材料科学与工程专业范文

导语：如何才能写好一篇材料科学与工程专业，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

您好！

我是xx大学资源与环境学院材料科学与工程专业一名普通本科学生，明年7月我将顺利毕业并获取材料科学与工程学士学位。获知贵单位正在招聘人才，我自信我在大学四年的学习和参加的社会实践会有助于我来应聘贵单位的职位。

大学四年来，在老师的严格教导及个人的努力下，我具备了扎实的专业基础知识，系统地掌握了材料科学与工程专业有关知识，养成了为学严谨，实事求是的作风，在课余我还阅读了很多相关书籍来充实自己的专业知识；具备良好的英语交流和演讲能力；修读了电子商务第二专业，并用大部分课余时间研读了计算机编程、网页设计及计算机网络的知识，参加了许多相关活动的组织筹划，具备了较强的实践和应用能力。

此外，我积极地组织和参与各种社会实践活动，抓住每一个机会，锻炼自己。大学四年，我先后担任了班级团支书、院学生会纪检部长、院学生会常委、党员培训班班长等职务。在职期间，受到了老师和同学们一致好评，多次被评为校优秀学生干部、优秀团干部、社会实际活动先进个人。这些经历培养了我良好的交际能力，使我懂得了与人合作、和睦相处，也使我处事更务实有责任感、更富有团队精神。这一切都是我不懈努力的结果，也是我所具有的积极进取精神的体现。相信这将是我今后的工作的重要经验和宝贵财富。

我渴望成为贵单位的一员，同时我也一直坚持着这样的人生信条——热爱自己的选择，对工作负责就是对自己的尊重！

尊敬的领导，无论您是否选择我，都希望您能够接受我诚恳的谢意！

祝愿贵单位事业蒸蒸日上！

此致

敬礼！

篇2

本文以西安建筑科技大学材料与矿资学院为例,探索材料科学与工程专业的课程体系改革的思路:认为整个课程体系应由综合素质教育、基础教育、学科专业基础教育、学科专业方向教育和实践教育等五大教学模块构成,以满足“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标。

【关键词】

材料科学与工程专业;课程体系;改革探索

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作为一门迅速发展起来独立的一级学科,材料科学与工程涉及到无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料等各类材料,它们具有共同的或相似的学科基础、科学内涵、研究方法与研究设备,体现了材料科学与工程相互渗透与交叉的发展趋势,符合复合型人才成长的要求。

在人才培养中,合理的知识体系和课程体系的建立至关重要。不同的高等院校具有不同的人才培养特点,它们的课程体系因人才培养目标的差异也有所不同。西安建筑科技大学曾隶属于建筑工程部,后划归冶金工业部,1998年国家教育体制改革调整时,由原冶金工业部划转地方,实行“中省共建”的新型管理模式。材料科学与工程专业前身为1956年开办的“混凝土及建筑制品”专业,多年来主要服务于建材和冶金行业,学生就业面窄。1999年正式开办“无机非金属材料工程”专业,2002年“无机非金属材料工程”专业提升为“材料科学与工程”专业一级学科招生。目前材料科学与工程专业人才培养模式为:按材料科学与工程一级学科招生,按材料科学、材料工程、材料应用三个专业方向培养。

随着进一步凝练专业特色的要求和学分制培养的需要,原有课程体系的设置上存在着的一些问题逐渐暴露出来。为了适应即将到来的专业评估,借鉴其它院校材料科学与工程专业教育改革的先进经验,根据教育部无机非金属材料专业规范的要求,近年来,我们对该专业的课程体系进行了改革,以体现素质结构、能力结构、知识结构协调发展的原则,满足“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学与工程人才培养目标的要求。

一、人才培养方案改革的基本思路

立足于材料与工程本科人才培养目标,分析当前及今后一段时期社会对材料与工程本科人才需求特点,结合课程体系设置现状,针对专业培养方案,提出了改革本科人才培养方案的基本思路,即:强化专业基础课程,优化专业方向课程,加强实践教学环节。根据材料科学与工程专业人才培养目标的定位,课程体系按知识领域中各个知识点进行设置,最后形成覆盖所有核心知识单元和部分非核心知识单元的知识体系,这样就可以最大限度地避免专业知识的遗漏或重复。最终的课程体系由综合素质教育教学模块、基础教育教学模块、学科专业基础教育教学模块、学科专业方向教育教学模块和实践教育教学模块构成。

专业基础课是课程体系的中心组成部分,紧密围绕学科专业的基本要求和人才培养目标设置,体现学科专业的共同特点,是三个专业方向共同开设的课程。现有专业基础课程体系中相关基础知识薄弱,知识面窄,部分课程知识内容重复设置,学时分配也不够合理,和专业方向课程之间相互衔接力度不够。面对日新月异的高新科技,学生在有限的大学本科阶段所获得的知识不可能涉及毕业后所遇到的所有问题,而基础理论、基本知识、基本技能的培养和训练则能拓宽他们的就业领域,使其受益终生。因此必须加强专业基础课程的教学力度。

专业方向课程体现各个专业方向的特色,每个专业方向有各自不同的专业方向课程。在原有课程体系中,专业方向课程之间逻辑衔接不强,很多课程学时偏多,造成选修课比例不足,门类少,学生可以选择的空间小,人才培养方案缺乏个性化。因此,有必要适当提高选修课比重,拓宽选修课领域。

尽管各专业都已经认识到了实践教学在人才培养中的重要性,并已经采取了一些措施加大实践教学力度,但距离专业人才培养目标的要求仍有一定差距。主要表现为实践教学中演示性、验证性实验偏多,开放性实验和依附于多门课程的综合设计性实验相对较少,且实践教学环节比重不够。实践教学是培养学生创新精神和创新能力的重要环节,理工科专业必须打破课程界限,遵循先进性、开放性、创新性的原则强化实践教学环节。

二、本科课程体系的设计

材料科学与工程专业课程体系是以材料制备合成/加工、组成与结构、材料固有性能和材料使用性能四个要素及其相互关系为基础的科学的知识体系。学生在入校时即分专业方向招生,不同专业方向的学生在综合素质教育教学模块、基础教育教学模块和学科专业基础教育教学模块所接触的课程内容基本相同,差别主要体现在学科专业方向教育教学模块和部分实践教育教学模块上。

综合素质教育教学模块包括思想政治类课程、通识类课程和课外素质教育活动三个部分。思想政治类课程主要指为提高学生的思想政治、道德素质而开设的课程,包括 “原理”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”、“思想道德修养与法律基础”和“形势与政策”等五门必修课程以及“当代世界经济与政治”等其他思想政治类的选修课程。通识类课程主要针对不同学科的一般性知识,着重提升学生的人文、科学、艺术修养,包括人文社会科学、自然科学技术、艺术等三类课程。课外素质教育活动采用各种课外拓展类实践活动的形式,以提升学生的综合素质为目。包括思想政治与道德修养、社会实践与志愿服务、学术科技与创新活动、文化艺术与身心发展、社会工作与社团活动、职业资格与技能考试培训等方面。

篇3

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[2] 国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL].，2011，（2）.

[4] 王新年.整体项目驱动模式下计算机软件人才培养模式研究与探索[J].计算机教育，2010，（3）.

[5] 王新年.整体项目模式下软件工程专业教学体系研究[J].计算机教育，2012，（5）.

