地方高校材料與化工專業(yè)碩士“材料工程基礎(chǔ)”課程建設(shè)探討

孫宜華，豐平，余海洲，戴雷

（三峽大學(xué) 材料與化工學(xué)院，湖北 宜昌）

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型研究生的需求正在大幅增加。2009年國家首次從應(yīng)屆本科畢業(yè)生中增招全日制專業(yè)碩士。2017年，專業(yè)型研究生成為研究生教育主體，招生數(shù)量超過學(xué)術(shù)型研究生[1-2]。專業(yè)學(xué)位研究生教育主要針對(duì)社會(huì)特定職業(yè)領(lǐng)域需要，培養(yǎng)具有較強(qiáng)專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)、能夠創(chuàng)造性地從事實(shí)際工作的高層次應(yīng)用型專門人才。《專業(yè)學(xué)位研究生教育發(fā)展方案（2020-2025）》明確指出各級(jí)培養(yǎng)單位應(yīng)面向國家治理大戰(zhàn)略，瞄準(zhǔn)科技前沿和關(guān)鍵領(lǐng)域，提升導(dǎo)師水平，完善培養(yǎng)體系，辦出特色與水平。到2025年，專業(yè)學(xué)位研究生招生規(guī)模將擴(kuò)大到碩士研究生招生總規(guī)模的三分之二左右，進(jìn)一步創(chuàng)新專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式，建成靈活規(guī)范、產(chǎn)教融合、優(yōu)質(zhì)高效、符合規(guī)律的專業(yè)學(xué)位研究生教育體系[3]。研究生課程是研究生培養(yǎng)的基礎(chǔ)，課程建設(shè)質(zhì)量決定研究生培養(yǎng)質(zhì)量。教育部《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見》指出課程學(xué)習(xí)是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必備環(huán)節(jié)，是當(dāng)前深化研究生教育改革的重要和緊迫任務(wù)[4]。三峽大學(xué)材料與化工學(xué)院材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課“材料工程基礎(chǔ)”成功獲批2021年度三峽大學(xué)研究生課程建設(shè)項(xiàng)目。

一 課程背景

三峽大學(xué)是水利部和湖北省共建大學(xué)，湖北省“國內(nèi)一流大學(xué)建設(shè)高?！薄?014年順應(yīng)國家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，助力化工、新材料、新能源等戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，三峽大學(xué)組建了材料與化工學(xué)院。“材料工程基礎(chǔ)”課程的開設(shè)始于2015年對(duì)材料工程專業(yè)碩士培養(yǎng)方案的修訂。2019年動(dòng)態(tài)調(diào)整撤銷和增列的學(xué)位授權(quán)點(diǎn)后，現(xiàn)為材料工程專業(yè)領(lǐng)域材料與化工類別專業(yè)學(xué)位碩士研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課。材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士人才培養(yǎng)定位為結(jié)合湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)和區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)定向培養(yǎng)，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)，能獨(dú)立承擔(dān)材料與化工工程領(lǐng)域技術(shù)工作的復(fù)合型、技能型高層次應(yīng)用型人才[4]。

二 研究生學(xué)情分析

確實(shí)有效地開展好課程建設(shè)和教學(xué)改革，對(duì)研究生的學(xué)情進(jìn)行準(zhǔn)確而客觀地分析十分必要。在近6年“材料工程基礎(chǔ)”課程的研究生教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)三峽大學(xué)材料與化工學(xué)院專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)情進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)研究生實(shí)際學(xué)情主要包括以下兩個(gè)特點(diǎn)：①多學(xué)科特點(diǎn)：從研究生的本科背景知識(shí)結(jié)構(gòu)的角度來看，研究生本科專業(yè)涉及材料、機(jī)械、材控、汽車、化工、化學(xué)、環(huán)境等多個(gè)學(xué)科專業(yè)，研究生本科專業(yè)背景分布呈現(xiàn)較為分散的特點(diǎn)；從研究生3年培養(yǎng)期內(nèi)要從事的課題研究方面來看，主要涉及金屬基復(fù)合材料、功能陶瓷材料、儲(chǔ)氫捕碳材料、光電催化材料、光電能源材料與儲(chǔ)能電池、精細(xì)化工、催化材料等領(lǐng)域，研究課題涉及多個(gè)學(xué)科[5]。因此，研究生已有知識(shí)體系和未來從事的研究課題均具有“多學(xué)科”的特性。②基礎(chǔ)?。涸诮虒W(xué)實(shí)踐和研究生培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)院所招研究生整體上專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，研究生入學(xué)時(shí)在學(xué)習(xí)能力、科研素養(yǎng)和綜合素質(zhì)等方面相對(duì)較弱；從材料工程領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)體系角度來看，僅有約20%的學(xué)生在本科階段系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過材料工程領(lǐng)域相關(guān)課程或知識(shí)，大部分學(xué)生對(duì)材料工程領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的較少或不夠全面。因此，研究生在專業(yè)知識(shí)和課程基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備方面均比較薄弱。

