材料物理專業(yè)建設(shè)的改革與創(chuàng)新

李曉燕

摘 要 本文分別從專業(yè)定位、師資隊伍建設(shè)和課程體系三個方面，簡單分析了重慶交通大學(xué)材料物理專業(yè)建設(shè)的改革思路。實踐證明，這些改革對提高專業(yè)教學(xué)和科研實力均起到了積極的作用。

關(guān)鍵詞 材料物理 專業(yè)建設(shè) 改革創(chuàng)新

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.09.016

Reform and Innovation of Material Physics Professional Construction

——Taking Chongqing Jiaotong University as an example

LI Xiaoyan

（Department of Materials Sciences， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074）

Abstract This paper analyzes the professional construction of Materials Physics in Chongqing Jiaotong University from three aspects： professional orientation， teacher team construction and course system. The practice has proved that these reforms have played a positive role in improving the professional teaching and scientific research.

Key words Material Physics; professional construction; reform and innovation

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究的飛速發(fā)展，各學(xué)科之間相互交叉和滲透，①及國外先進(jìn)的教育模式的影響，推動著我國高校學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)進(jìn)入了新的發(fā)展時期，重慶交通大學(xué)的材料物理專業(yè)應(yīng)運而生。②21世紀(jì)初，本校針對我國、尤其西部地區(qū)公路工程材料人才培養(yǎng)專業(yè)幾乎為空白這一狀態(tài)，依托學(xué)校主干學(xué)科在交通行業(yè)多年的辦學(xué)優(yōu)勢，通過數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料類、土木類、工程力學(xué)等多學(xué)科交叉融合，成立了材料物理專業(yè)。在專業(yè)成立后的十多年時間中，我校材料物理專業(yè)不斷發(fā)展和完善，并取得了可喜的成效。專業(yè)改革的思路與措施主要從以下三方面開展：

1 明確專業(yè)定位，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

重慶交通大學(xué)材料物理專業(yè)的前身始于50年代的建材教研室，長期承擔(dān)全校公共課程《道路建筑材料》，為道路工程材料的開發(fā)、應(yīng)用和檢測培養(yǎng)了大批人才。20世紀(jì)80年代本專業(yè)從事工業(yè)廢渣在公路工程中的應(yīng)用研究，承擔(dān)完成多項省部級科研項目并獲多項重慶市科技進(jìn)步獎。由本專業(yè)主編的《現(xiàn)代路面與材料》、《道路建筑材料》等教材長期為交通行業(yè)道路工程材料的研究生和本科生教材，我校主編的《工程材料手冊》是道路工程設(shè)計中的行業(yè)技術(shù)指導(dǎo)書，撰寫的《聚合物改性水泥混凝土》，是該領(lǐng)域國內(nèi)早期專著之一。依托于學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)科，結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，本校于2005年成立的材料物理專業(yè)，招收材料物理專業(yè)本科生。本專業(yè)立足于材料物理在各領(lǐng)域的應(yīng)用，以材料科學(xué)與工程學(xué)科為背景，材料物理為基礎(chǔ)，加強(qiáng)理、工等多學(xué)科的交叉融合，突出基礎(chǔ)、創(chuàng)新和繼續(xù)學(xué)習(xí)能力的人才培養(yǎng)特點。將本專業(yè)建設(shè)成為西部地區(qū)有一定影響的材料科學(xué)類高層次高素質(zhì)人才培養(yǎng)基地。本專業(yè)培養(yǎng)具有扎實的理化力學(xué)基礎(chǔ)、專業(yè)知識及外語、計算機(jī)等綜合能力，具備工程材料開發(fā)應(yīng)用、檢測、加工成型的基本能力，適合從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、教學(xué)與管理工作的高級工程技術(shù)人才。本專業(yè)立足重慶、面向全國，在金屬塑性加工、塑料及橡膠材料加工、焊接、模具設(shè)計制造等領(lǐng)域，服務(wù)于重慶及全國區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，結(jié)合汽車、船舶及鋼結(jié)構(gòu)件制造等行業(yè)的需求，將本專業(yè)建設(shè)成為行業(yè)特色鮮明、重慶領(lǐng)先的專業(yè)。開展學(xué)科多層次、多尺度交叉，構(gòu)建適應(yīng)面寬的高素質(zhì)人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式，形成完善的教學(xué)體系。

本專業(yè)每四年將組織專家對教學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行討論，對學(xué)生應(yīng)該具備的知識體系、能力及素質(zhì)以及我們這四年來培養(yǎng)的學(xué)生的質(zhì)量做評估，在此基礎(chǔ)上對培養(yǎng)方案做進(jìn)一步的調(diào)整和完善。培養(yǎng)方案的討論包括：專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、主干學(xué)科和核心課程、各類課程學(xué)分學(xué)時分配及畢業(yè)學(xué)分要求、采用雙語（或全英文）教學(xué)的課程、課內(nèi)教學(xué)課程設(shè)置表、集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求與安排、第二課堂及學(xué)分要求等環(huán)節(jié)。

