学文网材料科学工程论文第1篇
关键词：人才培养；材料科学与工程；教学改革
材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业***策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的***策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要作出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。如何构建满足社会经济发展需求的材料科学与工程专业人才培养体系成为当务之急。
一、材料科学与工程专业人才培养的演变
材料科学与工程教学始于1865年美国Columbia University、英国Sheffield University、Emperical Mining College等设立的矿冶专业，侧重于炼钢、铸铁、冶炼工艺等方面教学，以金属材料为主。20世纪40年代后为适应非金属材料的发展需要，Birmingham、Cambridge等大学开始组建冶金与材料专业，并在教学计划中加入了“广泛材料”基础理论及非金属材料课程。80年代后[1]，欧美等国逐渐将材料类人才培养模式统一到材料科学与工程一级学科上来。
新中国成立前，中国的材料教育主要是培养矿冶人才，这一时期材料学科教育的突出特点是不划分专业，教学内容包括采矿、选矿、冶金、材料等内容，是一种宽领域培养模式[2]。新中国成立以后，由于经济建设的需要，按照苏联的培养模式与教学体系，我国的材料教育先后开设了金相、轧钢、金属材料热处理、腐蚀与防护、有色金属冶金及热处理、有色金属及其合金压力加工、粉末冶金物化、高分子材料（含复合材料）等十几个专业[3]。随着经济、社会和科学的发展，材料科学与材料工程之间的界线开始模糊，几大材料之间有了更多的内在联系和共性。复合材料、陶瓷材料、功能材料等新材料的出现和广泛应用，计算机等先进技术的快速推广，都使各方面的创新更加强调基础及横向与纵向的联系。实际上，各类学科越来越相互交叉、渗透、借鉴和移植，从应用上来说，越来越大规模的相互替用、组合已成为客观事实。
面对国际材料科学技术飞速发展、高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化、国外材料科学与工程教育的改革，我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转变[4，5]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其他专业甚至其他一级学科渗透，按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为必然的趋势。
二、人才培养目标设定
材料科学与工程专业本科人才培养的总目标是培养具有优良的思想***治素质、扎实的科学文化基础、良好的身体心理素质，在材料科学与工程学科及相关专业领域比较系统地掌握基础理论、基本知识、基本技能，能够从事材料科学与工程领域的技术研发、装备使用与维护以及管理工作的专业技术人才。
在思想***治方面，要求掌握马克思主义基本原理和相关的人文社会科学知识；具有必备的***治行为和道德行为能力；***治立场坚定，法纪意识牢固，思想品行端正。
在科学文化方面，要求比较系统地掌握自然科学基本理论和公共工具课程知识；具有较强的思维能力、实践能力、表达能力、交往合作能力和获取知识能力；具备良好的科学素养和文化修养。
在专业业务方面，要求系统掌握材料科学与工程基础理论和实验技能；掌握一定的化学、电工、电子、计算机、力学等方面的知识；初步具备从事材料工程及其它相关专业的科学研究、技术开发、工程设计等的实际工作能力；具备较好的专业素养和较强的创新精神。掌握一门外语，能够较熟练地查阅专业外文文献，初步具备应用外语进行交流的能力。
在身体心理方面，要求掌握体育运动的一般知识和心理学的基本知识；具有体育运动的基本技能、良好的心理适应能力；具备良好的健康意识、强健的体魄和健康的心理。
***1课程体系结构***
三、课程教学体系设置
针对人才培养目标设置课程体系，所有课程按照培养阶段分为公共基础课程、学科基础课程和专业课程3个层次，按照修读要求分为必修课程、选修课程、自修课程和讲座课程4种类别。课程体系结构如***1所示：
公共基础课程由***治理论、人文社科与自然科学系列课程组成，约占总课程教学学时数的60%。***治理论系列课程涵盖马列理论、思想道德修养、历史、社会主义理论等，主要培养学生的价值观和方***；人文社科系列课程由外语、文学、心理学等组成，主要培养学生的外语应用能力与文学修养；自然科学系列课程涵盖数学、物理、生物等，主要培养学员科学方法和思维。
学科基础课程与专业课程主要培养学生的学科基础、工程素养、技能与方法，服务业务岗位的需要，约占总课程教学学时数的40%。学科基础课程可区分为大类（或相关）学科基础课程（电子与计算机系列、力学系列）和专业学科基础课程（化学系列、材料科学系列），其中大类学科基础课程由电工与电路基础、模拟电子技术、自动控制原理、计算机程序设计、计算机硬件技术基础、工程力学等课程组成，主要培养学生掌握相关学科基础理论，拓宽知识面，适应未来岗位转换的需要；专业学科基础课程由无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及物理、材料科学基础、复合材料原理等课程组成，课程设置跨化学与材料两个一级学科，强调化学与材料学科的交叉。
专业课程从材料体系、工艺、性能与分析四个方面组织课程教学，主要包括工程材料学、功能材料学、先进复合材料概论、材料力学性能、材料物理性能、材料工艺学、材料研究方法、材料失效分析等课程，主要培养学生材料的合成与制备、成型与加工、成分与结构分析表征等专业知识与基本技能，了解材料学科发展前沿、趋势及其在装备中的应用。
三、实践教学体系构建
材料科学与工程属于基础学科，但又具有极强的工程实践性，因此，在构建人才培养体系时，既要突出其基础学科的属性，同时要重视工程实践能力的培养。在人才培养体系中，除公共基础课程所涉及的课程实验外，整个专业教学实践环节包括专业实验课程、工程实践与毕业论文。工程实践集中安排在实习工厂进行，一般为2～3周，主要是强化学生对工程实际的认识；毕业论文是学生对学科基础与专业知识的综合运用，安排在第8学期进行。
材料科学与工程专业实验课程教学贯穿整个专业课程学习，其主要目的是通过科学、合理、规范的实验教学体系，培养学生的专业实验技能与动手能力，进而提高学生创新意识和创新能力。实验课程教学区分为3个层次，即基础型实验、综合设计型实验与研究创新型实验，如表1所示。
基础型实验由3门实验课程构成，强调学生材料科学与工程基本知识和基本技能培养。通过将材料科学与工程实验基本操作、实验基本技能的培养与对应的理论课程的衔接，使两者相辅相承，互相促进；通过将材料科学与工程基本操作、基本技能的培养与实际应用相衔接，做到学以致用。
综合设计型实验开设1门实验课程，属于大材料科学与工程意义下不同实验课程之间的大综合。该平台的实验，从制备加工方法训练到性能测试分析和组织结构表征的深化，培养学生的科研能力与工程意识。
研究创新型实验开设1门课程，由多个模块组成，学员选修其中一个模块，实行导师制。目的是让学生在学习了基础性实验和综合性实验后可以自主设计、自主创新地进行新的实验。逐步建立起学生自主学习为中心的实验教学模式，形成自主式、合作式、研究式为主的学习方式。
四、结束语
我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，按材料科学与工程一级学科来构建人才培养体系已经成为发展趋势。本文针对设定的材料科学与工程专业人才培养目标，科学合理地设置课程教学体系与实践教学体系，体现出重基础、宽口径，注重实践和创新的特色，较好地满足了全面素质教育的要求。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。
表1材料科学与工程专业实验教学体系
[参考文献]
[1]材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].***高等学校教学指导委员会通讯，2006，（1）.
