導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇材料科學與工程基礎知識，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

主要包括物理實驗、化學實驗、計算機基本操作實驗、電子電工實驗等。

（2）專業基礎實驗

主要包括材料科學基礎實驗、材料工程基礎實驗、材料研究與測試方法專業基礎訓練及綜合實驗。依據相應課程大綱，每門課程至少開設4個實驗項日，且能支持專業培養日標的達成。

（3）專業實驗

主要包括專業技能訓練、材料制備與性能綜合實驗等。要求開設材料的力學、熱學、電學等性能相關實驗至少7項，同時完成至少1種材料的制備，包括原料的選擇—配方計算—工藝方案設計—制備—相關性能測試及結構分析等全過程訓練。

2、材料物理

學科基礎知識被視為專業類基礎知識，包括材料科學基礎、材料工程基礎、材料結構表征等知識領城。

（1）材料科學基礎知識包括材料結構、晶休缺陷、相結構與相圖、非晶態結構與性能、固體表面與界面、材料的凝固與氣相沉積、擴散與固態相變、燒結、變形與斷裂、材料的電子結構與物理性能以及材料概論等。

（2）材料工程基礎知誤包括流體流動基礎、熱量傳遞、傳質過程及其控制、材料及其產品設計、選材、制造加工成型以及失效分析等方面的基礎知識，工程制圖、機械設計及制造礎、電工電子學等。

（3）物理化學知識包括氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、化學反應動力學、電化學、表面現象和膠體分散系統等。

3、冶金工程

篇2

歐美國家在20世紀60―70年代開始設立材料科學與工程系。名稱變更反映了對材料領域研究認識的變遷，即“材料研究需要依據其行為和特征，而不是依據材料類型來進行”。1998年教育部對材料類本科專業目錄進行了調整，將原來劃分過細的十多個材料類小專業合并成了現在的冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、材料物理、材料化學等六個專業。同時，在引導性專業目錄中還設置了材料科學與工程一級專業。雖然以材料科學與工程一級大學科來設置專業是必然趨勢，但材料科學與工程人才培養模式仍在探索之中[1]。同濟大學當年就設置了材料科學與工程本科專業，期望以歐美的模式來培養材料學科人才。實際上，早在20世紀80年代，當時的同濟大學建筑材料工程系就為建筑材料專業的本科生開設了材料科學導論、斷裂力學、表面物理化學和傳熱、傳質與動量傳遞（簡稱三傳）4門基礎課程。近幾年因為參與學院材料科學與工程專業培養計劃的修訂工作，查閱了國內外許多大學這個專業的培養計劃，國內高校在材料科學與工程專業培養計劃上的認識一直存在爭議。美國麻省理工（MIT）材料科學與工程專業本科培養計劃的公開信息最多，不僅有課程列表和學分要求，還有課程的詳細簡介。尤其是麻省理工的開放課程服務（OpenCourseWare），使得我們還能夠進一步了解課程大綱和部分內容。此外，MIT材料學科是USNews全美排名第一的，他們的培養

計劃應該具有更好的借鑒意義。本文在反復仔細研究其有關本科培養的各種公開資料的基礎上，對其培養計劃進行了分析，結合自己的教學工作實踐，總結了一些心得體會，希望與國內同行共享。

一、麻省理工材料科學與工程專業的培養計劃

MIT材料科學與工程系設3個專業（Course）。其一為一般意義上的材料科學與工程專業（Course 3），學生所得學位是材料科學與工程理學學士（Bachelor of Science in Materials Science and Engineering），其所授學位是被ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美國工程與技術鑒定委員會）授權的，絕大部分學生都選讀這個專業。其二為課程選擇度更大的一般專業（Course 3-A），這個專業的畢業生將獲得沒有特別指定專業領域的理學學士（Bachelor of Science without specification）學位，系里并不尋求ABET對這個學位的授權，只有很少學生選擇這個專業，常常是醫學、法學、MBA預科生選擇這個專業。第三是考古與材料專業（Course 3-C），學生所得學位是考古與材料理學學士（Bachelor of Science in Archaeology and Materials），系里也不尋求ABET對這個學位的授權。從系里是否尋求對所授學位授權就可以看到，MIT材料科學與工程系本科生的主要專業是一般意義上的材料科學與工程專業（Course 3）。后面的討論主要針對Course 3的培養計劃進行。

1. 課程和學分要求

該培養計劃的要求包括：（1）MIT的一般要求，共17門課程，其中自然科學6門，人文社科8門，限選科技課程2門，實驗課程1門。（2）交流能力課程（Communication Requirement）4門。（3）系內課程，包括一套核心課程（Core subjects，共10門課），一個論文或2個實習以及4門限選課程，合計184～195學分。其2011―2012版本的課程和學分要求見表1，表中課程名稱前面的數字表示課程號，后面跟表示學分的數字、課程性質、前修或同修課程號。MIT每門課程的學分由三部分組成，表示學習課程所需要的時間分布，中間用短線隔開，第一個數字表示講課時間，第二數字表示實驗、設計或者野外工作時間，第三個數字表示預習的時間，是以中等學生所需要時間估計的。1個學分大約相當于一學期需要14小時的學習時間。從表 1可見，一般專業課程，預習所需時間是講課時間的2～3倍。

備注

*可以代替本先修課程的其他先修課程列在課程描述頁面。

（1）這些課程可以算作必修課程或者限選課程的一部分，但不能同時計算。

（2）可以選9-12學分。

（3）通過申請，可以被類似課程替代。

2. 限選課程的選擇

中列出了21門限選課程，每個學生只需要選擇4門課（48學分）。理論上，學生可以在21門課程中任選48學分，甚至經過批準，還可以選擇其他系的課程或者研究生課程來代替。實際上，由于材料的范圍很廣，這些選修課程是根據主要的研究領域來設置的，它們是： 生物與聚合物材料（Bio-and Polymeric Materials），電子材料（Electronic Materials），結構與環境材料（Structural and Environmental Materials），基礎與計算材料科學（Fundamental and Computational Materials Science）。

因此，在MIT材料學院的網頁上，曾經列出了各領域推薦的限選課程。網頁上還列出了每一個方向的咨詢教授，以方便對上述領域某一方面更感興趣的學生選課。

3. 部分課程大綱和教學情況分析

（1）材料科學與工程基礎課程

這個課程為15學分（5-0-10），總是與“材料實驗”一起選修。課程安排也是交叉進行，實驗周不上課，一共有4個實驗周。這樣，材料科學與工程課程講課時間就縮短為9周（一個學期14周，最后一周為考試）。其課程安排為周一、三、五各2小時的講課（lecture），周二和四各1小時的復習課（recitation）。所以一共27次講課，18次復習課。實際講課為24次，另外3次課為測驗和考試。最后一次考試并不是考全部課程內容，即每次測驗和考試都是分段內容。

這個課程由兩個教授分別講授，每個教授都是24次課，因此可以推論，每次每個教授將講1小時。一個講授結構和化學鍵（Structure and Bonding），一個講授熱力學和統計力學學（Thermodynamics and Statistical Mechanics）。

兩部分課程分別布置6次作業，每部分每次都是2～3個題目，都有交作業的期限，沒有按期交作業的，該次作業成績為0。作業答案在交作業期限過后就會立即公布。課程總成績由作業成績占20%、三次測驗占80%構成。得分標準為：總評80分以上A，70～79分為B，55～69分為C，低于55分為不及格。

（2）實驗課程

MIT材料系內有2門必修的實驗課程，即材料實驗和材料綜合實驗。這兩門課程同時還是加強專業交流能力培養的課程，所以，教學過程特別注意專業交流方面（包括論文寫作、口頭技術報告等）的形式要求。材料實驗與材料科學與工程課程同時選修，在2年級第一學期進行。材料綜合實驗課（Materials Project Laboratory）基本上就是幾個同學合作的科研項目，在3年級下學期進行。下面以二年級的材料實驗為例，介紹其教學和考評辦法。

如前所述，材料實驗共4個實驗周，實驗周沒有其他專業課。實驗內容包括量子力學原理演示、熱力學和結構，同時囊括了幾乎全部現代材料分析研究方法（XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等），并通過口頭和書面方式加強交流能力培養。從教學內容看，這門實驗課承擔了教授材料研究方法的任務。

一般將50個左右學生（2011年的2年級學生只有43人）分成6個組。每個實驗周有3個實驗主題，每個主題下面2個實驗，2個組共選一個主題，每組選做其中一個實驗。6個實驗同時進行。一周3次實驗，每次4小時。因此，每個組每周只做3個實驗（每個主題做1個實驗），共12個實驗。由于每個組只做了一半的實驗，對另一半實驗的了解，通過每周2次的1小時交流課程（recitation sections，一般隔天舉行）來實現。交流課上，大家各自在黑板上即興介紹實驗的發現，回答教師和同學的提問。

該實驗課由3個教授上，其中一個總負責。課程成績評分標準

二、分析和討論

1. 關于必修課和選修課

系內必修課程除畢業論文或企業實習外，共有10門。大學一般要求的17門課，理論上可以自由選擇，但從表1系內課程的先修課程可以看出，微積分I和II，物理I和II是需要先修的，大學一般要求的6門自然科學課程就去掉了4門，能夠自由選擇的大學自然科學課程剩下2門。從系里建議的選課表（roadmap）可以看到，另外2門自然科學是化學和生物。所以，自然科學的必修課程實際上相當于14門。

