地方高校材料與化工專業(yè)碩士“材料工程基礎”課程建設探討

孫宜華，豐平，余海洲，戴雷

（三峽大學 材料與化工學院，湖北 宜昌）

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級，社會對應用型研究生的需求正在大幅增加。2009年國家首次從應屆本科畢業(yè)生中增招全日制專業(yè)碩士。2017年，專業(yè)型研究生成為研究生教育主體，招生數(shù)量超過學術(shù)型研究生[1-2]。專業(yè)學位研究生教育主要針對社會特定職業(yè)領域需要，培養(yǎng)具有較強專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)、能夠創(chuàng)造性地從事實際工作的高層次應用型專門人才。《專業(yè)學位研究生教育發(fā)展方案（2020-2025）》明確指出各級培養(yǎng)單位應面向國家治理大戰(zhàn)略，瞄準科技前沿和關鍵領域，提升導師水平，完善培養(yǎng)體系，辦出特色與水平。到2025年，專業(yè)學位研究生招生規(guī)模將擴大到碩士研究生招生總規(guī)模的三分之二左右，進一步創(chuàng)新專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式，建成靈活規(guī)范、產(chǎn)教融合、優(yōu)質(zhì)高效、符合規(guī)律的專業(yè)學位研究生教育體系[3]。研究生課程是研究生培養(yǎng)的基礎，課程建設質(zhì)量決定研究生培養(yǎng)質(zhì)量。教育部《關于改進和加強研究生課程建設的意見》指出課程學習是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必備環(huán)節(jié)，是當前深化研究生教育改革的重要和緊迫任務[4]。三峽大學材料與化工學院材料與化工專業(yè)學位碩士研究生的專業(yè)基礎課“材料工程基礎”成功獲批2021年度三峽大學研究生課程建設項目。

一 課程背景

三峽大學是水利部和湖北省共建大學，湖北省“國內(nèi)一流大學建設高校”。2014年順應國家和區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，助力化工、新材料、新能源等戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，三峽大學組建了材料與化工學院。“材料工程基礎”課程的開設始于2015年對材料工程專業(yè)碩士培養(yǎng)方案的修訂。2019年動態(tài)調(diào)整撤銷和增列的學位授權(quán)點后，現(xiàn)為材料工程專業(yè)領域材料與化工類別專業(yè)學位碩士研究生的專業(yè)基礎課。材料與化工專業(yè)學位碩士人才培養(yǎng)定位為結(jié)合湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)和區(qū)域內(nèi)重點產(chǎn)業(yè)定向培養(yǎng)，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識，能獨立承擔材料與化工工程領域技術(shù)工作的復合型、技能型高層次應用型人才[4]。

二 研究生學情分析

確實有效地開展好課程建設和教學改革，對研究生的學情進行準確而客觀地分析十分必要。在近6年“材料工程基礎”課程的研究生教學實踐的基礎上，對三峽大學材料與化工學院專業(yè)學位碩士學情進行深入分析，發(fā)現(xiàn)研究生實際學情主要包括以下兩個特點：①多學科特點：從研究生的本科背景知識結(jié)構(gòu)的角度來看，研究生本科專業(yè)涉及材料、機械、材控、汽車、化工、化學、環(huán)境等多個學科專業(yè)，研究生本科專業(yè)背景分布呈現(xiàn)較為分散的特點；從研究生3年培養(yǎng)期內(nèi)要從事的課題研究方面來看，主要涉及金屬基復合材料、功能陶瓷材料、儲氫捕碳材料、光電催化材料、光電能源材料與儲能電池、精細化工、催化材料等領域，研究課題涉及多個學科[5]。因此，研究生已有知識體系和未來從事的研究課題均具有“多學科”的特性。②基礎薄：在教學實踐和研究生培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，學院所招研究生整體上專業(yè)基礎知識較為薄弱，研究生入學時在學習能力、科研素養(yǎng)和綜合素質(zhì)等方面相對較弱；從材料工程領域相關知識體系角度來看，僅有約20%的學生在本科階段系統(tǒng)地學習過材料工程領域相關課程或知識，大部分學生對材料工程領域相關的基礎知識學習的較少或不夠全面。因此，研究生在專業(yè)知識和課程基礎知識儲備方面均比較薄弱。

