李明田 龔敏 金永中 羅宏

[摘 要]四川理工學(xué)院材料化學(xué)本科專業(yè)于2008年開始招生，課程組以材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合改革為契機，以培養(yǎng)應(yīng)用型材料化學(xué)人才為目的，整合優(yōu)勢資源，從專業(yè)方向定位、課程體系構(gòu)建、核心課程設(shè)置及教材選擇、實踐環(huán)節(jié)和師資隊伍建設(shè)等幾個方面進行探索和實踐，推進該專業(yè)本科教育的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]材料化學(xué) 應(yīng)用型 教學(xué)體系建設(shè)

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）12-0108-03

一、引言

材料化學(xué)是從化學(xué)角度研究材料的合成、組成、結(jié)構(gòu)、性能及其應(yīng)用的一門科學(xué)，具有明顯的交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科的性質(zhì)，其主要內(nèi)容不是材料的化學(xué)性質(zhì)，而是材料在制備和使用過程中涉及的化學(xué)過程。我國于1997年將材料化學(xué)專業(yè)認定為本科專業(yè)，到目前為止國內(nèi)已有130多所高校建立了材料化學(xué)專業(yè)。[1]

四川理工學(xué)院于2008年開始招收材料化學(xué)專業(yè)的本科生，至今已招收七屆，畢業(yè)三屆，一次性就業(yè)率達到95%以上，其中考研深造8人。材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的完善是一項系統(tǒng)工作，涉及專業(yè)定位、培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、課程內(nèi)容、教材選擇、實踐教學(xué)、社會實踐和師資隊伍建設(shè)等多個方面。

在專業(yè)獲批后，我們便成立了材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂小組，對國內(nèi)部分高校材料化學(xué)、材料科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)的辦學(xué)情況進行了廣泛調(diào)研，就其培養(yǎng)計劃、課程設(shè)置、所用教材、實驗室建設(shè)、研究方向和特色、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文以及招生就業(yè)等方面進行了深入交流，以了解省內(nèi)外材料化學(xué)專業(yè)學(xué)科建設(shè)和課程體系現(xiàn)狀。

材料化學(xué)涵蓋的學(xué)科范圍廣泛，不同高校的專業(yè)方向各不相同，培養(yǎng)方案和課程體系差別較大。為此，我們在材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)修訂時，從專業(yè)定位、課程體系構(gòu)建、核心課程設(shè)置及教材選擇、實踐環(huán)節(jié)和師資隊伍建設(shè)等幾個方面都進行了積極的探索，同時積累了一定的經(jīng)驗。

二、專業(yè)方向的定位

材料化學(xué)是材料學(xué)與化學(xué)學(xué)科相互滲透形成的交叉學(xué)科，既是化學(xué)的一個次級學(xué)科又是材料科學(xué)的一個分支，因而材料化學(xué)專業(yè)既可以是理科方向又可以是工科方向。人才的培養(yǎng)需要找準位置，明確方向，這是適應(yīng)經(jīng)濟需求、辦好專業(yè)的關(guān)鍵。材料包括金屬材料、無機金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料等多個領(lǐng)域，而各高校開設(shè)此專業(yè)的背景、所依托的優(yōu)勢學(xué)科各不相同，因而各個高校的材料化學(xué)專業(yè)方向是不同的。[2]

我校材料化學(xué)專業(yè)先是由化學(xué)系負責申請，后是由院系調(diào)整，被劃分到材料系，專業(yè)方向由最初的理科化學(xué)方向轉(zhuǎn)向工科材料方向。材料系的優(yōu)勢為材料腐蝕與防護，但防腐專業(yè)方向的學(xué)生年均80人以上。調(diào)研表明，一旦超過90人 / 年，防腐專業(yè)的學(xué)生將面臨巨大的就業(yè)壓力，所以不再適宜將材料化學(xué)專業(yè)定位于材料的腐蝕與防護方向。作為為地方培養(yǎng)材料類應(yīng)用型人才的材料化學(xué)專業(yè)，在其專業(yè)方向定位上不僅要結(jié)合材料科學(xué)與工程學(xué)科的實際情況，更要具有明顯的地方特色。我們把材料化學(xué)專業(yè)定位于粉末材料，這與我校所處地方經(jīng)濟條件與產(chǎn)業(yè)分布相適應(yīng)。

