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材料科学与工程研究方向范文1
关键词：材料类专业；卓越工程师；本科；课程体系
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0237-03
高等院校的主要任务是根据国家科技与产业发展需求，培养服务于社会的专业人才。工程技术作为国民经济发展的一个重要支点，为现代社会创造了大量的物质财富。大量优秀工程技术人才的培养，是我国成为科技与产业大国的重要前提。截止2010年，我国开设工科专业的本科高校1003所，占本科高校总数的90%；接受高等工程教育的本科在校生达到371万人，研究生47万人。但与此同时，长期以来我国许多高校一直是以高水平研究型人才培养为目标，忽视工程技术人才的培养，这与我国大学生教育早已走下神坛，逐渐成为大众化教育的现状相脱节。为此，2010年起，国家教育部提出卓越工程师教育培养计划，旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量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。高校本科教育不再是为研究型人才培养服务，而要将为社会培养高水平、国际化、创新型工程技术人才培养作为己任，让学生学致以用、人尽其才[1，2]。同年，同济大学作为国内首批试点高校，开始实施“卓越人才”培养计划，积极致力于“卓越工程师”培养模式的实践与探索，并作为主要单位发起成立了“卓越人才培养合作高校”联盟。卓越工程师教育培养模式并不是否定研究型人才的培养，而是要求从适应国家发展需求出发，根据各高校自身特点和国家教育体系中所处位置确定合适的培养计划，分层次地培养包括研究型人才和工程技术人才在内的各种所需优秀人才。本科教学作为卓越工程师计划中的一个基座，肩负这两种人才培养的重任，这就要求我们从实际出发，根据学校自身特点和学生发展方向制定适合社会人才需求的专业课程体系，以满足优秀科技人才培养的需求。
一、材料类专业的沿革和课程体系现状
材料学科主要研究材料的组成、结构、工艺、性能及应用之间的相互作用规律，进而展开涵盖金属、无机非金属、高分子及复合材料等各类材料的科学级工程技术研究。材料科学研究是各种工程技术研究的基础和重要保证，在我国几乎所有的综合性大学中都开设了材料类的本科专业。1998年，教育部在本科专业引导性目录中提出了按材料科学与工程一级学科进行专业招生的思路，随后130余所高校针对教育部有关材料科学与工程专业人才的培养要求，相继开展了按材料科学与工程专业一级学科办学工作[3]。材料类专业涉及面很广，除了包含金属、无机非金属、高分子及复合材料等几个领域外，大量新材料的涌现和引用拓展，又为该专业带入了大量的知识面和研究方向。以一级学科开设本科专业，其优点在于可以拓宽学生的知识面和就业面，但也带来专业课程涉及面太多、学生对于每个专业领域无法深入等问题。因此，如何搞好材料类专业课程体系建设，让学生在对整个材料科学技术领域的基本理论知识有较好把握的同时，又能在某一领域学有专长，更好地适应国家科学与工程建设需要，就成为该专业教改建设中的一项重要任务[4，5]。从目前的各校材料类专业设置情况来看，大部分高校在坚持以材料科学与工程一级学科进行大专业方向进行专业教学的同时，也根据自身的特点开设了若干专业或专业方向，让学生选择某一专业方向领域进行深入学习。其专业方向设置较多的是以金属、无机非金属、高分子、复合材料等专业方向进行分类，也有以材料科学、材料工程、材料加工、功能材料、半导体材料、生态环境材料等多种形式进行分类。从其专业课程体系来看，一般都分为学科基础（平台）课程、专业课程和选修课程等几类，学科基础课程主要从材料科学的角度讲授材料科学的基础理论、材料组成―结构―性能关系、理化性能及其分析方法等；专业课程则包括深入介绍某一材料领域的科学理论和专业知识，而选修课程则可让学生有选择性地学习传统材料理论及工程技术、新材料领域专业理论及技术等几方面课程。表1列出了国内外部分高校材料类专业的专业课程分类和课程开设情况比较数据，从表中可以看出，根据高校的所处地位、培养目标和学生就业去向的差异，各校的专业课程体系设置有所不同。
对于一些“985工程”高校而言，其学生培养目标较注重材料科学研究领域，强调材料科学理论知识的传授，相关专业基础课程的学分占比较高，同时鼓励学生通过选修课程选择自己的侧重专业方向。就专业课程开设情况而言，首先是有关材料学科领域的专业基础或平台课程的数量占专业课程总数的三分之一左右，其次是与传统材料科学技术相关的课程，与新材料相关的专业课程占四分之一强左右。对于一些“211工程”院校而言，专业课程分类与前者相差并不大，专业基础或课程的占比稍大些；而在专业课程开设中，与传统材料相关的课程占比明显增多，新材料相关课程数量则有所减少。而对于一些普通高校来说，这种传统材料相关课程数高于新材料相关课程数的趋势尤为明显。这种课程设置的分布实际上与各类高校的学科定位以及毕业生未来主要服务方向相当，很大程度上满足了国家各层次人才培养的需求。与此同时，比较一些国外知名高校的材料类专业的课程设置情况，可以发现其介绍材料科学研究领域的专业基础类课程占据相当重的比例，明显高于国内高校；同时新材料相关课程的开设数也高于传统材料相关课程数，反映了欧美发达国家对新材料工业发展的偏重趋势。重专业基础教学有利于学生夯实专业基础，无论今后选择哪个主攻方向都容易上手。还有一个明显的特点是，国外高校的实验、实践类课程较多，有利于培养学生的动手、实践能力。