限選課程要求包括GIR類型2門和48學分的系內選修課。有3門系內課程（共39個學分）可以作為GIR課程來選，但不能同時作為系內課程要求的學分。大多數系內選修課程的學分為12分，這樣的話，系內限選課48學分需要選讀4門。所以，每個學生可以有6門專業選修課程。有意思的是，在表1中只有21門限選課程，而該系主要的研究領域（或者說相當于我們的專業方向）有4個，平均每個方向只有5.25門課。如果去掉2011―2012年新增的2門課程，過去幾年只有19門課，平均每個方向只有4.75門課程。看來，MIT材料科學與工程專業的課程設置，并不鼓勵學生選單一專業方向的課程。實際上，在以前分專業方向限制選修課時，每個專業方向僅僅提供2～3門課程，進一步的分析見下文。

反觀我們的培養計劃，我們的專業方向必修課程有5門（14學分），選修課程應選4門（8學分），合計9門課程22學分。因為我們的學分是按照每周上課學時數計算的。如果按照MIT的學分計算方法，學分約為每周上課學時數的3～4倍，考慮到我們的上課周數為17～18周，而MIT才14周，因此，我們的專業方向應選學分至少相當于MIT的88學分，比其4門課程（48學分）的要求多了5門課程（40學分）。可見，我們的培養計劃更加注重學生專業方向知識和技能的培養。

另外，MIT材料科學與工程系的研究領域非常廣泛，關于其主要研究領域的介紹出現在3個網頁上。其一是在該系的學位要求中關于限選課程的介紹網頁，4個主要的研究領域分別是生物與聚合物材料、電子材料、結構與環境材料、基礎與計算材料科學。其二是在MIT的招生網頁，4個主要的研究領域分別是：半導體材料和低維系統（Semiconductor materials and low-dimensional systems）、能源材料（Materials for Energy）、納米結構材料（Nanostructures）、材料的生物工程（Bioengineering of Materials）。在介紹全體教師（Faculty）的網頁，列出了30個研究方向（discipline），共122人次（有重復計算，因為實際教師只有35人），平均每個研究方向4.07人次（或1.17人）。少的方向僅1人如微技術、半導體，最多的是納米技術，23人次。上面列出的生物工程（包括生物物理和生物技術）9人次，能源材料（包括能源與環境、儲能）9人次。人數比較多的研究方向還有結構與環境材料9人次，高分子材料7人次，電、光和磁材料7人次。

可見，盡管MIT研究的材料類型很多，但其本科生培養計劃中，涉及具體材料類別方向的課程特別少。

2. 關于考核與成績

MIT很多課程的成績評定都包括平時作業和出勤與課堂參與情況。有的課程，考試以外的項目在成績評定中所占份額可達到50%，有的實驗課程則更是高達85%這在一定程度上反映了MIT對大學生平時學習的管理是非常嚴格的，與我們頭腦中關于國外大學生“自由”學習的圖像截然不同。

3. 關于選課進度安排

MIT材料系沒有規定統一的選課進度表。但從其推薦的選課安排（roadmap）看，具有如下特點：

（1）8門大學一般要求的社科課程（GIR）分布在8個學期選修，即每學期選修1門社科課程；

（2）一年級把大學要求的6門自然科學課程（GIR）學完，包括數學、物理和化學。

（3）二年級起全面進入專業學習。第一學期學習材料科學與工程基礎、材料實驗2門課程，兩門課交叉進行，實驗周不上課。上課周每天都有材料科學與工程基礎課，實驗周每天都有實驗或交流，學習安排非常集中。

（4）每學期的課程一般為4門，其中1門為社科課程。

MIT二年級第1學期就學習專業基礎課程，這比我們的教學計劃提前很多。國內的教學計劃進度安排曾經強調，前兩年不安排專業課，以至于我們的材料科學與工程課程被安排在第5學期，材料研究方法更是被安排在第6學期，使得高年級學習特別緊張，深入接觸專業知識和方法的時間被推遲。

4. 關于培養計劃的修訂

從網頁上能夠追溯到MIT材料系1998年的培養計劃，其培養計劃在2003年做了很大的調整。兩者的比較

這兩個培養計劃的最大差別在必修課，課程名稱幾乎完全變了。但對比課程名稱和教學內容可以發現，新培養計劃中的“材料科學與工程基礎”包含結構與化學鍵、熱力學與統計力學兩大部分內容，分別由兩位教授講授，似乎代替了原來的“材料熱力學”、“材料物理化學”和“材料化學物理”3門課程，因為其教材之一仍然是物理化學（Engel， T.， and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco， CA： Benjamin Cummings， 2005. ISBN： 9780805338423）。“材料實驗”應該與原先的“材料結構實驗”對應，“材料綜合實驗”應該與原來的“材料加工實驗”對應。“材料的微結構演變”與原來的“材料結構”相似。取消了“材料力學”、“材料工程中的輸運現象”2門課程。增加了“材料的電光磁性能”、“材料的力學性質”、“有機和生物材料化學”、“材料加工”4門課程。取消2門，合并2門，增加4門，課程總數不變。

選修課變化較小，只是增加了若干課程，特別是生物材料和納米材料的課程。其實，兩門生物材料課程是2000年增加的，當時選修課由4方向增加為5個方向。選修課的最大變化是理論上不再分專業方向，學生可以任意選課。但實際操作時，仍然向學生推薦各專業方向的課程組合。無論如何，每個專業方向的課程不足4門，學生必然需要選修其他方向的課程。

從2003年至今，必修課沒有變化，選修課則有一些小的調整（表5）。其中2005年減少了高分子化學、化學冶金學（Chemical Metallurgy）2門課程。增加了2門數學，材料熱力學（原來的必修課），先進材料加工，衍射和結構，材料的對稱性、結構和張量性質，材料選擇，共7門課程。可見，增加的這些課程仍然是與具體材料種類無關的。2007年和2011年分別增加了1門生物材料方面的課程。可見，即使是選修課的調整，仍然在繼續加強有關材料行為特征方面的課程，減少有關具體材料種類的課程。

5. 關于培養目標與課程設置

過去，MIT材料科學與工程系培養目標分四類，研究型學位（Course 3）、預科型學位（Course 3A）、實踐型學位（Course 3B，2003年取消）和考古型學位（Course 3C）。其中，研究型學位與實踐型學位培養要求的唯一差別是不變的，即前者在四年級做畢業論文，后者在二年級暑假和三年級暑假做2個20周的企業實習，其他課程要求完全相同。現在把實踐型學位取消了，但仍然保留了學生向這個方向發展的渠道，即學生仍然可以選擇做畢業論文或者企業實習，學位合并在研究型學位（Course 3）中。

從2003年培養計劃大調整來看，MIT材料科學與工程專業（Course 3）的主要培養目標是讓本科畢業生繼續深造。也可能是社會需求的變化促使MIT對培養計劃進行調整。這從MIT選讀實踐型學位人數變遷或許可以看出一些端倪（表6）。從1998年到2002年，實踐型學位人數多于研究型學位的人數，2002年突然降低，與研究型學位相當。查看大學2年級實踐型學位學生注冊數，從2002年起突然減少，由原來每年約20人突然減少為6人。2003年培養計劃調整當年，還有5人注冊為實踐型學位，這應該是此前培養計劃延續所致。

那么，沒有了實踐型（Course 3B）學位，是否還有學生仍然會選擇實習代替論文呢。下面從2002～2008年MIT材料系本科畢業生去向分析。除了一些研究生院，網頁一共列出了38家企業和17家政府部門或咨詢機構。統計2002年以后（至2005年結束，當年僅剩下1人）各年4年級實踐型學位人數（也約等于當年畢業人數）總和恰為38人，與畢業生去向統計的企業單位數剛好相同。這難道是巧合？是否可以推論，2003培養計劃修改之后幾乎就沒有學生選擇去企業實習了？

MIT材料專業取消實踐型學位，以及此后可能幾乎沒有人選擇實習代替畢業論文事實，一方面可能與美國產業向國外轉移，本國企業對工程師的需求減少有關；另一方面，MIT培養計劃中的課程設置調整也起了一定作用。因為選擇實踐型學位人數銳減在前（2002年），培養計劃調整在后（2003年）。培養計劃中去掉的必修課“材料力學”和“材料工程中的輸運現象”，顯然屬于工程類課程。因此，其培養計劃課程中增加材料研究型基礎知識、減少工程知識的傾向十分明顯，也說明其培養計劃隨社會需求進行了及時調整。

另外，盡管2003年培養計劃中的必修課有較大調整，但選修課調整比較有限。而且調整前后，沒有改變其材料類本科生寬專業培養的模式。

但在選修課中，把專業方向的基礎課程去掉，仍然讓人有點匪夷所思。例如，高分子化學在高分子材料領域歷來就被認為是專業基礎課。MIT在2005年卻把這門課從本科生培養計劃中去掉了。查看其高分子方向研究生培養計劃核心課程，可以看到高分子物理化學、高分子合成、高分子合成化學等基礎課程。可見，MIT把專業方向的一些基礎知識培養放在了研究生階段。

以上似乎給人這樣的印象，如果不繼續讀研究生，則專業方向的基礎知識是不太夠的，無形中將人才培養的周期拉長到研究生階段了。但從我自己教學的經驗來看，學習高分子物理就可以了解高分子材料的行為和特征，未必需要清楚地知道高分子材料的合成與制備方法。我的一些研究生以前從未學習高分子方面的課程，為了讓他們在研究中能夠理解和使用高分子材料，我就是先給他們講授高分子物理的基本知識。

另外，注意到MIT材料專業研究生數量是本科生數量的2.2倍，有很多研究生來自校外，特別是來自國外。所以，MIT材料專業培養計劃中對專業方向選修課程的調整，結合研究生階段的課程安排，既考慮到了本科寬專業基礎的培養模式，又打通了本科生培養與研究生培養之間的關聯，在研究生階段加強專業方向基礎知識的培養，也便于接受其他教育背景的學生來讀研究生，還是十分合理的。