篇4

资助项目：国家级大学生创新创业训练计划资助项目，项目编号(201410705031)。

摘要：本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用，并详细地讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低，适用面比较广泛，而且所选择的材料范围比较大，所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中，通过实践教学可以使学生学习材料制备和合成的新技术。本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术的实验课程。

关键词 ：自蔓延高温合成 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用

一、前言

在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在大三和大四就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成技术是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术，通过原料粉末之间的高温化学反应形成所需产物的一种材料制备方法。自蔓延高温合成技术由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料合成与制备方法中都讲述过自蔓延高温合成技术。此外还可以将自蔓延高温合成技术作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺过程。所以自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业的教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述自蔓延高温合成技术的概述与应用，并讲述自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对自蔓延高温合成技术的未来发展趋势进行分析和预测。

二、自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用

自蔓延高温合成技术，又称为燃烧合成技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。而自蔓延高温合成技术可以原位合成基体和增强相，避免了常规方法中的界面污染。目前应用自蔓延高温合成工艺已成功制备了多种金属基复合材料。采用自蔓延高温合成工艺制备了金属基复合材料。利用自蔓延高温合成可以制备粉末材料。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。其特点是设备简单，能耗低，工艺过程快，反应温度高。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热，使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。采用这一技术已制备出的材料主要有各种金属间化合物，含有较多金属相的金属陶瓷复合材料以及具有低放热量的复合材料。自蔓延高温合成工艺结合压力烧结工艺可以制备块体材料。自蔓延高温合成烧结法或称自蔓延高温合成自烧结法，即直接完成所需形状和尺寸的材料或物件的合成与烧结，是将粉末或压坯在真空或一定气氛中直接点燃，不加外载，凭自身反应放热进行烧结和致密化。该工艺简单，易于操作，但反应过程中不可避免会有气体溢出，难以完全致密化。即使有液相存在，孔隙率也会较高。自蔓延高温合成烧结可采用以下方式进行：在空气中燃烧合成；将经过预先热处理的混合粉末放在真空反应器内进行合成；在充有反应气体的高压反应容器内进行合成。常规自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。这一技术适用于具有较高放热量的材料体系。热爆自蔓延高温合成技术是将反应混合物压坯整体同时快速加热，使合成反应在整个坯体内同时发生的技术。自蔓延高温合成法是指利用反应物之间高化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种工艺，当反应物一旦被点燃，便会自动向未反应区传播，直至反应完全。自蔓延高温合成工艺不仅应用于单相材料的合成，而且在制备金属基复合材料方面取得很好的效果，但是由于反应过程中过高的反应热使材料具有较大的气孔率和较大的收缩，所以通常采用反应后的二次烧结，自蔓延过程的热压烧结以及热辊等手段获得致密的复合材料。自蔓延高温合成技术是用瞬间的高温脉冲来局部点燃反应混合物压坯体，随后燃烧波以蔓延的形式传播而合成目的产物的技术。自蔓延高温合成工艺适用面比较广泛，所选择的材料范围也比较宽，所以自蔓延高温合成工艺广泛应用到材料的合成与制备，复合材料的制备，所以能够广泛应用在工程领域中。

三、自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用

自蔓延高温合成工艺主要用于制备金属基复合材料，金属陶瓷材料，金属间化合物材料，金属间化合物/陶瓷复合材料，梯度功能材料，功能材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过自蔓延高温合成工艺。自蔓延高温合成工艺同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料的制备工艺技术。自蔓延高温合成工艺同样也是热加工工艺，自蔓延高温合成工艺涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中自蔓延高温合成工艺只是作为了解，对于自蔓延高温合成工艺的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于自蔓延高温合成工艺的实验课程。通过自蔓延高温合成工艺的实践教学活动可以使学生认识和了解自蔓延高温合成工艺制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过自蔓延高温合成工艺后得到的复合材料制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排自蔓延高温合成工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属粉末和陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过自蔓延高温合成工艺制备多孔预制件，并通过压力成型工艺制备金属陶瓷复合材料。采用自蔓延高温合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属粉末和陶瓷粉末在一定的压力下压成具有一定形状和致密度的预制件，通过自蔓延高温合成工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。有时也可以将自蔓延高温合成工艺和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料试样。通过实验教学过程使学生认识和了解到自蔓延高温合成工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学了解了自蔓延高温合成工艺的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。

自蔓延高温合成工艺涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，自蔓延高温合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，制备工艺过程成本较低，可以进行现场操作。自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛，适用面也比较广泛，制备和合成的材料种类也比较多，因此自蔓延高温合成工艺可以作为本科学生的课程教学内容和实验教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对自蔓延高温合成工艺得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。

四、自蔓延高温合成技术在材料科学中的发展趋势与应用

自蔓延高温合成技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，自蔓延高温合成工艺所选择的材料范围比较广泛，制备和合成的材料种类也比较多，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料，梯度功能材料，功能材料等的合成与制备中。利用自蔓延高温合成技术可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用自蔓延高温合成技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。自蔓延高温合成技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

五、结论

本文主要讲述自蔓延高温合成工艺的原理和工程应用，并详细的讲述自蔓延高温合成工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。本文作者认为自蔓延高温合成方法制备复合材料成本较低，适用面比较广泛，而且所选择的材料范围比较大，所以自蔓延高温合成工艺可以应用于材料科学与工程专业的实验教学中，使学生学习材料制备和合成的新技术。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加自蔓延高温合成技术制备复合材料的实验课程。

参考文献

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[2]李志强,韩杰才,赫晓东.Al-Ti-TiO2体系自蔓延高温合成及机理[J].材料工程,2001(12):32-35

[3]王为民,梅炳初.热压自蔓延高温合成制备TiB2/NiAl金属间化合物基复合材料[J].复合材料学报,1996(1):30-34

[4]王为民,傅正义,袁润章.NiAl/TiB2复合材料的自蔓延燃烧合成[J].金属学报,1994,30(10):B474-480

[5]郭志猛,杨薇薇,曹慧钦.粉末冶金技术在新能源材料中的应用[J].粉末冶金工业,2013,23(3):10-20

[6] 李青虹,晋芳伟. 机械专业实验课程教学改革的研究[ J ] . 机电技术,2011(1):149-151

[7]王国强,傅承新.研究型大学创新实验教学体系的构建[J].高等工程教育研究,2006(1):125-128

[8]罗乐,张春早,黄英.加强实验课程教学质量管理的探索[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2005,19(1):16-18

篇5

摘 要：文章以安徽农业大学为例，分析高等农林院校新建材料科学与工程专业的特色，即在于以农林生物质材料为主要教研对象，因具有循环再生及环境友好等特征，成为21世纪热点发展领域，在时代需求、发展方向与专业依托等方面富有特色，并结合其专业创建过程中的师资队伍建设、专业性教材建设、实践教学与创新创业等问题，提出采取夯实学科基础、加大人才引进力度、加强专业基础建设、优化实践教学体系、开展创新创业教学等措施，提高学生的综合素质和能力，以实现人才培养目标。

关键词：高等农林院校；材料科学与工程；特色；路径

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）05-0030-03

材料是国民经济建设的物质基础。材料科学是21世纪的支柱学科和技术先导，是众多学科发展的坚强后盾，材料在某些领域已成为制约我国关键技术的瓶颈。随着经济快速发展和国际竞争的加剧，高新材料的地位日益凸显，社会对材料科学与工程专业技术人才的需求越来越高。

材料科学与工程专业是一门主要涉及物理、化学、计算科学、工程学和材料学的综合叉学科，其内涵极为丰富，涵盖金属材料、冶金、无机非金属材料、高分子材料、材料物理和材料化学等二级学科，是研究材料的组成与结构、合成与制备、性质及使用性能、测试与表征等四个基本要素及其相互关系与制约规律的一门科学[1-2]。

目前，我国大部分院校开设有材料类及其相关专业，根据院校自身发展特点，大致分为两种类型：一类存在于理工院校，与冶金、机械、金属、非金属和高分子材料交叉融合，侧重于从实际应用领域来探求新材料的制备、性能评价与使用；另一类存在于综合性大学，由物理学和化学孕育并分化形成材料物理与材料化学，侧重于基础研究方向[3-4]。由此可见，基于不同起点和研究重点，这两类材料学科研究方向在发展中自我完善又相互靠近，形成了基础研究与应用研究逐步融合发展的方向。

