材料工程研究生的專業(yè)課程體系改革探討

劉國軍　于漫

摘要：本文針對材料工程研究生課程體系中存在的問題進行了探討，并提出了課程內(nèi)容應(yīng)與材料發(fā)展保持同步、精選核心課程與優(yōu)化多層次的選修課程和增加實踐教學(xué)學(xué)時來提高研究生綜合素質(zhì)的思路，從而達到培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的應(yīng)用型人才的目標。

關(guān)鍵詞：材料工程；課程體系；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）27-0071-02

一、引言

材料是新技術(shù)革命的主要標志之一，材料學(xué)科的發(fā)展也備受人們關(guān)注。教育部、財政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于公布世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)高校及建設(shè)學(xué)科名單的通知》[1]中有30所高校的“材料科學(xué)與工程”作為“一流學(xué)科”建設(shè)項目，表明了材料發(fā)展的重要性。研究生是材料學(xué)科科學(xué)研究和企業(yè)創(chuàng)新的中堅力量。材料學(xué)科研究生培養(yǎng)方式有兩種：一是通過學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)研究性創(chuàng)新型人才；二是通過材料工程專業(yè)學(xué)位型（材料工程）研究生來培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才，其在高校和企業(yè)之間起著承上啟下的作用[2]。材料工程研究生的培養(yǎng)目標是既具有較豐富的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又要有創(chuàng)新思維和較強的解決實際工程技術(shù)問題的能力[2]。按照要求，材料工程研究生配備雙導(dǎo)師并在相關(guān)企業(yè)實習(xí)一段時間旨在提高實踐能力，但是諸多因素的限制使得研究生的實踐能力提高非常有限。因此，課程教育就成為研究生培養(yǎng)的重要一環(huán)，其課程體系直接關(guān)系到研究生的創(chuàng)新能力與實踐能力，也影響著學(xué)生的未來就業(yè)[3]。

二、當(dāng)前材料工程研究生課程體系分析

（一）專業(yè)課程設(shè)置缺乏前瞻性

材料工程研究生專業(yè)課程設(shè)置應(yīng)該著眼于未來企業(yè)中材料的需求或行業(yè)發(fā)展的前沿，但是目前專業(yè)課程內(nèi)容陳舊，不能反映出最新的理論研究進展和科研成果，不利于學(xué)生了解研究方向的最新技術(shù)與理論，阻礙了學(xué)生的創(chuàng)新。研究生在讀期間需要接受學(xué)校統(tǒng)一的公共課程教育和專業(yè)課程的教育（包括必修和選修），而后者恰恰是提高研究生職業(yè)素養(yǎng)的有效手段。然而，目前設(shè)置的專業(yè)課程和十年前相差無幾，課程內(nèi)容相對陳舊，體現(xiàn)不出材料領(lǐng)域（新材料、材料制備、表征、服役性能等）的發(fā)展，不利于研究生對最新理論和技術(shù)發(fā)展的掌握，限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。

（二）課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)性和層次性

材料工程研究生的培養(yǎng)是在本科基礎(chǔ)上具有較豐富的理論與較強實踐能力的高度結(jié)合。然而，當(dāng)下部分研究生課程內(nèi)容與本科生存在重復(fù)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降，創(chuàng)新與實踐能力下降。由于專業(yè)課程內(nèi)容不夠系統(tǒng)，學(xué)生即使能發(fā)現(xiàn)問題，也不能較好地解決問題。設(shè)置的專業(yè)選修課程多數(shù)是依據(jù)當(dāng)時指導(dǎo)教師的科研方向而制定的；課題結(jié)束后，該方向的技術(shù)瓶頸已經(jīng)得到解決，就導(dǎo)致很少學(xué)生從事該方向的繼續(xù)研究，這樣的選修課對研究生來講意義就不大，導(dǎo)致課程體系缺乏系統(tǒng)性。學(xué)科特色方面的課程開設(shè)較少，已開設(shè)的課程內(nèi)容深度不夠，相關(guān)基礎(chǔ)理論不到位，不能較好地反映出優(yōu)勢學(xué)科的特色，起不到核心課程的作用。

（三）課程設(shè)置忽視了實踐教學(xué)

材料工程研究生的課程多偏重于理論學(xué)習(xí)，學(xué)生很難在有限的學(xué)時內(nèi)吸收和消化，只能匆匆忙忙地照著PPT進行復(fù)習(xí)，草草應(yīng)付考試而已。眾所周知，材料學(xué)科是一門實踐性極強的學(xué)科，尤其對于培養(yǎng)應(yīng)用型的材料工程人才。材料工程的研究生更重要的是實踐能力的培養(yǎng)。但是，多數(shù)課程與學(xué)術(shù)研究生是一樣的，怎么能體現(xiàn)出材料工程的培養(yǎng)目標呢？甚至，在研究生畢業(yè)考核指標中仍然是以科技論文為主，這就大大地限制了研究生的實踐能力與創(chuàng)新能力，達不到培養(yǎng)高素養(yǎng)復(fù)合人才的初衷。目前，一些國內(nèi)外高校開展了材料類研究生實驗教學(xué)，效果良好，充分地反映出學(xué)生的動手能力以及思考能力[5]。材料工程的實踐教學(xué)體系應(yīng)該針對本學(xué)科的核心內(nèi)容進行設(shè)置，包括常規(guī)的測試技術(shù)、先進的材料制備設(shè)備和高級測試表征，才能最大程度發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維，產(chǎn)生出更多的研究思路，進而提高學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。