其中課內(nèi)教學(xué)課程設(shè)置作為培養(yǎng)學(xué)生的主要內(nèi)容，主要包括三方面：包括通識教育課程、學(xué)科專業(yè)類基礎(chǔ)課以及專業(yè)課。在安排課程時根據(jù)知識體系的銜接，學(xué)生在大一大二期間主要學(xué)習(xí)通識教育課程，大二開始接觸學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，大三要以專業(yè)基礎(chǔ)課和基礎(chǔ)課程為主，大四學(xué)生則發(fā)展其實踐操作和動手能力，大四下學(xué)期學(xué)生以畢業(yè)實習(xí)畢業(yè)設(shè)計為主。學(xué)生知識體系的要求如下：

（1）通識教育課程：大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、大學(xué)英語、體育、形勢與政策、中國近現(xiàn)代史綱要、軍訓(xùn)與軍事理論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想政治理論課綜合實踐、馬克思主義基本原理、就業(yè)指導(dǎo)、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)等課程。這部分總共包含了六百多學(xué)時的必修課和兩百學(xué)時的選修課，學(xué)分要求修滿35分的理論和12分的實踐學(xué)分。通過通識教育課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有較高的綜合能力和素養(yǎng)，包括利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段的資料查詢、文獻(xiàn)檢索、參與交流的能力，學(xué)生能夠綜合應(yīng)用各種手段獲取知識的能力，包括自學(xué)能力、表達(dá)能力、社交能力、計算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用能力。

（2）學(xué)科專業(yè)類基礎(chǔ)課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)學(xué)物理方法、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、材料科學(xué)與工程導(dǎo)論、大學(xué)物理、大學(xué)物理實驗、物理化學(xué)、無機(jī)與分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、工程力學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、理論物理、材料制備與合成、 電工與電子技術(shù)等二十幾門課程，學(xué)生必須修滿約一千學(xué)時的必修課和兩百學(xué)時的選修課，學(xué)分要求不少于50學(xué)分的理論課和10學(xué)分的實踐部分。通過專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備必要的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、材料學(xué)的理論基礎(chǔ)，掌握材料合成、摻雜改性的基本原理，掌握材料制備的主要方法及相關(guān)工程技術(shù)原理，掌握材料設(shè)計、性能優(yōu)選、工藝優(yōu)化的原則，以及材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;能掌握材料設(shè)計、材料合成、材料加工、材料分析和材料應(yīng)用等方面的理論。

（3）專業(yè)課程：固體物理、工程材料學(xué)、土木工程材料、計算材料學(xué)、材料分析測試技術(shù)、材料分析測試技術(shù)實驗、表面工程、功能材料、化學(xué)建材、特種陶瓷、加固土原理、工程材料檢測技術(shù)、實驗室計量與認(rèn)證等約二十門課程。學(xué)生必須修滿三百多學(xué)時的必修課和一百多學(xué)時的選修課，包括20學(xué)分的理論課和約10學(xué)分的實踐課程。通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握材料性能測試與分析的主要技術(shù)方法，具備從應(yīng)用目標(biāo)出發(fā)對現(xiàn)有材料進(jìn)行成本、工藝、環(huán)保、性能和效益綜合評估及材料選用的初步能力。并能接受實驗技能的基本訓(xùn)練、并能夠具有材料設(shè)計、材料合成、材料加工、材料分析和材料應(yīng)用等方面的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的基本能力。

2 教學(xué)團(tuán)隊與師資隊伍建設(shè)

本專業(yè)從教學(xué)和科研需要出發(fā)，注重對教師的培養(yǎng)和師資隊伍的建設(shè)，主要包括以下兩方面：

（1）教師培訓(xùn)。本專業(yè)對新進(jìn)入教師隊伍的年輕教師，首先接受人事科安排到西南大學(xué)進(jìn)行崗前培訓(xùn)，然后安排有豐富經(jīng)驗的老教師作為指導(dǎo)老師，以老帶新，最后由指導(dǎo)教師給出指導(dǎo)意見。一般，新進(jìn)教師第一學(xué)年不擔(dān)任課程的主講教師，輔助其他教師講授課程，如批改作業(yè)，答疑等，并要求每月聽課6節(jié)以上，并作相應(yīng)聽課記錄。對其將擔(dān)任主講的課程，要求提前備課，準(zhǔn)備教案、講義等教學(xué)資料，供教研室其他教師審閱。新任課教師在任課以前，必須首先由本人提出擔(dān)任某課程的教學(xué)，并經(jīng)過學(xué)院組織的試講考核，考核合格才能任課。

