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材料科学与工程专业金属方向多进入钢企和相关研究院，材料科学与工程专业高分子及非金属方向多进入陶瓷、玻璃、涂料、家电等行业，多属大型国企、军工、民企和科研院校。
材料科学与工程下属三个学科，分别是材料物理与化学、材料学、材料加工工程。材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是国民经济发展的三大支柱之一。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等。
（来源：文章屋网 ）
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为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平，本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索，力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。
2. 教学内容改革
目前，材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺，专业性很强，部分内容因为学生未接触本专业课程，缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况，在充分调研国外相关教材的基础上，将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分，让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯，而内容和难易程度则与专业知识结合紧密，以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主，不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外，在课程绪论部分给学生一个过渡，让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点，使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时，为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力，教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。
3. 教学方法改革
专业外语课时设置都较短，一般为32～48学时，在短短的32学时内，要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此，课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角，改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式，通过翻转课堂，让同学们走上讲台，完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸，扩展同学们的专业词汇，通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解，剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状，将在课堂上引入大量的科技外文文献，使同学们掌握其主要结构及撰写要求，重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。
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一、引言
实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间，学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节，对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要，然而，目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题：一是经济上的原因，一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高，学生实习不能动手等种种原因，使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量，目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而，这一问题不是短时间能解决好的，在这样的背景下，一方面，对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作，这是长远的解决途径；另一方面，对内我们应做好实验教学的调整和改革，通过高校自身实验教学改革，大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容，来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪，对于高校材料科学与工程专业而言，必须通过这样的改革途径，建立符合材料科学与工程学科发展规律，适应本校办学实际的实验教学体系，培养学生的工程能力和创新能力[1，2，3]。
二、注重课程体系建设，整合优化实验课程内容
1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容，这些课程基本都设置有实验内容，但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套，有的甚至有重复。比如，对X射线内容的学习，专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容，目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此，考虑三门专业课的课程特点，每门课程的实验内容调整应各自有所侧重，彼此协调配套，设置科学合理，可以让学生由浅入深，逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以，要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。
2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位，它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时，提到一个重要的培养目标，就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养，他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点，加强相应基础实验项目训练。如，将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大，为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。
3.增加综合、设计性实验数量，减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示，学生观摩，或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握，而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此，这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多，不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣，不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此，需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制，选取具有代表性的实验内容开设就行；同时，也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进，在其中合理融入探索性和研究性的内容，使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如，我们在设计粘土交换容量测试实验时，每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外，再测试一种特性未知的粘土，让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象，比较各自的实验结果，总结粘土交换容量测试过程会出现的问题，以及相应的改良方案。
4.加强实验内容间的衔接，减少重复性实验。目前，由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因，各专业课实验项目的设置都比较独立，再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺，因此，对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如，我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此，我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程，对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时，可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容，比如，水泥专业的学生，增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。
5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后，实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松，这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目，首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研，使其对这一行业的生产情况有大致了解，然后再设计不同的废料利用方案，学生们可以分组进行，让他们在实验中互相交流，彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评，学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队，多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体，能充分发挥学生的智慧，为他们进行自主创新训练提供实践平台。
6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度，学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台，让其在相关教师的指导下，自己提出研究问题，自己拟订实验方案并动手开展实验研究，这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。
三、改进实验教学方法
理想教学效果和目的的获得，除了需要科学合理设置实验项目外，实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段，我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式，学生反馈的意见普遍认为，做完实验后收获不大，教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此，改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。
1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法，改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位，由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前，由教师提供实验指导书，仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成，教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程，只强调实验过程中的关键环节、注意事项，把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范，及时纠正实验中发现的问题，保证每个学生实验操作水平基本达标。
2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告，结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化，所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程，仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏，显然不尽合理，因为，这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价，对这一点，我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容，应单独设立评价标准。
四、结束语
实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节，它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下，对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨，以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设，逐步建立长期稳定的生产实习基地；另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容，弥补暂时实践教育环节的不足，从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养，为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。
参考文献：
[1]毕凤琴，李淑华.材料专业创新型人才培养实践教学研究[J].中国电力教育，2009，（145）：140-141.
[2]陈桂华，闫瑞强.材料化学专业实验教学研究[J].洛阳师范学院学报，2009，（28）：150-151.
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随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进，如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才，成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中就提出，“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，“力争三年内，外语教学课程达到所开课程的5%～10%。”[1]。近来，《上海市中长期教育改革和发展规划纲要（2010―202O年）》中明确提出，“提升教育国际化水平，注重培养学生的国际视野和国际交流能力，增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”，凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学，是指用英语进行全程授课，让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比，全英语教学对学生和师资队伍的要求更高，教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课，英语与中文两种语言的运用比例如何把握，仍然是一个充满争议的话题，但近年来人们逐渐认识到，双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻，也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此，推广专业课程的全英语教学，是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系，培养全英语教学的师资队伍，是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发，自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业，在课程设置方面突出了全英语专业课教学，特别是在专业基础课方面强调全英语授课，使学生从一开始就接受英语的专业知识教育，有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力，提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成；在教学内容的选择与设置方面，力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学，是高等教育中一个大胆的尝试和创新，虽然符合教育国际化的要求，但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验，不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要，而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。
一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点
“材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程，并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联，共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中，“材料科学基础”作为先行课程，主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念；“材料工程基础”作为衔接课程，涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素；“材料结构与性能”作为后续课程，侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学，不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论，并且可熟悉有关专业名词的英文表达，从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。
二、教学方法的实践与创新
对工科专业的基础课程开展全英语教学实践，是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言，专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程，作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带，关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4]，因此不宜采用全英语教学。然而，上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明，通过配备高素质的师资队伍，并采用有针对性的教学方法，完全有可能在不牺牲教学效果的前提下，兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。
首先，为了保证全英语授课教学质量，学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队，通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短，不断改进教学方法，提高教学效果。另外，学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式，使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设，已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性，学院成立了全英语专业基础课教学协调组，由主管教学的领导担任组长，三门课程的负责人为组员，通过定期开会，协商不同课程间知识内容的划分，并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论，既避免了各课程授课内容的重复，又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如，当教学中涉及到先行课程有关知识时，教师注意梳理知识脉络，通过回顾先行课程基础知识的方式，逐渐引出后续课程的重点讲述内容。
其次，为了保证教学效果，全英语授课均采用小班化教学，每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流，根据学生的水平做到因材施教，并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中，教师普遍采用启发性教学方法，注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如，针对“材料工程基础”课程中的复合材料，可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途，并进一步引导学生，通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能，启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外，对已讲授的教学内容，鼓励学生进行自我总结，在每一章节学习结束后，要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习，并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解，然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施，可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。
再次，授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状，通过教师的精心备课，精练教学内容，突出教学重点；针对重点的概念和理论，通过反复强调、辅以中文解释的方式，帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述，加入大量的图片、视频与动画，以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍，加深对教学内容的理解。日常教学中，强调课前预习与课后复习的重要性，为了方便学生自主学习，我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站，为学生提供有用的知识与网站链接，并定期上传课件。每次上课前，教师都通过课堂提问等方式，回顾总结上次课讲授的重点内容，帮助学生强化记忆。
然后，全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法，更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握，还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现，即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现，占到课程总成绩的40%，从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。
三、取得的成果与经验
材料学院成立五年来，一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课，取得了一定的成绩与经验。目前，“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中，“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项，“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时，三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设，我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。
另外，在专业基础课开展全英语教学的基础上，材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围，陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学，包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践，我们不仅向学生传授了专业知识技能，而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力，因而获得了学生的认可与好评。我们相信，随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展，我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。
参考文献：
[1]胡梦红，刘其根.地方农林类本科院校推广全英语教学的必要性[J].教育教学论坛，2015，（16）：105-106.