三、材料工程研究生專業(yè)課程體系改革初探

（一）課程內(nèi)容應(yīng)與材料發(fā)展同步

在研究生培養(yǎng)方案確定的前提下，所開設(shè)的課程應(yīng)當(dāng)與材料發(fā)展前沿保持同步性。尤其在材料技術(shù)飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代化的分析手段越來越多，對材料的“成分—組織—性能—服役狀況”的理解越來越深刻。一些較經(jīng)典提法已經(jīng)不再適用，或者一些較舊的標準符號已經(jīng)更改。這就要求授課教師能及時跟蹤學(xué)術(shù)或應(yīng)用的標準更新，才能使學(xué)生提高創(chuàng)新能力和實踐動手能力。例如：一般認為，在金屬材料中，材料強化的主要方式有細晶強化、第二相強化、形變強化和固溶強化。盧等研究了磁控濺射法制備銅平均寬度為5nm孿晶片層樣品，拉伸強度高達1.2GPa，發(fā)現(xiàn)其強化機理為納米孿晶強化，這就是目前的第五種金屬材料的強化方式[6]。如果不介紹這一點，學(xué)生只有自學(xué)或者不了解，將嚴重束縛學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）優(yōu)化學(xué)核心課程，增加選修課程

目前，多數(shù)高校以發(fā)表論文或?qū)＠瘸晒鳛檠芯可厴I(yè)的門檻，同時將導(dǎo)師準入制度以論文和項目作為支撐條件，導(dǎo)致一些教師從事教學(xué)的積極性不高，進而對核心課程的積極性不高，要準備一門新課，既要做新的講義，又要了解大量的前沿發(fā)展和相關(guān)理論等，占用了大量的科研時間。核心課程的設(shè)置，需要專業(yè)內(nèi)導(dǎo)師及學(xué)位委員會結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢及學(xué)科發(fā)展趨勢共同商議制定，突出學(xué)科特色，著重培養(yǎng)研究生的基礎(chǔ)理論知識與實踐能力。選修課程的設(shè)置，根據(jù)不同生源知識的不足、特色方向的研究成果和當(dāng)代材料的發(fā)展，考慮增加多門多層次的選修課，從而有利于擴大學(xué)生的知識面和增加解決實際問題的手段。選修課要注重設(shè)置學(xué)科前沿和行業(yè)發(fā)展趨勢等方面的課程，突出與本專業(yè)有關(guān)的相鄰學(xué)科、交叉學(xué)科的課程，從而持續(xù)優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)[7]。比如，材料學(xué)院與汽車學(xué)院可以開設(shè)電池相關(guān)材料選修課，有助于學(xué)生在面對當(dāng)前以“技術(shù)面試”為主的就業(yè)競爭市場，提高競爭力。

（三）開展實踐教學(xué)，豐富實踐內(nèi)容

實踐教學(xué)是培養(yǎng)材料工程研究生不可缺少的環(huán)節(jié)[8]。隨著“雙一流建設(shè)”的開展，各個學(xué)校之間先后出臺了多項優(yōu)惠政策爭取研究生生源，究其原因在于優(yōu)秀生源進入實驗室經(jīng)過較短時間培訓(xùn)就能獨立開展實驗等工作。不同生源的學(xué)生在本科階段掌握的實驗手段不盡相同，甚至有的是跨專業(yè)過來的，對材料工程的具體實驗儀器設(shè)備的了解非常有限。為此，要構(gòu)建多層次、系列化的實踐教學(xué)體系，可以從基礎(chǔ)制備及測試實驗、先進制備及表征實驗到設(shè)計綜合實驗，使學(xué)生明確每個實驗環(huán)節(jié)的最佳方法和路線。學(xué)生可以從系列化平行的實驗項目中有選擇性地上課，提高其綜合實踐能力。

除了專業(yè)課程外，開設(shè)“英語寫作”和“實驗測試技術(shù)與安全”課程也是非常必要的。研究生通過“英語寫作”課程提高了英語寫作表達能力，提升了國際交流能力；通過“實驗測試技術(shù)與安全”課程，學(xué)生了解到實驗室發(fā)生的事故案例，使學(xué)生意識到實驗室潛在危險，提高了學(xué)生實驗安全意識，提高了學(xué)生實驗的安全系數(shù)。最近兩年，沒有發(fā)生研究生因?qū)嶒灦軅那闆r，收到了良好的教學(xué)效果。

四、結(jié)語

材料工程專業(yè)學(xué)位研究生課程體系改革是高校深化高等教育教學(xué)改革的重要舉措，是實現(xiàn)大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的國家戰(zhàn)略的重要一環(huán)，同時也是“雙一流”建設(shè)的需求。本文也可為其他高校的材料工程課程體系建設(shè)提供借鑒。

參考文獻：

[1]http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A22/moe_843/201709/t20170921_314942.html.

[2]王磊，王大海，蔣敏，等.材料學(xué)學(xué)科碩士學(xué)位研究生課程體系改革探索[J].中國冶金教育，2014，（4）：6-9.

[3]彭再求，曹慧，鐘海榮，等.研究生課程體系對比研究概述[J].高等教育研究學(xué)報，2006，（31）3：44-46.