时间：2023-08-17 18:04:40
关键词：原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用
一、前言
在材料科学与工程专业的本科教学工作中，本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。
二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程
为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大，热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点，出现了原位合成技术，即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术，原位复合技术，定向氧化技术，熔体浸渍技术，反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点：简化工艺，降低材料成本，实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能，具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低，因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度，故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。
三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用
原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷，金属间化合物，金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺，原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解，对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件，通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。
原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，原位反应合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的实验课程教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。
四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用
原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。
五、结论
本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中，应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程，扩大学生学习的知识面，提高学生的认识了解能力，从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。
参考文献
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【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究
化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。
1 化工材料科学与工程的发展现状分析
1.1 化工材料科学与工程的发展历程
化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。
1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展
化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。
2 化工材料科学与工程的发展趋势
2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养
化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。
2.2 化工新材料的研发
在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。
2.2.1 纤维材料
化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。
2.2.2 聚酰亚胺
有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。
3 结语
综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。
参考文献：
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[2]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状及人才培养[J].甘肃科技，2008，15：165-168+132.
论文摘要:材料工程基础是教育部21世纪初高等教育教学改革项目“材料科学与工程专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究”中主干专业基础课程，是材料专业的专业基础课程，本文从课程体系、教学手段、能力培养和评价体系等方面阐述了课程改革的思路。
“材料工程基础”是教育部21世纪初高等教育教学改革项目“材料科学与工程专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究”中主干专业基础课程，是材料科学与工程专业的专业基础课程，长期以来，备受学校和院领导的重视，这对材料工程基础课程的改革就提出了更高的要求，如何进行课程改革，培养适应社会发展对材料工程需要的新型人才是材料工程教学团队需要认真思索的关键问题。
1 课程体系
材料学是一门试验性科学，涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四个方向，材料科学与工程专业的学生，毕业后主要从事材料制备与加工的科研与生产工作，材料的多样性，各种材料制备、加工方法千差万别，材料工程问题就显得错综复杂了，这就要求从这多种多样的工程问题中提炼出各种材料制备与加工的共同涉及基础问题，建立材料学学的平台课程—材料工程基础完整的知识体系。
“工程”是科学的某种应用，通过这一应用，使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西。在现代社会中，“工程”一词有广义和狭义之分。就狭义而言，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。就广义而言，工程则定义为由一群人为达到某种目的，在一个较长时间周期内进行协作活动的过程。又根据两院院士师昌绪先生的定义:材料是人类制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。显然，材料工程属狭义工程的范畴，材料工程应为是有组织活动将自然的或人造的物质制造成生活和生产产品的活动或过程。因此，从这个定义出发，凡是材料制备过程中所涉及技术和方法问题都属材料工程问题包括原材料的输送、原材料精制、合成、产品精制、后加工、包装、运输等生产工序原理以及为完成上述工序的一些配套工序如生产过程中的传热问题、三废处理问题。由于材料的多样性，各种材料制备、加工方法千差万别，材料工程问题就显得内容庞大、错综复杂了，避开各种材料的制备的特殊工艺问题，各种材料在制备过程中所涉及的共同的基本原理应成为材料工程课程中的基本问题。我们以自编《材料工程基础》为教学的教材，教授物质输送原理及设备、热量传递、质量传递，并对质量衡算、能量衡算、经济衡算做简单介绍。
2 教学手段
课程改革的目的是提高教学质量，提高教学质量是通过一定的教学手段得以实现的。材料工程基础的教学拟采取小班教学的方式，除在知识点的传授方面如基本公式的推导、理论的讲解仍采用传统的以教师授课为主方式外，在课堂教学中还采用一下的教学手段。
2.1 多媒体课件
当今的学生，从校门到校门，多数学生既没有生活经验，更无工程概念，要学好材料工程基础这一工程类课程，老实说，有一定的难度，充分利用现代化教学手段进行教学，制作了多媒体课件，模拟实际生产工艺和流程，使抽象的概念具体化，复杂的问题简单化，繁琐的内容精炼化，实际问题形象化，为学生生动形象的理解生产原理和过程起了重要的作用。
2.2 讨论式教学及设计演练
课堂设置讨论课，引导学生探究各种材料制备过程中所共性问题，生产过程技术经济评价问题，分层次布置工程设计任务，使学生能全面思考工程问题。例如在传热部分，进行板式换热器的设计;在传质的几个章节中，吸收部分设计煤气中苯类物质吸收工艺流程;精馏章节中，进行年产8000吨乙醇板式精馏塔工艺设计等。使学生初步了解设计程序与步骤:设计任务下达后，通过资料的收集，流程选择，基本计算，确定工艺路线，确定生产设备大小，进行设备平面布置，完成设计任务。
2.3 双语教学
随着全球一体化进程的加速，在国际交流日夜频繁的今天，语言显得尤为重要。采用原版教材，双语教学无疑能使学生掌握原汁原味的英语，为其日后的交流扫清障碍。更重要的是可以拓宽学生的国际视野、国际交流能力和竞争意识，同时可以吸引更多的留学生优质生源，提高国际化办学能力。
3 能力培养
在互联网时代，全民都面临同样的信息平台，甚至我们的学生比教师有更好的计算机能力，轻点鼠标就可能获得一门学科的基础理论。这就给我们提出新的问题和面临严峻的挑战:在互联网时代，专业课我们应该教学生什么以及如何教，培养学生那些能力。首先是收集信息的能力，现代社会是信息时代，大量信息资源都可以通过网络共享，除此之外，还有大量的数据库可以利用，掌握了信息资源，就是掌握了该学科的发展前沿。然后是自主学习能力，收集到信息，怎样才能转化为自己的知识，建立自己的知识体系这就需要培养学生严谨求实创新的科学思维与人格以及为科学献身的精神和健康向上的学习精神;接下来是合作精神，随着社会分工的越来越细，完成一个工程问题往往是一个系统工程，需要多方面人员的相互合作，因此合作能力就显得十分重要了，在教学中，有意识地培养学生分工合作是教育的一个重要组成部分，对本门课而言可以采用分组进行课程设计，同组同学之间分工协作，共同完成一个课题，已达到培养学生合作能力的目的。
4 评估体系
理论考试不在作为学业成绩的唯一标准，可以从多层面进行评价如理论考试成绩、课程设计成绩、课堂讨论成绩、平时作业成绩等。
5 结论
材料工程基础课程改革是一个系统工程，需要执行者有强烈的社会责任感，从课程的内容体系、教学手段、能力培养目标，评价体系进行研究和探索，真正实现培养合格人才的教育目标。
参考文献：
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关键词： 研究生培养；材料科学与工程；化学
材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。
我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转
变[1]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下，深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。
一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析
调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案，学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科，材料学、材料物理与化学、材料加工工程，高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明，国内高校材料与化学学科研究生培养方案中，课程设置具有如下特点：
（1）除了政治、英语、数学等公共必修课外，课程设置的基本模式为：专业基础课+专业选修课（包括必修的学术活动、专业外语等）。
（2）专业基础课的数量少，且必修，或者提供少量课程供选择；所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。
（3）专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上，如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课；哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课；上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课；南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。
（4）对学术活动（读书报告、参加学术会议、听学术讲座）、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标
准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修，并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次，并在全系范围内做学术报告2次（其中至少1次使用外文），并鼓励参加国际学术会议。
（5）各高校均倾向于按一级学科设置课程[3，4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系；四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。
（6）规定或鼓励跨学科修课，以提高综合素质，拓宽知识面和优化知识结构。
二、我校材料学科研究生培养现状分析
我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙，学校原专业体系进行了相应的调整，材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系，先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业，为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。
