材料化学与工程专业范文

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一、合理安排教学内容及课时

物理化学是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，比较抽象，是学生学习过程中普遍感到难度较大的一门课。在本专业的培养计划中只安排了一学期的课程学习，因此选用高等教育出版社的《物理化学简明教程》作为学习教材。这本教材简明扼要地阐述了物理化学学科的主要内容及材料类学生所需的基础知识，是一本符合本专业实际教学目标的好教材。但由于本专业物理化学的课时较少，最终只能摘取部分章节学习。例如在2010级的教学方案中，只教学了化学反应热力学部分内容（热力学第一定律、热力学第二定律、化学势、多相平衡等章节）及表面现象与分散系统章节，电化学及化学反应动力学两个重要章节都未学习，这无疑会对物理化学课程学习的系统性产生不小的损害。面对这一实际情况，我们完全可以从整个专业的培养计划出发，筛选出多门课程的重叠内容，选排重叠知识在哪门课需要重点学习，在哪门课可以了解。如在物理化学这门课程中多相平衡章节就和材料科学基础课程里相关相图的章节有所重复，对于复合材料与工程专业而言，材料科学基础里的相图知识更重要，因此在物理化学教学中完全可以减少多相平衡的教学任务，简要介绍一些基本概念和原理即可，主要学习可在材料科学基础课程中完成。同时，物理化学中的表面化学章节也与学习材料表界面课程知识重复，在材料表界面课程中更系统丰富地阐述了表面化学，因此在物理化学课程也可以酌情减少教学任务。此外，像胶体化学此类比较简单的内容也可以安排学生自学，如果担心学生的自觉性，就可以一些代表性问题作为作业，让学生完成。

此外，如果有可能就应尽量合理制订培养计划，空出一些课时，把物理化学这门分为两学期学习，因为只有系统、透彻地学习才能让学生真正走进物理化学的世界。

二、改进教学方法

物理化学这门比较让学生学起来吃力的课程，应该积极采取有效的教学方法，改变这一现状。

首先要提高学生的学习兴趣，比如在学习热力学的过程中可以从历史背景及名人轶事出发引出热力学定律，又如在电化学中可以介绍锂电的研究前景、新能源汽车的发展现状等。兴趣始终是学习的最好动力，培养学生的学习兴趣是最大挑战也是最有效的教学方法。

其次采取案例法[3]、类比法[4]等总结所学知识与生活的联系及知识之间的关联对比，加深学生印象，帮助学生更好地理解所学知识。对于案例法，我们可以从工业生产的角度选取一种产品总结其中涉及的化学反应热力学、化学反应动力学等知识，这样可以使学生产生直观的学习感受，应用更好的学习方式。物理化学中有很多知识是可以用类比法学习的，如可逆电池与不可逆电池、理想气体与非理想气体等。这些类比不应由老师直接给出，而应让学生先独自完成这些类比，最后再对学生的类比结果进行查缺补漏，这样不但可以加深学生的学习印象，更可以锻炼学生的自主学习能力。

篇2

欧美国家在20世纪60―70年代开始设立材料科学与工程系。名称变更反映了对材料领域研究认识的变迁，即“材料研究需要依据其行为和特征，而不是依据材料类型来进行”。1998年教育部对材料类本科专业目录进行了调整，将原来划分过细的十多个材料类小专业合并成了现在的冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、材料物理、材料化学等六个专业。同时，在引导性专业目录中还设置了材料科学与工程一级专业。虽然以材料科学与工程一级大学科来设置专业是必然趋势，但材料科学与工程人才培养模式仍在探索之中[1]。同济大学当年就设置了材料科学与工程本科专业，期望以欧美的模式来培养材料学科人才。实际上，早在20世纪80年代，当时的同济大学建筑材料工程系就为建筑材料专业的本科生开设了材料科学导论、断裂力学、表面物理化学和传热、传质与动量传递（简称三传）4门基础课程。近几年因为参与学院材料科学与工程专业培养计划的修订工作，查阅了国内外许多大学这个专业的培养计划，国内高校在材料科学与工程专业培养计划上的认识一直存在争议。美国麻省理工（MIT）材料科学与工程专业本科培养计划的公开信息最多，不仅有课程列表和学分要求，还有课程的详细简介。尤其是麻省理工的开放课程服务（OpenCourseWare），使得我们还能够进一步了解课程大纲和部分内容。此外，MIT材料学科是USNews全美排名第一的，他们的培养

计划应该具有更好的借鉴意义。本文在反复仔细研究其有关本科培养的各种公开资料的基础上，对其培养计划进行了分析，结合自己的教学工作实践，总结了一些心得体会，希望与国内同行共享。

一、麻省理工材料科学与工程专业的培养计划

MIT材料科学与工程系设3个专业（Course）。其一为一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3），学生所得学位是材料科学与工程理学学士（Bachelor of Science in Materials Science and Engineering），其所授学位是被ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美国工程与技术鉴定委员会）授权的，绝大部分学生都选读这个专业。其二为课程选择度更大的一般专业（Course 3-A），这个专业的毕业生将获得没有特别指定专业领域的理学学士（Bachelor of Science without specification）学位，系里并不寻求ABET对这个学位的授权，只有很少学生选择这个专业，常常是医学、法学、MBA预科生选择这个专业。第三是考古与材料专业（Course 3-C），学生所得学位是考古与材料理学学士（Bachelor of Science in Archaeology and Materials），系里也不寻求ABET对这个学位的授权。从系里是否寻求对所授学位授权就可以看到，MIT材料科学与工程系本科生的主要专业是一般意义上的材料科学与工程专业（Course 3）。后面的讨论主要针对Course 3的培养计划进行。

1. 课程和学分要求

该培养计划的要求包括：（1）MIT的一般要求，共17门课程，其中自然科学6门，人文社科8门，限选科技课程2门，实验课程1门。（2）交流能力课程（Communication Requirement）4门。（3）系内课程，包括一套核心课程（Core subjects，共10门课），一个论文或2个实习以及4门限选课程，合计184～195学分。其2011―2012版本的课程和学分要求见表1，表中课程名称前面的数字表示课程号，后面跟表示学分的数字、课程性质、前修或同修课程号。MIT每门课程的学分由三部分组成，表示学习课程所需要的时间分布，中间用短线隔开，第一个数字表示讲课时间，第二数字表示实验、设计或者野外工作时间，第三个数字表示预习的时间，是以中等学生所需要时间估计的。1个学分大约相当于一学期需要14小时的学习时间。从表 1可见，一般专业课程，预习所需时间是讲课时间的2～3倍。

备注

*可以代替本先修课程的其他先修课程列在课程描述页面。

（1）这些课程可以算作必修课程或者限选课程的一部分，但不能同时计算。

（2）可以选9-12学分。

（3）通过申请，可以被类似课程替代。

2. 限选课程的选择

中列出了21门限选课程，每个学生只需要选择4门课（48学分）。理论上，学生可以在21门课程中任选48学分，甚至经过批准，还可以选择其他系的课程或者研究生课程来代替。实际上，由于材料的范围很广，这些选修课程是根据主要的研究领域来设置的，它们是： 生物与聚合物材料（Bio-and Polymeric Materials），电子材料（Electronic Materials），结构与环境材料（Structural and Environmental Materials），基础与计算材料科学（Fundamental and Computational Materials Science）。

因此，在MIT材料学院的网页上，曾经列出了各领域推荐的限选课程。网页上还列出了每一个方向的咨询教授，以方便对上述领域某一方面更感兴趣的学生选课。

3. 部分课程大纲和教学情况分析

（1）材料科学与工程基础课程

这个课程为15学分（5-0-10），总是与“材料实验”一起选修。课程安排也是交叉进行，实验周不上课，一共有4个实验周。这样，材料科学与工程课程讲课时间就缩短为9周（一个学期14周，最后一周为考试）。其课程安排为周一、三、五各2小时的讲课（lecture），周二和四各1小时的复习课（recitation）。所以一共27次讲课，18次复习课。实际讲课为24次，另外3次课为测验和考试。最后一次考试并不是考全部课程内容，即每次测验和考试都是分段内容。

这个课程由两个教授分别讲授，每个教授都是24次课，因此可以推论，每次每个教授将讲1小时。一个讲授结构和化学键（Structure and Bonding），一个讲授热力学和统计力学学（Thermodynamics and Statistical Mechanics）。

两部分课程分别布置6次作业，每部分每次都是2～3个题目，都有交作业的期限，没有按期交作业的，该次作业成绩为0。作业答案在交作业期限过后就会立即公布。课程总成绩由作业成绩占20%、三次测验占80%构成。得分标准为：总评80分以上A，70～79分为B，55～69分为C，低于55分为不及格。

（2）实验课程

MIT材料系内有2门必修的实验课程，即材料实验和材料综合实验。这两门课程同时还是加强专业交流能力培养的课程，所以，教学过程特别注意专业交流方面（包括论文写作、口头技术报告等）的形式要求。材料实验与材料科学与工程课程同时选修，在2年级第一学期进行。材料综合实验课（Materials Project Laboratory）基本上就是几个同学合作的科研项目，在3年级下学期进行。下面以二年级的材料实验为例，介绍其教学和考评办法。

如前所述，材料实验共4个实验周，实验周没有其他专业课。实验内容包括量子力学原理演示、热力学和结构，同时囊括了几乎全部现代材料分析研究方法（XRD、SEM/AFM、DSC、光散射等），并通过口头和书面方式加强交流能力培养。从教学内容看，这门实验课承担了教授材料研究方法的任务。

一般将50个左右学生（2011年的2年级学生只有43人）分成6个组。每个实验周有3个实验主题，每个主题下面2个实验，2个组共选一个主题，每组选做其中一个实验。6个实验同时进行。一周3次实验，每次4小时。因此，每个组每周只做3个实验（每个主题做1个实验），共12个实验。由于每个组只做了一半的实验，对另一半实验的了解，通过每周2次的1小时交流课程（recitation sections，一般隔天举行）来实现。交流课上，大家各自在黑板上即兴介绍实验的发现，回答教师和同学的提问。

该实验课由3个教授上，其中一个总负责。课程成绩评分标准

二、分析和讨论

1. 关于必修课和选修课

系内必修课程除毕业论文或企业实习外，共有10门。大学一般要求的17门课，理论上可以自由选择，但从表1系内课程的先修课程可以看出，微积分I和II，物理I和II是需要先修的，大学一般要求的6门自然科学课程就去掉了4门，能够自由选择的大学自然科学课程剩下2门。从系里建议的选课表（roadmap）可以看到，另外2门自然科学是化学和生物。所以，自然科学的必修课程实际上相当于14门。

限选课程要求包括GIR类型2门和48学分的系内选修课。有3门系内课程（共39个学分）可以作为GIR课程来选，但不能同时作为系内课程要求的学分。大多数系内选修课程的学分为12分，这样的话，系内限选课48学分需要选读4门。所以，每个学生可以有6门专业选修课程。有意思的是，在表1中只有21门限选课程，而该系主要的研究领域（或者说相当于我们的专业方向）有4个，平均每个方向只有5.25门课。如果去掉2011―2012年新增的2门课程，过去几年只有19门课，平均每个方向只有4.75门课程。看来，MIT材料科学与工程专业的课程设置，并不鼓励学生选单一专业方向的课程。实际上，在以前分专业方向限制选修课时，每个专业方向仅仅提供2～3门课程，进一步的分析见下文。