篇3

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）43-0081-02

一、前言

《晶體學基礎》課程是為地質學、材料科學、礦物學等專業學生在完成高等數學、普通化學和物理學等公共課程后而開設的一門專業基礎課[1-4]。對于材料科學與工程專業的學生而言，《晶體學基礎》課程中的晶體結構、晶體對稱性、倒易點陣、晶體投影、晶體生長、晶體缺陷等晶體學基本知識，是進一步學習《X射線衍射》、《電子顯微分析》、《材料科學基礎》、《材料力學性能》以及《材料物理性能》等專業課程的基礎[2]。在材料科學領域，調控材料的性能是人們追求的目標。如果一種材料的成分確定，那么它的電學、光學、磁學以及力學等性能將取決于材料的晶體結構類型和晶體中存在的缺陷特征（如雜質原子的濃度、位錯密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶體學基礎》課程的基礎知識不僅在材料科學與工程專業各門專業課程的教學中起到重要的作用，而且將對學生們將來的材料科學與工程實踐起到重要的指導作用。

開設《晶體學基礎》課程以前，北京航空航天大學材料科學與工程專業的晶體學教學計劃主要安排在《材料科學基礎》課程中，大約講解4學時。另一方面，在《X射線衍射》和《電子顯微分析》等專業課程教學過程中，過去通常要利用2～4學時來講解布拉斐點陣、倒易點陣等晶體學知識。這使得部分晶體學知識被重復講授，而一些重要的晶體學知識沒有得到無法全面、系統和深入地講解。基于以上原因，北京航空航天大學自2010年起對材料專業的本科2年級學生開設了《晶體學基礎》課程。

通過過去幾年的《晶體學基礎》課程教學實踐，學生們普遍反應對晶體學基礎知識的理解更加全面和深入了，同時在學習與晶體學相關的其他材料專業課程時，也更加得心應手。但是，目前的晶體學教學中還存在以下3個主要問題。

1.晶體學涵蓋的內容十分廣泛，它是多個學科的重要基礎課程，不同學科對于晶體學知識的側重點有所差別。目前，國內《晶體學基礎》的教材主要是面向地質和礦物專業而編寫的[5]，其包含的內容以及章節編排次序也是為了使地質和礦物專業學生更好地掌握相關晶體學知識而設計的。所以，現有教材的教學內容以及講授次序并不完全適用于材料專業《晶體學基礎》課程的教學。

2.《晶體學基礎》課程中包含著很多晶體學基本概念，同時還有非常抽象的宏觀和微觀對稱操作以及晶體的投影操作。在以往的晶體學教學過程中，主要借助一些靜態的二維或者三維圖片進行講解，其表現力度有限，無法有效地使學生理解和掌握抽象的晶體學基本概念和理論。

3.在《晶體學基礎》的授課形式上，過去主要以教師講授為主，學生主動參與較少。僅僅通過教師對《晶體學基礎》中復雜空間對稱變換進行講解，難以使學生深入理解晶體中對稱特點、內部質點的堆積規律以及復雜的空間概念。同時，這樣也不利于學生創造性思維和解決實際問題能力的培養。

由以上分析可見，現有的《晶體學基礎》教學已經難以滿足材料科學與工程專業學生培養目標的要求。因此，我們有必要對該課程的教學內容、教學手段和教學模式進行改革，以充分調動學生的學習積極性和主動性，提高學生的學習興趣，使學生真正理解和掌握晶體學知識的精髓，為學生在將來的材料科學與工程實踐中打下良好基礎。

二、教學內容和講授次序的改革

目前，本校《晶體學基礎》的教學課時共32學時，與地質學和礦物學專業相比，總授課時間較少[3，4]。為了在有限的教學時間內講授材料科學專業學生所必需掌握的晶體學基礎知識，有必要將那些與材料科學專業相關性不大的內容進行刪減。例如，晶體理想形態和晶體規則連生方面的內容對地質學和礦物學專業十分重要，但是對于材料專業學生來說，只需要在課程緒論中加以概述就能夠滿足本專業的教學要求了。同時，對于后續材料科學的其他專業課程將詳細講解的知識點，也可以進行適當刪減，如晶體相變、晶體物理學等內容。另一方面，對于進一步學習材料專業其他課程而需要用到的一些重要晶體學基礎知識，應該增加講解內容的深度。例如，倒易點陣、吳氏網等基礎知識對于分析材料的微觀結構特征至關重要，但是，現有教材中的以上相關內容過于簡單，無法滿足材料專業學生的培養要求，所以，需要增加相關的授課內容。

教學內容的變更促使我們進一步思考授課內容編排的邏輯性。由于晶體學授課內容和側重點發生了變化，所以，我們就不能按照現有教科書中針對地質和礦物專業的教學目的來安排授課次序，而應該按照材料專業對晶體學教學內容的要求，研究如何安排授課次序才能更有利于本專業學生由淺入深、循序漸進地學習相關晶體學基礎知識。例如，在講解晶體宏觀對稱性之前，有必要先講解一些典型晶體結構的實例，以幫助學生形象地理解復雜的空間對稱操作;將晶體的微觀對稱和空間群知識從原教材的第七章提前到第三章[5]，使其與晶體宏觀對稱合并成晶體宏觀和微觀對稱一章，這樣有利于從宏觀和微觀相互聯系的角度進行講解;另外，倒易點陣知識應該從原教材的第一章后移到第四章，在講解完晶體定向和晶體學符號之后，學生們熟練掌握了晶體正空間的晶面和晶向指數，此時講授倒易點陣知識更有利于學生理解復雜的正空間和倒易空間的相互變換。

三、教學手段的改革

《晶體學基礎》課程的難點是晶體宏觀和微觀對稱、晶體的投影以及內部質點的堆積。除了采用傳統的板書和二維圖形對這些晶體學難點知識進行講解以外，我們應該更加注重利用一些三維模型。例如，在講解晶體的球面投影和吳氏網過程中，利用地球儀作為三維實物模型，能夠更好地說明晶體的各個晶面在進行球面投影過程中的操作次序，以及解釋如何利用吳氏網來計算晶面夾角。在講解晶體的旋轉對稱時，可以利用一些特制的三維立體模型，形象地顯示出不同軸次的旋轉對稱;另外，在講解晶體的極射赤平投影時，可以針對一些具有特殊對稱特點的宏觀晶體，讓學生自己動手制作相關的三維實物模型，通過觀察各晶面的投影特點，加深對極射赤平投影知識的理解。

同時，為了使學生更加形象地把握各種對稱變換特征和晶面投影規律，我們應該進一步利用三維多媒體軟件，制作一些三維動畫作為輔助教學手段[6]。這樣能夠通過三維旋轉來觀察晶體的宏觀對稱特點以及晶體結構中的質點（原子、分子或離子）位置，滿足晶體宏觀和微觀對稱要素及其操作等抽象教學內容的教學目的，使學生能夠直觀地觀察不同宏觀和微觀對稱操作的特點，從而加深對這些抽象晶體學概念的理解。

四、研討式教學模式的改革

本校《晶體學基礎》課程在開課初期的授課形式為大班整體授課，包括所有材料專業大二的學生（約150名）。由于聽課學生人數較多，導致教師難以實時掌握學生的聽課效果。故而，本校自2013年起對《晶體學基礎》課程進行了“小班化”教學實驗（每班70～80人），有效地提高了授課效果。但是，目前的教學模式基本上還是以教師的“填鴨式”教學方式為主要授課模式，學生缺乏學習的主動性，沒有積極地思考問題。因此，應該實現教師和學生共同主導本課程的教學過程，通過師生之間以及學生之間“研討式”的教學模式，使學生在研討過程中理解和掌握《晶體學基礎》的基本概念和抽象知識。針對每堂課的重點講授內容，教師在課堂中提出相關問題，將學生分成若干小組，每組4～6人，在教師的引導下，通過學生之間反復討論將復雜的晶體學問題進行逐步闡明，這樣也有利于檢驗學生對每堂課知識的掌握情況。同時，將分組討論的結果納入平時成績的考核體系，鼓勵學生主動提出問題，并積極地通過討論來相互啟發，進而解決各個難點問題。

另外，師生應該充分利用本校在校園網上建立的晶體學課程中心平臺。一方面，鼓勵學生在網絡上進行自由討論，另一方面，讓學生針對以上問題在課堂上以小組為單位進行發言和討論。通過以上“研討式”教學模式及時獲得學生學習效果的反饋，從而調整講課速度，提高學生的學習效果。

五、總結

《晶體學基礎》是材料科學與工程專業的重要基礎課程，應該按照材料科學專業學生應該掌握的晶體學知識，優化編排授課內容和次序，提高授課效果;利用三維晶體學動畫模型，加深學生對晶體對稱要素及其操作等復雜晶體學概念和理論的理解;建立“研討式”教學模式，針對課程的重點和難點，提出學生課堂和課后研討的主題，檢驗學生對授課內容的掌握情況，提高學生通過主動提問以及相互討論而獲取知識的能力，最終使學生更好地掌握材料科學專業必需的晶體學基礎知識，培養學生分析問題和解決問題的能力。

參考文獻：

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[3]何明躍.《結晶學與礦物學》教學改革探索[J].中國地質教育，2000，（4）：57-58.