随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入，我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要，突出表现在如下几个方面：
（1）按二级学科设置培养方案，与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案，此外，还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点，涉及6个二级学科，分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来，随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合，逐渐形成了以化学基本原理为学科基础，材料工程为专业方向的特色学科体系，涵盖结构材料（耐高温与轻质复合材料）、功能材料（光电功能材料）、材料化学（电池能源材料）、军事化学（含能推进材料）4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中，且各二级学科间的界限逐渐模糊，如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性，还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此，这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。
（2）专业方向划分过细，不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个，而每年的招生规模小于40人（2008级博士研究生13人，硕士研究生25），并且培养规模有逐年减少的趋势，这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端：一是要开设数量众多的专业课程（如每个专业方向开设1～2门专业课程，则专业课程的数量达38门之多），而听课的学员可能只有1～2人，这既加重了教员的负担，又浪费了日益紧缺的教学资源；二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。
（3）课程体系不够优化，不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划，而材料学科又是我校的优势学科，所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生，呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏，必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究，而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容，反而是各类专业课程处于中心地位，这必然会制约人才培养的质量。此外，在课程设置中过于重视理论教学，而忽视了实践性课程教学，不利于学员创新思维与动手能力的培养。
三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革
在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下，为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要，结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点，开展材料科学与工程研究生培养的改革，包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面：
（1）突破学科界限，按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流，突破材料与化学学科界限，按一级学科的模式组织人才培养，不再按二级学科进行区分，而是按“大材料”的思想，下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上，摒弃材料与化学相互独立的模式，跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系，将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体，突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。
上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性，将化学定位于材料的基础学科，而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此，材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式，跨材料和化学两个一级学科设置课程体系，完全打通材料与化学课程，不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用，是一种培养模式的创新；但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此，材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合，增强研究生学科基础知识的不错选择。
（2）优化课程体系，强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程，课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上，大幅压缩专业课程数量，有针对性地开设高水平专业课程，实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示，每个学科方向限设专业课程3～4门，且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上，充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求，用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容，如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》，增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗
在实践性教学环节方面，注重研究生动手能力的培养，除开设大量的课程实验外，还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色，如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，而且使研究生提前熟悉科研设备，对后续科研工作的开展也是大有裨益的。
（3）强调自学和研讨，强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力，要求研究生参加各种学术研讨活动，且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求，如博士研究生必须参加不少于20次（硕士研究生为10次）的学术交流活动（其中至少有4次为跨学科交流活动），本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后，撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力，明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇（硕士研究生为50篇），其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2，达到熟练的文献检索和综述能力，能够对文献进行分析总结，提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题，并写出不少于7000字的文献综述报告。
四、结束语
我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革，基本理顺了人才培养与学科建设的关系，达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。
[参考文献]
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[2] 李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.
[3] 藏兴兵，赖小莹.研究生创新能力培养路径探析[J].中国高教研究，2007，（3）.
[4] 董兵海，王世敏.材料类专业人才培养方案及课程体系改革的探索与实践[J]. 湖北大学成人教育学院学报，2008，（2）.
【关键词】高分子材料与工程专业；现状；发展前景
一、简析高分子材料与工程专业及其发展现状
（一）高分子材料与工程专业的演变过程
高分子材料又称为聚合物材料，它是高分子化合物和其他添加剂混合构成的单元共价构成。早在1953年，我国就设置了高分子类专业，很多高校陆续设置了高分子类专业，比如：化学纤维、高分子化学、复合材料等专业。随着我国经济的飞速发展，为高分子材料和工程专业的结合和发展创造了良好的条件，为了培养具备高分子材料和工程方面的高素质人才，教育部于1998年将与高分子材料相关的工科类专业统一称为“高分子材料与工程专业”，这一历史性的创新将迎来崭新的发展，期望我国能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域有很好的研究和突破。高分子材料与工程专业的课程设置主要有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理论知识，力图造利于我国在科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营等领域的发展，推动我国新领域的开发、研究，增强国力，在世界经济中站稳脚跟。
（二）高分子材料与工程专业的发展现状
材料是人们赖以生存的物质基础，高分子材料与我们的生活息息相关，小到日常使用的毛巾、鼠标、油漆，大到汽车轮胎、防弹衣，玻璃钢等等，都在不断满足着人们的种种需求。我国的高分子材料的消费水平还处在一个很低的阶段，高分子材料的生产量无法满足市场的需求，高分子材料的品种、制造工艺、技术等等都远远比不上世界发达国家的水平，资源的浪费和低利用率，以及对环境的污染等等都亟待解决。同时，高分子材料与工程专业人才的就业情况不是很好，截止到2012年，全国以高分子材料与工程专业招生的学校达到145所，其中教育部直属院校18所，国防科学技术工业委员会院校5所，地方院校119所，其它3所，主要分布在北京、湖南、江苏、河北等27个省和自治区、直辖市，招生人数也在逐年增加，但是毕业人员的就业情况却与之不匹配，很多学习这个专业的人才在毕业以后却没有从事与该专业有关的行业。此时，我们需要重新审视，如何保证培训质量和就业问题，培养怎样的高级工程技术人才，才能满足社会对高分子材料与过程专业人才的需求。与此同时，我们还需要从环境、能源方面去考虑，节约能源、利用新能源、回收利用可降解的产品，保护环境，减少资源的浪费。
二、高分子材料与工程专业的发展前景
高分子材料独特的结构决定了它很容易被改变结构和再加工，这个特点是其他材料不可比拟、无法取代的优异性能，从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中不可缺少的材料。高分子材料与工程专业的结合是任何行业不可或缺和取代的，小到穿衣吃饭、电脑手机，大到建筑楼房、航空航天。直观数据显示，高分子材料与工程专业的就业率还是很高的，达到了92%以上。21世纪以来，中国高分子材料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，合成树脂、塑料机械和塑料制品近几年一直保持高速增长，从建筑、装饰、家电、电子电器、汽车、玩具、办公设备等行业日益广泛的应用发展来看，也显示了中国高分子材料与工程专业强劲的发展势头。尽管高分子材料与工程专业还存在着很多的不足，但是它的发展前景还是很好的，市场的需求量也很大（包括橡胶、塑料制品、复合材料等等）。在当今的新形势下，我们面临的是挑战，同样也是机遇。我国要想缩短与世界发达国家之间的差距，需要加大高分子材料与工程方面的研究、生产、投入和应用，教育部门应当规范化办学，适当的控制招生规模，提高教学质量，调整高分子材料与工程专业的技术知识结构体系，模拟创业训练，培养科学研究、应用研发、生产工程技术、营销管理等方面的人才，以此来适应社会经济的发展。据调查显示，72%的高分子材料与工程专业学生可以在科研、教学、企业等领域得到很好的发展，他们在毕业以后能很快找到工作，既可以从事高分子材料的研究，也可以从事加工工艺技术的开发或者是在商检、质检等部门从事材料的检测等等，其薪资也属于中等水平。
总结：
高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。随着社会经济的迅速发展，我国人民的可支配收入逐渐增加，城市化的进程不断加快中，人们对更高水平、更高科技化的产品需求加大，绿色环保成为未来发展的需求，因此，社会需要高分子材料与工程专业的专业性人才。有关高分子材料与工程专业的行业有很多，而且涉及范围很广，高分子材料与工程专业的就业前景广阔，影响着我们的日常生活（包括生产、教育、建筑、电子计算机、军事等领域），并发挥着不可或缺的作用。我国的高分子材料与工程专业存在着很多不足，需要我们与时俱进，在教育、科学、汽车、军事等各个领域加大投入和创新，运用新材料、新技术，适应社会经济的发展，不断改革和创新，从而带动我国经济的飞速发展，提高我国的生产力和科技水平。
参考文献：
[1]赵长生. 高分子材料与工程专业发展与教育现状[A]. 中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会：中国化学会，2011：1.
[2]赵长生，顾宜.高分子材料与工程专业发展与现状[J].塑料工业，2008（01）：70-71.