反观我们的培养计划，我们的专业方向必修课程有5门（14学分），选修课程应选4门（8学分），合计9门课程22学分。因为我们的学分是按照每周上课学时数计算的。如果按照MIT的学分计算方法，学分约为每周上课学时数的3～4倍，考虑到我们的上课周数为17～18周，而MIT才14周，因此，我们的专业方向应选学分至少相当于MIT的88学分，比其4门课程（48学分）的要求多了5门课程（40学分）。可见，我们的培养计划更加注重学生专业方向知识和技能的培养。

另外，MIT材料科学与工程系的研究领域非常广泛，关于其主要研究领域的介绍出现在3个网页上。其一是在该系的学位要求中关于限选课程的介绍网页，4个主要的研究领域分别是生物与聚合物材料、电子材料、结构与环境材料、基础与计算材料科学。其二是在MIT的招生网页，4个主要的研究领域分别是：半导体材料和低维系统（Semiconductor materials and low-dimensional systems）、能源材料（Materials for Energy）、纳米结构材料（Nanostructures）、材料的生物工程（Bioengineering of Materials）。在介绍全体教师（Faculty）的网页，列出了30个研究方向（discipline），共122人次（有重复计算，因为实际教师只有35人），平均每个研究方向4.07人次（或1.17人）。少的方向仅1人如微技术、半导体，最多的是纳米技术，23人次。上面列出的生物工程（包括生物物理和生物技术）9人次，能源材料（包括能源与环境、储能）9人次。人数比较多的研究方向还有结构与环境材料9人次，高分子材料7人次，电、光和磁材料7人次。

可见，尽管MIT研究的材料类型很多，但其本科生培养计划中，涉及具体材料类别方向的课程特别少。

2. 关于考核与成绩

MIT很多课程的成绩评定都包括平时作业和出勤与课堂参与情况。有的课程，考试以外的项目在成绩评定中所占份额可达到50%，有的实验课程则更是高达85%这在一定程度上反映了MIT对大学生平时学习的管理是非常严格的，与我们头脑中关于国外大学生“自由”学习的图像截然不同。

3. 关于选课进度安排

MIT材料系没有规定统一的选课进度表。但从其推荐的选课安排（roadmap）看，具有如下特点：

（1）8门大学一般要求的社科课程（GIR）分布在8个学期选修，即每学期选修1门社科课程；

（2）一年级把大学要求的6门自然科学课程（GIR）学完，包括数学、物理和化学。

（3）二年级起全面进入专业学习。第一学期学习材料科学与工程基础、材料实验2门课程，两门课交叉进行，实验周不上课。上课周每天都有材料科学与工程基础课，实验周每天都有实验或交流，学习安排非常集中。

（4）每学期的课程一般为4门，其中1门为社科课程。

MIT二年级第1学期就学习专业基础课程，这比我们的教学计划提前很多。国内的教学计划进度安排曾经强调，前两年不安排专业课，以至于我们的材料科学与工程课程被安排在第5学期，材料研究方法更是被安排在第6学期，使得高年级学习特别紧张，深入接触专业知识和方法的时间被推迟。

4. 关于培养计划的修订

从网页上能够追溯到MIT材料系1998年的培养计划，其培养计划在2003年做了很大的调整。两者的比较

这两个培养计划的最大差别在必修课，课程名称几乎完全变了。但对比课程名称和教学内容可以发现，新培养计划中的“材料科学与工程基础”包含结构与化学键、热力学与统计力学两大部分内容，分别由两位教授讲授，似乎代替了原来的“材料热力学”、“材料物理化学”和“材料化学物理”3门课程，因为其教材之一仍然是物理化学（Engel， T.， and P. Reid. Physical Chemistry. San Francisco， CA： Benjamin Cummings， 2005. ISBN： 9780805338423）。“材料实验”应该与原先的“材料结构实验”对应，“材料综合实验”应该与原来的“材料加工实验”对应。“材料的微结构演变”与原来的“材料结构”相似。取消了“材料力学”、“材料工程中的输运现象”2门课程。增加了“材料的电光磁性能”、“材料的力学性质”、“有机和生物材料化学”、“材料加工”4门课程。取消2门，合并2门，增加4门，课程总数不变。

选修课变化较小，只是增加了若干课程，特别是生物材料和纳米材料的课程。其实，两门生物材料课程是2000年增加的，当时选修课由4方向增加为5个方向。选修课的最大变化是理论上不再分专业方向，学生可以任意选课。但实际操作时，仍然向学生推荐各专业方向的课程组合。无论如何，每个专业方向的课程不足4门，学生必然需要选修其他方向的课程。

从2003年至今，必修课没有变化，选修课则有一些小的调整（表5）。其中2005年减少了高分子化学、化学冶金学（Chemical Metallurgy）2门课程。增加了2门数学，材料热力学（原来的必修课），先进材料加工，衍射和结构，材料的对称性、结构和张量性质，材料选择，共7门课程。可见，增加的这些课程仍然是与具体材料种类无关的。2007年和2011年分别增加了1门生物材料方面的课程。可见，即使是选修课的调整，仍然在继续加强有关材料行为特征方面的课程，减少有关具体材料种类的课程。

5. 关于培养目标与课程设置

过去，MIT材料科学与工程系培养目标分四类，研究型学位（Course 3）、预科型学位（Course 3A）、实践型学位（Course 3B，2003年取消）和考古型学位（Course 3C）。其中，研究型学位与实践型学位培养要求的唯一差别是不变的，即前者在四年级做毕业论文，后者在二年级暑假和三年级暑假做2个20周的企业实习，其他课程要求完全相同。现在把实践型学位取消了，但仍然保留了学生向这个方向发展的渠道，即学生仍然可以选择做毕业论文或者企业实习，学位合并在研究型学位（Course 3）中。

从2003年培养计划大调整来看，MIT材料科学与工程专业（Course 3）的主要培养目标是让本科毕业生继续深造。也可能是社会需求的变化促使MIT对培养计划进行调整。这从MIT选读实践型学位人数变迁或许可以看出一些端倪（表6）。从1998年到2002年，实践型学位人数多于研究型学位的人数，2002年突然降低，与研究型学位相当。查看大学2年级实践型学位学生注册数，从2002年起突然减少，由原来每年约20人突然减少为6人。2003年培养计划调整当年，还有5人注册为实践型学位，这应该是此前培养计划延续所致。

那么，没有了实践型（Course 3B）学位，是否还有学生仍然会选择实习代替论文呢。下面从2002～2008年MIT材料系本科毕业生去向分析。除了一些研究生院，网页一共列出了38家企业和17家政府部门或咨询机构。统计2002年以后（至2005年结束，当年仅剩下1人）各年4年级实践型学位人数（也约等于当年毕业人数）总和恰为38人，与毕业生去向统计的企业单位数刚好相同。这难道是巧合？是否可以推论，2003培养计划修改之后几乎就没有学生选择去企业实习了？

MIT材料专业取消实践型学位，以及此后可能几乎没有人选择实习代替毕业论文事实，一方面可能与美国产业向国外转移，本国企业对工程师的需求减少有关；另一方面，MIT培养计划中的课程设置调整也起了一定作用。因为选择实践型学位人数锐减在前（2002年），培养计划调整在后（2003年）。培养计划中去掉的必修课“材料力学”和“材料工程中的输运现象”，显然属于工程类课程。因此，其培养计划课程中增加材料研究型基础知识、减少工程知识的倾向十分明显，也说明其培养计划随社会需求进行了及时调整。

另外，尽管2003年培养计划中的必修课有较大调整，但选修课调整比较有限。而且调整前后，没有改变其材料类本科生宽专业培养的模式。

但在选修课中，把专业方向的基础课程去掉，仍然让人有点匪夷所思。例如，高分子化学在高分子材料领域历来就被认为是专业基础课。MIT在2005年却把这门课从本科生培养计划中去掉了。查看其高分子方向研究生培养计划核心课程，可以看到高分子物理化学、高分子合成、高分子合成化学等基础课程。可见，MIT把专业方向的一些基础知识培养放在了研究生阶段。

以上似乎给人这样的印象，如果不继续读研究生，则专业方向的基础知识是不太够的，无形中将人才培养的周期拉长到研究生阶段了。但从我自己教学的经验来看，学习高分子物理就可以了解高分子材料的行为和特征，未必需要清楚地知道高分子材料的合成与制备方法。我的一些研究生以前从未学习高分子方面的课程，为了让他们在研究中能够理解和使用高分子材料，我就是先给他们讲授高分子物理的基本知识。

另外，注意到MIT材料专业研究生数量是本科生数量的2.2倍，有很多研究生来自校外，特别是来自国外。所以，MIT材料专业培养计划中对专业方向选修课程的调整，结合研究生阶段的课程安排，既考虑到了本科宽专业基础的培养模式，又打通了本科生培养与研究生培养之间的关联，在研究生阶段加强专业方向基础知识的培养，也便于接受其他教育背景的学生来读研究生，还是十分合理的。

篇3

高分子化学和高分子物理是高分子科学相关专业的专业基础课。在专业课程设计中，一般两门课程独立设置，其中各占有48到72学时不等。我校的生物功能材料专业开设了高分子方面的课程，其中高分子化学与物理是该专业的专业基础课。根据该专业特点，生物功能材料涉及领域较广，从无机陶瓷材料到有机高分子材料都有涉及。该专业学生只需掌握有关高分子化学和高分子物理的基本理论知识和应用技能，因此我们开设了高分子化学与物理课程，所设学时为56学时，开设时间安排在二年级下学期，为三年级开设《高分子材料化学》等课程打下一定基础。该课程内容涉及高分子材料的合成与实施方法，高分子材料的结构、性能、成型加工及其应用，是一门多学科交叉、实用性很强的学科。根据该课程具有涵盖内容广，物理化学和有机化学知识运用较多等特点，这样有限的课时设置就给授课带来了一定困难，导致学生在理解和应用本课程知识方面具有一定难度。另外，我校该专业物理化学课程设置在二年级下学期和三年级上学期，其中物理化学反应动力学部分讲授时间较晚，这也给高分子化学与物理的授课带来了一定困难。那么如何在有限的学时内系统地讲授高分子学科基础知识，是本文需要重点探讨的问题。

1.选择教材，合理安排教学内容

受授课学时的限制，我们选用的教材是化学工业出版社出版的《高分子化学与物理基础》，由魏无际等主编。该教材系统地阐述高分子化学与物理的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法，教材内容全面，难度适中，比较适合生物功能材料专业的教学要求。针对课时较少的现状，我们对教学内容进行了合理安排。对于高分子化学部分，重点讲解高分子的基础概念、缩聚和逐步聚合、自由基聚合、聚合方法、阴离子聚合等内容，自由基共聚合、阳离子聚合、配位聚合等可较简单讲解，聚合物的化学反应章节主要由学生自学。这样既保证了学生能够掌握高分子化学的基本概念及反应，又没有因为课程过难给学生造成学习困难。对课程中的某些内容，例如聚合动力学的推导，在物理化学中化学动力学部分还没讲解的情况下，我们在教学中不要求学生记住所有推导和公式，仅提出聚合动力学基本知识，引导学生自己进行动力学推导。对于高分子物理部分，我们重点讲解高分子的结构、高分子的分子运动、力学状态及其转变，简单讲解高分子固体的基本力学性质、高分子溶液的基本性质章节，对高分子电学、热学和光学的基本性质章节主要由学生自学。这样课程的安排，重点讲解能够加强学生对高分子学科基本知识的掌握；简单讲解能够扩大学生的知识面、引导有科研需求的学生课下加强该部分内容的掌握；自学部分主要为了深化学生对高分子学科知识的理解。重点讲解、简单讲解与学生自学相结合的教学方法，突出了本课程重点、拓宽了学生知识面，克服了高分子学科教学中内容多、概念多、数学推导多等难于克服的难点。

