分析深化材料科学基础课程改革助力应用型工程技术的人才培养.docVIP

　　分析深化材料科学基础课程改革助力应用型工程技术的人才培养 　　为了满足现代经济与社会发展对人才结构的需求，适应经济全球化、工业现代化发展趋势，20世纪90年代以来，我国高等教育由精英化转向大众化，同时进行了结构布局的调整，通过合并、升级等方式组建了大量的新建本科院校。而应用型本科院校因为可以终结大学生就业难，企业用工荒的冰雪两重天而成为新建本科院校的主流。据资料显示，2014年将有600所地方本科院校转向应用型。黑龙江工程学院作为首批新建应用型本科院校，及时调整人才培养方案，进行教育教学方法改革，切实提高应用型人才培养质量。 　　应用型本科院校以培养技术工程师、技术管理人员和技术研究人员为主，人才培养中应突出能设计、会施工、懂管理的应用型特点，在理论教学与实践训练并行的前提下，突出应用能力培养的主线，使培养的人才即具有较扎实的理论基础，又具有较强的现场处理和解决问题的能力。因此，应用型本科院校在进行课程设置时，依据地方和行业经济发展的特点，适当增加所需的专业课程，并对部分重要的、基础性的课程进行改革，以满足应用型工程技术人才培养的需要。 　　材料科学基础课程是材料类专业一门重要的专业基础课程，是课程体系中由通识教育课程向专业课程转变的过渡课程，具有举足轻重的作用。但由于该课程是学习其它专业课程的先导，所以内容主要涉及材料科学领域的一些基本概念、基本理论和基本研究方法，知识点多、理论性强、难学不易懂成为本课程的特点。以往教学过程中，多是注重教材内容的灌输，以学生对概念和原理的理解和掌握为主，对于教学过程中学生实践意识和实践能力的培养并没有重视，致使学生实践能力的培养在此课程的学习中出现断档。鉴于应用型本科院校人才培养的要求，开展了对本课程的内容结构及教学模式的探索和研究。 　　1　模块化教学内容的构建 　　依据学科发展规律，1998年，国内高等学校办学由二级学科模式逐步转为一级学科模式，材料类专业由无机非金属材料工程、金属材料工程等二级学科专业演变为材料科学与工程一级学科专业。材料科学基础课程正是在这样的背景下由原来的金属学原理课程发展而来，其知识体系也由原来的常用金属材料拓展到无机非金属材料和高分子材料等。 　　课程从材料的组织结构出发，揭示材料性能与材料结构和制备工艺之间的关系，全面阐述各种材料的共性基础知识及个性特征。作为材料科学与工程专业的基础课程，本课程内容符合图1所示的五要素模型规律。从图中还可以看出，材料科学不仅着眼于基础理论的研究，也考虑了实际的工程应用状况。 　　为了让学生较好地掌握本课程的知识脉络，将课程内容划分为四个模块。模块一：材料的微观结构，主要介绍不同尺度下材料的微观结构特征，内容包括固体材料的原子结构与结合键、材料的晶体结构、高分子材料结构、常见晶体缺陷等。模块二：材料制备理论，主要介绍材料制备过程中晶核的形成、晶体的生长及原子运动规律，内容包括材料的凝固理论、材料中原子的扩散定律等。模块三：材料制备工艺基础，主要介绍材料制备过程中组织与成分、温度、性能之间的关系及工艺制定原则，内容包括相平衡与相图、固态相变等。模块四：材料的性能，主要介绍材料使用过程中的力学性能和物理性能，内容包括材料的变形与断裂、固体材料的电子结构与物理性能等。通过模块方式，强化基本概念和基础理论，体现科学性、先进性和实用性，同时注意应用理论知识解决实际问题的能力的培养。依据这样的思路，编写《材料科学基础》教材一部，书中适当引进工程实践问题，增加了内容的深度和广度。 　　2　多维互动式教学模式的实施 　　实践不仅能出真知，而且是创新的源泉。通过实践和训练，能够加深学生对理论知识的理解和对实践对象的认识，可以磨练意志，提高承受挫折的能力，培养百折不挠的进取精神，在学生的学习过程中具有重要的作用，是提高学生能力的有效手段。因此，本课程以培养学生的工程意识、提高学生的工程能力为主线，采取多维互动的教学模式，分阶段、有层次地让学生对课程内容有所了解和掌握，切实感受材料在工程应用中的作用，并逐步培养运用知识分析问题、解决问题的能力。 　　2.1　培养实践意识 　　古人云譬犹练丝，染之蓝则青，染之丹则赤。因此，课程学习过程中注重对学生工程实践意识的培养。首先，在讲授教材相关内容的同时进行工程知识的渗透。例如，在材料制备理论模块中介绍了凝固理论和原子的扩散定律，其中原子的扩散定律与材料中的很多现象息息相关，也决定着一些重要的材料处理工艺的制定和实施。因此，以扩散定律的应用为基础，提出了机器零件中齿轮的失效分析及获得满足使用性能要求的齿轮的处理方法。因为结合了生活中常见的现象，所以学生对问题的讨论很热烈，都能够提出自己的想法，再通过教师的引导，使学生顺其自然地得到了对问题的解决办法，并很快地理解了相关的知识。除了教材中的内容外，课程教授过程