【关键词】装饰工程；新材料；新工艺
装饰材料的发展与建筑的发展密切相关，同时又收到科技进步和经济、社会等各方面的影响；在当前多元化发展的背景下，新材料新工艺的出现，能够更大化地满足人们多元化的需求。
1 装饰工程新材料新工艺的内涵探析
1.1 装饰工程新材料新工艺的概念
所谓新材料主要是指新近发展的或正在研发的性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异性能的一类材料。新材料新技术则是按照人的意志，通过物理研究、化学研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，总结创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料新技术既是当代装饰行业的重要的组成部分同时又是发展装饰行业的重要突破口，新材料的研发和使用，新技术的创新和应用都是至关重要的，这两点不仅仅是我们设计者要提高认识的，同样对于施工单位以及材料的研发单位都是非常重要的。
1.2 装饰工程新材料新工艺的性质
所有的装饰材料都具有自身的性质特点但对于新型的装饰材料的具有更为重要的特点。因为在提倡节能环保的今天，优质新型的装饰材料是经过多年研究的成果，并且也在多年装饰施工历程中总结提炼出的较为合理达标的装饰材料。新型材料在节能环保方面的优势较为明显，随着人们对装饰材料性能与结构的研究与认识，装饰材料的基本本质已被人们掌握，并通过新工艺、新技术等技术手段，在日益成熟的现代材料设计理论的指导下，可以创造出更多性能更好的新型装饰材料。归纳总结，除具有传统材料的优良性质，新型装饰材料还具有安装省工省时、节能环保等性质。
2 装饰工程新材料新工艺的特点及表现形式
2.1 装饰工程新材料新工艺的特点
新材料新工艺在如今的施工项目中发挥出其性质特点。主要体现在：
（1）新材料新工艺既是传统材料与工艺的延续，同时也是研发新材料推广新技术以达到改善传统材料和工艺的目标。
（2）随着高新技术的发展，新材料与传统材料产业结合日益紧密，产业结构已呈现出横向扩散的特点。传统材料产业正向新材料产业逐渐拓展，世界上很多著名的新材料生产加工企业都同时利用早期积累的大规模生产技术，生产力以及充足的货币资金投入新材料的研发和加工生产领域。这是历史必然的发展规律。
（3）基于建设市场的兴盛发展，市场对于新材料的需求极为旺盛，同时也就形成了产业规模的急剧扩大，随着社会科学技术的进步和新兴产业的快速发展，对新材料需求的种类和数量都大大的增加了，新材料的市场需求前景十分看好。
（4）新材料发展与生态环境及资源的协调性倍受人们关注，在高速发展世界经济的前提下，各国目前都不得不面对资源、环境和人口的巨大压力，世界各国都在不断加大绿色环境材料及其相关领域材料的研发的力度，政府可以通过政策、资金等方面都给予最大的支持。在目前经济全球化日益加强的背景下，能否在世界不同的地方对同一材料采用相同的标准把关是至关重要的。各国材料及其产品数据标准不一致将会引起混乱。可以直接导致低效并增加成本，不利于市场应用的国际化。因此对材料的使用者和供应商用说，不同的国家以相同方式测试材料特性是非常重要的、对于市场上的新材料，这种要求尤其强烈。
材料的生态环境化是材料及其产业在资源和环境问题制约下满足经济可承受性、实现可持续发展的必然选择。开发新材料将更加重视从生产到使用的全过程对环境的影响，资源保护、生产制备过程的污染和能耗、使用性能和回收再利用的问题。生态环境材料的三个特征是优异性能并节省资源、减少污染和再生利用。目的是实现资源、材料的有机统一和优化配置，达到资源的高度综合利用以获得最大的资源效益和环境效益，为形成循环型社会的材料生产体系奠定基础。新材料向多功能、智能化方向发展，开发与应用联系更加紧密。21世纪，新材料材料技术的突破将在很大程度上使材料产品实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行订制。这些产品会加快信息产业和生物技术的革命性进展，也能够给制造业、服务业及人们生活方式带来重要影响。总体来说，新材料的发展正从革新走向革命，开发周期正在缩短，创新性已经成为新材料发展的灵魂。
同时新材料的开发与应用联系更加紧密，针对特定的应用目的开发新材料可以加快研制速度，提高材料的使用性能，便于新材料迅速走向实际应用，并且可以减少材料的“性能浪费”，从而节约了资源。
2.2 装饰工程新材料新工艺的表现形式
（1）装饰工程新材料新工艺的美学表现
对于新材料新工艺的美学表现来说。新材料的应用是比传统材料具有优势的材料。新材料的设计制造上是采用较为先进的工艺制作的，也同时是经过多年的推敲研发而成的材料，美感上是具有很强的优势的。首先是在视觉上，新材料的研发及工艺使其在视觉美感上很突出；其次是在触觉上，新材料是的触感上是具有强势的，用色慎重而大胆。
（2）装饰工程新材料新工艺的功能表现
新材料按性能特征可分为新型结构材料和新型功能材料两大类：结构材料是以力学性能为基础的材料，用于制造各种结构，简单的说就是受力，因此新型结构材料主要是在物理性能改良，例如强度、延展、硬度、韧性、弹性等，或是耐热性、抗腐蚀性；功能材料是指表现出力学性能以外的电、磁、光、生物、化学等特殊性质的材料，主要用于完成某种特殊功能。按材质则可以分为四大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和先进复合材料。
3 结束语
装饰工程新材料新工艺的应用前景装饰工程新材料新工艺的应用范围是非常广泛的，在当今高速发展的社会形式下，建筑及室内设计行业发展也同时随之具有较快的发展，与此同时新材料新工艺的应用范围也越来越拓展开来，在建筑行业的引领下，新材料新工艺的应用凸显出来，新材料新工艺应用在建筑行业里的所有各项专业中，诸如：建筑及景观工程，室内装饰工程，给排水工程，强弱电工程计，空调系统工程，消防系统工程，监控系统工程等。由此可见，装饰工程新材料新工艺的应用范围和前景是非常广阔的。
当然，由于装饰工程新材料新工艺有其自身的特点，因此，在装饰工程中应用新材料新工艺时，需要区别对待。对于装饰工程新材料新工艺的应用方法来说，应根据项目可以进行较为具体的探讨，不同的项目具有不同特点，其应用方法也一定是不尽相同。
参考文献：
[1]林挺.古为中用洋为今用―浅谈材料在中国现代地域性室内设计中的应用.艺术与设计（理论），2009（02）.