2.理论联系实际，提高学生学习兴趣

高分子化合物广泛存在于日常生活中，如穿着用的化学纤维、自然界存在的棉、麻、丝绸等，食品行业中的蛋白质、淀粉、纤维素，建筑行业中用的涂料、各种高分子管材、胶黏剂、有机玻璃，行驶工具中应用的橡胶、工程塑料、增强纤维等。高分子科学在人们的日常衣、食、住、行中发挥着极其重要的作用，其是一门应用基础型的学科。高分子化学与物理的教学，单纯的讲解很难引起学生的学习兴趣，教学效果不显著。为提高学生学习兴趣，我们在讲解基本知识的同时，注重理论和实际相结合，列举了大量实例。例如讲解缩聚反应时，对涤纶、尼龙等一些重要的缩聚物的生产原理进行了重点讲解，对聚乳酸生物材料进行了系列概述，包括其生产方法、原理和应用等；自由基共聚合部分，讲到聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）、丁苯橡胶（SBR橡胶）等一些著名共聚物和常见聚烯烃产品及它们的制备原理、主要性能和用途。其中举例聚四氟乙烯（PTFE）用于流量泵、反应釜内衬和搅拌棒外面涂层，聚氯乙烯（PVC）用于各种集成吊顶和各种垃圾袋等。在高分子发展史中，讲授诺贝尔奖成果和获得者的发明典故，例如电高分子的发现、齐格勒-纳塔催化剂的发展，以增强课堂的趣味性；讲述了第二次世界大战期间高分子的发展典故。此外，让学生翻看塑料水杯的材质、衣服标签让学生认识各种标志上一些材质的名称，指出我们的水杯、服装由哪些合成高分子构成，并讨论目前常用的化学纤维名称和聚合原理；通过举例讲解方式，激发学生自主学习兴趣。

3.多媒体与板书教学方法相结合，提高教学质量

高分子化学与物理基础课程知识面广，其涵盖了高分子化学、高分子物理、高分子加工等方面内容。该课程教学信息量大、理论性强，学生理解相对比较困难。因此，我们在教学过程中注意多种教学形式相结合，提高教学质量。课堂主要采用多媒体教学方式，同时辅以板书讲解，取得了不错的教学效果。利用多媒体教学方法既能够将理论的知识直观体现出来，又能够将难于理解的教学内容形象地展示出来，这样可以使学生更容易理解所学内容。例如，在讲解配位聚合时，利用动画演示双金属活性中心机理和单金属活性中心机理中单体分子的插入过程与链增长过程；自由基聚合实施方法中，利用制作动画模拟悬浮聚合和乳液聚合过程中单体的分散过程，高分子物理中拉伸对高分子结晶形态的影响、动态黏弹性模型，等等。通过多媒体的运用，可以使抽象的教学内容具体化，有效提高学生学习的趣味性。多媒体课件也会存在一些缺陷，比如讲课节奏过快，学生难以吸收；教师过于关注幻灯片屏幕，减少了和学生的交流互动，等等。在实际教学过程中，还应注意和板书的有效结合，对重点知识内容采用板书的形式进行讲解，取得了不错的效果。

4.网络教学方法的运用

针对多媒体教学存在讲课节奏过快，学生难以吸收等缺陷和板书教学进度缓慢等特点，对重要章节，我们采取课堂与课下网络教学相配合的方法。网络教学在原来多媒体教学基础上，对教学过程和教学内容提供了全面支持。目前学校构建了一个比较完整的网上教学支撑环境，提供多媒体录播室进行教学视频的录制，最后把课件与录制视频统一上传到网络教学平台。网络教学有许多传统学习方法无可比拟的优点，例如学生学习自主性增强，真正发挥学习的主观能动性，学生学习在时间和空间上少了许多限制，学习的探究性更加深入。另外，网络背景下学生在获取不同的资源时可以进行比较，相互之间取长补短，知识面更广。随着现在网络技术的发展，学生可以在宿舍、教室和学校多媒体教室通过网络对课堂内容进行学习。网络教学方法的运用，大大弥补了课堂多媒体课件存在一些不足，大大提高了教学效率。

5.开展互动式教学，发挥学生的学习主动性

教学是教师和学生的共同行为，学生是课堂的主体，教师是学生学习知识的引导者。目前高校教学方式偏重以教师“教”为主，忽视了学生“学习”的主动性，学生始终处于“被动学习”地位。这样的“被动学习”，导致学生具有学习压力大、心理负担重等特点。针对这一现状，我们采取课堂互动的教学方式，包括师生提问、讨论和学生上讲台相结合的方式进行教学活动，取得了一定效果。比如在下课前教师先提出下一节课的预习内容，提出一些讨论问题，例如在讲述缩聚反应时，提出不同聚合时间获得聚合物分子量是否相同、什么样的单体能够发生缩聚反应、什么样的单体能够获得支化的高分子等问题。让学生通过查阅资料，自己寻找答案，并在下次课堂上让学生进行讨论，然后教师补充。这样既提高了学生的学习思考能力，又增强了学生的学习主动性，提高了学习兴趣。另外，我校为农业院校，虽然学习《高分子化学与物理课程基础》课程的学生是非农业专业，但是部分学生毕业后或许从事涉农相关服务业。考虑到此种情况，我们在授课内容安排上，对目前农业应用的高分子材料和高分子在农业方面的潜在应用进行了讨论，给他们提供了创造性思维。比如在讲自由基聚合章节时，我们就对强吸水树脂的制备现状和发展前景，主要针对其在农业生产中的应用进行了讲述，对高分子薄膜在农业中的应用及带来的“白色污染”与应对措施进行了讨论。通过这样的讨论，我们锻炼了学生分析思考问题的能力，这为学生工作与科学研究的创新思维形成打下了基础，提高了学生的学习积极性和学习兴趣，加深了对本课程的理解。

6.结语

通过对本校生物功能材料专业《高分子化学与物理基础》课程教学中的一些课程设计特点、面临的问题及目前采取的措施进行了总结。《高分子化学与物理基础》虽然是一门专业基础课，但其理论性强、概念抽象难懂，如何让学生在掌握该课程基本理论的同时，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力和创新意识，是教学工作中需要不断探索的问题。我们将在总结已有教学经验的基础上，继续对本课程教学方法的改善与创新进行探索，以提高该课程的教学质量。

参考文献：

[1]魏无际，俞强，崔益华.高分子化学与物理基础（第二版）.北京：化学工业出版社，2011.

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2 构造专业实验与技能一体化的教学模式，建立“四级实验平台”

为满足金属材料工程特色专业的建设和创新型人才培养模式的需求，突出并强化实践教育环节和学生能力的培养和训练，迫切需要加强实验教学的改革与创新。我校将专业实验与专业技能培训融为一体，针对金属材料工程专业多门专业课程，实行“四级实验平台”教学改革。

2.1 优化整合，编写四级实验指导书

将以往所属材料科学基础、钢的热处理、材料性能学、工程材料学、表面工程、腐蚀与防护等专业基础课与专业课程中的实验进行统一整合，按“专业基础性”“拓展技能训练”“材料工艺设计实验”和“材料性能测试与分析”四级平台进行实验设计与技能培训。其中专业基础性实验包括金相显微试样的取材与制备，金相显微镜的构造、使用与图像的采集和处理，铁碳合金平衡状态下的显微组织观察，金属的塑性变形与再结晶，热电偶与炉温仪表的成套性检定，目的是让学生掌握材料学科最基本的金相试样制备、显微镜使用及铁碳合金基本组织等。拓展技能训练实验包括化学器皿的使用及镀液的配置，电镀、化学镀设备及镀层常用检测设备的使用，电化学试样的制备，恒电位仪的使用与极化曲线的测试，综合实验—合金镀层的制备及镀层性能的检测和耐蚀/耐磨性的评价，目的在于训练学生熟悉金属材料表面处理的常用方法、操作以及表面处理设备和检测设备的使用方法，并在此基础上进行镀层工艺设计和性能评价。材料工艺设计实验包括奥氏体晶粒显示及晶粒度测定，钢的淬透性的测定，常用工业用钢典型热处理组织的观察，铸铁及有色金属显微组织观察，综合实验—热处理工艺设计及操作，目的在于让学生熟悉常用钢典型热处理后的组织形貌特征及热处理基本操作和实际密切相关的晶粒度、淬透性测试方法，同时针对所学专业知识进行热处理工艺设计、操作及组织分析等一系列综合训练。材料性能测试与分析实验包括电子拉伸试验机的使用及拉伸实验，材料的硬度实验，单摆冲击试验机的使用及系列冲击实验，断口形貌分析，综合实验—金属材料热处理工艺及力学性能测试分析，目的在于让学生了解并熟悉工程材料常用力学性能的实验方法及所用设备、失效的断口形貌特征，并在此基础上通过综合设计实验训练学生合理选材、工艺设计、性能测试与评价等综合技能。

通过建立专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计实验和材料性能测试与分析四级实验平台，编写实验指导书，使独立开设的实验实现操作技能与能力训练一体化，突出学生的主观能动性，培养其实验技能与独立分析和设计能力以及科研意识等综合能力，使学生具备材料科学研究的基本操作技能和研究方法，提升学生的综合素质。

2.2 集中训练，加强课程有机联系

我们将原来分属于多门课程的分散孤立的实验进行优化组合，建立四级实验平台，其中每级平台分别有5个实验，20学时，进行集中训练，安排在大三全年和大四上半年完成。集中培训，可以帮助学生将不同课程中学到的理论知识联系起来，建立起专业课程之间的有机关联。学生在训练过程中亲自动手，尤其是实验平台中综合性、设计性实验要求学生根据任务要求，自行设计工艺路线和制备方法，不但强化与巩固了课堂理论知识，而且促进了多门课程间知识的交叉与融合，培养了学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力，激发了学生的科研兴趣，受到学生的广泛好评，为他们以后走上工作岗位以及继续进行科学研究打下了良好的基础。

2.3 优势互补，联合进行平台建设

在专业实验与技能一体化教学模式实施之前，分别由教研组教师与实验教师承担教学和实验任务，使教学和实验完全脱节[6]。学生在实验时是怎么操作的，理论课教师一无所知；学生在课堂上学习了哪些知识，实验教师也不太清楚。而且，随着科学技术的发展和知识的更新，一些陈旧的方法和技术已经被淘汰，而实验教师仍在使用，造成教学和实验的脱节，对学生的素质培养和就业极为不利。

通过整合实验，使授课教师和实验教师共同参与到实验平台建设中来。专业授课教师大多数是从国内外重点高校毕业的博士生，具有扎实的专业理论基础和较强的研究能力，对目前本领域研究方向的发展较为熟悉，能够把本专业的新思想、新动向传递给学生。实验教师学历虽然不高，但具有丰富的操作经验，熟悉各种仪器设备的使用方法及实验的操作步骤。授课教师和实验教师联合，优势互补，相得益彰，有助于教学工作的完成和学生技能水平的提高。

2.4 科学评价，建立统一的考核机制

原来分属于不同课程的实验都是单独操作的，学生的实验报告上交后由实验教师评定，但实验成绩不作为评价指标计入学生的总成绩。因此，学生做不做实验，实验质量优劣都不会影响其最终成绩，这对于学生实践动手能力的锻炼是非常不利的。

将分属于不同课程的实验打乱，重新组合，建立四级实验平台，每个平台中的实验都由学生自己动手完成，根据学生实验中的动手能力、团队合作能力、创新能力等表现以及最后提交的实验报告分别给 出评定，学生获得各个平台的实践成绩。这样的评价方式，能科学地反映出学生对理论知识的掌握水平，同时在实验中锻炼了他们独立思考、提出问题和解决问题的能力，有助于学生综合素质的提高。

3结束语

对金属材料工程专业各课程实验进行整合，独立开设专业实验，打破了课程之间的界限，建立了专业基础性、拓展技能训练、材料工艺设计和材料性能测试与分析四级实验平台。通过编写四级实验指导书，集中训练；授课教师与实验教师联合授课、科学评价等措施，突出了实践技能和综合能力的培养与训练，培养了学生独立思考、分析解决问题的能力；综合性、创新性实验的开设突出了学生的主体地位，体现了个性化教育的培养理念，有助于学生综合素质的提高。

参考文献

[1] 叶宁廖,林楠,彭波.理论实验一体化教学模式在药理学教学中的实践与探讨[J].职业技术,2011(11):22-23.