一、新建材料科学与工程专业的特色

（一）时代需求方面

随着时代的发展，材料科学与工程研究方向正从传统领域向新型生物质功能材料拓展，农林生物质材料主要以木本、禾本和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物等高科技手段，加工成性能优异、环境友好、附加值高的新型材料[5]。2010年教育部明确提出要大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业，要加大战略性新兴产业人才培养力度，支持和鼓励有条件的高等学校申报与战略性新兴产业相关的专业，其中新材料产业中的新型生物质功能材料就是优先申报的领域[6]。目前，高等农林院校每年向社会输送此类人才最多400人，远远不能满足国家未来战略性新兴产业发展对人才之需求，在此背景下，安徽农业大学成功申报了材料科学与工程专业。

（二）发展方向

所谓专业特色是指学校根据所具备的优势条件，经过长期的办学实践逐步积淀形成，具有优于其他学校的、独特的、稳定的、鲜明的个性特点并为社会所承认的专业风格[7]。高等农林类院校在农业和林业等方面积累了深厚的研究基础。

随着我国经济的快速发展，能源等资源供给存在巨大缺口，已成为可持续发展的瓶颈。目前，世界上每年主要以石油为原料生产约1.57亿吨的高分子聚合物，同时产生8000多万吨的塑料废弃物，从理论上讲，聚烯烃塑料在环境中自然降解需要200年甚至100万年的时间，大量的废弃塑料积累在环境中，给环境修复带来了巨大的压力和破坏，而且石化资源是有限的。可再生、可循环利用、无污染的植物资源在自然界中储量丰富，发展潜力大，加快生物质资源的培育、研究和利用，发展农林生物质材料产业，对缓解资源与环境压力意义重大，符合可持续发展和循环经济的理念，将成为不可逆转的历史潮流[8]。我国生物质资源品种及产量位居世界前列，年均生产量约21亿吨，其中仅农业秸秆年产量就达7亿吨，目前只有约5000万吨得到初级利用，发展潜力很大[9-10]。农林生物质材料作为材料科学与工程专业的研究对象，其发展前景具有不可替代的优势，专业性人才的培养势必能够推动生物质材料研究的步伐，满足社会对人才的需求。

（三）专业依托

全国大约有7所高等农林院校在木材科学与工程本科专业基础上，以新型生物质功能材料为方向新建材料科学与工程专业，借助木材科学与工程专业的传统优势，短期内提升材料科学与工程专业发展的水平和质量。安徽农业大学是一所具有80多年办学历史、学术积淀深厚的省属重点高等农林院校，长期以来，与林业生物质材料相关的林业工程、农业工程、纺织工程等学科得到了飞速发展，在木材功能材料、纤维功能、农作物秸秆改性材料等方面已取得了一系列的研究成果，具有较好的学术积淀和较强的师资队伍。安徽农业大学以木材科学与工程实验室、林产化学与工程实验室、高分子材料与工程实验室、纺织材料实验室等为基础，整合现有资源，进行优化组合，创建了材料科学与工程专业，培养生物质材料与工程专业人才，满足了国家和安徽省新型战略产业发展之需要。

二、新建材料科学与工程专业面临的挑战

新建材料科学与工程专业面临的机遇与挑战并存。如何抓住机遇迎接挑战，需要认真剖析建设过程中的诸多“障碍”，才能将挑战转化成机遇。

（一）师资队伍建设

新专业师资队伍存在的问题主要集中在教师资源少，专业教师年轻化，教学科研成果缺乏积淀上，因此如何在短期内建立起职称结构、学历层次、年g梯度合理的师资队伍，是新专业建设亟待解决的关键问题。

（二）专业教材建设

以生物质材料为发展方向的高等农林院校新建材料专业，由于办学时间短，针对生物质材料的系列教材缺乏，目前选择的或是理工院校，或是综合大学同类专业的教材，或是农林院校相近专业的教材，因此针对性、系统性不强，生物质材料特色不明显，教师和学生都不甚满意。

（三）实践教学

实践教学作为人才能力培养的核心，在“双创型”、“复合型”人才培养过程中起到十分重要的作用。新专业在建立之初，通常存在实验室建设不完善，实习基地建设不规范，实习点较少，创新实践活动缺乏新颖性等问题。如何建立“网络化”、“系统化”的实践教学模式是创新型人才培养的关键。

（四）创新创业教育

大学生就业形势严峻，缓解就业压力的一条重要途径是走创新创业之路，学校有责任培养他们的创新创业意识和能力。我们都知道要o学生一杯水，教师得有一桶水的道理，因此，创新创业教育的质量和效果，首先取决于学校及教师自身创新创业的水平，这就为学校和教师提出了新的更高要求。显然，对于新建专业，教师的精力更多尚在适应课堂教学的努力中，自身创业经验缺乏，教师和学生创新创业水平亟待同步提升。

三、新建材料科学与工程专业的发展路径

在新建材料科学与工程专业的过程中，为了弥补发展中的不足，解决发展瓶颈，提升专业发展层次，针对材料科学与工程专业知识特点，进行教学体系改革，调整专业知识结构，变革教学方式，不断优化专业基础建设，解决建设过程中出现的问题。

（一）夯实学科基础，拓宽专业口径

农林院校材料专业虽然以农林生物质材料为主要方向和特色，但课程的设置要充分考虑材料学科的共性基础，考虑多学科的交叉融合，使得培养的学生既有学科特色，又有广泛的社会适应性，如安徽农业大学开设了理论力学、材料力学、高分子化学与物理、物理化学、高分子材料学、生物质资源材料学、复合材料学、材料装备学和胶合材料学等基础课程，学生毕业后的就业或深造可在高分子材料、以植物资源为基础的生物质材料及复合材料等领域，为学生今后的发展奠定坚实的基础和宽广的空间。

（二）加大人才引进力度，建设结构合理的教师队伍

师资队伍的水平是办学质量的根本。新建专业的教师紧缺，是亟待解决的最重要的工作之一。虽然有校内传统相关专业部分教师能够承担新专业的教学，但仅仅是一种应急措施，教师知识构成的局限性、师资整体结构的系统性，都远不能满足新专业建设和发展的需求，因此师资队伍的建设刻不容缓，必须要加大人才引进的力度，采用灵活多变的政策广纳人才，包括从师资队伍充沛的老牌兄弟院校、科研院所等，通过人才合理流动，实现教师资源的优化配置。同时要加强对新进青年教师的培养，激励他们参与国际、国内访学交流和社会实践，促进师资队伍快速成长。如安徽农业大学在人事引进制度上采用“一人一议”政策，最近从国外著名大学引进1位材料专业的30岁博士后，并破格聘他为教授。

（三）加强基础条件建设，全面服务新专业的发展

在新专业建设之初，教材、实验室、实习基地等基础条件都很不足，对这些基础条件必须同步建设，才能在短期内适应新专业教学所需。

1.教材建设。教材是学生课堂前后预习和温故知新的物质条件，必须跟进，但新建专业教材的配套性总是不尽如人意，虽然现在教材版本繁多，表面上选择余地很大，但不可否认，粗制滥造现象也不罕见，因此对现有教材的选取必须高度重视，要充分发扬民主精神，集思广益，将真正优秀的、适合的教材甄别出来。同时加强教材编写力度，对尚不成熟的脚本，先作为讲义印发给学生，经过一届学生的试用，在修改完善后正式出版，逐步建立起一套针对性强的教材体系。

2.实验室建设。实验室建设是新专业建设中资金投入最大的部分，涉及实验用房的建设、实验仪器设备的购置及实验教师的培养等诸多方面，牵涉面广，需要学校多部门的磋商协调。往往基础课实验条件建设容易实现，因为基础课实验内容的刚性强，建设思想易统一；而专业课实验室建设弹性大，投入多，易受到挤压或拖延，但专业课实验室恰恰是体现专业特征的地方，是学生创新训练的主要场所，也是教师科研的主要依托，因此在实验室建设中，对建设目标的充分论证、建设过程的细致规划，是专业实验室建设得到学校理解支持的关键。如安徽农业大学在材料科学与工程新专业实验设备购置方面，近三年投入300多万元。