关键词：地方性高校；金属材料工程；培养模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0075-02
材料是整个人类社会的物质构造基础，材料科学归属于基础性科学，也是先进工业技术改革的推动力，它作为材料科学与工程这样一个材料大学科的重要分支之一，即金属材料工程，该本科阶段教育的目的是可以较好地教育出适应工业经济和科技发展要求的高技术工程人才，人才培养与社会发展需求之间的对接要引起注重，强调在教学过程中结合专业基本理论和实践操作能力、掌握先进知识和培养创新能力、创新和实践能力的高级应用科学和技术的专业人才。因此，当地的学院和大学金属材料工程应用型本科人才培养模式的改革具有重要的现实意义。
教育部对新建本科院校的重点应转移到提高学校的教育水平，学校应牢牢把握区域经济发展的人才培养、科学研究和社会服务等实际需要，培养应用型工程为主，多元化的人才培养规格和模式。金属材料工程应用型本科院校专业人才的培养，如何满足区域社会经济和工业技术的发展，如何培养相对具有坚实的专业理论基础和较强的创新思维和实践能力的高级工程技术人才，是国内地方高校目前各种材料专业建设面临的主要研究课题。
一、高校材料类本科专业人才培养现状
目前，我国本科教育，特别是地方高校教育普遍存在的问题是严重缺乏创新意识和创新能力，难以适应快速发展的人才市场需求。一方面，在实际教育过程中，学校注重理论教育，轻视实践操作技能培训，只满足在现有知识的记忆和再现，不能使用知识大胆创新探索。另一方面，学生毕业后进入社会，在面对不断变化的科学技术和先进的生产手段的实际工作中遇到的创新主题，从自己的知识储备的质量和能力方面，似乎严重不足。
近年来，材料科学与工程教育改革在中国发展迅速，许多高等院校材料从人才培养模式、课程体系、教学内容、实验教学体系和教学方法等许多方面进行了大胆的改革和创新。材料科学与工程一级学科，在淡化专业个性教育模式的基础上，构建“大学科”主题共用知识，培养面宽，在高质量研究型人才培养方面取得了一些好的经验和成果。对于“985工程”和“211工程”院校可能很适合，但对于生源差和科研实力不高的地方高校而言，不能盲目地复制其他重点大学的改革模式。
二、地方性高校金属材料工程专业培养模式
1.地方性高校金属材料工程专业定位。金属材料工程是工业经济发展的重要支柱，在航空航天工业、能源化工领域、国防军工方面、冶金机电行业均发挥着相当重要的推动作用。如何依托地方，为地方工业经济发展培养具有金属材料工程专业背景知识的应用型创新人才，是目前国内高校金属材料工程专业建设面临的重大课题。地方本科院校金属材料工程专业人才培养应基于地域化目标定位，结合自身资源条件和区域工业经济发展对人才的需求状况，构建金属材料工程本科专业人才的培养体系，并通过突出地方特色培养金属材料工程专业人才的核心竞争力。
根据江西省新材料产业和工程技术发展的实际需要，为江西省材料产业和工程技术发展储备工程技术人才；同时增进学校与政府、与金属材料表面技术行业、金属材料热处理行业以及相关企业之间的互动，联合培养应用型人才。此外，通过理论与实践教学相结合，以创新实验项目为载体，突出创新能力的培养；以企业工程项目为载体，培养工程应用意识，提升工程方面的素质和能力，出于这种原因，我校金属材料工程专业人才培养的主要目标定位是：具备金属材料工程领域的基础知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在材料制备与质量检测分析、金属材料热处理、钢铁冶金与机械加工企业和相关行业工作，适应社会主义经济发展的高层次、高素质的应用型创新人才。
2.地方性高校金属材料工程培养模式。金属材料工程建设将学校的现实与当地区域经济发展相结合，坚持技术应用研究人才培养目标定位，从而有效地开展错位竞争、拓展生存和发展空间较大的专业。根据培养目标，积极探索切实可行的人才培养体系、机制和人才培养模式。人才培养模式改革是各种教学过程改革的重中之重，应该遵循高等教育的发展规律，仔细研究适应未来高等教育的科学发展趋势，根据培养高素质人才的总体要求，建立起能够充分激发在校大学生的学习主动积极性和创新创业精神，能使学生的个性得到充分发展，同时也能整体增长知识、能力和素质，具有新时代新特征的多样化应用型高层次工程人才培养模式。
结合地方经济的工业发展，九江学院的金属材料工程专业在整个教学体系中，理论主干课程包括物理化学、电工电子学、材料科学基础、金属工艺学、热处理原理、热处理工艺及设备、金属材料学、材料研究方法、材料失效分析、材料力学性能、金属材料工程专业综合实验。与此同时，开设了两个专业方向，（1）金属材料塑性成型与模具方向：金属塑性成形原理、锻造工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计、挤压工艺及模具设计、模具CAD/CAM软件应用、模具制造工艺学、Pro/E造型及模具设计、压铸工艺及模具设计。（2）金属材料热处理与测试方向：先进材料制备技术、粉末冶金原理、无损检测、材料的腐蚀与防护、冶金质量分析、材料物理性能检测、材料表面技术工程、先进复合材料。为了配合理论教学，大量安排实践性课程与之配套，让学生能够利用理论知识解决实际工程技术问题，实践性教学课程主要包括金工实习、金属材料专业实验、热处理工艺及设备课程设计、粉末冶金原理课程设计、材料表面技术课程设计、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）等。
三、地方性高校金属材料工程专业培养模式改革创新
1.培养模式进行改革探索。作为地方性高校的金属材料工程本科专业，应该充分认识到地方性区域工业经济未来发展对自己学校所设置的金属材料工程本科专业人才的确实需求，根据该本科专业的定位和特色，确定专业人才培养模式。金属材料工程专业的培养模式要从我校的实际出发，根据目前九江及周边区域工业经济与本专业相关单位的现状及发展，在原有培养模式的基础上，逐渐将原有的一味培养技术应用型人才过渡到应用技术研究创新型人才的培养目标和定位，这样才能有效地开展多层次培养，避免将学生培养成一个模子技能的技术人才，根据学生的特色，因材施教，拓展专业培养的发展空间，形成专业的办学特色，形成应用技术研究创新型多层次人才的培养新模式。
2.授课体系进行改革修订。为了能更好的对金属材料工程应用型本科人才培养计划和课程进行改革，我们在现有基础之上进行了以下准备性的工作：在相关大学进行调查研究，学习专业课程体系建设的成功经验，探索课程建设的内涵和专业内容集成优化，访问有关材料企业，了解社会对金属材料工程本科专业所需要的新知识、新能力和高素质要求，对九江学院近几年毕业的金属材料工程专业的学生进行系列性的跟踪调查，了解就业单位对我们学校该专业毕业生的满意程度，以及该专业毕业生对现有的人才培养模式、课程体系、专业教学知识点的意见及建议，邀请校内外知名教学专家，召开系列专家指导会，制定该本科专业课程体系和专业教学知识点方面改革的确实可行的方案，撰写新的人才培养方案，专业教学大纲内容将随之进行整合优化。专业主干基础课程建设得以加强，并根据区域经济发展的社会需求，设置相应并可行的必修课程，同时形成金属材料热处理与测试方向、金属材料塑性成型与模具方向两个具有一定地域工业特色的专业方向，使该专业的在校大学生形成比较完整的基础性知识及社会所需要的专业性知识。
3.配套平台进行改革探索。为配合模式及课程改革，必须对教学及研究平台进行更新建设，充分并有效地发挥本专业的专业实验室设备优势。近两年，本专业在原有实验设备的基础上，通过多渠道项目经费购置了200多万元的教学兼科研实验设备，满足了本专业各种专业理论课程的配套实践性教学需要。目前，九江学院金属材料工程的专业实验室有：表面技术实验室、粉末冶金材料及工艺实验室、材料化学制备实验室、材料物性检测实验室、材料热处理实验室、金相制样及分析实验室、铸造技术实验室、材料力学性能实验室和材料微纳结构分析实验室。通过这一系列实验平台的建设，金属材料工程专业的发展将得以支撑。根据本专业的特色，在九江和周边地区与九江新联传动机械有限公司、九江森源科技有限公司、九江博德新材料研究公司、九江奥盛钢缆科技有限公司等企业进行实质性地合作，建立产学研及学生实习见习基地，并聘请企业技术骨干和学校教师联合指导毕业论文（设计）工作，学生的实践操作能力和工程技术应用能力得以较好的培养。
Abstract： Academician TU Ming-jing's team of Chongqing University of Arts and Science has explorated and practiced the cultivation system of excellent material engineer. Put forward a talent-demand-oriented cultivation object of excellent material engineer. Make four kinds of engineering capabilities as cultivation standards. Construct a modularization teaching system based on the four kinds of engineering capabilities. Form the government-Production-learning-Research cooperation mechanism with emphasis on school-enterprise cooperation. The talent cultivation system is valuable for popularization and significance for reference.
