首頁 > 優(yōu)秀范文 > 材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識
時間：2023-06-12 09:11:18
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)知識范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
哈爾濱工程大學(xué)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程主要針對材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)，材料科學(xué)與工程專業(yè)下設(shè)金屬材料與表面工程、材料成形與控制工程、無機功能材料、高分子和復(fù)合材料四個方向。根據(jù)學(xué)校厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)要求，選用由趙品主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，該教材是高等學(xué)?！笆晃濉币?guī)劃教材。教材內(nèi)容以金屬材料為主，但存在部分章節(jié)內(nèi)容不夠具體深入的問題。因此，授課過程中參考了胡庚祥主編，上海交通大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》，對教學(xué)內(nèi)容進行了重新組合遴選，遵循以金屬材料為重點，以材料成分-組織結(jié)構(gòu)-制備工藝-性能之間的關(guān)系作為主線，提煉出材料的共性規(guī)律，并輔以包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、金屬凝固、二元和三元合金相圖、金屬材料中的塑性變性與斷裂、回復(fù)與再結(jié)晶、擴散、金屬固態(tài)相變等的相關(guān)內(nèi)容，適當(dāng)?shù)卦黾优c課程內(nèi)容相關(guān)的材料實例來進一步闡明材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和性能之間的內(nèi)在聯(lián)系，增強學(xué)生的理解能力。考慮到本校材料科學(xué)與工程專業(yè)的四大方向，在重點介紹金屬材料理論體系的前提下，要考慮到全部材料領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論范疇，并站在科學(xué)體系層面上進行課程內(nèi)容的整合，兼顧到金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料等的各自特性，利于學(xué)生在更寬闊的視域中掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識。并緊跟學(xué)科發(fā)展，將材料科學(xué)的發(fā)展前沿知識與最新科研成果融入課堂，及時補充到《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容中，這樣既可以保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性，又可以開闊學(xué)生的視野，使學(xué)生對相關(guān)科研領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)有所了解，并可能從中產(chǎn)生一些新的想法。教師在教學(xué)過程中也可以穿插適當(dāng)?shù)目蒲袑嵗?，有意識使學(xué)生接觸前沿科學(xué)知識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，以興趣引導(dǎo)學(xué)習(xí)，勢必事半功倍。同時，根據(jù)我校的特色，嘗試將課題組或相關(guān)學(xué)科的科研成果滲透入課堂教學(xué)，有重點、有針對性地引入諸如用于船舶工業(yè)中的合金、用于海洋裝備上的材料等知識。增強教學(xué)的時效性，使學(xué)生感覺學(xué)有所用，加強理論知識與生產(chǎn)實際的聯(lián)系。
二、教學(xué)方法改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以教師課堂講授、板書為主。但是材料科學(xué)基礎(chǔ)涉及的理論知識比較復(fù)雜、抽象，較難理解，如晶體的空間結(jié)構(gòu)、顯微金相組織、三元合金相圖、金屬的塑性變形等許多概念和知識都是學(xué)生難以想象和教師難以用語言描述的。對這類內(nèi)容仍采用傳統(tǒng)的授課方法，會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的難度大，興趣差，教學(xué)效果不佳。所以有必要對傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革。相對傳統(tǒng)的教學(xué)方法，多媒體教學(xué)具有直觀、形象、生動的特點，而且它傳授的知識量更大。但是，多媒體教學(xué)的使用往往導(dǎo)致教師把更多的精力放在課件的新穎性和備課的便捷性上，理解不到位而囫圇傳授的情況和過量灌輸?shù)氖虑闀r有發(fā)生。針對這種情況，應(yīng)該采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的方式，注意教學(xué)過程中信息的傳遞量和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、先進性。將多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合，可彌補板書在時空上的不足，使抽象的知識形象化，同時能夠增加課堂信息量，開闊學(xué)生思維。例如，晶體結(jié)構(gòu)中面心立方和密排六方結(jié)構(gòu)的空間堆垛、晶體結(jié)構(gòu)缺陷中位錯的形成和運動過程、晶體結(jié)晶和固態(tài)相變過程中的形核及生長過程、三元合金相圖的各相區(qū)劃分、金屬塑性變形的滑移和孿生過程等內(nèi)容都是教學(xué)中的重點和難點，學(xué)生理解起來很困難。如果采用多媒體技術(shù)中的二維或三維動畫對這些內(nèi)容進行演示，就可以使其更形象和生動化，便于加深學(xué)生對這類內(nèi)容的理解，明顯地提高教學(xué)效果。但是教師在授課過程中還不能過多地依賴多媒體教學(xué)，如果一味地應(yīng)用多媒體授課，學(xué)生也可能會因為課件變化快或信息量過大而難以消化，反而影響學(xué)習(xí)的積極性。因此，有效的方法是將多媒體課件與板書相結(jié)合，二者相互取長補短，而且在授課過程中，將二者恰當(dāng)有效地結(jié)合也是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容中涉及到的一些基本理論和公式應(yīng)使用板書的方法講解，這樣在基本理論或公式的推導(dǎo)過程中，能夠給予學(xué)生充分的理解時間，引導(dǎo)學(xué)生全程跟住教師的思路，更好地理解和掌握，還可以調(diào)動學(xué)生參與的積極性。涉及到的新材料開發(fā)、具體制備工藝和加工過程以及應(yīng)用情況，可以通過視頻形式更形象、直觀地來幫助學(xué)生理解，加強學(xué)生對基礎(chǔ)知識與實際生產(chǎn)聯(lián)系的理解，同時也激發(fā)學(xué)生對科研的興趣。
此外，在教學(xué)過程中要堅持“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的理念，采用集引導(dǎo)法、討論法、案例法于一體的教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生在課堂上參與的積極性和主動性。每次在講授新內(nèi)容之前，可以結(jié)合工程實際列舉相關(guān)的科研或生產(chǎn)實例，提出需要解決的問題，在此基礎(chǔ)上引出解決問題所涉及到的理論知識，進而引出授課內(nèi)容，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思維方式。授課過程中，注意各章節(jié)內(nèi)容的前后貫通，說明各部分內(nèi)容之間的相互關(guān)系，理清各知識點的聯(lián)系和區(qū)別，體現(xiàn)課程教學(xué)的整體性，使課程內(nèi)容清楚、簡單。轉(zhuǎn)換教學(xué)內(nèi)容時，一定要交待交代清楚前后兩部分內(nèi)容間的銜接關(guān)系，以使學(xué)生明白課程教學(xué)內(nèi)容的延續(xù)性、完整性以及編排的必然性。
授課時可以結(jié)合教師的科研課題，引入基于項目的課堂教學(xué)方式。教學(xué)中引入部分科研工作的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)研究成果中學(xué)習(xí)基本概念，將死記硬背的一些枯燥無味的抽象概念變?yōu)樘骄亢徒鉀Q問題的手段，增加學(xué)生的興趣，提高學(xué)生對理論知識的理解和掌握程度，激發(fā)科研興趣。同時將科學(xué)研究方法和手段融入教學(xué)中，使教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。
三、實踐教學(xué)方法的應(yīng)用
材料專業(yè)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的重要課程。在教學(xué)時必須注重理論和實際的緊密聯(lián)系，在課程安排上要堅持理論授課與實驗操作齊頭并進。我校通過獨立開設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗，不僅有利于加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，而且還有利于鍛煉學(xué)生的動手能力，使他們愿意去主動探究，培養(yǎng)學(xué)生從事科研的能力。我校開設(shè)的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》實驗分為三個環(huán)節(jié)，即驗證性實驗、設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗。其中，驗證性實驗是使學(xué)生驗證已學(xué)過的理論，鞏固和加深對已學(xué)過知識的理解。對于某些未能開設(shè)的實驗，在課堂上以圖片、動畫或插播媒體文件的形式展示實驗過程和實驗結(jié)果，從而使學(xué)生對所學(xué)知識的理解更加透徹。在此基礎(chǔ)上，通過開放實驗室，進行設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，提高學(xué)生親自設(shè)計實驗、解決工程實際問題的能力。在這三個環(huán)節(jié)的實驗中，將設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗教學(xué)列為重點，通過這兩個實驗的開設(shè)，可以加強學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。也可以通過為大二或大三對科研有興趣的學(xué)生配備導(dǎo)師，讓他們參與到某些教師的科研項目中，這樣可以讓學(xué)生盡早地把所學(xué)的理論知識真正應(yīng)用到實踐中，從而鍛煉學(xué)生從事科研工作的能力、掌握科學(xué)的研究方法和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
四、結(jié)語
通過多年的教學(xué)實踐，對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進行了有益的探索和研究，取得了較好的效果。通過課程內(nèi)容的優(yōu)化、引入材料科學(xué)發(fā)展的前沿知識和基于項目的課堂教學(xué)模式，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研興趣。應(yīng)用實踐教學(xué)的方法，使學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)理論知識，提高分析問題和解決問題的能力，增強創(chuàng)新意識。
關(guān)鍵詞：
晶體學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；研討式教學(xué)；教學(xué)改革
一、前言
《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程是為地質(zhì)學(xué)、材料科學(xué)、礦物學(xué)等專業(yè)學(xué)生在完成高等數(shù)學(xué)、普通化學(xué)和物理學(xué)等公共課程后而開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1-4]。對于材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生而言，《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程中的晶體結(jié)構(gòu)、晶體對稱性、倒易點陣、晶體投影、晶體生長、晶體缺陷等晶體學(xué)基本知識，是進一步學(xué)習(xí)《X射線衍射》、《電子顯微分析》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)性能》以及《材料物理性能》等專業(yè)課程的基礎(chǔ)[2]。在材料科學(xué)領(lǐng)域，調(diào)控材料的性能是人們追求的目標(biāo)。如果一種材料的成分確定，那么它的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)以及力學(xué)等性能將取決于材料的晶體結(jié)構(gòu)類型和晶體中存在的缺陷特征（如雜質(zhì)原子的濃度、位錯密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的基礎(chǔ)知識不僅在材料科學(xué)與工程專業(yè)各門專業(yè)課程的教學(xué)中起到重要的作用，而且將對學(xué)生們將來的材料科學(xué)與工程實踐起到重要的指導(dǎo)作用。開設(shè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程以前，北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的晶體學(xué)教學(xué)計劃主要安排在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程中，大約講解4學(xué)時。另一方面，在《X射線衍射》和《電子顯微分析》等專業(yè)課程教學(xué)過程中，過去通常要利用2～4學(xué)時來講解布拉斐點陣、倒易點陣等晶體學(xué)知識。這使得部分晶體學(xué)知識被重復(fù)講授，而一些重要的晶體學(xué)知識沒有得到無法全面、系統(tǒng)和深入地講解?；谝陨显?，北京航空航天大學(xué)自2010年起對材料專業(yè)的本科2年級學(xué)生開設(shè)了《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程。通過過去幾年的《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐，學(xué)生們普遍反應(yīng)對晶體學(xué)基礎(chǔ)知識的理解更加全面和深入了，同時在學(xué)習(xí)與晶體學(xué)相關(guān)的其他材料專業(yè)課程時，也更加得心應(yīng)手。但是，目前的晶體學(xué)教學(xué)中還存在以下3個主要問題。
1.晶體學(xué)涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，它是多個學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程，不同學(xué)科對于晶體學(xué)知識的側(cè)重點有所差別。目前，國內(nèi)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的教材主要是面向地質(zhì)和礦物專業(yè)而編寫的[5]，其包含的內(nèi)容以及章節(jié)編排次序也是為了使地質(zhì)和礦物專業(yè)學(xué)生更好地掌握相關(guān)晶體學(xué)知識而設(shè)計的。所以，現(xiàn)有教材的教學(xué)內(nèi)容以及講授次序并不完全適用于材料專業(yè)《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)。
2《.晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程中包含著很多晶體學(xué)基本概念，同時還有非常抽象的宏觀和微觀對稱操作以及晶體的投影操作。在以往的晶體學(xué)教學(xué)過程中，主要借助一些靜態(tài)的二維或者三維圖片進行講解，其表現(xiàn)力度有限，無法有效地使學(xué)生理解和掌握抽象的晶體學(xué)基本概念和理論。