3.实习基地建设。实践教学离不开实习基地，离不开相关行业的企事业单位。让这些企事业单位乐于接收学生的实习，必须从实习安全、产学研合作、人才输送与就业等多方面为企业着想。学院动员所有领导和教师主动出击、多方联系，在诚信的基础上，解除企业对学生实习的顾虑。如安徽农业大学在竹材的基础研究方面具有较多成果，积极探讨竹材深加工的应用方向，因此与安徽龙华竹业有限公司达成了合作共识，建立了良好的校企合作实践教学基地。

（四）优化实践教学体系，提升学生的实践能力

实践教学是确保学生理论联系实际、学以致用的重要环节，这也是工科专业的一个重要特征，材料科学与工程专业更是如此[9-11]。如安徽农业大学为了学生将来更快地适应工作需要，成为社会需要的精英人才，在专业课设置中几乎都有配套实验，根据教学内容，加强理论与实践的结合，为了突出实验教学的全过程化，通过开设综合性、设计性实验，进一步提高学生的创新能力。

（五）开展创新创业教学，提升学生的创新能力

校内的创新创业教育需要鼓励和氛围，通过宣传大学生创业先进典型，培养学生创新创业的意识、信心和勇气；通过创新创业讲座和科研活动，形成以项目和社团为组织的“创新创业教育”实践群体，如安徽农业大学每年开展“创客”大赛，每个班级组成若干团队参赛，让学生在参赛过程中得到锻炼和提高。另外每年都有国家级、省级和学校创新基金项目，鼓励二年级以上的学生组团申报，到大四时，基本上每位学生都是创新基金项目的参与者。

此外，创新创业需要走出校园、走进社会，从专业的角度去发现问题、需求和不足，寻找专业的创新点，进而发现创业的切入点，提升创业的竞争力。要求学生走进社会，首先教师要密切与社会的联系，如安徽农业大学对新建专业给予一定经费上的投入，支持教师通过参加学术会议、加入行业协会等途径，开拓社会资源，为学生搭建创新创业训练的桥梁和平台。

四、结语

材料科学与工程专业已呈现出与多学科相互渗透、交叉综合的发展趋势，以生物质资源为材料主体是高等农林院校材料科学与工程专业的特色，顺应了当今社会经济对高素质人才需求。它在新建过程中出现了一系列的问题，这些问题要在实践中予以解决，最终目的是为了办好新专业，引领新专业走入正轨，迈向一个较高的发展平台。因此，我们要探索出一条适合我国国情的、具有国际化与工程背景、富有创新创业精神和实践能力的高素质材料类人才培养的路子，提高我国材料工业水平并使之具有可持续发展能力，使我国尽快从一个材料大国走向材料强国。

参考文献：

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[11]罗丙红，周长忍.浅谈材料科学与工程特色专业的建设思路[J].广东化工，2011，（3）.

收稿日期：2016-08-29

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关键词：电子材料；工艺学；实验研究；本科教学.

【中图分类号】G642

本论文受济南大学教学研究项目（JZC12002）支持。

一、前言

电子材料是材料科学与电子科学与技术、半导体材料和新能源材料相融合的交叉边缘学科，其课程体系设计的背景是基于电子和微电子器件、光电子器件以及新能源器件产业的现实功能需求和未来巨大发展潜力[1]。随着电子科学技术的飞速发展，对电子工艺学业提出了越来越高的要求，人们在实践中不断探索新的工艺方法，寻找新的工艺材料，使电子工艺学的内涵及外延迅速扩展。可以说，电子工艺学是一门充满蓬勃生机的技术学科。电子工艺技术虽然在生产实践中一直被广泛应用，但作为一门学科而被系统研究的时间却不长。系统论述电子工艺的书刊资料不多。基于目前国内外电子材料工艺技术为背景，本学院在拓展本科教学专业方面，设置《电子材料工艺学》作为一门重要的课程之一，本教学团队拟开展一系列针对该工艺学的一系列课程实验。该实验一方面要求学生通过实验，使学生深入理解传统电子材料工艺在材料性能中的作用。另一方面，结合目前半导体与微电子应用领域制造工艺，让同学们熟悉先进的电子材料工艺，掌握关键实验参数。《电子材料工艺学》匹配系列环节实验，有助于完善新版电子材料专业方向实验的教学文件，初步建设科学合理的实验体系，通过加强教学实践过程中教学与实验信息的互相反馈，为科学合理的培养目标电子材料专业方向专业人才奠定基础。

二、《电子材料工艺学》课程匹配实验设置

在该《电子材料工艺学》课程内容设置中，通过对电子信息产业各领域的介绍，让学生初步了解各类电子材料的基本概念，掌握电子陶瓷材料的界定和分类，初步掌握典型电子陶瓷的组成、制备工艺、性能，同时了解电子薄膜材料与纳米晶体的应用和相关工艺。在内容上为了突出材料性能在器件中的应用和熟悉电子材料专业方向的材料结构和工艺内容，额外增加了半导体、微电子、光电子和能源电子方面的知识内容。同时，为了更好地让同学们认识电子材料工艺过程，拟在该课程中设置系列匹配实验，让同学们更好掌握本门课程。基于《电子材料工艺学》课程内容拟增设如下配套实验，以保证教学效果。在电子陶瓷成型工艺实验方面，侧重突出陶瓷原料球磨、混料、煅烧、二次球磨、造粒、成型、烧结等重要工艺环节的工艺；重点掌握球磨时间、混料时间、成型压力、烧结温度及保温时间等关键参数影响情况；通过相关实验，让学生能够更好更全面的掌握所学知识。

1.在薄膜制备工艺实验上，考虑到气相法制备薄膜工艺需要昂贵的实验设备，而液相法成本相对较低。因此在实验中，首选以溶胶凝胶工艺为基础的液相薄膜制备工艺。溶胶凝胶（Sol-gel）法是制备材料方法中新兴起的一种湿化学方法。它的基本原理是：以金属醇盐或其它金属无机盐的溶液作为前躯体溶液，在低温下通过溶液中的水解、聚合等化学反应，首先生成均一稳定的溶胶；然后根据溶胶凝胶制备薄膜工艺的原理，可分为以下几个过程：1溶胶在基片旋涂形成湿膜；2基片烘干形成干膜；3基片快速热处理形成薄膜结晶相；4薄膜表征。设计该实验可以让同学们重点掌握上述几个工艺环节的工艺参数，熟悉陶瓷薄膜制备液相工艺。

2.在纳米粉体制备实验上，侧重突出利用湿化学工艺制备纳米粉体工艺。液相反应法作为一种制备超细粉体的方法成为各国材料科学家研究的热点。常用的液相反应法有共沉淀法、水解法、溶胶凝胶法、微乳液反应法等。实验设计上，重点以溶胶凝胶工艺作为主要内容，首先生成溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，然后经过热处理或减压干燥，在较低温度下制备出各种无机材料或复合材料的方法。可见根据溶胶凝胶法的原理，可将溶胶-凝胶法分为以下几个过程：1溶胶制备过程；2凝胶形成过程；3陈化过程；4干燥过程；5热处理过程。实验设计上从前驱体溶液的制备到后续纳米粉体煅烧与表征形成一系列标准工艺，让同学们有深刻了解并掌握相关工艺参数。

3.基于光刻工艺的应用背景而言，在开设《电子材料工艺学》课程过程中，设计半导体制造工艺中光刻实验对于同学们掌握课程知识有很大帮助，同样也利于后续就业。以介质陶瓷单层电容（SLC）的制备为例，整个实验过程包括：1MN陶瓷基片准备；2设计掩模板；3陶瓷基片匀胶及烘干；4曝光显影及后烘；5陶瓷基片蒸电极；6lift-off工艺，剥离电极；7切割与性能测试。通过上述工艺过程，可以继续采用划片机根据SLC电容的分布，沿着分割线进行线切割，形成单个的电容或电容阵列；利用探针台与测试仪器配套搭建测试系统，进行电学性能测试，进行评估。