[2]叶宏，田中青，许惠斌.材料科学与工程专业工程应用型人才的培养[J].中国冶金教育，2010，（3）.
[3]王章忠，皮锦红，巴志新.材料科学与工程专业应用型人才培养的思考[J]. 南京工程学院学报（社会科学版），2007，（1）.
材料科学工程论文第2篇
【关键词】土木工程材料理论课教学;科研项目
“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程，在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位，在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现，土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课，是一种在实际操作前学习的课程，文字叙述多，容易使学生觉得这门科目说教味浓，学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时，由于材料科学飞速发展，新技术、新材料层出不穷，大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主，即使是有改版的教材也只是略微修改内容，并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术，使课程内容落后，不能给予学生最前沿的土木工程材料知识，阻碍学生进一步思考。
一直以来，运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学，对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新，探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合，从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力，为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。
一、将科研项目引入理论课教学，丰富教学内容
土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容，学生认真看书就能明白的东西，传统老师上课一般是照着书本念，而书本常是很多年前就已经编辑好的内容，就算改版也只是略微更改一些内容，很少加入新的科研成果，缺乏科研含量。因此，导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣，也很容易学完就忘记，印象不深刻。同时，缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪，激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。
“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等，教学内容只局限于教材，学生积极性也受到了限制，如果在教学中，将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中，及时对教学内容扩充，丰富教学内容，不仅可以拓宽学生知识广度，也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时，可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用，可以运用于哪些方面，结合实例，给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果，让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解，给予学生最前沿的指导，丰富课堂内容，加深同学们对课堂内容的记忆。
二、将科研项目引入理论课教学，调动学生学习兴趣
土木工程材料课程内容又很多，涉及的材料多达几十种，每种材料的性能又千差万别，为完成教学任务，大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主，未能留出足够的时间和精力来引导学生***思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法，但是传统的灌输教学方法很被动，学生往往是被灌输知识，而不是主动的去掌握知识，教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化，传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化，充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神，将科研项目引入理论课教学。
实践证明，高水平的教学需要高水平的科研作支撑，高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值，人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学，学生不但要学习书本上的内容，还要按要求完成一定的科研小任务，变被动听课为主动参与课堂，有利于调动同学的激情与热情，积极探索未知知识，锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时，可以将自己的项目带着学生一起完成，或者提出一个适合本科教学的项目，将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验，让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果，以此活跃课堂气氛，激发学生学习的热情与兴趣，积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。
三、将科研项目引入理论课教学，培养学生科研能力
把科学研究引入教学过程，有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力，使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法，结合教学开展科研。但是，学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。
学生在上课时，不但要搞懂书本的内容，更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法，搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法，同时，结合课堂教学，给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法，以培养学生热爱科学事业，从事科学研究的理想和决心。
将科研项目引入课堂，使学生接受的知识与先进科研齐步，学生不单只是接受书本的内容，更要注重的是思维方法的学习，学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练，使学生从接受知识逐渐转向探索问题，从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时，激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情，掌握一定的科研能力，为将来进行科研活动打下基础。
四、结束语
通过理论课教学与科研项目相结合，丰富教学内容，优化教学模式，完善课程体系建设，及时更新补充新型材料教学内容，弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展，使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂，让学生更好的参与科研活动，使理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，提高学生解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]谢振国.土木工程材料课程课堂教学方法探讨[J].《高等建筑教育》，2009，18（3）：78-80.
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作者简介：
