国内材料类专业教学改革情况调研报告

中华人民共和国教育部世行贷款21世纪初高等理工科教育教学改革项目“无机非金属材料工程专业实验教学体系整体优化的研究与实践”项目调研报告武汉理工大学2003年8月国内材料类专业教学改革情况调研报告材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一。

我国高等院校材料学担负着为国家经济建设培养材料科学与工程专业高级人才的重要历史使命，研究和确定我国材料学科的发展战略和步骤，确定适应社会主义市场经济发展和科技进步要求的人才培养目标、办学模式和教学体系，是当前一项重要和紧迫的课题。

几十年来，我国的材料类专业高等教育发展迅速，现有高等学校中约有170所大学设有材料科学与工程类本科专业330个（包括金属、陶瓷、高分子、冶金）。

特别是在20世纪末的改革浪潮中，材料类各专业的教学改革也取得了很大的进展，在培养目标的确定、基础理论的拓宽和加强、课程结构的优化、学科建设和专业设置、教材建设等方面作了大量的工作。

特别是在高等教育面向21世纪高等理工科教育教学内容和课程体系改革计划资助下，由南京大学牵头，兰州大学、四川大学、中国科技大学、湖南大学、河北大学、山东工业大学参与并完成的“材料科学类专业教学内容和课程体系改革研究”项目，形成了理科材料物理、材料化学专业的专业规范和课程体系、教学计划，对传统的课程内容进行了较大幅度的革新。

由北京科技大学牵头，天津大学、北京航空航天大学，中南工业大学参加，柯俊院士负责的“培养材料类创造性工科人才的探索与实践”项目，以培养通识教育基础上的宽口径专业人才，进行了按材料科学与工程一级学科专业办学的教学改革方案的研究与实践。

由四川大学牵头，北京化工大学、华东理工大学、东北大学、武汉工业大学主持，中国纺织大学（东华大学）、吉林工业大学参与的“对材料类二级学科专业人才培养方案的研究与实践”项目，系统研究了“按二级学科设置专业”的人才培养方案、课程体系和实验教学体系等。

这三个课题，从不同角度、不同层面，为培养适应21世纪需要的全面型、综合型、智能型、创造性高素质材料科学人才，开展了系列改革研究，取得可喜成果。

一、材料类专业人才培养目标中国工程院教育委员会组织院士专家，在历时两年调查研究的基础上提出：大学工程本科4年培养的目标是工程师的‘毛坯’（见中国工程院咨询报告97-00-02《我国工程教育改革与发展》）。

据此，提出了本科教育整体教育目标。

针对材料类专业人才培养问题，南京大学等七校提出材料类高等教育必须培养学生具有扎实的理、化和数学基础，对材料科学的理论有深刻的理解；对材料问题有独特见解，了解应用材料的背景和要求；对材料的制备、合成和研究、应用具有较强的实验能力和创新精神的应用型人才。

南京大学提出“重视基础、培养能力、适应发展”的教学思路。

四川大学提出，理科材料科学的人才培养目标是为国家培养众多的德智体全面发展，具有坚实的社会和科学理论基础、熟练的实验技能和系统的材料科学专业知识、具有较强的社会适应能力和良好的科学素养与团队精神、具有强烈的创新意识和创新能力的高级专门人才。

中国科技大学材料科学与工程系则强调统一的材料科学概念，提出把培养的立足点放在使受教育者有宽广的知识面、很强的知识综合能力上。

兰州大学确立了“重视基础、注重交叉、加强实验教学”的主导思想。

河北大学则强调培养学生的“适应社会环境”的能力。

北京科技大学等四校提出“德育渗透、全程育才，增强学科的德育渗透性，培养学生的思想政治素质和人文精神；加强基础、拓宽知识，增强学科的社会适应性，提高学生未来创造潜力和就业灵活性；压缩学时、强调自学，增强学科的教育载体性，培养学生的自学能力和终身学习习惯；注重实践、突出工程，增强学科的工程系统性，强化学生的工程意识和工程实践能力”的改革方针。

四川大学等七校确定了“立足中材料、面向大材料，培养具有一级学科基础知识和二级学科专业知识的复合型人才”培养目标。

提出以知识—能力—素质为主线，贯穿于教育教学的整个过程和各个环节，强化工程意识，注重能力和素质的培养。

以宽专业教育取代窄专业教育，以强调综合素质教育取代行业教育、注重以个性教育取代模式教育，以为行业培养人才转变成为社会培养人才。

北京化工大学提出新的材料专业人才培养方案的总体设计思路为“以宽口径专业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（中材料）的制备、组成、结构、性能、加工、应用等系统知识的人才。

构建科学基础、工程基础、文化基础有机结合的大基础教学体系，使学生具备能获取知识和发展知识的能力。

理论联系实际、加强实践环节、强化工程意识、注重培养创新能力，提高学生的综合素质和动手能力，培养学生的创新精神。

广西大学于1999 年将原硅酸盐工程专业更名为无机非金属材料专业，同时对课程设置、课程内容等课程体系的改革进行了探索，以专业调整改革为契机，推动人才培养模式的改革。

提出本专业培养目标旨在培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。

济南大学将原有水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料与硅酸盐工程等专业，拓宽为现在的无机非金属材料工程二级学科专业，形成了以二级学科建设为重点，向材料科学与工程一级学科拓宽，向特定专业领域深化的新的培养模式，并构建了新专业的培养方案。

同时，结合课程体系的调整，对实践教学方式与教学内容进行了相应改革，不但使理论课教学得到加强，同时强化了学生的实践能力与创新能力的培养。

山东理工大学根据新形势下人才市场的需求和本校的办学特点，提出以现代科学与工程体系为主干构建专业和组织教学，培养厚基础、宽专业、高素质、强能力、具有创新精神、面向生产第一线的优秀工程型人才。

