材料化学专业课程建设与改革思考*

曹 枫，潘国祥，唐培松，陈海锋

(湖州师范学院 生命科学学院,浙江 湖州 313000)

一、前 言

随着科学技术的快速发展，材料与化学交叉融合越来越多，无机材料、高分子材料、复合材料、功能材料、纳米材料、环境材料、生物材料等等，往往都要涉及到材料和化学两方面的内容，因此培养兼具材料与化学两大学科(即材料化学)专业知识和技能的高技术人才，无论是对于新材料的研究开发，还是满足社会需求都具有非常重要的意义[1](P103-104)。

中国早已充分认识到材料科学及其交叉学科的极端重要性，于1997年将材料化学认定为新的本科专业。目前国内已有90余所高校建立了材料化学专业，还有许多高校正在积极准备申办[2](P60-)。浙江省内高校，如浙江大学、浙江工业大学等，都已有完整的材料科学与工程一级学科。但是，省内高校的独立学院中设立与材料化学直接相关专业的还不多，目前仅有浙江大学宁波理工学院、浙江理工大学科技与艺术学院、杭州师范大学钱江学院、温州大学瓯江学院、湖州师范学院求真学院五所独立学院，并且年限也不长，因此独立学院材料化学专业建设及学生培养模式需要逐步积累并不断改革。

湖州师范学院求真学院材料化学专业于2006年正式招收本科生，近年来招生形势喜人，目前第一届学生即将进入毕业阶段。通过近三年的教学实践，学校认为有必要在求真学院材料化学专业课程设置、专业模块及实践教学等环节上进行深入改革，进一步完善培养体系，才能使其成为独具湖师院特点、并能服务当地经济建设的优势特色专业。

二、专业培养目标及定位

教育部在关于材料化学专业培养目标中，要求材料化学专业毕业生能掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识；掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能；了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新发展动态，材料科学与工程产业的发展状况；了解相近专业的一般原理和知识等[3](P135-136)。这就为制订材料化学专业培养方案及设置课程体系提供了指导方针。在遵循教育部材料化学专业总体培养目标的基础上，如何通过专业建设培养出更多更好地为当地经济建设服务的高级专业人才，是地方高校必须研究的重大课题。

针对学校所在地湖州市具有材料生产及加工业较发达的特点，学校于2006年在原化学师范专业的基础上，成功地申报了新的材料化学专业，并将专业培养方向定位为：与湖州经济社会发展需求紧密结合，强化学生的应用能力、创新意识和创新能力培养，应用型人才培养模式特色鲜明，培养质量稳定优秀，竞争能力强的高素质应用型、复合型、创新型人才。近年来，学院在吸取了省内外兄弟院校材料类专业建设和人才培养经验的基础上，在三本材料化学专业课程建设上做了一些尝试性改革，总体思路为：(1)按社会需求设专业，按就业方向设模块；(2)按专业模块设置特色课程，分模块进行毕业论文选题；(3)从学科软硬件建设、学生科研立项、服务地方三个方面，为工科三本材料化学专业的实践教学奠定基础。

三、专业模块与课程设置

(一)按就业方向进行专业模块设置

由于材料学科面很宽，不同高校材料化学专业的建设和培养目标有较大的差异，必需遵从本地区经济发展及产业分布特点进行专业建设。湖州市拥有众多高科技的新型材料生产企业。如在无机功能材料方面，有浙江红鹰集团股份有限公司等200余家耐火材料生产企业，有湖州陶瓷有限公司等50余家特种陶瓷生产企业；在电子信息材料方面，华莹电子成为国内开发铌酸锂、钽酸锂单晶的龙头企业，新元泰公司的大口径硅单晶生产技术处于国内前沿，湖州晶能荧光材料已成为松下、飞利浦的重点供应商，德清纳米氧化铁颜料在国内同类企业中处于领先地位；在高分子有机材料方面，目前所开发的新型纤维、新型面料已成为湖州纺织业最大的亮点，珍贝、中兴、谈竹庄等企业广泛开发应用蛋白纤维、谷纤维、竹纤维等，有力地推进了湖州市纺织业向高档化、时尚化、环保化方向发展；升华拜克、长兴一化、中山化工等企业不断推陈出新，展望药业、中维药业的发展，使湖州市成为全国最大的药用辅料生产基地。

对于湖州师范学院求真学院建设“材料化学”专业，主要应考虑本地区材料生产与服务类企业的分布特点，根据当地企业对本校材料化学专业毕业生的需求，同时兼顾本学科教师研究方向和强项，将材料化学专业分为无机功能材料、高分子材料、生物医药材料三个模块。学院按就业需求进行专业模块划分，并结合已有办学基础，体现服务地方特点，为地方经济建设培养紧缺性专业技术人才。