[2] 马松涛,臧志和,刘冬恋.教师理论实验分离教学利弊分析[J].四川生理科学杂志,2012,34(3):130-132.

篇5

材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键；材料技术是现代高科技与新经济的三大重要组成部分，在以高科技为主要特征的知识经济时代，世界各国在产业政策、科学研究、教育与人才培养等方面都给予了材料科学重点支持、优先发展的政策。随着我国社会经济和科学技术的发展，对材料科学与工程专业人才的知识结构与实践能力提出新的要求，因此，高校材料科学与工程专业人才培养方案需要做出相应的调整，以满足社会经济发展对材料科学与工程专业人才的需求。

我国材料科学与工程教育改革迅速发展，几乎全国所有设有材料专业的院校均已不同程度地参与了材料科学与工程教育改革，借鉴欧美诸国材料科学与工程教育模式与体系，培养模式由“专业培养”向“学科培养”发展，从狭窄的专业教育向全面的素质教育转变，从钻研狭窄的单科教育向建立工程意识教育转变；同时，吸收欧美国家的“材料学科共同基础知识”作为重要的教学内容，课程设置从学科式课程向整合式课程转变，专业课程从中心地位向载体地位转变，课程内容从以学科发展为中心向以培养学生为中心转

变[1]。总体来说，我国高校材料教育正在不断打破旧的专业范围的约束，向其它专业甚至其它一级学科渗透。在这样的背景下，深化我校材料科学与工程领域人才培养方案的改革成为必然的选择。

一、国内材料与化学学科研究生培养现状分析

调研对象为国内“985”高校的材料与化学学科研究生最新培养方案，学科涵盖材料科学与工程、化学两个一级学科，材料学、材料物理与化学、材料加工工程，高分子化学与物理、应用化学五个二级学科[2]。调研结果分析表明，国内高校材料与化学学科研究生培养方案中，课程设置具有如下特点：

（1）除了政治、英语、数学等公共必修课外，课程设置的基本模式为：专业基础课+专业选修课（包括必修的学术活动、专业外语等）。

（2）专业基础课的数量少，且必修，或者提供少量课程供选择；所设课程都为各方向的基础和共性的理论、测试方法、制备技术和实验技能等。

（3）专业选修课根据各自的研究方向提供很多课程供选择。大部分学校开设的专业选修课都在10门以上，如天津大学为材料学硕士生开设了24门专业选修课；哈尔滨工业大学分别为材料科学与工程硕士生和博士生开设了35门和14门专业选修课；上海交通大学为材料学、高分子化学与物理和应用化学博士生都开设了20门专业选修课；南京大学为应用化学硕士生开设了26门专业选修课。

（4）对学术活动（读书报告、参加学术会议、听学术讲座）、前沿进展或专题研讨、外语文献阅读提出了越来越高的要求和标

准[3]。几乎所有高校都将上述课程列为必修，并对其考核标准提出了更高要求。如哈尔滨工业大学规定研究生参加跨学科学术讲座5次，并在全系范围内做学术报告2次（其中至少1次使用外文），并鼓励参加国际学术会议。

（5）各高校均倾向于按一级学科设置课程[3，4]。如中南大学、浙江大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、清华大学等均按材料科学与工程一级学科设置了硕士生和博士生的课程体系；四川大学、华东理工大学、北京理工大学、南开大学等按化学一级学科设置了高分子化学与物理、应用化学的硕士生课程体系。

（6）规定或鼓励跨学科修课，以提高综合素质，拓宽知识面和优化知识结构。

二、我校材料学科研究生培养现状分析

我校材料类人才培养源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有55年的办学历史。随着“哈军工”主体南迁长沙，学校原专业体系进行了相应的调整，材料类与化学类合并组建材料工程与应用化学系，先后开设了“金属材料”、“复合材料”、“军用材料工程”、“应用化学”等专业，为国家和军队培养了大批优秀的高级技术人才。

随着高新技术发展对材料科学与工程人才培养需求的变化以及国内外材料科学与工程教育改革的不断深入，我校材料学科研究生的培养现状越来越不能适应新的历史条件下国民经济发展和军队现代化建设对材料科学与工程专业高级人才的需要，突出表现在如下几个方面：

（1）按二级学科设置培养方案，与学科交叉融合的大趋势不相适应。我校材料类研究生培养按“材料学”、“材料物理与化学”、“材料加工工程”3个二级学科设置培养方案，此外，还有“高分子化学与物理”、“应用化学”、“军事化学与烟火技术”3个化学类二级学科硕士点，涉及6个二级学科，分布在“材料科学与工程”、“化学”、“化学工程与技术”、“兵器科学与技术”4个一级学科中。而近年来，随着我校材料学科与化学学科相互交叉融合，逐渐形成了以化学基本原理为学科基础，材料工程为专业方向的特色学科体系，涵盖结构材料（耐高温与轻质复合材料）、功能材料（光电功能材料）、材料化学（电池能源材料）、军事化学（含能推进材料）4个特色学科方向。上述6个二级学科交叉融合于这4个特色学科方向中，且各二级学科间的界限逐渐模糊，如结构材料方向不仅具有“材料学”的学科属性，还具有“材料加工工程”与“高分子化学与物理”的部分学科属性。因此，这种按二级学科设置的研究生培养模式不再代表我校材料学科特色学科方向发展。

（2）专业方向划分过细，不利于教学资源的合理配置。我校材料与化学类6个二级学科硕士点涉及的研究生培养专业方向达19个，而每年的招生规模小于40人（2008级博士研究生13人，硕士研究生25），并且培养规模有逐年减少的趋势，这样每个专业方向年招生规模在2人左右。这必然带来两个方面的弊端：一是要开设数量众多的专业课程（如每个专业方向开设1～2门专业课程，则专业课程的数量达38门之多），而听课的学员可能只有1～2人，这既加重了教员的负担，又浪费了日益紧缺的教学资源；二是过多的专业方向不利于教学条件的建设。

（3）课程体系不够优化，不能满足跨学科培养的需求。我校自2004年开始暂停“军用材料工程”专业的本科招生计划，而材料学科又是我校的优势学科，所以本校“应用化学”专业的本科生绝大多数选择报考材料类研究生，呈现较普遍的跨学科培养现象。应用化学专业的本科生由于材料科学基础理论知识缺乏，必然会影响其研究生阶段的课程学习与后续的论文研究，而在培养方案的课程设置中并没有将材料学科共同基础知识作为主要的教学内容，反而是各类专业课程处于中心地位，这必然会制约人才培养的质量。此外，在课程设置中过于重视理论教学，而忽视了实践性课程教学，不利于学员创新思维与动手能力的培养。

三、我校材料科学与工程研究生培养方案的改革

在全国材料科学与工程教育改革的大趋势下，为了适应新的历史条件下国防和军队现代化建设对材料类专业高级人才的需要，结合我校材料学科与化学学科交叉融合的学科特点，开展材料科学与工程研究生培养的改革，包括人才培养模式、课程体系、实践性教学环节等内容。主要工作体现在如下几个方面：

（1）突破学科界限，按一级学科组织人才培养。顺应国内外材料科学人才培养改革的主流，突破材料与化学学科界限，按一级学科的模式组织人才培养，不再按二级学科进行区分，而是按“大材料”的思想，下设“结构材料”、“功能材料”、“材料化学”、“军事化学”4个特色学科方向。在课程设置上，摒弃材料与化学相互独立的模式，跨材料科学与工程和化学两个一级学科设置课程体系，将材料与化学共性的基础理论作为基础课程的主体，突显材料与化学的交叉融合。具体课程体系结构如表1所示。

上述课程体系的构建是基于材料与化学学科的内在关联性，将化学定位于材料的基础学科，而材料学科定位于化学学科的工程化方向之一。因此，材料与化学类研究生完全可以采取大学科群培养模式，跨材料和化学两个一级学科设置课程体系，完全打通材料与化学课程，不再区分学科门类。这种培养模式虽然在国内同类高校中还不曾采用，是一种培养模式的创新；但和国内众多重点高校鼓励研究生跨一级学科选修课程的精神是相符的。因此，材料与化学大学科研究生培养模式应该是一种有益学科融合，增强研究生学科基础知识的不错选择。

（2）优化课程体系，强化实践性教学环节。按照学科知识体系优化设计研究生课程，课程体系和内容的设计力争做到体现学科内涵、学科基础和学科前沿。在专业课程设置上，大幅压缩专业课程数量，有针对性地开设高水平专业课程，实现专业课程从中心地位向载体地位转变。〖JP2〗如表1所示，每个学科方向限设专业课程3～4门，且可以跨学科方向选修。在教学内容的编排上，充分考虑“复杂电磁环境”等信息化条件下联合作战的重大需求，用科学技术进步、军事训练和武器装备发展的最新成果充实更新教学内容，如将《功能材料》课程改造成《信息功能材料学》，增设《伪装隐身技术》、《生物材料学》、《含能材料性能计算原理》等课程。〖JP〗

在实践性教学环节方面，注重研究生动手能力的培养，除开设大量的课程实验外，还增加了《高等合成化学实验》和《材料制备实验》2门实验课程。在实验内容的选取上紧密结合我校科研特色，如聚碳硅烷制备与有机硅树脂合成实验、C/SiC复合材料制备与聚合物复合材料构件制备实验、功能陶瓷材料制备与性能表征实验等。这不仅培养了研究生综合应用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，而且使研究生提前熟悉科研设备，对后续科研工作的开展也是大有裨益的。

（3）强调自学和研讨，强化研究生学术活动。突出强调研究生的自学能力，要求研究生参加各种学术研讨活动，且明确参加学术会议、学术讲座、专题研讨等学术交流活动的等级和次数要求，如博士研究生必须参加不少于20次（硕士研究生为10次）的学术交流活动（其中至少有4次为跨学科交流活动），本人至少主讲3次。至少应参加一次国际学术会议或全国性高水平学术会议并。并要在参加每次学术交流活动后，撰写不少于500字的总结报告。同时强化研究生文献查阅能力，明确要求博士研究生在开题报告前应至少全文阅读相关技术文献资料80篇（硕士研究生为50篇），其中外文文献资料不少于阅读总量的1/2，达到熟练的文献检索和综述能力，能够对文献进行分析总结，提出该研究方向的发展动态和发展潜力以及需要进一步研究的关键问题，并写出不少于7000字的文献综述报告。

四、结束语

我校材料科学与工程学科通过本轮人才培养方案的改革，基本理顺了人才培养与学科建设的关系，达到了更新人才培养观念、优化课程体系、改善创新环境与增强自主学习之目的。但人才培养的改革是一项长期的工作，需要持续不断地创新与实践，才能永保人才培养方案的科学性与时代性。

[参考文献]

[1] 材料科学与工程教学指导委员会.材料科学与工程人才培养规格与模式的演变规律[J].教育部高等学校教学指导委员会通讯，2006，（1）.