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材料是人類文明進步的里程碑，時代的發展需要材料，而材料又推動時代的發展，所以人們把材料視為現代文明的支柱之一[1]。《材料科學基礎》是材料科學與工程類專業學科中一門重要的基礎課程，是相關材料學學科的基礎和媒介，它起著公共基礎課與專業課程之間的紐帶作用，特別是在各學科相互交叉融合不斷加強的今天，《材料科學基礎》在高校教學中的地位更加的突出和明顯。通過《材料科學基礎》課程的教學，使學生很好的掌握材料科學的基本理論，是學生學習其它專業課程的基礎，也是今后從事材料科學研究工作的重要基礎。

伴隨著材料科學技術的迅猛發展，《材料科學基礎》課程內容不斷擴充更新，《材料科學基礎》課程的教學改革問題也日益顯現。學生在學習過程中，普遍反映課程內容枯燥、抽象，知識點太多，難于理解等，學習具有一定難度。結合近幾年的教學實踐和體會，本文探討了《材料科學基礎》課程教學改革的幾點認識與實踐。

1 優化教學方法，提高教學效果

1.1 多媒體輔助教學

《材料科學基礎》課程涉及到物理、化學、高分子等多個相關學科，課程具有內容多，概念多，理論抽象等特點。針對這些特點，《材料科學基礎》課程教學方法改革的主要措施是：改變過去單一的粉筆加黑板的傳統教學方法，制作多媒體課件輔助教學，將看不見摸不著、又極為抽象復雜的材料內部結構形態，生動、直觀的表達出來，使學生易于理解和接受。如三元相圖的空間模型，晶體結構的大量空間堆疊，空間粒子間的錯綜復雜的相互聯系，位錯的各種交互作用等，需要很豐富的空間想象力去理解。這些教學內容單靠課本上簡單的平面圖形和教師的靜態模型，難以讓學生理解和掌握。結合《材料科學基礎》課程內容及課程特點，采用多媒體教學為主的教學方式，大大提高了教學效果。在講述三元相圖時，將相圖進行拆分、重組，可以很清晰的把點、線、面的具置及相互關系展示給學生。多媒體教學通過形象、逼真的動畫形式，從靜態到動態、從平面到立體、從單色到彩色、具有局部結構解析功能、全方位演示課程的重點和難點教學內容，極大的豐富了《材料科學基礎》課程的教學信息量，擴充了教學內容，既有利于學生空間概念的建立，正確理解材料微觀結構的特點和宏觀性質及其應用之間的相互關系， 又提高了教學效率和學生的學習積極性，使教學效果得到了明顯的提高。

1.2 “參與式”和“互動式”教學

在《材料科學基礎》課程的講授過程中，讓學生作為學習的主體參與教學，針對不同的教學內容，采用學生分組討論、學生代表上臺講授、同學間辯論、老師點評等教學方法，使學生感受到自己是教學的主體，引導他們在民主、寬松、和諧的課堂氣氛中自主學習、合作學習與探究學習。讓學生變“被動學習”為“自主學習”，變“要我學”為“我要學”。充分發揮學生的積極性、主動性、創造性為前提，培養學生的學習熱情，使學生“愛學習”。促進學生掌握學習的正確方法，使學生“會學習”。另外，通過布置部分教學內容自學、閱讀一些必要的參考書、撰寫小論文等形式，引導學生提出問題，獨立思考，大大提高了學習的能動性。

2 知識體系的融會貫通

高效的課堂要以扎實的教學內容為載體。扎實的教學內容是課堂教學促進學生發展的載體。課堂教學并不是教學內容越“多”越好，也不是越“難”越好[2]，而是要在了解學生的實際發展水平和特點的基礎上，合理地確定教學內容的重點。因此，課堂上教師要以“精講多練”方式落實教學重點，要讓學生扎實掌握基礎知識，發展熟練的基本技能。在分析和講解各種材料理論體系時，我們都從理論范疇和科學體系層面進行融會貫通。例如在講授材料中的質點擴散、結構缺陷類型、界面偏析、相變類型、表面帶電等時均進行了整合貫通，使學生既能夠把握材料的共性，又能熟悉材料的個性。

材料科學在理論上的交叉融合已日益明顯，材料制備和使用過程中許多概念、現象和轉變都存在著許多相似之處[3]。例如馬氏體相變理論最初由金屬學家建立，廣泛應用于鋼的熱處理理論解釋。而氧化鋯增韌陶瓷中同樣也發現了馬氏體相變現象，并作為陶瓷增韌的一種有效方法。又如缺陷行為、平衡熱力學、擴散、塑性變形和斷裂機理、界面的精細結構與行為、晶態和非晶態結構、不同類型材料中的電子遷移理論等可以用來解釋不同類型材料的行為。這些都為材料科學基礎課程的內容整合提供了十分良好的基礎和可能性。

3 注重實踐環節，學以致用

《材料科學基礎》課程所面臨的學時數不足與當代知識信息量迅速增加、課程內容的不斷拓展和更新的矛盾日益加劇，深化教學改革迫在眉睫。如何提高《材料科學基礎》課程的教學效果，形成知識傳授、思維方法與能力培養、創新精神相互滲透形成的完整系統，課題組成員進行了深入的嘗試和探索，從教學內容的整合、教學方法與教學手段的改進，到融匯情感教育，千方百計調動學生學習積極性，注重實踐環節，要求學生學以致用，達到了較理想的教學效果。實驗環節可幫助學生鞏固和加深對理論知識的理解，掌握基本實驗技能，培養理論聯系實際，自己動手分析、解決問題的能力。目前，我們材料科學基礎實驗室，通過實驗課程的基本訓練，學生擁有了較多的實踐和動手機會，實踐技能和創新能力得到較大程度的培養。實驗教學在材料科學與工程專業人才的培養中占有重要地位，加強《材料科學基礎》課程的實驗教學，可以幫助學生鞏固理論知識，掌握實驗技能。

《材料科學基礎》課程是一門與實驗和工程實踐緊密相聯的學科。強化課程實驗和實踐環節的教學，無論對于學生基礎理論的掌握還是工程實踐能力的培養都具有舉足輕重的作用。以提高學生分析和解決實際問題的能力是我們高校教育的重中之重，但長期以來《材料科學基礎》實驗的開設都是沿用實驗教材上所設置的內容，大多是一些驗證性實驗。為了培養學生的動手能力，我們的實驗部分逐步調整為兩個部分：一部分為驗證性實驗，訓練學生材料配置的基本技能和掌握相關基礎知識；另一部分則為綜合性實驗，如樣品的制備、材料的分析等，提前將實驗內容布置給學生，讓學生查閱資料，自擬實驗方案，準備實驗材料，一直到自主完成實驗操作，處理好數據，上交數據報告等全過程。這對學生的獨立性培養很有益處，對他們將來做科研也很有幫助，對我們老師也有了更高的要求。在教學實踐中，將“粘土性能測定及差熱分析”設計為綜合實驗，涉及到粘土白度、表面電位、陽離子交換容量、膨脹容、膠質價等物理性能測定，粘土的鈉化、有機改性，差熱分析等。學生在教師指導下分析粘土的物理性能，對改性前后粘土進行查熱分析并對比，對實驗結果進行數據處理，鍛煉了實際動手能力，培養了分析問題能力。在實驗教學中打破傳統教學中學生被動接受的缺點，使學生逐步形成以自助式學習方式，將實驗教學由封閉變為開放，有效地提高了學生的學習積極性和學習質量。針對材料科學基礎課程已經學習過的內容安排驗證性實驗，鞏固已學過的知識，培養學生動手和親自設計實驗的能力，通過加強實驗和實踐的教學環節，使學生加深了材料的成分結構的了解。

在加強實踐的教學改革中，采取實驗教學課程建設與學院平臺實驗室建設相結合的方式，推進課程實踐教學的全面提高。通過加強實驗和實踐的教學環節，使學生加深了材料的成分、組織結構、材料制備工藝材料、使用性能之間有著相互依存、彼此影響的復雜關系的理念，有效地調動學生的主觀能動性，激發學生的創新意識，使學生既提高了實驗動手能力，又進一步鞏固了課堂教學的內容，取得了新教學培養模式的良好的教學效果。

在不斷的教學改革實踐中，良好的教學效果已初見端倪。但教育教學改革是一個新的事物，總會出現這樣那樣的新問題，這就需要我們認真地區對待去解決，從中改進我們的教學效果，提高我們的教學質量。此外，從與科學技術和人類文明社會發展相適應的角度上說，教育教學改革也是永無止境的。教學質量是高等教育的主題，只有不斷總結教學經驗，深化《材料科學基礎》課程教學改革，才能提高材料科學基礎工程專業人才的培養質量。必須正確認識到《材料科學基礎》教學改革是一項涉及面廣、科學性強的系統工作。在教學改革中，必須始終抓住基礎理論和工程實踐相結合的特征。只有勇于實踐和探索，并不斷充實和完善，才能達到培養具有創新能力、高素質和復合型人才的目標。今后我們要對《材料科學基礎》課程改革做更多的具體的探索和調查研究，以總結其中的教改效果和經驗教訓，通過不斷地實踐、不斷地認識、不斷地完善，相信我們定會走出一條適合于材料科學專業人才培養的成功之路。

【參考文獻】

篇5

2006年教育部全國高等學校教學研究中心、材料科學與工程教學指導委員會聯合制定的《高等學校材料化學專業規范(討論稿)》(以下簡稱“規范”)中所制定的專業知識體系對于我校應用型人才培養來說，顯得內容偏多，理論偏深，要求偏理，工程意識不強，因此，結合我校應用型人才辦學實際，對“規范”中所界定的專業知識體系中內容做了相應的調整，從而形成了我校材料化學專業發展的專業知識體系。該體系內容調整的思路和原則是:精簡內容，保證基本理論和必要的基本知識，降低難度，突出應用特色，體現學科進展;達到學生具備繼續學習的理論基礎和應用所學知識于工程實踐的能力，適于培養應用型、創新型人才的要求。如“規范”中的量子力學基礎、計算化學、電子論、材料科學中的數學等理論性強的內容一律刪除。調整后，體系由化學基礎知識、材料科學基礎知識、專業方向知識三個部分所組成，其中化學基礎知識包括基本的化學知識，化學原理、化學方法;材料科學基礎知識包括材料的結構、材料的化學制備，材料的分析測試、材料的物理性質以及材料的成型加工等;專業方向知識包括高分子材料的制備、結構、性能、加工以及應用等，詳見表1。