三 課程建設與改革

（一） 課程內(nèi)容

目前，全國各高校的材料類本科專業(yè)均開設有“材料工程基礎”或類似課程。但由于材料的綜合性、多樣性和跨學科性特點，使得“材料工程基礎”的內(nèi)容具有多樣性，現(xiàn)有教材內(nèi)容存在很大的差異性。有的主要講授各種類型材料制備與加工方面的基本理論、技術(shù)方法和生產(chǎn)工藝過程；有的是以動量、能量和質(zhì)量傳遞的基本規(guī)律為主線，以燃燒和干燥過程的綜合應用為單元的內(nèi)容體系編排；有的則圍繞材料成材過程的原理、工藝和方法，論述材料制備合成、材料加工成形、材料改性與復合過程中的基本科學原理和技術(shù)。各高校往往結(jié)合自身的學科特點與優(yōu)勢，在教學內(nèi)容的安排上有所側(cè)重與取舍。如何為三峽大學材料與化工專業(yè)學位碩士研究生的培養(yǎng)開好“材料工程基礎”這門課程，在課程教學內(nèi)容的安排上需要不斷探索與改進。

在借鑒與參考師昌緒院士主編的《材料工程基礎要覽》與《中國材料工程大典第1卷-材料工程基礎》的基礎上，結(jié)合學校材料學科的辦學特色和材料與化工專業(yè)學位碩士人才培養(yǎng)方案要求，課程教學內(nèi)容主要分為材料工程導論、材料成形基礎理論、數(shù)值模擬與計算、失效分析與安全評定4個部分。教學內(nèi)容安排中結(jié)合專業(yè)學位碩士研究生的學情特點和培養(yǎng)定位，有選擇性和針對性地開展教學。材料工程導論部分注重材料工程領域的最新科技成果和發(fā)展趨勢的介紹，開闊學生學術(shù)視野，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識；材料成形基礎理論結(jié)合國際前沿學術(shù)成果和任課老師的研究成果開展案例式教學；數(shù)值模擬與計算以材料成形模擬與計算為基礎并結(jié)合學生研究方向中將會使用到的數(shù)值模擬與計算軟件開展教學；失效分析與安全評定圍繞先進失效分析技術(shù)與安全評定理論方法展開，注重培養(yǎng)學生解決的實際工程問題的能力。課程內(nèi)容力求具有前沿性、實用性和多學科交叉性的特點，有效地推動復合型、技能型和高層次應用型人才培養(yǎng)[6]。

（二） 教學方法改革

研究生大多是本科生中的佼佼者，具備一定的專業(yè)知識體系。教學活動中有意識地創(chuàng)造條件，發(fā)揮研究生的主動性和創(chuàng)造性，注意啟發(fā)和鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，不斷激發(fā)研究生的學習熱情和創(chuàng)新欲望。在某些章節(jié)中采用討論式教學，提出問題引導學生自習鉆研，為學生留下思考和研究的空間，課堂討論中加深對問題的理解。討論式教學能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和獨立思考能力，提高課程的教學效果。

專業(yè)學位研究生教育培養(yǎng)的是高層次應用型專業(yè)人才，更注重理論聯(lián)系實際，致力于解決行業(yè)內(nèi)的實際問題。案例教學作為一種理論與實踐、知識與技能相結(jié)合的教學方法，凸顯出專業(yè)學位研究生培養(yǎng)特色，是行之有效的教學方法之一，成為專業(yè)學位研究生人才培養(yǎng)的重要組成部分[5]。因此，教學過程采用案例教學是教學改革的方向。教學團隊注意篩選和收集相關行業(yè)實際工程問題，從具體的工程案例中提出一些簡單的工程問題，學生通過解決這些問題，能培養(yǎng)分析和解決工程問題的能力，切實消化所學的理論知識。