材料科学工程论文第3篇
【论文关键词】课程建设 教学改革 材料科学基础
【论文摘要】本文根据上海工程技术大学材料科学与工程专业教学培养目标的特点，从课程体系与内容，教学理念，教学方法及手段，实践教学环节改革，考核评价方式，师资队伍建设等方面讨论了“材料科学基础”课程教改中的一些热点问题及教改实践。根据我校培养优秀工程师的办学定位，结合材料学科的发展方向，初步建立了居于“基础适度、口径宽广、应用为先”标准的“材料科学基础”课程的新教学体系，从中取得了一些较好的教改效果和经验。
上海工程技术大学是一所以培养优秀工程师为主要目标的教学型大学。根据我校的办学定位和特色，作为材料科学与工程学科重要基础课程之一，“材料科学基础”有必要在加强基础、拓宽专业知识面和加强实践训练等方面进行课程改革。
1 课程的性质
材料科学是一门揭示研究固体材料性质规律、设计及控制材料性能的科学，其目的在于揭示材料的结构与性能之间的基本关系。研究表明，材料结构是决定材料性能的核心要素，而材料的显微结构与材料的加工过程有密切的关系。因此，材料科学也需要研究材料在各种过程中的行为，这些过程包括加热过程、冷却过程、反应过程、界面过程、扩散过程、相变过程等。
“材料科学基础”是材料科学与工程学科的主干基础课程和核心课程，是材料科学与工程学科人才的基本知识和基本能力的重要组成部分，是本学科专业人才的整体知识结构、能力结构、素质结构的重要基石。根据我校的教学培养目标，本门课程的教学实践必须着眼于培养未来的材料工程师，紧贴上海市发展先进制造业的需求，结合本校材料科学重点学科的发展方向，在进行材料科学基础理论和基本技术教育的基础上，侧重进行材料开发应用、材料改性和材料加工的工程教育。
2 课程教学的改革实践
“材料科学基础”课程建设和课程教学改革的指导思想是根据专业发展规划，主动适应上海经济、科技与社会的发展对材料学科专业人才知识结构和实践能力的要求，强调理论与实践结合，在宽专业知识面上对学生进行综合素质的提高，培养既掌握材料科学与工程基本原理，又通晓材料制备与加工、组成与结构、性能与应用等系统知识的宽专业人才。作为材料学科最为基础和重要的平台课程，“材料科学基础”在学科知识构建中起着“基石”的作用，其教学内容的设定、宽度和深度决定着学生培养中关于材料学知识的基础深度和知识面的广泛程度，并影响着后续课程的展开、实施及教学效果。本着“基础适度、口径宽广、应用为先”的教学原则，我们对课程教学目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学方法和手段、考核评估等方面进行了教学改革的实践。
2.1 课程教学目标
作为应用型本科材料专业的基础课程，“材料科学基础”课程的教学目标具有多重指向性。一方面，应打下材料科学与工程领域的基本理论基础，为学习材料专业其他知识做准备，同时也为部分学生进一步深造做准备，为此要根据不同学生的情况，有区别地加以培养;其次，要注重培养学生运用基础理论分析和解决实际问题的思路和能力，掌握材料科学与工程学科的思维方法，为今后自学材料领域的相关知识打下良好的基础;最后，根据社会经济的发展需求，强调学生对材料科技进展与人类文明及经济发展关系的认知，能从价值工程的角度研发、选择和应用材料，从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。
2.2 课程体系和内容
在课程体系上，贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则，在保持金属材料为主的专业特色的基础上，全面介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料的共性与个性特点，在材料科学理论模型的介绍上尽量拓展其适用的材料范围，如晶体结构，位错模型，界面结构模型等。教学内容的取舍以“精、宽、新、用”为原则，从材料科学与工程的基本原理出发，以固体材料结构为重点，从微观、宏观、物质内部、表面与界面、静态及动态过程等不同层面角度，阐述固体材料结构、结构缺陷及变化规律，以及固态材料的相平衡、相***、扩散、相变等，在材料应用方面，结合材料科学的理论内容，介绍相关的新材料、新工艺，如纳米材料、功能材料的最新进展，使学生对材料组成与物质结构的内在联系、材料结构与性能间关系有系统的理解和掌握，为今后相关专业课程的学习打下扎实的宽专业口径的理论知识基础。
2.3 实践教学环节
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。材料科学基础的实践教学环节分为两个部分，一是课内实验，现配置了16 学时的实验课，二是单列了一门“材料科学综合实验”课程，时间安排为连续的3周。针对课程教学目标和教学内容改革的要求，重新讨论制定了课内实验内容，加大综合性实验的比重，如金属塑性变形与再结晶综合实验、金相分析综合实验等，编写了新的实验教学指导书。课内实验以学生材料学基础技能训练为目标，如金相试样的制备、金相组织观察、材料塑性变形过程组织变化的特征，强调对不同材料显微结构基本特征的掌握。材料科学基础综合实验课程的主要目的是通过一个完整的实验过程，包括明确实验目的、设计实验过程、实施实验和分析实验结果，培养学生材料科学与工程的基本素养，提高实验动手能力和分析、解决问题的能力，进一步巩固对材料科学基础核心内容，即“材料结构决定材料性能、材料加工过程与材料结构密切相关”的认知。课内实验和综合实验内容互为补充、相益得彰，取得了新教学培养模式的良好的教学效果。
2.4 教学手段和教学方法
在课堂教学和课内实验教学实践中，充分利用多媒体教学手段，自编CAI 多媒体课件，在有限的学时内最大限度的发挥多媒体教学的应用效果。一些实验室目前难以实现而对学生的学识教育较为重要的内容也通过多媒体形式使学生有一个较为直观的认识。与此同时，还对教学方法进行了相应的改进，授课力求重点突出、逻辑清晰，强调教学互动，提倡师生间平等讨论，倡导探索性和研究性的学习方法，达到理论融会贯通的目的。
2.5 考核方式
在课程建设过程中我们对课程的考核方式也进行了深入的讨论，大家认为合理的考核评价制度应该以提高学生的综合素质为主要目标，为此有必要改进传统的闭卷考试形式，避免“一考定终身”的方法。对此我们正在探索一种更为全面均衡的考核方法。具体考虑为将平时作业、实验报告、小论文、随堂考试和期末考试相结合的方式。重视对平时学习过程和阶段学习效果的评价，将上课听讲与课堂交流、作业习题解答的独特性及完成质量列入考评，鼓励学生自主学习、创新学习，鼓励学生发表有自洽性合理性的不同见解。在阶段学习后，设计一些随堂考试卷，随堂考试允许学生参考课堂笔记和教材，但每个学生必须***完成试卷，重点考查学生对基础知识的应用能力，检验学生分析解决问题的能力。将实验报告作为***考查的重要部分，注重培养学生***完成实验并撰写规范的实验报告的能力，检验与评价学生的动手能力和创新思维能力。适当调低期末考试在学生学业成绩中的权重，例如由原来的70％降低到50％或更低，试卷内容要充分体现教学大纲的基本要求，重点考查学生的临场应变能力，对基本知识的掌握、熟练和提炼的程度。
2.6 师资队伍建设
课程建设主要依靠教师推动。近年来，我们以全面提高教师队伍素质为中心，以培养优秀年轻骨干教师为重点，在职教师再培训和引进高素质人才并重，着眼于学科可持续发展的需求，建设一支结构优化、素质良好、富有活力、具有创新能力的高水平的教师队伍，取得了很大成效。教师队伍的科研和工程实践能力有了极大的提升，在“材料科学基础”教学团队中，有校学科带头人、上海市曙光学者、校青年学术骨干等，科研及学科建设的成果反哺教学的结果，促进了学生科研实践能力的提高和材料工程意识的形成。教师团队通过公开课观摩学习，加强教学法研究，极大地提升了教师整体的业务水平和教学效果。
3 结语
作为上海市重点课程建设的“材料科学基础”正在我校材料学院相关专业范围内进行教学实践，在课程目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学手段和方法、考核方式改革等方面进行了探索实践并取得了一定的成绩。课程建设下一步的工作重点将放在网络教学平台建设上，以进一步提高教学效益和教学质量。教育教学改革是一项永无止境的事业，只有通过对学生培养的各个环节进行更具体的探索和调查研究，不断地实践以总结其中的经验教训，才能逐渐探索出一条适合于应用型本科材料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，(1):1-12.
[2] 杨雄.材料科学基础.实验课程的改革与实践[J].科教文汇，2006，2:81.
[3]郭齐勇.大学的教育理念与目标[J].中国大学教学，2002，10:18-20.