二、适应卓越工程师培养需求的专业课程体系建设
卓越工程师教育培养计划的提出，目的是面向工业界、面向未来培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，其培养层次包括本科、硕士研究生、博士研究生培养等几个层次，而本科生的培养为整个培养体系的基础。同济大学作为一所国家“985”、“211工程”建设的著名工科高校，为国家培养了大批工程建设急需的各类人才，同时也培养了一批高水平科学研究型人才。其材料学专业作为国家重点学科，经过多年发展成为包含无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料、建筑结构与功能材料等5个专业方向的大材料学科模式，形成了自己的一定特色。因此，面向卓越工程师培养模式的课程体系建设，需要根据自身特点和毕业生去向，提出适应本科―硕士―博士研究生教育一体化培养要求的本科生专业课程体系，以满足各种层次人才培养的需求。同济大学材料科学与工程学院自成立以来，培养了一大批国家急需的各类专业人才，其毕业生服务于国民经济各行各业。因此，本科专业课程体系的建设，也需通过分析其毕业生去向，把握自己的定位，以适应人才培养的需求。相比较于国内普通高校材料专业的本科毕业生就业去向[6]，同济大学作为“985”和“211工程”高校，其材料科学与工程专业的本科生毕业去向呈现明显的特点，一是出国深造和攻读硕士研究生的比例相当高，近三年，其数量占学生总量的50%～60%；二是服务于汽车、生物、电子信息及其他工业制造领域的学生数量相当多。即使在服务于传统材料相关领域的学生中，由于近年来90%以上的就业学生都选择留在上海等特大城市工作，而传统的硅酸盐等传统材料工业因城市规划等因素逐渐调整出这些特大城市，因此他们也主要服务于传统材料应用企业而非制造企业。表2列出了资料统计的国内9所高校材料类专业本科生近几年毕业去向[7]与同济大学材料科学与工程专业近三年本科生毕业去向的对比数据，从中可看出高校种类和地域的鲜明特色。而在后端的同济大学硕士研究生毕业去向中（表3），20%左右学生服务于传统材料相关企业，5%～10%左右学生选择继续深造，其余大部分就业于新材料相关等其他工业领域。如果综合考虑其本科―硕士―博士整个教育体系的就业情况，可以发现其90%以上的学生最终服务于工程技术领域，少部分学生最终从事教学与科学研究，这与卓越工程师计划的培养目标相一致。
材料类专业的本科教学建设应该结合上述毕业生去向特点，按照课程体系既能满足大批学生继续深造的要求，又要满足能直接服务于新材料和传统材料应用相关行业、材料制造等多种行业的需求，建设材料科学研究和工程技术教育有机衔接，传统材料与新材料课程教学相平衡，材料制造和应用教学相结合的本科课程体系。在整个本科课程体系中，学科基础课程应该是本科教学的一个重要内容，它可以向学生传授材料科学领域所需的基础知识，打破无机非金属材料与金属材料、高分子材料的传统界限，从大材料的角度让学生掌握材料科学与工程技术研究的必备知识，也适应现代科技应用中材料复合的大趋势。而在专业课程设置中，其课程体系的设置应能满足学生未来去向的要求，因此其必修、限修、选修课程模块应有不同的偏向。专业方向课程应该体现材料学科各专业方向的教学特点，深入介绍材料学及各专业方向的专业知识，包括金属、无机非金属、高分子与复合材料等方向的相关专业理论知识、制备技术、性能与应用等方面的课程介绍，让学生有选择性地选择某一专业方向深入学习。专业限选课程则主要针对学生的兴趣爱好，分别从科学与工程技术各领域分类介绍相关专业课程，以对接本科毕业生升学和就业的两大出口。在材料科学领域的课程设置中，可以面向希望继续研究生阶段教育的同学，更多地从科学角度进行专业教学，通过增加专业理论类课程的开设数提高学生对材料科学领域的把握和素养，有些工程类的课程可以在研究生阶段继续讲授。而在材料工程技术领域的课程设置中，则根据工程师培养的要求，着重介绍工程技术领域的课程；在具体课程设置中，应根据学生未来去向的特点，在掌握传统材料制备工艺技术必要知识的前提下，更多地从材料性能与应用出发，介绍现代无机材料在各行各业的应用技术，以满足学生在多种工程技术领域，从事材料应用相关技术工作的就业现状要求。与此同时，在专业方向课程模块中增加跨专业方向选修课程的开设，鼓励学生提高对材料学科其他专业方向的了解。选修课程的设置则更多地从学生兴趣出发，针对现代科学技术发展与学生就业兴趣，分别从现代材料制备新技术、新材料、纳米科技、生物技术、信息电子、汽车与交通产业、化工制造、现代科技管理等角度开设选修课程，适当增加新材料相关课程的比例。同时可以开设一门实践应用型课程，邀请一些科学研究领域或工程技术领域的专家、技术人员以讲座形式介绍材料科学与技术领域的最新发展，让学生把握材料科技发展的脉搏。