三 課程建設(shè)與改革

（一） 課程內(nèi)容

目前，全國各高校的材料類本科專業(yè)均開設(shè)有“材料工程基礎(chǔ)”或類似課程。但由于材料的綜合性、多樣性和跨學(xué)科性特點(diǎn)，使得“材料工程基礎(chǔ)”的內(nèi)容具有多樣性，現(xiàn)有教材內(nèi)容存在很大的差異性。有的主要講授各種類型材料制備與加工方面的基本理論、技術(shù)方法和生產(chǎn)工藝過程；有的是以動(dòng)量、能量和質(zhì)量傳遞的基本規(guī)律為主線，以燃燒和干燥過程的綜合應(yīng)用為單元的內(nèi)容體系編排；有的則圍繞材料成材過程的原理、工藝和方法，論述材料制備合成、材料加工成形、材料改性與復(fù)合過程中的基本科學(xué)原理和技術(shù)。各高校往往結(jié)合自身的學(xué)科特點(diǎn)與優(yōu)勢，在教學(xué)內(nèi)容的安排上有所側(cè)重與取舍。如何為三峽大學(xué)材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)開好“材料工程基礎(chǔ)”這門課程，在課程教學(xué)內(nèi)容的安排上需要不斷探索與改進(jìn)。

在借鑒與參考師昌緒院士主編的《材料工程基礎(chǔ)要覽》與《中國材料工程大典第1卷-材料工程基礎(chǔ)》的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校材料學(xué)科的辦學(xué)特色和材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士人才培養(yǎng)方案要求，課程教學(xué)內(nèi)容主要分為材料工程導(dǎo)論、材料成形基礎(chǔ)理論、數(shù)值模擬與計(jì)算、失效分析與安全評(píng)定4個(gè)部分。教學(xué)內(nèi)容安排中結(jié)合專業(yè)學(xué)位碩士研究生的學(xué)情特點(diǎn)和培養(yǎng)定位，有選擇性和針對(duì)性地開展教學(xué)。材料工程導(dǎo)論部分注重材料工程領(lǐng)域的最新科技成果和發(fā)展趨勢的介紹，開闊學(xué)生學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)；材料成形基礎(chǔ)理論結(jié)合國際前沿學(xué)術(shù)成果和任課老師的研究成果開展案例式教學(xué)；數(shù)值模擬與計(jì)算以材料成形模擬與計(jì)算為基礎(chǔ)并結(jié)合學(xué)生研究方向中將會(huì)使用到的數(shù)值模擬與計(jì)算軟件開展教學(xué)；失效分析與安全評(píng)定圍繞先進(jìn)失效分析技術(shù)與安全評(píng)定理論方法展開，注重培養(yǎng)學(xué)生解決的實(shí)際工程問題的能力。課程內(nèi)容力求具有前沿性、實(shí)用性和多學(xué)科交叉性的特點(diǎn)，有效地推動(dòng)復(fù)合型、技能型和高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)[6]。

（二） 教學(xué)方法改革

研究生大多是本科生中的佼佼者，具備一定的專業(yè)知識(shí)體系。教學(xué)活動(dòng)中有意識(shí)地創(chuàng)造條件，發(fā)揮研究生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，注意啟發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，不斷激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新欲望。在某些章節(jié)中采用討論式教學(xué)，提出問題引導(dǎo)學(xué)生自習(xí)鉆研，為學(xué)生留下思考和研究的空間，課堂討論中加深對(duì)問題的理解。討論式教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考能力，提高課程的教學(xué)效果。

專業(yè)學(xué)位研究生教育培養(yǎng)的是高層次應(yīng)用型專業(yè)人才，更注重理論聯(lián)系實(shí)際，致力于解決行業(yè)內(nèi)的實(shí)際問題。案例教學(xué)作為一種理論與實(shí)踐、知識(shí)與技能相結(jié)合的教學(xué)方法，凸顯出專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)特色，是行之有效的教學(xué)方法之一，成為專業(yè)學(xué)位研究生人才培養(yǎng)的重要組成部分[5]。因此，教學(xué)過程采用案例教學(xué)是教學(xué)改革的方向。教學(xué)團(tuán)隊(duì)注意篩選和收集相關(guān)行業(yè)實(shí)際工程問題，從具體的工程案例中提出一些簡單的工程問題，學(xué)生通過解決這些問題，能培養(yǎng)分析和解決工程問題的能力，切實(shí)消化所學(xué)的理論知識(shí)。