2課程體系的設置

設置什么樣的課程來貫徹實施上述專業知識是我們一直以來探索的一個重要的教學改革問題。課程設置不同所獲得的教育效果也就不同。在這方面各學校辦學情況不同其做法也不一樣［2－4］。經過幾年的教學實踐，我們認為，材料化學既然是研究材料的化學問題的科學，材料化學專業人才培養理當強調化學基礎的學習，只有具備厚實的化學基礎，才有可能弄清材料的化學問題，并用化學方法去研究和解決材料的化學以及其他問題，未來發展才有后勁;另外，化學基礎好更有利于學生就業。因此，我們設置了無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、化工原理、高分子化學、材料化學和材料科學基礎、高分子材料等9門核心課程來完成化學基礎、材料學基礎和專業方向等三部分知識，并做到統一考慮內容取舍、不重疊，處理好課程的相對完整與課程間融合銜接;精簡繁多的數學推導和敘述性的內容，做到“簡明”而不弱化基本理論，以滿足材料化學專業本科教育專業認證的基本要求;引進學科近展的新內容，反映學科發展的方向。在教學內容上，無機化學、有機化學、化工原理、高分子化學和高分子材料等都緊密聯系工業生產實際，滲透工程意念;分析化學以儀器分析方法為主;物理化學強化熱力學基礎和界面與膠體化學及其在材料化學中的應用;材料化學注重材料制備和分析測試;材料科學基礎主要介紹材料的物理性質和材料的成型與加工(如表1所示)。

3課程標準的制定

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材料是人類生存和發展的基礎。縱觀人類利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一種重要材料的發現和利用，都會把人類支配和改造自然的能力提高到一個新的水平，給社會生產力和人類生活帶來巨大的變化，把人類物質文明和精神文明向前推進一步。可以說沒有半導體材料的開發和工業生產，便不可能有目前的計算機技術和現代信息技術革命;沒有現代的高溫高強度結構材料，便沒有今天的宇航科技;沒有低損耗的光導纖維，便不會出現光纖維的長距離傳輸，也無當前的光通信可言。高等院校深刻感受到材料對社會影響的方方面面，深刻認識到現代社會對材料學方面人才的需求。

我國各大高校紛紛設立了材料學院，并建立健全了材料學方面各類培養課程。材料科學基礎是材料學專業學生必修的專業基礎課。通過材料科學基礎課程的學習， 可使學生掌握材料科學基礎領域的基本理論知識和實驗操作技能，以利于學生學習材料學專業的后續課程。[1-6]本論文通過分析材料學專業材料科學基礎課程教學中存在的問題，闡明了材料學專業進行材料科學基礎教學改革的必要性，并結合本人講授材料科學基礎過程中的體會，初步探討了如何提高材料科學基礎的教學效果，并對教學內容，教學方法等方面的改革進行了探討。

1.材料學專業材料科學基礎教學改革的必要性

隨著現代社會對材料學人才的大量需求，材料學專業已逐步成為全國各大高校重要的組成部分，但由于專業的性質，材料學專業也是高校中最難學習的專業之一。要成為一個材料學專業合格的本科畢業生，既要具備化學方面的基礎，又要物理方面的基礎，還要掌握材料化學，材料物理等材料專業的知識。但由于學生大學學習的時間是有限的，這就造成材料學專業課程設置時，存在“課時緊，任務重” 的問題。以材料科學基礎為例，材料學專業材料科學基礎授課時間一般不少于120學時，而縱觀全國各大高校材料學專業，材料科學基礎通常為54學時，個別為72學時，且大多沒有實驗。這并不意味著材料學專業對材料科學基礎的要求低，而是由于材料學專業課程多、學時緊等原因導致的無奈之舉。材料科學基礎學時少造成學生對材料科學基礎的知識掌握膚淺，很難真正體會材料科學基礎的本質，同時也影響了后續材料學專業課的學習。另外，不設材料科學基礎實驗，學生的動手能力得不到鍛煉，在進行后續課程時沒有任何基礎，從而影響了其它材料學專業實驗的順利進行。總之，材料學專業材料科學基礎教學存在的諸多弊端已嚴重地影響了材料學專業學生的正常學習，因此，材料學專業材料科學基礎教學改革勢在必行。

2.材料科學基礎的課程內容和特點

材料科學基礎是一門古老又新興的課程，它是一門理論性強，內容豐富，掌握起來有相當難度的課程。同時，它也是一門重視實驗，能夠培養學生動手能力的課程。具體來講，材料科學基礎主要內容分為三大模塊:第一模塊為晶體結構和缺陷，包括各種晶體的空間結構、可能出現的各種缺陷及缺陷的表示法。本模塊內容約占總學時的25%～35%;第二模塊為原子及分子運動、材料的變形和再結晶，本模塊內容約占總學時的45%～55%;第三模塊為單元及多元相圖，包括晶體的凝固和相圖的關系、相圖的分析等，本模塊內容約占總學時的15%～25%。分析各模塊的主要內容，可以提煉出材料科學基礎主要包括晶體的結構及表示方法。[7-9]

3.材料學專業材料科學基礎課程改革研究

3.1 教學內容改革

根據材料科學基礎的主要內容和課程特點，結合材料學專業對材料科學基礎的要求，我們對材料科學基礎教學內容主要進行了如下改革:“精簡內容，把握重點，強調相關。”材料科學基礎經過上百年的發展，內容已經相當豐富，而且還在不斷更新。如此龐大的內容僅僅通過短短的54學時或者72學時來順利完成全部教學內容幾乎是不可能的，因此，精簡教學內容是材料科學基礎教學必須進行的環節。針對材\料學專業的特點和材料學專業對材料科學基礎的要求，并考慮到材料學專業材料科學基礎沒有實驗的實際情況，我們對這三大模塊進行了以下改革:首先，精簡第三模塊的內容，使其僅占總學時的5%，同時在第三模塊中加入15%的實驗內容，從而使學生掌握基本的實驗操作;其次，把握第一模塊的內容，第一模塊為材料科學基礎基礎知識和基本理論，是材料科學基礎學習的重點，這部分的學習可以使學生初步了解材料科學基礎的本質，同時在第一模塊增加材料科學基礎的X衍射、透射電鏡等基本的表征手段的學習，這部分內容達到總學時的40%;最后，強調第二模塊中與材料學專業相關的材料科學基礎內容， 占總學時的40%。第二模塊的內容非常繁多，我們通過學習原子和分子的運動規律、材料的形變及再結晶規律，使學生能熟練掌握與材料學專業有關的材料科學基礎知識，為后續材料學專業學習打下基礎。

3.2 教學方法改革

材料科學基礎是一門看似簡單，但掌握起來卻有相當難度的課程。在教學過程中必須盡快讓學生掌握材料科學基礎的學習方式，跟上上課節奏，學生才能有效地掌握這門課程。這就要求在教學過程中必須改革傳統的灌輸式教學方法。在教學實踐中通過借鑒前人的經驗和總結自己的教學過程中的教訓，在教學方法上主要做了以下改革:(1)通過現實的例子，引發學生學習材料科學基礎的興趣。針對材料是科技的基礎這特點，通過材料的突破實現國家的科技發展的例子，增加學生學習材料科學基礎的興趣。同時，介紹材料科學基礎與材料學專業其他課程的關系，使學生了解材料科學基礎對其專業學習的重要性，引起學生對材料科學基礎學習的高度重視。比如講到晶體結構和由于摻雜引起的缺陷內容時，可以介紹當前高科技領域的發展基本都是通過摻雜引起材料能帶發生變化的特點，激勵同學們努力學習好這門大部分高科技所需要的基礎知識，為將來祖國的發展作出自己的貢獻;同時介紹材料學專業方面的所有專業課或多或少的與這們課有關聯的特點，使學生了解材料科學基礎對其專業學習的重要性。(2)以晶體結構為主線，引導學生深刻理解物質的結構決定性質的原理。為了讓學生更好地掌握晶體的結構缺陷和性質的關系，如必須使學生真正理解什么是位錯運動，實際晶體結構中的位錯是什么樣子。(3)通過課本目錄，幫助學生學會總結，比較，歸納。材料科學基礎內容瑣碎繁多，在學習過程中，必須及時總結，比較和歸納，才能將材料科學基礎的內容形成整體，不致前面學的很快就忘記，影響后面內容的學習。在教學過程中，針對學生在長期學習過程中不看目錄的缺點，我們強調了目錄的作用。比如學習完一章后引導學生根據目錄回憶本章主要內容，象本章包括幾節，每節主要講了什么主要內容，其中重點是什么等。然后引導學生比較這一章與前面幾章的聯系和區別。最后，分析學過的內容，總結和歸納出要掌握的主要內容。(4)逐步引導，培養學生自學。大學教學的一個很重要的任務就是教會學生自學，學生在學習材料科學基礎的過程中對于晶體的結構和三元相圖，掌握起來具有較大難度，需要老師講解，但對于原子結構和鍵合相對簡單，可以通過在老師引導下，學生自學的方式掌握。這既節約了學習時間，又有效地鍛煉了學生的自學能力。(5)通過做凝固和晶體結構分析實驗使學生對書本上學的凝固原理和晶體結構缺陷有更深入的了解，如讓同學門把鐵碳合金熔化后澆注在砂型腔里鑄造成鋼錠，研究是凝固原理對其結構的影響，然后把凝固后的鋼錠用XRD(X射線衍射)，研究其晶體結構和晶體缺陷，同時把鋼錠磨平后在顯微鏡下研究其晶相，找出成分中的馬氏體等晶相組織，與書上的相圖對比，加深對書本上知識的理解。