通过学科基础课程、专业方向课程、专业选修课程等的设置，不同类别课程之间相互支持，在扎实材料学科专业基础知识的前提下，通过分类限选科学研究类或工程技术类专业课程与学生未来发展方向相适应，通过专业选修课程及跨专业方向课程扩宽专业视野而各有所侧重，建立同时适应未来工程师或研究生培养的材料类专业本科课程体系，以满足不同类型、不同层次人才培养的需求。
三、结论
具有创新性、国际性视野的卓越工程师培养体系建立是使我国由教育大国向工程技术大国转变的一个关键，作为整个卓越工程师培养中的基础环节，材料类专业课程的设置必须在适应学校自身特点和学生就业去向的情况下制订特色鲜明的、本科―硕士―博士研究生课程设置有机统一的本科专业课程体系，以优秀工程型技术人才培养为主线，突出材料应用技术教育，同时兼顾材料科学研究类人才的培养需求，更好地为我国科学与工程技术发展输送各种优秀人才。
参考文献：
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材料科学与工程研究方向范文2
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作者简介：
材料科学与工程研究方向范文3
关键词：材料制备与加工 创新人才培养 教学改革
中图分类号：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.113
1 前言
“应用型本科人才培养”是近年来我国高等教育领域提出的一个新概念[1]，其人才培养紧跟当地的经济建设和社会发展需要，积极了解和掌握当地市场需求，坚持服务区域社会经济发展，努力探索培养具有创新精神的高水平应用型人才。
上海及长三角地区是我国经济最发达的地区，大量的加工制造、贸易行业在此生根和发展，随着2013年9月29日中国（上海）自由贸易试验区的挂牌成立，上海吸引了全世界关注的目光，它是打造中国经济升级版的重要引擎。作为为这一经济快速发展区域培养和输送本科人才的地方高校，要追上经济改革的步伐，培养具有创新能力的应用型人才必须拥有良好国际视野、在突出实践和思维能力的基础上应具备良好的创新能力[2]。
本文以上海应用技术学院材料科学与工程专业材料制备与加工方向人才培养过程为例，就该人才培养模式下的师资队伍建设、理论课程体系构建、专业实践与创新能力培养模式进行分析与探索，以实现人才培养与区域经济发展良好的对接。
2 以培养创新型应用型人才为目标，构建材料制备与加工人才培养体系
对于以教学型为主导的应用型本科学校，我们在材料科学与工程专业下依照其学科发展的特点进行分类，下设金属材料、高分子材料、无机非金属材料三个专业方向，依照我校的人才培养目标定位 “具有创新精神和实践能力的、具有国际视野的、卓越一线工程师为主的高层次应用技术人才”。其人才培养计划分两大模块：大一、大二的通识教育和大三、大四的专门化教育。差别化的教育主要在大三、大四，人才培养依据方向进行实施。多年来，面向全国招收录取的大学生就业主要分布在上海及长三角区域，行业对毕业生的学历层次、人文素养、国际视野、创新能力要求越来越高。
经过对武汉理工大学、常州大学等多方调研及广泛讨论和听取意见，发现材料科学与工程专业下设置的方向各异，但作为材料的制备和加工、组织和性能的研究思路和检测方法很多是相通的。由此在材料科学与工程专业人才培养上进行了改革，尝试设置了材料制备与加工专业方向（所在班级简称创新班），在培养计划的课程体系设置上淡化专业的学科方向性，强调“厚基础、重应用”的通识教育理念，以各种材料的制备与加工工艺、检测学习为核心，增加实践模块的比重，使得实践教学环节占总学时达到40%、学分占总学分的24%左右。强化创新班的理论基础课程教学，改革理论教学和实践教学方法，实施兴趣引导型的差别化人才培养模式，着力打造重基础、强能力的高水平应用技术人才。
3 加强师资队伍建设，探索课堂教学方法与内涵，切实提高教学质量
要实现以各种材料的制备与加工工艺见长的教育教学，首先要在师资队伍建设、课堂教学上进行教学内容、方法与教学手段的改革，切实提高教学质量。我院近几年引进了大批青年教师，大多具备第一学历为985、211的高校背景，学历高，专门化的学科背景好，在学校里承担大量的科研任务，但在企业工程实践能力等方面却有着一定的差距，若不熟悉材料的企业生产行为就只能在课堂教学上照本宣科，对各种材料的制备与加工工艺、设备等课程内容的理解就会肤浅，课堂教学效果大打折扣。为此，学校开始推行青年教师企业实践的培养激励机制，学校给予相关的优惠政策，我院已经有多位青年教师在校期间有一年时间以上赴企业锻炼。选择具有企业锻炼背景的老师为材料制备与加工方向的学生授课，理解深刻有自信，能够切实将内容讲清楚，更贴近行业的发展需要。
当前教改研究[1、2、3]的重心都将创新性本科人才培养放在实践教学改革上。而理论课堂的教学改革与实践课程的改革是相互相承，互相促进的。大学里百多名学生聚集一堂的大班化教学、满堂灌的课堂教学模式只能适用于大一大二。专门化教育阶段更适合于小班化教学。创新班的课堂教学将走访企业与课堂讨论引进来，形成有坡度的架构，有意识地培养学生独立思考和自主学习的意识、习惯和能力。并且将教授们开设短学时“前沿、应用型”创新课程纳入其中，开设班容量为30名学生左右的创新班，将国内材料行业生产、学科前沿的发展水平以及高校材料学科的错位人才培养等信息传递给学生，以提问、建议、讨论和思考得的方式和学生们实现良性互动，极大地激发了学生们自主学习的热情。