(二)按专业模块进行特色课程设置

教育部提出的材料化学专业培养目标，要求其课程设置既要让学生掌握材料和化学两大学科扎实的基础知识，还要在有限的专业课学时里尽可能拓宽学生在材料和化学方面的专业知识，使学生毕业后真正能具有运用所学知识解决材料化学交叉学科领域里实际问题的能力。由于材料化学在全国是个较新的专业，涵盖的学科范围非常宽，所以，不同高校的材料化学专业方向各不相同，各高校的材料化学培养方案和课程体系差别较大，并且本科生实验开设也有很大差别。

课程建设是专业建设的基础，根据三本材料化学专业的教学计划，学院对于主干课程教材尽量选用教育部推荐的优秀教材或面向21世纪的新教材。2010年力争将《材料科学基础》建成校级精品课程，并完成《材料科学基础》教材的编写与出版，同时向外校推荐使用，并努力申报浙江省精品课程。另外，努力将《材料化学》建设成院级精品课程。

在本专业主干课程设置中，学院建立了化学基础课程、材料基础课程及专业特色课程等三类课程模块。其中，化学基础课程包括：无机、有机、分析、物理化学及其实验课程；材料基础课程有：材料科学基础、材料化学、材料物理、材料结构分析、材料力学、高分子材料、计算机在材料中的应用、纳米材料、材料化学前沿讲座等；专业特色课程：根据无机功能材料、高分子材料和生物医药材料三个专业方向，分别设置专业理论与实验课程，具体课程安排见表1。

表1 材料化学专业模块与特色课程设置

材料化学专业主干课程体系的设置，如何分配化学基础知识、材料基础知识和专业特色课程的授课学时，另外，专业特色课和专业基础课在内容上会不可避免出现重复，其内容如何取舍、授课时间如何衔接等等，这些在今后的工作中仍有待于实践，并需不断地加以改进。

(三)分模块进行毕业论文选题

本科毕业论文作为高校本科教学工作中一项常规性内容，是学生对在校期间所学知识的全面检验与总结。毕业论文是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节，既是高校培养创新性人才目标的重要措施，也是培养学生运用所学基本理论与知识解决实际问题的重要途径[4](P45-46)。

湖师院求真学院材料化学专业的培养目标是培养应用型专业人才，因此在毕业论文的选题上突出论文选题的应用价值。首先，教师按照无机功能材料、高分子材料、生物医药材料三个方向进行课题申报，并根据各模块学生数量进行初步调节，学生按照兴趣选择毕业论文课题，教师与学生之间实行双向选择。

对于毕业论文选题，主要实现两个结合：一是毕业论文选题与教师的科研方向相结合。由于教师对于课题相关研究非常熟悉，因此能给予学生适当的、深入的指导；学生可以在论文的写作过程中通过老师了解作为科研工作应该具备怎样的理论基础和必要的实验方法和手段，为以后的进一步科研和应用型工作打下良好的基础；二是 毕业论文选题与企业生产实习相结合。对于毕业论文选题，教师可以结合企业合作项目，一方面让学生了解与掌握毕业论文在文献检索、方案设计、论文撰写等的基本过程；另一方面，让学生直接参与企业生产，了解企业在工业化生产过程中，对生产设备、产品工艺以及产品质量控制等要求，培养能直接与企业需求对接的专业性人才。

四、实践教学

(一)以学科建设为依托，增强实践教学的硬条件与软实力

材料化学是一个实践性非常强的专业，有 1/3 的专业必修课都需要在实验室进行。对于新办学科而言，实验室建设至关重要，因为它不仅是学生实验的基础平台，同时也是教师科研的重要平台。学院材料学科在2007年被评为湖州师范学院重点学科，并于2009年入选校优势特色学科。目前建有湖州市功能陶瓷重点实验室，另外建设了多个材料化学专业学生实验室以及综合实验室。近年来，购置了材料比表面积与孔径分析仪、热重-差热分析仪、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、荧光光谱仪、材料力学性能测试仪、高温电阻炉等材料性能测试仪器。今后几年，还将购置X射线衍射仪、H2-TPR、材料结构模拟用高性能计算机组等设备，这些硬件建设为学生实践教学奠定了良好的基础。

先有一流的教师，后有一流的学生。近年来，在无机功能材料、高分子材料、光催化材料等方向上，引进了多名具有博士/硕士学位的青年教师，经常在学科里开展专题研讨，充分交流材料和化学方面的最新知识和新技术。材料学科不同研究专业方向教师的引进，能够让教师之间做到取长补短，为学生的实践教学敦实其软实力。