三、结论

基于上述考虑，《电子材料工艺学》课程实验设置一方面可以培养学生掌握电子材料工艺操作的基本技能，充分理解工艺工作在材料制造过程中的重要地位，从更高的层面了解现代化电子材料工艺的全过程，了解目前我国电子材料工艺中最先进的技术和设备。另一方面掌握电子材料制备工艺；借助于相关工艺实验有助于同学们掌握相关行业背景知识，熟悉材料工艺过程，使学生成为将来掌握相应工艺技能和工艺技术管理知识、能指导电子产品现场工艺、能解决实际技术问题的专业技术骨干奠定基础。

参考文献

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关键词　中国 新加坡 材料学科 对比

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代，随着高技术群的兴起，又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。现代社会，材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料科学与工程是国民经济发展的重要支撑，是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础。该专业培养从事金属、无机非金属、高分子材料的制备与加工和电子封装技术领域的高级研究和工程技术人才。以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。国内外材料科学与工程专业的设置也存在很大差异。

一、新加坡材料科学与工程专业设置特点

材料科学与工程的专业设置一般分为宽口径和窄口径两种模式，新加坡南洋理工大学材料科学与工程专业的设置采取宽口径的模式，专业设置与学院的科研紧密挂钩，材料科学与工程学院只设置材料科学与工程一级专业，不在划分二级专业方向，学生在一二年级进行相应的公共课程学习后，学院根据老师的科研方向，设置不同的课程，课程涉及到聚合物材料与器件、能源材料去器件、电子材料与器件、纳米材料与器件等，学生可根据自己的兴趣选择相应的专业课程。

高校不仅要传授学生专业知识，更应该加强学生动手能力方面的能力培养，新加坡南洋理工大学为了提高学生的动手能力，学校设置不同的研究项目并给与相应的资金资助，让学生提前进入实验室，参与到教授的科研工作中，培养学生对科研的兴趣。

新加坡是一个以石油化工、船舶制造、电子电器、生物制药等产业为主的国家，相应的学科建设与本国的经济发展紧密结合。新加坡的材料学科专业设置与建设充分结合其经济的发展，为本国的经济发展输送了大量的专业能力扎实，动手能力强的现代化材料科学与工程方面的人才。

二、我国材料科学与工程专业设置特点

我国的材料学科最初沿袭苏联体制，专业划分很细，涉及材料的专业超过20个，如硅酸盐工程、无机非金属材料、建筑材料、电子材料及元器件、钢铁冶金、有色冶金、粉末冶金、金属材料及热处理等。1998年，教育部对本科专业目录进行调整，将上述20余个专业合并为冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等6个专业，同时在引导性专业目录中提出材料科学与工程专业。

“九五”期间，教育部面向21世纪教改计划“工科材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”项目的研究认为，以材料科学与工程一级学科为基础，按二级学科设置工科材料类专业的思路是完全符合中国的国情，切实可行的。不同的学校可根据不同的类型、不同的办学条件按一级学科、二级学科、三级学科设置不同专业并选择确定不同的培养模式。培养模式的选择和确定首先可根据各个学校的教学软件和硬件条件，或是按是否“211工程”重点大学或学科，划分研究型大学和技术型的大学，前者着重培养高层次的研究型人才，后者重点培养工艺工程师和高等职业技术人才。在同一所大学中，通过大二后的分流教育使一部分学生直接面向技术和应用型工作，一部分学生则为继续深造侧重基础科学研究的教育。

三、广西地方高校材料科学与工程专业设置的思考

地方院校是我国高等学校的重要组成部分，已经成为我国实施大众化高等教育的生力军并发挥着越来越重要的作用。正确认识学校所处的社会环境、在高等教育中的角色和自身条件，进行科学合理的学科定位，是地方本科院校健康、稳定和可持续发展的根本保证，也是地方本科院校当前必须迅速解决的重要问题。广西地处岭南有色金属带，铝、铟、锰、锌、锑、钨、铌、钽、重稀土、轻稀土等有色金属矿产具有明显优势，有色金属产业已成为广西国民经济重要的支柱产业。但2009年《有色金属产业调整和振兴规划》指出我国有色金属产业存在的深层次矛盾仍很突出，部分产品产能过剩，产业布局亟待调整，产业集约化程度低，资源保障程度不高，自主创新能力不强，再生利用水平较低，淘汰落后产能任务艰巨。广西有色金属资源目前主要作为金属原材料或初级矿产品外销，资源没有得到科学、高效的利用。因此，广西高校应加强相应的有色金属资源方面的人才培养。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家十一五科学技术发展规划》已将新材料定为优先发展的领域，加大了对新材料的支持力度，把新材料产业列为支柱产业和重点高新技术产业，予以精心培育和重点支持。随着广西北部湾发展战略一级广西千亿元产业项目的顺利实施，为广西工业的发展提供了巨大的发展机遇，同时也为广西高等院校特色专业建设提供了更广阔的空间。在这一背景下，如何发挥地域优势、密切广西的有色金属产业，建设具有地方特设的材料科学与工程专业是一个需要积极探索的重要课题，具有十分重要的理论和实践意义。因此，探索材料科学与工程特色专业建设的途径，并找到适合我区经济发展与我校学科持续发展的人才培养模式，不仅可为我区新专业的设置提供客观依据，同时对加快新建本科专业的可持续发展具有重要的现实意义。

四、结束语

我国材料科学与工程的专业设置具有自己的优势和特色，但是需要充分借鉴国外的相关经验，取其精华，只有这样，才能培养出适应社会发展的材料科学专业人才。

参考文献：

[1]林金辉，汪　灵，邱克辉，陈善华，叶巧明，沈忠民.材料科学与工程专业的课程体系和实验教学体系建设.高等教育研究，　2007，　24（2）：　54-56.

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[3]陈益兰，　曹德光.无机非金属材料专业教学改革的探索.广西大学学报（自然科学版），　2002，　27（增刊）：46-48.

作者简介：

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【关键词】材料科学基础；教学方法；知识体系

材料是人类文明进步的里程碑，时代的发展需要材料，而材料又推动时代的发展，所以人们把材料视为现代文明的支柱之一[1]。《材料科学基础》是材料科学与工程类专业学科中一门重要的基础课程，是相关材料学学科的基础和媒介，它起着公共基础课与专业课程之间的纽带作用，特别是在各学科相互交叉融合不断加强的今天，《材料科学基础》在高校教学中的地位更加的突出和明显。通过《材料科学基础》课程的教学，使学生很好的掌握材料科学的基本理论，是学生学习其它专业课程的基础，也是今后从事材料科学研究工作的重要基础。

伴随着材料科学技术的迅猛发展，《材料科学基础》课程内容不断扩充更新，《材料科学基础》课程的教学改革问题也日益显现。学生在学习过程中，普遍反映课程内容枯燥、抽象，知识点太多，难于理解等，学习具有一定难度。结合近几年的教学实践和体会，本文探讨了《材料科学基础》课程教学改革的几点认识与实践。

1 优化教学方法，提高教学效果

1.1 多媒体辅助教学

《材料科学基础》课程涉及到物理、化学、高分子等多个相关学科，课程具有内容多，概念多，理论抽象等特点。针对这些特点，《材料科学基础》课程教学方法改革的主要措施是：改变过去单一的粉笔加黑板的传统教学方法，制作多媒体课件辅助教学，将看不见摸不着、又极为抽象复杂的材料内部结构形态，生动、直观的表达出来，使学生易于理解和接受。如三元相图的空间模型，晶体结构的大量空间堆叠，空间粒子间的错综复杂的相互联系，位错的各种交互作用等，需要很丰富的空间想象力去理解。这些教学内容单靠课本上简单的平面图形和教师的静态模型，难以让学生理解和掌握。结合《材料科学基础》课程内容及课程特点，采用多媒体教学为主的教学方式，大大提高了教学效果。在讲述三元相图时，将相图进行拆分、重组，可以很清晰的把点、线、面的具置及相互关系展示给学生。多媒体教学通过形象、逼真的动画形式，从静态到动态、从平面到立体、从单色到彩色、具有局部结构解析功能、全方位演示课程的重点和难点教学内容，极大的丰富了《材料科学基础》课程的教学信息量，扩充了教学内容，既有利于学生空间概念的建立，正确理解材料微观结构的特点和宏观性质及其应用之间的相互关系， 又提高了教学效率和学生的学习积极性，使教学效果得到了明显的提高。