4 创新实践教学模式，培养大学生主动学习与实践的能力
针对创新实践模式，提升大学生的主动学习与实践能力，国外一些应用型大学的做法值得借鉴[2]：德国一些大学“企业主导型”的实践教学模式，采用实践―理论―再实践―再理论的循环教学模式，充分利用社会条件和力量办学，及时跟踪行业技术发展，在解决问题和决策时不仅要考虑技术问题，还要考虑市场情况、经济效益和各种人际关系，同时还能体验实际工作的压力，使学生得到全方位的锻炼。学院在材料制备与加工方向的实践教学模式创新上则借鉴了美国一些学校的做法，如在《材料科学综合实验》中采用项目教学法，即根据实际项目，将学生组成若干小组，由各学科教师（教师的学科背景各异，从金属到无机、从晶体生长到能源，甚至高分子材料）指导，每组学生需合作完成项目。由于学生注重的是材料制备与加工工艺，其结果既强化了学生在金属材料、无机非金属材料等领域的理论基础知识、专业技术能力和主动学习与实践的能力，团队科研合作能力也得到极大提升。此外，尝试《材料科学综合实验》3周与毕业论文贯通，实行导师制。该班学生优先配备学院的最好师资，教授、博士副教授优先和同学们做双向选择，同学们可以较早地介入到老师的科研中。进行差别化指导，不仅有助于本科生选择自己喜欢的研究方向，同时这些教授们也成为了学生们成功迈入研究生行列的有力推动者。
5 多方面着力，彰显差别化的优秀人才培养模式
材料制备与加工方向在人才培养过程中，对于低年级学生，积极引导其参观在上海开展的各种大型高科技、行业的展览会（如上海国际冶金工业展览会，2013上海新材料展等），围绕着材料的制备与观察开展“一叶一菩提，微观看世界”的材料显微摄影大赛等，感受材料的魅力，加深对材料世界的认识和热爱。在高年级学生中，引导学生参加上海市新材料创意大赛；考察主动实践过程中收获的新思路和新创意；开放专业实验室，为学生们提供科技创新的场地，组织开展校内金相技能竞赛，学生们自愿报名，积极性高，利用课余时间在实验室不断练习。比赛考察学生们对材料样品制备-腐蚀、显微组织观察等环节的熟练程度，从中选拔优秀学生参加全国性的金相技能大赛。到目前已经举办了两届，已有9人次获奖，学生们也因此扩大了对外交往，收获了自信。在大三优秀的学生当中选拔部分学生进行海外短期游学（赴匹茨堡大学学习），开拓学生们的国际视野，学生们回来后举办英语沙龙与低年级的学生分享海外学习生活的点滴，获益匪浅。在大四第一学期，由学生们主动邀请、学院大力支持的好老师为同学们开设《材料科学基础》课程考研辅导班，考研率及录取率逐年上升。多方面着力，激发同学们的各方面兴趣，扩大了学生公众参与度，彰显差别化的优秀人才培养模式，为大学生提升发展空间、更好地服务社会打下了良好的基础。
6 结束语
材料制备与加工已经连续试行了三届，在实践教学模式的创新、多渠道彰显个性化的人才培养等方面做出了有益的尝试，口碑相传，受到学生们的欢迎。在学院各专业毕业生中，就业率始终保持第一，有相当一批学生获得了继续深造的空间。当然，在创新班人才培养过程中如何更好地获得企业的认同度，还有很多的工作要做。另外，大学生的课外科技实践活动、辅导班等兴趣驱动是根本，师资队伍是抓手，实验室开放是基石。只有这几项工作落到实处，材料制备与加工方向的人才培养才有可持续性，才能达到应有的培养效果。
参考文献：
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作者简介：陈惠芬，副教授，上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海 201418
王占勇，上海应用技术学院材料科学与工程学院，上海 201418
材料科学与工程研究方向范文4
关键词：科研成果；创新实验；教学体系；教学成果
中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）19-0274-02
一、引言
材料科学与工程专业是一门以实验为基础的学科。材料专业的实验教学多以验证型实验为主，学生严格按照实验指导书进行实验，难以激发学生的兴趣及创新性思维。科研过程具有探索创新性，而科研成果又具有前沿性，所以高校人才培养中，应该利用科研来促进教学，尤其是实践教学。将科研中最新的理论及技术，转变为适合实践教学的知识及技能，在教学中可以有针对性地培养学生的科研意识及能力，从而将科研促进实践教学，成为提高学生创新能力与实践能力的有效途径。作者针对哈尔滨工程大学材料学科服务于船舶及海洋研究的特点，结合实验中心设备及人员条件特征，建立了以科研促进开放型材料创新实验的教学体系。
二、实验项目的开发
（一）实验项目的调查研究
哈尔滨工程大学材料学研究以船舶与海洋应用方向研究为主，其他研究为辅，主要研究领域包括超轻材料与表面技术、海洋先进材料、高性能金属材料、表界面科学与技术、海洋工程金属材料、微纳新材料及生物医用材料与工程等，涉及船舶及海洋用材料的开发、性能及应用等方方面面。目前材料实验教学中心拥有材料科学基础、材料测试、材料计算、材料物理、材料制备及表面工程技术实验室，所有实验室面向全校开放，充分满足教学及科研的需求。