3.在《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的授課形式上，過去主要以教師講授為主，學(xué)生主動參與較少。僅僅通過教師對《晶體學(xué)基礎(chǔ)》中復(fù)雜空間對稱變換進行講解，難以使學(xué)生深入理解晶體中對稱特點、內(nèi)部質(zhì)點的堆積規(guī)律以及復(fù)雜的空間概念。同時，這樣也不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決實際問題能力的培養(yǎng)。由以上分析可見，現(xiàn)有的《晶體學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)已經(jīng)難以滿足材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此，我們有必要對該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)模式進行改革，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真正理解和掌握晶體學(xué)知識的精髓，為學(xué)生在將來的材料科學(xué)與工程實踐中打下良好基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容和講授次序的改革
目前，本?！毒w學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)課時共32學(xué)時，與地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)相比，總授課時間較少[3，4]。為了在有限的教學(xué)時間內(nèi)講授材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生所必需掌握的晶體學(xué)基礎(chǔ)知識，有必要將那些與材料科學(xué)專業(yè)相關(guān)性不大的內(nèi)容進行刪減。例如，晶體理想形態(tài)和晶體規(guī)則連生方面的內(nèi)容對地質(zhì)學(xué)和礦物學(xué)專業(yè)十分重要，但是對于材料專業(yè)學(xué)生來說，只需要在課程緒論中加以概述就能夠滿足本專業(yè)的教學(xué)要求了。同時，對于后續(xù)材料科學(xué)的其他專業(yè)課程將詳細(xì)講解的知識點，也可以進行適當(dāng)刪減，如晶體相變、晶體物理學(xué)等內(nèi)容。另一方面，對于進一步學(xué)習(xí)材料專業(yè)其他課程而需要用到的一些重要晶體學(xué)基礎(chǔ)知識，應(yīng)該增加講解內(nèi)容的深度。例如，倒易點陣、吳氏網(wǎng)等基礎(chǔ)知識對于分析材料的微觀結(jié)構(gòu)特征至關(guān)重要，但是，現(xiàn)有教材中的以上相關(guān)內(nèi)容過于簡單，無法滿足材料專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求，所以，需要增加相關(guān)的授課內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的變更促使我們進一步思考授課內(nèi)容編排的邏輯性。由于晶體學(xué)授課內(nèi)容和側(cè)重點發(fā)生了變化，所以，我們就不能按照現(xiàn)有教科書中針對地質(zhì)和礦物專業(yè)的教學(xué)目的來安排授課次序，而應(yīng)該按照材料專業(yè)對晶體學(xué)教學(xué)內(nèi)容的要求，研究如何安排授課次序才能更有利于本專業(yè)學(xué)生由淺入深、循序漸進地學(xué)習(xí)相關(guān)晶體學(xué)基礎(chǔ)知識。例如，在講解晶體宏觀對稱性之前，有必要先講解一些典型晶體結(jié)構(gòu)的實例，以幫助學(xué)生形象地理解復(fù)雜的空間對稱操作；將晶體的微觀對稱和空間群知識從原教材的第七章提前到第三章[5]，使其與晶體宏觀對稱合并成晶體宏觀和微觀對稱一章，這樣有利于從宏觀和微觀相互聯(lián)系的角度進行講解；另外，倒易點陣知識應(yīng)該從原教材的第一章后移到第四章，在講解完晶體定向和晶體學(xué)符號之后，學(xué)生們熟練掌握了晶體正空間的晶面和晶向指數(shù)，此時講授倒易點陣知識更有利于學(xué)生理解復(fù)雜的正空間和倒易空間的相互變換。
三、教學(xué)手段的改革
《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程的難點是晶體宏觀和微觀對稱、晶體的投影以及內(nèi)部質(zhì)點的堆積。除了采用傳統(tǒng)的板書和二維圖形對這些晶體學(xué)難點知識進行講解以外，我們應(yīng)該更加注重利用一些三維模型。例如，在講解晶體的球面投影和吳氏網(wǎng)過程中，利用地球儀作為三維實物模型，能夠更好地說明晶體的各個晶面在進行球面投影過程中的操作次序，以及解釋如何利用吳氏網(wǎng)來計算晶面夾角。在講解晶體的旋轉(zhuǎn)對稱時，可以利用一些特制的三維立體模型，形象地顯示出不同軸次的旋轉(zhuǎn)對稱；另外，在講解晶體的極射赤平投影時，可以針對一些具有特殊對稱特點的宏觀晶體，讓學(xué)生自己動手制作相關(guān)的三維實物模型，通過觀察各晶面的投影特點，加深對極射赤平投影知識的理解。同時，為了使學(xué)生更加形象地把握各種對稱變換特征和晶面投影規(guī)律，我們應(yīng)該進一步利用三維多媒體軟件，制作一些三維動畫作為輔助教學(xué)手段[6]。這樣能夠通過三維旋轉(zhuǎn)來觀察晶體的宏觀對稱特點以及晶體結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點（原子、分子或離子）位置，滿足晶體宏觀和微觀對稱要素及其操作等抽象教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目的，使學(xué)生能夠直觀地觀察不同宏觀和微觀對稱操作的特點，從而加深對這些抽象晶體學(xué)概念的理解。
四、研討式教學(xué)模式的改革
本校《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程在開課初期的授課形式為大班整體授課，包括所有材料專業(yè)大二的學(xué)生（約150名）。由于聽課學(xué)生人數(shù)較多，導(dǎo)致教師難以實時掌握學(xué)生的聽課效果。故而，本校自2013年起對《晶體學(xué)基礎(chǔ)》課程進行了“小班化”教學(xué)實驗（每班70～80人），有效地提高了授課效果。但是，目前的教學(xué)模式基本上還是以教師的“填鴨式”教學(xué)方式為主要授課模式，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性，沒有積極地思考問題。因此，應(yīng)該實現(xiàn)教師和學(xué)生共同主導(dǎo)本課程的教學(xué)過程，通過師生之間以及學(xué)生之間“研討式”的教學(xué)模式，使學(xué)生在研討過程中理解和掌握《晶體學(xué)基礎(chǔ)》的基本概念和抽象知識。針對每堂課的重點講授內(nèi)容，教師在課堂中提出相關(guān)問題，將學(xué)生分成若干小組，每組4～6人，在教師的引導(dǎo)下，通過學(xué)生之間反復(fù)討論將復(fù)雜的晶體學(xué)問題進行逐步闡明，這樣也有利于檢驗學(xué)生對每堂課知識的掌握情況。同時，將分組討論的結(jié)果納入平時成績的考核體系，鼓勵學(xué)生主動提出問題，并積極地通過討論來相互啟發(fā)，進而解決各個難點問題。另外，師生應(yīng)該充分利用本校在校園網(wǎng)上建立的晶體學(xué)課程中心平臺。一方面，鼓勵學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上進行自由討論，另一方面，讓學(xué)生針對以上問題在課堂上以小組為單位進行發(fā)言和討論。通過以上“研討式”教學(xué)模式及時獲得學(xué)生學(xué)習(xí)效果的反饋，從而調(diào)整講課速度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
五、總結(jié)
《晶體學(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，應(yīng)該按照材料科學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的晶體學(xué)知識，優(yōu)化編排授課內(nèi)容和次序，提高授課效果；利用三維晶體學(xué)動畫模型，加深學(xué)生對晶體對稱要素及其操作等復(fù)雜晶體學(xué)概念和理論的理解；建立“研討式”教學(xué)模式，針對課程的重點和難點，提出學(xué)生課堂和課后研討的主題，檢驗學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握情況，提高學(xué)生通過主動提問以及相互討論而獲取知識的能力，最終使學(xué)生更好地掌握材料科學(xué)專業(yè)必需的晶體學(xué)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
作者：劉彤 單位：北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 北京市材料科學(xué)與工程實驗教學(xué)示范中心
參考文獻：
[1]張恩.關(guān)于《結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教學(xué)模式的探討[J].中國地質(zhì)教育，2000，（4）：41-43.
[2]張英.材料大背景下晶體學(xué)課程的改革與創(chuàng)新[J].科技文匯，2011，（10）：71-72.
[3]何明躍《.結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)》教學(xué)改革探索[J].中國地質(zhì)教育，2000，（4）：57-58.
中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）36-001-01
材料工程基礎(chǔ)作為一門課程主要是材料科學(xué)和工程學(xué)科的基礎(chǔ)課，其中主要講了有關(guān)金屬、陶瓷、有機高分子以及復(fù)合型等材料的生產(chǎn)、加工和材料改性的理論、方法。這門課程主要是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，同時教學(xué)生掌握應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識的能力。通過對材料工程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生的知識面更廣，除此，更要注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、材料的應(yīng)用能力以及工程的意識。
一、材料工程基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容
在對材料工程基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容進行設(shè)置時，首先，一定要注意在材料科學(xué)和工程四要素的基礎(chǔ)上，介紹金屬、陶瓷、有機高分子以及復(fù)合性等材料的制備、合成和加工的基本原理與方法，滿足學(xué)生對學(xué)識的要求，也使學(xué)生更加了解材料的思維方法、工程意識以及應(yīng)用技能。其中材料科學(xué)和工程的四要素指的是材料組成及結(jié)構(gòu)、材料性能、材料使用效能和材料的合成及加工。其次，引進新技術(shù)、新材料的內(nèi)容在材料工程中的應(yīng)用，同時對其進行分析、評價，還引進可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)容應(yīng)用在材料工程中，加強學(xué)生對材料工程的認(rèn)識。
二、材料工程基礎(chǔ)課程的建設(shè)
材料工程基礎(chǔ)是材料科學(xué)和工程的基礎(chǔ)課程，我們對材料工程基礎(chǔ)課程進行的建設(shè)主要有以下幾點：
1、課程目標(biāo)
做好材料基本知識的傳授，為學(xué)生學(xué)好材料科學(xué)和工程的基礎(chǔ)理論打下一個堅實的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生運用材料科學(xué)和工程基礎(chǔ)理論分析、解決問題的能力。
2、課程體系
材料工程基礎(chǔ)課程中講了有關(guān)材料生產(chǎn)、材料加工和材料改性的理論及方法。其中的中心是金屬材料的學(xué)習(xí)，同時引進其他材料（陶瓷、高分子以及復(fù)合型等材料）共性和個性的特點內(nèi)容，統(tǒng)籌材料科學(xué)和工程的系統(tǒng)性、實踐性，顯示出材料的應(yīng)用性能。確定課程的重點，將材料科學(xué)中的共性與材料的多樣性結(jié)合，確定專業(yè)研究的方向。
3、課程內(nèi)容
吸取先進的教學(xué)經(jīng)驗，結(jié)合經(jīng)濟發(fā)展的需要，處理好課程建設(shè)之間（本課程與專業(yè)系列課程的建設(shè)）的關(guān)系，在傳授材料知識的基礎(chǔ)上，注重高新技術(shù)中新的材料、工藝、技術(shù)。
4、實踐教學(xué)
通過新的技術(shù)方法（如多媒體）將理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合起來，關(guān)注內(nèi)容綜合化以及形式的多元化，提升教學(xué)效果。
三、材料工程基礎(chǔ)課程的改革實踐
在材料工程基礎(chǔ)的課堂教學(xué)中，我們通過多種教學(xué)方法的結(jié)合來培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。
首先，基礎(chǔ)知識的加強。1、重點關(guān)注課程的基礎(chǔ)性；2、在制定教學(xué)大綱時，主要側(cè)重基礎(chǔ)理論知識的整編；3、學(xué)習(xí)時注意將相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容做好連接，規(guī)避重復(fù)性。
其次，專業(yè)知識面的拓寬。打破材料之間的界限，站在材料科學(xué)和工程的角度思考，拓展知識面。
第三，理論體系的舉一反三。從理論規(guī)范與科學(xué)體系上展開舉一反三。比如馬氏體相變理論應(yīng)用在鋼的熱處理方面等，不同材料中電子的遷移理論解釋不同材料的行為。這些都給材料工程基礎(chǔ)課程的內(nèi)容整合打下了良好的基礎(chǔ)。同時，為學(xué)生今后在材料領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與知識的掌握打下良好的基礎(chǔ)。
第四，教學(xué)手段的改革。由于材料工程基礎(chǔ)課程的內(nèi)容抽象化且具有較強的概念性，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來常常感覺到枯燥乏味。所以在教學(xué)中，可以多用一些形象化的語言（教學(xué)模型、照片、曲線圖以及掛圖等），便于加深學(xué)生的記憶、理解，同時又提高了學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。教師也可以引進先進的多媒體教學(xué)手段，將其應(yīng)用在材料工程基礎(chǔ)的課程教學(xué)中，提高學(xué)生對知識的重點、難點的掌握。還可以通過三維動畫形式將這一課程展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生在課堂中學(xué)到更多的知識，同時亦有助于教學(xué)效果的提升。
第五，新材料研究成果的引入。我們必須在掌握材料知識原理、概念及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，建設(shè)材料工程基礎(chǔ)課程。這些往往是最吸引學(xué)生的，所以在教學(xué)中要不斷引入新的材料研究成果的應(yīng)用，注重課程內(nèi)容的更新，讓課程同時具有基礎(chǔ)性、先進性。
第六，實驗環(huán)節(jié)的加強。這是鍛煉學(xué)生的動手能力，同時對學(xué)生學(xué)習(xí)過的知識進行鞏固、加深記憶，讓學(xué)生分析問題、解決問題的能力有所提高。通過實驗課的訓(xùn)練，對培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力有很大幫助。
綜上所述，材料工程基礎(chǔ)課程的建設(shè)和實踐是一項非常艱巨、復(fù)雜的工程，在課程建設(shè)改革的過程中我們要注意，教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體，堅持以學(xué)生為本，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能力，保證教學(xué)效果，全面培養(yǎng)高素質(zhì) 、高專業(yè)、高技術(shù)、高能力的復(fù)合型人才。
參考文獻：
[1] 侯治富.金祥雷.精品課程建設(shè)目標(biāo)及實現(xiàn)途徑的研究與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué).2006（01）.