（2）師資隊伍建設(shè)措施。為滿足辦學(xué)對師資的要求，在繼續(xù)堅持“保證數(shù)量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)”的師資隊伍建設(shè)方針下，加強(qiáng)對年輕教師的職業(yè)規(guī)劃和培養(yǎng)。每年逐年引進(jìn)1～2名專業(yè)課教師，逐步建成一支年富力強(qiáng)、學(xué)科梯隊和知識結(jié)構(gòu)更加合理、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、具有開拓和創(chuàng)新能力的高水平的師資隊伍。在職的教師當(dāng)中有相當(dāng)一部分是具有工程和企業(yè)背景中青年教師，并將加強(qiáng)在職教師的繼續(xù)教育包括實踐培訓(xùn)。

在重視對教師教學(xué)能力的提升的同時注重對教師科研潛力的開發(fā)。分批次每年派出一定數(shù)量的教師，特別是青年教師到省內(nèi)外及國外知名高校進(jìn)修。學(xué)校及學(xué)院每年邀請多名知名專家學(xué)者來校做報告和學(xué)術(shù)交流，并對青年教師撰寫基金申報書以及對科研工作中遇到的困惑給予指導(dǎo)。

3 優(yōu)化課程體系，加強(qiáng)實踐教學(xué)，提高教學(xué)效果

總結(jié)本專業(yè)成立以來對本科培養(yǎng)計劃的改革經(jīng)驗，借鑒國內(nèi)外著名高校相關(guān)領(lǐng)域的課程體系，促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊和系列教材建設(shè)，編寫出版一批高質(zhì)量、適用于材料應(yīng)用方向人才培養(yǎng)的特色鮮明的教材。

加強(qiáng)實踐教學(xué)在計劃中的比例，對實驗教材和實驗指導(dǎo)書進(jìn)行科學(xué)合理的修訂，減少驗證性實驗，充實和加強(qiáng)設(shè)計性、綜合性和自主開發(fā)性實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。逐漸加強(qiáng)校外實習(xí)基地建設(shè)，每年新增一到兩個校外實習(xí)企業(yè)，鼓勵本科高年級學(xué)生及研究生到科技孵化園實習(xí)。

加強(qiáng)對學(xué)生課外實踐活動的指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生參加各種課外實踐活動，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早地參加科研和創(chuàng)新活動;切實加強(qiáng)社會實踐、認(rèn)識實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，確保各環(huán)節(jié)的時間和效果。

通過典型案例或?qū)ｎ}講座等途徑，采取互動式、啟發(fā)式等教學(xué)方式。每年邀請多名學(xué)術(shù)專家到校為學(xué)生做學(xué)術(shù)講座，增長學(xué)生的見識，激發(fā)學(xué)習(xí)激情。每年邀請多名包括企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、政府管理人員在內(nèi)的行業(yè)專家來校做指導(dǎo)工作，完善我們的畢業(yè)生就業(yè)方面的準(zhǔn)備與指導(dǎo)工作。

加強(qiáng)對教學(xué)實驗室的管理：材料物理專業(yè)實驗室主要包括材料物理實驗室、建材實驗室、道路實驗室及工程實訓(xùn)中心，這些專業(yè)實驗室及校外近十個實習(xí)基地為學(xué)生掌握材料專業(yè)基本實驗技能及了解工程材料應(yīng)用提供了必要的平臺，較好地滿足教學(xué)需要。材料實驗中心建立了完整的實驗教學(xué)質(zhì)量保障制度體系，確保實驗教學(xué)任務(wù)順利完成。管理制度的制定體現(xiàn)了以學(xué)生為本，既具有人性化又具有規(guī)范化。本專業(yè)在土木工程材料方向的教學(xué)教學(xué)儀器已比較完備，金屬材料、高分子材料、陶瓷材料以及功能材料、納米材料、能源材料等新材料方面的教學(xué)儀器在完善當(dāng)中，包括：場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、核磁共振儀、傅里葉變換拉曼譜儀、俄歇電子能譜儀等。

加強(qiáng)對學(xué)生實踐活動平臺的建設(shè)，包括：土建類大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基金資助項目、材料物理實驗室綜合開放性實驗、參與教師科研項目等、校企結(jié)合加強(qiáng)學(xué)生實習(xí)基地建設(shè)等多種渠道。

總之，就材料物理專業(yè)的建設(shè)而言，重慶交通大學(xué)通過建立明確專業(yè)定位，加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊與師資隊伍建設(shè)和優(yōu)化課程體系三方面的努力，基本形成了較完善的專業(yè)教學(xué)和科研體系。然而，學(xué)科建設(shè)只有進(jìn)行時，沒有完成時，本校的包括材料物理專業(yè)的材料學(xué)科均處于發(fā)展壯大之初，我們要走的路還很長。

注釋

① 唐電.材料學(xué)與電化學(xué)的交叉科學(xué).福州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2001.12.29（6）：35-37.

② 楊久俊，吳科如.材料學(xué)前沿研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.鄭州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2000.9.32（3）：82-91.