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一、引 言
现阶段我国高等教育从“知识传授”向“能力培养”转变,从“精英教育”向“大众教育”转型,单一的学科发展很难培养出社会适应性好、厚基础、宽口径、高素质复合型创新人才。[1]材料科学与工程专业作为我校的优势学科,担负着服务西部地方经济建设的重任。探索如何培养适应服务西部、面向全国的厚基础、宽口径材料类人才是学校人才培养方面的重点研究课题。
过去在材料类专业人才培养中,按工种(行业)分割专业的单一培养模式已很难适应当前市场经济发展及毕业学生就业模式发生的变化。[2]国家通过四次专业大调整、四次材料学科专业目录调整和修订,在学科领域发展上已从单一的材料物理;材料化学;金属、非金属材料;高分子材料领域向交叉融合的方向发展,较大程度的拓宽了专业知识面。[3]随着材料科学与工程专业规范、专业目录的制定,学科知识体系趋向多学科、交叉融合发展,新材料的研发和工业化生产与材料的应用管理之间的有机联系正成为发展的主要趋势,这些变化将导致材料类专业教学体系、教育手段、教学方法与内容等诸多因素发生变革,势必导致专业教育模式的重大转变。
近年来,依托材料工程领域国家级人才培养模式创新实验区建设,我校材料科学与工程专业在人才培养模式的探索上取得了很大的发展。建立了以材料的结构与成分、合成与加工、服役行为和性能四个基本要素为核心的知识体系,以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的创新型人才培养模式。从培养目标、课程体系设置等方面突出“科工贸并举,理工管渗透”的办学特色,体现了各学科间的相互融合和支撑,有利于培养厚基础、宽口径、高素质的创新复合型人才。
二、我校材料科学与工程专业发展历程
我院材料科学与工程专业最早可追溯到1956年开办的“混凝土及建筑制品”专业,即为后来的“水泥”专业前身,1979年撤销。1970年增设了西北地区唯一一家“耐火材料”专业,1993年,经原国家教委批准,又增设了“无机非金属材料”专业。1999年国家专业大调整,将“硅酸盐工程”专业和“无机非金属材料”专业合并为“无机非金属材料工程”专业。学院为了较大程度地扩大学生知识面,结合我院本专业发展历程,当时的“无机非金属材料工程专业”按一二年级统一培养,三年级分为“水泥、无机即耐火材料、建材”三个模块培养,这就成为当前新创新型人才培养模式的前身。2002年“无机非金属材料工程”专业调整,将其提升为“材料科学与工程”专业一级学科招生。三、新创新型人才培养模式的构建
1.培养模式的确定
全国200多所普通高校都设有材料科学与工程专业,其主要教育模式有三类:①基地班/试点班模式;②一、二年级统一开课,不分专业,三、四年级按二级学科分专业进行教学;③按照一级学科招生,按二级或三级学科进行培养。
结合我校办学实际,以及我校材料科学与工程专业的专业改革,从2002年开始我校材料科学与工程专业按材料科学与工程一级学科招生,以原有无机非金属材料工程专业为背景,下设的材料科学、材料工程、材料应用自主设立办学方向,这是独立于前三种教育模式之外的,具有我校特色的办学模式。这一培养模式的建立对其它开设有材料类专业的本科院校具有一定的参考和示范作用。
2.培养目标的定位
依据材料“四要素”,坚持“以无机非金属材料为主,向金属材料渗透,与土木建筑学科交叉融合”为特色的办学思想,在本科培养方案及课程设置制定中,将一级学科分为三个专业方向培养:即材料科学、材料工程与材料应用。
材料科学方向重点培养具有从事材料性质研究和新材料研发方面知识的高级专门人才;材料工程方向重点培养掌握各种材料工业化的生产技术、工艺过程和系统控制等方面知识的高级专门人才;材料应用方向重点培养具有材料的应用推广、流通中的材料管理、性能检测、商务活动等能力的高级专业人才。
3.培养方案的修订
学校在2004版、2008版培养方案的基础上,围绕教学改革的主导思想,结合社会人才市场的需要,按照材料科学与工程专业3个方向具体培养目标,对教学计划进行认真细致的研讨与修订,我校材料科学与工程专业2009版培养计划更加突出三个办学方向各自的办学特色。
(1)材料科学方向以高温陶瓷材料为背景,注重材料性能及结构表征研究、新材料研发,兼顾材料工艺设计与开发,以高温陶瓷材料和冶金工程专业的交叉融合为特色。
(2)材料工程方向以无机非金属材料为背景,注重与材料的规模化工业生产相关的理论及技术,以生态建筑材料新工艺、新设备开发为特色。
(3)材料应用方向以建筑材料为背景,注重建筑材料在土木工程中的应用,相关理论和技术以及土建施工过程中建筑材料的物流和管理,以建筑材料与土木工程及工程管理专业交叉融合为特色。
4.课程设置体系的构建
结合学校学分制改革,材料科学与工程专业2009版培养方案对原有培养方案总学分进行了压缩,课程设置由必修课、选修课(公选课、限选课、任选课)、实践性教学环节3部分组成,其中适当压缩必修课(尤其是专业必修课),增加了专业类选修课,提高了实践环节的比重,更加注重扩大学生知识面,培养学生的实践、创新能力。2009版培养计划中必修课、选修课、实践性教学环节三者比例为53∶22∶25。