中圖分類號：G640 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）06-0180-02
貴州省是航天航空產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)基地集中地區(qū)。近年來，隨著先進制造業(yè)引進涌入，對材料學(xué)科專業(yè)相關(guān)從業(yè)人員的需求量大為增加。然而，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)置是以傳統(tǒng)金屬材料方向為主，與高新制造業(yè)對材料壓力加工、材料質(zhì)量檢測方面的人才需求有些錯位。單一專業(yè)方向培養(yǎng)模式，與社會需求和行業(yè)發(fā)展分工明確細(xì)化顯得不適應(yīng)、脫節(jié)。學(xué)生不能根據(jù)自己的興趣、個性、就業(yè)愿望選擇專業(yè)方向，制約了學(xué)生的多樣化、個性化發(fā)展及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1-4]。此外，貴州師范大學(xué)、貴州理工學(xué)院等區(qū)域高校也相繼開設(shè)材料類學(xué)科專業(yè)，使得本地區(qū)材料學(xué)科畢業(yè)生數(shù)猛增，就業(yè)壓力增加，就業(yè)渠道必須拓展。
為了解決材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式不能完全滿足市場對人才個性化、多樣化的需求問題。依據(jù)貴州省材料產(chǎn)品制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以及材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)市場現(xiàn)狀。材料科學(xué)與工程專業(yè)以專業(yè)特征為基準(zhǔn)，面向就業(yè)市場，以學(xué)生為本，靈活設(shè)計金屬材料、壓力加工以及材料檢測及表征三個專業(yè)特色培養(yǎng)方向。通過構(gòu)建方向課程體系，教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法、手段改革，加強師資隊伍建設(shè)，堅持知識、能力及素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，有針對性地著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，強化學(xué)生多樣化、個性化發(fā)展，拓寬就業(yè)渠道。
一、特色專業(yè)方向課程設(shè)置
廣泛進行調(diào)研，重點了解金屬制造行業(yè)對人才知識、素質(zhì)、能力的要求。我們按“通識公共基礎(chǔ)+夯實大材料學(xué)科基礎(chǔ)+明確專業(yè)專長方向”的方式實施材料科學(xué)與工程人才的培養(yǎng)，確定了具備相同口徑的通用基礎(chǔ)知識課程群和材料科學(xué)與工程專業(yè)核心課程群，為專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生根據(jù)社會需求和個性特長，自主選擇專業(yè)方向，以滿足學(xué)多樣化、個性化發(fā)展需求。
通用基礎(chǔ)知識課程群主要包括公共基礎(chǔ)與人文素養(yǎng)等課程，重點培養(yǎng)學(xué)生文化素質(zhì)、身體素質(zhì)、思想品德素質(zhì)。專業(yè)基礎(chǔ)課是課程體系的中心組成部分，緊密圍繞材料學(xué)科專業(yè)共性特征和人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置，是三個專業(yè)方向共同開設(shè)的課程。避免課程間內(nèi)容重疊，整合《固態(tài)箱變》、《金屬熱處理》、《熱處理新技術(shù)》三門課程課程為一門核心課程――《熱處理原理及工藝》，構(gòu)建以《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)性能》、《材料分析方法》等課程組成的專業(yè)核心課程群[5]。便于學(xué)生掌握有關(guān)材料制備合成、組織結(jié)構(gòu)、性能和使用效能等四要素構(gòu)成的材料學(xué)科共性基礎(chǔ)知識規(guī)律。
專業(yè)方向課程群體與社會需求密切聯(lián)系，有不同特色的專業(yè)方向?qū)嵱眯哉n程群。金屬材料專業(yè)方向有《金屬材料學(xué)》、《鋼鐵冶金概論》、《有色金屬合金》、《復(fù)合材料》、《高溫合金》、《航天材料》、《模具材料》等課程。壓力加工方向有《材料成型工藝》、《軋制工藝學(xué)》、《擠壓與拉拔》、《塑性成形數(shù)值模擬技術(shù)》、《鍛壓設(shè)備與工藝》、《快速成形技術(shù)》等課程。材料檢測及表征方向有《材料性能測試技術(shù)》、《材料工業(yè)分析》、《無損探測》、《超聲檢查》、《渦流檢測》、《常用檢測設(shè)備與維修》等課程。
二、專業(yè)方向?qū)嵺`教學(xué)設(shè)置
材料科學(xué)與工程實踐教學(xué)踐行“理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，更加注重實踐教學(xué)，偏重專業(yè)方向”理念。改革傳統(tǒng)實習(xí)教學(xué)模式，認(rèn)識實習(xí)圍繞實習(xí)基地的制備（壓力加工）-檢測-裝配流程組織展開，學(xué)生初步掌握材料制備-組織結(jié)構(gòu)-性能-使用效能為主線的科學(xué)研究方法。生產(chǎn)實習(xí)則各自偏重金屬材料、壓力加工、檢測與表征專業(yè)方向，身臨其境，與社會溝通，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識解決相應(yīng)的專業(yè)方向領(lǐng)域中的生產(chǎn)實際問題。近年來，本專業(yè)實驗室采購了透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等大型精密儀器和實用設(shè)備，構(gòu)建冶金制備、壓力加工和測試與表征實驗平臺，為培養(yǎng)不同專業(yè)方向?qū)W生的創(chuàng)新意識和實踐能力奠定了堅實基礎(chǔ)。按照自編的《材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教程》指導(dǎo)教材，以“課程綜合性實驗、專業(yè)方向綜合性實驗、專業(yè)綜合性實驗和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐應(yīng)用開放性實驗”分層次逐步深入展開。畢業(yè)論文環(huán)節(jié)實行導(dǎo)師制，采取自主挑選導(dǎo)師、過程互動的方式，激發(fā)學(xué)生研究創(chuàng)新的興趣，理論聯(lián)系實踐，培養(yǎng)學(xué)生的實踐認(rèn)知和創(chuàng)新能力，保證高質(zhì)量的畢業(yè)論文。近幾年共有10余篇本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文獲學(xué)校優(yōu)秀論文獎勵。
激勵學(xué)生參加著名專家和企業(yè)家講授高水平專業(yè)講座，讓學(xué)生了解專業(yè)方向前沿發(fā)展動態(tài)，新成果、新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品和新理念，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。鼓勵學(xué)生自由選題，
自主設(shè)計方案，申報大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立完成制備（加工）、檢測、表征、分析實驗過程。推薦優(yōu)秀學(xué)生參加全國金相、節(jié)能技能大賽，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣，并充分展示學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。近年來獲國家級、省級、校級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目及SRT項目10余項，國家級節(jié)能大賽獲獎3項。
三、教學(xué)方法、手段改革
課堂教學(xué)中重視以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，采用多媒體、科研成果案例、小組討論、精品課程交流平臺網(wǎng)絡(luò)等方法，將繁雜的概念、原理，產(chǎn)品制備過程，微觀組織結(jié)構(gòu)以及性能檢測過程、檢測設(shè)備操作和維護過程等以形象化、動態(tài)化、具體化的形式，逐步深入，側(cè)重向各專業(yè)方向?qū)W生講授，利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣，以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和批判性思維能力?！恫牧峡茖W(xué)導(dǎo)論》實行雙語教學(xué)，學(xué)生閱讀翻譯外文文獻的能力明顯提高，有利于了解全球材料學(xué)科的前沿科研狀態(tài)和知識。在實踐教學(xué)改革中，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向充分發(fā)揮學(xué)院與企業(yè)的科研實踐優(yōu)勢，拓寬就業(yè)渠道。從時間、教學(xué)內(nèi)容以及管理措施上保證“以科研促進教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力”[6]。我院于2011年開始與臺灣義守大學(xué)合作辦學(xué)，材料科學(xué)與工程專業(yè)各方向選派1～2名優(yōu)秀學(xué)生到該校學(xué)習(xí)，這將進一步探索出國際國內(nèi)合作辦學(xué)之路，給本專業(yè)更多優(yōu)秀學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、開闊學(xué)科視野提供跨校學(xué)習(xí)平臺。
四、加強師資隊伍建設(shè)
貴州大學(xué)材料科學(xué)與工業(yè)專業(yè)經(jīng)過60多年的專業(yè)建設(shè)，儲備了大批的材料學(xué)科專家學(xué)者和寬厚的工程學(xué)術(shù)文化底蘊。近幾年，經(jīng)過貴州大學(xué)品牌專業(yè)、省級示范性專業(yè)、國家一類特色專業(yè)，以及重點學(xué)科、碩士點、博士點授予專業(yè)建設(shè)，采用傳幫帶培養(yǎng)、引進、進修提高等方式，建立了一支教學(xué)、科研兼容，結(jié)構(gòu)合理，愛崗敬業(yè)，勇于創(chuàng)新的專業(yè)方向教師隊伍。目前本專業(yè)共有教師15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，碩士5人。35歲以下教師全部在讀博士。本專業(yè)青年教師全部到省級材料結(jié)構(gòu)與強度重點實驗室兼職，掌握大型檢測與表征儀器的操作和維護，為師生展開科研教學(xué)提供了技術(shù)便利。與貴州南方匯通、安大集團公司等校外實習(xí)基地建立了長期師資培養(yǎng)機制，以解決不同性質(zhì)的企業(yè)生產(chǎn)問題為契機，與培養(yǎng)學(xué)生并舉，為各專業(yè)方向師生提供了科學(xué)研究和工程實踐的條件，目前有三位教師在這些企業(yè)攻讀博士后。加強教師隊伍團隊合作，鼓勵教師教學(xué)與科研并重。目前，本專業(yè)教師發(fā)表相關(guān)教研論文30余篇，出版教材《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬材料學(xué)》、《材料科學(xué)》、《材料科學(xué)與工程專業(yè)實驗教程》等4部教材?！恫牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)》獲評省級精品課程，《材料力學(xué)性能》獲評校級精品課程，帶動了本專業(yè)方向課程的建設(shè)。
五、結(jié)論
與時俱進，貴州大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)緊跟材料制造業(yè)發(fā)展趨勢和用人市場需求，及時調(diào)整專業(yè)特色培養(yǎng)方向，不斷深化構(gòu)建特色培養(yǎng)方向課程體系，改革教學(xué)方法、手段，加強師資隊伍建設(shè)等措施，逐步實現(xiàn)了專業(yè)“寬專業(yè)、厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力”與培養(yǎng)方向?qū)ｉL化的有機統(tǒng)一，不僅彌補了現(xiàn)有專業(yè)培養(yǎng)模式的不足，而且也滿足了學(xué)生多樣化、個性化發(fā)展的需求，提升了學(xué)生就業(yè)市場競爭力。最近幾年，材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)率一直名列貴州大學(xué)前茅，獲得2011―2013年全校就業(yè)率一等獎，已呈現(xiàn)出學(xué)生就業(yè)自信、社會歡迎的良好互動局面。
參考文獻：
[1]徐德龍，許啟明，肖國先，等.關(guān)于材料類本科專業(yè)設(shè)置演化的思考[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2003，22（1）：5-8.
[2]李瑜煜.復(fù)合型材料電子技術(shù)人才知識結(jié)構(gòu)及課程設(shè)置的研究與實踐[J].理工高教研究，2005，24（6）：105-106.
[3]張海燕，黃貴秋，石海信，等.化工專業(yè)柔性專業(yè)方向建設(shè)的探討[J].欽州學(xué)院學(xué)報，2012，27（7）：41-44.
在世界進入21世紀(jì)的今天，隨著中國加入WTO，我國改革開放日趨深化，中國正走向世界，世界也在向中國走來，國家和社會發(fā)展使得對雙語人才的需求程度迅速提高。如何在材料學(xué)科本科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)英語的應(yīng)用能力，使之具備綜合素質(zhì)，是當(dāng)前高分子材料與復(fù)合材料專業(yè)教育與教學(xué)改革中需要深入探討的問題之一。
我校自1997年開始招收復(fù)合材料專業(yè)，每年基本上招生2個本科班，在原有的高分子材料基礎(chǔ)上進行有機整合，分為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)。從共性知識體系中提煉出基本問題，建立起材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)教學(xué)體系，從寬基礎(chǔ)角度加強專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)，使一部分專業(yè)課趨于向?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的調(diào)整，在這樣的教改思路下，原來各專業(yè)方向的專業(yè)外語課程面臨著向大材料專業(yè)的過渡，從而產(chǎn)生了一門新的課程――《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》，并設(shè)為雙語教學(xué)示范課程，作為高分子材料與工程專業(yè)與復(fù)合材料與工程專業(yè)六大平臺課程之一，材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)的內(nèi)容因雙語教學(xué)而偏向于基本概念和基本應(yīng)用，為避免重復(fù)，材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)將不涉及各材料方向的具體理論。
一、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的必要性與目的
專業(yè)外語(實際上多為專業(yè)英語)是以往的專業(yè)設(shè)置下各專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課，其目的在于提高學(xué)生對外文文獻的閱讀與理解能力，而主要以專業(yè)英語作為整班授課內(nèi)容。目前，由于高校近年來開設(shè)了雙語教學(xué)課程，所以專業(yè)外語面臨著被取消的可能或過渡為雙語教學(xué)課程。我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)即以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》課程來代替專業(yè)外語，但兩者之間又存在著本質(zhì)的區(qū)別。
以高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)為例，專業(yè)外語課程為32學(xué)時，分兩部分在第五和第六學(xué)期兩期授課，其學(xué)習(xí)內(nèi)容主要涉及的是專業(yè)基礎(chǔ)常識和后續(xù)專業(yè)課程的部分內(nèi)容，如高分子化學(xué)中的合成部分，高分子物理中的結(jié)晶部分等，而上課主要以翻譯形式為主，課上一般較為單調(diào)。由于所涉及的內(nèi)容學(xué)生還沒有學(xué)過，對學(xué)生來講內(nèi)容較深，學(xué)生不能夠以英語完全了解本專業(yè)，而從專業(yè)外語課程中學(xué)生對專業(yè)內(nèi)容的領(lǐng)會往往不完整，因此專業(yè)外語課程一般難以取得非常良好的授課效果。為了讓學(xué)生能夠理解并應(yīng)用外語進行專業(yè)知識的表達，并實現(xiàn)寬基礎(chǔ)教學(xué)，《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》首先從授課內(nèi)容上進行了大幅度調(diào)整?？紤]到雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》將被安排在第五學(xué)期教學(xué)，是最早與學(xué)生接觸的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生還未接觸各方向的基礎(chǔ)理論，所以本課程計劃從材料基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，根據(jù)材料的不同結(jié)構(gòu)特點分類，介紹三大材料及功能和復(fù)合材料的主要品種及其應(yīng)用，其內(nèi)容自成體系，不再依賴各專業(yè)方向。從以上意義上講，以雙語教學(xué)的《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)》代替專業(yè)外語是必然的趨勢。
二、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)的基本模式存在的問題
雙語教學(xué)是近年來出現(xiàn)的一種新的教學(xué)模式，它所遇到的問題在其它課程的雙語教學(xué)中已經(jīng)體現(xiàn)出來，就我校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)來講，所遇到的問題可能還來自于以下這方面：就是不能找到合適的授課教師精通所有三個專業(yè)方向的內(nèi)容，我校的現(xiàn)任教師分別來自于高分子、無機和金屬三大材料專業(yè)，不具備全部專業(yè)方向的材料基礎(chǔ)知識的能力，每位只能講授自己專業(yè)熟悉的一部分內(nèi)容，而學(xué)生要接受至少三位教師的講課，這樣一來課程缺乏系統(tǒng)性，但從另一角度講，授課教師分別來自于三大材料專業(yè)，所以他們會對本材料十分了解，而使得學(xué)生可以學(xué)到更充實的知識。
三、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)雙語教學(xué)模式
針對雙語教學(xué)存在問題，我們首先采取了分章節(jié)專業(yè)教學(xué)模式，即每部分專業(yè)知識都有該專業(yè)教師授課。我們學(xué)院整合全院的教師資源，形成了材料加工、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料及無機非金屬材料五個專業(yè)教師組成的教學(xué)團隊，負(fù)責(zé)該課程的全院教學(xué)，合理安排教學(xué)時間與內(nèi)容，各專業(yè)的知識都有該專業(yè)的老師授課，通過幾年的實踐，獲得了很好效果。
其次，課堂形式主要采用多媒體教學(xué)，用將課堂的主要內(nèi)容以全部英文的形式演示給學(xué)生，并且配備了與原版教材相配套的多媒體課件，以圖文并茂的方式對學(xué)生進行授課，使學(xué)生從視覺聽覺多角度來獲取知識信息，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了充分發(fā)揮主體性參與學(xué)習(xí)的使用，在教學(xué)過程中我們積極開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，在資料的查詢、英文寫作與翻譯、語言的表達方面進行了培養(yǎng)鍛煉，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力的提高。
在教學(xué)中結(jié)合材料科學(xué)最前沿科學(xué)與研究領(lǐng)域，將學(xué)生分成若干小組，且給各小組分好一個關(guān)于最新研究成果的英文題目，指導(dǎo)學(xué)生主動利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)等資源搜索所需信息對該英文題目進行分析與評價，并提出問題與展望未來研究發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)生對材料信息的收集能力、閱讀能力、理解能力與寫作能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的個人情況將論成形式上臺進行演講，使學(xué)生鍛煉了膽量，提高了表達能力。這樣大大增強了學(xué)生英語的思維能力，提高了學(xué)生們英語學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣，拓寬了學(xué)生們的專業(yè)知識視野，為他們未來從事本專業(yè)的科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
通過材料科學(xué)與工程課程雙語教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)無論對學(xué)生還是教師在英語水平的考驗和專業(yè)知識的講授和學(xué)習(xí)都是一個考驗，只要采用適當(dāng)?shù)姆椒?，教師具有駕馭英語和專業(yè)知識的能力，積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，用雙語進行專業(yè)課的教學(xué)是可以完全達到用中文講課的同樣目的。
參考文獻：
[1]王英.黑龍江教育. 2007.7-8.126-128.
