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在經(jīng)濟全球化的背景下，我國正朝著材料大國和材料強國的方向發(fā)展，在很多方面，材料技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先于其他國家。本文主要從材料科學(xué)與工程的專業(yè)設(shè)置、教學(xué)方法以及教學(xué)發(fā)展新方向，來對材料與科學(xué)專業(yè)的新發(fā)展進行闡述，以期為今后材料科學(xué)與工程學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及教學(xué)工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué)與工程；方法；新發(fā)展

前言

在我們的日常生活中，需要用到材料的地方無處不在。許多新材料的研發(fā)，也極大的為我們的生活提供了便捷，更提高了我們的生活品質(zhì)。當(dāng)今各國競爭日益激勵，在這樣的情況下，我國想要從材料大國變?yōu)椴牧蠌妵?，材料科學(xué)與工程學(xué)人才的培養(yǎng)就顯得特別重要。對于材料科學(xué)人才的培養(yǎng)，我國目前已經(jīng)有了較為合理的專業(yè)方向，科學(xué)的課程體系；在教學(xué)方法方面，也有了一套成熟的教學(xué)體系。隨著時代的發(fā)展，對材料科學(xué)人才的培養(yǎng)也提出了新的要求，我國對材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)體系也有了新的發(fā)展方向。

1.材料科學(xué)與工程的專業(yè)設(shè)置與課程體系

材料科學(xué)與工程專業(yè)，主要是培養(yǎng)材料與工程方面的專業(yè)性人才。在專業(yè)設(shè)置方面，材料科學(xué)與工程共包含材料加工工程、材料物理與化學(xué)、材料學(xué)等下屬學(xué)科。具體的課程設(shè)置是按照學(xué)校的不同情況，以及未來的不同發(fā)展方向來設(shè)定的，學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況來選擇適合自己的培養(yǎng)方向。專業(yè)方向的選擇直接決定了學(xué)生今后的學(xué)業(yè)發(fā)展，以及在讀研甚至讀博時學(xué)校的培養(yǎng)方式和內(nèi)容，在本科學(xué)習(xí)最初的階段，學(xué)生可能不清楚自己的發(fā)展方向，對材料科學(xué)與工程這個專業(yè)也缺乏一定的了解，所以主要學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)性的材料科學(xué)工程方面的知識，在對這門學(xué)科有一定了解后再根據(jù)自己的需要選定自己的專業(yè)方向。

在課程體系方面，材料科學(xué)與工程的課程體系，首先是根據(jù)不同的專業(yè)方向來設(shè)定的，專業(yè)課程既要有該專業(yè)方向所必要的專業(yè)知識，又要有包含材料的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、性能等基礎(chǔ)性知識。對材料的制作與工藝，以及需要的設(shè)備，具體操作也要有相關(guān)的介紹與指導(dǎo)。其次對于不同的材料科學(xué)課程的開設(shè)時間、課時，是要經(jīng)過統(tǒng)一安排的。例如什么時候開設(shè)有機材料課程，什么時候開設(shè)材料物理性能。

當(dāng)然，對于材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，除了合理的專業(yè)方向設(shè)定，符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律的課程安排，更要注重實踐與應(yīng)用能力的培養(yǎng)，并進行考察。[1]

2.材料科學(xué)與工程的教學(xué)方法

對于材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，教學(xué)方法有很多，包括老師之間的相互聽課，向有經(jīng)驗的老師請教，或老師之間相互交流；或者教師與企業(yè)對接，明確社會和企業(yè)需要學(xué)校培養(yǎng)出什么樣的材料科學(xué)型人才。本文接下來主要介紹材料科學(xué)與工程學(xué)習(xí)中，如何理清知識要素之間的關(guān)系在所用到的幾種導(dǎo)學(xué)模型。[1]