3.3 考試方式改革

課程成績的考核是課程的重要內容，考核方式對教學效果有很大的指導作用。針對材料科學基礎的特點和主要內容，我們將材料科學基礎的考試方式分為三塊，一是傳統的閉卷考試，占總成績的60%，二是平時成績，主要是作業完成情況和每章主要內容總結等，占20%，三是實驗情況，在學生的實際操作中，考察學生的動手能力，以及通過實驗考察學生對課本內容的理解能力占20%。其中在閉卷考試中，我們強調了課本的基本知識，同時，有相當數量的綜合題主要考察學生對所學的內容的綜合應用情況，而概念題則考察學生對材料科學基礎結構和本質的理解情況。

4.結論

通過以上教學改革探索，激發了學生學習材料科學基礎的興趣，加深了學生對材料科學基礎這門課的理解，為后續的材料學專業的課程學習打下了堅實的基礎。

參考文獻

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篇7

【論文摘要】本文根據上海工程技術大學材料科學與工程專業教學培養目標的特點，從課程體系與內容，教學理念，教學方法及手段，實踐教學環節改革，考核評價方式，師資隊伍建設等方面討論了“材料科學基礎”課程教改中的一些熱點問題及教改實踐。根據我校培養優秀工程師的辦學定位，結合材料學科的發展方向，初步建立了居于“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”標準的“材料科學基礎”課程的新教學體系，從中取得了一些較好的教改效果和經驗。

上海工程技術大學是一所以培養優秀工程師為主要目標的教學型大學。根據我校的辦學定位和特色，作為材料科學與工程學科重要基礎課程之一，“材料科學基礎”有必要在加強基礎、拓寬專業知識面和加強實踐訓練等方面進行課程改革。

1 課程的性質

材料科學是一門揭示研究固體材料性質規律、設計及控制材料性能的科學，其目的在于揭示材料的結構與性能之間的基本關系。研究表明，材料結構是決定材料性能的核心要素，而材料的顯微結構與材料的加工過程有密切的關系。因此，材料科學也需要研究材料在各種過程中的行為，這些過程包括加熱過程、冷卻過程、反應過程、界面過程、擴散過程、相變過程等。

“材料科學基礎”是材料科學與工程學科的主干基礎課程和核心課程，是材料科學與工程學科人才的基本知識和基本能力的重要組成部分，是本學科專業人才的整體知識結構、能力結構、素質結構的重要基石。根據我校的教學培養目標，本門課程的教學實踐必須著眼于培養未來的材料工程師，緊貼上海市發展先進制造業的需求，結合本校材料科學重點學科的發展方向，在進行材料科學基礎理論和基本技術教育的基礎上，側重進行材料開發應用、材料改性和材料加工的工程教育。

2 課程教學的改革實踐

“材料科學基礎”課程建設和課程教學改革的指導思想是根據專業發展規劃，主動適應上海經濟、科技與社會的發展對材料學科專業人才知識結構和實踐能力的要求，強調理論與實踐結合，在寬專業知識面上對學生進行綜合素質的提高，培養既掌握材料科學與工程基本原理，又通曉材料制備與加工、組成與結構、性能與應用等系統知識的寬專業人才。作為材料學科最為基礎和重要的平臺課程，“材料科學基礎”在學科知識構建中起著“基石”的作用，其教學內容的設定、寬度和深度決定著學生培養中關于材料學知識的基礎深度和知識面的廣泛程度，并影響著后續課程的展開、實施及教學效果。本著“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的教學原則，我們對課程教學目標、課程體系和內容、實踐教學環節、教學方法和手段、考核評估等方面進行了教學改革的實踐。

2.1 課程教學目標

作為應用型本科材料專業的基礎課程，“材料科學基礎”課程的教學目標具有多重指向性。一方面，應打下材料科學與工程領域的基本理論基礎，為學習材料專業其他知識做準備，同時也為部分學生進一步深造做準備，為此要根據不同學生的情況，有區別地加以培養;其次，要注重培養學生運用基礎理論分析和解決實際問題的思路和能力，掌握材料科學與工程學科的思維方法，為今后自學材料領域的相關知識打下良好的基礎;最后，根據社會經濟的發展需求，強調學生對材料科技進展與人類文明及經濟發展關系的認知，能從價值工程的角度研發、選擇和應用材料，從環境保護和可持續發展角度評價使用材料。

2.2 課程體系和內容

在課程體系上，貫徹“基礎適度、口徑寬廣、應用為先”的課程體系改革原則，在保持金屬材料為主的專業特色的基礎上，全面介紹了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復合材料的共性與個性特點，在材料科學理論模型的介紹上盡量拓展其適用的材料范圍，如晶體結構，位錯模型，界面結構模型等。教學內容的取舍以“精、寬、新、用”為原則，從材料科學與工程的基本原理出發，以固體材料結構為重點，從微觀、宏觀、物質內部、表面與界面、靜態及動態過程等不同層面角度，闡述固體材料結構、結構缺陷及變化規律，以及固態材料的相平衡、相圖、擴散、相變等，在材料應用方面，結合材料科學的理論內容，介紹相關的新材料、新工藝，如納米材料、功能材料的最新進展，使學生對材料組成與物質結構的內在聯系、材料結構與性能間關系有系統的理解和掌握，為今后相關專業課程的學習打下扎實的寬專業口徑的理論知識基礎。

2.3 實踐教學環節

在加強實踐的教學改革中，采取實驗教學課程建設與學院平臺實驗室建設相結合的方式，推進課程實踐教學的全面提高。材料科學基礎的實踐教學環節分為兩個部分，一是課內實驗，現配置了16 學時的實驗課，二是單列了一門“材料科學綜合實驗”課程，時間安排為連續的3周。針對課程教學目標和教學內容改革的要求，重新討論制定了課內實驗內容，加大綜合性實驗的比重，如金屬塑性變形與再結晶綜合實驗、金相分析綜合實驗等，編寫了新的實驗教學指導書。課內實驗以學生材料學基礎技能訓練為目標，如金相試樣的制備、金相組織觀察、材料塑性變形過程組織變化的特征，強調對不同材料顯微結構基本特征的掌握。材料科學基礎綜合實驗課程的主要目的是通過一個完整的實驗過程，包括明確實驗目的、設計實驗過程、實施實驗和分析實驗結果，培養學生材料科學與工程的基本素養，提高實驗動手能力和分析、解決問題的能力，進一步鞏固對材料科學基礎核心內容，即“材料結構決定材料性能、材料加工過程與材料結構密切相關”的認知。課內實驗和綜合實驗內容互為補充、相益得彰，取得了新教學培養模式的良好的教學效果。

2.4 教學手段和教學方法

在課堂教學和課內實驗教學實踐中，充分利用多媒體教學手段，自編CAI 多媒體課件，在有限的學時內最大限度的發揮多媒體教學的應用效果。一些實驗室目前難以實現而對學生的學識教育較為重要的內容也通過多媒體形式使學生有一個較為直觀的認識。與此同時，還對教學方法進行了相應的改進，授課力求重點突出、邏輯清晰，強調教學互動，提倡師生間平等討論，倡導探索性和研究性的學習方法，達到理論融會貫通的目的。

2.5 考核方式

在課程建設過程中我們對課程的考核方式也進行了深入的討論，大家認為合理的考核評價制度應該以提高學生的綜合素質為主要目標，為此有必要改進傳統的閉卷考試形式，避免“一考定終身”的方法。對此我們正在探索一種更為全面均衡的考核方法。具體考慮為將平時作業、實驗報告、小論文、隨堂考試和期末考試相結合的方式。重視對平時學習過程和階段學習效果的評價，將上課聽講與課堂交流、作業習題解答的獨特性及完成質量列入考評，鼓勵學生自主學習、創新學習，鼓勵學生發表有自洽性合理性的不同見解。在階段學習后，設計一些隨堂考試卷，隨堂考試允許學生參考課堂筆記和教材，但每個學生必須獨立完成試卷，重點考查學生對基礎知識的應用能力，檢驗學生分析解決問題的能力。將實驗報告作為獨立考查的重要部分，注重培養學生獨立完成實驗并撰寫規范的實驗報告的能力，檢驗與評價學生的動手能力和創新思維能力。適當調低期末考試在學生學業成績中的權重，例如由原來的70％降低到50％或更低，試卷內容要充分體現教學大綱的基本要求，重點考查學生的臨場應變能力，對基本知識的掌握、熟練和提煉的程度。

2.6 師資隊伍建設

課程建設主要依靠教師推動。近年來，我們以全面提高教師隊伍素質為中心，以培養優秀年輕骨干教師為重點，在職教師再培訓和引進高素質人才并重，著眼于學科可持續發展的需求，建設一支結構優化、素質良好、富有活力、具有創新能力的高水平的教師隊伍，取得了很大成效。教師隊伍的科研和工程實踐能力有了極大的提升，在“材料科學基礎”教學團隊中，有校學科帶頭人、上海市曙光學者、校青年學術骨干等，科研及學科建設的成果反哺教學的結果，促進了學生科研實踐能力的提高和材料工程意識的形成。教師團隊通過公開課觀摩學習，加強教學法研究，極大地提升了教師整體的業務水平和教學效果。