[2] 李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才[J].化工高等教育，2005，（2）.

[3] 藏兴兵，赖小莹.研究生创新能力培养路径探析[J].中国高教研究，2007，（3）.

篇6

培养标准细化

CDIO工程教育将工科专业培养目标归纳为工程推理、个人品质、交流能力和设计能力等四个一级指标，具体分为17个二级指标进而细化分解为73个三级指标，这些详细的知识、能力和素质要求，为工科专业合理设计课程体系，制定课程目标，组织教学，评估教学效果奠定了基础，同时也为教师、学生理解专业培养目标、学习效果，明确课程目标提供了依据。依据CDIO工程教育模式，将材料化学专业培养标准细化为以下指标：

1掌握材料化学相关的基础与专业知识，了解材料化学专业发展现状和趋势具有从事材料化学及相关工作所需的科学技术知识及一定的人文和社会科学知识，树立科学的人生观、价值观，具有较强的社会责任感和良好的工程职业道德，具有基本的使用外语、计算机的能力，掌握自然科学基础知识，了解管理学、技术经济学等经济管理知识；掌握从事材料化学及相关工作所需的核心工程基础知识，建立材料化学知识体系，具有应用所学知识处理、解决高分子材料与工程及相关工程技术问题的能力；建立完整的材料化学及相关领域专业知识结构体系，掌握高分子材料及相关产品的选材、加工、处理、检测及评价能力，了解材料化学专业发展现状和趋势。

2具有适应材料化学及相关工程发展的个人职业技能和职业道德具备推理和解决材料化学及相关工程问题的能力，具有在材料化学及相关工程实践中发现问题、表述问题能力，并依据专业知识进行定性分析和不确定性分析，根据实际情况可以进行一定的建模，策划，最后提出解决问题的方法和建议；掌握材料化学及相关工程的实验与发现知识，掌握常用高分子材料的种类、性能、应用及改性方法，能够针对产品性能要求合理选材；熟悉本专业有关材料常用的制备与加工方法，了解相关测试设备组成、原理和使用，能够分析解决生产一线现场出现的问题；具备处理常见的材料化学及相关工程实际问题的能力：原材料选择，实际加工工艺选择，具体工艺参数制定，加工工艺实际操作，加工过程操作，成品检验方式方法，检验结果分析与评价等，具备系统思维能力；具有较强的个人能力与积极的态度，工作积极主动，具有执着、变通的性格，具有创造性思维、批判性思维，具有终身学习的习惯，对自己的实践和资源能进行高效的管理；具有良好的职业能力与道德，具备严谨的职业言行，有强烈的责任感；能主动进行合理的职业规划，实时了解材料化学及相关专业科技发展现状与趋势。

3在解决材料化学及相关工程的问题时具备良好的人际交往能力通过参加创新人才培养计划项目，社团活动，各种竞赛活动，培养组建高效团队，独立分配团队工作任务和计划的能力、团结协作的精神、科技创新能力、领导能力、组织和协调的能力；能够使用多种交流媒介（语言、电子和多媒体、书稿等），在跨文化环境下进行沟通、表达与人际交往；具有在交流中高效地获得信息回馈，并进行相应加工处理的能力。

4能够在企业和社会环境下对材料化学及相关工程进行构思，设计，实施和运行了解材料化学工程师在外部和社会环境下的角色和责任，明确材料化学专业对社会的影响，了解社会对材料化学专业的规范和需求；具有认识和融入不同的企业文化，参与制定企业策略、目标和计划，进行技术创新和成功运行一个团队的能力；具有独立设计材料化学及相关工程项目的能力，设计的项目功能完备、体系合理清晰，并具有进行项目实施能力；在外部和社会环境进行成熟的材料化学及相关工程项目系统的设计，具有对项目进行模块划分能力，具有在设计中综合运用所掌握知识的能力，具有再学习，进行知识更新的能力；在外部和社会环境下根据设计内容进行系统的开发和分工协作；具有进行项目实施、产品加工制造、成品测试和检验等全过程的综合能力；熟悉掌握材料化学及相关产品加工制造、成品测试和检验过程，对产品检验结果进行科学分析评价反馈，修改产品设计书或进行加工技术反馈。

专业教育内容与课程体系的确定

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一、简析高分子材料与工程专业及其发展现状

（一）高分子材料与工程专业的演变过程

高分子材料又称为聚合物材料，它是高分子化合物和其他添加剂混合构成的单元共价构成。早在1953年，我国就设置了高分子类专业，很多高校陆续设置了高分子类专业，比如：化学纤维、高分子化学、复合材料等专业。随着我国经济的飞速发展，为高分子材料和工程专业的结合和发展创造了良好的条件，为了培养具备高分子材料和工程方面的高素质人才，教育部于1998年将与高分子材料相关的工科类专业统一称为“高分子材料与工程专业”，这一历史性的创新将迎来崭新的发展，期望我国能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域有很好的研究和突破。高分子材料与工程专业的课程设置主要有有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、聚合物流变学、聚合物成型工艺、聚合物加工原理、高分子材料研究方法等理论知识，力图造利于我国在科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营等领域的发展，推动我国新领域的开发、研究，增强国力，在世界经济中站稳脚跟。

（二）高分子材料与工程专业的发展现状

材料是人们赖以生存的物质基础，高分子材料与我们的生活息息相关，小到日常使用的毛巾、鼠标、油漆，大到汽车轮胎、防弹衣，玻璃钢等等，都在不断满足着人们的种种需求。我国的高分子材料的消费水平还处在一个很低的阶段，高分子材料的生产量无法满足市场的需求，高分子材料的品种、制造工艺、技术等等都远远比不上世界发达国家的水平，资源的浪费和低利用率，以及对环境的污染等等都亟待解决。同时，高分子材料与工程专业人才的就业情况不是很好，截止到2012年，全国以高分子材料与工程专业招生的学校达到145所，其中教育部直属院校18所，国防科学技术工业委员会院校5所，地方院校119所，其它3所，主要分布在北京、湖南、江苏、河北等27个省和自治区、直辖市，招生人数也在逐年增加，但是毕业人员的就业情况却与之不匹配，很多学习这个专业的人才在毕业以后却没有从事与该专业有关的行业。此时，我们需要重新审视，如何保证培训质量和就业问题，培养怎样的高级工程技术人才，才能满足社会对高分子材料与过程专业人才的需求。与此同时，我们还需要从环境、能源方面去考虑，节约能源、利用新能源、回收利用可降解的产品，保护环境，减少资源的浪费。

二、高分子材料与工程专业的发展前景

高分子材料独特的结构决定了它很容易被改变结构和再加工，这个特点是其他材料不可比拟、无法取代的优异性能，从而被广泛应用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中不可缺少的材料。高分子材料与工程专业的结合是任何行业不可或缺和取代的，小到穿衣吃饭、电脑手机，大到建筑楼房、航空航天。直观数据显示，高分子材料与工程专业的就业率还是很高的，达到了92%以上。21世纪以来，中国高分子材料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，合成树脂、塑料机械和塑料制品近几年一直保持高速增长，从建筑、装饰、家电、电子电器、汽车、玩具、办公设备等行业日益广泛的应用发展来看，也显示了中国高分子材料与工程专业强劲的发展势头。尽管高分子材料与工程专业还存在着很多的不足，但是它的发展前景还是很好的，市场的需求量也很大（包括橡胶、塑料制品、复合材料等等）。在当今的新形势下，我们面临的是挑战，同样也是机遇。我国要想缩短与世界发达国家之间的差距，需要加大高分子材料与工程方面的研究、生产、投入和应用，教育部门应当规范化办学，适当的控制招生规模，提高教学质量，调整高分子材料与工程专业的技术知识结构体系，模拟创业训练，培养科学研究、应用研发、生产工程技术、营销管理等方面的人才，以此来适应社会经济的发展。据调查显示，72%的高分子材料与工程专业学生可以在科研、教学、企业等领域得到很好的发展，他们在毕业以后能很快找到工作，既可以从事高分子材料的研究，也可以从事加工工艺技术的开发或者是在商检、质检等部门从事材料的检测等等，其薪资也属于中等水平。

总结：

高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。随着社会经济的迅速发展，我国人民的可支配收入逐渐增加，城市化的进程不断加快中，人们对更高水平、更高科技化的产品需求加大，绿色环保成为未来发展的需求，因此，社会需要高分子材料与工程专业的专业性人才。有关高分子材料与工程专业的行业有很多，而且涉及范围很广，高分子材料与工程专业的就业前景广阔，影响着我们的日常生活（包括生产、教育、建筑、电子计算机、军事等领域），并发挥着不可或缺的作用。我国的高分子材料与工程专业存在着很多不足，需要我们与时俱进，在教育、科学、汽车、军事等各个领域加大投入和创新，运用新材料、新技术，适应社会经济的发展，不断改革和创新，从而带动我国经济的飞速发展，提高我国的生产力和科技水平。

参考文献： 

[1]赵长生. 高分子材料与工程专业发展与教育现状[A]. 中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会：中国化学会，2011：1. 

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武汉科技大学是由武汉钢铁学院等隶属于原冶金工业部的三所在汉高校通过合并和改名而来。1998年，根据国家高等教育管理体制改革需要，学校成为第一批实行“中央与地方共建，以湖北省人民政府管理为主”的划转院校。划归湖北省管理后，学校立足于湖北建设、面向中南地区、辐射全国。武汉科技大学化学工程与工艺专业始建于1958年，原名为“炼焦化学专业”，1985年改为“煤化工专业”。1992年，按“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业分别招生。1996年，随着教育部大学本科专业目录的调整，“煤化工”、“城市燃气”和“炭素材料”三个专业归并为“化学工程与工艺”专业［1］。总之，化学工程与工艺专业以煤化工(焦化)为特色，是武汉科技大学的传统特色专业。武汉科技大学是我国焦化专业人才的摇篮，所培养的焦化专业人才遍布全国各地，且大多成为企业的技术骨干或领导。为了适应市场经济形势、进一步提高人才培养质量和扩大毕业生的就业面，需要不断完善培养目标，加强基础理论知识的教学和采用多学科复合型培养模式，对多学科交叉课程进行整合和调整;强化工程实践能力、动手能力和创新能力的培养;在采用宽口径和重基础培养模式的同时突显专业特色。

1．2目标

所构建的化学工程与工艺专业课程体系能适应社会发展的需要，培养出具有宽厚基础理论、合理知识结构、较强创新能力、较全实践技能和明显煤化工特色的复合型化工类高级工程技术人才。毕业生能在焦化、炭素材料、燃气、石油化工、精细化工、环境保护等行业从事生产管理、工程设计、技术开发和科学研究等方面的工作。

2课程体系建设

2．1整合与优化原有课程

2．1．1整合《工程力学》与《化工设备机械基础》

武汉科技大学化学工程与工艺专业在课程整合之前，所开设的《工程力学》学时数为82。《工程力学》是整个课程体系中学时数很大的课程之一，且有些内容对化学工程与工艺专业并不是十分重要。为了增加学生社会的适应能力，加大学生的知识面和提高综合素质，经过仔细研究和综合权衡，决定压缩一些已开设课程的学时和增加一些新的课程。《工程力学》就是这次课程体系改革的压缩对象。考虑到《工程力学》与《化工设备机械基础》关系最密切，就将压缩后的《工程力学》与《化工设备机械基础》整合成一门课程，取名为《化工设备与材料》。整合的《化工设备与材料》定位为化学工程与工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课，其内容包括工程力学、化工设备材料与焊接和化工容器设计三大部分。其任务是使学生具备基本工程力学知识，了解化工设备的选材要求及常用材料的特性，了解和掌握化工设备的设计计算方法和过程及典型设备的结构设计与计算，强化化工类专业本科生对化工设备的机械知识和设计能力。整合后的《化工设备与材料》总学时数为46，其中工程力学部分由原来的82学时压缩到16学时，为其它课程腾出66学时［2］。