通过学习国内外大学在学生创新实践以及综合能力培养方面的成果经验，并研究其实验内容、实验方法及实验手段，结合我校材料学科研究内容及发展方向和实验中心自身情况，将科研中具有前沿性、创新性、实用性及可行性的内容，引入到材料创新实验中来。由学生根据兴趣自主选题，自主完成实验方案及过程设计，并自主完成实验过程及实验总结报告，指导教师只起到辅助、协调和技术监督的作用。实验成果可以以报告及实物等多种形式给出，为大学生取得科技成果及发表科技论文提供实践依据，从而将科研引入到教学，实现实验课程的开放性及创新性。
（二）实验项目基本情况
实验中心与各研究所合作把教师最新科研成果引入实验项目中作为实验素材。结合实验人员的专业水平，提炼、选择相适应的理论和成果，规划设定出实验的方向和内容。学生以自由组合的5―7人项目组来完成项目。项目组将采用合适的材料科学与工程模型，通过比较研究材料设计、加工及性能之间的关系提高学生对材料科学的理解，培养学生工程创新及科研业务水平。每个项目组由实验中心指派指导教师一人，实践指导将通过口头交流、研讨会以及多媒体交流等方式完成。
考虑到学生已经具备材料科学基础知识及基本的加工、计算、分析测试知识，并进行过基本的材料实验技能训练，实验项目设定应具备模拟计算、加工以及分析测试等多个材料科学研究手段。但根据实际情况，只要设计有理有据、实验真实可信、过程完整，允许实验结果不够理想。结合学校材料学科研究方向，制定了几种实验项目，其中实验项目应根据最新的科研成果、具体实验室资源及科研方向，进行及时的调整。下面列出了其中五种实验项目：（1）“淬火钢回火转变的电阻及组织研究”，采用目前研究的发动机用淬火钢，对其回火^程中的组织转变及电阻变化过程进行建模并利用热力学软件进行模拟，同时对试样进行淬火及回火处理，并对回火后的组织、物相及电阻进行分析，结合模拟结果，研究淬火钢回火转变的电阻及组织转变；（2）“结构材料失效的预测及分析”，以目前研究的船用结构钢为研究对象，首先对钢材失效分析的基本路径进行规划，然后通过实验对宏观断口、微观断口及夹杂进行分析，同时通过建模，利用有限元软件对钢材的失效过程进行模拟，最后结合测试及模拟结果，实现对结构材料的失效进行预测及分析；（3）“材料盐雾腐蚀及防护研究”，针对船用铝合金容易受海水腐蚀使材料失效的特点，以船用铝合金为研究对象，建立材料盐雾腐蚀过程模型，通过正交试验对材料进行盐雾腐蚀试验，然后对腐蚀后的材料进行表面形貌、失重及腐蚀类型等分析，结合盐雾腐蚀模型，研究材料的盐雾腐蚀过程，同时给出防护措施；（4）“镍基合金涂层的制备及性能分析”，针对镍基合金涂层具有耐磨及耐冲蚀等特征，利用激光表面熔覆方法在不锈钢表面制备镍基合金涂层，并对涂层进行热处理，研究涂层的显微组织、表面化学成分及相组成，并分析涂层的摩擦磨损性能及冲蚀性能；（5）“镁合金固溶及时效组织与性能研究”，以生物医用镁合金为研究背景，设计具有生物相容性的镁合金，并熔炼所设计的镁合金，同时对合金进行轧制及热处理，研究合金的显微组织、物相、力学性能、生物相容性及生物降解性能。
以上项目设计均考虑到时间和资源限制，项目尽量避免采用超出实验室能力的材料、加工以及测试方法，所有实验能够在实验中心完成。项目涉及文献调研、计划、实施、报告等比较全面的研究内容。同时，要求学生在进行实验前，必须提供包括详尽的实验计划的可行性报告，由指导教师批准后方可开始实验。项目组在实验过程中进行不少于两次阶段性报告会，其中一次为英文报告会，报告会主要针对实验进展、最初实验设计的合理性与调整思路。要求有多媒体汇报并且小组成员应轮流担任汇报人，最终须有结题报告及汇报。通过完成实验项目的形式，使学生对材料学专业基础知识有了更深入的理解，同时提高科研水平及创新能力。同时，实验与大学生科技创新体系互动，实验室完全对学生开放，允许学生把创新中的成果作进一步的深入实验，或把实验研究项目列入到大学生创新项目中。
三、科研成果引入到材料创新实验的成效及思考
材料学专业，将教师在科研中的成果引入到大学生创新实验教学中。材料创新实验项目的选题基本来源于教师的科学研究和技术开发项目，结合了学校研究方向上的优势，创新性和专业性更强，全面培养学生的材料学研究基本技能及手段。学生通过材料创新实验的训练，研究能力和独立思考能力明显提高。材料创新实验项目取得了许多科研成果，有些实验项目参加了校级、省级的科研创新大赛，并取得优异的成绩，有的实验项目（例如“镍基合金涂层的制备及性能分析”）甚至发表了学术论文，培养了学生的科研能力和科研信念，这些为学生今后从事科研工作打下了坚实的基础。
材料新实验将传统单一、验证性实验转变为综合的创新性实验，并且对实验内容、手段和条件进行了更新，也取得了一定成果，但目前材料创新实验还存在一定的不足，具体表现在：一方面，实验教学中心虽然对学生全面开放，但实验设备和人员资源毕竟有限，使学生一些更好的想法受到限制；另一方面，对于本科生来说，由于受到专业基本知识的限制，不能够更深入地了解一些正在研究的课题，使实验项目的选择受到限制。针对以上问题，实验中心准备加强与学院各研究所及理论课教师之间的联系，通过开放研究所实验设备，以及研究人员进行专题讲座或介入指导学生实验的方式来进行教学，建立实验中心与研究所合作的方式，如果可能，可以通过建立跨学科的方式，加强学生对实验项目的理解，同时使材料创新实验达到真正的全面开放，更好地为学生服务。
四、结束语