1.2 “参与式”和“互动式”教学

在《材料科学基础》课程的讲授过程中，让学生作为学习的主体参与教学，针对不同的教学内容，采用学生分组讨论、学生代表上台讲授、同学间辩论、老师点评等教学方法，使学生感受到自己是教学的主体，引导他们在民主、宽松、和谐的课堂气氛中自主学习、合作学习与探究学习。让学生变“被动学习”为“自主学习”，变“要我学”为“我要学”。充分发挥学生的积极性、主动性、创造性为前提，培养学生的学习热情，使学生“爱学习”。促进学生掌握学习的正确方法，使学生“会学习”。另外，通过布置部分教学内容自学、阅读一些必要的参考书、撰写小论文等形式，引导学生提出问题，独立思考，大大提高了学习的能动性。

2 知识体系的融会贯通

高效的课堂要以扎实的教学内容为载体。扎实的教学内容是课堂教学促进学生发展的载体。课堂教学并不是教学内容越“多”越好，也不是越“难”越好[2]，而是要在了解学生的实际发展水平和特点的基础上，合理地确定教学内容的重点。因此，课堂上教师要以“精讲多练”方式落实教学重点，要让学生扎实掌握基础知识，发展熟练的基本技能。在分析和讲解各种材料理论体系时，我们都从理论范畴和科学体系层面进行融会贯通。例如在讲授材料中的质点扩散、结构缺陷类型、界面偏析、相变类型、表面带电等时均进行了整合贯通，使学生既能够把握材料的共性，又能熟悉材料的个性。

材料科学在理论上的交叉融合已日益明显，材料制备和使用过程中许多概念、现象和转变都存在着许多相似之处[3]。例如马氏体相变理论最初由金属学家建立，广泛应用于钢的热处理理论解释。而氧化锆增韧陶瓷中同样也发现了马氏体相变现象，并作为陶瓷增韧的一种有效方法。又如缺陷行为、平衡热力学、扩散、塑性变形和断裂机理、界面的精细结构与行为、晶态和非晶态结构、不同类型材料中的电子迁移理论等可以用来解释不同类型材料的行为。这些都为材料科学基础课程的内容整合提供了十分良好的基础和可能性。

3 注重实践环节，学以致用

《材料科学基础》课程所面临的学时数不足与当代知识信息量迅速增加、课程内容的不断拓展和更新的矛盾日益加剧，深化教学改革迫在眉睫。如何提高《材料科学基础》课程的教学效果，形成知识传授、思维方法与能力培养、创新精神相互渗透形成的完整系统，课题组成员进行了深入的尝试和探索，从教学内容的整合、教学方法与教学手段的改进，到融汇情感教育，千方百计调动学生学习积极性，注重实践环节，要求学生学以致用，达到了较理想的教学效果。实验环节可帮助学生巩固和加深对理论知识的理解，掌握基本实验技能，培养理论联系实际，自己动手分析、解决问题的能力。目前，我们材料科学基础实验室，通过实验课程的基本训练，学生拥有了较多的实践和动手机会，实践技能和创新能力得到较大程度的培养。实验教学在材料科学与工程专业人才的培养中占有重要地位，加强《材料科学基础》课程的实验教学，可以帮助学生巩固理论知识，掌握实验技能。

《材料科学基础》课程是一门与实验和工程实践紧密相联的学科。强化课程实验和实践环节的教学，无论对于学生基础理论的掌握还是工程实践能力的培养都具有举足轻重的作用。以提高学生分析和解决实际问题的能力是我们高校教育的重中之重，但长期以来《材料科学基础》实验的开设都是沿用实验教材上所设置的内容，大多是一些验证性实验。为了培养学生的动手能力，我们的实验部分逐步调整为两个部分：一部分为验证性实验，训练学生材料配置的基本技能和掌握相关基础知识；另一部分则为综合性实验，如样品的制备、材料的分析等，提前将实验内容布置给学生，让学生查阅资料，自拟实验方案，准备实验材料，一直到自主完成实验操作，处理好数据，上交数据报告等全过程。这对学生的独立性培养很有益处，对他们将来做科研也很有帮助，对我们老师也有了更高的要求。在教学实践中，将“粘土性能测定及差热分析”设计为综合实验，涉及到粘土白度、表面电位、阳离子交换容量、膨胀容、胶质价等物理性能测定，粘土的钠化、有机改性，差热分析等。学生在教师指导下分析粘土的物理性能，对改性前后粘土进行查热分析并对比，对实验结果进行数据处理，锻炼了实际动手能力，培养了分析问题能力。在实验教学中打破传统教学中学生被动接受的缺点，使学生逐步形成以自助式学习方式，将实验教学由封闭变为开放，有效地提高了学生的学习积极性和学习质量。针对材料科学基础课程已经学习过的内容安排验证性实验，巩固已学过的知识，培养学生动手和亲自设计实验的能力，通过加强实验和实践的教学环节，使学生加深了材料的成分结构的了解。

在加强实践的教学改革中，采取实验教学课程建设与学院平台实验室建设相结合的方式，推进课程实践教学的全面提高。通过加强实验和实践的教学环节，使学生加深了材料的成分、组织结构、材料制备工艺材料、使用性能之间有着相互依存、彼此影响的复杂关系的理念，有效地调动学生的主观能动性，激发学生的创新意识，使学生既提高了实验动手能力，又进一步巩固了课堂教学的内容，取得了新教学培养模式的良好的教学效果。

在不断的教学改革实践中，良好的教学效果已初见端倪。但教育教学改革是一个新的事物，总会出现这样那样的新问题，这就需要我们认真地区对待去解决，从中改进我们的教学效果，提高我们的教学质量。此外，从与科学技术和人类文明社会发展相适应的角度上说，教育教学改革也是永无止境的。教学质量是高等教育的主题，只有不断总结教学经验，深化《材料科学基础》课程教学改革，才能提高材料科学基础工程专业人才的培养质量。必须正确认识到《材料科学基础》教学改革是一项涉及面广、科学性强的系统工作。在教学改革中，必须始终抓住基础理论和工程实践相结合的特征。只有勇于实践和探索，并不断充实和完善，才能达到培养具有创新能力、高素质和复合型人才的目标。今后我们要对《材料科学基础》课程改革做更多的具体的探索和调查研究，以总结其中的教改效果和经验教训，通过不断地实践、不断地认识、不断地完善，相信我们定会走出一条适合于材料科学专业人才培养的成功之路。

【参考文献】

[1]师昌绪.跨世纪材料科学技术的若干热点问题[J]. 自然科学进展， 1999， 9 （1）：2-13.

