基于研究生創新能力培養的材料專業研究生課程體系改革

王天國 覃群

【摘要】在材料專業研究生的培養體系中，課程設置具有和學位論文同等重要的作用。要提高材料專業研究生的培養質量，提高材料專業研究生的創新能力，研究生的課程體系改革也尤為重要，本文主要介紹本校材料專業研究生課程體系的改革的思路和實踐，為進一步提高材料學學科研究生教育教學質量提供新的思路。

【關鍵詞】材料專業? 創新能力? 研究生? 課程體系

【基金項目】湖北汽車工業學院研究生教育創新計劃項目（Y2018107）。

【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）46-0013-02

前言

研究生的培養目標對研究生的培養質量有著較大的影響，研究生教育的核心內容是培養研究生的創新能力。在研究生的學習計劃中，通常在研究生第一年的學習中安排了研究生的課程教學，課程學習結束后進實驗室進行課題的研究。如果在研究生的課程學習階段，未重視研究生的科研創新能力的培養，研究生在后期的研究生的課題研究中，將會在科研選題、問題研究、科研方法、論文寫作等方面受到較大的影響。

材料類專業是工科高等學校重要的學科專業之一，材料專業的研究生的培養的規模不斷在擴大，材料專業研究生從事的職業比較廣泛，可以從事生產企業技術工作，也可以進入科研機構進行研究工作。隨著工業的發展，對于材料專業研究生的創新能力提出了更高的要求。影響研究生創新能力的因素有很多，特別是研究生的課程設置在專業學位研究生的培養過程中與學位論文具有相同的重要性。研究生的教育是本科教育的延伸，其課程內容要要明顯區別于本科生的課程內容，當前材料專業研究生的課程內容未能體現出研究生教育的層進性，有些院校材料專業研究生課程設置不夠合理，內容的特色不足，理論性內容不強，未能起到培養研究生的創新能力。目前材料專業研究生的課程內容普遍落后于行業的發展，學科領域內最新科研成果未能在課程的內容中體現，研究生未能掌握到材料行業的最新的知識，部分課程與學生的培養計劃脫節，課程體系不夠系統和完整，課程內容與本科內容有重復和交叉，專業基礎理論課程內容不夠深入，不能提高材料專業研究生解決工程實踐問題的能力。因此，要提高材料專業研究生的培養質量，提高材料專業研究生的創新能力，研究生的課程體系改革顯得非常有必要。

我根據我校材料科學與工程學科發展規劃，以汽車輕量化用金屬材料、車用高分子及其復合材料、材料成形加工新技術、材料成形裝備及自動化，材料表面技術、新能源汽車材料為學科方向，建設一支結構合理、水平較高、工程實踐能力強、教學經驗豐富的教師隊伍，承擔更多層次較高的科研項目，進一步提升科技創新水平，不斷完善研究生培養質量保障體系，提升研究生的能力和水平，形成特色更加鮮明的學科方向和研究生培養模式。本文主要介紹本校材料專業研究生課程體系的改革的思路和一些做法。

一、以社會需求為導向，優化材料專業研究生課程結構

我校材料科學與工程碩士點是以培養目標和學位標準為依據，制訂人才培養方案。課程設置按照“寬基礎理論、重實際應用”的要求，圍繞汽車輕量化用材料、汽車用高分子復合材料、先進成形加工新技術、材料成形裝備及自動化、材料表面技術、新能源汽車材料等六個研究方向，設置了包括學位課和非學位課在內的12門核心課程，并且對課程理論教學、實踐教學或實踐活動作了相應的規定。研究生結合研究方向和自身特點選修課程，鼓勵跨學科選修，做到基礎性、系統性與實用性課程的有機結合，以達到碩士研究生所應具備的知識結構和能力要求。進一步優化課程體系，在符合《材料科學與工程一級學科碩士學位基本要求》的前提下，結合學校定位與學科條件，優化課程設置、改革課程內容，在保證理論深度的同時，加強解決實際問題能力的培養。重點建設材料專業研究生的核心課程，通過調整更新課程的內容，把本學科的最新知識添加到相關的課程內容中，將學生有目的地引入學科前沿，為研究生在后期開展課題研究做準備。同時也加強基礎理論課程內容的改革，扎實的基礎理論知識是培養研究生創新能力的基礎。

人才培養方案修訂和完善要根據材料行業對研究生的需求，同時體現出個性化培養。調整課程體系，使課程結構綜合化、多樣化，適當地增加選修課的數量，選修課的設置要緊跟學科的前沿發展，行業的研究熱點。研究生的課程體系改革要優化研究生的知識結構，著重研究生的創新能力培養。在我校材料科學與工程碩士研究生人才培養方案中，增設了《汽車輕量化材料與加工技術》和《先進材料加工技術》選修課，汽車輕量化材料與加工技術課程以高強高韌車用金屬材料、高分子材料、電池材料、復合材料為重點，講授了適用于汽車零部件生產的高比強度材料，介紹了汽車用金屬結構材料的成分、組織結構與性能之間的關系，金屬材料強韌化理論與技術應用，汽車輕量化用高比強度材料、高強鋼、有色金屬合金材料的應用。同時結合實際生產案例介紹了汽車底盤、車身、動力總成零部件異種金屬材料的成型技術。先進材料加工技術課程著重介紹了材料的成形加工的幾種先進技術，特別是結合汽車零部件液態成型、塑性成形及焊接新工藝和新技術的案例，提高了學生的學習興趣，加深了學生對基礎理論知識的理解。