以科研为背景，将教师的科研项目引入到材料创新实验教学中，结合学校资源，制定合理的实验项目，并指导学生完成实验内容，通过实验过程，培养学生综合运用知识的能力及勇于探索的开拓精神，优化实验教学内容的同时，也为建设高质量实验教学等方面起到积极的推动作用。在实践教学过程中，还需要进一步探索和总结，通过多种形式把最新的科研成果引入到实验教学中，使材料创新实验获得更好的成效，进而提高实验教学质量及培养更优秀的创新型人才。
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Use the Scientific Research to Improve Establishment of the Materials Innovation Practice Teaching System
ZHANG Xu-ming，GE Deng-yu，CHANG Yun-peng，DING Ming-hui，HOU Le-gan，NIU Zhong-yi
（College of Material Science and Chemistry Engineering，Harbin Engineering University，Harbin，
Heilongjiang 150001，China）
材料科学与工程研究方向范文5
化学工程与材料学科相互支撑发展的这种态势导致了新兴交叉学科——“材料化学工程”的诞生。它是将传统化学工程与材料学科交叉融合，以化学工程为基础和手段，面向生物材料、高分子材料和无机材料制备及应用的一个新兴学科。它既是化学工程学科内涵的拓展和应用领域的外延，也是学科间的交叉渗透，符合当今社会的需求和学科发展的必然规律。材料化学工程学科的内涵主要表现在两个方面：一是应用化学工程的理论与方法对材料生产与加工过程进行系统的研究，其目的在于在材料高性能化的同时，最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗和环境污染，实现材料制备的高质量、低成本、环境友好和可循环再生利用；二是利用新材料，如新型催化材料、分离材料等发展新型高效的化工技术与理论，形成新的流程工艺和集成技术。
2材料化学工程二级学科发展现状
近十年来，材料化学工程学科作为化学工程和材料科学与工程领域的新增长点，发展迅速。目前，国内外一些大学的化工学院或材料学院均出现了材料化工的研究领域，有的大学(如大连理工大学化工学院)甚至出现了专门的“材料化工”系等人才培养和科研机构。材料化工的交叉研究已经展示出了良好的发展前景，近年来我国在该领域取得了包括国家技术发明一等奖在内的一系列重大研究成果。2005年7月，南京工业大学经国家教育部批准，成立“省部共建材料化学工程教育部重点实验室”；2006年5月在南京召开了第一届材料化学工程大会，大会总结了国内外材料化学工程的研究进展，明确了我国材料化学工程进一步发展的方向和重点。2007年10月国家科技部正式批准建设“材料化学工程国家重点实验室”。基于化学工程和材料学科的交叉融合，国内多所重点院校开始在“化学工程与技术”及“材料科学与工程”一级学科下设置“材料化学工程”二级学科。2002年，南京工业大学首先在化学工程与技术一级学科下设立“材料化学工程”二级学科。随后，天津大学、华东理工大学等知名高校开始设立“材料化学工程”二级学科。据初步调研，已经有11所重点大学设立材料化学工程，如表1所示。该学科的设置，有力地促进了“化学工程与技术”与“材料科学与工程”一级学科的交叉和融合，有利于材料化工领域交叉型人才的培养和学科建设。
3材料化学工程二级学科的建设对策
3.1重新定位“材料化工”学术硕士培养目标的定位
“材料化工”学术硕士的培养定位以工程为主，理工结合，既要考虑到与化学、化工、材料学的学科交叉以及与生物、环境等学科的渗透，又结合地方经济和社会产业发展的需求，培养符合现代科技发展趋势和地方产业要求的素质高、专业宽、基础厚、能力强、具有创新精神和实践能力、工程和工艺结合、理工结合的高素质复合型专业人才。
3.2构建“材料化工”学术硕士学位课程体系
在“材料化工”学术硕士人才培养的课程体系中强化两个方面，一是开发新材料为基础的化工单元技术与理论，二是用化学工程的理论与方法指导开发材料制备技术，因此，设立与之相适应的学位基础课和学位必修课程体系，而学位选修课紧密结合地方产业发展，突出特色。在理论课程的教学中，逐步借鉴或采用国际一流大学的教材、教学内容和教学手段，努力提高教学质量。
3.3打造“材料化工”学术硕士点的师资队伍
引进具有企业背景的高级工程技术人员和国外学习进修经历的教师，发挥他们丰富的企业工作经验和国外人才培养经历。聘请相关企业具有工程师以上职称的人员担任兼职教师，给学生讲授理论联系实际内容较多的工程设计类课程，突出应用型人才的培养，丰富课堂教学内容。另外，有计划、有目的地选派高学历、高职称的教师到企业挂职锻炼或国外进修，进一步提高他们的企业工作经验和国外学习经历。
3.4建立“材料化工”学术硕士的教学管理体制
一是围绕研究生课题的研究方向，理论教学不再单独突出“化学工程与技术”和“材料科学与工程”，而是强化交叉性和相互渗透性，再结合科学研究，既满足了“材料”“化工”交叉与渗透的理论教学的要求，又可让理论来支撑科研的深入开展；二是科学研究中强化理论基础，构建解决科学问题的理论体系。研究生采用化学工程的理论与方法开发材料制备技术，同时也运用在开发新材料为基础的化工单元技术与理论解决相应的科学研究的关键技术问题。这种体制强化了“材料”“化工”交叉与渗透性的理论教学，同时也促进了科学研究，建立了既增强研究生理论学历，又培养了学生科研能力的教学管理模式。
