材料工程研究生的专业课程体系改革探讨

刘国军　于漫

摘要：本文针对材料工程研究生课程体系中存在的问题进行了探讨，并提出了课程内容应与材料发展保持同步、精选核心课程与优化多层次的选修课程和增加实践教学学时来提高研究生综合素质的思路，从而达到培养具有创新思维的应用型人才的目标。

关键词：材料工程；课程体系；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）27-0071-02

一、引言

材料是新技术革命的主要标志之一，材料学科的发展也备受人们关注。教育部、财政部、国家发展改革委联合发布《关于公布世界一流大学和一流学科建设高校及建设学科名单的通知》[1]中有30所高校的“材料科学与工程”作为“一流学科”建设项目，表明了材料发展的重要性。研究生是材料学科科学研究和企业创新的中坚力量。材料学科研究生培养方式有两种：一是通过学术型研究生培养研究性创新型人才；二是通过材料工程专业学位型（材料工程）研究生来培养应用型技术人才，其在高校和企业之间起着承上启下的作用[2]。材料工程研究生的培养目标是既具有较丰富的基础理论和专业知识，又要有创新思维和较强的解决实际工程技术问题的能力[2]。按照要求，材料工程研究生配备双导师并在相关企业实习一段时间旨在提高实践能力，但是诸多因素的限制使得研究生的实践能力提高非常有限。因此，课程教育就成为研究生培养的重要一环，其课程体系直接关系到研究生的创新能力与实践能力，也影响着学生的未来就业[3]。

二、当前材料工程研究生课程体系分析

（一）专业课程设置缺乏前瞻性

材料工程研究生专业课程设置应该着眼于未来企业中材料的需求或行业发展的前沿，但是目前专业课程内容陈旧，不能反映出最新的理论研究进展和科研成果，不利于学生了解研究方向的最新技术与理论，阻碍了学生的创新。研究生在读期间需要接受学校统一的公共课程教育和专业课程的教育（包括必修和选修），而后者恰恰是提高研究生职业素养的有效手段。然而，目前设置的专业课程和十年前相差无几，课程内容相对陈旧，体现不出材料领域（新材料、材料制备、表征、服役性能等）的发展，不利于研究生对最新理论和技术发展的掌握，限制了学生的创新能力和解决实际问题的能力。

（二）课程设置缺乏系统性和层次性

材料工程研究生的培养是在本科基础上具有较丰富的理论与较强实践能力的高度结合。然而，当下部分研究生课程内容与本科生存在重复，使学生的学习积极性下降，创新与实践能力下降。由于专业课程内容不够系统，学生即使能发现问题，也不能较好地解决问题。设置的专业选修课程多数是依据当时指导教师的科研方向而制定的；课题结束后，该方向的技术瓶颈已经得到解决，就导致很少学生从事该方向的继续研究，这样的选修课对研究生来讲意义就不大，导致课程体系缺乏系统性。学科特色方面的课程开设较少，已开设的课程内容深度不够，相关基础理论不到位，不能较好地反映出优势学科的特色，起不到核心课程的作用。

（三）课程设置忽视了实践教学

材料工程研究生的课程多偏重于理论学习，学生很难在有限的学时内吸收和消化，只能匆匆忙忙地照着PPT进行复习，草草应付考试而已。众所周知，材料学科是一门实践性极强的学科，尤其对于培养应用型的材料工程人才。材料工程的研究生更重要的是实践能力的培养。但是，多数课程与学术研究生是一样的，怎么能体现出材料工程的培养目标呢？甚至，在研究生毕业考核指标中仍然是以科技论文为主，这就大大地限制了研究生的实践能力与创新能力，达不到培养高素养复合人才的初衷。目前，一些国内外高校开展了材料类研究生实验教学，效果良好，充分地反映出学生的动手能力以及思考能力[5]。材料工程的实践教学体系应该针对本学科的核心内容进行设置，包括常规的测试技术、先进的材料制备设备和高级测试表征，才能最大程度发挥学生的创新思维，产生出更多的研究思路，进而提高学生的实践能力与创新能力。

