近十年无机非金属材料工程专业的教学改革*

刘宏波

(上海工程技术大学材料工程学院，上海　210620)



近十年无机非金属材料工程专业的教学改革*

刘宏波

(上海工程技术大学材料工程学院，上海210620)

无机非金属材料工程是材料科学与工程下面的一个二级学科，我国有大量的高校设置了这一专业。近年来，几乎所有的学校都对这一个专业的教学进行了改革。本文参考了近十年来国内高等院校无机非金属材料工程专业教学改革的具体措施，分别就教学改革中的专业课程设置、实验教学、实践教学和教学方法做了一个简要的总结，从中吸取经验，更好的服务于教学。

无机非金属材料工程；教学改革；近十年

无机非金属材料工程是我国高等教育体系材料科学与工程一级学科下的一个二级学科，本科学制4年。我国开设这个专业的学校有78家[1]。最近从教育部网站检索，又有高校首次开设这一专业。其实，开设这一专业的学校远不止这些，原因有二：(1)在一些重点高校中，特别是“985”、“211”院校中，本科基本上是以一级学科名“材料科学与工程”招生，无机非金属材料作为一个专业方向；(2)在其它学科门类里面也存在这一专业方向，特别是化学化工类专业。由此可见，我国每年培养大量的无机非金属材料工程专业人才，有必要对各个学校的教学做一个总结，特别是教学改革方面。

本文的目的，就是对无机非金属材料工程专业近10年来在各个高校中的改革做一个梳理，对未来的发展给一点建议。当然，这种整理工作不可避免的可能会导致一些偏差。不是所有学校都对他们的教学改革做了报道；作者本人也只是在有限的数据库中对相关信息进行了查询和分析。因此，作者不敢保证文中所有的观点都十分准确和正确，读者更应该将本文当做一个参考性的材料来阅读。

1　专业发展的环境和困境

近年来，一方面，随着市场化的进一步深入，传统陶瓷、玻璃等无机非金属材料的生产受到很大的冲击，很多企业面临关闭， 这对日益扩大规模招生后的就业来说，犹如雪上加霜。另一方面，随着经济发展和产业结构调整，各种新型无机材料、特别是功能材料的研究生产得到迅速发展，比如半导体、光电和电工电子等领域，这些行业的就业形势相对较好[2]。可喜的是，这些新材料实际上和无机非金属材料有着几乎相同的内涵，国外对陶瓷(Ceramic)的定义其实很早就包含了所有的无机功能单质和化合物。很显然，如何根据大环境的变化来进行教学改革是一个突出的问题。

从教学对象来看，情况也发生了很大变化。学生由原来的统招统分，变成现在的统一招生，自主就业。由于很多学生是调配到无机非金属材料工程专业，有些对本专业既谈不上热爱、喜欢，又缺乏了解和热情[2-4]。

这些变化，都促使各个学校进一步调整教学，以适应时代的变化。大体上来看，变化主要涉及到：专业课教学；实验课教学和实践教学。本文将对各个部分分别探讨。

2　专业课程设置的改革

哈尔滨理工大学在无机非金属材料专业方向下面又细分为不同的方向，并大量加入电工陶瓷和绝缘材料、光纤与光通讯、环境及生物材料等内容[2]；内蒙古工业大学在无机非金属材料教学中使用仿真模拟[5]；安徽工业大学对课程及其内容进行重组，着重强化无机非金属专业各个门类共同的理论，大大压缩专业课，强化了实践环节；同时该课程体系还包括了非核心体系，即开设应用性较强的专业任选课和领域课，如复合材料学、不定型耐火材料材料研究进展等，增强了选修课及扩大了选修课内容的覆盖面[6]。

中南大学[7]将原专业课程《陶瓷工艺学》、《玻璃工艺学》、《水泥工艺学》和《耐火材料》(四门课总学时为128)合并为学科基础课程《无机材料工艺学》(80学时)，这样优化整合后，课程其相应学时数明显减少。多出来的学时，开设了《粉体制备技术》和《矿物材料加工学》等特色课程，促进与矿物加工的融合和交叉；开设《新型无机材料》、《功能材料》、《纳米材料》和《半导体材料》等作为专业选修课程，扩展专业课选修空间；增加基础课程、人文素质与交叉学科课程选修学分比例。

在新开的专业课程设置上，突出的重点是注重新知识、新技术的讲授。哈尔滨理工大学[8]讲授纳米复合材料, 智能复合材料, 仿生复合材料等先进的前沿技术内容, 使学生了解国际上最新的复合材料界的技术动态, 紧跟世界前沿水平；调整深受社会和学生欢迎的《模具设计CAD》课为专业平台课。济南大学[9]材料学院鼓励科研骨干教师将科研成果总结和提炼，融入到教材和相关教学内容中，把最新的知识传递给学生。教师获奖的科研项目被编制成讲义，融入本科教学，给学生相对系统和完整的前沿知识。武汉工程大学[10]邀请行业内相关企业家到课堂，为学生讲解企业发展趋势和企业对技术人才的要求与期望，让学生在毕业前能真切了解到企业对专业人才的具体要求，以便他们提前准备，提高毕业生就业率。河北理工学院[11]在专业课程中，为了加强学生工程技术能力的培养，开设了《工程案例分析》课，提高学生分析问题、解决问题能力。随着我国加入WTO和进一步的开放政策，专业英语教学得到了重视[12]，几乎所有学校都开设了专业英语。