课程体系设置在充分满足三个培养方向所需的共同理论与实践基础的同时,还按照三个方向各自的特点处理好各个方向之间的交叉、渗透和融合。三个方向具有相同的基础课和专业基础课,如:数理化、制图、英语以及材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等公共基础及专业基础课;在专业课模块中,开设具有各自特色的专业方向课和专业方向选修课,在满足学生兴趣的同时,扩大学生的知识面。
为了规范课程内容及知识体系,学校以材料科学与工程专业规范为依据,结合材料四要素,确定了知识领域、知识单元和知识点三个层次的知识体系。由知识点的任意组合来确定教学大纲,使课程体系更具体,实现课程设置、教学大纲的规范化,克服了任意设课、课程名称与教学内容不符等弊端。
5.教学手段、方法的改进
随着现代化教学手段不断成熟,多媒体课件、各类专业课程网站逐渐走进课堂,多媒体动画将繁杂的公式、实验等以动态化的形式向学生讲授。通过近几年的努力,我院《材料工程基础》、《土木工程材料》已获评省级精品课程,《材料科学基础》、《材料物理性能》获评校级精品课程。并在原有“材料与标本陈列馆”的基础上,结合先进网络技术和数字技术,建设“材料与矿物数字博物馆”网站,提高材料类相关学科及课程的教学质量。在双语教学方面,2007年开始在专业选修课部分增加双语内容,为了让学生更快的了解材料学科的前沿发展,学校在2009版培养方案中将双语课程提升为专业必修课,极大地促进了双语教学的开展。
6.创新平台的搭建
近年来,学校利用多年来在材料科学与工程领域所积累的雄厚的科研实力和完备的科研设施条件,不断为本科教学搭建平台。以“产学研”结合的培养模式,科研带动教学,加强本科生实践创新能力培养。学院依托“省部共建西部建筑科技重点实验室”;“国家级材料工程领域人才培养模式创新试验区”;8个国家级、省部级以上工程中心;10个校企工程中心和12个校外实习基地的建设,听取来自科研、生产一线的校外专家意见,着力实现理论教学和实践教学内容与社会的发展需求紧密结合,解决好青年教师和学生实践能力不强的问题,提高师资总体水平,改进实习基地及实验室条件。确保既有“科工贸并举,理工管渗透”的培养方向,又具有培养知识面宽、基础雄厚、综合实力、实践能力较强的复合型、创新型材料类本科专业人才的培养目标。
四、结束语
1.我校材料科学与工程专业本科按照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,从培养目标、课程体系设置等方面突出“科工贸并举,理工管渗透”的办学特色,体现了各学科间的相互融合和支撑,有利于培养厚基础、宽口径、高素质的创新复合型人才。
2.我校材料科学与工程专业按照材料的四要素确定了合理的专业培养目标及课程教学体系,并按照学科发展不断完善培养方案、规范课程教学,促进教学质量的提高。
3.学校通过创新平台的搭建,使教学内容及实践环节更贴近社会发展的需要,按照“产学研”结合的培养模式,以科研带动教学,同时促进学生实践能力及创新能力的提高,有助于培养知识面宽、基础扎实、实践能力较强的创新型材料类专业本科人才。
参考文献
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PBL是以问题为核心，让学生围绕问题展开知识建构的过程，藉此过程使学生发展高层次的思维技能、解决问题能力及自主学习能力的教学模式[1]，正越来越多地被各学科的教学所重视，但其应用还存在许多问题。笔者曾撰文对该教学模式在材料科学与工程专业实验教学中的适用性进行了陈述，也讨论了在材料科学与工程专业实验教学中应用该教学模式需要研究的问题[2，3]。其中，问题的设置是教学中最关键的环节，也是非常需要研究的课题。本文给出材料科学与工程专业二维材料合成制备及性能测试综合性实验的问题设置，阐述了问题的解决过程与知识建构的关系，以明晰问题设置的合理性。PBL教学模式中问题的设置原则主要是：设置的问题既要与生活中真实情景有一定联系，又要使学生能激活或引出所学的概念原理，问题还要有一定的复杂性、动态性，包含多个概念及相互作用。好的问题还能随着问题的解决的同时自然地给学生提供反馈，让他们很好地对知识、学习策略进行评价，并能促进他们的预测和判断。根据以上原则，将材料科学与工程专业实验教学中的材料合成与制备部分和材料的性能测试部分综合起来，设计综合的专业实验。由于通常按材料的维度来划分材料科学与工程专业的实验教学体系，因此设计了二维材料的合成、制备与性能测试实验，将实验的问题设置为：在某种基片上用指定的材料和指定的方法制备出均匀致密的、具有一定性能指标的膜。
一、问题的情景
教师在启动这个问题时，需要把问题与生活中真实情景的联系明确化，如选择手表大小的便携式薄膜发光器件中的发光层或载流子注入层作为问题的载体或依托。这些器件是生活中常见和常用的，构造和发光原理等背景知识可以利用具体的器件进行非常具体明确的讲解，讲解不必非常深入，但器件中的膜所存在或需要解决的问题要讲解得非常具体，制膜达到的指标也要明确，要使学生在已有知识基础上感觉非常容易理解，能快速对目标形成统一认识，并激发学生解决问题的兴趣。指定基片和材料的种类以及制膜的方法，既是处于真实情景的需要，也是出于教学资源配置及学时数限制的考虑。如果不做限定，这个问题实质上会演变成基于项目的学习过程，工作量会过大而无法实施。但教师应该在启动问题时清楚地告知学生基片、材料种类和制膜方法选择的原因。制得符合要求的膜是实验教学顺利实施的关键。基片的处理工艺、膜材料的合成工艺和制膜的工艺参数都将明显地影响膜的质量，没有唯一正确的合成及制膜工艺参数的选择，因此评价的标准也不是单一的。但教师应该针对具体器件的要求设定具体的膜质量指标，以便学生顺利的内化问题和对问题解决的结果进行评价。