2．1．2整合《化工设计》与《化工技术经济》

很多学校将《化工设计》是列为化学工程与工艺专业的一门专业必修课。课程主要介绍化工工艺设计的基本知识和方法，包括原料路线、技术路线的选择，工艺流程设计，物料衡算、能量计算，工艺设备的设计和选型，车间布置设计，化工管路设计，非工艺设计项目的考虑和设计文件的编制等内容。学习该课程可提高综合运用已学过的化工原理、物理化学、化工热力学、反应工程、分离工程、化工工艺学和机械制图等方面知识解决化工工程实践问题的能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原来的课程体系中没有设置这门课，主要是因为受总学分和总学时的限制，没有富余学时来开设这门课，现在通过整合《工程力学》与《化工设备机械基础》腾出66学时，学时的问题已得到解决。所腾出66学时不能全部用于开设《化工设计》，经过仔细研究后决定将《化工设计》与已开设的《化工技术经济》进行整合，取名为《化工工程设计与技术经济分析》，定位为专业基础课，学时数由原来的18调整为54。

2．1．3优化《能源化学》

《能源化学》是化学工程与工艺专业的专业基础课，其前身为《煤化学》，为了拓宽学生的就业面，重新整理了传统课程的教学内容，在煤化学课程的基础上，将其它一些主要能源也引进来，从而形成了能源化学课程，总学时数为54，其中实验学时数为8。经过几年的教学实践后发现，由于教学内容较多，该课程的教学时数过于紧张，尤其是实验学时严重不足。在本次课程体系建设中，将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学实验》，学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称，学时数为46。

2．1．4优化《能源化学工学》

《能源化学工学》是化学工程与工艺专业模块1(煤化工模块)的主干专业课程，由《炼焦学》和《炼焦化学产品回收与加工》整合而成。以前的课程体系设置时为了强调重基础，对该课程的学时进行了大幅压缩，总学时数为54，其中实验学时数为18。经过几年的教学实践后发现，该课程的教学时数压缩过大，对教学效果产生较大影响，用人单位的反馈意见也证实了这一点。在本次课程体系建设中，将该课程的理论教学内容和实验教学内容进行分离和单独设课。实验教学内容取名为《能源化学工学实验》，学时数为18;理论教学内容仍用原来的课程名称，学时数为46。

2．1．5优化《高炭化学与碳材料工程基础》

如前所述，炭素材料曾是武汉科技大学化工类的招生专业之一。在化工专业课程体系中设置炭素材料类的课程也是一大特色，这种特色为化工类毕业生的就业提供了更多机会。每年都有化工类的毕业生在炭素材料行业中就业，在全国的主要炭素企业中都有武汉科技大学化学工程与技术学院毕业的校友。但有一段时间为了强调重基础，弱化了炭素材料课程的教学，仅开设了《碳材料工程基础》，而且还是任意选修课，教学时数只有28学时。根据毕业生和用人单位的反馈意见，在本次课程体系建设中，决定优化该课程的教学设置，将该课程定位为指定选修专业课，教学时数增至44，课程名称改为《高炭化学与碳材料工程基础》。

2．2增设《化工CAD绘图与识图》

工程图纸是工程技术上用来表达设计思想和进行技术交流的主要手段，任何工程技术方案的实施，都必须以其为依据，因而被喻为“工程界的技术语言”。很多学校的化工类专业都开设计《化工制图》这门课程，主要内容有化工工艺图和化工设备图两大部分，用于培养学生阅读和绘制化工专业图样的能力。同时，它也为学生完成毕业设计和适应今后工作需要提供了不可缺少的基本能力。武汉科技大学化学工程与工艺专业原课程体系中只设置了《机械制图》，没有开设《化工制图》。根据毕业生和用人单位的反馈意见，在本次课程体系建设中，决定增设《化工CAD绘图与识图》这门课程。该课程由《化工制图》和《Auto-CAD绘图》整合而成，内容包括:AutoCAD绘图软件及其应用、工艺流程图、设备布置图、管道布置图和化工设备图，教学时数为36，其中14学时为上机实践学时。

3教学方式改革

3．1在实践中培养学生的动手能力和创新能力

依托湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，通过开设本科生创新性实验与创新性研究等课外实践活动，为培养学生的动手能力、创新能力提供保障。鼓励和扶持本科生进行实验技能和化工设计竞赛。本科生从三年级开始下到实验室，参与到指导教师的实际科研项目中去，熟悉科研过程，锻炼实践技能，培养创新能力。

3．2组建和培养教学团队

原来大多数专业课都只有一名任课教师，待其退修或调离工作岗位后再找教师接替。现在每门课至少有两门任课教师，一般采取以老带新的模式，且任课教师都要有工程实践经验。如《能源化学》教学团队，由2名老教师、1名中年教师和2名年轻教师组成，其中3名教师具有博士学位，4名教师有正教授职称，2名教授为博士生指导教师。已有8名没有工程实践经验的年轻教师被派到河南、云南等地焦化企业进行了3个月实践锻炼，回校后教学效果有了明显提高。

3．3多种途径组织实践教学

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2006年教育部全国高等学校教学研究中心、材料科学与工程教学指导委员会联合制定的《高等学校材料化学专业规范(讨论稿)》(以下简称“规范”)中所制定的专业知识体系对于我校应用型人才培养来说，显得内容偏多，理论偏深，要求偏理，工程意识不强，因此，结合我校应用型人才办学实际，对“规范”中所界定的专业知识体系中内容做了相应的调整，从而形成了我校材料化学专业发展的专业知识体系。该体系内容调整的思路和原则是:精简内容，保证基本理论和必要的基本知识，降低难度，突出应用特色，体现学科进展;达到学生具备继续学习的理论基础和应用所学知识于工程实践的能力，适于培养应用型、创新型人才的要求。如“规范”中的量子力学基础、计算化学、电子论、材料科学中的数学等理论性强的内容一律删除。调整后，体系由化学基础知识、材料科学基础知识、专业方向知识三个部分所组成，其中化学基础知识包括基本的化学知识，化学原理、化学方法;材料科学基础知识包括材料的结构、材料的化学制备，材料的分析测试、材料的物理性质以及材料的成型加工等;专业方向知识包括高分子材料的制备、结构、性能、加工以及应用等，详见表1。

2课程体系的设置

设置什么样的课程来贯彻实施上述专业知识是我们一直以来探索的一个重要的教学改革问题。课程设置不同所获得的教育效果也就不同。在这方面各学校办学情况不同其做法也不一样［2－4］。经过几年的教学实践，我们认为，材料化学既然是研究材料的化学问题的科学，材料化学专业人才培养理当强调化学基础的学习，只有具备厚实的化学基础，才有可能弄清材料的化学问题，并用化学方法去研究和解决材料的化学以及其他问题，未来发展才有后劲;另外，化学基础好更有利于学生就业。因此，我们设置了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化工原理、高分子化学、材料化学和材料科学基础、高分子材料等9门核心课程来完成化学基础、材料学基础和专业方向等三部分知识，并做到统一考虑内容取舍、不重叠，处理好课程的相对完整与课程间融合衔接;精简繁多的数学推导和叙述性的内容，做到“简明”而不弱化基本理论，以满足材料化学专业本科教育专业认证的基本要求;引进学科近展的新内容，反映学科发展的方向。在教学内容上，无机化学、有机化学、化工原理、高分子化学和高分子材料等都紧密联系工业生产实际，渗透工程意念;分析化学以仪器分析方法为主;物理化学强化热力学基础和界面与胶体化学及其在材料化学中的应用;材料化学注重材料制备和分析测试;材料科学基础主要介绍材料的物理性质和材料的成型与加工(如表1所示)。

3课程标准的制定

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湖南理工学院 石绘敏

主干课程：化学、生物工程

化学，so easy！

制药工程专业是一个由化学、药学（中药学）和工程学交叉的工科类专业。在大学期间，你能学到的专业课涉及四大基础化学、药学的相关知识以及一些基础实验，如：无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、制药工程、药物化学、生物化学、药物分析、药物合成、制药工艺学、药理学、天然药物化学、制剂设备与车间设计等课程，以及化学基础实验、制药工程专业实验等。大家可不要先被这么多陌生的名称吓倒，因为他们将伴随你大学四年的光阴。

想必大家从制药工程专业的课程设置中也能看出化学对于本专业的重要性，制药工程专业的所有专业课程与实验都是基于化学之上的，若你在高中时已对化学学习兴趣缺缺，那么高考后执意选择制药工程专业的话，将会使你的大学学习变得枯燥无味并且举步维艰。当然，也不排除你的化学成绩不出众，却对于学习化学兴致极高，那么你不必担心自己化学功底不好而不能学习制药工程专业，只要你感兴趣，大学有大把的时间让你去弥补自己的缺陷，毕竟兴趣是成就一番事业的动力之源嘛。

体验自己动手的奇妙

初、高中时，我学习化学的动力仅止于万般奇妙的化学实验，不过由于实验设施有限，那时做实验的次数屈指可数。上大学以后就不一样了，毕竟制药工程专业的重点在于“制药”，它对我们的动手能力当然要求极高！因此，我们专业每个学生都有自己的实验台、实验服。进入实验室时都要穿戴整齐，统一着装。在我们学校大一第一学期时，老师会教我们基本的实验常识、简单的实验操作方法以及仪器使用方法等。大三时，学校开设了专业课实验，比如片剂、胶囊剂、颗粒剂的制作等。不过需要提醒大家注意的是，有机化学的试验可能会产生一些对身体有害的气体，大家在进入实验室前一定要做好防护措施。在大三下学期的时候，我们就有机会去药厂亲身体验制药的过程，去药厂的实习让我真正感受到了什么是企业化大生产。当然进入制剂车间时每个人都要全面“武装”（高度洁净，整体消毒），车间的仪器基本上都是全自动或半自动高速运转的，每个厂房也都有自己的净化处理系统，这些都是为提供车间内洁净的环境而设置的。

找到自己的Mr.Right！

制药工程专业的就业面是很广的，如果你天生心思细腻，可以成为一名药品质检化验人员；倘若你非常健谈，乐于与大家交流，那么可以从事药品营销工作，它也许比研究工作适合你；如果你天生具有领导能力，那以后逐步走上药物生产技术管理的岗位也是一个很好的选择；如果你是一个热爱科学研究的人，也可以和我一样选择继续读研，以后就有机会在药厂、大学、研究所的研究部门从事药物研发工作。随着人们生活水平的日益提高，大家对食疗保健越采越重视，因此，新兴的职业如营养师也是一个不错的选择。以上这些只是蒸蒸日上的制药工程专业就业范围的冰山一角，如果你结束了本科学习后希望进入其他领域进行深造，还可以选择报考生命科学、生物技术、药学及相关专业的研究生。怎么样，找到你的“Mr.Right”了吗？

拥有制药工程专业国家特色专业院校名单：华东理工大学、天津大学、广州中医药大学、辽宁医科大学、吉林大学、哈尔滨商业大学、河北科技大学、浙江工业大学、合肥工业大学、江南大学、四川大学、山东中医药大学、佳木斯大学、石家庄学院。

