論材料化學課程問題成因及優化措施
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為社會培養合格的“高級材料化學專業人才”是材料化學專業教育的本質［1］。目前，各高等院校不斷優化材料化學課程體系，使其更加科學化和合理化。科學完備的課程體系是知識結構和能力培養的優化組合，材料化學專業課程體系是材料化學人才培養方案的核心，對材料化學專業人才培養起著至關重要的作用。材料化學專業課程體系的優化首先是課程體系和教學內容的整體優化。
一、優化材料化學專業課程體系的必要性
1．高等教育改革的需要。目前，優化課程體系，改革教學內容，構建合理的知識結構，注重理論聯系實際，更新教學手段是高等教育改革的需求。優化課程體系不僅要使它所包含的專業基礎課、專業課、實踐課等形成相互聯系的統一整體，而且要充分體現培養目標和培養規格。
2．現代科學技術發展的需要。近年來，隨著材料化學專業教育課程論及教育理念的發展，我們根據材料科學發展規律，對材料化學專業課程體系進行了兩次優化調整（分別為2008年下半年和2012年上半年）。我們優化的材料化學專業課程體系能夠體現材料化學專業教育特色，完善材料化學專業課程體系，加強材料化學專業的學科方法論教育。
3．市場經濟發展的需要。優化材料化學專業課程體系能夠反映社會和市場經濟對綜合性專業人才的要求。優化的材料化學專業課程體系應該充分體現以就業為導向的思想。我們倡導與專業相關的知名企業家走進課堂開展必修課教學，實現在校內與企業的對接，強化學生的就業意識，提高學生的專業技能。
1．辦學特色不明確。專業建設存在一些薄弱環節，如材料化學課程體系的基礎課平臺不夠規范，課程設置不夠科學，教學進程安排不夠合理，等等。此外，由于材料化學專業辦學時間短，存在專業學科定位不準，專業人才培養目標不夠明確，課程體系不夠科學等問題。近年來，為提高教學質量，適應社會對人才的需求，很多高校開展了人才培養和教學體系研究。因此，有必要對材料化學專業課程體系的建設進行思考。
2．課程設置理念滯后。在材料化學專業課程設置中，我們受傳統的重視知識傳授的狹義專業概念的限制，不夠重視獨立思考習慣、自學能力、動手能力和生存能力的培養。同時，在課程設置中存在社會需求、學生的就業取向、市場前景等的考慮程度不夠周到等問題。合理的課程設置理念是讓每一位學生不僅受到本專業的學術訓練，而且受到廣泛的通識教育，把學生培養成有專業知識、有愛心、有責任心和有雄心的智者。
3．實驗教學條件欠缺。優化實踐教學應該體現以下三個方面內容：一是畢業實習、畢業論文（設計）實行“分類指導，分流培養”。學生可根據個人從業需要，撰寫高水平的實習報告，獲取名副其實的學分。二是優化實踐教學進程。各專業可根據專業特點和人才培養需要，科學、合理地確定畢業實習的時間和進程。三是增設創業實踐環節。學生可通過創業訓練、第二課堂與創新活動，獲得創新、創業學分。而我們現行的材料化學專業的實踐教學環節，因人力資源和物質資源等原因，欠缺根據學生需要安排實習和創新性實踐內容。
4．師資隊伍建設力度不夠。師資隊伍是優化課程體系的執行者，也是培養材料化學專業人才的主導者。先有優秀的教師，后有優秀的學生，再有品牌專業［2］。材料化學專業成立以來，我們加大力度引進了固體材料化學、無機功能材料、催化材料、分子生物學等領域的博士研究生數名，充實了本專業的教師隊伍。目前我們正在通過各方努力引進高水平教師，加強材料化學專業的師資隊伍建設。
三、課程體系的優化策略
課程體系是高校人才培養目標、課程指導思想、課程設置、課程結構及教學管理模式的綜合體現，是學校辦學特色、學科專業特色和人才培養特色的綜合反映。課程體系是構建人才培養方案的核心內容，其是否科學合理，對培養高質量人才目標具有決定性的意義。我們通過選擇、整合與調適課程體系等措施優化了材料化學專業課程體系。