二、问题的复杂性与动态性
围绕以上问题的解决，需要涉及多个概念、原理及相互作用：学生需要从了解膜发光器件的构造及发光原理开始，了解所制备的膜在器件中所起的作用、膜的制备方法及性能表征手段、膜质量的评价方法等问题。随着学生的问题内化过程的进行，新的问题自然而然被引发出来，而且问题是多方面的、变化的：为制备出高质量的膜如何选择膜材料的合成方法、如何得到最佳的合成工艺、如何处理基片和选择膜制备中的工艺参数等。学生要讨论并制定非常具体的实验方案，制定方案的过程中必须形成对实验结果的预期或假设，以此为依据假定和选择实验中的变量，并讨论如何在实验技术上控制这些变量，因此设计实验方案时不断有新的问题产生，变量的选择与控制也要根据实验结果而改变，直到能够制备出所期望的膜，即问题的最终解决。全过程中，问题是多层次的、复杂的、动态的，重要的是，内化问题的过程中和解决问题的过程中，第二层次乃至更高层次的很多问题是由第一层次的问题自然引发而又需要学生自己提出的，所需学习的新知识也要学生自己来确定。但所有问题的提出及解决方案的制定是由第一层次的问题来指引方向的，学生也在这样的过程中不断思考各个问题之间的关联，以此促进他们对下一次实验实施后所得结果的预测与判断力。
三、问题的解决过程与知识建构
事实上，对专业实验教学来说，问题最终是否得以完美的解决不是最重要的，最重要的是学生思维技能、解决问题能力及自主学习能力的培养和提高。因此，实验教学过程中，教师可以根据教学资源配备的具体情况和学时数的限制调整问题解决的难度和学生的工作量，同时，针对问题的需要，学习如何自己提出问题、如何确定所需的新知识、如何与小组成员合作、如何分享他人的观点或信息、如何灵活应用所学知识等，从而逐渐形成解决问题的图式，这也是问题的知识建构意义所在。在比较粗浅的程度上，膜制备、发光器件、发光原理等背景知识学生已有接触，此时所学习的内容大部分用教科书为载体，学生较容易确定到哪里寻找合适的书本，也有相应的自学能力自己学习。针对某具体器件时，这部分知识需要进一步深入学习，而问题具体到器件中具体的膜材料、具体的膜制备方法及调控、膜的具体性能指标时，教科书已经不能提供足够的信息供他们较好地内化问题。他们还无法将这些需要选择的参量与最终的制膜目标直接关联起来，此时就需要开始借助数据库等信息支持系统，要查找相关资料，阅读和分析这些资料。收集信息过程中首先遇到的问题就是在大量的信息中如何取舍，这里，激活和调动他们头脑里已有的知识存贮的过程就开始了。在所有这些知识中建立关联的最关键步骤之一是实验中变量的确定或选择。这在一开始也是困难的，学生通常应该被告知关联的大的范畴，如膜的性能与结构关联，结构与制备工艺关联。但由于膜的性能与膜结构、膜结构与膜制备工艺之间的关联是复杂的，是非常典型的结构不良的问题，这也是教师在此过程中要更多地给予学生辅助，有时应该给予非常具体的指导的原因。在知识中建立关联的最关键步骤之二是反馈和问题的动态变化及解决过程，即在按实验方案制得膜之后，如何对膜进行评价，并在评价之后如何调整实验方案。这里膜的评价包括如何选择膜结构和膜性能的表征方法、对实验结果的分析及根据这些分析如何调整变量的控制。虽然学生在专业实验教学之前学习过很多有关结构和性能表征的课程，但由于是传统教学模式下的学习，这些知识还只是学生头脑中的记忆碎片，他们还没有能力判断在什么条件下要启用哪一个碎片以及实验结果如何指导下一步的实验。此时教师也要更多辅助学生，帮助他们启用记忆碎片，并在运用实验结果指导下一步实验方案制定的过程中真正把这些碎片关联起来。这样的过程反复后，学生就能将一个膜产品从原料配置、材料的合成和膜制备的工艺控制到结构表征与性能测试全过程中涉及到的所有知识联系起来，构建成一个以问题解决为目的的、逻辑而系统的体系。最重要的是，他们开始学会针对问题，自主作出假设和灵活运用所学知识判断所需控制的变量，在实验中大胆尝试，并学会分析尝试的结果和利用这些结果对自己的实验方案进行批判性思维过程，逐步寻找和摸索解决问题的正确方向，因此逐渐形成解决问题的图式。
当然，需要补充说明的是，按PBL教学模式，由于设置的问题里包含的工作量和时间的限制，以上实验目标不可能由独立个体单独作业来完成，学生要组成小组并分工合作和相互交流。小组中的每个人可以负责完成一个变量控制的实验，如果实验量大，教师还可以统筹安排几个组之间的合作，每个组完成某方面变量的控制实验，然后各组间相互交流，分享实验结果，这有利于节省时间，使学生更快地解决问题。但作为学习的个体，对所启用的知识和学习的新知识的理解是独特的，因为实验全过程都不存在一个唯一正确的答案，而且由于实验中的很多问题是结构不良的，比如微观结构的解读和结构—性能关联的解读，每个学生完全可以有自己的独特理解，他们也在相互交流中分享小组成员对同一个问题的独特理解，因此，学生个体是自己知识的建构者，他通过主动参与真实情景的实验活动，学习何时以及如何应用知识，学习高层次思维技能和终身学习技能，问题的解决过程充分体现了知识建构的意义。
参考文献：
[1]刘儒德.问题式学习：一条集中体现建构主义思想的教学改革思路[J].教育理论与实践，2001（Vol.21，No.5）：53-56.