材料科学工程论文第4篇
关键词：学科建设；平台建设；科学研究；人才培养
中***分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0197-03
高等学校是知识创新和创新人才培养的基地，其核心是学科建设。大学在国际及国内的排名主要取决于该校学科的发展水平。世界上一流的院校，首先是拥有一流的学科。“材料科学与工程”学科既是基础科学，又是新技术***的先导。津工业大学“材料科学与工程”学科近年来围绕学科建设这条主线，以学科评估为契机，在师资队伍、学科平台建设、科学研究水平、人才培养等方面开展了卓有成效的工作。但国家对新材料的要求不断提高、国际材料领域发展迅猛，学校对材料学科的总体发展寄予了更高的希望，学科建设工作仍存在较大的努力空间，如：①学科尚缺乏在国际、国内具有较大影响力的领***人物；②学科尚无部级的科研平台；③学科在教学方面尚无部级的教学名师及教学成果。在我校“材料科学与工程”学科现有的基础下，如何采取积极有效的措施，保持我校材料学科在市属高校现有的领先地位，实现跨越式可持续发展，尽早步入国家重点学科的行列，仍然是材料学科目前面临的紧迫任务。
一、师资队伍的现状与未来发展
1.师资队伍的现状。有了高水平的学科领***人才建设高水平学科，才能出高水平成果，提高学科的整体水平。有了高水平的学科，才能吸引高水平的学科骨干人才。因此师资队伍建设对学科水平的提升起着至关重要的作用。目前，材料学科有教职员工84人，学历层次、职称层次较高，学缘结构、年龄结构合理，已拥有国家百千万一层次人才2人、中科院百人计划入选者1人、***新世纪人才2人。但部分学科人员分散在学校其他部门，总人数在相同学科中仍属于中等偏少的状态。部级人才较少，仍达不到高水平师资队伍的要求。
2.师资队伍的建设及未来发展。学科现有5个特色研究方向：高性能与功能纤维材料、膜材料与膜过程、新型功能材料物理与化学、材料设计、结构与性能和无机功能材料。2012年学科以自由组合的方式形成了7支年龄、学历、职称结构合理的学术团队，每个团队根据自己的优势科研方向建立了学术梯队，取得了显著的科研成果，有效地提升了学科的科研水平。近年来，我校材料学科积极贯彻落实校人才工作会议精神，广开引进人才渠道，坚持培养本学科优秀学术人才与选拔、引进国内外材料学科优秀中青年科研工作者相结合的方法。2010～2013年已引进加拿大滑铁卢大学、日本东北大学、中科院山煤化所等国内外著名科研院所的优秀中青年学者来校工作。2014～2015年材料学科将继续依据各方向的发展需要，适度引进树脂基复合材料、生物医用材料和金属材料方面的优秀科研、教学人才，充实和加强师资队伍。目前已意向引进美国宾州大学、加拿大卡尔加里大学等国际知名院校优秀博士毕业生。“十二五”末学科教职工总数预计达到100人左右，整合分布在院外的本学科骨干教师，总体形成专职教师95人左右的队伍。材料学科将继续对教师实行分类考核，加强完善教师的考核机制，根据教师的能力和特点，强化教师自身的特长，确定以教学、应用基础理论研究、应用研究等为重点的发展方向。重视青年教师的培养，结合青年教师的专业和科研方向，帮助青年教师尽快融入现有科研团队，促进他们专业专长的发展，做到“人尽其才、才尽其用”，充分发挥每一位人才的作用。近年来，学科通过实施国内外访问学者、中青年学术骨干教师出国访学研修等项目，着力培养了一批年轻有为、有较大科研潜力的中青年学术骨干学者，储备了学科拔尖人才和学术领***人才后备力量。目前，材料学科已具备冲击部级人才称号的实力，将在***新世纪人才、国家教学名师、青年等方面有所突破，预计到“十二五”末新增部级和省部级称号人才5人次，为材料学科建设以及整个教师队伍科研能力的提升发挥重要作用。
二、学科平台的现状与未来发展
1.学科平台的现状。“材料科学与工程”学科是天津市重中之重学科、天津市高等学校“十二五”综合投资I类建设学科，建有一级学科博士点、一级学科博士后流动站。高水平的科研创新平台和基地不仅是凝聚人才、科研工作者展示智慧的舞台，更是学科创新和进入当代国际科学研究前沿的重要基础平台。多年来，天津工业大学材料学科重视科研平台的建设和管理，目前已建有“部级实验教学示范中心”、“中空纤维膜材料与膜过程”省部共建重点实验室、“改性与功能纤维”天津市重点实验室、天津市膜技术工程中心、膜分离技术协同创新中心等科研平台。实验室面积16000m2，设备总金额达9000万以上，万元以上设备400余台套。实验室管理体制健全，制定了一系列规章和管理制度，如《天津工业大学实验室工作规程》、《天津工业大学校级、学院（系）管实验室管理办法》等。
2.学科平台的建设与未来发展。材料学科既重视提高本学科的科研水平，还不断加强与其他学科的交叉融合，发现和形成新的学科生长点。2013年“材料科学与工程”一级学科与“环境科学与工程”学科交叉设置了“环境材料科学与工程”二级学科硕士点，与“电子信息工程”学科交叉设置了“材料检测与系统”和“生物医学工程”二级学科硕士点。通过与其他学科的交叉融合，进一步优化了“材料科学与工程”学科的结构，提高了学科整体水平，促进了相关学科的发展。目前，材料学院的“无机非金属材料工程”专业教师承担着多项国家高技术研究发展（863）计划课题、国家自然基金等部级、省部级课题，无机功能材料与器件相关研究已处在国内该领域的前沿，已形成自己的优势与特色。2014～2015年，材料学科拟在现有工作的基础上，继续组织力量论证、筹建“能量存储材料”天津市重点实验室，加速材料学科建设的发展。材料学科及时跟踪国家重点学科建设情况，对比学科发展找差距，积极组织实施，确保全面完成天津市“十二五”综合投资I类学科建设任务，争取市重点学科建设取得更大成绩，早日具备申报国家重点学科的条件。此外，未来几年材料学科将进一步健全管理体制和激励***策，争取尽快建成省部共建国家重点实验室、部级协同创新中心，实现市属高校部级科研平台的突破，通过协同创新，做大、做强学科科研平台。
三、科学研究水平的现状与未来发展
1.代表性学术论文质量。代表性学术论文质量的衡量标准包括ESI情况、SCI影响因子、他引次数等几个方面。材料学科已出台激励***策加强引导、鼓励教师发表高水平科研论文、出版专著和教材。在学科奖励***策的指导下，2011～2013年教师和研究生发表的科研论文被SCI、EI、ISTP检索的数量及JCR一、二区论文数出现了较大幅度的增加，科研论文的质量迅速提高，但高影响因子和高他引次数的论文数仍相对较少，国内学术刊物论文的他引次数也有待提高。2013年材料学科制定了“材料科学与工程学院学术资助计划”，并从学科建设经费中给予支持。一年来学院教师参加国内外学术交流30余人次，提升了学院的学术氛围，同时，教师的质量也有较大提高，鼓励教师“多出成果、出高水平成果”，巩固和提高学科整体科研水平。