3 結語

作為上海市重點課程建設的“材料科學基礎”正在我校材料學院相關專業范圍內進行教學實踐，在課程目標、課程體系和內容、實踐教學環節、教學手段和方法、考核方式改革等方面進行了探索實踐并取得了一定的成績。課程建設下一步的工作重點將放在網絡教學平臺建設上，以進一步提高教學效益和教學質量。教育教學改革是一項永無止境的事業，只有通過對學生培養的各個環節進行更具體的探索和調查研究，不斷地實踐以總結其中的經驗教訓，才能逐漸探索出一條適合于應用型本科材料專業人才培養的成功之路。

參考文獻

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中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.030

1 引言

在現代材料科學與技術的發展歷程中，航空材料一直扮演著先導和基礎作用，機體材料的進步不僅推動飛行器本身的發展，而且帶動了地面交通工具及空間飛行器的進步，發動機材料的發展則推動著動力產業和能源行業的推陳出新。“一代材料，一代飛行器”是航空工業發展的生動寫照，也是航空材料帶動相關領域發展的真實描述。可以說，航空材料反映結構材料發展的前沿，航空材料代表了一個國家結構材料技術的最高水平。近年來，各個航空類院校針對材料專業、機務維修專業、航空工程等專業紛紛開設航空材料課程，也出現了很多航空材料方面的教材，比如，哈爾濱工業大學出版社出版的《航空材料學》，國防工業出版社出版的《航空航天材料》，《航空工程材料》，西北大學出版的《航空材料及應用》。這些教材內容各有特點，有的是偏重于材料的基礎知識，而真正關于航空用材的內容一帶而過，有的是偏重于介紹航空材料的性能及研究進展，系統性不足。由于不同專業的培養目標不同，材料方面的基礎知識掌握情況不同，航空材料課程內容必須具有針對性，不能搞一刀切，針對不同專業，課程定位和教學內容都應各有側重。不應拘泥于某一本教材，要對教學內容進行針對不同專業的整合。

2 材料專業的航空材料課程內容

材料類專業一般從大學二年級就開設了材料科學基礎，以后又陸續開設材料力學性能、材料物理性能、材料時效分析、功能材料、工程材料、材料加工成型原理與工藝等課程，通過這些課程的學習，學生已經很系統的掌握了材料的結構、性能、加工、使用性能之間的關系。所以航空材料課程的定位應該是專業課。從教學內容上，要舍棄材料科學基礎的內容，舍棄大量基本原理、基本概念和方法，舍棄工程材料中重點講述的一般鋼鐵材料的內容，重點講述基礎課程中所沒有涉及的輕合金及高強鋼、高溫鈦合金、鎳基高溫合金、金屬間化合物、復合材料、航空用功能材料。介紹航空用材的發展趨勢及科研走向，性能提高的主要障礙及克服的方法。不僅使學生對現有航空材料有所了解，同時激發學生對航空材料做進一步研究的興趣。課程內容可做如下整合。

2.1 航空用結構材料

課程內容應以航空結構材料為主，重點講授機體及發動機用結構材料。課程安排如下。

2.1.1 輕合金及超高強度鋼

輕合金和超高強度鋼都是航空飛行器的主要結構材料，其主要特點是比強度高、綜合性能好。鋁合金是應用最早的航空材料，具有密度小、塑性好、耐腐蝕、易加工、價格低等特點，至今仍被大量用于制造飛機機體材料。鈦合金比強度高、熱強性好，它的發展一開始就與在航空工業中的應用聯系在一起，目前越來越多地被用于制造飛機機體和發動機的壓氣機等部位，在航空工業中占有越來越重要的地位。鎂合金比鋁合金和鈦合金的密度更低，近年來由于其耐腐蝕性等問題得到一定程度的改進，使其在航空中的應用有上升趨勢。超高強度鋼主要用于制造飛機機體的重要承力件，在飛機用材中占有一定比例。

2.1.2 高溫金屬結構材料

高推重比、低油耗率發動機的關鍵是高溫結構材料。發動機材料服役的基本環境特點是：高溫，高載荷，高氧化腐蝕，高性能重量比，高可靠性與長壽命。針對服役的特點，選擇材料出發點為：可承受的最高溫度，高溫比強度與比壽命，高溫抗氧化能力，韌性，導熱性，加工性。鎳基高溫合金由于具有最佳的綜合性能一直是航空發動機渦輪和葉片材料的主要用材，各種新的加工方法的使用都是為了近一步提高它的性能，比如，定向凝固技術、單晶鑄造、定向共晶自生技術、合金提純等。隨著渦輪前溫度的不斷提高，替代材料也成為研究的重點，在對比了陶瓷材料和金屬間化合物六點性能之后，金屬間化合物及以它為基的復合材料因為具有更高的耐熱性和一定的塑性成為非常有前景的高溫金屬結構材料。

2.1.3 現代復合材料

復合材料是由兩個或兩個以上獨立的物理相組成的一類固體產物。現在人們可以更能動地選擇不同的增強材料和基體進行合理的性能設計，再采用多種特殊的工藝使其復合或交叉結合，從而制造出高于原先單一材料的性能或開發出單一材料所不具備的性質和使用性能，比如現代復合材料有高的比強度和比剛度，成為現代飛行器首選的結構材料之一。復合材料在飛機中的用量不斷提高，在最新的波音787和空客380中的用量已經分別達到了30%和60%，作為結構材料最有前景的當屬金屬基或金屬間化合物基復合材料和陶瓷基復合材料。

2.2 航空用功能材料

航空用功能材料主要指飛機機載設備用材，包括飛行保障設備、輔助動力裝置設備、電子設備和武器設備四大類。機載設備用材的關鍵材料主要是各種微電子、光電子、傳感器等光、聲、磁、熱的高功能及多功能材料。重點發展高靈敏度紅外探測材料、高透過率紅外罩材料、電致伸縮和磁致伸縮陶瓷材料、雙脈沖點火發動機艙隔板材料、激光倍頻材料、高強度激光材料、雙模制導頭罩材料、零膨脹微晶玻璃材料和極高反射率鍍膜材料等。

3 非材料專業的航空材料課程內容

機務維修、航空工程等專業的沒有系統學習材料類知識，對大量材料科學與工藝相關概念、術語等難以理解，針對這些專業的航空材料課程首先要對材料科學與工程的基礎知識、基本概念和原理進行簡要的介紹。

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【關鍵詞】

材料科學與工程專業;課程體系;改革探索

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作為一門迅速發展起來獨立的一級學科,材料科學與工程涉及到無機非金屬材料、金屬材料、高分子材料、復合材料等各類材料,它們具有共同的或相似的學科基礎、科學內涵、研究方法與研究設備,體現了材料科學與工程相互滲透與交叉的發展趨勢,符合復合型人才成長的要求。

在人才培養中,合理的知識體系和課程體系的建立至關重要。不同的高等院校具有不同的人才培養特點,它們的課程體系因人才培養目標的差異也有所不同。西安建筑科技大學曾隸屬于建筑工程部,后劃歸冶金工業部,1998年國家教育體制改革調整時,由原冶金工業部劃轉地方,實行“中省共建”的新型管理模式。材料科學與工程專業前身為1956年開辦的“混凝土及建筑制品”專業,多年來主要服務于建材和冶金行業,學生就業面窄。1999年正式開辦“無機非金屬材料工程”專業,2002年“無機非金屬材料工程”專業提升為“材料科學與工程”專業一級學科招生。目前材料科學與工程專業人才培養模式為:按材料科學與工程一級學科招生,按材料科學、材料工程、材料應用三個專業方向培養。

隨著進一步凝練專業特色的要求和學分制培養的需要,原有課程體系的設置上存在著的一些問題逐漸暴露出來。為了適應即將到來的專業評估,借鑒其它院校材料科學與工程專業教育改革的先進經驗,根據教育部無機非金屬材料專業規范的要求,近年來,我們對該專業的課程體系進行了改革,以體現素質結構、能力結構、知識結構協調發展的原則,滿足“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的材料科學與工程人才培養目標的要求。

一、人才培養方案改革的基本思路

立足于材料與工程本科人才培養目標,分析當前及今后一段時期社會對材料與工程本科人才需求特點,結合課程體系設置現狀,針對專業培養方案,提出了改革本科人才培養方案的基本思路,即:強化專業基礎課程,優化專業方向課程,加強實踐教學環節。根據材料科學與工程專業人才培養目標的定位,課程體系按知識領域中各個知識點進行設置,最后形成覆蓋所有核心知識單元和部分非核心知識單元的知識體系,這樣就可以最大限度地避免專業知識的遺漏或重復。最終的課程體系由綜合素質教育教學模塊、基礎教育教學模塊、學科專業基礎教育教學模塊、學科專業方向教育教學模塊和實踐教育教學模塊構成。

專業基礎課是課程體系的中心組成部分,緊密圍繞學科專業的基本要求和人才培養目標設置,體現學科專業的共同特點,是三個專業方向共同開設的課程。現有專業基礎課程體系中相關基礎知識薄弱,知識面窄,部分課程知識內容重復設置,學時分配也不夠合理,和專業方向課程之間相互銜接力度不夠。面對日新月異的高新科技,學生在有限的大學本科階段所獲得的知識不可能涉及畢業后所遇到的所有問題,而基礎理論、基本知識、基本技能的培養和訓練則能拓寬他們的就業領域,使其受益終生。因此必須加強專業基礎課程的教學力度。

專業方向課程體現各個專業方向的特色,每個專業方向有各自不同的專業方向課程。在原有課程體系中,專業方向課程之間邏輯銜接不強,很多課程學時偏多,造成選修課比例不足,門類少,學生可以選擇的空間小,人才培養方案缺乏個性化。因此,有必要適當提高選修課比重,拓寬選修課領域。