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目前，我国高等教育还存在的教学计划、教学方法、仪器设备和师资队伍与学生实践能力培养不相适应，致使大学毕业生缺乏解决实际工程问题的能力，远远满足不了我国能将科技成果及时转化为物质产品和为现实生产服务的技术型人才的要求。本研究是在材料科学与工程专业专业“科研促教学，教与研相长”的办学思路指导下，依托学科在纤维材料的特色优势和资源，突出纤维材料特色，建设高水平综合实践教学平台，对提高毕业生就业率与就业质量，培养能够适应和支撑纺织产业发展、具有创新实践能力的高素质工程技术人才具有重要的应用与推广价值。
1 专业实践教学体系改革
对实验课程进行整合，构建起“一个贯穿、两种模式、三个载体、四个模块”的实验教学体系。“一个贯穿”即学生四年实验教学不断线。“两种模式”即将学生按研究型和工程应用型两种培养模式分别进行培养。“三个载体”即实验教学通过实验中心、产学研实践基地、课题实验室”三个实验载体完成。“四个模块”即基础实验模块、专业实践模块、综合实验模块、创新性实践技能分类教学模块。创新性实践技能分类教学模块要按照研究型和工程应用型两种类型分别进行，研究型方向的学生在学校教师的指导下开展毕业论文的研究，工程应用型方向学校到企业开展在岗实习，并在企业和学校导师的共同指导下完成毕业设计。
2 搭建高水平校内实践平台
通过校企合作，在企业专家和技术人员的参与和指导下，加强校内实践教学环境建设，增加教学仪器和工程实训设备，购置的仪器设备向教学倾斜，专业实践教学平台与校内仿真实训基地的角色整合，在专业实践教学平台基础上，购置了PET /PA仿真聚合装置、纺丝机等小型设备，进行了实验室环境的仿真改造。实现校内实验与企业生产检验零距离、校内工程实训环境与工业生产环境零距离。在培养学生实践能力的同时，还可以为企业新产品开发服务，最重要的还是可以开设更多的综合性、设计性、研究性、创新性实验，强调理论在实践应用中的相关性和综合性，引导和激发学生科学研究的兴趣，重视学生创新能力的培养。
3 建设稳定的校外实习基地
加强校企合作，建设稳定的校外实习基地。与国内有影响力的化纤企业签订产学研合作协议，通过开展产学研合作项目，可将校企合作贯穿到整个实践教学过程中，充分发挥校企双方人才、资源以及科研各自的优势，构建适应社会发展需求的产、学、研紧密结合的先进技术信息平台，在人才培养、项目开发、成果推广等方面实现“无缝对接”，实现资源共享、优势互补，促进校企共赢，共同实现“可持续发展”。树立以“面向企业为主”的基本指导思想，形成几个或十几个长期合作和联合培养的产学研联合体，使学校的人才培养目标明确，针对性强证。在校企联合培养人才过程中，进一步强化人才培养的“两出、两进”，即学生走出校门深入化纤企业现场学习、实习、实践，教师走出校门深入企业进行研究和实践；把化纤企业中具有丰富实践经验的资深人士请进学校讲学，把企业先进技术、设备和生产中的问题引进学校，建立校企联合实验室和研发中心。
4 建设实践教学信息与管理平台
将实验室资源从新整合，依照功能重新设置；安装了门禁系统，具有实验室开放预约登记等管理功能，学生刷卡可以进入实验室自主开展实验；建立了实验教学网站，学生可以网上浏览实践教学资源。开展基于实验过程的多样化教学方法改革，充分利用多媒体教学平台，并加强师生互动交流。
5 实践教学手段与方法改革
（1）通过验证实验，加强学生对化学纤维的基本知识和基本原理的理解。在《化纤工艺实验》中开设验证实验，加强学生对化学纤维的基本知识和基本原理的理解，并不断改革教学方法，增强立体教学。广泛使用电脑多媒体课件讲解实验，重要的基本操作均有教学录像在课程网站上，体现了立体、形象的教学效果。例如声速法测纤维取向度和模量、纤维拉伸试验及纤维切片和摄影等均有录像进行讲解，学生可以在课前、课中和课后观看，提高学生操作水平和对实验内容的充分理解与掌握。（2）通过综合纺丝实验，实施案例教学，开设设计性、综合性和选作实验，提高学生实践能力。开设让学生自己动手的设计性、综合性实验，突出实践环节教学的作用，培养学生的工程实践能力与创新能力。这种大型工艺实验是生产全过程的一种模拟，学生可以在各个环节上亲自动手；此外，课程网站上有企业生产现场影视片，可以体验和真正理解理论课上所讲的化学纤维成形加工技术，对于完善学生的知识结构和培养学生的工程实践能力起了很好的作用。（3）通过开放实验室与课外科技创新活动，激发学生的学习兴趣，促进学生创新能力的培养。近五年来本科生积极参加科研活动和参加课外科技活动，36人次获得各级奖励。材料专业70%的同学报名参加了材料科学研究会，50%的本科生（大二至大四）被分配到16个材料学科创新科研团队及研究小组，17人次获得国家级、省部级等各级、各类的创新大赛奖项。在本科生教学中营造了一个良好的学术氛围。在学生科技作品竞赛活动中，课程组老师指导学生7人次获得各级奖励。
6 结语
材料科学与工程专业专业通过不断改革，实现了校内实验与实训信息化管理，学生凭卡可网上预约、进入实验室、自主实验；实现了校内实验与企业生产检验零距离、校内工程实训环境与工业生产环境零距离；强化了综合性、设计性、研究性、创新性实验，引导和激发学生科学研究的兴趣；强化了人才培养的“两出、两进”，学生、教师走进企业学习实践、企业的工程师和管理人才请进学校，实现校企互动，在材料、纺织、化纤工业专门人才的培养中起到了重要作用。
基金项目：天津市教育科学“十二五”规划立项课题（HE4009）；天津市普通高等学校本科教学质量与教学改革研究计划（B01-0804）
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一、引言
