材料學科本科生課程設計改革的思考

于巖

摘 要 本文簡述了材料類本科生課程設計的現狀，指出了需要改革和改進的地方，并結合材料類學生的特色，主要從課程設計的選題和成果評價兩個角度解析了改革的思路，從而培養學生創新思維，實現素質教育。

關鍵詞 材料學科 本科生課程設計 選題 成果評價

中圖分類號：G423 文獻標識碼：A

Thinking on Curriculum Design Reform for Materials Science Undergraduates

YU Yan

(School of Materials Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108)

Abstract This paper briefly describes the status of the material science undergraduate curriculum design, and pointed out the need for reform and improvement, combined with the characteristics of the material class students, mainly from two aspects of the subject matter and outcome evaluation of the curriculum design to resolve the idea of reform, whichstudents creative thinking, to achieve quality education.

Key words material science; curriculum design for undergraduates; topic; evaluation of results

本科生課程設計是高等教育質量的重要評價內容，是實踐實訓教學環節中重要的組成部分。旨在培養學生綜合運用所學理論知識，具備解決工程實際問題的能力。同時，培養學生初步形成大工程意識，將工程實際應用與管理、經濟、市場、環境技術等有機關聯，對提高本科生知識、能力及素質等具有重要的意義。在新的教育形勢下，本科生的實踐教學和工程訓練環節顯得越來越重要，各類人才培養方案的指導性意見中規定：凡能安排課程設計（或大作業）的課程都應該安排課程設計，從而提高學生的實際實踐能力，同時應特別強調工程實踐的實際效果，而這種設計類的課程和教學在理工教育中的地位應更為突出。

材料學科的本科生課程設計一般為2-3周，時間視具體情況安排在第6或者第7學期，在學生學完學科基礎課，并接觸部分專業課后進行。設計內容一般包含工藝設計和設備設計兩大類，與畢業設計不同的是，課程設計時間短，因此要求針對性強，對廠房、工藝布局等整體設計要求不高。通常的設計任務是針對一般材料制備加工等過程的具體環節，如粉碎、成型、燒成窯爐等所需設備進行計算，選型和設計。對材料學科的學生而言，通過這樣的課程設計，無疑可以使學生受到有效的訓練，深入理解一般材料制備或加工的方式、目的及材料在制備加工過程中發生的變化，提高他們方案論證、分析比較及使用網絡和計算機等能力，能夠達到課程設計的最初目的。但是在多年的課程設計中也暴露出一些問題，主要表現在如下兩個方面：

（1）設計任務雷同、枯燥、陳舊，與現實脫離。以福州大學材料學院為例，目前的本科生課程設計時間為2周，將學生按金屬方向，無機非金屬方向和高分子方向分為三個大組，每個大組再根據實際人數的多少相應的分為若干個小組，以小組為單位，每個小組有不同的設計任務，各小組設計任務和設計內容大同小異，如窯爐的設計，不同小組之間的差異體現在窯爐工作溫度，內腔尺寸，設計產量等微小方面，內容單調，缺乏創新，設計過程程式化，相似度高，不同小組之間可以相互“借鑒”和“效仿”，有些對自身要求不高的學生甚至照搬別人的計算過程，只需對自己的設計任務做很小的數據改動就能完成任務，達不到設計的初衷。其次設計任務枯燥與現實脫離也是難以調動學生積極性的主要原因之一，現代工廠的主要設備、廠房及工藝管線等都早已高度專業化和集成化，有專門設計公司和設備生產廠家滿足大部分生產需要，因此就材料類的學生而言，他們所具備的設計知識和能力與實際需求而言相距較遠，換個角度說，材料類學生培養的特長和目標不應該是工藝和設備設計，而應該是根據他們的專業特長突出培養他們創造和設計新材料的能力。在現在的社會背景下，本科生課程設計的任務迫切需要改革。

（2）設計形式單一，評價依據簡單。目前材料類本科生課程設計的成果要求基本還停留在圖紙上，仍然是規定標號圖紙2-3張，評價依據單一，設計成績也是根據圖紙質量進行評價，這樣更多是考察學生的制圖和繪圖能力，無法考察和準確評價材料知識在設計過程中的作用，無法體現設計成果的多樣性，與人才培養的目標相偏離，因此本科生課程設計的改革越來越必要。