改變傳統(tǒng)單一閉卷考試評(píng)定成績的方法，注重對(duì)教學(xué)過程的監(jiān)管與考查。改革課程考試形式與方法，課程的成績由課堂提問成績（10分）+課堂討論成績（10分）+平時(shí)作業(yè)成績（10分）+小論文成績（20分）+課程理論考試成績（50分）構(gòu)成。通過多方面、多層次、全過程地考查學(xué)生，使同學(xué)更加注重平時(shí)的學(xué)習(xí)，并能及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過對(duì)課程考核體系的改革，加強(qiáng)教學(xué)過程中的監(jiān)管與考查，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新能力。學(xué)生認(rèn)可度較高。

（三） 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)是課程建設(shè)的靈魂與保障，在該課程建設(shè)中，主要以教學(xué)團(tuán)隊(duì)的模式進(jìn)行教師隊(duì)伍的建設(shè)?！安牧瞎こ袒A(chǔ)”是一門理論性強(qiáng)、內(nèi)容復(fù)雜、涵蓋面廣的專業(yè)基礎(chǔ)課，為此，組建了以兩名教授和兩名副教授為主的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，形成一支老中青相結(jié)合、教學(xué)科研能力強(qiáng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、熱愛教學(xué)、銳意進(jìn)取的教師隊(duì)伍。通過傳幫帶與言傳身教，幫助青年教師樹立正確的人生觀和價(jià)值觀，增強(qiáng)立德樹人、教書育人、以身立教的教育使命感和責(zé)任感。

根據(jù)材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士人才培養(yǎng)定位要求，主講教師不僅應(yīng)有豐富的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)具備扎實(shí)的科研和工程實(shí)踐應(yīng)用能力，更需要具有不斷更新專業(yè)知識(shí)的思維和能力。為大力提升中青年教師的工程實(shí)踐技能和科研創(chuàng)新能力，積極爭取選派中青年教師到企業(yè)，參與企業(yè)工藝改進(jìn)與技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目的技術(shù)合作，接受專業(yè)技能培訓(xùn)或掛職鍛煉，如：湖北省經(jīng)信廳組織的企業(yè)“科技副總”掛職等。

加強(qiáng)國際交流與合作，鼓勵(lì)中青年教師赴國外知名大學(xué)進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，拓展教師的國際化視野，提升本土教師的國際化教學(xué)水平。通過對(duì)國外大學(xué)先進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)方法的觀摩學(xué)習(xí)和科技項(xiàng)目合作研究，提升中青年教師的教學(xué)能力與科研水平。如：兩名中青年教師分別完成對(duì)美國密歇根大學(xué)和法國瓦朗謝納大學(xué)為期1年的訪問學(xué)習(xí)。

（四） 課程思政改革

為貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議的精神和《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，抓住課程建設(shè)和改革環(huán)節(jié)，挖掘整理“材料工程基礎(chǔ)”課程的思政元素，對(duì)接專業(yè)課程、課堂教學(xué)和師資團(tuán)隊(duì)，落實(shí)立德樹人、培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。圍繞政治認(rèn)同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等重點(diǎn)優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，將思政教育融入“潤物細(xì)無聲”的專業(yè)知識(shí)教學(xué)活動(dòng)之中，在科學(xué)研究、學(xué)術(shù)道德、工程倫理、科學(xué)真理、科學(xué)家的工匠精神和家國情懷等方面開展?jié)撘颇恼n程思政教育。實(shí)現(xiàn)思想政治進(jìn)課堂、專業(yè)講思想政治，將思想政治教育寓于專業(yè)教育過程，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。

四 結(jié)語

課程建設(shè)與改革是一項(xiàng)科學(xué)性強(qiáng)、涉及面廣、任務(wù)艱巨、影響深遠(yuǎn)的系統(tǒng)工程。經(jīng)過多年來不斷探索與實(shí)踐，材料與化工專業(yè)學(xué)位碩士研究生“材料工程基礎(chǔ)”課程建設(shè)取得明顯成效，建立了一支科研和教學(xué)水平高，年齡梯度合理，教學(xué)科研與工程實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、課程思政改革等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革與創(chuàng)新，為培養(yǎng)政治素質(zhì)高、基礎(chǔ)理論強(qiáng)的復(fù)合型、技能型的高層次應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。