道路工程作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具，在现代运输体系中发挥着极为重要的作用。目前，我国公路交通建设正在由规模扩张型向规模与质量效益并重型转变，国家日益重视交通特种材料的研究与创新人才培养体系建设，组织开展了多项技术难题的科技攻关和研究团队建设，在基础理论研究和新材料开发等方面取得了丰硕成果，特别是具有自主知识产权的新材料在工程建设中的应用，对建立资源节约型、环境友好型交通所要求的节能减排、环境保护等技术起到了有力的推动作用，并培养了大批优秀的研究和工程技术人员。然而，由于缺乏先进的实践教学模式和创新体制，限制了广大研究生实践能力的提高和创新型人才的培养，不利于交通材料领域人才培养体系建设和可持续发展。
作为工程科学技术的承载者，新的生产力的创造者，工科研究生创新与实践素质的水平不仅制约着工科科学与技术的传承与发展，还决定着工程实践的开展乃至工业化进程的推M。同时，作为一门材料科学与工程和交通运输工程相结合的学科，其在实践教学方面的成熟模式很少。因此，为了适应现代工程教育与建设的需要，本论文结合道路材料科学与工程专业特点，提出合理的创新型人才培养实践方案，并根据长安大学材料学院道路材料科学与工程专业实验、实践教学改革实践经验，推进道路材料科学与工程专业实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的改革与创新。
二、道路材料科学与工程专业创新型人才培养实践教学模式的理论依据
首先从当代公路交通建设对道路材料科学与工程专业人才的需求特性出发，研究创新型人才的特质与具体表现形式，依赖创新学、材料学理论，研究道路材料科学与工程专业创新型人才的特质，同时调查分析目前我省各高校道路交通领域研究生的创造能力表现，采用对比分析查找我国道路材料科学与工程专业研究生与国际上先进国家相比在创新力上存在的差距，查找我国道路材料科学与工程专业在研究人才培养模式上与国外的差异，从中研究分析研究生创新培养存在的问题。然后研究道路材料科学与工程实践教学的理念、教学机理，制定适合我校的道路材料科学与工程专业创新型人才培养实践教学模式的理念和教学机理，作为深化教学改革，全面推广和系统设计道路材料科学与工程专业创新型人才培养实践教学模式的重要理论依据。
三、我国道路材料科学与工程专业现行实践教学发展现状
首先，在全国分别选取5所不同类型的兄弟院校，根据学校的办学定位以及社会对不同层次人才的需求分析，依照工科研究生创新素质的构成要素、内在结构、要素间的交互作用机理以及其三要素驱动模型，运用层次分析法构建出我国道路材料科学与工程专业研究生创新素质发展现状的评价指标体系。其次，依照设计出的评价指标体系、遵循量表设计的一般原则，设计出道路材料科学与工程专业创新素质发展现状量表，并选取研究样本进行测量。再次，依托测量数据，从整体视角和分类视角对道路材料科学与工程专业研究生创新素质的发展现状进行分析，实现对学生实践能力和创新素质发展现状及存在问题的总体把握。
四、实践教学模式框架构建和系统设计
结合我校传统专业特色与教学经验，改革实验教学内容，在相关学科专业和课程建立包括基础实验、综合实验和工程实验等不同能力层次，既与理论教学有机结合又接近交通运输、土木建筑等工程实际的综合实验教学体系，设计实验教学项目与教学大纲，实行因材施教。
为促进高层次人才培养与社会经济建设的有效沟通与有机结合，联合领域内具有优质资源的科研院所、大型企业集团组建联合培养基地，建立以培养研究生创新思维和创新能力为核心、以培养高层次研发型、应用型人才为重点的研究生培养平台。其中，“长安大学―青海交科院研究生联合培养示范工作站”已获陕西省教育厅批准，成为陕西省研究生联合培养示范工作站（如图1所示）。
并且，已建立严格的校外实践管理细则。将负责人听课制度，以任课教师考勤为基础、负责人听课为辅助、管理部门不定期抽查为重点、学生评课为补充的方式，构建考勤、听课、查课、评课四位一体的教学检查制度。要将教学检查结果与学生评奖评优及中期考核等环节挂钩、与教师考核评价挂钩，督促学生与任课教师重视课堂教学环节。要按照学校及设站单位制定的文件要求加强研究生论文开题和中期考核工作，严格工作纪律，对未通过开题报告及中期考核者，提出学业预警，给予延期开题、补修、延期毕业等相应处理，不允许其进入研究生培养的下一阶段。研究生院组织工作人员对研究生论文开题、中期考核情况进行随机抽查，审核预警制度的执行情况。将进一步加大学位论文重复率检测力度，对重复率超过15%的，研究生院将通报导师、约谈学生并要求限期整改。还将进一步加大学位论文盲审比例，尤其加大未参加盲审的硕士学位论文的抽查力度。校外研究生培养平台的建立，不仅能加快科技转化，还将大幅提升我国交通领域高端科技人才的培养质量和水平，提高学生创新性综合素质，完善创新型人才培养体系。
五、加强实验室管理的软件建设
根据材料学院实验室建设现状，制定或修订《高等院校道路材料科学与工程专业实验室管理条例》、《道路材料科学与工程专业实验教学工作规程》、《道路材料科学与工程专业实验教学研究中心开放管理条例》等管理文件，建立一套科学合理的实验教学管理规章制度，包括：实验教学人员、实验工作人员岗位职责，实验人员考核、培训办法；仪器设备维护与管理制度；实验操作基本制度；安全检查制度；实验室基本信息收集制度等。
六、Y语
通过研究与国际交通建设发展水平实质对等的、基于工程教育专业的实践教学方案和人才培养体系，为我国的道路材料科学与工程专业研究生实践教学培养探索了新途径。本文提出道路材料科学与工程专业创新型人才的特质与要求，为我校高等教育发展到新阶段一切以学生为本、注重专业内涵建设、重视质量提升提供了新思路。
参考文献：
[1]王伟，王殿君，申爱明，林顺英，陈亚，代峰燕.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2010，33（2）：136-138.
[2]王振军，李辉，俞鹏飞，陈华鑫.材料类大学生创新能力培养新举措[J].教育教学论坛，2016，（9）：48-50.
[3]闫绍峰，廖国进，曾红，王宏祥.工程型人才培养模式下的实践教学体系构建[J].实验室研究与探索，2014，33（6）：223-226.
[4]王斌.全日制工程硕士研究生实践能力培养研究――以T大学为个案[D].广州：华南理工大学，2012.