2.科研获奖。近年来，学科在中空纤维膜材料、功能及智能纤维、相变材料微/纳胶囊、高性能纤维等领域形成了较大的优势和特色。过去5年中连续获得了3项国家科技二等奖，2012年获得天津市科学技术一等奖和中国纺织工业协会一等奖各1项，2013年获得中国粮油学会科技奖三等奖1项，2012～2013年获得天津市滨海新区技术发明奖等省市级其他奖项9项。近几年科研获奖是材料学科的优势，但未来应注意培养新的增长点，继续引导教师培育国家和省部级科技奖励成果，保持不断有新的成果出现。
3.专利转化与签订技术合同情况。“专利转化”是我校的强项，材料学科2011年获得授权发明专利12项，2012年获得授权发明专利22项，2013年获得授权发明专利38项，取了迅猛发展的好形势。未来几年，材料学科将有计划、有组织的加强科技成果转化工作，加大对取得显著成绩的教师的奖励力度，提高成果转化率。对转化前景好的专利，积极寻找转化对象，对于暂时难以转化的专利，以授权使用的方式转让高新技术企业，为提高转化水平积累经验。近年来材料学科引进青年教师人数较多，学科通过实施“青年教师下企业”、“青年教师进企业博士后工作站”、“滨海新区科技特派员”等措施，加强培养青年教师的实践能力，加强其与企业合作的意识，及时引导青年教师进行成果转化。
4.科研项目。2012年材料学科新获批国家科技支撑计划1项、973前期预研项目1项、国家“十二五”***工配套科研项目1项、参与承担国家863计划项目1项、国家自然基金14项。2012年材料学科新增科研项目数、纵向科研立项以及项目总经费均较2011年有较大幅度的增加，总体发展较为平稳，科研经费到位相对充裕，但至今无主持承担973重大科研项目。未来几年，材料学科将继续巩固和加强在科研立项方面的成绩，组织教师培训交流，稳步提高科研经费额，年增长率保持在25%以上，到“十二五”末达到年新增科研经费2000万元，五年累计科研经费6800万元。
四、人才培养的现状与未来发展
1.教学与教材质量。近年来，笼统的“学科专业建设”已被“学科建设”与“专业建设”所取代，概念的分离反映出提高教学质量在“学科建设”中的作用日益提升。在***策的导向作用下，材料学科教师出版专著和教材的积极性逐年增加，但缺少部级精品教材与部级教学成果，教学与教材建设亟待加强。学科拟尽快组织开展全国调研和学科内研讨会，认真探索、总结经验、迅速研究出台相应的奖励***策，以减免工作量和学校实验教学团队建设经费，奖励教师出版部级和省部级规划教材和实验教材，积极发展交叉学科的教材建设，使教材建设与学科建设同步发展。
2.优秀学位论文及优秀学生。学位论文作为研究生学习的最终结果，学位论文质量是研究生教育的重要体现，也是评价研究生培养质量的综合指标。本学科近年来部分优秀硕士毕业生攻读了本校纺织学科的博士研究生，累计为纺织学科培养了4名博士生获得国家优博论文提名奖，材料学科目前只获得两篇天津市优秀博士学位论文，总体上差距较大。2013年本学科分别出台了“材料科学与工程学科硕士、博士研究生优秀学位论文培育基金和助学金管理办法”和“博士研究生国际会议交流资助计划”。学科对有潜力的研究生重点培育，鼓励研究生参加高水平国际会议，加快取得发明专利等科研成果的进度，鼓励研究生安心论文工作，早出成果。材料学科将在现有水平的基础上，继续提升天津市优秀博士学位论文和硕士学位论文数量，期待在“十二五”末在国家优秀百篇博士学位论文提名奖方面取得突破。
师资队伍、科研平台建设、科学研究水平、人才培养是高校建设高水平学科长期性、基础性的工作。本论文针对天津工业大学“材料科学与工程”学科的现状进行了全面的分析与探讨，立足于充分发挥学科的优势，以***策为导向，对本学科未来的发展和建设提出行之有效的对策，也为其他地方院校材料学科的建设和发展提供了一定的参考与借鉴。
参考文献：
[1]周焕福，陈秀丽，方亮，等.地方高校材料学科建设的几点思考[J].今日南国，2010，（154）：61-63.
[2]韦春，吴志强，张发爱，等.以教师队伍建设为契机促进材料科学与工程学科建设和人才培养[J].教育教学论坛，2013，（4）：37-39.
[3]李小雷，王海娟，曹新鑫，等.坚持科学发展观，实现材料学科跨越式可持续发展[J].中国冶金教育，2009，（5）：16-18.
[4]陈益芳.高等学校教材建设和管理探究[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2009，12（3）：91-93.
[5]王芬，沈可.关于提高研究生学位论文质量问题的探讨[J].教育教学论坛，2013，（46）：246-248.
材料科学工程论文第5篇
［关键词］复合材料与工程应用型高校人才培养方案新专业建设
［中***分类号］TB33；G642［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）03-0089-02
复合材料是一种科技含量较高的新材料，广泛应用在航空航天工业、汽车工业、高速铁路、***工领域以及风电叶片新能源等领域。随着我国制造业水平的不断提升，在新产品上应用新材料也越来越多，如大飞机项目的启动，复合材料是其制造的关键技术。复合材料和钢铁等材料不同，钢铁材料是在钢铁厂由自动生产线生产出来的，而复合材料即使在欧美等发达国家的飞机制造厂，也是由一线工程师在现场进行人工裁剪制造出来的，因而产品的质量在很大程度上取决于一线工程师的水平。而这样的企业也需要大量卓越的一线工程师，这也正好与上海应用技术学院对毕业生的培养目标定位相吻合。
复合材料与工程专业是一个新专业，在我国的许多大学都开始设置复合材料与工程专业。而国外的大学未见开设复合材料与工程专业，而是仍将其作为材料科学专业的一个方向。在我国的一些研究型大学，其专业培养方案的导向主要放在培养研究型人才上，原理性、理论性的课程较多，主要以培养研究生为主，学生毕业后也主要在高校研究所从事科研工作。伴随高等教育的大众化，产生了许多应用型本科高校。自改革开放以来，我国新建的地方高校和近年来由高等专科学校升格的本科高校，比如上海应用技术学院，都属于应用型本科高校。在这类高校中设置的复合材料与工程新专业，主要是以经济及社会发展需求为导向，结合国家和地方的战略性新兴产业，培养既具有一定的专业理论知识，又具有较强的实践性专业技能的应用型人才，学生毕业后主要到相关复合材料企业和行业从事技术和管理工作。[1] [2] [3] [4] [5] [6]
复合材料与工程专业是上海应用技术学院2010年经***批准开设的几个本科新专业之一，2010年已开始招生。本文以经济社会对该专业高级应用型人才需求为导向，结合我校实际情况，并借鉴、比较国内其他大学本专业的培养方案与课程体系，找出构建并优化我校复合材料与工程专业理论教学体系和实践教学体系的对策。这对于提高应用型工程技术人才的培养水平，实现培养卓越一线工程师的目标定位，具有较大的理论和实践借鉴意义。
一、复合材料与工程专业人才培养目标的定位
作为应用型本科高校，在人才培养目标上应找准自己的定位，形成自己的特色。我们本着依托行业、按市场需求培养、实施产学研一条龙建设的理念，以上海及长三角地区对复合材料制备、加工、应用等领域的工程技术人才需求为依据，建立“宽基础、重技能”的人才培养模式。另外还引进具有丰富实践经验的企业与行业专家进入我校教学工作委员会，参与人才培养方案的制订。
