地方高校材料与化工专业硕士“材料工程基础”课程建设探讨

2022-03-17 00:30孙宜华丰平余海洲戴雷
教育现代化 2022年14期
关键词:专业学位硕士研究生

孙宜华,丰平,余海洲,戴雷

(三峡大学 材料与化工学院,湖北 宜昌)

随着我国经济社会的快速发展和产业结构调整与转型升级,社会对应用型研究生的需求正在大幅增加。2009年国家首次从应届本科毕业生中增招全日制专业硕士。2017年,专业型研究生成为研究生教育主体,招生数量超过学术型研究生[1-2]。专业学位研究生教育主要针对社会特定职业领域需要,培养具有较强专业能力和职业素养、能够创造性地从事实际工作的高层次应用型专门人才。《专业学位研究生教育发展方案(2020-2025)》明确指出各级培养单位应面向国家治理大战略,瞄准科技前沿和关键领域,提升导师水平,完善培养体系,办出特色与水平。到2025年,专业学位研究生招生规模将扩大到硕士研究生招生总规模的三分之二左右,进一步创新专业学位研究生培养模式,建成灵活规范、产教融合、优质高效、符合规律的专业学位研究生教育体系[3]。研究生课程是研究生培养的基础,课程建设质量决定研究生培养质量。教育部《关于改进和加强研究生课程建设的意见》指出课程学习是保障研究生培养质量的必备环节,是当前深化研究生教育改革的重要和紧迫任务[4]。三峡大学材料与化工学院材料与化工专业学位硕士研究生的专业基础课“材料工程基础”成功获批2021年度三峡大学研究生课程建设项目。

一 课程背景

三峡大学是水利部和湖北省共建大学,湖北省“国内一流大学建设高校”。2014年顺应国家和区域产业结构调整,助力化工、新材料、新能源等战略支柱产业高质量发展,三峡大学组建了材料与化工学院。“材料工程基础”课程的开设始于2015年对材料工程专业硕士培养方案的修订。2019年动态调整撤销和增列的学位授权点后,现为材料工程专业领域材料与化工类别专业学位硕士研究生的专业基础课。材料与化工专业学位硕士人才培养定位为结合湖北省战略性新兴(支柱)产业和区域内重点产业定向培养,具有良好的职业素养和创新意识,能独立承担材料与化工工程领域技术工作的复合型、技能型高层次应用型人才[4]。

二 研究生学情分析

确实有效地开展好课程建设和教学改革,对研究生的学情进行准确而客观地分析十分必要。在近6年“材料工程基础”课程的研究生教学实践的基础上,对三峡大学材料与化工学院专业学位硕士学情进行深入分析,发现研究生实际学情主要包括以下两个特点:①多学科特点:从研究生的本科背景知识结构的角度来看,研究生本科专业涉及材料、机械、材控、汽车、化工、化学、环境等多个学科专业,研究生本科专业背景分布呈现较为分散的特点;从研究生3年培养期内要从事的课题研究方面来看,主要涉及金属基复合材料、功能陶瓷材料、储氢捕碳材料、光电催化材料、光电能源材料与储能电池、精细化工、催化材料等领域,研究课题涉及多个学科[5]。因此,研究生已有知识体系和未来从事的研究课题均具有“多学科”的特性。②基础薄:在教学实践和研究生培养过程中发现,学院所招研究生整体上专业基础知识较为薄弱,研究生入学时在学习能力、科研素养和综合素质等方面相对较弱;从材料工程领域相关知识体系角度来看,仅有约20%的学生在本科阶段系统地学习过材料工程领域相关课程或知识,大部分学生对材料工程领域相关的基础知识学习的较少或不够全面。因此,研究生在专业知识和课程基础知识储备方面均比较薄弱。

三 课程建设与改革

(一) 课程内容

目前,全国各高校的材料类本科专业均开设有“材料工程基础”或类似课程。但由于材料的综合性、多样性和跨学科性特点,使得“材料工程基础”的内容具有多样性,现有教材内容存在很大的差异性。有的主要讲授各种类型材料制备与加工方面的基本理论、技术方法和生产工艺过程;有的是以动量、能量和质量传递的基本规律为主线,以燃烧和干燥过程的综合应用为单元的内容体系编排;有的则围绕材料成材过程的原理、工艺和方法,论述材料制备合成、材料加工成形、材料改性与复合过程中的基本科学原理和技术。各高校往往结合自身的学科特点与优势,在教学内容的安排上有所侧重与取舍。如何为三峡大学材料与化工专业学位硕士研究生的培养开好“材料工程基础”这门课程,在课程教学内容的安排上需要不断探索与改进。