高分子材料与工程：“高材”生的美丽人生

西安工程大学 张晓娟

主干课程；化学、材料科学与工程

从迷茫到成长

凭借高三时，对化学的浓厚兴趣和恋恋不舍之情，高考后我选择了高分子材料与工程专业，成为了名副其实的“高材生”。大一时和大多数同学一样，迷茫而没有方向，最重要的是学校的安排竟迟迟不让我和化学见面，更多地是学习一些公共课程与高数等基础课程，专业课程反倒接触很少。熬到了大二，终于得到了专业课程的“青睐”。不得不慨叹高分子材料与工程专业家族的无比庞大！无机化学、有机化学、分析化学、物理化学是最基本的，最让高分子材料与工程专业学子头痛的是高分子化学课和高分子物理课，好一个有机、物理、化学、大分子的大杂烩j在这些大杂烩中我几度茫茫然不知所谓，不过凭借着自己在高中时深厚的化学功底，我还是挺过了最初的“入门难”。

大三、大四忙碌过后，我选择了考研，这不是盲目的抉择，而是一个重要的转折点。对于一个准考研族来说，最重要的是认清自己，如果你喜欢科研、喜欢用实验验证自己的理论创新、喜欢搞学术、愿意去深造自己，那么你可以考虑。并且你要做好备考期间每天都得披星戴月的准备，做好同一切不利于学习的诱惑说拜拜的准备，最重要的是你要做好攻克高数、英语这两大难关的准备。而我身边的人，也都常穿着实验服（容许我叫它白大褂）与正装。奔波于实验室和招聘会之间，乐此不疲。

作出人生的抉择

提到高分子材料与工程专业的就业，可谓天地广阔，可以在高分子材料和高分子复合材料成型加工、高分子合成、化学纤维、新型建筑装饰材料、现代喷涂与包装材料、汽车、家用电器、电子电器、航空航天等企业从事设计、新成品开发、生产管理、市场营销、质量检测及贸易部门工作；也可以到高等学校、科研单位从事科学研究与教学工作；还可以到政府部门从事行政管理、质量监督等工作。由于专业的择业面比较宽，适应性强，所以本专业男生也更倾向于在石油化工、勘探设计、生物医药等领域工作，就业单位也遍及政府机关、国有企事业单位、外资企业及高新技术企业。

有人说：大学一年级往往“不知道自己不知道”，大学二年级就进了一步“知道自己不知道”，大学三年级时“不知道自己知道”，大学四年级“知道自己知道”。站在大四毕业的边沿，除了知道本专业的水有多深之外，我更看到了自己的未来会有多灿烂。不是浮夸，这些都是高分子材料与工程专业所赋予我的，无论是以后从事热门材料研究、开发，或是从事材料采购，还是从事新型功能材料的复合。探索科学在生活中的奥秘。这些都离不开本专业的学子。

拥有高分子科学与工程专业国家特色专业院校名单：北京化工大学、浙江大学、哈尔滨理工大学、华东理工大学、青岛科技大学、四川大学、长春工业大学、东华大学、华南理工大学、吉林大学、河北工业大学、湖北大学、武汉工程大学、大连理工大学、沈阳化工大学、江苏工业学院、北京服装学院、郑州轻工业学院。

药学：用良心度量价值

兰州大学 安小丽

主干课程：化学、药学

人才好，药才好！

药学是一门基于化学、物理学、生物学、解剖学和生理学的科学，并且对化学的要求较高。它是一门综合性的专业，运用现代科学理论和科学技术研究新药的设计与开发、适宜的用药途径和形式，以及临床用药的合理性。药学专业的课程主要有：有机化学、分析化学、生物化学、物理化学、微生物与免疫学、人体解剖生理学、药用植物学、药物化学、药剂学、药理学、药物分析、生药学、天然药物化学、药事管理学。因为是西药，药物的研发设计阶段都与化学息息相关，所以如果对化学感兴趣、擅长化学的同学，可以考虑这个专业。

药学专业的学生需要学习药学各主要分支学科的基本理论和基本知识，受到药学实验方法和技能的基本训练，具有药物制备、质量控制评价及指导合理用药的基本能力。本专业的目标是培养能在药品研究与开发领域从事鉴定、药物设计、一般药物制剂与药品生产、检验、流通、使用及临床合理用药等方面工作的高级科学技术人才。

方向多，找准定位才是极好的

药学专业的方向很多，具体可以分为药理学、药剂学、药物化学、药物分析、天然药物化学、生物制药等方面。中国药科大学在大三就开始分方向，而像我们兰州大学在大学期间不分方向，在考研时才选择方向。每个学校的情况不大一样，但我认为还是细分方向较好，毕竟专于一门才会精于一门。

药学专业的毕业生一般不做主治医生，但也有医学生最基本的要求，那就是很强的责任心和道德感。本专业的就业方向还是十分广阔的，与药学相关的各个领域，像药品研究开发部门、生产部门、管理部门、营销及使用部门，都需要药学专业的毕业生。具体来说，毕业生遍布高校、科研院所、药厂、医药公司、国家药品管理机关、医院等单位，因而，社会对药学毕业生的需求量还是比较大的。因为就业范围广，所以工作性质也就千差万别，大家可根据自己的喜好、自身条件、外界条件选择自己将来的职业。但是客观来说，药学本科毕业生刚出校门，收入状况不是非常好，不过如果有了一定的经验，好薪酬也会随之而来。

自己的路，只选对的

药学本科毕业后，也有许多人选择考研或出国留学。考研是大多数继续深造者的选择，但是现在出现了考研盲从性。研究生除了在第一年上课，后两年都是在实验室度过，每天就是查文献、做实验，反反复复。有些人并不喜欢这样的实验室生活，但身边的人考研。自己就不知道怎么办了，也就随波逐流了。我认为要准备考研，首先得喜欢研究性的工作，有创新思维，细心耐心。所以在大学，就该对自己做出评价，大三，就是做出决定的一年了。

在医学类专业中，药学不是热门专业，就业形势也不容乐观，但现在的状况还是有所改善。随着医药卫生体制的逐步推进和医药分家的实行，私营药房增多，这对药房从业人员的素质提出了更高要求，他们不仅要懂得卖药，更要懂得药理。医药行业中激烈的竞争使得医药公司、药厂必须聘用专业的药学人才去开拓市场。这使得药学专业毕业生的去向朝着医药公司和私营药房等方向转移。

拥有药学专业国家特色专业院校名单：北京大学、哈尔滨医科大学、中国药科大学、天津医科大学、山东大学、四川大学、安徽医科大学、沈阳药科大学、河北医科大学、新疆医科大学、烟台大学、华中科技大学、广东药学院、青海民族学院、徐州医学院、河北北方学院、贵阳医学院、大连学院等。

应用化学：从实验到实现

湖南理工学院 陈韬

主干课程：化学

烧杯里的世界

从初中三年级起就开始接触化学，经历了高中，跨入大学，印象中的化学是一门既简单又十分有趣味的学科。从记元素周期表开始到写化学方程式，从烧杯里液体五颜六色的变化到实验室里的“喷泉实验”，再到工厂里生产品种繁多、功能多样的生活用品，无不体现了化学的魅力。化学是一门从实践中发展起来的，以实验为基础的学科，而应用化学则是将化学渗透到其他自然科学、技术及其他领域而形成的一类应用科学，旨在培养具有化学的基础知识、基本理论和基本技能，在科研机构、企事业单位等从事科学研究、技术开发和应用以及相关管理工作的专门人才。

利用各类资源

应用化学专业的主要课程有四大基础化学即无机化学、分析化学、有机化学、物理化学，它们既是各个化学专业的基础，又是学习的重点，可以说学好了四大基础化学，其他专业课程都是“小菜一碟”。专业课程还包括结构化学、仪器分析、化工原理、生物化学、高等数学、工程数学、反应工程、化学工艺学、化工过程开发、精细化工概论、天然产物学、专业英语、工程制图与CAD和专业实验等。该专业学生最重要的是要动手做实验，要善于观察，归纳总结，要弄清楚其中的原理，用理论指导实践，把所学的知识运用到实践中去。

经过四年的专业学习之后，我们应该能够掌握数学、物理等方面的基本理论和基本知识；掌握无机化学、分析化学（含仪器分析）、有机化学、物理化学（含结构化学）、化学工程及化工制图的基础知识、基本原理和基本实验技能；了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态，以及化学相关产业发展状况；熟练掌握实验室的各种仪器，并且能够利用各种仪器完成系列的物质检验，产品分析等常规处理方法。在闲暇之余我们可以去逛逛网上的论坛，比如“小木虫”“化工707”等，都是关于化学化工方面的论坛，如果能够好好利用里面的资源，相信对你将来大有益处哦！

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一、引言

2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知，明确指出:工程类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。纲要明确提到工程伦理教育，说明“工程伦理”在整个课程思政体系中具有独特的课程优势，扮演着举足轻重的角色。工程伦理教育作为思想政治教育内容体系的一种拓展，二者相互贯通，本质上都是思想育人［1—2］。工科大学生工程伦理教育是工程伦理教育体系的有机组成部分，也是我国工程伦理教育实践和发展的关键环节［3］。但是，由于我国工程伦理研究起步较晚、整体发展较慢，不可避免地存在亟待补足的短板［4］。特别是在课程思政建设的背景下，如何做到将知识传授与价值观塑造有机地结合起来，仍然需要进一步探索和深入研究［5］。此外，要实现课程思政与工程伦理教育的有机统一，还需要结合专业特点，将思政与专业知识结合，与行业特点结合，深入挖掘专业课程中的思政元素，理清思政知识与专业知识之间的关系。以材料和化学专业为例，两者均与能源和资源消耗、环境污染、安全事故等社会问题直接相关，在教学过程中，应突出工程伦理、工程师职业道德、社会责任感等思政教育元素，探索材料专业知识与思政教育的最佳契合点，将专业知识与“绿色环保、节能降耗、安全意识、可持续发展”等发展理念相结合［6］。然而近年来，化工安全事故、环境污染事件等不断被曝光，深究其根源，均与材料相关专业技术人员、管理者的工程伦理意识淡薄、疏于监管等因素相关［7—8］。如何开展材料、化学专业的工程伦理教育，仍然是一个值得探索的课题。

二、工程伦理分层次课程思政教学体系的构建

材料专业、化学专业领域的工程伦理教育既有工程伦理中的普适性，又具有专业带来的特殊性。材料是人类文明与社会进步的物质基础与先导，是实施可持续发展战略的关键，大力培养卓越的材料工程高级工程师，对提升中国制造的能力意义重大，但需要工程伦理意识的精神武装;化学化工行业是一个知识密集型行业，也是一个各类安全事故频发的行业，环境伦理和安全伦理是该行业涉及的最重要的工程伦理问题，因此，必须加强化学工程领域的伦理教育，以规避可能导致的技术风险和功利化教育问题［9—10］。为此，按照学校和学院的规划，我们从2018年开始，陆续在材料与化工工程专业硕士以及本科生中开展工程伦理教育，通过三年多的实践，结合材料、化学专业特点，逐步形成了特色明显的本—硕贯通的“三层次”工程伦理教育教学体系(如图1所示)，即基础层次、专业层次、实践层次。其中基础层次聚焦伦理道德理论，帮助学生树立基本的职业道德责任感和职业道德意识;专业层次立足材料领域科研前沿，挖掘存在的伦理问题进行探讨分析，找到解决办法;实践层次则选取具有专业特点的各类案例进行剖析，培养学生发现伦理问题和独立解决问题的能力。对于本科生，开展以基础层次为主的工程伦理教育，把教学的侧重点放在伦理意识和责任感培育上，帮助学生树立正确的工程职业价值观，储备基本的工程伦理意识，并结合具体案例的分析，培养学生具备基本的工程伦理规范知识和工程伦理判断、决策能力。专业硕士重点结合专业和行业特点，开展专业层次和实践层次的工程伦理教育，以伦理问题的辨识能力和面对伦理问题的决策能力培养为主。通过理论性教学、实践性教学，强化学生的工程伦理意识，培养学生工程伦理实践能力(包括伦理判断能力、伦理选择能力、伦理决策能力等)，让学生能够在具体的伦理环境、道德困厄中进行评价和思考，在面对道德困境时，做出正确的判断和选择。