总之，材料科学的任务，不仅要对材料的组织、结构、制备过程和性能的关系进行基础性研究，而且面向实际，为制备出具有实用价值的材料进行应用性研究，以服务于经济建设。

所以，材料类高等教育必须适应材料科学的这一要求，培养和造就全面型、综合型、智能型、创造性高素质人才。

由此，上述这些学校提出的教育改革中心思想是一致的，即拓宽基础、提倡创新能力。

二、教学改革方案及理论课程体系的改革南京大学等七校在课程设置中，强调材料科学的共性基础，注重材料的制备、材料的表征、材料的性能、材料的应用的基本理论、基本方法和基本实验基础，重视实践能力和创新能力的培养，密切跟踪材料科学与工程的发展趋势。

南京大学根据材料学科“基础性、实践性、前沿性和多学科交叉”等特点，以“材料物理”、“材料表征”和“工程材料学科”为材料科学内容，以“金属材料工艺”、“无非金属材料工艺”和“薄膜材料制备工艺”为材料工程内容，以“材料物理实验”、“毕业设计”为材料工程实践，设置了较为系统的，适合复合型、应用基础型人才培养的材料物理专业主干课，涉及多种先进材料制备工艺的专业实验课。

兰州大学对材料物理专业开设了“高分子材料”、“物理化学”、“材料的腐蚀与防护”等选修课，对材料化学专业了“材料金属学”、“无机功能材料”、“X射线与电子显微学”等物理内容比较多的课程，并同时对两专业四年级学生开设“材料科学主题讲座”，使学生了解学科前沿。

河北大学的教学内容改革着重在：更新基础理论课教学内容，增加学科前沿知识，精简传统知识，减少基础理论课教学的重复；改进实验课教学内容，重点体现内容的先进性、综合性、实用性，在学时上采取压缩、合并性质实验，增加合成制备实验；淡化专业方向，拓宽专业口径，由高分子材料化学向无机非金属材料化学方向拓宽，加强工科课程的教学。

四川大学在改革中加强了一级学科平台课程建设，大力充实基础知识，不断拓宽学生视野，重视实验技能训练。

中国科技大学设置了“材料科学中的数理方法”，“材料研究方法与实验”，以使各专业方向学生对材料科学的普通共性、共同的知识和共同的实验方法有一定的了解。

北京科技大学将原分属于三个学院五个系的冶金，压力加工，金属材料工程，高分子材料工程，无机非金属工程，铸造，粉末冶金，复合材料，金属腐蚀与防护11个专业整合为工科的材料（大材料）专业，以培养通识教育基础上的宽口径专业人才。

专业课程包括材料科学与工程基础、材料研究与生产过程检测方法（重点是X衍射及电子显微学）、冶金工程概论三门基础及材料学、材料性质。

同时还邀请知名教授给学生作学术报告，开阔了学生视野，了解了材料科学的前沿研究，启发了学生的思考。

四川大学、北京化工大学、东华大学提出了“高分子材料与工程”二级学科专业拓宽模式及专业课构成；东北大学、吉林工业大学提出了“冶金工程”“金属材料工程”二级学科专业基础平台课、三级平台专业课、工艺实验课等课程体系；武汉工业大学、华东理工大学研究探索了“无机非金属材料工程”二级学科专业的课程结构体系。

提出建立由一级学科的学科基础平台、二级学科的专业基础平台、专业方向选修模块及交叉学科公选模块共同组成专业课程体系，使按二级学科层次培养的学生具有更好社会适应性。

在一级学科的学科基础平台中开设了“材料概论”、“材料科学与工程基础”、“材料研究方法与测试技术”三门反映大材料特色的基础课程，同时对有关基础课程和专业课程进行较大力度的整合与重组，形成二级学科专业平台课。

对无机非金属材料专业，武汉理工大学人才培养方案改革思路为：①注重对材料科学与工程学科的自身发展规律的研究，强调对理工结合关系、宏观与微观关系、共性与个性关系的考虑，同时要注意到交叉学科多样性的特点。

②按照“纵向延伸专业内涵，横向拓宽专业口径”的方法，加速专业教学内容的改造，重新构建适应社会发展和需求的人才培养模式。

③按照“加强基础，强化主干，繁荣枝叶（选修课）”的原则，合理构建新的课程体系，通过调整合并等措施，大力精减课程门类，科学地界定各课程的学科范围，正确处理课程之间的横向与纵向关系，使其成为一个科学的整体。

④加强实践性教学环节，重视工程能力、实践能力和创新能力的培养。

北京化工大学探索出了以高分子材料为中心，向上拓宽到高分子化工，向下拓宽到高分子材料加工，横向拓宽到树脂基复合材料，覆盖了高分子材料从合成到使用的全过程。

华东理工大学根据人才市场需求将原无机材料系的无机非金属材料、硅酸盐工程、无机非金属材料（宝石方向）整合成为无机非金属材料专业类进行招生、培养和分配。

对高分子材料系所属高分子材料、高分子化工、复合材料专业也进行了整合。

基于对各类材料间共性与个性的认识，为培养二十一设计材料科学与工程所需的人才，构建了材料类公共课程平台，面向所有材料专业学生，设计了四门课程，即“材料概论”、“材料结构与性能分析”、“材料的表界面”和“材料物理化学”。

通过这些课程的学习，使学生对材料四大要素及其相互间的关系有一个全貌的了解，认识材料的研究方法、性能测定、结构与性能关系等方面有许多共同之处。