材料科学与工程专业应用型人才培养模式的研究①

高明

(华北科技学院，北京东燕郊 101601)

材料科学与工程专业应用型人才培养模式的研究①

高明②

(华北科技学院，北京东燕郊 101601)

根据人才市场对材料科学与工程专业本科生的素质、知识和能力要求，结合材料专业自身功能特性，概述了华北科技学院材料科学与工程专业应用型人才培养方案的制订思路，并着重对课程体系作了较详细的探讨。

材料科学与工程;人才培养方案;课程体系

材料科学与技术的发展表明，材料学科已经淡化了传统的金属材料、无机非金属材料和高分子材料的界限，正在向所谓“大材料”的方向发展。目前全国共有49所学校设有材料科学与工程专业，通过对11所院校无机非金属材料工程专业、12所院校高分子类专业、26所院校材料物理、材料化学专业本科毕业生就业及招生情况的调查，结果表明，材料科学与工程学科作为材料类专业的一级学科，本科毕业生就业情况良好。但随着材料科学的发展，技术进步和高效生产等要求也随着提高，给我们的专业建设提出了更高的要求，培养什么样的人才、怎样培养人才是我们应该着重研究的问题。

材料科学与工程专业作为我校的战略新兴产业专业，肩负着为生产一线培养应用型人才的重任。而应试教育阶段建立的人才培养模式已经不适应目前素质教育的要求，尤其是目前国家经济结构调整的新形势下，如何适应材料企业的需要，切实提高材料科学专业本科毕业生的综合素质和创新、动手能力，已经成为材料科学专业教学中急需解决的问题。主要思路体现在以下几个方面。

1 宽专业口径

培养既掌握材料科学与工程(大材料)基本原理，又通晓某一类材料的制备与加工、组成与结构、性能与应用系统知识的基本原理。基于此，在人才培养方案设置了了几门与大材料有关的课程如材料科学与工程导论、材料性能学、材料科学基础、材料现代分析方法等。材料科学与工程专业建设一般倾向于金属材料，包括高分子材料方向的很少，我校以高分子材料为方向培养出的学生即掌握高分子材料与工程专业知识，又具备金属材料和无机非金属材料方面的基础知识，从而可拓展就业领域.

2 课程体系

构建以通识课、学科基础课、专业基础课、专业方向课、专业前沿课、集中实践环节有机结合的课程体系结构(如表1所示)，使学生具备获取知识的能力和创造能力。

表1 各类课程学时学分分配表

2.1 学科基础课

材料科学与工程专业是一个典型的工科专业，基于此，将高等数学、线性代数、概率与数理统计、工程制图、电工及电子技术、力学(理论力学和材料力学)设置为该专业的专业基础课。概率与数理统计为高分子材料分子量分布、均方末端距的统计计算法、橡胶弹性的统计学理论等奠定基础;工程制图为后续课程计算机CAD、模具设计奠定基础;电工及电子技术和力学为材料性能测试奠定基础。

2.2 专业基础课

要求学生掌握材料科学与工程(大材料)基本原理和基本知识，基于此，将大材料相关课程和四大化学设置为该专业的专业基础课。主要课程如材料科学与工程导论、材料性能学、材料科学基础、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理和机械设计基础等。

本专业的专业基础课还包括高分子化学、高分子物理。高分子化学主要是研究高分子合成与改性的基本规律，是发展新型高分子材料的理论基础。高分子化学课程以聚合反应机理和动力学为基础，着重论述自由基聚合、自由基共聚、逐步聚合、离子聚合的基本原理，解决聚合速率、平均聚合度、聚合物微观结构、共聚物组成等的影响因素及其控制问题，并对常用聚合方法作简要介绍［4］。高分子物理是以聚合物为对象的全部物理内容的课程，通过研究高分子的结构和分子运动，建立结构与力学、光学、电学、溶液等宏观物理性能之间的联系，以期对高分子材料的合成、加工成型、测试、选材提供理论依据。高分子物理课程侧重于介绍高分子的微观结构和分子热运动，同时了解高分子材料的物理机械性能及高分子的近代分析和表征方法［1，2］。

2.3 专业方向课

作为高分子为方向的材料科学与工程方面的专业人才必须同时具备比较扎实的专业理论和实践基础，实际工作起来才能得心应手，其专业方向课包括聚合物成型加工、材料现代分析方法和模具设计。