盡管各專業都已經認識到了實踐教學在人才培養中的重要性,并已經采取了一些措施加大實踐教學力度,但距離專業人才培養目標的要求仍有一定差距。主要表現為實踐教學中演示性、驗證性實驗偏多,開放性實驗和依附于多門課程的綜合設計性實驗相對較少,且實踐教學環節比重不夠。實踐教學是培養學生創新精神和創新能力的重要環節,理工科專業必須打破課程界限,遵循先進性、開放性、創新性的原則強化實踐教學環節。

二、本科課程體系的設計

材料科學與工程專業課程體系是以材料制備合成/加工、組成與結構、材料固有性能和材料使用性能四個要素及其相互關系為基礎的科學的知識體系。學生在入校時即分專業方向招生,不同專業方向的學生在綜合素質教育教學模塊、基礎教育教學模塊和學科專業基礎教育教學模塊所接觸的課程內容基本相同,差別主要體現在學科專業方向教育教學模塊和部分實踐教育教學模塊上。

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高校是培養人才的前沿陣地，肩負著人才培養的光榮任務，制定合理的人才培養方案和科學的管理制度是高素質人才順利成長的有力保障。材料科學與工程創新基地班是鄭州大學在工科院系設立的第一個人才培養實驗班，實行精英型個性化培養方案，注重厚實的基礎知識教學，進行全新的創新能力和科研素質的培養，以培養具有材料科學專業思想、熟悉掌握材料科學的基本特點最終能夠制造先進材料的精英人才為目的。這一人才培養方案的實施為解決我國面臨的高層次創新型人才匱乏等難題提供了有效途徑，有望打開創新人才培養模式的新局面，加快我國從人力資源大國向人力資源強國轉化的進程，為人才規劃實施作出應有的貢獻。

一、材料科學與工程創新基地班的定位

鄭州大學材料科學與工程創新基地班于2006年12月正式成立，其定位為：“立足于為河南經濟建設和社會發展服務，發揮學科齊全、梯次結構合理的優勢，本科與研究生培養并重，全面提升學科、專業實力和水平，努力建設成為培養工程應用和科學研究創新型人才教學研究型學院。”依據學院學科和教學基礎，結合所承擔的國家教改項目“發揮學科與區域優勢，構筑材料三級實踐載體，培養具有創新意識的應用型人才”，以“厚基礎、寬專業、重創新、高素質”的復合型人才為目標，培養適應未來發展要求具有科學前沿意識、創新精神和創業能力的高級研究型人才和實踐應用型人才。

二、材料科學與工程創新基地班的培養方案

圍繞專業建設和人才培養目標，材料科學與工程創新基地班對本科生的培養方案進行了較大規模的調整，體現了素質教育和創新教育理念，并遵循人才成長規律，注重系統性、前沿性和適應性，強調材料科學類課程與材料工程類課程的協調統一和同步建設。在學校政策引導和學院學科發展的統一要求下，構建起“平臺+模塊+課程群”的課程體系，其中平臺課程注重學科基礎教育，強調重視教育、體現寬口徑；模塊課程突出學科發展特色，設立了高分子材料科學與工程、無機非金屬材料科學與工程、金屬材料科學與工程三個模塊，課程分別由主干課和實踐教學環節構成；課程群由學科選修課和跨學科選修課組成，總學分控制在173學分。改革后的教學培養計劃既體現了“厚基礎”，又體現了“寬專業”，并強調學生創新能力的培養，在主體培養應用型人才的基礎上，分層次、分步驟培養不同的人才，適應不同應用領域的需求，分別從事應用實踐、技術創新、科研管理等工作。

1.注重基礎，夯實理論教學

在課程體系方面，基地班強化國外名校、名教材英語教學課程和研究性教學課程，采用國際上通用的原版教材、自編教材及國內優秀教材，知名教授講授基礎課和專業課，采取雙語授課。主要課程有高等數學、大學物理及實驗、線性代數、物理化學、材料科學與工程基礎（國家級精品課程）、材料近代研究方法（英文）、材料成型原理、材料科學與工程導論、工程制圖、普通化學、電工學、工程力學、機械設計基礎、高分子化學（英文）、高分子物理、材料成型原理、合金及熔煉、無機材料科學、無機復合材料學（英文）、陶瓷工藝原理（國家級精品課程）等。

在教學計劃方面，實行第一、二學年所有課程打通，第三學年第一學期部分課程打通，第三學年第二學期必修課和全院范圍內的限選課組中任選相結合。

2.加強技能，拓寬專業知識

基地班覆蓋材料學、材料加工工程以及材料物理化學等領域，以金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料的合成和成型加工為重點，學習現代新材料、新技術所依賴的基本知識和技能，掌握材料合成原理、工藝、結構與性能之間的關系，進行各種材料的成分設計、合成、成型加工和應用。

3.重視創新，強調因材施教

在夯實學生科學文化知識基礎的同時，基地班還著力培養學生的創新精神和創新能力。

在實踐教學環節，引導和鼓勵學生盡早進入實驗室參與科學研究。近三年內，學院已經有12個由學生主持的實驗項目獲得國家大學生創新實驗項目支持，其中大部分學生是基地班的。學院實驗中心對基地班學生全面開放，學生可以利用課余時間在實驗中心開展實驗實踐活動，全面提高自己在實驗中發現問題、分析問題和解決問題的能力。

此外，學院還積極與校內外國家級重點實驗室、工程技術中心聯合建立獨特的實習基地；在畢業實習和設計環節中，引入類似碩士研究生的訓練模式，以培養學生的前沿科學意識和獨立的創新能力。

4.強化素質，注重全面發展

發達國家的高校都將提高學生的素質作為主要目標。他們充分利用學校的各種資源開展諸多實踐教育，有效地開闊了學生的知識面，增強了學生認識科學和揭示科學的信心。基地班始終注重學生的德、智、體、美全面發展，鼓勵學生選修學校的素質教育課程，并增設開放實驗和暑期課堂學分，鼓勵學生跨學科進行開放實驗，拓展知識面。在暑期，鼓勵學生走進高新企業研究機構或者國內知名科研院所進行跟班學習，使學生通過接觸或參與實際科學和技術難題的攻關，掌握科學研究的基本思路和方法，并將所學習的基礎理論知識與實踐應用聯系起來，提高學習興趣和實踐動手能力。這些實踐教育可以強化素質教育，有效提高學生的實踐創新能力。

三、材料科學與工程創新基地班建設和管理模式

1．基地班建設

成立基地班建設工作小組，由院長、分管教學的院長、骨干教師和管理人員組成。基地班建設工作小組的主要職責有以下6項。

（1）研究制定基地班建設總體規劃和基地班建設管理辦法等文件，審核基地班發展規劃，對基地班發展方向和改革決策提出指導性意見。

（2）指導、監督和推進基地建設與改革，檢查基地班教學效果和培養質量。

（3）籌措基地班建設的經費并監督經費的使用情況和使用效果。

（4）組織基地班建設項目和方案的篩選、審定。

（5）商討解決基地班建設中存在的問題，協調教學、科研、實驗室等有關部門的工作為基地班建設服務。

（6）迎接上級主管部門的檢查和評估。

基地班建設工作小組實行例會制度，定期商討基地班建設過程中出現的各種問題，幫助解決實際問題，重大問題直接向黨政聯席會匯報。

學院設基地班建設工作小組辦公室，負責基地班建設與各基地班的日常教學管理工作，辦公室設在本科教學辦公室，并配設秘書負責基地班的日常教學工作。

2.基地班管理模式

基地班的管理采用“三制”，即班主任制、導師制和末尾淘汰制。實行班主任和導師雙層管理，學院主管教學的副院長擔任基地班班主任，負責全院各年級基地班的建設與培養工作。前兩個學年按成績高低實行滾動，基地班末尾5名學生與非基地班學生交換，實行末尾淘汰。

在博士生導師和部分知名教授中為基地班遴選導師，學生在導師的指導下完成基礎平臺課、專業基礎課、專業課、素質課的學習以及畢業實習和畢業設計。

四、基地班學生選拔辦法

基地班每屆招收30人，首屆自2006級本科生開始。基地班學生的選拔需經過3個步驟。

（1）材料科學與工程專業本科生根據第一學期末相關公修理論課程（含外語）的總成績進行排名，初選前50名學生。

（2）以英語、數學、大學物理的三個學科的單科成績為依據，低于75分者被淘汰，剩下的學生以三科總成績排名，選出前36名。

（3）經專家面試，最終選取30名進入基地班學生。基地班學生確定后公示5天，對不符合條件的入選者經核實后取消其資格，所缺人員根據排名遞推增補。

五、材料科學與工程創新基地班建設成效

經過近4年的成長，材料科學與工程創新基地班已經逐步形成完善的創新型應用人才的培養模式，并成功培養了第一屆畢業生。這些學生中有多人在省級以上的大學生科技競賽活動中獲得獎項，其中白陽同學主持的“一種使用新型材料處理廢水的裝置”項目獲得第十一屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽三等獎。首屆30名畢業生中有24人考入諸如浙江大學、中國科學研究院等國內著名院校或研究機構進行研究生階段的學習，其余6人分別進入美的微波電器制造有限公司、比亞迪汽車銷售有限公司、中鐵隧道裝備制造有限公司等著名企業從事技術研發和管理工作。

基地班人才培養模式的改革探索不僅是國家教改項目研究的一個重要研究內容，而且作為工科類基地班的試點，在三級實踐載體建設、師資力量的配置、創新人才培養計劃的調整、本科生提前進入實驗室、開設開放性實驗、實行導師制、學生的創新活動開展等方面都具有一定的可借鑒性，同時這一應用型人才培養經驗還可進一步推廣到其他工科專業，以提高相關專業本科生的培養質量。