材料科学与工程专业课程体系的优化整合研究

柏自奎 王罗新 郭俊 刘晓洪 陶咏真

摘要：基于目前材料科学与工程专业课程体系，教学内容陈旧重复，教学内容远落后于材料科学的发展，材料领域新知识的快速增长与有限学时之间的矛盾等问题，依据材料科学与工程专业的人才培养目标，提出了课程体系改革，优化重整合的必要性、原则和途径。通过对课程体系的优化整合，发挥群体优势，建设科学、合理的课程群，将缩减课时，提高教学效益，突出材料科学与工程专业特点，为培养合格的材料学专业人才提供可靠保障。

关键词：材料科学与工程；课程体系；优化整合

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）17-0061-02

一、材料科学与工程专业课程体系现状

材料科学与工程专业是目前的热门专业之一。全国高校普遍都开设有材料科学与工程专业，传统意义上的材料科学有高分子材料、无机非金属材料、金属材料之外，各高校又依据其办学历史及其行业背景，材料科学与工程专业有其不同的特点，如建筑材料、晶体材料、催化材料、纺织材料、生物材料、能源材料等，科学技术快速发展，材料科学与工程所涵盖的研究内容和领域处于不断发展之中，学科体系没有固定的清晰的脉络，所属行业不同，对材料科学与工程专业的学科基础课、专业基础课的设置及课程内容的组织方面，都有很大的差距。各高校在长时间的积淀中初步形成了其自身材料学专业的课程体系及其实践方式。

由于新技术、新设备的更新和优化，新材料层出不穷，材料领域新知识的快速增长，也就带来了专业课程数量及教学内容的快速增加，教学学时是有限的，材料专业人才的培养将面临巨大的挑战。

材料科学的快速发展对材料类专业人才的知识结构及创新能力提出了更高要求。材料科学与工程专业的教学改革要顺应社会发展对材料科学与工程专业人才素质的需要。人才素质体现在人才的知识结构与创新能力上。学生知识结构的设计就体现在教学的课程体系与教学内容的设置上。只有合理地设计课程体系，优化教学内容，才能在有限的学时中使学生建立相应的知识结构。

二、材料科学与工程专业课程优化整合的基本思路与总体目标

课程优化整合就是将原来自成体系的各门课程或各教学环节中有关的教学内容，通过新的组合方式进行整理与合并，使相关课程能够形成内容冗余度少、结构性好、整体协调的新型课程环节，以发挥其综合优势[1]。实施课程优化整合的主要目的是使学生在学习过程中形成一个完整的材料学知识框架和培养学生综合运用知识解决实际问题的能力，成为符合社会需要的人才。

课程体系是培养方案的重要组成内容，也是培养目标的体现，更体现了对学生知识结构的设计。材料学专业课程优化整合就是为更好地实现材料学专业人才的培养目标，其基本思路应该是按照“加强基础，扩宽专业，优化结构，注重实践，体现特色”的原则。构建功能明确、层次分明、特色鲜明的课程体系；按照理论与实践、继承与创新、总结与指导、现实与未来“四结合”的原则，整合、优化教学内容，增强教学内容的针对性和先进性。

三、材料科学与工程专业课程优化整合的原则

课程优化整合必须遵循以下基本原则：课程优化整合要符合学校自身的实际、符合学校定位、符合专业知识的内在逻辑关系，符合人的认知规律，注重专业建设内涵、构建专业特色等原则[2]。

1.材料科学与工程专业课程优化整合要符合教学规律，符合学生的认知规律，由现象到本质，由简单到复杂，不人为割裂自然科学的内在联系，理论和原理是经典的，但应用要是现代的，按照“少而精”的原则，对传统教学内容实行量的精选、压缩与质的提高，同时将材料科学与技术发展的最新成果纳入教学内容中，及时反映科学技术研究的新成果，使学生及时了解学科发展前沿的新成就、新观点、新动向。缩减传统课程门数及学时数，以便增开其他新材料及其新应用课程。

2.稳中求活原则。稳中求活是指材料科学与工程课程体系、教学内容应当做到相对稳定性与灵活性相结合。相对稳定性是指所设置的课程及其内容要有相对的稳定性，不朝令夕改，年年变动。稳定的课程及其教学内容一般应为材料科学与工程学科所公认的专业基础课程与核心课程。灵活性主要指课程的设置和教学内容一定要考虑材料科学及材料相关行业发展的实际工作需要，增加新的教学内容，特别是引入材料科学前沿问题、新材料在各行业中新的应用等内容，应通过一定专题讲座或选修课等形式来拓宽学生思路，尽可能地培养学生的创新思维和创新能力。