四川理工學(xué)院位于川南五地市之中的自貢市，擁有自貢國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)和自貢國家新材料產(chǎn)業(yè)化基地，不僅擁有諸如自貢硬質(zhì)合金有限責任公司、中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、四川大西洋焊接材料有限公司等大型新材料制造公司，而且擁有生產(chǎn)大型企業(yè)上游材料的眾多中小型企業(yè)，如自貢粉末冶金有限責任公司、自貢興達特種粉末冶金廠、自貢市東光粉末冶金制造廠、自貢市杭沅粉末有限公司等。按照“突出實用，服務(wù)本地”的原則，我們把材料化學(xué)專業(yè)方向定位為“粉末材料”，旨在培養(yǎng)能在粉末材料開發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型人才，以促進自貢及周圍城市相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

三、課程體系的構(gòu)建

課程體系是由相互聯(lián)系、相互影響的若干課程按一定的結(jié)構(gòu)組成的具有實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標功能的統(tǒng)一整體。[3]在確定了材料化學(xué)專業(yè)方向后，在借鑒其他院校經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標和地方特點，我們構(gòu)建了一套適合我校材料化學(xué)專業(yè)的課程體系。

材料化學(xué)專業(yè)的四年本科課程總共有180個學(xué)分，其中素質(zhì)教育平臺3個學(xué)分，通識教育平臺55個學(xué)分，學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺72個必修學(xué)分和4個選修學(xué)分，專業(yè)教育平臺42個學(xué)分的必修課和4個學(xué)分的選修課。

開設(shè)的專業(yè)核心課程有“材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)”、“材料現(xiàn)代分析方法”、“材料力學(xué)性能”、“材料化學(xué)”、“材料物理”、“材料制備科學(xué)技術(shù)”、“粉末冶金原理”、“粉體材料”和“功能材料”等，專業(yè)選修課有“復(fù)合材料”、“納米材料”、“高分子物理”、“高分子材料化學(xué)”、“材料表面技術(shù)”、“材料腐蝕與防護”等，這些課程既有粉體材料的基礎(chǔ)，又有大材料的擴展，夯實專業(yè)基礎(chǔ)，拓展專業(yè)視野。從2011級新生開始，在第一學(xué)期增加了“材料化學(xué)專業(yè)導(dǎo)論”課程，主要是對本專業(yè)性質(zhì)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、課程設(shè)置及未來就業(yè)前景和領(lǐng)域進行介紹，目的是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思想和興趣，引導(dǎo)正確的學(xué)習(xí)方法，制訂四年學(xué)習(xí)計劃和未來就業(yè)目標。實踐課程包括金工實習(xí)、認識實習(xí)、社會實踐、計算機在材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用（上機）、課程設(shè)計、基礎(chǔ)/專業(yè)實驗、實習(xí)環(huán)節(jié)和畢業(yè)論文等。

在進行課程設(shè)置時，首先整合了學(xué)校相關(guān)教學(xué)資源，突出專業(yè)的特色，配備相關(guān)教學(xué)人員;其次克服大部分院校材料化學(xué)的理論課程學(xué)時偏多的缺點，提高應(yīng)用能力培養(yǎng)的課程比例，解決理科色彩濃重的缺陷;再次采用先進的教學(xué)手段，更新教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的教材，避免沿用傳統(tǒng)的材料或化學(xué)教學(xué)方式。