材料與信息、能源并列為現(xiàn)代文明的三大支柱，是現(xiàn)代社會賴以生存和發(fā)展的基本條件之一。2012年工業(yè)和信息化部2月22日的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》明確指出：材料工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，新材料是材料工業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)，是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?！笆濉睍r期，是我國材料工業(yè)由大變強的關(guān)鍵時期。加快培育和發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)，對于引領(lǐng)材料工業(yè)升級換代，支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保障國家重大工程建設(shè)，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建國際競爭新優(yōu)勢具有重要的戰(zhàn)略意義[1]。學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展離不開人才。高品質(zhì)人才的培養(yǎng)是實現(xiàn)國家“十二五”規(guī)劃的保證。如何培養(yǎng)高素質(zhì)的材料科學(xué)人才成為擺在國內(nèi)教育界的共同的問題。
從事材料科學(xué)研究的人員必須具備一定的材料科學(xué)基礎(chǔ)。這就決定了材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料類本科生的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程以介紹材料學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，闡述各種材料的共性基礎(chǔ)知識為目的，從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究材料的結(jié)構(gòu)與材料的制備方法、加工工藝以及材料性能之間的關(guān)系。該課程既具有較強的理論性，又與生產(chǎn)實際有緊密的聯(lián)系，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)各門專業(yè)課程如材料分析方法、材料制備技術(shù)等的必備基礎(chǔ)理論知識。然而，由于課程內(nèi)容覆蓋面廣，理論性強，內(nèi)容枯燥，基本概念多，部分章節(jié)之間聯(lián)系較弱等特點，因此學(xué)生學(xué)習(xí)起來非常困難。即便是學(xué)生暫時掌握了規(guī)定內(nèi)容，由于沒有付諸于實踐所學(xué)內(nèi)容易遺忘，這樣造成了教學(xué)資源與人力資源巨大的浪費。另一方面，近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，部分在校教師爭取到了國家或者地方的研究項目，且在執(zhí)行項目的過程中出現(xiàn)了參與研究人員不足的現(xiàn)象。如果讓大學(xué)生參與科研研究既可以使學(xué)生更好掌握所學(xué)知識，又可以解決項目研究人員短缺問題。在大學(xué)階段嘗試通過參與科研研究，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好應(yīng)用所學(xué)知識，提高學(xué)生的素質(zhì)，有效利用學(xué)校信息資源、研究資源以及高水平的人力資源具都具有積極地意義。
1.當(dāng)前材料科學(xué)基礎(chǔ)教育的特點與問題
材料的使用是人類最為古老而基本的活動之一。材料科學(xué)與工程教學(xué)始于1865年美國、英國高等學(xué)校設(shè)立的礦冶專業(yè)，側(cè)重于煉鋼、鑄鐵、冶煉工藝等方面教學(xué)，最初以金屬材料為主。20世紀(jì)40年代后教學(xué)計劃中加入了“廣泛材料”基礎(chǔ)理論及非金屬材料課程[2]。
材料科學(xué)是隨著固體物理、無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展而形成的跨學(xué)科產(chǎn)物。材料科學(xué)的主要任務(wù)是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物性的深入研究，推動了對材料本質(zhì)的研究和了解。材料科學(xué)基礎(chǔ)則是總結(jié)不同材料共性，從而對材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能予以綜合介紹的一門課程。正是由于其綜合性，材料科學(xué)中涉及的物理、化學(xué)甚至數(shù)學(xué)方面的基本概念很多，造成很多學(xué)生學(xué)不懂。即使當(dāng)時懂了，但是沒有實踐活動，時間長其內(nèi)容完全忘卻[3]。針對這一嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，部分教育者大聲疾呼改革現(xiàn)有材料科學(xué)教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量[4,5]。另一方面材料學(xué)科是一門典型的實驗學(xué)科，知識的理解需要一定量的實驗支撐。要進行實驗必須有足夠的實驗條件支持。近年來部分學(xué)者對材料學(xué)科大學(xué)生加強課程內(nèi)實驗訓(xùn)練提出部分具體的方案[6,7]。前些年，由于我國經(jīng)濟基礎(chǔ)較差，研究經(jīng)費集中地投入到重點學(xué)科和高水平地研究機構(gòu)和人員身上。隨著國家經(jīng)濟實力的明顯增強，研究經(jīng)費日益充足，完全有條件為大學(xué)本科生進行適當(dāng)?shù)难芯炕顒犹峁┲С?。隨著國家在教學(xué)與研究領(lǐng)域的投入，部分高?；緦嶒灄l件與設(shè)備水平有了很大提高，適當(dāng)開展大學(xué)生研究基本條件已經(jīng)具備。大學(xué)生恰恰處于知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建時期，也是個人創(chuàng)造能力極為旺盛的時期。通過合理開展研究，一方面有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，另一方面可以提前選拔有潛力的大學(xué)生進行專門培養(yǎng)。通過這種方式為我國材料科學(xué)研究培養(yǎng)急需的高水平材料研究人員。這種培養(yǎng)人才的方式將打破傳統(tǒng)先學(xué)習(xí)后應(yīng)用的培養(yǎng)模式，建立邊學(xué)習(xí)邊應(yīng)用的嶄新模式。相信這種模式的建立將對推動我國材料科學(xué)教育的發(fā)展，對我國材料基礎(chǔ)與應(yīng)用研究具有積極意義。
2材料學(xué)科大學(xué)生進行研究方案的初步探索
2.2.1材料學(xué)科大學(xué)生進行研究時機的選擇
一般而言大學(xué)生在第一年進行基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)習(xí)。通過第一年的學(xué)習(xí)掌握必要的高等數(shù)學(xué)知識。其英語水平將得到進一步提高。進入第二年大學(xué)生逐步完成物理、化學(xué)知識的學(xué)習(xí)。第三年開始接觸材料科學(xué)內(nèi)容?？傮w上講這種課程的安排符和大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的客觀規(guī)律。大學(xué)三年級學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)日漸成熟已經(jīng)具備從事研究的基本條件。因此大學(xué)三年級是展開研究型材料科學(xué)教育的合適時機。
2.2.2大學(xué)生參與研究項目的設(shè)置
由于大學(xué)生正處于知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的關(guān)鍵時期。特別是大學(xué)三年級的學(xué)生剛剛結(jié)束基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，進入專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)階段。研究題目難度的設(shè)置應(yīng)當(dāng)慎重。課題難度太大會給學(xué)生造成一定壓力，有可能會失去研究興趣；而難度太小則不能調(diào)動學(xué)生的積極性。作者建議可以根據(jù)材料科學(xué)基礎(chǔ)課本中將要講述的內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前進行的研究截取相對獨立的內(nèi)容作為大學(xué)生研究的課題較為合適。
2.2.3大學(xué)生參與研究項目的硬件條件的落實
作為實驗學(xué)科，大學(xué)生實驗儀器、設(shè)備的落實與管理應(yīng)當(dāng)予以重視。由于此階段的大學(xué)生一方面要進行專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，一方面參與部分研究。因此其實驗儀器等可能處于間歇式使用階段，為了降低成本，提高儀器的使用效率建議：1）盡量使本科生和研究生公用某些設(shè)備。本科生上課期間仍可保證儀器的高效利用；2）為了培養(yǎng)大學(xué)生獨立的研究能力，部分低值易耗實驗品盡量為本科生配齊配全。3）本科生實驗樣品經(jīng)過精選予以測試。為了保證研究效果測試階段指導(dǎo)教師應(yīng)到場對實驗的技術(shù)、結(jié)果好壞結(jié)合材料科學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容予以講述。
2.2.4大學(xué)生參與研究項目與管理監(jiān)督
作為正在進行理論學(xué)習(xí)的大學(xué)生，其參與項目的時間、項目進行的狀況應(yīng)當(dāng)及時掌握。建議通過了解學(xué)生的課程安排后，合理安排大學(xué)生的實驗。一方面為大學(xué)生留出足量的休息時間，另一方面根據(jù)研究的進度、研究的性質(zhì)安排大學(xué)生實驗。研究進行階段應(yīng)當(dāng)有專人指導(dǎo)。經(jīng)過大學(xué)一年級與二年級的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，大部分大學(xué)生已掌握了部分必要的理論知識和實驗技能，但是應(yīng)當(dāng)注意部分特殊實驗，如有毒、有害物質(zhì)的使用與保管等方面，應(yīng)當(dāng)有專人負(fù)責(zé)具體指導(dǎo)。部分特殊實驗技能應(yīng)當(dāng)有專人負(fù)責(zé)傳授與監(jiān)督。通過幫帶的形式迅速提高本科生的實驗技能與安全意識。為了檢查大學(xué)生參與研究的效果，建議通過以下幾方面進行考核：1）實驗的出勤率 科學(xué)研究是典型的實驗科學(xué)。沒有足量的時間就不會達到預(yù)期的結(jié)果，也不能培養(yǎng)大學(xué)生良好的研究習(xí)慣。2）實驗結(jié)果的整理 通過對實驗結(jié)果的及時總結(jié)是尋找實驗規(guī)律，及時修正研究方案，提升研究水平的重要手段。根據(jù)學(xué)生研究時間的安排確立合適的周期，讓學(xué)生對實驗結(jié)果進行總結(jié)。指導(dǎo)教師予以點評是拓寬學(xué)生研究思路、提高學(xué)生研究水平的重要手段。3）實驗報告及論文的整理 由于研究內(nèi)容不同、難度不同以及其他軟硬件設(shè)施的限制、大學(xué)生個人領(lǐng)悟能力及動手能力的不同，有可能研究結(jié)束后達到的實驗結(jié)果水平不一。但是通過對實驗結(jié)果的整理分析，均可以形成實驗報告，特別是實驗結(jié)果較好時還可以整理成科技論文予以發(fā)表。相信通過成果的發(fā)表一定會對大學(xué)生科研興趣的提升起到積極地作用。
結(jié)語
本文通過分析大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)體系、時間安排提出研究式材料科學(xué)基礎(chǔ)教育的設(shè)想。提出了大學(xué)生參與時機的把握以及研究過程中課題設(shè)置、硬件配套、管理監(jiān)督等方面的一些具體措施。通過研究式的材料科學(xué)基礎(chǔ)教育調(diào)動大學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鞏固與加深大學(xué)生對材料科學(xué)基礎(chǔ)知識的理解，為大學(xué)生參與科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。為國家培養(yǎng)研究型人才奠定基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，工業(yè)和信息化部，2012。
[2] 材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會，材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)規(guī)格與模式的演變規(guī)律．教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會通訊，2006 ( 1)]。
[3] 何奧平，穆梟，胡治流，李逸泰，李安敏，材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗教學(xué)改革初探,大眾科技，2011，136-137。
[4] 李洪波，王靜，劉洪麗，金寶士，于峰，李春潔，材料科學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)改革與實踐，鑄造設(shè)備與工藝，2009，4，48-50。
材料是人類文明與社會進步的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)，是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵；材料技術(shù)是現(xiàn)代高科技與新經(jīng)濟的三大重要組成部分，在以高科技為主要特征的知識經(jīng)濟時代，世界各國在產(chǎn)業(yè)政策、科學(xué)研究、教育與人才培養(yǎng)等方面都給予了材料科學(xué)重點支持、優(yōu)先發(fā)展的政策。隨著我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)與實踐能力提出新的要求，因此，高校材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案需要做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的需求。
我國材料科學(xué)與工程教育改革迅速發(fā)展，幾乎全國所有設(shè)有材料專業(yè)的院校均已不同程度地參與了材料科學(xué)與工程教育改革，借鑒歐美諸國材料科學(xué)與工程教育模式與體系，培養(yǎng)模式由“專業(yè)培養(yǎng)”向“學(xué)科培養(yǎng)”發(fā)展，從狹窄的專業(yè)教育向全面的素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，從鉆研狹窄的單科教育向建立工程意識教育轉(zhuǎn)變；同時，吸收歐美國家的“材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識”作為重要的教學(xué)內(nèi)容，課程設(shè)置從學(xué)科式課程向整合式課程轉(zhuǎn)變，專業(yè)課程從中心地位向載體地位轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容從以學(xué)科發(fā)展為中心向以培養(yǎng)學(xué)生為中心轉(zhuǎn)
變[1]?？傮w來說，我國高校材料教育正在不斷打破舊的專業(yè)范圍的約束，向其它專業(yè)甚至其它一級學(xué)科滲透。在這樣的背景下，深化我校材料科學(xué)與工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)方案的改革成為必然的選擇。
一、國內(nèi)材料與化學(xué)學(xué)科研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀分析
調(diào)研對象為國內(nèi)“985”高校的材料與化學(xué)學(xué)科研究生最新培養(yǎng)方案，學(xué)科涵蓋材料科學(xué)與工程、化學(xué)兩個一級學(xué)科，材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、材料加工工程，高分子化學(xué)與物理、應(yīng)用化學(xué)五個二級學(xué)科[2]。調(diào)研結(jié)果分析表明，國內(nèi)高校材料與化學(xué)學(xué)科研究生培養(yǎng)方案中，課程設(shè)置具有如下特點：