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教育部于2010年6月正式启动“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。在《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》和《贵州省工业十大振兴产业规划》中都把材料产业确定为贵州省支柱产业之一，工业总产值占全省工业总产值的37%。贵州省材料产业急需一批高质量的工程技术人才。2011年贵州大学正式启动了“卓越工程师培养计划”，材料科学与工程专业成为试点专业。材料科学与工程是贵州大学传统优势和特色专业、贵州省示范专业、国家一类特色专业、国家专业综合改革试点专业，具有材料科学与工程一级学科博士学位和硕士学位授予权。要实现材料科学与工程卓越工程师的培养目标得通过相应的课程体系来完成，科学合理的课程体系是成功实现培养目标的主要载体，它能够培养学生具有良好的知识、能力和素质结构。本文对材料科学与工程卓越工程师培养计划中课程体系进行深入分析，总结了启动卓越工程师培养计划试点工作以来，材料科学与工程专业根据学校的办学定位和学科特点，利用与贵州省材料产业企业紧密合作的优势，积极开展优化专业课程体系工作。
一、材料科学与工程专业课程体系及实施的现状
贵州大学材料科学与工程专业目前的课程体系可以概括为“通识课程+通识拓展+学科大类+专业教育+个性课程+实践环节”的结构体系。多年来，我校材料科学与工程专业课程体系形式上发了一些变化，但多数课程都是延续了以前金属热处理专业的课程，理论教学内容无太大变化，知识体系相对稳定。教学方法与手段上除了增加了多媒体技术之外，理论教学过程与工程师培养尚存在差距。当前，由于高校普遍存在“重学历、重科研、轻教学”的现象，真正走上讲台为学生授课的老师趋于高学历、年轻化；真正有工程经验的教授却很少走上讲台，这很不适宜于工程师培养。而作为工科高校人才培养的重要环节方面――实践教学环节，材料科学与工程专业实践教学环节由校内工程训练和校外实习组成。其中校内专题实验是经过实践教学改革整合为单独的实验课程：《材料专题实验Ⅰ》、《材料专题实验Ⅱ》、《材料专题实验Ⅲ》。但多年来，由于学校的人才政策的原因，导致专业实验师资队伍严重不足，使其理论教学与实验教学总是存在脱节的现象，且实验内容简单，不系统，而学生对实验教学也不够重视。另外，在校外实习方面，材料科学与工程专业实习也存在一些问题，一是实习经费低，不利于实习的安排；二是由于企业存在安全和保密的问题，企业不愿意接收学生到现场实习。以上原因导致学生认识实习和生产实习都形同走马观花，以至于学生对实际工程缺少直接接触，对材料制备和检测技术认识不够深入，实习达不到应有效果。
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20世纪末，美国、英国、加拿大等国家联合签订“华盛顿协议”，此后“华盛顿协议”的影响力不断扩大，逐渐成为国际工程互认协议中体系相对最完整、权威性和国际化程度最高的协议[1]。为了加快与国际工程教育体系接轨，我国在2006年启动工程教育专业认证制度的研究和认证试点工作，在2013年成功申请成为“华盛顿协议”临时签约组织，并在2014年成立中国工程教育专业认证协会[2]。工程教育认证就是由教育部高等教育教学评估中心和中国工程教育专业认证协会联合发起的一项重要工作，目的是推进工程教育改革，提高工程教育质量，加强工程教育与行业企业的联系，增强工程人才培养对经济社会发展的适应性，进而促进工程教育的国际互认，提升工程教育的国际竞争力，这将对我国高等工程教育产生重要影响[3][4]。
2014-2016年，南京理工大学开展了材料科学与工程专业的工程教育认证工作，并顺利通过，以下将介绍我校在本科学生毕业要求方面开展的建设工作。
一、毕业要求标准
《工程教育认证标准》提出认证专业必须有明确、公开的毕业要求，毕业要支撑培养目标的实现，同时完全覆盖工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习等12项内容[5][6]。
结合我校材料科学与工程专业的发展历程和特点，学生应具备以下能力：
（1）能够将数学、自然科学、工程基A和专业知识用于解决复杂材料工程问题；
（2）能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献研究，识别、表达、分析复杂材料工程问题，以获得有效结论；
（3）能够设计针对复杂材料工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境因素；
（4）能够基于科学原理并采用科学方法对复杂材料工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论；
（5）能够针对复杂材料工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂材料工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；
（6）能够基于材料工程相关背景知识进行合理分析，评价材料科学与工程专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任；
（7）能够理解和评价针对复杂材料工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响；
（8）具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在材料工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任；
（9）能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员及责任人的角色；
（10）能够就复杂材料工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流；
（11）理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用；
（12）具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。
二、毕业要求达成的评价内容
我校材料科学与工程专业立足毕业要求，通过课堂教学和实践教学等方式对学生的各项能力进行培养；通过教师评价、教学委员会评价、毕业生和用人单位对达成要求的反馈信息等多种手段对毕业生能力达成度进行评估；根据反馈信息的综合分析，提出改进措施，对教学活动进行持续改进，持续提高毕业生的能力达成度。
对照标准，专业进行了详细的评价与实施，如表1所示。
三、毕业要求达成的评价机制
1.评价周期
专业会从三个方面对学生毕业要求的达成情况进行评估，分别是学院教学委员会对于毕业要求的达成评价、毕业生能力达成度的自我评价、用人单位对毕业要求达成度评价。学院教学委员会每两年对各课程满足毕业要求目标值情况进行评估，通常以学生二年级、四年级结束为评价年份；在学生二年级学习结束后评估中，主要评价课程对于毕业要求的达成情况，根据评估结果，找到各课程与目标值的差异，提出课程的改进措施；在学生学满四年毕业时，完成各项毕业要求指标的达成度评价，根据各项毕业要求达成度评价值，由此判定本届学生对于毕业要求的达成情况。
2.达成标准
毕业生在专业领域的表现是学校教学效果的真正体现，是对毕业生是否达到毕业要求的最好评估。学校对学生专业知识的教学活动实行学分制管理，要求本专业学生完成172个左右学分课程学习，教学效果采用百分制成绩及成绩等级方式考评。根据《南京理工大学授予学士学位的规定》，学生被授予学士学位的必要条件之一是：“学生修满本专业指导性培养计划规定的学分，学位课程平均学分绩点≥2.0。”因为2.0绩点对应于百分制成绩的68～71.5，即相当于68%及以上的满足度，因此将学生毕业要求达成目标值规定为毕业要求对应课程的目标值总和，视为本项指标完成。另外，根据每项毕业要求细化分为数个指标点以后，本项毕业要求的最后目标值为各分解后指标的目标值总和中最小者，即要求各指标点均应满足目标值总和才能视为本毕业要求的达成。
取以上12条能力达成度的最小值即为本专业学生的达成度，为0.682。依据“评价机制”的规定，本专业的合格标准为不小于0.68。由此可见，本专业学生的培养活动，对于毕业要求已经“达成”。
工程教育认证是一项全新而复杂的系统工程，专业必须有明确、公开的毕业要求，且能够支撑培养目标的达成。专业应通过评价证明毕业要求的达成，这就需要全面理解和不断提升关于工程教育认证问题的认识，全面而准确地贯彻落实中国工程教育认证协会制定的《工程教育认证标准》，以确保达成提高工程教育质量的根本目的，这将有助于提高高校人才培养质量，顺应国际工程教育发展潮流。
参考文献：
[1]王孙禺，赵自强，雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善――国际实质等效的认证制度建设十年回望[J].高等工程教育研究，2014（5）：23-34.