在借鉴与参考师昌绪院士主编的《材料工程基础要览》与《中国材料工程大典第1卷-材料工程基础》的基础上,结合学校材料学科的办学特色和材料与化工专业学位硕士人才培养方案要求,课程教学内容主要分为材料工程导论、材料成形基础理论、数值模拟与计算、失效分析与安全评定4个部分。教学内容安排中结合专业学位硕士研究生的学情特点和培养定位,有选择性和针对性地开展教学。材料工程导论部分注重材料工程领域的最新科技成果和发展趋势的介绍,开阔学生学术视野,培养学生创新意识;材料成形基础理论结合国际前沿学术成果和任课老师的研究成果开展案例式教学;数值模拟与计算以材料成形模拟与计算为基础并结合学生研究方向中将会使用到的数值模拟与计算软件开展教学;失效分析与安全评定围绕先进失效分析技术与安全评定理论方法展开,注重培养学生解决的实际工程问题的能力。课程内容力求具有前沿性、实用性和多学科交叉性的特点,有效地推动复合型、技能型和高层次应用型人才培养[6]。

(二) 教学方法改革

研究生大多是本科生中的佼佼者,具备一定的专业知识体系。教学活动中有意识地创造条件,发挥研究生的主动性和创造性,注意启发和鼓励学生发现问题、提出问题,不断激发研究生的学习热情和创新欲望。在某些章节中采用讨论式教学,提出问题引导学生自习钻研,为学生留下思考和研究的空间,课堂讨论中加深对问题的理解。讨论式教学能够培养学生的自主学习能力和创新能力,激发学生的创新意识和独立思考能力,提高课程的教学效果。

专业学位研究生教育培养的是高层次应用型专业人才,更注重理论联系实际,致力于解决行业内的实际问题。案例教学作为一种理论与实践、知识与技能相结合的教学方法,凸显出专业学位研究生培养特色,是行之有效的教学方法之一,成为专业学位研究生人才培养的重要组成部分[5]。因此,教学过程采用案例教学是教学改革的方向。教学团队注意筛选和收集相关行业实际工程问题,从具体的工程案例中提出一些简单的工程问题,学生通过解决这些问题,能培养分析和解决工程问题的能力,切实消化所学的理论知识。

改变传统单一闭卷考试评定成绩的方法,注重对教学过程的监管与考查。改革课程考试形式与方法,课程的成绩由课堂提问成绩(10分)+课堂讨论成绩(10分)+平时作业成绩(10分)+小论文成绩(20分)+课程理论考试成绩(50分)构成。通过多方面、多层次、全过程地考查学生,使同学更加注重平时的学习,并能及时掌握学生的学习情况。通过对课程考核体系的改革,加强教学过程中的监管与考查,引导学生理论联系实际,激发学生的学习积极性、主动性和创新能力。学生认可度较高。

(三) 教学团队建设

教学团队建设是课程建设的灵魂与保障,在该课程建设中,主要以教学团队的模式进行教师队伍的建设。“材料工程基础”是一门理论性强、内容复杂、涵盖面广的专业基础课,为此,组建了以两名教授和两名副教授为主的教学团队,形成一支老中青相结合、教学科研能力强、知识结构合理、热爱教学、锐意进取的教师队伍。通过传帮带与言传身教,帮助青年教师树立正确的人生观和价值观,增强立德树人、教书育人、以身立教的教育使命感和责任感。

根据材料与化工专业学位硕士人才培养定位要求,主讲教师不仅应有丰富的理论教学经验,还应具备扎实的科研和工程实践应用能力,更需要具有不断更新专业知识的思维和能力。为大力提升中青年教师的工程实践技能和科研创新能力,积极争取选派中青年教师到企业,参与企业工艺改进与技术开发项目的技术合作,接受专业技能培训或挂职锻炼,如:湖北省经信厅组织的企业“科技副总”挂职等。

加强国际交流与合作,鼓励中青年教师赴国外知名大学进行交流学习,拓展教师的国际化视野,提升本土教师的国际化教学水平。通过对国外大学先进教学理念、教学模式和教学方法的观摩学习和科技项目合作研究,提升中青年教师的教学能力与科研水平。如:两名中青年教师分别完成对美国密歇根大学和法国瓦朗谢纳大学为期1年的访问学习。

(四) 课程思政改革

为贯彻落实习近平总书记在全国高校思想政治工作会议的精神和《高等学校课程思政建设指导纲要》,抓住课程建设和改革环节,挖掘整理“材料工程基础”课程的思政元素,对接专业课程、课堂教学和师资团队,落实立德树人、培养德智体美劳全面发展的高层次应用型人才培养目标。围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给,将思政教育融入“润物细无声”的专业知识教学活动之中,在科学研究、学术道德、工程伦理、科学真理、科学家的工匠精神和家国情怀等方面开展潜移默化的课程思政教育。实现思想政治进课堂、专业讲思想政治,将思想政治教育寓于专业教育过程,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

四 结语

课程建设与改革是一项科学性强、涉及面广、任务艰巨、影响深远的系统工程。经过多年来不断探索与实践,材料与化工专业学位硕士研究生“材料工程基础”课程建设取得明显成效,建立了一支科研和教学水平高,年龄梯度合理,教学科研与工程实际相结合的教学团队,对教学内容、教学手段和方法、课程思政改革等教学环节进行改革与创新,为培养政治素质高、基础理论强的复合型、技能型的高层次应用型人才打下坚实基础。

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