3.课程优化整合应当考虑众多因素：适应材料学专业培养目标的要求；适应社会与时代的发展的需要；各类课程的门数、学分和课时安排应当合理。

四、材料科学与工程专业课程优化整合的途径

教学内容和课程体系是人才培养目标、培养模式的载体，是教育思想和教育观念的直接体现，是提高人才培养效率和质量的决定性因素[3]。

1.建立相应的教学组织架构。学院应建立由院领导、教学管理人员、教研室（系）主任及相关实验教师组成的课程整合工作领导小组，专业课教学小组以及秘书组三级组织架构。负责研究国内外材料学课程整合的成功经验，拟定优化整合的目标及方案，组织指导教师具体实施，并定期根据实践情况的反馈修订方案。

2.完善教学大纲。教学大纲是指导教学的纲领性文件，是对学生知识结构设计思想的体现，应具有可操作性、可比性和可检查性，能指导每一位教师的教学活动。每学年教研室（系）主任负责安排各课程任课教师对每学年所开设的课程进行大纲修改，教学的重难点、学生应达到的要求、课时安排等作相应的规定，在大纲编写过程中适当考虑到学科发展的前沿性东西，大纲制定完毕，在教研室内统一讨论，最后确定教学大纲。

3.打破传统的课程设置顺序。课程体系是教学规划的体现，它对学生素养、知识结构、知识储备的深度和广度起决定作用。现在的大学课程设置仍然采用“基础课—专业基础课—专业课”这一“老三段”式的课程体系，在专业知识之间没有形成清晰的体系，各门课程之间没有什么必然的聯系。改革现行的课程设置，必须打破常规，改变“老三段”的格局，加强课程之间的联系。同时有必要开设一门专业介绍课，介绍各个课程对本专业的作用和与本专业的联系，尽量消除学生对学习某门课程的无用感，以提高学习的积极性。通过在大一学年对材料科学与工程专业的全面概述，结合纺织特色，让低年级学生对本专业的现时发展和未来前景有一个全面的了解，增强学生对专业的亲近感。

4.打破传统课程体系中教学内容的界限优化整合形成课程群[4]。材料科学与工程专业具有交叉性和综合性。不同特色的材料科学与工程专业的课程体系将有较大的区别，所以其课程设置无论是基础课程，还是专业课程，内容基本上是在原有专业课程基础上的适当增减，形成“拼盘”现象，课程内容总是有较高比例的重负，这不仅降低了学生学习新知识的兴趣，且浪费了很大一部分教学课时。

我校以纺织材料为特色的材料学的课程体系中，具有“功能”二字的课程就有：功能材料基础、功能纤维与功能纺织、功能高分子材料、信息功能材料，还有一门实验课：高分子材料物理实验，共五门课程，部分内容可能重复几次，可以打破传统课程体系中教学内容的界限，将具有功能特色的课程压缩、精简为一门课功能材料，开设两个学期；现代仪器分析合并入材料研究方法课程中，就消除了红外光谱分析等部分内容的重复；材料科学与工程基础、纺织材料学、材料物理性能和材料力学性能四门课程可整合为一门材料与性能，消除了重复部分，概念更清晰。

高分子化学、高聚物合成工艺学、纤维成型技术与高分子材料加工设备这四门课程是有机的整体，有机辩证地联系在一起，循序渐进地阐明高分子科学的基础理论、高分子材料的制备、成型及其加工设备，概念清晰准确，理论体系简洁明了，整合为高分子材料与工程一门课程学时会大大减少。同时将行业发展的新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。

实验课程的设置已经形成基础实验、专业基础实验、专业实验、综合性实验、生产实习、毕业实习等多门课程的递进体系。课程门类多，实验课老师变化频繁，实验内容不是重复就是脱节。为此打破已有的分类，融合为实验实践课程群，精简优化实验课程内容，形成与理论课程并行的课程内容体系，实行教师负责制连续开设，真正达到巩固理论知识，培养学生动手操作能力，及其解决问题的能力。同时实验、实践类课程可以根据学科发展，更新实验教学内容，使教学和学科发展与社会产业发展紧密地结合在一起。

五、材料科学与工程专业课程体系优化整合的预期效果

课程体系优化整合是高校教学改革永恒的主题。为专业课程的开设、选修课的开设及学生的个性化发展提供了时间条件，将材料科学发展的最新成果引入到学校教育中，教学内容紧随行业发展、社会经济的发展，所培养的人才更接地气，满足人才市场的需要。

教学实践改革为培养目标的实现，培养合格的材料科学与工程专业人才提供了可靠保障，使学生不仅是掌握材料理论与材料行业实践技术的复合型人才，更具有对知识的应用与创新能力的创新性人才。

参考文献：

[1]赵骥民，李春超，赵慧君.设置综合专业整合优化课程[J].中国高等教育，2005，（1）.

[2]陈家玉，王晓萍，李晓明.地方新建本科院校专业建设有关问题探讨[J].湘南学院学报，2007，28（1）.

[3]陈波.应用物理专业物理类基础课的课程体系改革之探討[J].中山大学学报论丛，2004，24（03）.

[4]王嘉才，杨式毅.课程集群化建设的研究与实践[J].北京理工大学学报（社会科学版），2001，（03）.