（1）除了政治、英語、數(shù)學(xué)等公共必修課外，課程設(shè)置的基本模式為：專業(yè)基礎(chǔ)課+專業(yè)選修課（包括必修的學(xué)術(shù)活動、專業(yè)外語等）。
（2）專業(yè)基礎(chǔ)課的數(shù)量少，且必修，或者提供少量課程供選擇；所設(shè)課程都為各方向的基礎(chǔ)和共性的理論、測試方法、制備技術(shù)和實驗技能等。
（3）專業(yè)選修課根據(jù)各自的研究方向提供很多課程供選擇。大部分學(xué)校開設(shè)的專業(yè)選修課都在10門以上，如天津大學(xué)為材料學(xué)碩士生開設(shè)了24門專業(yè)選修課；哈爾濱工業(yè)大學(xué)分別為材料科學(xué)與工程碩士生和博士生開設(shè)了35門和14門專業(yè)選修課；上海交通大學(xué)為材料學(xué)、高分子化學(xué)與物理和應(yīng)用化學(xué)博士生都開設(shè)了20門專業(yè)選修課；南京大學(xué)為應(yīng)用化學(xué)碩士生開設(shè)了26門專業(yè)選修課。
（4）對學(xué)術(shù)活動（讀書報告、參加學(xué)術(shù)會議、聽學(xué)術(shù)講座）、前沿進展或?qū)ｎ}研討、外語文獻閱讀提出了越來越高的要求和標(biāo)
準(zhǔn)[3]。幾乎所有高校都將上述課程列為必修，并對其考核標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求。如哈爾濱工業(yè)大學(xué)規(guī)定研究生參加跨學(xué)科學(xué)術(shù)講座5次，并在全系范圍內(nèi)做學(xué)術(shù)報告2次（其中至少1次使用外文），并鼓勵參加國際學(xué)術(shù)會議。
（5）各高校均傾向于按一級學(xué)科設(shè)置課程[3，4]。如中南大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)等均按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科設(shè)置了碩士生和博士生的課程體系；四川大學(xué)、華東理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)等按化學(xué)一級學(xué)科設(shè)置了高分子化學(xué)與物理、應(yīng)用化學(xué)的碩士生課程體系。
（6）規(guī)定或鼓勵跨學(xué)科修課，以提高綜合素質(zhì)，拓寬知識面和優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)。
二、我校材料學(xué)科研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀分析
我校材料類人才培養(yǎng)源于1953年成立的哈爾濱軍事工程學(xué)院“金工金相”專業(yè)，至今已有55年的辦學(xué)歷史。隨著“哈軍工”主體南遷長沙，學(xué)校原專業(yè)體系進行了相應(yīng)的調(diào)整，材料類與化學(xué)類合并組建材料工程與應(yīng)用化學(xué)系，先后開設(shè)了“金屬材料”、“復(fù)合材料”、“軍用材料工程”、“應(yīng)用化學(xué)”等專業(yè)，為國家和軍隊培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的高級技術(shù)人才。
隨著高新技術(shù)發(fā)展對材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)需求的變化以及國內(nèi)外材料科學(xué)與工程教育改革的不斷深入，我校材料學(xué)科研究生的培養(yǎng)現(xiàn)狀越來越不能適應(yīng)新的歷史條件下國民經(jīng)濟發(fā)展和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)對材料科學(xué)與工程專業(yè)高級人才的需要，突出表現(xiàn)在如下幾個方面：
（1）按二級學(xué)科設(shè)置培養(yǎng)方案，與學(xué)科交叉融合的大趨勢不相適應(yīng)。我校材料類研究生培養(yǎng)按“材料學(xué)”、“材料物理與化學(xué)”、“材料加工工程”3個二級學(xué)科設(shè)置培養(yǎng)方案，此外，還有“高分子化學(xué)與物理”、“應(yīng)用化學(xué)”、“軍事化學(xué)與煙火技術(shù)”3個化學(xué)類二級學(xué)科碩士點，涉及6個二級學(xué)科，分布在“材料科學(xué)與工程”、“化學(xué)”、“化學(xué)工程與技術(shù)”、“兵器科學(xué)與技術(shù)”4個一級學(xué)科中。而近年來，隨著我校材料學(xué)科與化學(xué)學(xué)科相互交叉融合，逐漸形成了以化學(xué)基本原理為學(xué)科基礎(chǔ)，材料工程為專業(yè)方向的特色學(xué)科體系，涵蓋結(jié)構(gòu)材料（耐高溫與輕質(zhì)復(fù)合材料）、功能材料（光電功能材料）、材料化學(xué)（電池能源材料）、軍事化學(xué)（含能推進材料）4個特色學(xué)科方向。上述6個二級學(xué)科交叉融合于這4個特色學(xué)科方向中，且各二級學(xué)科間的界限逐漸模糊，如結(jié)構(gòu)材料方向不僅具有“材料學(xué)”的學(xué)科屬性，還具有“材料加工工程”與“高分子化學(xué)與物理”的部分學(xué)科屬性。因此，這種按二級學(xué)科設(shè)置的研究生培養(yǎng)模式不再代表我校材料學(xué)科特色學(xué)科方向發(fā)展。
（2）專業(yè)方向劃分過細(xì)，不利于教學(xué)資源的合理配置。我校材料與化學(xué)類6個二級學(xué)科碩士點涉及的研究生培養(yǎng)專業(yè)方向達19個，而每年的招生規(guī)模小于40人（2008級博士研究生13人，碩士研究生25），并且培養(yǎng)規(guī)模有逐年減少的趨勢，這樣每個專業(yè)方向年招生規(guī)模在2人左右。這必然帶來兩個方面的弊端：一是要開設(shè)數(shù)量眾多的專業(yè)課程（如每個專業(yè)方向開設(shè)1～2門專業(yè)課程，則專業(yè)課程的數(shù)量達38門之多），而聽課的學(xué)員可能只有1～2人，這既加重了教員的負(fù)擔(dān)，又浪費了日益緊缺的教學(xué)資源；二是過多的專業(yè)方向不利于教學(xué)條件的建設(shè)。
（3）課程體系不夠優(yōu)化，不能滿足跨學(xué)科培養(yǎng)的需求。我校自2004年開始暫?！败娪貌牧瞎こ獭睂I(yè)的本科招生計劃，而材料學(xué)科又是我校的優(yōu)勢學(xué)科，所以本校“應(yīng)用化學(xué)”專業(yè)的本科生絕大多數(shù)選擇報考材料類研究生，呈現(xiàn)較普遍的跨學(xué)科培養(yǎng)現(xiàn)象。應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的本科生由于材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識缺乏，必然會影響其研究生階段的課程學(xué)習(xí)與后續(xù)的論文研究，而在培養(yǎng)方案的課程設(shè)置中并沒有將材料學(xué)科共同基礎(chǔ)知識作為主要的教學(xué)內(nèi)容，反而是各類專業(yè)課程處于中心地位，這必然會制約人才培養(yǎng)的質(zhì)量。此外，在課程設(shè)置中過于重視理論教學(xué)，而忽視了實踐性課程教學(xué)，不利于學(xué)員創(chuàng)新思維與動手能力的培養(yǎng)。
三、我校材料科學(xué)與工程研究生培養(yǎng)方案的改革
在全國材料科學(xué)與工程教育改革的大趨勢下，為了適應(yīng)新的歷史條件下國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)對材料類專業(yè)高級人才的需要，結(jié)合我校材料學(xué)科與化學(xué)學(xué)科交叉融合的學(xué)科特點，開展材料科學(xué)與工程研究生培養(yǎng)的改革，包括人才培養(yǎng)模式、課程體系、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等內(nèi)容。主要工作體現(xiàn)在如下幾個方面：
（1）突破學(xué)科界限，按一級學(xué)科組織人才培養(yǎng)。順應(yīng)國內(nèi)外材料科學(xué)人才培養(yǎng)改革的主流，突破材料與化學(xué)學(xué)科界限，按一級學(xué)科的模式組織人才培養(yǎng)，不再按二級學(xué)科進行區(qū)分，而是按“大材料”的思想，下設(shè)“結(jié)構(gòu)材料”、“功能材料”、“材料化學(xué)”、“軍事化學(xué)”4個特色學(xué)科方向。在課程設(shè)置上，摒棄材料與化學(xué)相互獨立的模式，跨材料科學(xué)與工程和化學(xué)兩個一級學(xué)科設(shè)置課程體系，將材料與化學(xué)共性的基礎(chǔ)理論作為基礎(chǔ)課程的主體，突顯材料與化學(xué)的交叉融合。具體課程體系結(jié)構(gòu)如表1所示。
上述課程體系的構(gòu)建是基于材料與化學(xué)學(xué)科的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，將化學(xué)定位于材料的基礎(chǔ)學(xué)科，而材料學(xué)科定位于化學(xué)學(xué)科的工程化方向之一。因此，材料與化學(xué)類研究生完全可以采取大學(xué)科群培養(yǎng)模式，跨材料和化學(xué)兩個一級學(xué)科設(shè)置課程體系，完全打通材料與化學(xué)課程，不再區(qū)分學(xué)科門類。這種培養(yǎng)模式雖然在國內(nèi)同類高校中還不曾采用，是一種培養(yǎng)模式的創(chuàng)新；但和國內(nèi)眾多重點高校鼓勵研究生跨一級學(xué)科選修課程的精神是相符的。因此，材料與化學(xué)大學(xué)科研究生培養(yǎng)模式應(yīng)該是一種有益學(xué)科融合，增強研究生學(xué)科基礎(chǔ)知識的不錯選擇。
（2）優(yōu)化課程體系，強化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。按照學(xué)科知識體系優(yōu)化設(shè)計研究生課程，課程體系和內(nèi)容的設(shè)計力爭做到體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)涵、學(xué)科基礎(chǔ)和學(xué)科前沿。在專業(yè)課程設(shè)置上，大幅壓縮專業(yè)課程數(shù)量，有針對性地開設(shè)高水平專業(yè)課程，實現(xiàn)專業(yè)課程從中心地位向載體地位轉(zhuǎn)變。〖JP2〗如表1所示，每個學(xué)科方向限設(shè)專業(yè)課程3～4門，且可以跨學(xué)科方向選修。在教學(xué)內(nèi)容的編排上，充分考慮“復(fù)雜電磁環(huán)境”等信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)的重大需求，用科學(xué)技術(shù)進步、軍事訓(xùn)練和武器裝備發(fā)展的最新成果充實更新教學(xué)內(nèi)容，如將《功能材料》課程改造成《信息功能材料學(xué)》，增設(shè)《偽裝隱身技術(shù)》、《生物材料學(xué)》、《含能材料性能計算原理》等課程。〖JP〗
在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)方面，注重研究生動手能力的培養(yǎng)，除開設(shè)大量的課程實驗外，還增加了《高等合成化學(xué)實驗》和《材料制備實驗》2門實驗課程。在實驗內(nèi)容的選取上緊密結(jié)合我?？蒲刑厣?，如聚碳硅烷制備與有機硅樹脂合成實驗、C/SiC復(fù)合材料制備與聚合物復(fù)合材料構(gòu)件制備實驗、功能陶瓷材料制備與性能表征實驗等。這不僅培養(yǎng)了研究生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，而且使研究生提前熟悉科研設(shè)備，對后續(xù)科研工作的開展也是大有裨益的。
（3）強調(diào)自學(xué)和研討，強化研究生學(xué)術(shù)活動。突出強調(diào)研究生的自學(xué)能力，要求研究生參加各種學(xué)術(shù)研討活動，且明確參加學(xué)術(shù)會議、學(xué)術(shù)講座、專題研討等學(xué)術(shù)交流活動的等級和次數(shù)要求，如博士研究生必須參加不少于20次（碩士研究生為10次）的學(xué)術(shù)交流活動（其中至少有4次為跨學(xué)科交流活動），本人至少主講3次。至少應(yīng)參加一次國際學(xué)術(shù)會議或全國性高水平學(xué)術(shù)會議并。并要在參加每次學(xué)術(shù)交流活動后，撰寫不少于500字的總結(jié)報告。同時強化研究生文獻查閱能力，明確要求博士研究生在開題報告前應(yīng)至少全文閱讀相關(guān)技術(shù)文獻資料80篇（碩士研究生為50篇），其中外文文獻資料不少于閱讀總量的1/2，達到熟練的文獻檢索和綜述能力，能夠?qū)ξ墨I進行分析總結(jié)，提出該研究方向的發(fā)展動態(tài)和發(fā)展?jié)摿σ约靶枰M一步研究的關(guān)鍵問題，并寫出不少于7000字的文獻綜述報告。
四、結(jié)束語
我校材料科學(xué)與工程學(xué)科通過本輪人才培養(yǎng)方案的改革，基本理順了人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)的關(guān)系，達到了更新人才培養(yǎng)觀念、優(yōu)化課程體系、改善創(chuàng)新環(huán)境與增強自主學(xué)習(xí)之目的。但人才培養(yǎng)的改革是一項長期的工作，需要持續(xù)不斷地創(chuàng)新與實踐，才能永保人才培養(yǎng)方案的科學(xué)性與時代性。
[參考文獻]
[1] 材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會.材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)規(guī)格與模式的演變規(guī)律[J].教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會通訊，2006，（1）.
[2] 李小年.發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.
[3] 藏興兵，賴小瑩.研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑探析[J].中國高教研究，2007，（3）.
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0237-03
高等院校的主要任務(wù)是根據(jù)國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，培養(yǎng)服務(wù)于社會的專業(yè)人才。工程技術(shù)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要支點，為現(xiàn)代社會創(chuàng)造了大量的物質(zhì)財富。大量優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，是我國成為科技與產(chǎn)業(yè)大國的重要前提。截止2010年，我國開設(shè)工科專業(yè)的本科高校1003所，占本科高校總數(shù)的90%；接受高等工程教育的本科在校生達到371萬人，研究生47萬人。但與此同時，長期以來我國許多高校一直是以高水平研究型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，忽視工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，這與我國大學(xué)生教育早已走下神壇，逐漸成為大眾化教育的現(xiàn)狀相脫節(jié)。為此，2010年起，國家教育部提出卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。高校本科教育不再是為研究型人才培養(yǎng)服務(wù)，而要將為社會培養(yǎng)高水平、國際化、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)作為己任，讓學(xué)生學(xué)致以用、人盡其才[1，2]。同年，同濟大學(xué)作為國內(nèi)首批試點高校，開始實施“卓越人才”培養(yǎng)計劃，積極致力于“卓越工程師”培養(yǎng)模式的實踐與探索，并作為主要單位發(fā)起成立了“卓越人才培養(yǎng)合作高?！甭?lián)盟。卓越工程師教育培養(yǎng)模式并不是否定研究型人才的培養(yǎng)，而是要求從適應(yīng)國家發(fā)展需求出發(fā)，根據(jù)各高校自身特點和國家教育體系中所處位置確定合適的培養(yǎng)計劃，分層次地培養(yǎng)包括研究型人才和工程技術(shù)人才在內(nèi)的各種所需優(yōu)秀人才。本科教學(xué)作為卓越工程師計劃中的一個基座，肩負(fù)這兩種人才培養(yǎng)的重任，這就要求我們從實際出發(fā)，根據(jù)學(xué)校自身特點和學(xué)生發(fā)展方向制定適合社會人才需求的專業(yè)課程體系，以滿足優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)的需求。