2.1四要素

四要素導(dǎo)學(xué)將材料的構(gòu)成、制作、性質(zhì)、使役用線連城四面體，構(gòu)成是材料的組成元素，合成是指材料質(zhì)點的分布狀況，性質(zhì)是指材料對物理條件的反應(yīng)。以此模型來闡述材料的合成特性失效等之間的因果關(guān)系，以此方法可以幫助加深學(xué)生對材料知識的理解。

2.2五要素

此模型在構(gòu)成、制作、性質(zhì)、使役的基礎(chǔ)上加入了效能，五要素模型最主要的特點是闡明特性與效能之間的特殊關(guān)系，另外五要素構(gòu)成的六面體中心提供了材料理論與制作的最佳位置。此模型可以指導(dǎo)材料的設(shè)計。

2.3六要素

六要素導(dǎo)學(xué)在構(gòu)成、制作、性質(zhì)、使役、效能的基礎(chǔ)上，又增加了缺陷和表征。六要素模型明確的闡明了材料的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、缺陷等之間的聯(lián)系，對于材料的研究設(shè)計提供了理論依據(jù)。也讓學(xué)生更加全面，清晰的掌握各要素之間的關(guān)聯(lián)。[2]

3.材料科學(xué)與工程的未來教學(xué)的新發(fā)展

目前，我國各高校在專業(yè)方向、課程設(shè)置方面，對于材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)已經(jīng)有了較為完善的體系，為助力材料強國的實現(xiàn)，對材料科學(xué)人才的培養(yǎng)也將有更完備的新發(fā)展。

3.1課程設(shè)置更加多元化

開設(shè)材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)性課程為主，輔以科學(xué)前沿知識，包括航天材料，新能源，航海等，讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時把握科學(xué)前沿。同時增加了學(xué)科的趣味性，也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2更加注重實踐

對于學(xué)生的培養(yǎng)，不僅僅是課堂知識的學(xué)習(xí)。在未來材料科學(xué)與工程的人才培養(yǎng)過程中，也會更加注重實踐能力，加強實踐方面的教學(xué)，提高材料科學(xué)人才的綜合素質(zhì)。

3.3材料教學(xué)的“硬設(shè)施”逐漸提高

在經(jīng)濟一體化的背景下，材料工程的教學(xué)條件也逐漸與國際接軌。首先對老師的教學(xué)水平越來越高，其次材料教學(xué)的硬件設(shè)備也逐漸符合國際要求，不僅培養(yǎng)出優(yōu)秀的中國學(xué)生，也將吸引更多的外國學(xué)生來中國進修。

3.4教學(xué)質(zhì)量評價體系也更加完善

對教學(xué)質(zhì)量進行評價，有助于教學(xué)質(zhì)量的提升。未來對于材料科學(xué)與工程的教學(xué)質(zhì)量評價體系也會更加完善。在學(xué)生評價，老師評價，同行評價，企業(yè)的評價的基礎(chǔ)上還會有更加明確的評價標(biāo)準(zhǔn)，來改善教學(xué)質(zhì)量。[3]

結(jié)論：

材料在我們的生活中無處不在，同時也關(guān)系到我國的經(jīng)濟發(fā)展。在各國經(jīng)濟競爭日益激烈的今天，完善材料科學(xué)與工程的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)出更多的材料科學(xué)創(chuàng)新人才，才能助力我國成為材料強國。

參考文獻

[1]李瑞鋒，陳龍，鄭玉船.材料科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)和發(fā)展探討[J].黃山學(xué)院學(xué)報，2016，18（05）：122-124.

[2]董振偉，張帥陽，梁瑋，鈔春英，李品將.材料科學(xué)與工程學(xué)科知識要素導(dǎo)學(xué)研究[J].山東化工，2018，47（09）：112-113+115.

[3]佟運祥，王香，李莉.材料科學(xué)與工程專業(yè)留學(xué)研究生教學(xué)質(zhì)量提高途徑研究[J].黑龍江高教研究，2015（06）：164-166.