四、專業(yè)核心課程教材的選擇

在確定專業(yè)方向、構(gòu)建課程體系、設(shè)置核心課程之后，我們著手對相關(guān)課程的教材進行了考查。因為專業(yè)課的總課時壓縮，我們將“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和“材料工程基礎(chǔ)”兩門課合并，開設(shè)了“材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)”課程，其教材基本上是采用劉智恩主編、西北工業(yè)大學(xué)出版社出版的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》和學(xué)院自編的內(nèi)部教材《材料工程基礎(chǔ)》;經(jīng)調(diào)研可知，市場上材料化學(xué)教材達10多種，內(nèi)容因各個學(xué)校材料化學(xué)的定位和強勢專業(yè)而定，比如廈門大學(xué)丁馬太教授主編的《材料化學(xué)導(dǎo)論》是最早的材料化學(xué)教材，曾被許多大學(xué)采用，但內(nèi)容相對陳舊;哈爾濱工程大學(xué)席智慧等主編的《材料化學(xué)導(dǎo)論》，內(nèi)容豐富，但部分章節(jié)理論太多，不適合我們學(xué)生的基礎(chǔ)。我們現(xiàn)在選用中山大學(xué)曾兆華主編的《材料化學(xué)》，不僅包括了材料的結(jié)構(gòu)、性能、制備等材料化學(xué)的基本內(nèi)容，而且還按材料的類型（金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料）為主線對不同種類的材料進行介紹，內(nèi)容新穎，體系與本課程的教學(xué)內(nèi)容相同。因此，我們將這本教材作為本課程的教材，并以北京師范大學(xué)李奇主編的《材料化學(xué)》、上海交通大學(xué)唐小真主編的《材料化學(xué)導(dǎo)論》及席智慧等主編的《材料化學(xué)導(dǎo)論》為主要的教學(xué)參考書。像其余核心課程“材料制備科學(xué)技術(shù)”、“粉體材料”等分別選擇了四川大學(xué)朱世富教授主編的《材料制備科學(xué)與技術(shù)》和四川理工學(xué)院鄧建國主編的《粉體材料》作為教材，如表1所示。

表1 ? 材料化學(xué)專業(yè)核心課程的教材

五、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實踐能力的應(yīng)用型人才為重要前提。[4]我校材料化學(xué)專業(yè)基本實現(xiàn)了“主干課程規(guī)范化，選修課程特色化，實踐環(huán)節(jié)基地化”的教學(xué)運行模式。實踐教學(xué)平臺由課內(nèi)實踐和課外實踐兩部分組成。其中課內(nèi)實踐主要包括金工實習(xí)、教學(xué)實驗、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)論文（設(shè)計）等;課外實踐主要指學(xué)生參加的科研訓(xùn)練與創(chuàng)新活動，如參加學(xué)科競賽、科研活動或?qū)I(yè)調(diào)研等，如表2所示。

表2 ? 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置表

實驗教學(xué)是實踐教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析與解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為了避免實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的附屬的局面，我們對實驗教學(xué)的內(nèi)容和模式進行了革新，實驗教學(xué)包括基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗兩個部分?；A(chǔ)實驗主要以演示、指導(dǎo)操作性實驗為主，鍛煉學(xué)生的實驗操作技能，使學(xué)生掌握常見大型儀器的測定原理和操作方法，使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識和實驗技術(shù)解決生產(chǎn)實際問題，加深對相關(guān)理論知識的理解，初步培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)研究的工作能力。專業(yè)實驗按照“制備—表征—應(yīng)用”的思路開設(shè)實驗，包括粉體制備、形貌分析、粒度分析、拉曼光譜分析、熱壓燒結(jié)和粉末燒結(jié)性能測試等，而且增設(shè)了創(chuàng)新型實驗，讓學(xué)生自己選擇、自己設(shè)計、自己動手制備新的粉體材料，并對其進行表征，深刻體會粉體材料的制備及性能的實質(zhì)，感受材料在宏觀方面和微觀方面的千變?nèi)f化，激發(fā)學(xué)生對材料研究的熱情。

實習(xí)是應(yīng)用型專業(yè)教學(xué)中非常重要的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，能培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新意識?；诎踩蛩氐目紤]，大型企業(yè)雖然接納學(xué)生實習(xí)，但實習(xí)方式幾乎都是“只準看，不許動”的參觀實習(xí);私營企業(yè)可以放手讓學(xué)生實際操作，但容量有限。因此在實際中，我們盡可能多地讓學(xué)生去不同的企業(yè)實習(xí)，輪流交叉進行。實習(xí)時，要求實習(xí)單位安排專職人員介紹安全生產(chǎn)規(guī)范、生產(chǎn)車間、實踐操作規(guī)范等，讓學(xué)生從思想上重視生產(chǎn)，加強實踐與理論知識的聯(lián)系，極力避免校外實習(xí)的形式化。