一、材料類專業(yè)的沿革和課程體系現(xiàn)狀
材料學(xué)科主要研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、工藝、性能及應(yīng)用之間的相互作用規(guī)律，進而展開涵蓋金屬、無機非金屬、高分子及復(fù)合材料等各類材料的科學(xué)級工程技術(shù)研究。材料科學(xué)研究是各種工程技術(shù)研究的基礎(chǔ)和重要保證，在我國幾乎所有的綜合性大學(xué)中都開設(shè)了材料類的本科專業(yè)。1998年，教育部在本科專業(yè)引導(dǎo)性目錄中提出了按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科進行專業(yè)招生的思路，隨后130余所高校針對教育部有關(guān)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要求，相繼開展了按材料科學(xué)與工程專業(yè)一級學(xué)科辦學(xué)工作[3]。材料類專業(yè)涉及面很廣，除了包含金屬、無機非金屬、高分子及復(fù)合材料等幾個領(lǐng)域外，大量新材料的涌現(xiàn)和引用拓展，又為該專業(yè)帶入了大量的知識面和研究方向。以一級學(xué)科開設(shè)本科專業(yè)，其優(yōu)點在于可以拓寬學(xué)生的知識面和就業(yè)面，但也帶來專業(yè)課程涉及面太多、學(xué)生對于每個專業(yè)領(lǐng)域無法深入等問題。因此，如何搞好材料類專業(yè)課程體系建設(shè)，讓學(xué)生在對整個材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的基本理論知識有較好把握的同時，又能在某一領(lǐng)域?qū)W有專長，更好地適應(yīng)國家科學(xué)與工程建設(shè)需要，就成為該專業(yè)教改建設(shè)中的一項重要任務(wù)[4，5]。從目前的各校材料類專業(yè)設(shè)置情況來看，大部分高校在堅持以材料科學(xué)與工程一級學(xué)科進行大專業(yè)方向進行專業(yè)教學(xué)的同時，也根據(jù)自身的特點開設(shè)了若干專業(yè)或?qū)I(yè)方向，讓學(xué)生選擇某一專業(yè)方向領(lǐng)域進行深入學(xué)習(xí)。其專業(yè)方向設(shè)置較多的是以金屬、無機非金屬、高分子、復(fù)合材料等專業(yè)方向進行分類，也有以材料科學(xué)、材料工程、材料加工、功能材料、半導(dǎo)體材料、生態(tài)環(huán)境材料等多種形式進行分類。從其專業(yè)課程體系來看，一般都分為學(xué)科基礎(chǔ)（平臺）課程、專業(yè)課程和選修課程等幾類，學(xué)科基礎(chǔ)課程主要從材料科學(xué)的角度講授材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論、材料組成―結(jié)構(gòu)―性能關(guān)系、理化性能及其分析方法等；專業(yè)課程則包括深入介紹某一材料領(lǐng)域的科學(xué)理論和專業(yè)知識，而選修課程則可讓學(xué)生有選擇性地學(xué)習(xí)傳統(tǒng)材料理論及工程技術(shù)、新材料領(lǐng)域?qū)I(yè)理論及技術(shù)等幾方面課程。表1列出了國內(nèi)外部分高校材料類專業(yè)的專業(yè)課程分類和課程開設(shè)情況比較數(shù)據(jù)，從表中可以看出，根據(jù)高校的所處地位、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生就業(yè)去向的差異，各校的專業(yè)課程體系設(shè)置有所不同。
對于一些“985工程”高校而言，其學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)較注重材料科學(xué)研究領(lǐng)域，強調(diào)材料科學(xué)理論知識的傳授，相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)分占比較高，同時鼓勵學(xué)生通過選修課程選擇自己的側(cè)重專業(yè)方向。就專業(yè)課程開設(shè)情況而言，首先是有關(guān)材料學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)或平臺課程的數(shù)量占專業(yè)課程總數(shù)的三分之一左右，其次是與傳統(tǒng)材料科學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程，與新材料相關(guān)的專業(yè)課程占四分之一強左右。對于一些“211工程”院校而言，專業(yè)課程分類與前者相差并不大，專業(yè)基礎(chǔ)或課程的占比稍大些；而在專業(yè)課程開設(shè)中，與傳統(tǒng)材料相關(guān)的課程占比明顯增多，新材料相關(guān)課程數(shù)量則有所減少。而對于一些普通高校來說，這種傳統(tǒng)材料相關(guān)課程數(shù)高于新材料相關(guān)課程數(shù)的趨勢尤為明顯。這種課程設(shè)置的分布實際上與各類高校的學(xué)科定位以及畢業(yè)生未來主要服務(wù)方向相當(dāng)，很大程度上滿足了國家各層次人才培養(yǎng)的需求。與此同時，比較一些國外知名高校的材料類專業(yè)的課程設(shè)置情況，可以發(fā)現(xiàn)其介紹材料科學(xué)研究領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)類課程占據(jù)相當(dāng)重的比例，明顯高于國內(nèi)高校；同時新材料相關(guān)課程的開設(shè)數(shù)也高于傳統(tǒng)材料相關(guān)課程數(shù)，反映了歐美發(fā)達國家對新材料工業(yè)發(fā)展的偏重趨勢。重專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)有利于學(xué)生夯實專業(yè)基礎(chǔ)，無論今后選擇哪個主攻方向都容易上手。還有一個明顯的特點是，國外高校的實驗、實踐類課程較多，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手、實踐能力。
二、適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)需求的專業(yè)課程體系建設(shè)
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的提出，目的是面向工業(yè)界、面向未來培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才，其培養(yǎng)層次包括本科、碩士研究生、博士研究生培養(yǎng)等幾個層次，而本科生的培養(yǎng)為整個培養(yǎng)體系的基礎(chǔ)。同濟大學(xué)作為一所國家“985”、“211工程”建設(shè)的著名工科高校，為國家培養(yǎng)了大批工程建設(shè)急需的各類人才，同時也培養(yǎng)了一批高水平科學(xué)研究型人才。其材料學(xué)專業(yè)作為國家重點學(xué)科，經(jīng)過多年發(fā)展成為包含無機非金屬材料、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料、建筑結(jié)構(gòu)與功能材料等5個專業(yè)方向的大材料學(xué)科模式，形成了自己的一定特色。因此，面向卓越工程師培養(yǎng)模式的課程體系建設(shè)，需要根據(jù)自身特點和畢業(yè)生去向，提出適應(yīng)本科―碩士―博士研究生教育一體化培養(yǎng)要求的本科生專業(yè)課程體系，以滿足各種層次人才培養(yǎng)的需求。同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院自成立以來，培養(yǎng)了一大批國家急需的各類專業(yè)人才，其畢業(yè)生服務(wù)于國民經(jīng)濟各行各業(yè)。因此，本科專業(yè)課程體系的建設(shè)，也需通過分析其畢業(yè)生去向，把握自己的定位，以適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求。相比較于國內(nèi)普通高校材料專業(yè)的本科畢業(yè)生就業(yè)去向[6]，同濟大學(xué)作為“985”和“211工程”高校，其材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生畢業(yè)去向呈現(xiàn)明顯的特點，一是出國深造和攻讀碩士研究生的比例相當(dāng)高，近三年，其數(shù)量占學(xué)生總量的50%～60%；二是服務(wù)于汽車、生物、電子信息及其他工業(yè)制造領(lǐng)域的學(xué)生數(shù)量相當(dāng)多。即使在服務(wù)于傳統(tǒng)材料相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生中，由于近年來90%以上的就業(yè)學(xué)生都選擇留在上海等特大城市工作，而傳統(tǒng)的硅酸鹽等傳統(tǒng)材料工業(yè)因城市規(guī)劃等因素逐漸調(diào)整出這些特大城市，因此他們也主要服務(wù)于傳統(tǒng)材料應(yīng)用企業(yè)而非制造企業(yè)。表2列出了資料統(tǒng)計的國內(nèi)9所高校材料類專業(yè)本科生近幾年畢業(yè)去向[7]與同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)近三年本科生畢業(yè)去向的對比數(shù)據(jù)，從中可看出高校種類和地域的鮮明特色。而在后端的同濟大學(xué)碩士研究生畢業(yè)去向中（表3），20%左右學(xué)生服務(wù)于傳統(tǒng)材料相關(guān)企業(yè)，5%～10%左右學(xué)生選擇繼續(xù)深造，其余大部分就業(yè)于新材料相關(guān)等其他工業(yè)領(lǐng)域。如果綜合考慮其本科―碩士―博士整個教育體系的就業(yè)情況，可以發(fā)現(xiàn)其90%以上的學(xué)生最終服務(wù)于工程技術(shù)領(lǐng)域，少部分學(xué)生最終從事教學(xué)與科學(xué)研究，這與卓越工程師計劃的培養(yǎng)目標(biāo)相一致。
材料類專業(yè)的本科教學(xué)建設(shè)應(yīng)該結(jié)合上述畢業(yè)生去向特點，按照課程體系既能滿足大批學(xué)生繼續(xù)深造的要求，又要滿足能直接服務(wù)于新材料和傳統(tǒng)材料應(yīng)用相關(guān)行業(yè)、材料制造等多種行業(yè)的需求，建設(shè)材料科學(xué)研究和工程技術(shù)教育有機銜接，傳統(tǒng)材料與新材料課程教學(xué)相平衡，材料制造和應(yīng)用教學(xué)相結(jié)合的本科課程體系。在整個本科課程體系中，學(xué)科基礎(chǔ)課程應(yīng)該是本科教學(xué)的一個重要內(nèi)容，它可以向?qū)W生傳授材料科學(xué)領(lǐng)域所需的基礎(chǔ)知識，打破無機非金屬材料與金屬材料、高分子材料的傳統(tǒng)界限，從大材料的角度讓學(xué)生掌握材料科學(xué)與工程技術(shù)研究的必備知識，也適應(yīng)現(xiàn)代科技應(yīng)用中材料復(fù)合的大趨勢。而在專業(yè)課程設(shè)置中，其課程體系的設(shè)置應(yīng)能滿足學(xué)生未來去向的要求，因此其必修、限修、選修課程模塊應(yīng)有不同的偏向。專業(yè)方向課程應(yīng)該體現(xiàn)材料學(xué)科各專業(yè)方向的教學(xué)特點，深入介紹材料學(xué)及各專業(yè)方向的專業(yè)知識，包括金屬、無機非金屬、高分子與復(fù)合材料等方向的相關(guān)專業(yè)理論知識、制備技術(shù)、性能與應(yīng)用等方面的課程介紹，讓學(xué)生有選擇性地選擇某一專業(yè)方向深入學(xué)習(xí)。專業(yè)限選課程則主要針對學(xué)生的興趣愛好，分別從科學(xué)與工程技術(shù)各領(lǐng)域分類介紹相關(guān)專業(yè)課程，以對接本科畢業(yè)生升學(xué)和就業(yè)的兩大出口。在材料科學(xué)領(lǐng)域的課程設(shè)置中，可以面向希望繼續(xù)研究生階段教育的同學(xué)，更多地從科學(xué)角度進行專業(yè)教學(xué)，通過增加專業(yè)理論類課程的開設(shè)數(shù)提高學(xué)生對材料科學(xué)領(lǐng)域的把握和素養(yǎng)，有些工程類的課程可以在研究生階段繼續(xù)講授。而在材料工程技術(shù)領(lǐng)域的課程設(shè)置中，則根據(jù)工程師培養(yǎng)的要求，著重介紹工程技術(shù)領(lǐng)域的課程；在具體課程設(shè)置中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生未來去向的特點，在掌握傳統(tǒng)材料制備工藝技術(shù)必要知識的前提下，更多地從材料性能與應(yīng)用出發(fā)，介紹現(xiàn)代無機材料在各行各業(yè)的應(yīng)用技術(shù)，以滿足學(xué)生在多種工程技術(shù)領(lǐng)域，從事材料應(yīng)用相關(guān)技術(shù)工作的就業(yè)現(xiàn)狀要求。與此同時，在專業(yè)方向課程模塊中增加跨專業(yè)方向選修課程的開設(shè)，鼓勵學(xué)生提高對材料學(xué)科其他專業(yè)方向的了解。選修課程的設(shè)置則更多地從學(xué)生興趣出發(fā)，針對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展與學(xué)生就業(yè)興趣，分別從現(xiàn)代材料制備新技術(shù)、新材料、納米科技、生物技術(shù)、信息電子、汽車與交通產(chǎn)業(yè)、化工制造、現(xiàn)代科技管理等角度開設(shè)選修課程，適當(dāng)增加新材料相關(guān)課程的比例。同時可以開設(shè)一門實踐應(yīng)用型課程，邀請一些科學(xué)研究領(lǐng)域或工程技術(shù)領(lǐng)域的專家、技術(shù)人員以講座形式介紹材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展，讓學(xué)生把握材料科技發(fā)展的脈搏。
通過學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程、專業(yè)選修課程等的設(shè)置，不同類別課程之間相互支持，在扎實材料學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)知識的前提下，通過分類限選科學(xué)研究類或工程技術(shù)類專業(yè)課程與學(xué)生未來發(fā)展方向相適應(yīng)，通過專業(yè)選修課程及跨專業(yè)方向課程擴寬專業(yè)視野而各有所側(cè)重，建立同時適應(yīng)未來工程師或研究生培養(yǎng)的材料類專業(yè)本科課程體系，以滿足不同類型、不同層次人才培養(yǎng)的需求。
三、結(jié)論
具有創(chuàng)新性、國際性視野的卓越工程師培養(yǎng)體系建立是使我國由教育大國向工程技術(shù)大國轉(zhuǎn)變的一個關(guān)鍵，作為整個卓越工程師培養(yǎng)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，材料類專業(yè)課程的設(shè)置必須在適應(yīng)學(xué)校自身特點和學(xué)生就業(yè)去向的情況下制訂特色鮮明的、本科―碩士―博士研究生課程設(shè)置有機統(tǒng)一的本科專業(yè)課程體系，以優(yōu)秀工程型技術(shù)人才培養(yǎng)為主線，突出材料應(yīng)用技術(shù)教育，同時兼顧材料科學(xué)研究類人才的培養(yǎng)需求，更好地為我國科學(xué)與工程技術(shù)發(fā)展輸送各種優(yōu)秀人才。
參考文獻：
[1]扶慧娟，辛勇.推行“卓越工程師計劃”培養(yǎng)實踐型工程人才[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（11）：155-158.
[2]李繼懷，王力軍.工程教育的理性回歸與卓越工程師培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究，2011，（3）：140-142.
[3]李燕.建筑類地方院校材料科學(xué)與工程專業(yè)課程體系的探討[J].皖西學(xué)院學(xué)報，2009，25（2）：106-108.
[4]林金輝，汪靈，邱克輝，等.材料科學(xué)與工程專業(yè)的課程體系和實驗教學(xué)體系建設(shè)[J].高等教育研究，2007，24（2）：54-56.
[5]曹新鑫，何小芳，管學(xué)茂，等.關(guān)于材料科學(xué)與工程專業(yè)特色課程群建設(shè)的思考[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2010，（5）：177-178.