我们制订的复合材料与工程专业的人才培养目标是：培养德、智、体、美、劳全面发展，适应上海及长三角地区经济建设以及现代制造业所需要的应用技术型人才。毕业生具备复合材料与工程专业的理论基础、专业知识与技能，具有良好的学习能力和团队工作能力、高度的社会责任感、良好的道德文化修养和健康的身心素质，可以胜任复合材料领域的研究与技术开发、材料加工工艺和设备设计、材料产品技术贸易与生产管理等工作。
具体要求是：掌握复合材料与工程方面的基础理论与专业知识，掌握复合材料的工业生产过程、设备和工艺；了解复合材料在不同行业中的应用及其相关知识，了解本专业的发展现状和趋势；掌握复合材料与工程工作所需的工程科学技术知识及较丰富的人文和社会科学知识；了解本专业领域技术标准及相关行业的***策、法律和法规。
同时要求具有以下素质和能力：复合材料与工程专业方面的研发，工程实际问题的分析和解决；能够阅读中英文专业文献，能够运用英文进行交流和翻译；懂得运用计算机知识解决复合材料与工程中的各类问题；善于科技创新、技术管理、工程项目管理与市场营销；善于沟通与交流。
二、复合材料与工程专业人才培养计划的构建
（一）复合材料与工程专业的特色
结合我校应用型本科高校的定位和二本的生源特点，我们提出了依托材料学院上海市材料加工工程重点学科建设，与其他高校错位发展，形成自己特色的办学思路。以复合材料制备工艺为突出重点；重视理论联系实际，增加实习课与实践课，形成系统的材料工艺教学体系；要求本专业学生动手能力要强，至少掌握一门复合材料工艺技术。
我校为上海市地方所属高校，大部分学生选择在上海市和长三角区域就业。随着商业大飞机产业和风力发电新能源产业成为上海及长三角的战略性新兴产业，对复合材料与工程专业的应用型高级工程技术人才需求较大。而这些行业的产品构件主要采用树脂基复合材料制造，因此在专业方向的设置上，我校以树脂基复合材料的制备、加工为主要方向。另外由于我校在无机陶瓷材料、铝基复合材料、碳/碳复合材料方面有科研方面的支撑，以及就业前景趋势方面的考虑，也设置了金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等专业方向。
（二）复合材料与工程专业的人才培养计划
为了实现复合材料与工程专业的人才培养目标，达到培养要求，我们制订了本专业的人才培养计划，即课程体系的构建。[7] [8] [9]课程体系的知识层次框架包括公共基础课、公共选修课、学科大类基础课、学科专业基础课、专业课、专业选修课和实践教学等课程模块。其中，公共基础课和公共选修课是大学的通识课程模块，使学生掌握数学、物理、英语、计算机、企业管理、法律等方面的基础知识，提高其***治思想、文化艺术品德、身体素质等。学科大类基础课是应用型工科化工材料类课程模块，使学生掌握较宽的工科基础知识。学科专业基础课包括材料学概论、材料科学基础、计算机在材料科学中的应用、材料现代分析技术、高分子化学与物理基础、复合材料原理、复合材料聚合物基体、材料表面与界面等课程，目的是让学生扎实掌握专业基础理论知识。专业课的设置体现了本专业的特色，即适应地方经济战略性新兴产业对应用型高级工程技术人才的需求，以复合材料的设计与制备工艺技术为重点，课程包括复合材料工艺与设备、复合材料结构设计基础、金属基与陶瓷基复合材料、材料性能、材料科技英语等。为进一步拓宽学生的专业知识面，设置了专业选修课：复合材料制备新技术、航空材料、无机建筑材料、复合材料加工、表面工程、复合材料工厂设计概论、材料商品学、材料实验设计优化与数据处理。
我校复合材料与工程专业的另一特色是课程体系重视理论联系实际，安排了较多的实习课和实践课，开设的大型实验课具有设计性、综合性等特点。其中，实践性环节学分占总学分的比例达24.7%，学时占总学时的比例达43.7%，这符合应用型工科高校对学生专业实际动手操作能力、创新实践能力的要求。
三、结论
长三角地区是我国制造业最密集的地区之一，新材料是上海三大支柱产业之一。复合材料在大飞机、风力发电、高速铁路等战略性新兴产业中正在被越来越广泛地应用，为了满足这些行业的需求，作为上海市地方所属高校，我校开办了复合材料与工程新专业。基于我校培养卓越一线工程师的办学定位，我们确定了培养既具有一定的专业理论知识，又具有较强的实践性专业技能的应用型人才的培养目标。根据培养目标我们制订了以复合材料制备工艺为突出重点，重视理论联系实际，增加实习课与实践课，并形成系统的材料工艺教学体系的人才培养计划和课程体系。经过近三年的教学实践，我们修改和完善了人才培养计划，加强了专业实验室建设和实习基地建设，但复合材料与工程专业作为一个新专业，目前仍处于探索阶段。相信经过时间经验的沉淀，我们一定能够培养出符合经济社会要求的应用型高级专业人才。
［参考文献］
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［4］李伟，钟昆明．新建本科院校应用型人才培养方案构建研究［J］．重庆科技学院学报（社会科学版），2011（3）：157-159．
［5］周德俭，莫勤德．地方普通高校应用型人才培养方案改革应注意的问题［J］．现代教育管理，2011（3）：63-67．
［6］王钟箐，胡强，陈琳．应用型本科人才培养方案的探索与构建［J］．教育与教学研究，2009（10）：56-58．
［7］陈新民．应用型本科的课程改革：培养目标、课程体系与教学方法［J］．中国大学教学，2011（7）：27-30．
材料科学工程论文第6篇
【论文摘要本文根据上海工程技术大学材料科学和工程专业教学培养目标的特征,从课程体系和内容,教学理念,教学方法及手段,实践教学环节改革,考核评价方式,师资队伍建设等方面讨论了“材料科学基础”课程教改中的一些热点新问题及教改实践。根据我校培养优秀工程师的办学定位,结合材料学科的发展方向,初步建立了居于“基础适度、口径宽广、应用为先”标准的“材料科学基础”课程的新教学体系,从中取得了一些较好的教改效果和经验。
上海工程技术大学是一所以培养优秀工程师为主要目标的教学型大学。根据我校的办学定位和特色,作为材料科学和工程学科重要基础课程之一,“材料科学基础”有必要在加强基础、拓宽专业知识面和加强实践练习等方面进行课程改革。
1课程的性质
材料科学是一门揭示探究固体材料性质规律、设计及控制材料性能的科学,其目的在于揭示材料的结构和性能之间的基本关系。探究表明,材料结构是决定材料性能的核心要素,而材料的显微结构和材料的加工过程有密切的关系。因此,材料科学也需要探究材料在各种过程中的行为,这些过程包括加热过程、冷却过程、反应过程、界面过程、扩散过程、相变过程等。
“材料科学基础”是材料科学和工程学科的主干基础课程和核心课程,是材料科学和工程学科人才的基本知识和基本能力的重要组成部分,是本学科专业人才的整体知识结构、能力结构、素质结构的重要基石。根据我校的教学培养目标,本门课程的教学实践必须着眼于培养未来的材料工程师,紧贴上海市发展先进制造业的需求,结合本校材料科学重点学科的发展方向,在进行材料科学基础理论和基本技术教育的基础上,侧重进行材料开发应用、材料改性和材料加工的工程教育。