三、材料工程研究生专业课程体系改革初探

（一）课程内容应与材料发展同步

在研究生培养方案确定的前提下，所开设的课程应当与材料发展前沿保持同步性。尤其在材料技术飞速发展的今天，现代化的分析手段越来越多，对材料的“成分—组织—性能—服役状况”的理解越来越深刻。一些较经典提法已经不再适用，或者一些较旧的标准符号已经更改。这就要求授课教师能及时跟踪学术或应用的标准更新，才能使学生提高创新能力和实践动手能力。例如：一般认为，在金属材料中，材料强化的主要方式有细晶强化、第二相强化、形变强化和固溶强化。卢等研究了磁控溅射法制备铜平均宽度为5nm孪晶片层样品，拉伸强度高达1.2GPa，发现其强化机理为纳米孪晶强化，这就是目前的第五种金属材料的强化方式[6]。如果不介绍这一点，学生只有自学或者不了解，将严重束缚学生的创新能力。

（二）优化学核心课程，增加选修课程

目前，多数高校以发表论文或专利等成果作为研究生毕业的门槛，同时将导师准入制度以论文和项目作为支撑条件，导致一些教师从事教学的积极性不高，进而对核心课程的积极性不高，要准备一门新课，既要做新的讲义，又要了解大量的前沿发展和相关理论等，占用了大量的科研时间。核心课程的设置，需要专业内导师及学位委员会结合学科优势及学科发展趋势共同商议制定，突出学科特色，着重培养研究生的基础理论知识与实践能力。选修课程的设置，根据不同生源知识的不足、特色方向的研究成果和当代材料的发展，考虑增加多门多层次的选修课，从而有利于扩大学生的知识面和增加解决实际问题的手段。选修课要注重设置学科前沿和行业发展趋势等方面的课程，突出与本专业有关的相邻学科、交叉学科的课程，从而持续优化学生知识结构[7]。比如，材料学院与汽车学院可以开设电池相关材料选修课，有助于学生在面对当前以“技术面试”为主的就业竞争市场，提高竞争力。

（三）开展实践教学，丰富实践内容

实践教学是培养材料工程研究生不可缺少的环节[8]。随着“双一流建设”的开展，各个学校之间先后出台了多项优惠政策争取研究生生源，究其原因在于优秀生源进入实验室经过较短时间培训就能独立开展实验等工作。不同生源的学生在本科阶段掌握的实验手段不尽相同，甚至有的是跨专业过来的，对材料工程的具体实验仪器设备的了解非常有限。为此，要构建多层次、系列化的实践教学体系，可以从基础制备及測试实验、先进制备及表征实验到设计综合实验，使学生明确每个实验环节的最佳方法和路线。学生可以从系列化平行的实验项目中有选择性地上课，提高其综合实践能力。

除了专业课程外，开设“英语写作”和“实验测试技术与安全”课程也是非常必要的。研究生通过“英语写作”课程提高了英语写作表达能力，提升了国际交流能力；通过“实验测试技术与安全”课程，学生了解到实验室发生的事故案例，使学生意识到实验室潜在危险，提高了学生实验安全意识，提高了学生实验的安全系数。最近两年，没有发生研究生因实验而受伤的情况，收到了良好的教学效果。

四、结语

材料工程专业学位研究生课程体系改革是高校深化高等教育教学改革的重要举措，是实现大众创业万众创新的国家战略的重要一环，同时也是“双一流”建设的需求。本文也可为其他高校的材料工程课程体系建设提供借鉴。

参考文献：

[1]http：//www.moe.edu.cn/srcsite/A22/moe_843/201709/t20170921_314942.html.

[2]王磊，王大海，蒋敏，等.材料学学科硕士学位研究生课程体系改革探索[J].中国冶金教育，2014，（4）：6-9.

[3]彭再求，曹慧，钟海荣，等.研究生课程体系对比研究概述[J].高等教育研究学报，2006，（31）3：44-46.