材料科學與工程專業的教學與新發展

薛竹怡

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，在經濟全球化的背景下，我國正朝著材料大國和材料強國的方向發展，在很多方面，材料技術已經領先于其他國家。本文主要從材料科學與工程的專業設置、教學方法以及教學發展新方向，來對材料與科學專業的新發展進行闡述，以期為今后材料科學與工程學學科的發展以及教學工作提供一些參考。

關鍵詞：材料科學與工程；方法；新發展

前言

在我們的日常生活中，需要用到材料的地方無處不在。許多新材料的研發，也極大的為我們的生活提供了便捷，更提高了我們的生活品質。當今各國競爭日益激勵，在這樣的情況下，我國想要從材料大國變為材料強國，材料科學與工程學人才的培養就顯得特別重要。對于材料科學人才的培養，我國目前已經有了較為合理的專業方向，科學的課程體系；在教學方法方面，也有了一套成熟的教學體系。隨著時代的發展，對材料科學人才的培養也提出了新的要求，我國對材料科學與工程人才的培養體系也有了新的發展方向。

1.材料科學與工程的專業設置與課程體系

材料科學與工程專業，主要是培養材料與工程方面的專業性人才。在專業設置方面，材料科學與工程共包含材料加工工程、材料物理與化學、材料學等下屬學科。具體的課程設置是按照學校的不同情況，以及未來的不同發展方向來設定的，學生可以根據自己的具體情況來選擇適合自己的培養方向。專業方向的選擇直接決定了學生今后的學業發展，以及在讀研甚至讀博時學校的培養方式和內容，在本科學習最初的階段，學生可能不清楚自己的發展方向，對材料科學與工程這個專業也缺乏一定的了解，所以主要學習一些基礎性的材料科學工程方面的知識，在對這門學科有一定了解后再根據自己的需要選定自己的專業方向。

在課程體系方面，材料科學與工程的課程體系，首先是根據不同的專業方向來設定的，專業課程既要有該專業方向所必要的專業知識，又要有包含材料的構成、結構、性能等基礎性知識。對材料的制作與工藝，以及需要的設備，具體操作也要有相關的介紹與指導。其次對于不同的材料科學課程的開設時間、課時，是要經過統一安排的。例如什么時候開設有機材料課程，什么時候開設材料物理性能。

當然，對于材料科學與工程人才的培養，除了合理的專業方向設定，符合學生發展規律的課程安排，更要注重實踐與應用能力的培養，并進行考察。[1]

2.材料科學與工程的教學方法

對于材料科學與工程人才的培養，教學方法有很多，包括老師之間的相互聽課，向有經驗的老師請教，或老師之間相互交流；或者教師與企業對接，明確社會和企業需要學校培養出什么樣的材料科學型人才。本文接下來主要介紹材料科學與工程學習中，如何理清知識要素之間的關系在所用到的幾種導學模型。[1]

2.1四要素

四要素導學將材料的構成、制作、性質、使役用線連城四面體，構成是材料的組成元素，合成是指材料質點的分布狀況，性質是指材料對物理條件的反應。以此模型來闡述材料的合成特性失效等之間的因果關系，以此方法可以幫助加深學生對材料知識的理解。

2.2五要素

此模型在構成、制作、性質、使役的基礎上加入了效能，五要素模型最主要的特點是闡明特性與效能之間的特殊關系，另外五要素構成的六面體中心提供了材料理論與制作的最佳位置。此模型可以指導材料的設計。

2.3六要素

六要素導學在構成、制作、性質、使役、效能的基礎上，又增加了缺陷和表征。六要素模型明確的闡明了材料的構成、結構、缺陷等之間的聯系，對于材料的研究設計提供了理論依據。也讓學生更加全面，清晰的掌握各要素之間的關聯。[2]

3.材料科學與工程的未來教學的新發展

目前，我國各高校在專業方向、課程設置方面，對于材料科學與工程人才的培養已經有了較為完善的體系，為助力材料強國的實現，對材料科學人才的培養也將有更完備的新發展。

3.1課程設置更加多元化

開設材料科學與工程的基礎性課程為主，輔以科學前沿知識，包括航天材料，新能源，航海等，讓學生在掌握基礎知識的同時把握科學前沿。同時增加了學科的趣味性，也提高學生的學習興趣。

3.2更加注重實踐

對于學生的培養，不僅僅是課堂知識的學習。在未來材料科學與工程的人才培養過程中，也會更加注重實踐能力，加強實踐方面的教學，提高材料科學人才的綜合素質。

3.3材料教學的“硬設施”逐漸提高

在經濟一體化的背景下，材料工程的教學條件也逐漸與國際接軌。首先對老師的教學水平越來越高，其次材料教學的硬件設備也逐漸符合國際要求，不僅培養出優秀的中國學生，也將吸引更多的外國學生來中國進修。

3.4教學質量評價體系也更加完善

對教學質量進行評價，有助于教學質量的提升。未來對于材料科學與工程的教學質量評價體系也會更加完善。在學生評價，老師評價，同行評價，企業的評價的基礎上還會有更加明確的評價標準，來改善教學質量。[3]

結論：

材料在我們的生活中無處不在，同時也關系到我國的經濟發展。在各國經濟競爭日益激烈的今天，完善材料科學與工程的人才培養體系，培養出更多的材料科學創新人才，才能助力我國成為材料強國。

參考文獻

[1]李瑞鋒，陳龍，鄭玉船.材料科學與工程專業建設和發展探討[J].黃山學院學報，2016，18（05）：122-124.

[2]董振偉，張帥陽，梁瑋，鈔春英，李品將.材料科學與工程學科知識要素導學研究[J].山東化工，2018，47（09）：112-113+115.

[3]佟運祥，王香，李莉.材料科學與工程專業留學研究生教學質量提高途徑研究[J].黑龍江高教研究，2015（06）：164-166.