(二)以学生科研立项为载体，激发学生在实践教学中的主体性与积极性

为了充分挖掘材料化学专业本科学生“学以致用、参与科研”的主动性、创造性，调动本专业教师在教研之余“科技育人”的能动性。一方面，鼓励学生利用课余时间开展和参与以科研创新为主题的系列讲座活动，使学生有机会接触学科前沿的理论和成果，增强对本专业的信心，开阔知识视野。从大二的下半学期开始，鼓励学生申请学校的课外科技立项，对于特别优秀的项目，进一步申请省级与国家级的大学生科技立项，并为每个课题组配备一名以上高级职称的指导教师，为课题组提供技术上的指导和方向上的把握，同时鼓励教师结合自己的科研课题为学生创新研究提供经费上的支持。在此基础上，对于所产出的优秀科研成果，鼓励学生参加省级以及全国大学生课外科技作品竞赛。通过学生科研立项计划的实行，学生普遍反映在做毕业论文时，基本套路已经相当熟悉，能够对毕业论文进行深入研究，并提升毕业论文实验研究质量。因此，学生多层次科技立项计划在材料化学专业中贯彻执行，对于培养学生科研意识、创新观念以及动手能力是大有裨益的。

(三)以服务地方为契机，为实践教学提供优质平台

近年来，湖师院主动与地方大中型企业对接，依托服务地方办公室深入县市、企业，寻找横向科研合作课题，组织开展了“百名专家下基层”活动。教师在服务地方企业的同时，也为学生进行实践教学提供了优质平台。目前，材料化学专业已经与湖州市梦圆集团建立了新材料合作开发平台，与湖州市金泰科技股份有限公司、永兴特钢有限公司、浙江红鹰股份有限公司等一批知名企业分别建立了产学研校企合作基地。与企业建立合作关系，一方面可以利用社会资源，由企业来投资兴建实验室，提供实验仪器和设备，模拟企业生产过程。学生可以在实验室进行实际操作和科研训练，这样不但可以弥补地方高校办学经费不足的缺陷，也可以大大提高学生的动手操作能力和科研水平，而且仪器设备对教师的科研也大有帮助。

根据湖州地方产业的特色，学校充分利用寒暑假学生参加社会实践的机会，指导学生进行社会调查，到对接企业参加生产实习。一般情况是低年级的学生到相关的企事业单位进行社会调查，通过调查了解湖州地区企业对材料化学人才的需求情况，以及企业在材料化学方面应用的一些新技术，这样可以让学生先接触到企业，同时了解到最新的技术信息。而高年级的学生，则是到学科服务对接企业或挂靠合作企业，进行与专业相关的生产实习，并可以与指导教师一起为企业提供专业技术服务。部分学生可以在企业导师与学校导师协同指导下完成毕业论文(或设计)，并尽可能让这些学生在挂靠企业就业，实现实践教学与就业一体化。因此，学生在毕业之前，基本都能熟悉1-2个行业生产的实际操作，做到理论联系实际，这样可以保证学生在就业方面具有较强的竞争力。

五、结 语

材料化学作为一个新的本科专业，在专业建设上能够借鉴的经验还不多，因此对于湖师院求真学院材料化学专业的培养方案、课程设置以及实践环节的探索和完善仍将是学院今后几年的重点工作。经过近年来求真学院材料化学专业教学实践与改革思考，学院初步将该专业学生的培养目标定位为：与湖州经济社会发展需求紧密结合，强化学生的应用能力、创新意识和创新能力培养，应用型人才培养模式特色鲜明，培养质量稳定优秀，竞争能力强的高素质应用型、复合型、创新型人才。为实现这一目标，学院根据就业需求，在材料化学专业设置无机功能材料、高分子材料、生物医药材料三个专业模块，然后根据专业模块不同，分别开设理论与实验特色课程。最后，从学科建设、学生科技立项以及服务地方三个方面着手，保证应用型人才培养的教学质量，突出实践教学在三本材料化学专业人才培养中的重要性。经过这几年的实践，证明这一定位是正确的，已取得较好的成效，今后将不断完善。

参考文献：

[1] 陈晓刚,袁毅桦,陈纯馨,等.地方高校设置材料化学专业的探索与实践[J].广东化工,2006,36,(10).

[2] 柳云骐,张晓云,叶天旭,等.材料化学专业的定位及其课程体系的思考[J].高等教育,2005,(2).

[3] 李松林,阮建明,刘继进,等.中南大学材料化学专业课程体系建设[J].长沙铁道学院学报,2006,7,(4).

[4] 赵国玲,哈 斯.本科学生毕业论文选题探讨[J].内蒙古财经学院学报,2007,5,(2).