4结论
材料科学与工程研究方向范文6
关键词：材料类 “学科-专业”一体化 学科交叉 创新能力
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0121-03
学科是依据一定的教学理论组织起来的科学基础知识的体系，即根据学问的性质而界定的知识集合；而专业是指高等学校根据社会分工需要而划分的学业门类，同时，专业是课程的一种组织形式，即“专门从事某一行业的社会实践活动所需要的知识集合”。学科与专业建设是高等学校建设的两个最主要方面。学科建设为专业建设提供支撑，专业建设为学科建设提供动力，两者在本质上相互作用、相互依赖[1-3]。 因此，探索“学科-专业”一体化建设具有重要意义。
在我国，以学科发展支持本科专业的研究和实践起步较晚。20世纪末期，国家启动了以学科建设为核心的“211工程”和“985工程”建设。此后，为适应经济与社会发展对创新人才的需求，高校开始注重教学与科研并重，“学科-专业”一体化建设的理念开始兴起并逐渐施行。专业建设方面，近年来国家也加大了对本科教育改革的力度，实施高等学校教育教学质量工程，启动了学科专业质量评估、国家级精品课程、本科教学工作水平评估等工作。在此背景下，全国高等学校对在以学科建设促进专业建设方面进行了一系列的理论研究和实践探索。谭荣波[4]对“学科”与“专业”的关系进行了辨析；郭必裕[5]对“学科”与“专业”建设两张皮的问题进行了研究；杜卫等人[6]对新建地方院校学科专业一体化建设进行了初步研究；曾冬梅等人[7]提出高校“学科-专业”一体化建设的学术组织系统建设的设想；陈琳等人[2]提出了基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究。
材料学科[8]是一个科技含量高、学科范围广、技术密集、应用性强的实践学科，主要研究材料制备工艺、结构、性质及服役行为。随着科技发展，材料学科已呈现相互交叉综合发展趋势。在深化材料学科交叉和探索“学科-专业”一体化建设方面，杜庆洋等人[9]研究了适应创新人才培养的材料学科教学科研一体化实验平台建设；武昭妤[8]对材料学科应用型人才培养方案与进阶式培养模式结合实践探索。
综合分析上述研究现状可知，在“学科―专业”一体化建设方面主要存在如下问题。
（1）“学科-专业”一体化建设的系统构成、动力机制和实践评价机制研究尚不完善。目前对学科建设和专业建设的研究主要着眼于学科建设或专业建设的管理方面，缺少对学科建设与专业建设协调的系统构成、动力机制、实践评价机制等研究；“学科-专业”一体化建设研究还处于初级阶段，缺乏对具体学科与专业一体化建设的实证分析，难以形成能有效指导学科专业一体化建设的理论，从而影响到学科建设与专业建设的融合发展。
（2）材料“学科-专业”存在“两张皮”现象，不利于深化材料学科交叉。目前材料类专业实践教学过程中，学科建设和专业建设子系统常常被割裂开，而且由于观念、制度和政策等原因，高校和教师经常过分重视学科而忽视专业建设，致使两者失衡从而产生“两张皮”现象[2]，难以将学科建设成果转化为优势教学资源以提高专业教学水平，不易发挥学科与专业之间的协同效应。
因此，研究材料“学科-专业”一体化建设的系统构成及内在关系，构建学科与专业协同演化模式，加强实践，将会促进二者的协同发展。
1 材料类“学科-专业”一体化建设模式设计
长安大学材料科学与工程学院（以下简称学院）拥有材料科学与工程等4个本科专业、2个专业方向和“交通铺面材料教育部工程研究中心”等学科发展平台，急需深化材料学科交叉，以更好促进学科和专业建设。为了强化本科教学地位、优化本科教学模式、促进教学与科研相互融合、培养有创新和实践能力的高素质本科人才、提升专业办学水平和竞争力，以长安大学材料科学与工程学院为例，提出材料类“学科-专业”一体化建设模式及设计方案。
1.1 合理设置教学、科研机构，加强学科与专业的相互支撑
结合长安大学现有材料学科和专业，紧扣学科交叉，合理设置与管理教学、科研机构，加强学科研究与专业建设的相互支撑，提出适合长安大学的材料“学科-专业”一体化建设模式。
1.2 平衡教学、科研资源，统筹资源平台有效支持一体化建设
平衡教学资源和科研资源，协调教学团队与科研团队，成立实验中心，让科研资源为本科教学服务，探求资源平台为“学科-专业”一体化建设提供支持的有效途径。
1.3 加强制度管理与政策保障，完善一体化建设的评价机制
构建合理的领导组织体系和良好的政策平台，形成开放的管理模式，促进高水平师资队伍建设，实施教师管理绩效制，进一步凝练学科方向，形成良叉协调发展，实施人才培养模式改革，并将通过实施系别调整、成立研究所和设置实验教学中心等措施，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。
2 材料类“学科-专业”一体化建设实践探索
以长安大学材料科学与工程学院为例，结合学院实际情况，进行了“学科-专业”一体化建设实践探索。
2.1 调整系别，加强专业学科交叉