二、材料專業研究生課程設置中注重學科交叉性

材料專業碩士應具備較堅實的數學、物理、化學等自然科學的基礎理論知識;掌握材料科學與工程學科基礎理論和材料專業知識;掌握一定的機械工程、冶金工程、化學工程、電子信息技術、計算機技術等相關學科知識，尤其是車輛工程知識，熟悉汽車對材料及其應用的要求。隨著科學技術和工業的發展，企業對材料專業復合型研究生人才的需求不斷增加。材料專業研究生的課程設置要注重材料專業相關的交叉學科課程設置。材料專業的研究生學習與掌握與研究課題方向相關的交叉學科知識，如物理、化學、電學、機械、計算機等基礎知識，一方面，可開闊材料專業研究生的視野，可提升研究生在材料學科領域的研究深度和廣度，同時也有利于提高研究生科研創新能力，另一方面也可擴大材料專業研究生今后就業領域。在我校材料科學與工程碩士研究生人才培養方案中，增設了《新能源材料與技術》選修課，著重給學生介紹了新能源汽車電極材料的制備及性能研究，研究新能源材料與器件的設計和制備。

三、教學方法和教學手段改革，提升教學質量

與本科生相比，材料專業研究生具有較扎實的材料專業基礎理論知識，因此針對材料專業的研究生的教學方法和教學手段要進行改革，要采用啟發式、案例式和討論式等新教學方法和手段。教師在授課過程中要發揮引導和啟發作用，引導學生積極參與研究和討論，鼓勵學生勇于提出批判性和創新性的觀點，營造出自由的學術氛圍，開拓學生的思維。在授課過程中要通過多媒體手段，例如視頻、動畫等方式，提高學生的學習興趣和課堂注意力。同時理論課程授課過程中也通過結合實際的生產案例，通過理論知識和生產實踐相結合，加深學生對重點課程內容的掌握。例如在《材料性能學》研究生學位課程中，任課老師通過講授材料的某種力學性能，并結合汽車零部件的失效實際生產案例，請學生通過查閱資料，在課堂進行討論、分析材料的性能與成分、結構和工藝之間的關系，加深學生對知識點的理解。

為保證教學質量，建立了教師自評、學生評教和督學評教相結合的課程教學質量監控機制。要求每門課程有教學大綱，開學初任課教師必須提交教學計劃進度表，學校及本學位點根據教學計劃進度表可隨時抽查或跟蹤教學狀態，根據抽查或學生評教的信息，督促任課教師改進教學工作。

四、完善材料專業研究生課程考核評價體系

要提高材料專業研究生創新能力的培養，必須改革傳統的課程考核方式，建立科學的創新性課程考核評價體系。課程的考核方法上，應根據不同課程的特點設置不同的考核方式，不僅要考核研究生對材料專業基礎知識掌握程度，更要考核研究生的綜合能力素質。通過課程考核內容和方式的改革，確立以檢測研究生創新能力為主體的考試內容和評價標準。研究生的課程考核要避免以單一的試卷考核，應以多種考核的方式結合起來，綜合評價考核學生對課程學習掌握的情況。例如《材料現代分析方法》課程采用多種評價體系，課程試卷考試、課程作業、課堂討論等幾個方面的成績，綜合考核學生對知識和能力的掌握程度。

五、加強材料專業研究生的學術訓練和學術交流

本學位點十分重視研究生的學術訓練，為了調動研究生參與學術訓練的積極性，學校出臺了《湖北汽車工業學院碩士研究生教育創新計劃項目管理辦法》，鼓勵、支持研究生參加學術訓練。學術訓練要求以具體的科研項目為載體，每個學生參與科研訓練全過程。學術訓練過程中，要求通過撰寫開題報告，培養了研究生查閱國內外專業文獻并獲取研究領域新知識的能力;通過與導師一起制定研究方案、設計技術路線，培養了研究生的創新思維能力;通過重復實驗驗證新的實驗發現，培養了研究生的嚴謹治學態度和動手實踐能力;通過分析和比較實驗數據，培養了研究生分析問題和解決問題的能力;通過參加學校主辦的研究生學術論壇，培養了研究生的口頭表達能力和自主競爭意識;通過撰寫學術論文，培養了研究生的科技論文寫作能力。通過上述過程，培養了研究生獲取知識的能力、開展科學研究的能力、增強了研究生的動手實踐能力和學術交流能力。鼓勵并大力支持研究生進行學術交流活動拓展視野。學術創新活動內容包括：參加校內外各類學術講座、論壇等，發表學術論文，參與學科研討，參加國內外學術會議，有明確任務的企業、社會調查等。

結論

隨著材料專業研究生教育規模不斷擴大，怎樣培養出適合行業需求創新型、復合型的研究生人才是急需解決的問題。我校材料專業碩士點應充分發揮背靠東風汽車公司這一有利條件，探索產學研結合培養研究生的模式與機制，建立校企合作研究生培養基地;完善課程教學、學位論文的監督管理機制建設;建立研究生學術交流機制與平臺，有計劃邀請專家、學者開設系列講座、報告;逐步開展“材料工程研究生論壇”;加強與國內外高校的交流，拓展研究生學術交流空間。本文作者結合本校材料學院碩士點建設目標，通過對材料專業研究生課程體系進行改革，以研究生課程教學大綱為指導，從課程內容、教學方法和手段、課程考核評價體系等多方面進行了實踐探索。通過對材料專業研究生的人才模式改革，提高材料專業研究生的創新能力和培養質量。

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作者簡介：

王天國（1978.3-），男，漢族，湖北省十堰人，博士，教授，主要研究方向：汽車輕量化材料。

覃群（1981.8-） ，女，漢族，湖北荊門人，副教授，主要研究方向：材料表面新技術。