3　实验教学的改革

无机非金属材料工程的人才培养中，实验教学是非常重要的一块，人才培养的目的是能在企事业单位从事科研任务。各个学校在实验教学方面，也做了很多的改革[13-18]。

调整的第一个方面是开设或者加强综合实验的教学。清华大学[13]建立了基础实验-综合实验的实验教学新体系。四川大学[14]通过实施科研创新与教学质量工程、实施“卓越工程师教育培养计划”，建立“宽基础—强综合—多交叉—重创新”的科研实践平台、构建“多元化—全方位—多层次”的“大工程教育”实践模式。武汉工程大学[15]开设工学综合实验，对学生作一次综合检验，能让学生能更好地认识自我，了解自身的真实水平。河北理工大学[17]制定和修订了20余项实验室的管理制度,保证了开放式实验教学的进行；重新修订了实验教学大纲，《无机材料物化性能实验》、《陶瓷专业实验》、《耐火材料专业实验》、《水泥专业实验》四门实验课程的21项实验项目，从原来的验证式实验，修订为综合性实验。福州大学[18]开设“无机非金属材料工程综合实验”，发挥学生的主体作用，注重选题质量， 实行开放式教学与管理；将材料结构与性能研究、材料制备、新材料开发及应用等基础实验技能贯穿起来，既加强对学生专业基本原理、基本知识和基本实验技能的培养，又能全面培养学生的创新意识与发现、提出、解决问题的综合能力。广西大学[19]将原来开出验证性实验，变为设计性、综合性实验。

实验教学调整的第二个方面是开放实验室。景德镇陶瓷学院[20]、合肥学院[21]、河北理工大学[17]、福州大学[18]等学校均提出了开放实验室日常化。

实验教学的另外一个方面是开展创新性实验。景德镇陶瓷学院，四川大学[22], 广西大学[19]等单位注重综合实验过程中学生创新能力和实践能力的培养。学生分组实验，从原材料的选择、实验方案的确定、产品的制备及其性能的检测全过程自己动手完成，通过理论学习结合实验室实验，为进入企事业单位从事科技研发打下了基础。济南大学[9]材料学院教师把科研过程转化成综合实验，更新实验内容和手段，提高了学生对理论知识的应用能力[9]。

4　实践教学的改革

各个学校在实践教学过程中，也做了一些变革。辽宁工业大学[2]对理论知识较少的课程设置较长的生产实习实践环节。安徽工业大学[6]大大压缩专业课，强化了实践环节。四川理工学院[23]将校外实训基地拓展到20余个。武汉理工大学[24]无机非金属材料专业的认识实习则由原来进行传统建筑材料生产线，调整为而对中材料的参观学习，先进的传统材料生产、新材料研制与生产、以及材料的加工与使用等内容均被列入实习要求，从而使学生对材料有较全而的了解。

5　结　语

通过以上分析我们不难看出，随着大环境的变化，无机非金属材料工程专业的教学面临着越来越多的挑战，各个高校也在积极的寻求应对策略。从师资、设备、课程、实验、实践等各个方面都做了一些变化。从各个学校的做法来看，共性有一下几点：①压缩传统专业课，增加新内容；②教师科研项目融入教学；③实验教学从验证性实验转到综合实验；④增加实践教学内容。

然而，各个学校对内容的新却各有不同，大体上，这部分内容是各个学校根据自己的特色，加入了特色内容。这里面存在的问题是，对于无机非金属本身就是特色专业的学校，如何加入新内容，是一个问题。同时，这也说明新内容并没有完全按照产业结构的变化，来增加新内容。如何加强学校与产业界的联合，增加企业切实需求的内容，是一个值得考虑的问题。科研项目的加入，有促进学生积极性的一方面；但是，并非所有的科研项目都适合于加入到本科生教学当中。这里面的度一定要把握得当。综合实验、创新实验的开设，实际上是早在十年前就开始了。综合实验有利于培养学生整体上掌握如何去完成一项科研或者工程任务。但是，对一些机理比较复杂的基础性实验，还应该单独完成。实践教学的拓展，非常有必要的。但是，由于本科生的实习主要是参观实习，必然影响到企业的正常生产过程。这也是为什么近年学校寻找实习单位便的比较困难的一个原因，特别是对于一些高新产业，由于生产环节对洁净度要求非常之高，企业一般不愿意让学生去参观，更不用说一些涉密的生产项目。因此，如何拓展实习单位，也是需要解决问题。

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Educational Reforms in the Last Decade for Inorganic Nonmetallic Materials Engineering*

LIUHong-bo

(School of Materials Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 210620, China)

Inorganic Nonmetallic Materials Engineering is one of sub-disciplines in materials science and engineering, which has been set up in many colleges and universities in China. In recent years, almost all of these schools perform teaching reforms. The specific reforms in the education of Inorganic Nonmetallic Materials Engineering were summarized. The content included professional curriculum, experimental teaching, practical teaching, and teaching method. It was generally believed that these reforms made the education for Inorganic Nonmetallic Materials Engineering more efficient.

Inorganic Nonmetallic Materials Engineering; educational reform; last decade

2016年上海工程技术大学课程建设项目：《光电材料与器件》全英语课程建设(项目编号：k201605007)；上海高校青年教师培养资助计划(ZZgcd14009)。

刘宏波 (1983-)，男，博士，从事无机非金属材料工程(电子与信息材料方向)研究。

G642.0

A

1001-9677(2016)08-0201-03