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关键词：《材料科学基础》；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）39-0050-02

《材料科学基础》是材料类专业的一门重要基础课，自材料学院成立以来，就非常重视该课程的建设。然而由于该课程具有理论性强、内容繁杂、知识点多而且抽象等特点，如何解决好教与学的问题，一直是该课程教学改革的重点。

一、课程建设历程与教学改革背景

我校无机非金属材料专业自1994年开始招生后，就开设学科基础课程《无机材料物理化学》，主要讲授无机材料结构、性能等，教学内容及其适用面较窄。2005年根据教育部提出的拓宽专业口径，按专业大类进行人才培养的基本思路，将《无机材料物理化学》进行课程改革，增加内容，拓宽知识面，同时将课程更名为《材料科学基础》。1997年国务院学位办颁发的新专业目录，材料类的专业设置重新布局，新设置材料物理、材料化学等专业。我校1999年开始相继申办材料物理、材料化学专业并获省教育厅批准，作为这2个专业的学科基础，也相继开设了《材料科学基础》课程。经过多年建设，《材料科学基础》课程现已经成为材料学院所属各专业：无机非金属材料（含绿色建材方向）、材料物理（含邮电与信息学院、三本）、高分子材料与工程（含塑料成型与模具设计、包装材料方向）、材料化学等专业的必修专业基础课程。随着学科建设发展，为适应材料类专业的教学内容和课程体系改革的需要，适应21世纪材料学科的发展，改革传统的按材料分类的专业理论基础课，与国内外的“材料科学与工程”学科接轨，课程的教学内容和教学对象也逐渐拓宽，成为面向本院本科生开设的专业基础课，以强化基础、突出共性、拓宽专业面向。通过近几年的建设，现在已经初步建立了科学合理的材料科学基础课程体系，全部课程实现多媒体教学，达到了良好的教学效果。2005年《材料科学基础》建设成为武汉工程大学校级重点建设课，2007年评为武汉工程大学精品课程，并于2011年评为湖北省精品课程。

二、课程改革与实践

《材料科学基础》课程理论体系完备，理论与实际的结合性强，我们将金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料的基本知识进行了有机融合，拓宽了本课程的知识面，这将有利于构建和实施学生综合创新能力培养的教学体系，适应新世纪对人才培养“宽口径、厚基础、高素质、重创新”的要求。同时在教学过程中，为充分体现教学过程中“以教师为主导，以学生为主体”的教育理念，课程组对该课程教学方法和手段、实验课教学内容、课程考核办法等方面进行综合改革，并具体应用于教学实践中。实践证明教学改革措施为学生的自主性学习提供空间，为学生的创新性学习创造环境，为进一步的专业课程学习打下坚实的基础。具体措施如下：

1.改变教学方法和手段，采取启发式教学模式。改变传统的教师讲课，学生被动听棵的单向传输型传授知识模式，建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。调动学生思考能力，培养学生发现问题、解决问题的能力。注意理论和实践的接合，启发学生用所学理论进行思维，例如讲解“非均匀形核理论”后，引导学生分析雨的形成、人工降雨的原理，再深入到工业上广泛应用的晶粒细化，循序渐进，通过师生间互动式探讨，引导学生学以致用，现学现用，激发学生主动学习的兴趣。既有利于开发每个学生的潜能，激发他们的好奇心和探索精神，有利于创新能力的培养，又可加深对基础理论的理解。

2.应用现代化信息技术。在本课程建设中重视信息化技术手段在教学中的应用。授课教师精心编写了全部课程章节的多媒体教案，并且每年都进一步修订完善。多媒体教案具备非常丰富的图表实例和动画演示，讲员授课时用它取代传统的板书，传授给学生的知识更加直观鲜明、印象深刻，取得了好的教学效果。课堂教学和实验教学有配套的多媒体课件、网络课件，使用大屏幕课堂讲授与学生通过电子教材等自学相结合的方式。例如，对于“典型无机化合物晶体结构”难点内容，如果讲授时只通过教材上的示意图介绍，同学很难接受，效果不理想。若使用三维动画模型教学，学生很快就会建立起晶体结构、晶体中质点的堆积方式等一系列空间概念，掌握晶体结构、组成、性质之间的关系，并且为后面学习硅酸盐晶体结构打下很好的基础；对于“缺陷形成和运动”难点内容，通过flash模拟能形象地表示出各种点缺陷及位错的形成、运动和相互作用；对于“三元相图分析”难点内容，通过制作flas能动态展示不同组成点随状态变化在相图上的相变过程及相变过程表达式，包括相的变化、固液相组成的变化及自由度的变化以及它们之间相互影响的变化规律；对于“过程动力学”难点内容，通过制作flas模拟能清楚地表现无机材料制备的生产工艺流程和高温过程，如质点扩散、陶瓷烧成、水泥煅烧等。以现代化教学提高教学水平、教学质量和教学效果。利用现代教学手段进一步加强以学生学习为主体，教师起指导和解惑作用的教学理念。

3.构筑先进的实验体系。实验教学对于提高学生的动手能力、创新能力和综合解决问题的能力有着重要作用。在课程建设中，为加强实践教学，将实验教学建设与学院学科建设密切配合，无机非金属材料专业开设专门的《材料科学基础实验》课程，增加实验课时，增强实验体系的系统性，推进课程实践教学的全面提高。结合课程的内容，开设了3个基础性实验和2个综合性实验以及2个创新性实验，取得了新教学培养模式的良好教学效果。在设计性、创新性实验设计过程中，教师根据自己的科研项目和研究热点，结合科研实践，让学生学会科学的思维方式，让他们体会本课程的作用，明白学到的理论到底能解决什么样的实际问题。

4.重视课后习题以巩固课堂知识。每两个学时课程结束后都布置一定数量的习题，按课程进度要求学生按时完成作业，通过作业习题了解学生对课程知识的掌握情况。学生通过习题练习，加深了对理论和概念的理解，训练了学生分析问题和解决问题的能力。一章内容结束后要回头来依据教学大纲.将本章要求掌握的基本概念、基本理论、与前后章节之间的逻辑关系及要解决的关键问题进行总结。这样就等于给了学生个复纲，而且易于把握重点和难点内容，最后就很容易掌握好这门课。

5.全面的课程考核方式。为了更客观、合理、全面地考核学生的课程学习，最后的成绩由平时作业、课堂表现、考试等多部分取一定权重计算，学生平时的学习态度、努力情况以及对知识的真正掌握程度都会影响最后成绩，相比以往只计考试成绩的方法，更加科学合理。

三、教学效果分析

1.学生学习到的专业知识更加广泛，不再仅仅局限在自己所学的专业，如：高分子专业就只学高分子材料。这对学生所学知识的融会贯通是有利的，同时也有利于结合自身兴趣选择合适的研究方向。

2.实验课程与课程知识点结合得更加紧密，特别在后期开设创新性实验，学生根据自己对老师提出专业问题的理解，通过查文献、设计实验方案、开展实验这一系列过程加深对本课程所学知识点的理解。

3.近年来，材料科学基础课程组教师的学生评教分数保持在较高水平，特别是课程负责人在多次学生评教中排在全院第一名，并于2010年被评为武汉工程大学“教学名师”称号，课程组其他教师在学生教学评分中也位于学院前列，材料科学基础课程的教学受到学生的普遍赞扬。

4.材料科学基础是材料学、材料科学与工程专业的考研课程，考研成绩也可以反映出本课程的教学效果。近两年材料科学与工程学院考研率一直位于学校前列，稳定在30%以上，而且考上国内重点大学的考研率保持在10%以上。

参考文献：

[1]宋晓岚.《无机材料科学基础》课程建设与教学改革探讨[J].理工高教研究，2004，23（2）.

[2]张联盟，黄学辉，宋晓岚.材料科学基础[M].武汉：武汉工业大学出版社，2004.

[3]张联盟.材料科学与工程专业教学改革研究与实践[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.

篇10

关键词：创新人才培养；本科教育；基地班

高校是培养人才的前沿阵地，肩负着人才培养的光荣任务，制定合理的人才培养方案和科学的管理制度是高素质人才顺利成长的有力保障。材料科学与工程创新基地班是郑州大学在工科院系设立的第一个人才培养实验班，实行精英型个性化培养方案，注重厚实的基础知识教学，进行全新的创新能力和科研素质的培养，以培养具有材料科学专业思想、熟悉掌握材料科学的基本特点最终能够制造先进材料的精英人才为目的。这一人才培养方案的实施为解决我国面临的高层次创新型人才匮乏等难题提供了有效途径，有望打开创新人才培养模式的新局面，加快我国从人力资源大国向人力资源强国转化的进程，为人才规划实施作出应有的贡献。

一、材料科学与工程创新基地班的定位

郑州大学材料科学与工程创新基地班于2006年12月正式成立，其定位为：“立足于为河南经济建设和社会发展服务，发挥学科齐全、梯次结构合理的优势，本科与研究生培养并重，全面提升学科、专业实力和水平，努力建设成为培养工程应用和科学研究创新型人才教学研究型学院。”依据学院学科和教学基础，结合所承担的国家教改项目“发挥学科与区域优势，构筑材料三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”，以“厚基础、宽专业、重创新、高素质”的复合型人才为目标，培养适应未来发展要求具有科学前沿意识、创新精神和创业能力的高级研究型人才和实践应用型人才。