針對以上問題，作者認為材料類本科生課程設計應從他們的特長出發，強調并突出他們的材料研發及性能檢測的優勢，下面主要從選題、成果評價、設計的組織形式等方面淺談自己對改革的一點看法。

1 結合不同的設計任務，從源頭上保證選題創新

給學生下達設計任務的過程實際上也是設計選題的過程，選題時在遵循一般原則的基礎上，還應特別注意課題任務的創新性、趣味性和實用性，應結合下述幾點原則，搭建有利于課程設計工作中師生互動、教學相長、行之有效的研究平臺，從而提高本科生參與科研工作的熱情，培養他們的科研能力與應用技能，使他們能盡快成長為能夠承擔科學研究與技術開發任務的專業技術人才。

（1）選題應結合科研、生產一線或實驗室建設的實際任務，結合經濟建設和社會發展的需要，做到真題真做。指導教師可視工作量的大小將各類課題分解為若干個子課題，再將不同子課題布置給學生。從源頭上調動指導教師和學生參與的積極性，學生自身價值在設計過程中也能得到充分體現，能提高他們的自我滿足感。同時，對指導教師來說，他們的科研任務、生產一線的具體任務及其他工作任務有了踐行者，可以成為強有力的助手，達到事半功倍的效果。

（2）考慮學生的興趣愛好、能力大小，工作后所要從事的領域或讀研時所要研究的方向，選擇合適的課程設計題目，題目可由指導教師指定或學生自選。提倡創造性設計，應鼓勵學生自選題目，但自選題目須經指導教師審定，題目要有趣味性，有實用價值，并能在規定的時間內完成。鼓勵學生做他們興趣的課題，或者做讓學生切實受益的事情是達到最優化的理想途徑。

（3）基于各學科之間的交叉聯系越來越緊密的現狀，鼓勵教師跨專業協作選題。不同專業的教師可以協作命題，甚至還可以同其他學校相近學科的教師協作命題，也可以深入企業同一線的技術研究人員協作命題。這樣的選題過程可有效保證題目的創新性和實用性，學生積極參與熱情高漲，課題實用、先進、新穎，質量就有了保證。

2 改革成績評價依據，成果形式允許多樣化

課程設計應以學生獨立完成工作任務的情況、成果的水平、獨立工作能力和創新精神、工作態度和工作作風以及答辯情況為依據。此外，設計任務的變化及選題的多樣性必然帶來評價體系的變化，設計成果的體現形式不再局限于各類圖紙和設計說明書，可以是論文、專利、標準、新材料、新工藝、新設備、實物等等，甚至可以是一份開題報告，可行性計劃書，項目申報書等。當然，考慮整個設計周期只有短短的2-3周，要求這些成果詳細、系統、規范、完整都不太現實，因此在評價的時候應注意主抓亮點，保護學生的上進心，并在他們以后的學習中為他們創造條件，培育這些處于萌芽狀態的創新火種，使他們的創新思想能生根發芽并茁壯成長。

3 探索課程設計與導師制結合的組織模式

根據本科生人數的多少，目前課程設計的組織形式一般是有固定的幾位指導教師，每位教師指導的人數在15~30人，因學生人數多，受指導教師自身知識背景的制約，這種組織模式很難從根源上保證設計的創新性和成果的多樣性。筆者認為，如能將課程設計與導師制相結合，將設計的任務下放給每位導師，保證每位教師參與指導，而每位導師指導的本科生一般為4~6人，人數少，機動靈活，易于管理，不同的教師其科研方向、學術專長都有所不同，能有效保證選題和成果的多樣性。同時由于導師與指導學生之間聯系較多，對不同學生的興趣愛好特長等有一定程度的把握，有利于實現因材施教，發揮他們的特長，取得更多更好的成果。

當然，要做好本科生課程設計，切實提高課程設計質量，在加大設計選題及評價機制方式改革的同時，還應吸取和保留傳統課程設計的成熟的管理體制和執行規范，只要這樣才能真正做出特色，提高質量。

課題項目：本課題受福州大學教改立項資助福大繼教[2011]1號