关键词： 优秀材料工程师；人才培养；工程能力
Key words： excellent material engineer；talent cultivation；engineering capability
中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0202-03
0 引言
优秀材料工程师人才是材料产业发展的根本。20世纪90年代，美国麻省理工学院提出了“回归工程实践”的工程教育改革理念，提出要培养三种人才，即工程科学研究型人才、工程技术人才和具有工程背景的其它领域人才[1，2]。因此，许多国家都将优秀材料工程师人才培养提升到国家战略的高度。
重庆文理学院以涂铭旌院士领衔的教学团队在“工程教育改革理念”的指导下，并结合涂院士60年材料科学研究及材料工程人才培养的丰富经验，对优秀材料工程师人才培养体系进行了探索与实践。
1 以人才需求为导向确定培养目标与培养标准
在我国加快从材料大国向材料强国转型发展的过程中，迫切需要培养一大批能够适应和支撑材料产业发展的、具有国际竞争力的优秀材料工程师人才。然而，传统的材料学专业的人才培养模式往往强调培养研究型或者是素质型的人才，而忽视了材料工程师的培养，严重影响了优秀工程科技人才的培养。目前，工程人才的培养存在着一些问题，比如，重科学轻工程、重理论轻实践、实践教学体系单一、工程实践能力和工程创新能力的培养被忽视、产学研合作被虚化等[3-5]，其结果，在人才培养中造成工程性缺失和创新性不足。从而，在很大程度上影响了材料产业的发展。
涂铭旌院士团队面向创新型国家建设的战略需求和经济建设发展对工程科技人才的迫切需求，提出了“优秀材料工程师”的人才培养目标，致力于培养拥有扎实的自然科学、人文社会科学和材料学专业基础知识，具有较强的工程实践能力、工程设计及研究能力、工程创新能力、工程管理和竞争能力的优秀材料工程师人才。
材料产业的人才需求决定了优秀材料工程师人才的培养标准。优秀材料工程师应具备四大工程能力（工程实践能力、工程设计与研发能力、工程创新能力、工程管理及竞争能力），并进一步将四大工程能力内化为十二项技能，如图1所示。该标准对于其他同类院校培养材料工程师人才具有重要的引领作用。
2 以四大工程能力为主线构建模块化教学体系
以实际工程为背景，以工程技术为主线，以强化“工程实践能力、工程设计与研发能力、工程创新能力、工程管理及竞争能力”为目标，设置了以“四大工程能力”为导向的模块化课程体系，如表1所示。四大工程能力的培养贯穿理论教学、专业实践、课程实验、课程设计、毕业设计等的全过程。该课程体系体现了高等工程教育的特色与要求，具有显著的示范与辐射作用。
3 以校企合作为重点形成人才培养的新机制
3.1 实行“3+1”校企联合培养和“双导师制”的培养模式 根据培养“优秀材料工程师”的目标，确立以企业为主、学校为辅的工程教育校企联合培养模式。按4年制，实行“3+1”校企联合培养模式和“双导师制”模式。
校内学习3年，主要以课程教学为主，完成工程科学技术和人文社会科学知识教育，同时结合课程实验、专项实验、课程设计、项目教学以及科技竞赛，培养学生分析、解决工程实际问题的能力。在企业进行工程实践1年，首先进行工艺课与企业生产实践相结合的专业实习，而后是结合企业提供的项目进行课程设计与研究、毕业设计或论文，着重培养学生的基本操作技能、分析解决工程实际问题的能力，并积累实际的工程经验。
师资队伍建设是优秀材料工程师人才培养的关键。聘请企业专家担任兼职导师，与校内导师一起进行指导，从而使专业师资队伍的工程实践能力和水平大大提高。“双导师制”模式下培养的学生可以在生产实践中积累经验，也可以运用理论知识解决生产实践中出现的问题。从而在互动中培养学生具备优秀材料工程师的工程能力。
3.2 形成“政产学研资”联合机制，搭建人才培养的工程实践平台 以校企合作为重点，形成了以政府引导、企业参与、学科和科研院所支撑、资金支持的“政产学研资”联合机制，如图2所示。并在此基础上，搭建优秀材料工程师人才培养的平台。
在涂铭旌院士的带领下，立项建设了重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室、化学与环境实验教学中心（市级实验示范中心）、重庆新材料应用研究实验室和重庆市粉末冶金工程技术研究中心等。
与新西兰奥克兰大学工学院联合共建了“微纳米功能材料联合实验室”，并聘请新西兰科学院、工程院高唯院士担任实验室首席科学家。与贵州科学院联合共建了“材料应用技术实验室”，与深圳柏瑞凯电子科技有限公司联合共建了“先进电子材料及电子元件联合实验室”。
与乌兹别克共和国自然科学院何知礼院士在矿产资源新材料研究方面进行合作研究；与招商局铝业（重庆）有限公司、重庆泰蒙科技有限公司等13家企事业单位进行共建实践教学基地、联合实验室、科技项目合作、技术服务、生产合作和联合人才培养等方面的合作。
拥有2000平方米的产品孵化平台，建成了LED荧光粉生产线、PVD纳米超硬涂层材料生产线、硬质合金刀具材料生产线和纳米改性涂料生产线共4条中试示范生产线。
成立优秀材料人才培养与创新奖励基金理事会，现已筹集50多万元的优秀材料人才培养与创新奖励基金，这对于优秀材料人才的积极支持与鼓励具有重要的意义，并进而吸纳和培养更多优秀人才投身于材料产业的发展。
3.3 形成以四大工程能力评价为主体的考评机制 以对学生的“工程实践能力、工程设计与研发能力、工程创新能力、工程管理及竞争能力”的评价为主体，建立以理论课程、专业实践、学校导师、企业导师四位一体的评价体系，注重对学生的工程能力、组织能力、团队合作能力、人际交往能力、国际视野等方面的达成度的考核评价。
4 实践效果及推广情况
4.1 校内实践效果
4.1.1 有效提高了学生的工程实践和创新能力 培养的学生掌握了材料、化学、机械工程等交叉学科的宽广知识，具备很强的工程实践和创新能力。近3年来，学生科研立项项目43项，发表科研论文13篇；获奖项目4项，其中《重庆大足传统手工锻打刀的科学研究》项目在第十二届挑战杯全国大学生课外科技作品大赛中荣获国家级二等奖和重庆市特等奖、《一种新型可降解抗菌复合膜的研制》项目在第十一届挑战杯全国大学生课外科技作品大赛中获得国家级三等奖和重庆市特等奖。
4.1.2 促进了学生的就业能力和就业率 学生的综合素质和实践创新能力得到提高，再深造能力和就业竞争力增强，学生考取研究生的比率达到15%以上，各专业学生一次性就业率均在80%以上，总就业率在90%以上。企业对就业学生的工程实践和创新能力给予了充分的肯定。
4.2 校外推广情况
4.2.1 企业推广应用
①为企业输送优秀人才。近3年来，为招商局铝业（重庆）有限公司和重庆泰蒙科技有限公司等企业输送了大批优秀材料工程师人才，企业认为我校培养的人才具有材料学科较为坚实的基础理论和专业知识及较强的实践技能；具备优秀材料工程师应具备的工程实践能力、工程设计能力、工程创新能力和工程管理及竞争能力；具备将材料科技成果转化为产品、商品及产业的能力。
②提高企业经济效益。重庆地恩科技开发有限责任公司现已经成功将本单位所研发的LED荧光粉材料、PVD纳米超硬涂层材料、硬质合金刀具材料和纳米改性涂料进行成果转化，并取得了可观的经济效益。
4.2.2 社会影响 2011年12月，教育部对我校蹲点调研期间，原教育部高教司理工处李茂国处长对我校的优秀材料工程师人才培养体系给予了高度评价，称该人才培养体系与国家“卓越工程师”计划培养高度吻合，“优秀材料工程师”的培养思路与“卓越工程师计划”不谋而合，对培养材料类学生的工程实践能力和创新能力发挥了积极的作用。此外，本人才培养体系也得到了重庆市副市长吴刚、重庆市教育委员会周旭主任、重庆市科学技术研究院潘复生院长等领导的一致好评。
中国工程院院士李鹤林、昆明理工大学副校长易健宏教授、西安交通大学孙军教授、太原理工大学副校长许并社教授、西南大学材料科学与工程学院李庆教授和西华大学材料科学与工程学院张崇才教授等专家也对本成果给予了高度赞扬。
参考文献：
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《工程材料》是阐述工程常用材料的科学理论及其运用的课程。材料对人类历史的发展起着十分重要的作用。纳米材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料的出现与迅速发展就是一个重要的标志。在高新技术的推动下，材料品种日益增多，不同效能的新材料、新工艺不断涌现。原有材料的性能也获得了进一步的改善与提高，以满足各种使用条件的要求。材料已成为科学技术发展的重要基础和现代科学的重要支柱。学科的发展必然带来教学体系的相应变化。而材料学科的迅猛发展，要求我们的课程作出迅速而全面的反应。因此，对《工程材料》的课程作出相应的改革已是摆在我们面前的一项十分重要和紧迫的任务。这是课程本身发展的需要，也是适应形势发展、满足大学生的培养和后继课程的需要。我校对2003级新生实行了学分制等深化教学改革的重要措施，校际的协作与竞争压力增大了。学分制允许学生自主选择课程和教师，自主选择上课时间，自主安排学习进程。这些都对课程提出了更高的要求，我们要抓住这个机遇，充分认识课程改革的重要性和紧迫性，认真搞好课程的教学改革。