畢業(yè)論文是在校大學(xué)生最后一次知識的全面檢驗，是培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)研究能力，訓(xùn)練學(xué)生獨立進行科學(xué)研究的過程。畢業(yè)論文由教師提供題目，學(xué)生根據(jù)題目選擇導(dǎo)師，一般有幾個來源：1.大學(xué)生創(chuàng)新基金;2.重點實驗室開放基金，材料腐蝕與防護四川省重點實驗室開放基金要求每立項項目至少有一名本科生參與;3.教師科研和工程項目，由于研究生較少，科研項目主要由本科生完成，部分項目采用與創(chuàng)新基金項目相結(jié)合的方式，讓學(xué)生參與。

六、師資隊伍建設(shè)

教師的作用不僅是傳播知識，還要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，促進學(xué)生全面發(fā)展。目前本課程教學(xué)隊伍共有專兼職教師10人，具有博士學(xué)位的5人，其中教授3人，副教授及相當職稱3人，中級及以下職稱4人，具有工程背景的教師比例高達70%。課程教學(xué)教師思維活躍、勇于創(chuàng)新，善于將最新的科研成果結(jié)合到教學(xué)中去，既不脫離基本知識、基本理論和基本技能，又突出了學(xué)科發(fā)展前沿。

“材料化學(xué)”課程組非常重視師資隊伍建設(shè)，主要做了以下工作：1.注重人才引進和培養(yǎng)，充分利用學(xué)校的各項優(yōu)惠政策，積極爭取優(yōu)秀人才加盟，充實課程教學(xué)隊伍;重點支持關(guān)鍵崗位的帶頭人，有計劃、有步驟地選派部分教師外出進修或攻讀博士學(xué)位，為骨干力量提供條件到國內(nèi)其他高校進修培訓(xùn)、國外考察等，提升專業(yè)教學(xué)水平。2.注重教學(xué)研究，鼓勵教師積極申請各級教學(xué)改革與研究項目，編寫教材，發(fā)表教改論文和創(chuàng)新教學(xué)方法，提高業(yè)務(wù)水平。3.鼓勵名師上講臺，注重以老帶新，堅持傳、幫、帶的傳統(tǒng)作風和嚴格管理。4.注重教學(xué)交流，一方面組織課程組人員不定期地進行教學(xué)研討，另一方面邀請有關(guān)專家學(xué)者來校內(nèi)與課程組教師進行交流、指導(dǎo)，同時選派部分骨干教師參加各類型教學(xué)研討會等。

七、建設(shè)成效

幾年來，以材料科學(xué)與工程專業(yè)綜合改革為契機，整合學(xué)校優(yōu)勢資源，對材料化學(xué)專業(yè)方向定位、課程體系的構(gòu)建、課程設(shè)置及教材選擇、實踐環(huán)節(jié)及師資隊伍建設(shè)等幾個方面進行了探索，制定完善的教學(xué)體系，以學(xué)生為本，注重學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。通過不同層次的實踐教學(xué)平臺的建立和學(xué)生創(chuàng)新實驗項目的激勵，實現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研教互動，材料化學(xué)專業(yè)已畢業(yè)兩屆學(xué)生的一次性就業(yè)率位居學(xué)校前茅，畢業(yè)生質(zhì)量受到企業(yè)的贊許，在社會上受到好評。

[ 注 釋 ]

[1] 張聯(lián)盟.材料科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展設(shè)想[J].理工高教研究，2002（4）：35-38.

[2] 梁金.淺談材料化學(xué)專業(yè)本科教學(xué)現(xiàn)狀及教改思路[J].廣州化工，2010（8）：275-277.

[3] 禹筱元，羅穎，董先明.材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].高教論壇，2010（1）：23-25.

[4] 田俐，申少華，劉勝利，等.我校材料化學(xué)特色專業(yè)教學(xué)改革途徑與成效[J].當代教育理論與實踐，2012（2）：76-78.

[責任編輯：覃侶冰]