中圖分類號：G421 文獻標(biāo)識碼：A
材料是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，對人類歷史的進程起著關(guān)鍵性的作用?？v觀歷史，人類使用材料已經(jīng)有很悠久，可以清楚地看到隨著人類文明和生產(chǎn)的發(fā)展，人類對材料的要求不斷增加和提高，于是由采用天然材料進而為加工制作，再發(fā)展成為研制合成。在近代科學(xué)技術(shù)的推動下，材料的品種日益增多，不同效能的新材料不斷涌現(xiàn)，原有材料的性能也更為改善與提高、力求滿足各種使用要求。人類支配和改造自然的能力提高到一個新的水平,給社會生產(chǎn)力和人類生活帶來巨大的變化,把人類物質(zhì)文明和精神文明向前推進一步，因此材料科學(xué)又成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)的支柱。我國高等院校深刻感受到材料對社會影響的方方面面,深刻認(rèn)識到現(xiàn)代社會對材料學(xué)方面人才的需求。
《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門古老又新興的課程,它是一門理論性強,內(nèi)容豐富,掌握起來有相當(dāng)難度的課程。同時,它也是一門重視實驗,能夠培養(yǎng)學(xué)生動手能力的課程[1、2]。教學(xué)實踐證明，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容不但具有明顯的基礎(chǔ)性、文理性和實踐性，而且還有知識點多、內(nèi)容繁雜、抽象難記、教學(xué)難點突出的特點。隨著材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型材料、新工藝、新技術(shù)和新理論已經(jīng)充分融入到現(xiàn)階段的教材內(nèi)容中，從而使教學(xué)內(nèi)容不再是只有枯燥的概念、難以理解的原理、單調(diào)的方法和規(guī)則的簡單地相結(jié)合，而是由知識傳授與技能訓(xùn)練相互滲透所形成的完整體系。
一、學(xué)科實行教學(xué)改革的必要性
隨著現(xiàn)代社會對材料學(xué)人才的大量需求,材料學(xué)專業(yè)已逐步成為全國各大工科高校研究生教學(xué)的一部分。由于研究生學(xué)習(xí)的時間是有限的,這就造成《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程設(shè)置時,存在“課時緊、任務(wù)重” 的問題。材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)時少造成學(xué)生對材料科學(xué)基礎(chǔ)的知識掌握膚淺,很難真正體會到材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時也影響了后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)[3-5]。另外,沒有有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)實驗,學(xué)生的動手能力得不到鍛煉,在進行后續(xù)課程時沒有任何基礎(chǔ),從而影響了其它實驗的順利進行。故此,材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)改革勢在必行。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
材料科學(xué)基礎(chǔ)經(jīng)過上百年的發(fā)展,內(nèi)容已經(jīng)相當(dāng)豐富,而且還在不斷更新。根據(jù)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的主要內(nèi)容和課程特點,并且結(jié)合我校汽車與交通學(xué)院對材料科學(xué)基礎(chǔ)的要求,將對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進行了改革探索。龐大的教學(xué)內(nèi)容僅僅通過短短的54學(xué)時或者72學(xué)時來順利完成全部教學(xué)內(nèi)容幾乎是不可能的。因此，精簡教學(xué)內(nèi)容是材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)必須進行的環(huán)節(jié)。將冗長繞口的書本內(nèi)容經(jīng)過提煉后總結(jié)出言簡意賅的話語，而且在授課過程中始終貫穿著這門學(xué)科的重點內(nèi)容，讓學(xué)生牢牢將理論與實際緊密聯(lián)系起來，時時刻刻強調(diào)它們之間的相關(guān)性。
將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容劃分為三個板塊：
第一板塊是晶體結(jié)構(gòu)和缺陷,包括各種晶體的空間結(jié)構(gòu)、可能出現(xiàn)的各種缺陷及缺陷的表示法。這部分是材料科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識和基本理論,是材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重點。通過對這部分的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生初步了解材料科學(xué)基礎(chǔ)的本質(zhì),同時在第一模塊增加材料科學(xué)基礎(chǔ)的X衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學(xué)習(xí),這部分內(nèi)容達到總學(xué)時的40%。
第二板塊是原子及分子運動、材料的變形和再結(jié)晶。這部分的內(nèi)容非常繁多,讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)原子和分子的運動規(guī)律、材料的形變及再結(jié)晶規(guī)律,能夠熟練掌握與材料學(xué)專業(yè)有關(guān)的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識,為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好而又堅定的學(xué)科基礎(chǔ)。這部分的教學(xué)內(nèi)容占到總學(xué)時的40%。
第三板塊是單元及多元相圖,包括晶體的凝固和相圖的關(guān)系、相圖的分析等。安排這個板塊的教學(xué)內(nèi)容僅占總學(xué)時的5%,同時再增加15%的實驗內(nèi)容,通過實驗操作從而使學(xué)生了解各種分析測試儀器的使用說明，并且掌握基本的實驗操作流程。
三、教學(xué)方法改革《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是一門看似簡單,但掌握起來卻有相當(dāng)難度的課程。在教學(xué)過程中必須盡快讓學(xué)生掌握材料科學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式,跟上上課的節(jié)奏,學(xué)生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學(xué)過程中必須改革傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法[6]。在教學(xué)實踐中通過借鑒前人的經(jīng)驗和總結(jié)自己的教學(xué)過程中的教訓(xùn),在教學(xué)方法上主要做了以下改革:
通過多媒體教學(xué)的視覺效果激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。興趣是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的老師，那么從改掉原來一直以板書為主色調(diào)的教學(xué)方式開始，采用flas、Power point課件等多媒體教學(xué)工具進行教學(xué)輔助。多媒體教學(xué)可以使一些較為抽象的概念變?yōu)樯鷦有蜗蠡膭赢嬤^程，也可以把無法直接觀察的結(jié)構(gòu)變化形象地展示給學(xué)生，既加深學(xué)生對知識的理解，又提高了學(xué)生對本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。
通過對實際生活中實例的研究與討論，強調(diào)理論聯(lián)系實際的重要性。學(xué)生只是一味地通過聽老師講解知識也是調(diào)動不起學(xué)習(xí)的主動性，所以課下給學(xué)生布置一些搜集信息的教學(xué)任務(wù)，在課堂上給學(xué)生一個開展當(dāng)前高科技領(lǐng)域所應(yīng)用到的本學(xué)科知識的實例講解舞臺，這樣不僅可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還能鍛煉他們收集信息的能力，同時能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識融入到現(xiàn)實生活中的實例中，突出了理論聯(lián)系實際的重要性。
通過教師在教學(xué)過程中逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。研究生教學(xué)的另一個很重要的任務(wù)就是教師需要教會學(xué)生怎樣自學(xué)，針對一些相對簡單易懂的教學(xué)內(nèi)容，可以通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生自己通過自學(xué)來掌握，而那些掌握起來難度較大的教學(xué)內(nèi)容則通過教師的講解使學(xué)生消化吸收。這既節(jié)約了學(xué)習(xí)的時間,又能有效地鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。
（4）通過學(xué)生親自做相關(guān)的實驗，不僅可以對知識有了進一步的消化和吸收，還可以增強學(xué)生的動手操作能力。如果只單單進行理論上的研究也是教學(xué)上的敗筆，不如通過實驗讓學(xué)生親觀察各種材料的晶體和晶粒的物理變化，這樣既可以鍛煉了學(xué)生的動手操作能力，又讓學(xué)生對所學(xué)知識得到了升華，使得教學(xué)變得不再是那么死板。例如做凝固和晶體結(jié)構(gòu)分析實驗使學(xué)生對書本上學(xué)的凝固原理和晶體結(jié)構(gòu)缺陷有更深入的了解,如讓同學(xué)門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠,研究是凝固原理對其結(jié)構(gòu)的影響,然后把凝固后的鋼錠用XRD(X射線衍射),研究其晶體結(jié)構(gòu)和晶體缺陷,同時把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相,找出成分中的馬氏體等晶相組織,與書上的相圖對比,加深對書本上知識的理解[7、8]。
四、考試方式改革課程成績的考核是課程的重要內(nèi)容,考核方式對教學(xué)效果有很大的指導(dǎo)作用。針對《材料科學(xué)基礎(chǔ)》的特點和主要內(nèi)容,將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》這門學(xué)科的考試方式分為三部分：一是傳統(tǒng)的閉卷考試,占總成績的60%；二是平時成績,主要是作業(yè)完成情況和每章主要內(nèi)容總結(jié)等,占20%；三是實驗情況,在學(xué)生的實際操作中,考察學(xué)生的動手能力,以及通過實驗考察學(xué)生對課本內(nèi)容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中,重點強調(diào)了學(xué)生對課本基本知識的掌握情況,同時,有相當(dāng)數(shù)量的綜合題主要考察學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容的綜合應(yīng)用情況,而概念題則考察學(xué)生對材料科學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)的理解情況。五、結(jié)論
通過強調(diào)理論聯(lián)系實際、多媒體教學(xué)設(shè)備輔助課堂教學(xué)、添加實驗操作課程等教學(xué)改革，講、思、做三者的相結(jié)合不僅激發(fā)了學(xué)生對該課程的濃厚興趣，提高了自身的自學(xué)能力，增強了動手操作能力，同時還使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行了進一步的理解和升華。
參考文獻
[1] 雷惠貞.基于創(chuàng)新能力提升的我國研究型大學(xué)研究生培養(yǎng)機制改革[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版）,2011.9:319-326
[2] 張盛偉,范軍偉.中美研究型大學(xué)研究生培養(yǎng)模式之比較[J].寧波大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版）,2009.6:86~89
[3] 杜雙明.材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量保障系統(tǒng)[J]. 技術(shù)與創(chuàng)新管理,2008,29(6):649-651.
[4] 王章忠, 張祖鳳, 巴志新. 應(yīng)用型本科《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)與改革[J]. 南京工程學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2005,5(2):65-66
[5] 胡賡祥,蔡珣.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2002.
[6] 付猛,沈榕.論材料科學(xué)基礎(chǔ)課程建設(shè)的基本原則[J].時代教育,2008,10:44-45.
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0032-02
湘潭大學(xué)目前除了化學(xué)專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)結(jié)構(gòu)化學(xué)之外，材料物理、材料化學(xué)、材料科學(xué)與工程這3個材料科學(xué)類的專業(yè)也開設(shè)結(jié)構(gòu)化學(xué)課程，5個專業(yè)使用的教材均為周公度、段連運先生編著，北京大學(xué)出版社出版的結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)（第4版）一書。根據(jù)近幾年來材料科學(xué)類結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)實踐情況，考慮到材料科學(xué)學(xué)科與化學(xué)學(xué)科之間的差異，根據(jù)材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的高等學(xué)校材料物理、材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范，優(yōu)化適合于材料科學(xué)類3個專業(yè)的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容實有必要。
一、結(jié)構(gòu)化學(xué)的內(nèi)容和課程的任務(wù)
結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究原子在空間相互結(jié)合成分子或化學(xué)實體的方式（結(jié)構(gòu)）、依據(jù)（化學(xué)鍵本質(zhì)）、規(guī)律及結(jié)構(gòu)與性能間的聯(lián)系，它是聯(lián)系材料宏觀與微觀的橋梁，是材料設(shè)計的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)化學(xué)以在分子水平上研究自然科學(xué)問題為其主要目標(biāo)與特征，這決定了它不僅是研究化學(xué)反應(yīng)機制、化學(xué)的內(nèi)在規(guī)律性、各類化學(xué)體系立體構(gòu)型、鍵型及構(gòu)效關(guān)系的指南，而且已成為材料科學(xué)、分子生物學(xué)、金屬有機化學(xué)等新興、邊緣或綜合學(xué)科發(fā)展的支柱。結(jié)構(gòu)化學(xué)不僅與化學(xué)各分支學(xué)科，而且與材料科學(xué)、物理學(xué)、地學(xué)、生命科學(xué)、冶金學(xué)等學(xué)科有廣泛的橫向聯(lián)系與交叉。結(jié)構(gòu)化學(xué)的另一個重要內(nèi)容就是與合成化學(xué)、理論化學(xué)以及材料科學(xué)、生命科學(xué)、固體物理等相鄰學(xué)科一起，建立分子工程學(xué)、晶體工程學(xué)等學(xué)科。
結(jié)構(gòu)化學(xué)課程是材料科學(xué)類的一門基礎(chǔ)課，其任務(wù)是使學(xué)生深刻掌握微觀物質(zhì)運動的基本規(guī)律，獲得原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)的基本理論、基礎(chǔ)知識，深入掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能的相互關(guān)系，牢固樹立結(jié)構(gòu)決定性能的觀點，了解研究分子和晶體結(jié)構(gòu)的近代物理方法。通過這門課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，進一步培養(yǎng)學(xué)生從結(jié)構(gòu)的觀點分析問題和解決問題的能力。結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)對于鍛煉學(xué)生思維、開發(fā)學(xué)生智力、發(fā)展學(xué)生能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)有著極其重要的作用。凡具有較好理論基礎(chǔ)的大學(xué)畢業(yè)生，適應(yīng)能力強，后勁足，結(jié)構(gòu)化學(xué)的教學(xué)起著十分重要的作用。
二、材料科學(xué)的特征
材料科學(xué)與工程正在發(fā)生深刻的變化，其研究已深入到原子尺度，突出特征表現(xiàn)在3個方面。第一，材料科學(xué)技術(shù)化，材料技術(shù)科學(xué)化，材料科學(xué)與工程技術(shù)日益融合，相互促進；第二，新材料、新技術(shù)、新工藝相互結(jié)合，為各個工程領(lǐng)域開拓了新的研究內(nèi)容，帶來了新的生命力和發(fā)展前景；最后，學(xué)科之間的相互交叉滲透，使得各學(xué)科之間的關(guān)系日益密切，難以分割?；A(chǔ)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)的新成果也和材料科學(xué)與工程的發(fā)展交織在一起。
從教材角度看材料科學(xué)，具有3個特征：基礎(chǔ)性、前沿性和應(yīng)用性。基礎(chǔ)性，一方面指材料科學(xué)的研究是建立在物理、化學(xué)的基礎(chǔ)上，沒有扎實的理化基礎(chǔ)從事材料研究與開發(fā)是難以想象的。另一方面，當(dāng)前材料科學(xué)研究顯示出突出的交叉性和綜合性，學(xué)科內(nèi)容及規(guī)模不僅體系龐大而且紛繁蕪雜，沒有扎實的基礎(chǔ)就難以抓住要害，不能適應(yīng)學(xué)科的變化和發(fā)展，這就要求教材毫不含糊地重視基礎(chǔ)。前沿性是指材料科學(xué)的發(fā)展速度迅猛，只有在教材中恰當(dāng)?shù)胤从尺@些變化，才能使學(xué)生適應(yīng)日后的研究工作。應(yīng)用性是指材料研究的目的而言，是為了實際應(yīng)用。當(dāng)今材料研究從實驗室到工業(yè)化的時間大大縮短，材料研究與開發(fā)已成為高科技的重要組成部分，要求在教材中有意識地體現(xiàn)這一特征。