二、《工程材料》课程教学改革的思路
国家高等工业学校机械工程材料及物理、化学课程教学指导小组制订的教学大纲中指出:《工程材料》课程的任务是从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基础理论，了解材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系，介绍常用机械工程材料及其运用等基本知识。国家课程教学大纲与我校办学的特色和教学要求，应是我们课程教学改革的指导原则。《工程材料》课程的教学改革思路，主要包括课程的教学要求、教学内容以及教学安排等几个方面。
1.教学要求
教学要求是根据授课对象的培养目标来制定的。对于机械类专业的学生，《工程材料》课程的教学要求在于阐明各种工程材料，主要是金属材料的成分、组织结构、热处理工艺性能等，以及正确选材和用材的基本知识。重点要求掌握钢、铸铁和常用的有色金属材料、高分子材料、复合材料、陶瓷材料，以及这些常用工程材料的性能及运用特点。对于典型零件的选材以及工艺分析，主要阐述钢铁材料典型零件的选材、热处理及工序安排。根据不同专业和学制，教学要求可以有不同的侧重。例如，汽车工业与钢铁材料关系密切。铝合金、复合材料和陶瓷材料在航空飞行器上应用广泛。因此，机械、汽车、航空有关的专业都可根据具体情况适当调整教学要求。总之，通过该课程学习，不仅要求学生掌握工程材料的基本知识，同时着力培养大学生的分析问题和解决问题的能力，促进大学生科学素质的提高。
2.教学内容
以钢铁为主的金属材料，目前仍然是工程应用材料的主体，但由于非金属材料发展迅速，纳米材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料的应用前景引起了人们的广泛重视。因此课程的教学内容必须作相应的调整，主要是扩充非金属材料的内容。工程材料课程内容主要包括金属与非金属材料(泛指金属材料之外的其他工程材料)两大部分。非金属材料的教学时数占总数学时数约巧%一25%。前者着重阐述材料的基本理论、性能运用的一般规律;后者着重阐述材料的性能特点及运用。基于目前的教学学时少(32学时)的情况，对功能材料可以作简要的介绍，在教学内容方面不作硬性的规定。
3.教学安排
根据不同的教学要求与教学内容，可以采用多种教学方式。在教学安排上应当注意教学内容各部分的相互衔接与配套，同时要照顾到不同专业的要求。讲课不再是完成教学内容的单一形式，教学也可以安排下列的多种形式。(1)授课。除口头讲授外，适当运用多媒体、电化教育等直观性强、教学效果好的现代化教学方式，以提高授课效率。(2)实验。实验教学是《工程材料》课程教学不可缺少的重要组成部分。教学要求争取开出有关非金属材料的实验或演示实验。(3)举办讲座、学术报告会和组织参观等形式。介绍国内外工程材料方面的新动态，提高学生的学习兴趣，了解学科前沿。(4)自修。按照教师布置的学习提纲，学生自查资料，进行自学和咨询，完成作业及通过考试，可以获得学分。
三、当前应当着重抓好的问题和工作
尽管《工程材料》课程的彻底改革客观上存在一定的困难，但教学改革是必然趋势，否则就无法适应经济发展的要求。为使《工程材料》课程的教学改革顺利展开，当前应当着重抓好的主要问题和工作如下:
1.继续深入开展《工程材料》课程发展与改革的专题讨论。例如，组织课程教师对“教学要求”、“教学内容”等结合教学实际进行具体化的专题研讨;规划短期和中长期教学改革的目标。
2.组织力量加强调研，修订教学大纲，明确各章的教学要求。选定合适的教材或自编教材。进行学习辅助教材、习题集以及实验指导书的编写工作，以适应教学改革的要求。在条件允许的情况下，进行《工程材料》多媒体软件的制作和授课。
一、“土木工程材料”课程教学中存在的问题
（一）课程教学目标不清晰
课程教学目标是设计教学过程的依据，是教师上课的出发点和归宿。“土木工程材料”课程属于土木工程专业的一门必修课程，教师所制定的课程教学目标既要符合课程标准的要求，又要符合学生的实际情况。但从现实情况来看，“土木工程材料”课程存在教学目标不清晰的问题。主要表现为：只是列出了一个笼统的课程教学目标，即让学生通过学习了解常见建筑材料的基本性质，理解并掌握建筑钢材、水泥、混凝土、砂浆的基本性能，具备如何选用建筑材料的能力、分析建筑中与材料有关的问题的能力，并未立足土木工程专业发展需求和人才培养需求，将这一目标细化。课程教学目标不细化、不具体，使其在具体“土木工程材料”课程教学中难以落实，影响课程教学成效。
（二）课程理论、实验教学内容滞后
“土木工程材料”课程是一门理论与实践密切结合的课程，不仅涉及“土木工程材料”的基本理论、基本知识板块，还涉及实验技能板块。但由于土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，导致学校所选用的教材难以及时更新，该课程的理论、实验教学内容都较为滞后。理论教学内容方面，部分材料的生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面讲解不全面，且缺少课外延伸，与行业的发展现状不够贴合；实验教学方面，材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范未及时更新。实际教学中仅设置一些单独的验证性实验，难以将各种新型的“土木工程材料”的实验方法、实验技能和相关标准一一更新验证。从总体上看，土木工程材料课程内容不够完善，且更新不足，导致课程内容质量欠佳。
（三）课程教学方法落后
依据学校的标准，大多数学校“土木工程材料”课程总教学学时为44学时（32理论学时+12实验学时，以理论授课为主，穿插验证性实验项目）。鉴于该课程总学时有限，且教学内容繁杂，致使教师所选用的教学方法较为落后。在具体“土木工程材料”教学中，无论是理论教学还是实验教学，教师都以“填鸭式”的教学模式为主，整个教学过程中，教师与学生的双向互动很少，难以启发学生独立思考，学生的思维能力得不到锻炼，其实际能力很难培养出来。部分教师偶尔使用多媒体设备进行教学，也仅是生搬硬套其他课件，未能将多媒体教学的优势充分发挥出来。长此以往，很难实现预期的教学效果。
（四）课程考核方式单一
“土木工程材料”课程考核环节是非常关键的一个环节。但通常，该课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这种单一的考核模式未能完全反映学生的真实学习水平。从现实情况来看，“土木工程材料”课程仅依赖“结果性”考核，缺少对学生专业知识和技能的评估，忽视了实验考核环节对学生动手能力的考查。从微观层面来讲，“土木工程材料”课程考核重课本、轻实践，重知识、轻能力；从宏观层面来讲，其考核方式单一，存在“形式主义”考核的现象。
二、“土木工程材料”课程教学改革策略
（一）设置清晰的课程教学目标
课程教学目标决定了“土木工程材料”课程教学的方向，是教学改革的核心和前提。按照布鲁姆教育目标分类法来讲，“土木工程材料”课程教学需要满足学生在认知领域、情感领域和动作技能领域的需求，所以，其课程教学目标可细化为以下六个维度。
（二）优化理论和实验教学内容
“土木工程材料”课程应以省级重点专业———土木工程专业为平台，强调与当地需求对接，凸显地方性、应用性和创新性，把知识获得与能力提高联系起来，优化理论和实验教学内容。
理论教学内容方面，要囊括常用材料的技术性质、生产技术、标准、检测方法及应用情况，有关建筑构造、设计施工、预算、建筑经济等方面的基本知识。其中，教师要紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。此外，教师还要适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在介绍混凝土时，教师介绍了普通水泥混凝土后，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。
实验教学方面，首先，教师要根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，即围绕“材料基本性质与工程应用”“材料性能检测与表征、质量控制与评价”“材料制备方法与性能改善”三个模块设置基础建材实验项目6项。如水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。其次，教师可穿插介绍“土木工程材料”的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等。最后，新增参观学习活动及调研项目。具体而言，就是组织学生到绿色建材生产企业、展会、施工工地等参观实习；组织学生进行建材种类、应用及价格等市场调研项目，并通过汇报的形式展现参观及调研成果。通过优化理论、实验教学内容，实现教学效果最优化。
（三）更新教学方法
