新工科背景下材料科学与工程专业实践教学研究

新工科背景下材料科学与工程专业实践教学研究

莫裕华

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摘要：材料是人类社会发展和进步的物质基础，并随着人类生活和社会发展需求的提高不断更新换代。材料最早可以追溯到100万年前的旧石器时代，之后经历了新石器时代、青铜时代、铁器时代和钢铁时代。目前，传统材料已经远远不能满足社会发展和人们生活的需要，所以，全世界都在致力于开发具有优异性能、高可靠、高技术含量的先进结构和功能材料包括：高性能金属材料、先进陶瓷材料、高分子材料、光电信息材料，能原材料、生物医学材料、纳米材料、超导材料等。材料体系快速地更新换代带动着材料相关领域包括：材料合成制备、材料成型加工、材料分析测试等技术和化学、生物及物理学科的快速发展。在这个以科技力量为主要竞争力的时代，信息技术、生物技术是全球关注的焦点，而材料是实现信息和生物技术的物质基础。世界各国以培养大批适应材料产业和技术飞速发展的宽口径材料科学与工程专业人才为目标，正在逐步加大材料科学与工程的人才培养、科学研究和产业政策支持力度，同时颁布一些有利于材料学科快速发展和提高材料学科科研人员福利待遇的政策。基于此，本篇文章对新工科背景下材料科学与工程专业实践教学研究进行研究，以供参考。

关键词：新工科背景下；材料科学；工程专业

引言

2012年，教育部等七部委一起下发了《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》，该文件明确说明，各个高校在人才培养中都要把实践育人工作放在重要位置，要求整合社会各方面的资源，提高高校实践育人工作的支持力度，加强校所合作、校企合作新机制的建设，紧密结合教学和科研，学校与社会各方面加强合作，共建实践教学基地，建设各类实践教学平台，促进实践合作育人机制的建立。校企协同育人是校企双方充分利用各自的优势资源，为实现人才培养目标而组织的教育教学活动，是创新人才培养的重要途径。扎实推进构建实践教学体系，构建校企合作的长效体制，推动校企协同育人的全程化、长期化和深度化。

1构建实践教学体系

材料科学与工程专业始建于2012年。近几年来，在专业建设和发展过程中，我们对省内外的兄弟院校和黄山市及周边相关企业进行了调研。结合学校的办学定位，积极谋划专业建设和人才培养目标定位。新工科背景下的应用型人才培养对实践教学提出了新要求，需要加强实践教学平台建设、“双能型”师资建设、实践教学体系构建和成绩评价等。对实验性很强的材料专业而言，实践教学对培养高素质的应用型工程技术人才显得更为重要。因此，在材料专业的建设过程中，要以培养工程应用型人才的教育理念积极推进实践教学的建设。另外，要保证实践教学能够顺利开展，就得提供必须的实践场所和仪器设备。在学校的统筹安排下，材料专业目前已建有材料制备、材料成型、材料力学性能、材料物理性能以及材料综合实验室，并采购了配套的仪器设备，确保实践教学的顺利实施。创新性实践主要包括大学生创新创业训练计划项目、学科竞赛、开放实验室项目、导师的科研项目以及毕业论文。下面以金相实验、虚拟仿真和工程实训为例探讨其在应用型人才培养方面所起的作用。

2认识实习现状及存在的主要问题

学生人数太多，实习安全无法保证，实习过程走马观花。目前，安徽工业大学材料科学与工程专业学生每一届有三个班级，学生总人数约为90人，人数相对较多。由于学生人数太多，实习安全无法保证，实习过程中容易造成拥挤。同时，由于学生都是初次进入工厂实习，难免好奇去触摸相关的原料或者设备，带来安全隐患。实习过程学生能参与的环节很少，往往是走马观花。参加实习的学生多是大二课程刚刚结束，专业课的学习才刚刚开始，实习过程往往是一脸迷茫。这些都导致实习效果大打折扣。材料专业新生对本专业存在误解，学习兴趣不大：大一进校之后对本专业不了解，通过培养方案只知道本专业大学四年会学什么课程，但是不知道专业重要性和发展前景，不知道材料类专业社会地位以及毕业以后可以去干什么。所以新生会对专业有误解，认为学材料以后就是下车间从铸造、锻压、焊接等工艺岗位，导致其缺乏对材料类专业的兴趣，影响学生大学四年的学习和发展。此外，一些学生对个别课程的设置存在异议，认为有些课程和本专业没有太大关系，为什么要花时间和精力去学习。存在这种现象的原因主要是学院和相关老师在新生入学后没有进行充分的专业介绍和引导。

3认识实习的教学改革与实践

3.1互动式、案例式教学

如在科学研究特征的讲授中，通过学生熟知的“牛顿在伽利略、惠更斯等人的工作基础上深入研究、总结出物体运动的三大定律”作为引言案例，说明科学研究具有继承性特征；通过爱因斯坦提出相对论所带来的时空观革命和现代物理学的发展的案例，使学生认识到科研需要创新性。通过社会科学和自然科学研究对象、处理方法、研究特点的对比，加深学生对自然科学研究的认识，并进一步具体落实到材料科学与工程学科的研究对象和研究方法上。通过近三年全球研发投入份额数据表及行业研发支出份额数据图中不同国家的对比，展现我国对科学研发的重视，使学生明白“科技强则国强”的重要性。通过介绍碳纤维、光刻胶、芯片制造等高端材料领域的关键技术上我国尚且受制于人的现状，激发学生的科研兴趣和学习热情，使学生明确自身所担当的历史使命。通过科研故事的分享，让学生深刻认识到问题意识是科学发展的前提，引导学生在日常学习和生活中充满好奇心、多看多想多问，培养问题意识。

3.2加强学生安全教育，完善前期准备工作

认识实习是让学生通过参观材料专业相关的公司，了解材料生产与检测的一系列工艺与设备。参加实习的学生大部分是刚刚大三的学生，实习之前刚刚开始专业理论课的学习，对专业知识不甚了解。因此，实习前期的准备尤为重要。在实习开始之前，可以要求学生通过互联网等途径调研实习基地的总体情况，包括公司简介、产品介绍以及相关的工艺流程等。通过调研，学生可以更好地了解实习单位的情况，不会在实习的时候一脸迷茫的走完全程。首先，进入实习单位参观，由实习单位统一给大家讲解实习的注意事项，通过PPT讲解实习单位的生产情况以及实习基地参观的主要内容，让学生在参观之前对工厂的总体情况有个大致的了解。最后，可以为工厂的专业人员配备扩音器，以保证在嘈杂的环境下学生可以听清楚的讲解，做到实习过程清晰明了，不再只是走马观花。

结束语

在专业建设中，要充分利用已有的教学资源为人才培养服务。在新工科背景下，实践教学体系的构建、实践项目的设计和实施要为培养应用型人才服务。本文以材料科学与工程专业实践教学体系构建和实施为例，探索实践教学对学生工程实践能力、创新能力和综合运用能力等方面的培养，以增强毕业生的就业力，适应社会对现代化应用型人才的需求。

参考文献

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