2课程教学的改革实践
“材料科学基础”课程建设和课程教学改革的指导思想是根据专业发展规划,主动适应上海经济、科技和社会的发展对材料学科专业人才知识结构和实践能力的要求,强调理论和实践结合,在宽专业知识面上对学生进行综合素质的提高,培养既把握材料科学和工程基本原理,又通晓材料制备和加工、组成和结构、性能和应用等系统知识的宽专业人才。作为材料学科最为基础和重要的平台课程,“材料科学基础”在学科知识构建中起着“基石”的功能,其教学内容的设定、宽度和深度决定着学生培养中有关材料学知识的基础深度和知识面的广泛程度,并影响着后续课程的展开、实施及教学效果。本着“基础适度、口径宽广、应用为先”的教学原则,我们对课程教学目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学方法和手段、考核评估等方面进行了教学改革的实践。
2.1课程教学目标
作为应用型本科材料专业的基础课程,“材料科学基础”课程的教学目标具有多重指向性。一方面,应打下材料科学和工程领域的基本理论基础,为学习材料专业其他知识做预备,同时也为部分学生进一步深造做预备,为此要根据不同学生的情况,有区别地加以培养;其次,要注重培养学生运用基础理论分析和解决实际新问题的思路和能力,把握材料科学和工程学科的思维方法,为今后自学材料领域的相关知识打下良好的基础;最后,根据社会经济的发展需求,强调学生对材料科技进展和人类文明及经济发展关系的认知,能从价值工程的角度研发、选择和应用材料,从环境保护和可持续发展角度评价使用材料。
2.2课程体系和内容
在课程体系上,贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则,在保持金属材料为主的专业特色的基础上,全面介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料的共性和个性特征,在材料科学理论模型的介绍上尽量拓展其适用的材料范围,如晶体结构,位错模型,界面结构模型等。教学内容的取舍以“精、宽、新、用”为原则,从材料科学和工程的基本原理出发,以固体材料结构为重点,从微观、宏观、物质内部、表面和界面、静态及动态过程等不同层面角度,阐述固体材料结构、结构缺陷及变化规律,以及固态材料的相平衡、相***、扩散、相变等,在材料应用方面,结合材料科学的理论内容,介绍相关的新材料、新工艺,如纳米材料、功能材料的最新进展,使学生对材料组成和物质结构的内在联系、材料结构和性能间关系有系统的理解和把握,为今后相关专业课程的学习打下扎实的宽专业口径的理论知识基础。
2.3实践教学环节
在加强实践的教学改革中,采取实验教学课程建设和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。材料科学基础的实践教学环节分为两个部分,一是课内实验,现配置了16学时的实验课,二是单列了一门“材料科学综合实验”课程,时间布置为连续的3周。针对课程教学目标和教学内容改革的要求,重新讨论制定了课内实验内容,加大综合性实验的比重,如金属塑性变形和再结晶综合实验、金相分析综合实验等,编写了新的实验教学指导书。课内实验以学生材料学基础技能练习为目标,如金相试样的制备、金相组织观察、材料塑性变形过程组织变化的特征,强调对不同材料显微结构基本特征的把握。材料科学基础综合实验课程的主要目的是通过一个完整的实验过程,包括明确实验目的、设计实验过程、实施实验和分析实验结果,培养学生材料科学和工程的基本素养,提高实验动手能力和分析、解决新问题的能力,进一步巩固对材料科学基础核心内容,即“材料结构决定材料性能、材料加工过程和材料结构密切相关”的认知。课内实验和综合实验内容互为补充、相益得彰,取得了新教学培养模式的良好的教学效果。
2.4教学手段和教学方法
在课堂教学和课内实验教学实践中,充分利用多媒体教学手段,自编CAI多媒体课件,在有限的学时内最大限度的发挥多媒体教学的应用效果。一些实验室目前难以实现而对学生的学识教育较为重要的内容也通过多媒体形式使学生有一个较为直观的熟悉。和此同时,还对教学方法进行了相应的改进,授课力求重点突出、逻辑清楚,强调教学互动,提倡师生间平等讨论,倡导探索性和探究性的学习方法,达到理论融会贯通的目的。
2.5考核方式
在课程建设过程中我们对课程的考核方式也进行了深入的讨论,大家认为合理的考核评价制度应该以提高学生的综合素质为主要目标,为此有必要改进传统的闭卷考试形式,避免“一考定终身”的方法。对此我们正在探索一种更为全面均衡的考核方法。具体考虑为将平时作业、实验报告、小论文、随堂考试和期末考试相结合的方式。重视对平时学习过程和阶段学习效果的评价,将上课听讲和课堂交流、作业习题解答的独特性及完成质量列入考评,鼓励学生自主学习、创新学习,鼓励学生发表有自洽性合理性的不同见解。在阶段学习后,设计一些随堂考试卷,随堂考试答应学生参考课堂笔记和教材,但每个学生必须***完成试卷,重点考查学生对基础知识的应用能力,检验学生分析解决新问题的能力。将实验报告作为***考查的重要部分,注重培养学生***完成实验并撰写规范的实验报告的能力,检验和评价学生的动手能力和创新思维能力。适当调低期末考试在学生学业成绩中的权重,例如由原来的70％降低到50％或更低,试卷内容要充分体现教学大纲的基本要求,重点考查学生的临场应变能力,对基本知识的把握、熟练和提炼的程度。
2.6师资队伍建设
课程建设主要依靠教师推动。近年来,我们以全面提高教师队伍素质为中心,以培养优秀年轻骨干教师为重点,在职教师再培训和引进高素质人才并重,着眼于学科可持续发展的需求,建设一支结构优化、素质良好、富有活力、具有创新能力的高水平的教师队伍,取得了很大成效。教师队伍的科研和工程实践能力有了极大的提升,在“材料科学基础”教学团队中,有校学科带头人、上海市曙光学者、校青年学术骨干等,科研及学科建设的成果反哺教学的结果,促进了学生科研实践能力的提高和材料工程意识的形成。教师团队通过公开课观摩学习,加强教学法探究,极大地提升了教师整体的业务水平和教学效果。
3结语
作为上海市重点课程建设的“材料科学基础”正在我校材料学院相关专业范围内进行教学实践,在课程目标、课程体系和内容、实践教学环节、教学手段和方法、考核方式改革等方面进行了探索实践并取得了一定的成绩。课程建设下一步的工作重点将放在网络教学平台建设上,以进一步提高教学效益和教学质量。教育教学改革是一项永无止境的事业,只有通过对学生培养的各个环节进行更具体的探索和调查探究,不断地实践以总结其中的经验教训,才能逐渐探索出一条适合于应用型本科材料专业人才培养的成功之路。
参考文献
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[2杨雄.材料科学基础.实验课程的改革和实践[J.科教文汇,2006,2摘要:81.