“土木工程材料”课程教学方法改革是适应应用技术型人才培养需求的必然选择。根据“土木工程材料”课程教学特点，在教学过程中教师可以改传统的“灌输式”教学方法为“启发式”教学方法，具体采用以下教学方法。①向导式教学方法，即CDIO教学法，构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），教师引导学生独立完成项目设计，并结合实验项目对设计结果进行验证、调整及应用，提升学生学习体验感、收获感及成就感。②案例教学法。教师对材料的用途，通过工程实例和工程事故分析来进行说明。③与科研相结合的教学方法。结合教师自身的科研成果和工程实践经验，将新材料、新工艺、新标准引入课堂，并成立科研小组，鼓励学生参与教师科研，指导优秀学生申报大学生创新项目研究课题。另外，对教学以外实验项目可通过开放性实验室的形式进行，有一定科研意义的实验项目可由教师指导学生撰写论文。
（四）改进课程考核
课程考核改革要有利于提高教学质量和人才培养目标的实现，有利于增强学生自主学习和分析问题、解决问题的能力，以及创新能力，有利于客观公正地反映学生学习效果和教师教学效果。所以，课程考核改革要突出三个转变，即考核方式向多样化转变、考核内容向注重能力考核的综合化考核转变、成绩评定向科学化（多元化、全程化）转变。根据“土木工程材料”课程特点和学校实际教学情况，结合培养应用型高级工程技术人才的目标，以及土木工程专业学生的就业情况，“土木工程材料”课程考核应采取“期末理论考试+平时考核+实验”相结合的综合考核方式。最终成绩=平时成绩（考勤+课堂参与度+作业）×20%+实验、参观实习、实践项目×40%+期末成绩×40%，由结果考核转变为过程考核，强调学生在学习过程及项目实践过程中能力的获得[2]。
其中，期末成绩按照题库出题进行考核，以闭卷形式进行机考，考试时间90分钟，采用百分制评定成绩，主要考查学生对“土木工程材料”课程中基本概念、基本理论、基本方法的掌握情况。实验考核重在对学生动手能力进行考查，实验成绩均以“A、A－、B、B＋、C”来评定，考核指标包括师生互动、操作规范、数据处理、问题解答等。考核时，教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。参观实习、实践项目依托学校TronClass系统发布的课程作业、调研任务为基础，筛选有代表性的项目成果进行展示，如优秀项目调研报告、混凝土配合比设计计算书、小课题汇报海报、自主设计实验、举办小型建筑材料展等，都可作为考核项目，按优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。通过改革“土木工程材料”课程考核，确保教师能够公正地评价每个学生的学习成果与表现，可以为后续调整“土木工程课程”教学提供依据。
[关键词]土木工程材料；教学内容；教学方法
中图分类号：TU50-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0244-01
土木工程材料课程是高等工科院校土建类及相关专业学生的一门专业技术基础课，课程的主要内容是为学生介绍常见工程材料的基础知识和基本理论。土木工程材料课程的教学目的是让学生了解和熟悉土木工程材料的基本性能，掌握常见土木工程材料基础知识能够使学生在以后的结构设计、工程施工等课程的学习提供有力的支撑。
土木工程材料课程内容繁多庞杂，同时土木工程材料的发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，学生分不清主次，针对学生学习时易感枯燥、学习兴趣不高等问题，为提高这门课的教学质量和效果，使学生能更好地学习并掌握好本课程，本文着重从以下两方面对土木工程材料课程的教学方法进行探讨[1]。
一、 优化教学内容
教学内容是衡量教学质量高低的重要指标，把握好教学内容、明确教学重点是提高教学质量和教学效率的关键。为此我们必须在教材的基础上，理顺我们要交接的内容，并依据大纲的要求，对教学内容进行优化，对教材内容进行合理的深化和适当的扩展[2]。
1. 基于专业特点、突出重点内容
土木工程材料课程课时少，实践性强，但课程中需要介绍的建筑材料品种却繁多，涉及面广，内容庞杂，且各材料自成体系，致使章节间联系性不紧密；授课时必须根据专业和课程特点使教学重点与专业相结合同时有所侧重，如针对道路工程专业可以突出沥青与沥青混凝土的教学内容，针对水利工程专业则可以突出水泥混凝土（尤其是水工混凝土）的教学内容，而针对机械等专业则可突出钢材方面的教学内容。
2. 紧跟发展趋势，更新教学内容
在教学中，对当前大量使用的传统材料，要介绍其用于生产的、成熟的理论和经验。在科学技术迅速发展，建筑技术日新月异的今天，新材料、新技术不断问世，材料的质量标准、试验、设计、施工规范及相关的政策、法规也经常更新，而这些内容在教材上难以及时反映[3]。因此，为了适应未来的要求，要将当前的新材料、新技术、新标准、新规范、新观念和新政策法规及本学科的发展动态等内容及时充实到教学中来，有选择地及时向学生介绍使本课程的教学内容具有先进性及前瞻性。
3. 结合工程实例、突出工程应用
土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切，学生在实际生活中已经积累了不少生活经验，因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性，可以帮助学生理解和记忆工程概念，即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表述，全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。
二、 丰富教学方法
教学方法是在教学过程中为达到教学目的而采取的具体方法和手段。恰当的教学方法是促进学生掌握知识技能、培养兴趣的重要因素。随着高等教育教学改革的不断深入，新的教学方法（如启发式、直观式、讨论式等）不断呈现。在土木工程材料课程的教学中，如何根据教学内容灵活地选择、创造性运用这些教学方法，是本课程教学目标能够实现、教学任务能够完成的关键。
1. 激发兴趣.调动学生学习本课程的积极性
兴趣是一个人求知的起点、思维培养和能力提高的内在动力，在土木工程材料的教学中，充分激发学生兴趣对于培养和调动学生的学习积极性、主动性，提高本课程的教学效果具有极其重要的意义。教学中用以激发学生兴趣的方法主要有以下几种：
（1）明理激趣。明理激趣就是用道理来激发学生的学习兴趣。如通过介绍材料的发展史及其对土木建筑技术发展的促进作用，使学生知道土木工程中许多新技术的突破往往离不开新材料的开发。学生在明白这些道理的同时。也产生了要学好本课程的浓厚兴趣，极大地激发了学习的积极性[4]。
（2）以疑激趣。以疑激趣是使学生产生求知兴趣和解疑欲望的有效方式。善于激疑、引导析疑和解疑是进行教学的重要策略。如在讲授某种材料前，先提出一个或几个涉及该材料组成、性能、使用等方面工程问题。使学生带着疑问和急于解决问题的兴趣，进行后面的学习和思考。
（3）以新激趣。好奇、富有新鲜感是青年学生的心理特征之一。在教学内容中要适时增加新内容，使学生产生探求新知识的快乐感，以激发学生探求知识的动力，通过一些富有新意和情趣的方法，以新激趣，使学生能够经常从新的感受中获取新的知识。
（4）以实激趣。教学实践表明，结合工程实例进行教学，可极大地调动学生的学习兴趣和对工程中材料方面技术问题的探索热情。如可列举新型混凝土技术和绿色生态材料技术在水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥等工程中应用的实例等，达到以实激疑的目的。
2.强化主体作用，培养学生的思维品质和创新能力
学生是教与学这对矛盾的主体，在教学过程中，只有运用启发式教学方法，充分发挥主体作用，使学生参与到教学互动过程中来，才能真正调动学生的学习积极性，培养学生的思维品质和创新能力，提高课程教学效果。在土木工程材料教学中。能够体现这一新教学观的方法，主要有以下几种：
（1）在课堂讨论、辩论中，培养学生思维的宽广性和深刻性。思维的宽广性是指思维发挥作用的广阔程度。思维的深刻性是指思维活动的深度，它集中地表现为能够深入地思考问题，深刻地理解概念。师生采用共同参与的引导、讨论、辩论方式，引导、启发学生利用已掌握材料知识，从多角度、多方向去思考、分析事故的原因和矛盾，达到解决问题和统一矛盾的目的。这种“教”与“学”的互动，充分调动了学生的主体作用，从而培养了学生思维的广阔性和深刻性。
（2）在实验教学中，培养学生思维的创造性和创新能力。土木工程材料课程是一门实践性很强的专业基础课。必须通过一定量的基本试验，使学生掌握常用材料质量检验、等级评定的基本技能，培养学生的实践动手能力和严谨的科研作风，这是学好这门课程的重要手段。
三、结语
通过在土木工程材料课程教学过程中对教学内容不断优化和丰富教学方法，激发了学生的学习热情及创新能力，调动了学生学习的主动性，提高了学生掌握解决分析问题的能力，培养了学生严谨的科学作风和团结协作的精神。通过该课程学习，学生逐步具备累积所需的专业素养和基本的工程素养，为后续学好其他课程奠定了基础，也增加了就业竞争力。
参考文献
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[2] 杨欢.《土木工程材料》学方法探讨[J].知识经济，2013（16）：170.