根据教育部本科专业名称设置，通过对国内知名材料学院的调研，结合本科专业名称和学院发展现状，紧扣学科交叉，经学院党政联席会讨论通过，学院于2016年1月对本科教学机构进行优化调整，将原来5个教学系调整为4个教学系，分别为材料科学与工程系（含道路材料工程和能源与电子材料两个专业方向）、材料成型及控制工程系、无机非金属材料工程系和高分子材料与工程系。系别调整前后变化情况如图1所示。调整后，每个教学系设置专业负责人1名，主要负责安排和管理该系的本科教学，实行学院领导班子联系各系制度，院领导负责联系一个系，明确相关责任和任务。
2.2 成立研究所，以学科发展促进专业建设
为加强学科建设，提高学院科研水平，争取更多科研增量，结合学院研究发展方向和教师科研方向，学院于2016年1月成立“材料应用科学与技术研究所”等共9个研究所，每个研究所由5～15位教师组成，研究所成员可跨系组合，促进了研究方向和学科交叉。新成立的9研究所提现了学院的学科特色，同时有力地支撑了学院相应的二级学科点建设和发展，应满足了学院整体学科布局。每个研究所设置所长1名，负责研究所的建设、管理，组织研究所考核与分配；实行学院领导班子分管研究所制度和学科负责人制度，同时对应负责管理建设材料学位点的相应二级学科。
2.3 设置实验中心，探索“学科-专业”一体化建设
结合学院教学场所和设备分散的特点，根据学院实验教学的需求，于2016年4月建设成立了实验中心。该中心由无机非金属材料实验室、材料分析测试实验室等共计7个实验室组成，主要承担本科生实验教学，兼顾学院科学研究需要。实验中心人员由学院实验室编制教师组成，该类教师不参加研究所设置，实验中心教师单独考核。设置实验中心主任1名、副主任2名，负责实验中心的运行和管理；学院所有实验设备归口到实验中心管理，实验教学所需设备由实验中心统一安排，全面实行网上预约制度。
通过设置实验中心，实现了教学资源和科研资源的平衡、教学团队与科研团队的协调，让全院资源统一化管理、让科研资源为本科教学服务，提高了学院平台资源的利用率和开放度，初步实现了“学科-专业”一体化建设。
2.4 加强“学科一专业”一体化建设的制度管理与政策保障
结合学校综合改革方案和人事绩效改革，根据学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设与改革，按照教学、科研、实验室和行政分别制定相应的管理制度。同时，为满足学校绩效考核的要求，争取更多绩效增量，增强教师的团队意识和忧患意识，业绩考核将实行对团队进行考核模式；业绩考核将分解到研究所、实验中心和学院行政，分别进行考核，实行多劳多得。学院正在制定相关绩效考核政策进行保障。
2.5 其它实践探索
根据学院实际情况，结合材料类“学科-专业”一体化建设需要，还从如下几方面进行了实践探索。
（1）结合长安大学现有材料学科特点，加强学科子系统建设，如学术梯队、带头人、研究基地、学位点、学科管理制度等。
（2）结合已有成果，加强专业子系统建设，如：师资队伍、人才培养目标、实验室与实习基地、教材、教学手段与方法，教学管理制度等。
（3）结合材料类大类招生政策、教师评价模式、学科与专业评估指标，制定2016大类招生本科培养方案，完善“学科-专业”一体化建设的评价机制。
（4）通过打通学科交叉壁垒，继续推行“班导师制”“学术导师制”“拔尖创新人才培养制度”等多种创新型人才培养模式改革。
3 结语
以长安大学材料科学与工程学院为例，围绕该院学科和专业交叉，通过一体化建设顶层设计和学院系所调整、研究所设置、实验中心设置等一系列可见的“学科-专业”一体化建设实践探索，对材料类“学科-专业”一体化建设进行了研究与实践。此外还根据学院实际情况和一体化建设需要，加强了学科子系统建设、专业子系统建设、大类招生本科培养方案制定、相关管理制度及绩效考核政策制定等。通过多方面改革，继续稳步推进材料类创新型人才培养模式改革，以期在“大众创业、万众创新”国家战略指引下，加强大学生创新能力培养，提高大学生创新能力。学院相关“学科-专业”一体化建设正在实践与探索之中，对该院材料类创新型人才培养的促进作用已初步显现，对其它高校材料类“学科-专业”一体化建设也具有参考价值。
参考文献
[1]唐纪良.“学科-专业”一体化建设：动因与路径――“学科-专业”一体化建设研究之二[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008，30（3）：125-129.
[2]陈琳，龚秀敏.基于协同理论的应用型大学学科、专业一体化建设研究[J].郑州师范教育，2013，2（3）：22-26.
[3]赵金锋，王红岩，何艳华.应用型本科院校学科专业一体化建设的基本策略[J].职业技术教育，2012，33（35）：17-19.
[4]谭荣波.高校“学科专业”的辨析[J].湛江师范学院学报：哲学社会科学版，2007（5）：140-142.
[5]郭必裕.对“学科”与“专业”建设两张皮问题的对策研究[J].高等工程教育研究，2004（3）：23-26.
[6]杜卫，陈恒.新建地方院校走学科专业一体化建设之路[J].中国高等教育，2010（11）：39-41.
[7]曾冬梅，唐纪良，武波.学术组织创新：高校“学科-专业”一体化建设的基础――“学科-专业”一体化建设研究之一[J].广西大学学报：哲学社会科学版，2008（4）：150-153.