1.調整教學計劃，優化專業基礎課內容。
（1）優化材料化學專業的無機化學課程內容材料化學專業課程體系是材料化學專業人才培養方案的核心，課程體系的科學性直接影響材料化學專業的人才培養質量。因此，隨著材料化學專業辦學條件的改善和教學理念的科學化，有必要優化材料化學專業課程體系。我們現行的材料化學專業課程體系中無機化學課程是大學一年級學生的必修課程。此門課程的指導思想直接影響學生在大學學習的思維模式和獲取知識的習慣，這個階段也是在大學一年級學生從中學學習模式轉變成大學學習模式的關鍵時期。因此我們有意識地培養學生的獨立思考意識和自學能力，為學生將來的學習工作打下良好的基礎。無機化學課程內容包括理論部分和元素部分。我們認為無機化學理論部分內容是無機化學課程的核心部分，元素部分內容是輔助部分。目前無機化學課程詳細介紹理論部分內容和元素部分內容。我們對材料化學專業的三屆（2007、2008、2009級學生）90名同學進行問卷調查，結果80名同學不贊成全部介紹無機化學元素部分內容，而是希望在老師的指導下以自學方式完成無機化學元素部分內容的學習。對元素部分內容我們采取了抓典型元素性質的分析和討論，引導學生掌握學習元素化學知識的方法；通過實例指導學生去認識一個元素、一族元素或一類元素；逐步了解結構—性能—功能之間的關系；初步掌握如何通過查閱參考書、手冊汲取知識的模式。其余元素部分內容我們設置為自學內容。（2）優化材料化學專業的高等數學課程內容高等數學作為高等院校的基礎學科，承擔著培養學生數學能力，提高學生邏輯思維能力，為專業課程學習提供數學思想和數理方法論的任務。高等數學是化學、生物、物理、材料物理、材料化學專業的基礎課程。目前一些普通高等院校的課程設置中有生物、化學、材料化學專業的“生化材”類高等數學教育教學。而隨著材料化學學科與數學學科的交叉日益加深，定性定量分析發展迅速，材料結構分析、材料物理性能測試計算時需要更深的高等數學知識，所以我們把材料化學專業的“生化類”高等數學調整為“理工類”高等數學教學。同時我們在材料化學專業的高等數學課程內容中增加了線性代數的內容，以便達到材料結構測試和性能計算的知識要求。（3）材料結構分析方法課程的教學形式的優化測試方法在材料化學專業的發展起著非常重要的作用。隨著科學技術的發展，人們對材料性能的要求日益廣發和苛刻，對材料性能及其組分和微觀結構的關系越來越感興趣，因而不斷出現新的研究方法。測試手段也越來越多樣化，實驗方法的數量隨著科學技術的發展而急速增加。因此我們把材料結構分析方法課程的教學形式進行優化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結構和性能測定儀器的原理，然后到實際儀器設備房間進行教學。學生在儀器管理人員的指導下，利用化學與環境科學學院和內蒙古功能材料物理與化學重點實驗室的科學儀器設備完成本課程的學習內容。這樣設置學生自己動手測定樣品的結構和性能的課程，有助于提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。（4）以專業前沿知識講座充實課程內容課程內容應當隨著社會、企業、科技的發展及時充實新知識。材料化學專業教材的內容常常是數年，甚至數十年前的人類材料科學知識的概括。所以，任課老師要根據自身研究工作經歷及時充實現代材料科學知識，優化課程內涵結構。材料化學專業老師可以采用以下三種方法：一是將現代材料科技成果恰當地融入到基礎課教學中，用新的材料科技內容去改造、替代、充實陳舊的教學內容，并處理好知識的繼承和發展的關系，使其有機地融合在一起；二是開設材料加工新技術課程內容或開展材料設計加工科技活動，激發學生的興趣，提高他們的動手能力；三是開展能夠反映本學科專業前沿知識、最新科技成就的專題講座。