【关键词】高等教育；专业课程；内容设置
中图分类号：TB30-4；G712
《先进材料连接技术》是焊接技术及工程专业或者材料加工工程专业的一门专业特色选修课，主要介绍常用先进材料的应用、焊接性问题及解决方案。课程的教学目标是，通过课程的学习，学生们将了解先进材料的发展趋势，了解先进材料连接技术的发展现状，掌握常用先进材料的结构和性能特点，握常用先进材料的焊接性以及常用解决方案。为了实现上述教学目标，在课程内容设置上必须解决好以下几个问}。
首先，需要明确材料体系的选择。先进材料是一个比较宽泛的概念，目前还没有一个明确的定义。随着国内外对材料研究工作深度的增加，对材料结构和性能的理解不断加深，一些新材料不断涌现。但是这些新材料的研究工作还不够系统，有些研究结果还存在一些相互矛盾的地方，因此并不完全适合作为教学内容。考虑到我校以交通运输及载运工具为学科特色，以及载运工具的轻量化行业发展趋势，确定了载运工具轻量化材料为课程内容选择的主要原则。据此确立了铝合金、钛合金、镁合金、陶瓷、异质材料等作为课程的主干。
对于每一个材料体系，其中包括的材料种类也是非常多的。例如铝合金中就包括了不同强化类型的铝合金。而不同类型的材料具有不同的组织特征和性能特点，这造成了他们焊接性的上独特性。受到教学时数的限制，考虑到载运工具轻量化的原则，同时注重联系行业实际，在具体材料的选择上确定以飞机、汽车和高铁制造业中最常用的相应牌号材料为课程的分支。
其次，需要明确各材料的连接方法。材料的连接方法是个非常广泛的概念。常用的连接方法包括粘结、铆接、栓接、焊接等。对于焊接方法还存在固相焊、液相焊、固液两相焊三大类方法，每大类焊接方法中又包含很多具体的焊接技术。考虑到载运工具的制造技术现状及发展趋势，选择了焊接方法。而对于具体的材料体系，主要选择在行业中应用最多的焊接技术。
此外，同时兼顾目前最常用的焊接技术以及未来产业涉及可能采用的焊接技术。这样的课程内容设置有利于提高人才培养质量。现代高等教育已经逐渐成为大众化的教育，专业课程教学必须适应学生的发展，为学生的成长提供营养。现代科技知识急剧膨胀、科学技术日新月异，经济全球化和产业不断升级，这些对学生们提出了新的机遇和挑战。为此，课程内容应该加强与社会和产业发展的相联系，并保持开放性和灵活性，为学生们的终身学习和从事未来的专业活动奠定基础。
最后，还需要明确本课程与其他课程的联系与区隔。本课程中涉及了多种载运工具中使用的轻量化材料。教学目标中需要学生们掌握这些材料的焊接性问题及解决方案。这些内容与先修课程《金属焊接性》、《电弧焊基础》、《高能束焊接》等貌似存在较大的重叠部分。因此，使学生们了解这些课程内容之间的连续性和区隔十分重要而且非常必须。否则，容易降低学生们的学习热情，降低教学效果。
我校焊接技术及工程专业的课程体系设置兼顾了学科分类和学科发展的需求，以培养学生的工程应用能力为特色，着力培养适应国家和区域经济发展所需的高级应用型人才。《金属焊接性》是专业基础课，主要介绍金属材料在熔焊条件下，有关化学和物理冶金方面的普遍规律，及在特定条件下金属材料的焊接性。《电弧焊基础》是专业核心课程，主要介绍焊接电弧的基础理论知识和常用电弧焊技术的基本原理、冶金特点和工艺成形特点，包括CO2气体保护焊、钨极惰性气体保护焊、熔化极氩弧焊、埋弧焊等电弧焊技术。《高能束焊接》是专业特色选修课，主要介绍激光束、电子束和离子束三种高能束的焊接原理、工艺及适用范围。这三个课程本身是有一定联系并且有自身的显著特色。《金属焊接性》主要介绍的是材料在熔焊条件下的冶金反应及冶金缺陷的防治。涉及的工艺方法是低能量密度的传统熔焊方法，主要关注的是材料的冶金反应特性，不涉及或者很少涉及焊接方法的影响。《电弧焊基础》主要介绍常见焊接方法的冶金特点和工艺成形特点。重点关注的是常用传统熔焊工艺方法对焊接成形的影响，模糊了材料的特征，形成了与《金属焊接性》的区隔。《高能束焊接》主要针对的是高能量密度的三种焊接方法，其焊接原理、冶金特性和工艺成型特点都与低能量密度的传统熔焊方法有显著不同，从而形成了与《金属焊接性》和《电弧焊基础》的区隔。《先进材料连接技术》是针对的是不同先进材料的焊接性问题及解决方案，具有一定的综合性质。其中涉及到的部分材料的焊接性问题，在《金属焊接性》中有提及。为了解决先进材料的焊接性问题，提出了一些解决方案，涉及不同的焊接方法，这与《电弧焊基础》和《高能束焊接》相联系。但是，本课程基于载运工具轻量化的产业背景，针对轻量化材料的组织性能、焊接性和解决方案进行一体化的介绍分析，具有很强的产业背景和针对性。针对具体的材料体系，由产品需求为引导，确定对材料组织性能和焊接结构性能的需求。由此需求分析各焊接方法的适用性及容易出现的焊接缺陷及解决方案。辅助以实际应用案例，帮助学生们综合理解、应用、拓展、探究所学的专业知识，培养学生们发现问题、分析问题和解决问题的能力，为学生们的终身学习和未来发展奠定基础。
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