高分子材料成型与加工课程是学习高分子材料、添加剂及其配方设计、高分子材料混合与制备、成型加工方法和工艺过程(压制成型、挤出成型、注射成型、压延成型等)、加工工艺原理以及高分子材料的加工性质(包括加工过程中的行为)。通过本课程的学习，为学生从事高分子材料及其制品的设计、生产和研究工作打下必要的理论基础［3，4］。材料现代分析方法是材料科学的主要内容之一。主要介绍高分子材料中聚合物的现代仪器分析测试技术及方法。重点研究高分子材料中聚合物的微观结构与宏观性能之间内在的关系和一般规律。为评价高分子材料的质量、改性及新材料研究提供重要的依据。模具设计主要研究塑料模具的成型工艺方法、塑料模具的基本设计规律和设计方法，使学生能够合理地选择塑料成型设备，分析和解决生产中成品质量和模具方面的技术问题。

2.4 专业前沿课程

我校以高分子材料为方向，主要设置的专业前沿课程有功能高分子、高分子基复合材料、聚合物成型工艺、聚合物流变学、高分子材料循环利用、专业计算机应用、阻燃技术、材料前沿、聚合物加工设备、文献检索、纳米材料、涂料与粘合剂、试验研究方法和聚合物研究进展等14门选修课，使学生在这一领域内的知识有所深化，毕业后便能尽快上手。

2.5 集中实践环节

我校材料科学与工程专业的集中实践环节包括金工实习、认知实习、生成实习、毕业实习、课程设计和专业综合实践等40学分，此部分比例较大，目的使学生能够理论充分联系实际、注重培养学生实践能力、创新能力［5］。

材料与工程专业任课教师大多深入科研第一线，研究领域涉及高分子的各个方面，如天然高分子的合成与改性、涂料的研制、功能高分子、聚合物成型加工等，可以充分结合生产与科研实际丰富理论教学，活跃教学气氛，学生也能根据自己的兴趣，进行学生科研立项，在大二期间就可进入教师的实验室进行相关实践环节的训练。

为强化学生理性认识与感性认识的能力、综合素质能力和创新能力的培养，进一步提高学生在社会大环境中的竞争能力，我校建立与企业同步发展的完善规范的实习基地。目前环境学院已相继在燕郊、北京周边地区建立了三个材料与工程专业的实习基地，分别包括全国大型涂料公司——北京福斯特涂料有限公司、国内橡胶生产基地——长城橡胶集团和塑料加工企业现代工程塑料有限公司作为本专业实习基地。目前实习基地可以完成学生的认识实习和生产实习任务和多项工艺实验。学生通过这些实践环节加深了对书本理论知识的理解和应用，同时也了解了行业发展趋势和存在的问题，这对于学生踏入工作岗位和继续深造都是大有裨益的。

3 结语

材料科学的发展是极其迅速的，每年都会有许多新材料、新技术、新工艺的不断涌现，而教育教学改革随着社会的发展也是永无止境的。本文对今后四年的材料科学与工程专业培养方案进行了研究，拟于四年后，对新的人才培养方案培养的学生进行调查、研究，适时进行修改，不断完善，设计出适合材料科学与工程专业的实际情况、满足社会需求的人才培养方案。

［1］马娟娟，许兴友.《高分子物理》课程教学改革诌议［J］.化工时刊，2006(3)：76－77

［2］彭桂荣，李青松，李青山，等.《高分子物理》教学中的几点体会［J］.高分子通报，2007(8)：60－63

［3］胡治元.高分子材料应用技术专业教改的思路与实践［J］.洛阳工业高等专科学校学报，2007(6)：42－46

［4］唐颂超.高分子材料成型加工课程建设与教学改革［J］.化工高等教育，2008(1)：25－27

［5］陈厚，浅谈高分子材料与工程专业实践教学平台的构建［J］.广州化工，2010，38(11)：220－221

Study on Applied Personnel Training Program of Materials Science and Engineering

GAO Ming

(North China Institute of Science＆Technology，Yanjiao Beijing－East101601)

According to the requirements of talent market for materials science and engineering undergraduate quality，knowledge and capacity，combined with the functional properties of materials subject，this paper summarized the thought s of applied personnel training program of material science and engineering and discussed about the course system in detail.

material science and engineering;applied personnel training program;course system

G642.3

A

1672－7169(2011)04－0078－03

2011－07－27。项目基金：华北科技学院高等教育科学研究课题。

高明(1974－)，男，河北昌黎人，博士，华北科技学院资源环境系副教授，研究方向：材料科学与工程。