[3郭齐勇.大学的教育理念和目标[J.中国大学教学,2002,10摘要:18-20.
材料科学工程论文第7篇
关键词：工程材料学 教学体会 教学方法
Fundamental teaching combined with frontier research： teaching experiences in engineering materials
Yuan Guangyin
Shanghai jiao tong university， Shanghai， 200240， China
Abstract： The article introduces a teaching method and experiences in engineering materials education. The course will be better understood if students learn basic theories along with the introduction of latest research progress in relevant area. Also， students will learn to think independently when applying theories to practice by finishing certain surveys and reviews in engineering materials.
Key words： engineering materials； teaching experiences； teaching method
凡与工程有关的材料都称为工程材料。工程材料按其性能特点分为结构材料和功能材料两大类。结构材料以力学性能为主，兼有一定的物理、化学性能；功能材料以特殊的物理化学性能为主。工程材料主要应用于机械制造、航空、航天、化工、建筑及交通运输等部门，对社会经济的发展起到不可替代的作用。
工程材料学作为高校工科材料类和大机类本科生专业基础课，在目前宽口径复合型人才培养中发挥着越来越重要的作用。笔者在工程材料学课程中运用基础理论与前沿研究相结合的教学方法获得了不错的教学成果。
1 工程材料学课程内容与目标
工程材料学课程属于材料科学与工程类专业的技术基础课。材料科学与工程类专业的学生在学完材料科学基础和材料加工原理等基础理论课后，头脑中堆满了有关材料科学的概念和现象，但是在遇到实际问题时往往不知从何处下手。工程材料学就是从材料科学和实际使用的角度出发，根据学生已有的材料科学的基础理论、概念和现象，建立整体统一的概念和体系，阐明它们之间的内在联系，帮助学生学会分析问题和解决问题的方法，培养在实际工程中正确地选择材料和使用材料的能力。
通过该课程的学习，学生需要掌握各类金属材料的基本特征，改善材料性能的技术途径以及合理地选择材料、使用材料的原则和方法，具备能根据零部件实际服役条件正确合理地选用材料、安排其大致的加工工艺路线，制定其相应的热处理工艺的能力，为今后实际科研和生产奠定技术基础。
2 基础理论与前沿研究相结合的教学方法
工程材料学课程重点讲授常规工程材料的组织结构特征和性能特点，改善性能的热处理工艺以及常规工程材料的选用等方面的内容。采用课堂讲授、课堂讨论以及有关材料热处理、加工等工厂实际情景录像、现场观摩等多种教学方式加强学生对课程基本知识的掌握和理解。
2.1 理论与科研实际相结合提升学生的认知程度
仅通过文本、***片、声音及***像等多种形式来向学生传达课程信息，并不能让学生对工程材料学这一应用型课程具有直观与深刻的理解与体会。因此，为了使课程内容多样化，增加学生学习兴趣，提高工科材料类和大机类本科生对工程材料学课程的认知程度，加强基础课程理论与前沿科研信息的衔接，笔者在授课过程中将自己相关的科研工作与体会灵活地穿插在课堂内容中加以介绍。
如在第一章讲解“非晶”与“准晶”的概念时，笔者用一节课时间介绍自己在该领域的研究工作以及国际上在非晶、准晶材料领域研究的最新进展和非晶、准晶材料的应用现状。这一做法在唤起了一些学生对非晶和准晶材料的研究兴趣的同时，多层次深入的介绍让学生对非晶的理解不仅仅停留在“非晶是一种没有原子的三维周期性排列的金属或合金固体”的概念上，而是对非晶这一特殊结构材料的发展及应用价值有了较为直观的了解。不仅如此，通过对特殊原子排列结构的理解与学习更能促进学生对金属结构相关内容的联想与反思。这样，对于工程材料学课程中其他相关内容的理解也起到较大帮助作用。
又如，在《有色金属》章节介绍“镁合金材料”时，笔者将自己在镁合金材料领域多年的研究积累浓缩在一节课中对学生做了生动的介绍，特别注重高性能镁合金材料研究思想的介绍。可降解镁合金材料作为生物医用材料有着巨大的发展潜力，笔者在课程中向学生介绍了由上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心自主研发的JDBM可降解生物医用镁合金的研究现状。在丰富课程理论内容的同时，也向学生传达了前沿的研究思想与发展趋势，不仅有助于学生对工程材料领域的认识，也有助于学生建立材料科学整体的宏观认知与理解。
2.2 理论联系实际促进学生***思考
“学而不思则罔，思而不学则殆”，在教学过程中还应注重学生被动学习与主动思考的结合。因此，在基础理论与前沿研究相结合的教学方法中，笔者针对提高学生主动思考这一问题，通过启发学生完成在工程材料领域中的相关调研加深学生对工程材料行业的思考与了解。
笔者针对所讲授的主要工程材料的最新研究及应用现状布置了以下调研题目：
（1）民用建筑用钢的研究现状和发展趋势。
（2）汽车用超高强度钢板的研究现状和发展趋势。
（3）核电用钢的研究现状和发展趋势。
（4）大型飞机关键结构用先进钢铁材料的研究现状和发展趋势。
将学生分成4个小组，每个小组从以上4个调研题目中选择一个专题，通过网络或者查阅文献等方法了解相关的知识。每个组员要求提交一份不少于2 000字的专题综述报告，不仅仅要求学生撰写文献综述，而且鼓励学生在综述中大胆发表自己的观点，同时每个小组制作PPT并合作完成一个15分钟的专题报告展示。
这一做法不仅能调动学生学习的主动性和积极性，也能提高学生检索文献及团队合作的能力。
此外，本课程成绩的考核强化了平时学习效果的考核。课堂讨论、调研报告、考勤等占总成绩的50%，期末考试成绩占总成绩的50%。所以，学生对这门课程一直保持着较高的学习热情，很好地实现了本课程教学大纲的目标。笔者前后对7届学生讲授工程材料学课程，学生网上评教结果均为优秀，本门课程的教学方式和效果受到了学生的充分肯定。
3 结束语
总体看来，采用基础理论与前沿研究相结合并辅助多种教学手段的教学方式取得了显著的成效。通过该课程的学习，学生较好地掌握了各类常见金属工程材料的组织、结构特点、改善性能的基本途径和相应的工程材料的选用。通过7届学生的期末试卷完成情况来看，大部分学生可自主完成基本工业零部件的选材、加工与热处理工艺，很好地实现了本课程教学大纲的目标。