2.加強實踐教學，優化課程類型。
根據“高等院校理工科教學指導委員會通訊”所提倡的高等院校材料化學專業規范討論稿的要求，材料化學專業的實踐課程有基礎課實驗、專業基礎課實驗、專業課實驗、專業實習、畢業論文等內容［3］。多元化的實踐教學是培養學生創新和動手能力的最有效手段，通過實驗來研究物質及其變化規律，使學生獲取基本的實驗動手能力、綜合分析問題的能力、解決問題的能力，一定的科學研究能力和創新能力［4］。在材料化學專業實驗教學上，充分考慮實驗內容的科學性和系統性，選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實驗作為實驗教學的主要內容，著重培養學生的創新能力。全面開放所有實驗室，給學生創造開展專業綜合技能訓練的場所，提高學生的專業素質。目前，在各級有關部門的支持下，按材料化學課程體系要求能完成基礎課、專業基礎課和專業課的實驗教學任務。但是經濟欠發達地區的高等院校的材料化學專業的實踐教學課程出現了一些新情況。以往三四十人的實習隊伍進入企業、經濟實體完成實踐教學任務。而今，大型企業自動化程度很高，實習生很難進入車間進行實地實踐學習，微小企業又沒有能力接收大量實習生，加上專業實習經費的缺乏等原因，材料化學專業的實踐教學課程無法實現“大部隊”形式的實習任務。所以，我們對材料化學專業實踐教學課程進行了優化。我們設置了適合地區特點的、按學生興趣分成由五—八人組成的“小組”進入不同的微小企業進行不同內容的實踐的多元化實踐教學模式。在不同的微小企業完成實踐教學課程時我們注重學生自身管理和實踐指導老師巡視管理相結合，保證實踐教學過程中的實習效率和學生安全問題。改變材料化學專業現行畢業論文模式，允許學生做畢業論文時根據自身興趣愛好和就業取向選擇課題，可以在學院老師的指導下完成畢業論文課題，也可以在科研所、企業、經濟實體完成畢業論文課題。
3.增設自學選修課程，優化課程結構。
目前我院材料化學專業的課程體系中沒有設置自學性選修課程。材料化學專業教育不僅僅是傳授材料科學相關的知識，更重要的是傳授獲取知識的方法，以便學生順應社會需求選擇性地學習新領域的新知識而提高生存能力。社會需求多元化的當今時代，需要的人才不是單一性人才，而是綜合能力較強的復合人才。所以，在材料化學專業課程體系中增設自學性選修課程是社會和科學發展的必然要求。培養學生的自學能力是豐富學生知識面的重要措施，是教師的基本職責，是素質教育的必然要求，是終身學習的客觀需要。優化教學理念和教學觀點是培養學生自學能力的前提條件，激發學生的學習興趣是培養學生自學能力的關鍵所在，營造學生自主主動學習的輿論氛圍是培養學生自學能力的重要環節，科學指導學生自學是培養學生自學能力的基本內容，科學的評價標準是促使學生自學的原動力［5］。在材料化學專業課程體系中增設自學性選修課是提高學生自學能力的一種措施。目前，材料化學專業課程體系中的化學與社會、化學史等課程完全可以設置為自學性選修課程。優化的材料化學課程體系中應有無機化學元素部分的一些內容，還應有自學性選修課程。只有這樣才能給學生創建重視自學，提高自學能力的學習環境。
總之，優化材料化學專業課程體系是材料科學發展的客觀需求，是培養合格的材料化學專業人才的要求。優化材料化學專業課程體系是我們辦學條件改善和教學理念提升的產物。我們主張在課程體系設置中遵循學生的認知規律，留給學生足夠的空間，讓學生獨立思考自己有興趣的材料科學問題。同時，我們給學生創造進行獨立或在老師指導下的半獨立實踐活動的條件。采取上述無機化學課程、高等數學課程、實踐教學課程和自學性選修課程的優化措施，可培養具有獨立思考材料化學專業問題、具有一定自學能力和動手能力的符合社會需求的專業人才。