三、結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)的主要內(nèi)容與基本要求
根據(jù)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究內(nèi)容和材料科學(xué)學(xué)科的特征，材料科學(xué)類的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程不僅要兼顧物理系的材料物理和化學(xué)系的材料化學(xué)2個專業(yè)，包含適當(dāng)?shù)牧孔恿W(xué)基礎(chǔ)、固體理論和表面結(jié)構(gòu)化學(xué)，還要適當(dāng)?shù)亟榻B一些的功能材料，不能“有理無物”，而且既要與材料物理課程和材料化學(xué)課程緊密地相聯(lián)系，又要區(qū)別開來，既要與計算物理課程和計算化學(xué)課程相聯(lián)系，又要區(qū)別開來，突出材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，簡要介紹分子設(shè)計學(xué)。遵循加強基礎(chǔ)、強化能力、整體優(yōu)化、精選內(nèi)容、更新知識、突出應(yīng)用、反映前沿及簡明扼要的原則，進行教材編寫。
在內(nèi)容的選取上，首先把握更新與精選，處理好“新”與“基”的關(guān)系。在加強基本教學(xué)內(nèi)容的前提下適當(dāng)反映新內(nèi)容，拓寬知識面，體現(xiàn)“少而精”、“精而新”的原則。不僅要反映現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展趨勢和學(xué)科的前沿理論，而且應(yīng)注重結(jié)構(gòu)化學(xué)課程對其他課程和學(xué)科的滲透，提高綜合度。其次充分重視理論聯(lián)系實際。在不同部分側(cè)重點不同，力求加強宏觀與微觀的聯(lián)系，掌握規(guī)律。第三，注意演繹法和歸納法2種方法的應(yīng)用。RHoffmann曾說：“化學(xué)理論的最主要作用是提供一種思維方式，以總結(jié)更新知識”。結(jié)構(gòu)化學(xué)作為理論化學(xué)的重要組成部分，要求該課程使學(xué)生在2種思維模式即演繹法和歸納法方面均得到較好的訓(xùn)練。中國傳統(tǒng)教學(xué)偏重演繹，優(yōu)點是嚴(yán)謹(jǐn)，但缺乏創(chuàng)新意識，而美國等國家在教學(xué)上側(cè)重歸納，優(yōu)點是獨立思考和創(chuàng)造能力強，缺點是基礎(chǔ)不夠扎實。因此，我們力求將2種思維模式在各個章節(jié)都有所體現(xiàn)，期望學(xué)生受到全面的訓(xùn)練。第四，充分注意習(xí)題的作用。習(xí)題是鍛煉思維的體操，是學(xué)習(xí)過程中的重要一環(huán)，做習(xí)題不僅是理解、掌握知識，而且是學(xué)會如何運用知識。雖然做習(xí)題本身不是科學(xué)研究，但對研究能力的養(yǎng)成有重要作用。許多科學(xué)大師都曾津津樂道于他們早年在習(xí)題中的受益。A Sommerfeld曾寫信給他的學(xué)生W Heisenberg，告誡他：要勤奮地去做練習(xí)，只有這樣，你才會發(fā)現(xiàn)，哪些你理解了，哪些你還沒有理解。楊振寧也曾回憶他的大學(xué)學(xué)習(xí)：西南聯(lián)大教學(xué)風(fēng)氣是非常認(rèn)真的，我們那時念的課，一般老師準(zhǔn)備得很好，學(xué)生習(xí)題做得很多。的確，“勤奮地去做練習(xí)”，“習(xí)題做得很多”，往往是達到成功的一個階梯。因此例題習(xí)題選編的恰當(dāng)與否直接影響教學(xué)效果，這在內(nèi)容多、學(xué)時少、提倡自學(xué)的當(dāng)今時代顯得尤為重要，對于結(jié)構(gòu)化學(xué)課程而言更是如此。習(xí)題不能全部簡單化，我們編寫了一定數(shù)量的綜合訓(xùn)練題。最后，注意課外讀物的作用。課外讀物有利于拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。閱讀原始研究論文能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的思維能力和思考問題的方法，提高他們分析問題和解決問題的能力。在結(jié)構(gòu)化學(xué)中，每一個基本原理或理論大都對應(yīng)一位科學(xué)大師，學(xué)習(xí)他們的研究方法及寫作技巧，對學(xué)生將來從事科研等工作十分有益。
因此，材料科學(xué)類的結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包括下列6部分內(nèi)容，各部分的基本要求如下：
1.量子力學(xué)基礎(chǔ)和原子結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容在第1、2章中講授。要求了解量子力學(xué)的基本假設(shè)，掌握氫原子和類氫離子的薛定諤方程及求解要點，提高對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，深入理解原子軌道的意義、性質(zhì)和空間圖象。了解多電子原子的自恰場方法及中心力場近似法，了解核外電子布居的依據(jù)，了解角動量的偶合及原子光譜項的意義。
2.化學(xué)鍵理論和分子結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容主要在第3、5、6、10章中講授。要求重點掌握化學(xué)鍵的三個基本理論：分子軌道理論、價鍵理論和配位場理論。其中第3章要求了解線性變分法處理H2+和H2，了解共價鍵本質(zhì)及典型的雙原子分子的電子排布。第5章要求掌握價鍵理論在多原子分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，掌握s-p雜化軌道的造法及鍵角公式。要求掌握HMO方法及其在共軛分子中的應(yīng)用，掌握前線軌道理論和能量相關(guān)圖及其應(yīng)用。第6章要求掌握配位場理論在配位化合物結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，π-σ配鍵化合物和過度金屬簇合物的電子結(jié)構(gòu)或成鍵特征與性能。了解分子光譜、電子能譜原理。掌握現(xiàn)代化學(xué)鍵理論在討論非金屬化合物成鍵特征及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系方面的應(yīng)用。
3.點陣?yán)碚摵途w結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容主要在第4、7、8、9章中講授。要求根據(jù)分子的幾何構(gòu)型確定分子所屬的點群，初步了解群的表示和特征表的意義。了解偶極矩、旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。要求著重了解X射線衍射等方法所依據(jù)的基本原理，以及在測定結(jié)構(gòu)中的作用和應(yīng)用范圍，為了解與掌握現(xiàn)代化學(xué)中的重要實驗方法打下初步的理論基礎(chǔ)。掌握描述晶體結(jié)構(gòu)的表達方法，掌握金屬、離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)與性能。了解用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論研究固體表面的結(jié)構(gòu)和性能的方法。
4.功能材料結(jié)構(gòu)與性能。這部分內(nèi)容在11章中講授。初步了解幾類重要的功能材料，加深理解結(jié)構(gòu)決定性能的觀點，初步了解功能材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。
作者簡介：王建江（1963-），男，浙江溫嶺人，軍械工程學(xué)院基礎(chǔ)部，教授，博士生導(dǎo)師；黃（1972-），男，山西運城人，軍械工程學(xué)院基礎(chǔ)部，副教授。（河北石家莊050003）
中圖分類號：G643 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）07-0016-02
隨著軍隊院校研究生招生制度的深化改革和招生規(guī)模的調(diào)整優(yōu)化，跨專業(yè)招收、培養(yǎng)研究生在一些學(xué)科與專業(yè)正日益顯現(xiàn)并會更加突出。近五年來，在筆者培養(yǎng)的材料科學(xué)與工程專業(yè)工程碩士、同等學(xué)歷碩士、全日制碩士中，跨專業(yè)研究生占到了70%左右。分析跨專業(yè)研究生特點，研究培養(yǎng)跨專業(yè)研究生的有效措施，保證培養(yǎng)質(zhì)量，提高培養(yǎng)水平顯得格外重要。
一、跨專業(yè)研究生的特點分析
1.生源和專業(yè)基礎(chǔ)分析
近年來軍械工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)科跨專業(yè)招收的研究生主要有三種情況。
（1）跨專業(yè)調(diào)劑。由于受多種政策和因素影響，考生生源不足，上線研究生不多，夠復(fù)試條件的研究生數(shù)量小于招生計劃數(shù)量，每年不得不從其他富裕專業(yè)（通常是機械類專業(yè)）調(diào)劑研究生。這部分研究生除了在本科階段學(xué)習(xí)過40～50學(xué)時的“工程材料”課程外，基本上沒接觸材料科學(xué)方面的課程和知識。
（2）跨專業(yè)報考。這部分學(xué)生對材料科學(xué)與工程學(xué)科具有濃厚的興趣，立志從事材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)習(xí)與研究。為了考取研究生，他們自學(xué)了大量的“材料科學(xué)”課程，特別是對研究生入學(xué)考試確定的初試專業(yè)課程和復(fù)試專業(yè)課程下功夫較大，準(zhǔn)備比較充分，成績也比較好，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，但他們畢竟沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過材料科學(xué)與工程專業(yè)課程，為了考取研究生，突擊學(xué)習(xí)痕跡明顯，死記硬背的東西較多，融會貫通、舉一反三、靈活應(yīng)用的能力偏弱。
（3）為躲避研究生入學(xué)考試課目“數(shù)學(xué)一”而跨專業(yè)報考。我院材料科學(xué)與工程學(xué)科確定的研究生入學(xué)考試數(shù)學(xué)課目為“數(shù)學(xué)二”而非“數(shù)學(xué)一”，部分考生由于數(shù)學(xué)功底較弱，擔(dān)心“數(shù)學(xué)一”難度大，考不出好成績，受社會現(xiàn)實的驅(qū)動選擇報考了本專業(yè)，由于目的和動機不同，這部分學(xué)生材料科學(xué)的基本理論、基本知識、基本技能也較弱。
總之，跨專業(yè)報考的研究生相對于本專業(yè)研究生而言，在專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握和基礎(chǔ)理論積累方面比較薄弱。
2.心理和優(yōu)劣勢分析
跨專業(yè)學(xué)習(xí)并不是一件簡單的事，一切從頭開始，這需要勇氣、動力和毅力?？鐚I(yè)研究生能夠和本專業(yè)研究生坐在一起，站在一個起跑線上學(xué)習(xí)和研究，這本身就說明了跨專業(yè)研究生勇于挑戰(zhàn)、肯于付出和戰(zhàn)勝自我的精神。當(dāng)遇到挫折、困難或不公正待遇時，跨專業(yè)研究生會表現(xiàn)出更加堅強的心態(tài)、信念和理想。
另外，跨專業(yè)研究生也具有非跨專業(yè)研究生所不具備的優(yōu)勢。首先跨專業(yè)研究生大多具有交叉學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)，無論是基礎(chǔ)理論還是專業(yè)實踐，跨專業(yè)研究生受到來自不同學(xué)科方向文化和知識體系的熏陶，具有復(fù)合型人才的優(yōu)勢；其次，跨專業(yè)研究生容易認(rèn)識到自己的長處和不足，會注意取長補短，發(fā)揮長處。
二、跨專業(yè)研究生培養(yǎng)措施
1.搞好入學(xué)教育，樹立學(xué)習(xí)信心
材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生在大學(xué)期間除了學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、外語、計算機等公共基礎(chǔ)課外，還要學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料現(xiàn)代分析方法、材料制備工藝、材料性能分析、新材料、材料實驗、材料管理等專業(yè)課。本科四年的學(xué)習(xí)使得他們掌握了扎實的材料科學(xué)基礎(chǔ)理論知識，具有較強的實踐能力，建立起了材料科學(xué)概念，形成了材料思維習(xí)慣。而跨專業(yè)研究生在專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、知識積累上有所欠缺，常常會造成在進入研究生學(xué)習(xí)后“水土不服”、“消化不良”的現(xiàn)象，表現(xiàn)為不具備獨立思考問題和解決實際問題的能力，學(xué)習(xí)能力差，材料概念不清，不熟悉專業(yè)學(xué)術(shù)話語，缺乏創(chuàng)新思維。為此必須搞好他們的入學(xué)教育，糾正動機偏差，講清跨專業(yè)學(xué)習(xí)的利和弊，在認(rèn)識差距的同時看到優(yōu)勢，使他們明確學(xué)習(xí)目的，樹立學(xué)習(xí)信心，要求他們勇于克服困難，按期完成學(xué)業(yè)。
2.補修基礎(chǔ)課程，夯實專業(yè)基礎(chǔ)
對跨專業(yè)考入的研究生，軍械工程學(xué)院在課程設(shè)置上與本專業(yè)考入的研究生沒有區(qū)別，課程設(shè)置統(tǒng)一，培養(yǎng)計劃剛性，不考慮個體差異，不照顧個體要求。由于跨專業(yè)研究生與本專業(yè)研究生的專業(yè)基礎(chǔ)相差太遠(yuǎn)，研究生授課教師往往顧此失彼，常常會使本專業(yè)的學(xué)生覺得授課深度不夠、提高有限，而跨專業(yè)研究生卻難以理解，從而使正常的研究生教學(xué)受到?jīng)_擊和困擾，影響教學(xué)效果。
材料科學(xué)學(xué)科具有一套獨立的理論體系和思維方式，它不僅在專業(yè)基礎(chǔ)上與計算機、自動化、電子類專業(yè)相去甚遠(yuǎn)，而且思維方式獨特。盡管學(xué)生學(xué)習(xí)努力，但由于缺乏系統(tǒng)的材料科學(xué)基礎(chǔ)培訓(xùn)和思維訓(xùn)練，對材料類課程的學(xué)習(xí)難以擺脫夾生不熟的狀態(tài)，聽課的過程似乎明白，但難以用自己的語言表述出來并運用到實際工作中，對一些概念和理論似懂非懂。
授課教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重因材施教。指導(dǎo)老師要加強個別指導(dǎo)，篩選本科階段“材料科學(xué)”3～5門重要核心課程作為補修課程，強化跨專業(yè)學(xué)生的“材料科學(xué)”基礎(chǔ)。為幫助跨專業(yè)學(xué)生建立對材料科學(xué)的感性認(rèn)識，培養(yǎng)材料學(xué)思維習(xí)慣，安排他們到實驗室指導(dǎo)本科生畢業(yè)實習(xí)，做到教學(xué)相長。督導(dǎo)跨專業(yè)學(xué)生利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)相關(guān)知識，彌補跨專業(yè)研究生所需要的基礎(chǔ)理論未來向深度和廣度拓展的缺陷，從而為培養(yǎng)其研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)創(chuàng)造條件。
3.依據(jù)學(xué)生特點，選定研究方向
導(dǎo)師是培養(yǎng)研究生最為重要的環(huán)節(jié)，在研究生培養(yǎng)中起著其他個人和機構(gòu)無法替代的重要作用。對學(xué)生的嚴(yán)格要求大多需要通過導(dǎo)師才能有效落實。導(dǎo)師在充分考察、了解學(xué)生的興趣和特長后，在征求學(xué)生意見的基礎(chǔ)上幫助其選好論文方向。如數(shù)學(xué)、計算機基礎(chǔ)較好的研究生更多地安排一些材料制備過程中與數(shù)值模擬、仿真有關(guān)的課題；動手能力較強而理論功底較弱的研究生，安排一些傾向于材料制備工藝方面的課題；機械制造專業(yè)的研究生安排一些注重與材料制備設(shè)備相關(guān)的課題，這樣有利于學(xué)生揚長避短，增強自信，提高對材料學(xué)研究工作的興趣。通過撰寫論文鍛煉和提高實際工作能力，他們畢業(yè)后達到與本專業(yè)生源同樣的培養(yǎng)質(zhì)量。
4.凝煉導(dǎo)師文化，促進師生互動
（1）堅持師生在教育上是授受關(guān)系，導(dǎo)師處于主導(dǎo)地位。堅持師生在人格上是平等關(guān)系，導(dǎo)師應(yīng)以尊重學(xué)生的人格、平等地對待學(xué)生、熱愛學(xué)生為基礎(chǔ)，進行正確地指導(dǎo)、嚴(yán)格要求和民主型的管理。
（2）堅持師生在道德上是相互促進關(guān)系。導(dǎo)師應(yīng)該強烈感受社會的迅速變化和知識的不斷更新，加強與學(xué)生的互動，自覺不斷地自我充實和提高，不斷更新自己的觀念，形成有組織的討論、研究氛圍，在教育培養(yǎng)研究生活動中不斷發(fā)展自己。導(dǎo)師要注意對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的觀察和評價，形成對學(xué)生新的了解和認(rèn)識，及時修改對學(xué)生的某些要求與期望。導(dǎo)師通過自己的努力影響、感化學(xué)生，增進學(xué)生對導(dǎo)師的了解，從而激發(fā)學(xué)生更加自覺、主動地學(xué)習(xí)和工作。在研究生中間提倡互幫互學(xué)，博士生帶碩士生，高年級研究生帶低年級研究生，本專業(yè)研究生幫跨專業(yè)研究生，在研究生中廣泛開展學(xué)習(xí)研討活動。
5.加強學(xué)術(shù)交流，營造創(chuàng)新氛圍
要培養(yǎng)高質(zhì)量的跨學(xué)科研究生，必須要有好的學(xué)術(shù)氛圍。廣泛開展學(xué)術(shù)交流，鼓勵學(xué)生參加多種多樣的學(xué)術(shù)活動，有利于學(xué)生了解本領(lǐng)域的前沿工作，提高專業(yè)水平和表達能力，有利于學(xué)生開闊眼界、拓寬知識面。近年來，我們堅持博士研究生在校期間外出參加學(xué)術(shù)交流會議人均不少于3次，碩士研究生人均不低于1.5次。研究生們通過參加國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議進一步了解到本領(lǐng)域科技與學(xué)術(shù)發(fā)展的信息，增長了他們的專業(yè)知識，提高了學(xué)術(shù)水平，拓寬了研究思路，并結(jié)交了一批同行，同時，也提高了他們對信息的認(rèn)識程度以及捕捉、分析、判斷和吸收信息的自覺性。
6.嚴(yán)格跟蹤檢查，嚴(yán)把論文答辯關(guān)
嚴(yán)格研究生中期篩選制度，對課程學(xué)習(xí)成績出現(xiàn)黃牌的研究生進行個別談話，達不到要求的推遲開題。
對待跨專業(yè)研究生和其他研究生一視同仁，實行統(tǒng)一的研究生開題評審制度和研究生論文進展中期檢查制度，組成專家組聽取研究生匯報，回答專家組的質(zhì)詢，檢查學(xué)術(shù)情況，對個別較差的學(xué)生推遲開題、延期答辯，在研究生中營造一種警示、促進和努力學(xué)習(xí)的氛圍。
幾年來的堅持與實踐，學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)科研究生的培養(yǎng)質(zhì)量得到充分保證，研究生論文的盲審平均成績達85分以上，所有研究生都如期完成學(xué)業(yè)，順利獲得碩士學(xué)位。
參考文獻：