二、材料科学与工程创新基地班的培养方案

围绕专业建设和人才培养目标，材料科学与工程创新基地班对本科生的培养方案进行了较大规模的调整，体现了素质教育和创新教育理念，并遵循人才成长规律，注重系统性、前沿性和适应性，强调材料科学类课程与材料工程类课程的协调统一和同步建设。在学校政策引导和学院学科发展的统一要求下，构建起“平台+模块+课程群”的课程体系，其中平台课程注重学科基础教育，强调重视教育、体现宽口径；模块课程突出学科发展特色，设立了高分子材料科学与工程、无机非金属材料科学与工程、金属材料科学与工程三个模块，课程分别由主干课和实践教学环节构成；课程群由学科选修课和跨学科选修课组成，总学分控制在173学分。改革后的教学培养计划既体现了“厚基础”，又体现了“宽专业”，并强调学生创新能力的培养，在主体培养应用型人才的基础上，分层次、分步骤培养不同的人才，适应不同应用领域的需求，分别从事应用实践、技术创新、科研管理等工作。

1.注重基础，夯实理论教学

在课程体系方面，基地班强化国外名校、名教材英语教学课程和研究性教学课程，采用国际上通用的原版教材、自编教材及国内优秀教材，知名教授讲授基础课和专业课，采取双语授课。主要课程有高等数学、大学物理及实验、线性代数、物理化学、材料科学与工程基础（国家级精品课程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科学与工程导论、工程制图、普通化学、电工学、工程力学、机械设计基础、高分子化学（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔炼、无机材料科学、无机复合材料学（英文）、陶瓷工艺原理（国家级精品课程）等。

在教学计划方面，实行第一、二学年所有课程打通，第三学年第一学期部分课程打通，第三学年第二学期必修课和全院范围内的限选课组中任选相结合。

2.加强技能，拓宽专业知识

基地班覆盖材料学、材料加工工程以及材料物理化学等领域，以金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的合成和成型加工为重点，学习现代新材料、新技术所依赖的基本知识和技能，掌握材料合成原理、工艺、结构与性能之间的关系，进行各种材料的成分设计、合成、成型加工和应用。

3.重视创新，强调因材施教

在夯实学生科学文化知识基础的同时，基地班还着力培养学生的创新精神和创新能力。

在实践教学环节，引导和鼓励学生尽早进入实验室参与科学研究。近三年内，学院已经有12个由学生主持的实验项目获得国家大学生创新实验项目支持，其中大部分学生是基地班的。学院实验中心对基地班学生全面开放，学生可以利用课余时间在实验中心开展实验实践活动，全面提高自己在实验中发现问题、分析问题和解决问题的能力。

此外，学院还积极与校内外国家级重点实验室、工程技术中心联合建立独特的实习基地；在毕业实习和设计环节中，引入类似硕士研究生的训练模式，以培养学生的前沿科学意识和独立的创新能力。

4.强化素质，注重全面发展

发达国家的高校都将提高学生的素质作为主要目标。他们充分利用学校的各种资源开展诸多实践教育，有效地开阔了学生的知识面，增强了学生认识科学和揭示科学的信心。基地班始终注重学生的德、智、体、美全面发展，鼓励学生选修学校的素质教育课程，并增设开放实验和暑期课堂学分，鼓励学生跨学科进行开放实验，拓展知识面。在暑期，鼓励学生走进高新企业研究机构或者国内知名科研院所进行跟班学习，使学生通过接触或参与实际科学和技术难题的攻关，掌握科学研究的基本思路和方法，并将所学习的基础理论知识与实践应用联系起来，提高学习兴趣和实践动手能力。这些实践教育可以强化素质教育，有效提高学生的实践创新能力。

三、材料科学与工程创新基地班建设和管理模式

1．基地班建设

成立基地班建设工作小组，由院长、分管教学的院长、骨干教师和管理人员组成。基地班建设工作小组的主要职责有以下6项。

（1）研究制定基地班建设总体规划和基地班建设管理办法等文件，审核基地班发展规划，对基地班发展方向和改革决策提出指导性意见。

（2）指导、监督和推进基地建设与改革，检查基地班教学效果和培养质量。

（3）筹措基地班建设的经费并监督经费的使用情况和使用效果。

（4）组织基地班建设项目和方案的筛选、审定。

（5）商讨解决基地班建设中存在的问题，协调教学、科研、实验室等有关部门的工作为基地班建设服务。

（6）迎接上级主管部门的检查和评估。

基地班建设工作小组实行例会制度，定期商讨基地班建设过程中出现的各种问题，帮助解决实际问题，重大问题直接向党政联席会汇报。

学院设基地班建设工作小组办公室，负责基地班建设与各基地班的日常教学管理工作，办公室设在本科教学办公室，并配设秘书负责基地班的日常教学工作。

2.基地班管理模式

基地班的管理采用“三制”，即班主任制、导师制和末尾淘汰制。实行班主任和导师双层管理，学院主管教学的副院长担任基地班班主任，负责全院各年级基地班的建设与培养工作。前两个学年按成绩高低实行滚动，基地班末尾5名学生与非基地班学生交换，实行末尾淘汰。

在博士生导师和部分知名教授中为基地班遴选导师，学生在导师的指导下完成基础平台课、专业基础课、专业课、素质课的学习以及毕业实习和毕业设计。

四、基地班学生选拔办法

基地班每届招收30人，首届自2006级本科生开始。基地班学生的选拔需经过3个步骤。

（1）材料科学与工程专业本科生根据第一学期末相关公修理论课程（含外语）的总成绩进行排名，初选前50名学生。

（2）以英语、数学、大学物理的三个学科的单科成绩为依据，低于75分者被淘汰，剩下的学生以三科总成绩排名，选出前36名。

（3）经专家面试，最终选取30名进入基地班学生。基地班学生确定后公示5天，对不符合条件的入选者经核实后取消其资格，所缺人员根据排名递推增补。

五、材料科学与工程创新基地班建设成效

经过近4年的成长，材料科学与工程创新基地班已经逐步形成完善的创新型应用人才的培养模式，并成功培养了第一届毕业生。这些学生中有多人在省级以上的大学生科技竞赛活动中获得奖项，其中白阳同学主持的“一种使用新型材料处理废水的装置”项目获得第十一届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。首届30名毕业生中有24人考入诸如浙江大学、中国科学研究院等国内著名院校或研究机构进行研究生阶段的学习，其余6人分别进入美的微波电器制造有限公司、比亚迪汽车销售有限公司、中铁隧道装备制造有限公司等著名企业从事技术研发和管理工作。

基地班人才培养模式的改革探索不仅是国家教改项目研究的一个重要研究内容，而且作为工科类基地班的试点，在三级实践载体建设、师资力量的配置、创新人才培养计划的调整、本科生提前进入实验室、开设开放性实验、实行导师制、学生的创新活动开展等方面都具有一定的可借鉴性，同时这一应用型人才培养经验还可进一步推广到其他工科专业，以提高相关专业本科生的培养质量。

在探索创新型应用人才培养模式的同时，基地班的建设也促进了学院教学环境的改善和教学质量的提升，其中在国家教学质量工程项目建设方面取得的成效尤其显著：由关绍康、张锐等教授完成的“构筑三级实践载体，培养具有创新意识的应用型人才”教学成果曾获得国家级教学成果二等奖，有多个由学生负责的项目获得国家大学生创新科技创新型实验项目支持，同时学院还拥有《材料科学基础》《陶瓷工艺原理》两门国家级精品课程、材料科学与工程国家级实验教学示范中心、材料学系列课程国家级教学团队、国家级教学名师1人。此外，材料科学与工程学院近年在大学生科技创新、学科竞赛、学生活动等方面也取得了突出成绩，已成为郑州大学学生培养特色单位，大学毕业生就业率连年位居全校前列。