改變傳統(tǒng)單一閉卷考試評定成績的方法，注重對教學過程的監(jiān)管與考查。改革課程考試形式與方法，課程的成績由課堂提問成績（10分）+課堂討論成績（10分）+平時作業(yè)成績（10分）+小論文成績（20分）+課程理論考試成績（50分）構(gòu)成。通過多方面、多層次、全過程地考查學生，使同學更加注重平時的學習，并能及時掌握學生的學習情況。通過對課程考核體系的改革，加強教學過程中的監(jiān)管與考查，引導學生理論聯(lián)系實際，激發(fā)學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)新能力。學生認可度較高。

（三） 教學團隊建設

教學團隊建設是課程建設的靈魂與保障，在該課程建設中，主要以教學團隊的模式進行教師隊伍的建設。“材料工程基礎”是一門理論性強、內(nèi)容復雜、涵蓋面廣的專業(yè)基礎課，為此，組建了以兩名教授和兩名副教授為主的教學團隊，形成一支老中青相結(jié)合、教學科研能力強、知識結(jié)構(gòu)合理、熱愛教學、銳意進取的教師隊伍。通過傳幫帶與言傳身教，幫助青年教師樹立正確的人生觀和價值觀，增強立德樹人、教書育人、以身立教的教育使命感和責任感。

根據(jù)材料與化工專業(yè)學位碩士人才培養(yǎng)定位要求，主講教師不僅應有豐富的理論教學經(jīng)驗，還應具備扎實的科研和工程實踐應用能力，更需要具有不斷更新專業(yè)知識的思維和能力。為大力提升中青年教師的工程實踐技能和科研創(chuàng)新能力，積極爭取選派中青年教師到企業(yè)，參與企業(yè)工藝改進與技術(shù)開發(fā)項目的技術(shù)合作，接受專業(yè)技能培訓或掛職鍛煉，如：湖北省經(jīng)信廳組織的企業(yè)“科技副總”掛職等。

加強國際交流與合作，鼓勵中青年教師赴國外知名大學進行交流學習，拓展教師的國際化視野，提升本土教師的國際化教學水平。通過對國外大學先進教學理念、教學模式和教學方法的觀摩學習和科技項目合作研究，提升中青年教師的教學能力與科研水平。如：兩名中青年教師分別完成對美國密歇根大學和法國瓦朗謝納大學為期1年的訪問學習。

（四） 課程思政改革

為貫徹落實習近平總書記在全國高校思想政治工作會議的精神和《高等學校課程思政建設指導綱要》，抓住課程建設和改革環(huán)節(jié)，挖掘整理“材料工程基礎”課程的思政元素，對接專業(yè)課程、課堂教學和師資團隊，落實立德樹人、培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的高層次應用型人才培養(yǎng)目標。圍繞政治認同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識、道德修養(yǎng)等重點優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，將思政教育融入“潤物細無聲”的專業(yè)知識教學活動之中，在科學研究、學術(shù)道德、工程倫理、科學真理、科學家的工匠精神和家國情懷等方面開展?jié)撘颇恼n程思政教育。實現(xiàn)思想政治進課堂、專業(yè)講思想政治，將思想政治教育寓于專業(yè)教育過程，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

四 結(jié)語

課程建設與改革是一項科學性強、涉及面廣、任務艱巨、影響深遠的系統(tǒng)工程。經(jīng)過多年來不斷探索與實踐，材料與化工專業(yè)學位碩士研究生“材料工程基礎”課程建設取得明顯成效，建立了一支科研和教學水平高，年齡梯度合理，教學科研與工程實際相結(jié)合的教學團隊，對教學內(nèi)容、教學手段和方法、課程思政改革等教學環(huán)節(jié)進行改革與創(chuàng)新，為培養(yǎng)政治素質(zhì)高、基礎理論強的復合型、技能型的高層次應用型人才打下堅實基礎。