[2][6]顾晓薇，王青，邱景平，孙晓刚，刘婉婷，林宣.基于工程教育专业认证的采矿工程专业本科学生毕业要求建设[J].教育教学论坛，2015（47）：7-10.
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为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大，热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点，出现了原位合成技术，即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术，原位复合技术，定向氧化技术，熔体浸渍技术，反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点：简化工艺，降低材料成本，实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能，具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低，因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度，故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。
三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用
原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷，金属间化合物，金属间化合物/陶瓷复合材料等。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原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺，原位反应自生法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，在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解，对于原位反应自生法制备复合材料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原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对复合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采用原位反应自生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。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件，通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理，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。原位自生法可以制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。
原位反应自生工艺制备复合材料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，原位反应合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的实验课程教学内容，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，并使得学生对原位反应自生法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、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用
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物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程，该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强，不仅可对化学、化工、环境专业学生开设，也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步，高等学校不断深化教学改革，全面提高教学质量，对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况，以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践，重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节，发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题：
1.现行的教学计划中，无机化学相关课程以及后续一些专业课，与物理化学授课内容中有一些重复之处。
2.教材中抽象理论太多，造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉；加之内容多，课时量有限，老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。
3.与之配套的物理化学实验课，经常采用多个班级集中循环进行试验的模式，有时理论部分未讲授到，但实验课程因为循环时间到，又必须开始，即实验内容超前于理论教学的进度，或者理论课早已讲授完毕，而实验课程却推后进行，学生不能及时将理论和实验相联系，无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容，基本以验证基础理论为主，缺少综合性、设计性及性能测试试验，因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。
因此，需要积极推进课程体系改革，充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学，从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。
一、优化整合相关学科内容，打破学科壁垒，构建新的教学体系
对于我校材料科学与工程专业，按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划，其中包含的课程，如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课，它们都与物理化学课程密切相关，有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学，直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长，而这些课程总是不同的教师授课，教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流，经过几年的授课，发现同一知识点的简单重复难以避免。因此，建议课程组就这一现象，加强教师间的交流与合作，将这些课程的内容进行有效的整合，突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系，建立起适合于自己专业的有效课程体系，是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。
我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材，主要的授课内容包括热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡）和动力学部分（包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学），共56课学时，大学二年级上半年授课；而无机化学，同分析化学一起共48学时，无机部分主要讲授热化学（热力学第一定律）、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率；根据教学大纲的安排，胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时，在大学三年级下学期开展。通过几年授课，经老师观察和学生反映不难发现，以上所述这些课程，在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。
针对课程内容重复的问题，为了避免盲目浪费学时数，有效改善不同课程之间的重复授课，充分利用大学课堂掌握更多的知识，使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务，这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合，使每门课都有其侧重点，建议组建一个全新的教学体系，同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如，讲授无机化学课程时，建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授，而其他内容，如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授，物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间，又突出了重点，不仅使教学内容独立而完整，还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力，弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾，老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述；对于学生来说，仍然是掌握了整个物理化学的原理，而且更加坚实。
二、掌握专业知识框架，改革教学方法
通过对物理化学课堂的观察，发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感，大多数同学对这门课还是很有兴趣的，加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科，因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入，部分同学开始松懈，开始排斥这门课程，以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现，学生们在失去学习兴趣后，慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系，重点记忆关键结论，但大部分同学仍然做不到，不能掌握物理化学课程的知识框架，也没有选择性的记忆关键问题，总是被动地接受课堂上讲授的内容，甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密，逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的结论，也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中，注重课程之间的联系，通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程，及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中，帮助学生建立较完整的知识框架，不要迷失在盲目的理论推导中。
物理化学这门课理论性很强，内容较多而抽象，公式又多，学生接受很困难，这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学，激发学生的学习兴趣，常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如，举例高温下食物容易变质的问题，联系化学动力学的理论加以说明；讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时，例举合成氨工业中如何选择最佳温度；涉及讲授表面化学的理论时，可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象，或者小气泡、液滴、呈球形的现象，加以解释后，学生就会对表面性质有清晰的认识；讲授渗透压的时候，联系渗透压的作用，提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”？打吊瓶时为什么会感觉到疼痛？让学生带着问题听课，面对生活中各种现象去思考，多问几个为什么，自己到物理化学中去寻找答案，激发学生学习这门课程的兴趣，也就达到了提高教学质量的目的。
除此之外，在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式，以教师和学生为共同的教学主体，就某些共同关注的问题，在和谐的气氛中进行讨论，加强教师和学生之间的交流和沟通。课下，利用我校教务处网站的网络教学平台，与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等，与传统的课堂教学模式相比，它具有互动性、合作性、学术性的优势。
三、强化配套实验教学
实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力。
为了避免实验课程超前理论课程，建议在学习完物理化学相关理论后，及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分，如：配合表面现象，开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验；为了巩固反应速率反应章节的学习，开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时，也应鼓励学生根据所学理论，合理设计实验项目，开展综合性创新实验，增加设计研究型实验，根据设计实验的题目、要求等内容，让学生查阅相关资料，并利用学过的理论知识，选用相关的仪器、药品，分析实验中的难点和关键步骤等，自行完成实验内容、并上讲台讲授实验，以培养学生发现和解决问题的能力。
经过几年的探索和实践，我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果，促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。
参考文献：
[1]王彬.冶金与材料专业物理化学课程教学方法的探讨[J].教学研究，2013，（7）：60-61.
[2]孙春艳.化工专业物理化学课程教学改革与实践[J].广州化工，2013，41（18）：180-181.
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在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在高年级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常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样，所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高，力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢，烧结时间较长，但是烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺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制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。
二、常压烧结技术的原理和工程应用