三、案例教学中思政元素的融入方式与实现途径

案例教学是目前提升工程伦理教育质量的主要途径。为保证工程伦理教育的效果，案例选择需要与专业及行业特点相契合，呈现方式也要经过精心设计。为此，我们在工程伦理实际授课过程中，聚焦材料、化学专业密切相关的能源、环境、实验室安全等领域进行案例选择，挖掘其中的思政元素，通过巧妙设计，呈现在教学过程中，取得了一定的效果，逐渐形成了“和谐材料·绿色化工”的特色课程思政教育理念。

(一)思政元素(安全与环保意识)与专业知识(材料、化学领域)的融合

当前，能源短缺和环境污染所带来的社会问题一直是材料、化学领域关注的焦点。为培养学生的环境伦理意识，我们在教学过程中选择了三个具体案例，分别为“限塑令”“拒绝洋垃圾”和“废旧电池回收”，三个案例聚焦能源与环境领域，从不同的视角阐述了环境保护的重要性。其中“限塑令”(包括“禁塑令”的出现)既有可降解高分子材料的基本知识的内容，又有塑料给我们带来便利的同时，也存在环境污染等社会问题的深刻阐述，让学生增强环境保护意识，促进他们结合所学知识，广泛开展可降解塑料的创新探索;“拒绝洋垃圾”包含大量的材料、化学相关知识，更是反映出以牺牲环境换来经济利益的同时，对环境造成的伤害已经到了刻不容缓要解决的地步，告诫人们发展绝不能以牺牲环境为代价;“废旧电池回收”既有电池材料的专业知识，更有废旧电池所带来的严重环境污染问题，特别是新能源汽车的广泛应用，促进了新能源电池的飞速发展，但报废电池的回收体系仍然没有健全，需要材料、化学工程师投入极大的精力，在废旧电池循环利用中发挥更大的作用意识到环境保护与每个人息息相关，应该时刻关心环保，并通过所学的专业知识，力所能及地去保护环境，促进人与自然的可持续发展。安全伦理是材料、化学专业的学生必须具备的另一个工程伦理意识。材料和化学两个专业所在的学科都是以实验为基础的学科，稍有不慎就会出现实验室安全事故;材料、化工企业同样面临较大的安全生产压力。因此，结合本专业实验科学的特点，我们通过诸多安全警示案例来提升学生的实验室规范意识，加强危化品的使用管理以及三废规范处理，引导学生从进入实验室开始，就自觉遵守各类安全规章制度，强化学生树立正确的安全观，有效地防范实验安全事故的发生。

(二)案例教学的实现途径

为更好地发挥案例教学在工程伦理教育中的作用，我们从教学目标，预习环节和课程呈现方式等三个方面进行精心设计，将与专业相关的环境伦理、安全伦理通过案例引入到课堂内容中，并在授课之前，通过在线问卷调查方式，激发学生学习“工程伦理”的兴趣，在学习任务中增加相关案例资料的文本链接或视频链接;试图在授课过程中润物细无声地实现工程伦理塑造，促进学生思想认识不断深化，通过“案例介绍—分组讨论—逐一陈述—点评总结”四个环节实现。在案例介绍环节，由教师根据案例本身的资料或视频引入需要抛出的问题;在分组讨论和逐一陈述环节，采用角色扮演教学法，既可以活跃课堂气氛，又能利于学生理解角色。例如，可以让学生分别扮演利益攸关的企业负责人、工程师、民众、政府管理部门等不同的社会角色，同时角色可以进行轮换，将自己置于不同的利益角度，更好地体会面对工程两难时的心路历程，在价值冲突中进行最为合理的伦理抉择。在点评总结环节，由教师根据每组的实际汇报情况进行点评，并对案例所要求的工程伦理意识进行总结。对于思政元素的融入，可以针对不同的案例，在引入、讨论、陈述和总结等各个环节进行不同教学方式的设计。如有的思政元素适合在案例的介绍环节通过显性方式切入;有的则适合隐藏在讨论环节让学生自主发掘，或在陈述环节由教师适当引导;有的则在总结环节顺藤摸瓜、画龙点睛。对于两难困境的案例，在引入案例后宜采用分组辩论的形式进行展开并加深认知，对于存在多个利益攸关方的案例，在引入案例后宜采用角色扮演的形式强化身份信息，增强代入感。总之，教学环节的设计和权重要与思政元素的特点相适应。经过三年多的教学实践，教师团队在案例的选择、引入和讨论等教学环节中潜移默化地进行家国情怀、社会使命、职业道德、生态环境教育，逐渐形成了“和谐材料·绿色化工”的特色课程思政教育理念，以及“安全观”教育的专业特色(如图2所示)。

四、课程的评价方式

本课程的主要目的是通过案例教学、讨论式教学和翻转课堂等方式，培养学生的工程伦理意识和责任感、掌握工程伦理的基本规范、提高工程伦理的决策能力。因此，不采用固定的试卷考核方式，重点强化过程评价、提高分组汇报和工程案例分析等环节的比重，主要由过程化考核(30%)、分组汇报(30%)、期末考核(40%)三种方式组成。过程化考核包括平时出勤情况、课堂参与度、网络平台学习情况、问卷调查等，重点激发学生上课的积极性和参与度;分组汇报采用教师确定分组方案、选题范围，制定评分标准，由学生分组确定主题，并搜集相关资料，准备汇报展示方案，汇报时除教师团队打分外，学生之间设置互评作业环节，通过设置统一的评分标准让其相互之间对各自的汇报情况进行评分。期末考核不采用试卷形式，而是由学生根据所学专业方向或兴趣范围，确定主题，提交案例分析报告，以此考察学生对课程内容的理解与运用能力，提高学生的自主学习能力，提升综合实践能力。

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二、以发展的观点介绍化学发展史，激发学生的求知欲和探索欲

化学经历了上古时代工艺化学时期、中古时代炼丹术和医药化学时期、近代化学的孕育时期、近代化学的发展时期及现代化学时期。每一个历史时期，都有其标志性的化学原理、现象及其所做的巨大贡献。纵观化学发展史，和其他自然科学一样，化学也是源于劳动人民的生活、生产实践，无数化学家为化学发展做出了巨大贡献，有的甚至献出了宝贵的生命。通过化学发展史的介绍和学习，同学们既丰富了化学史知识，又对一些化学现象和原理所产生的背景及其历史局限性有一个辩证客观的认识。由此，使他们明白大学学习的特点，已不仅仅局限于课本知识，而应当抱着的态度来学习，培养其敢于否定和创新的精神。例如，对于酸碱的定义，在不同历史时期产生了酸碱电离理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论及其它酸碱理论等约6种，这些理论在当时条件下有其成功的一面，也有其自身的缺陷。在学习这些知识时，全盘的否定和肯定都是不可取的，藉于此，也让同学们不再像中学时期一样崇拜课本和已有的化学理论，同时也给了他们一种心理启迪———创新其实距离我们并不遥远。

三、以广博的知识介绍化学与社会的广泛联系，提高学生的学习兴趣

首先，利用文献及国家权威部门的统计分析，介绍化学工业对国内生产总值（GDP）所提供的直接或间接贡献，说明化学与社会、人类、生活的密切关系，将学生的思维带到一个化学与现实世界密不可分的程度，使其认识到学习的必要性和重要性。例如，当今世界有五个热点问题———能源、环境保护、功能材料、生命奥秘及信息科学，从能源开发及利用的角度来分析开发新能源的紧迫性。如，现在销售的新概念电动环保汽车，就需要大功率的化学蓄电池，其蓄电能力与所选用的化学材料是分不开的；又如，在中央政府大力推广新能源政策的支持下，四川省目前集中了众多的“多晶硅”企业，而“多晶硅”是电子工业和太阳能光伏产业的基础原料。硅的结晶形态和纯度，直接影响其应用于电子或太阳能产业，也决定了其光电转化效率。据此，向同学们简单介绍了硅产业相关化学知识及与太阳能电池的工作原理，从而使同学们能真实感受到化学对改进我们的生活所起的巨大作用。列举身边实例，使学生能真切感受到化学对各个领域的影响。如，以化学对体育项目的巨大推动作用为例，介绍本校体育场所用的化学合成塑胶跑道对传统硬面跑道的颠覆；篮球架及玻璃钢篮板材料的变革及其意义；在2009年8月世界游泳锦标赛上，由新型合成材料“聚亚氨酯”制作的高科技泳衣对成绩的迅速提升等等。由此说明，即使对于体育这个表面上看来与化学没什么联系的行业，化学也对其发展产生了很大影响。

四、结合高校土木工程专业的教学计划和知识结构，介绍普通化学学习的必要性

在国内高校所开设的土木工程专业知识体系中，有些课程如材料力学、建筑工程材料、混凝土结构设计原理、砌体结构等都与化学紧密联系。普通化学作为一个基础必修课，不仅对上述专业课程，尤其是对土木工程材料的发展与改进提供理论支持，同时也使他们认识到一项大的土建工程会涉及到环境保护、工程质量、还有结构防腐等一系列与化学有关的问题。例如，在跨海大桥设计和施工中，针对水中基础钢结构和砼结构的防腐问题，需要采用诸如使用防渗防裂混凝土、用环氧涂层钢筋或不锈钢筋、采用外加电流阴极防护法保护钢筋、防腐涂料涂装混凝土外表面等一系列技术来处理。由此可见，如果没有相关的化学知识，要顺利完成如此庞大工程的设计和施工是不可能的。在世界名校美国加州大学伯克利分校土木与环境工程系本科教学计划中，化学或与化学相关的课程占有相当比重。相比之下，我国高校土木工程专业中不同程度地存在着轻视化学的现象，学时数有逐渐被压缩的趋势，有的甚至取消了普通化学教学，是需要商榷的。

五、以敏锐的眼光介绍化学与土木工程学的结合，激发学生的学习热情

为了解决学生们对普通化学的困惑，使他们了解化学与本专业的联系，增强学习热情，作者结合土木工程的历史和实践，对化学与土木工程学的联系作简单介绍。

1.从土木工程的不同发展历史时期来阐释。土木工程的发展大致经历了古代、近代和现代三个历史时期，每个历史时期都有其代表性的工程材料。古代时期，土木工程材料最初主要是天然材料如泥土、木材、茅草、石头等，后来出现了人工烧制的瓦和砖，这是土木工程发展史上的一件大事；近代时期，工程材料方面已经开始并日益广泛地使用铸铁、钢材、混凝土、钢筋混凝土，直至早期的预应力混凝土；现代土木工程是以现代工程材料为基础的，所用材料进一步轻质和高强化。中国从60年代起普遍推广了锰硅系列及其他系列的低合金钢，大大节约了钢材用量并改善了结构性能；用普通混凝土只能建35层，而改用轻集料混凝土和加气混凝土建造的高层建筑，自重大大减轻，用同样的造价可建造52层；同时大跨、高层、结构复杂的工程又反过来要求混凝土进一步轻质、高强化。近年来，铝合金、镀膜玻璃、石膏板、建筑塑料、玻璃钢等工程材料发展迅速。同时也通过添加不同的化学外加剂，制得多种特殊性能的混凝土材料，如通过加入石膏制得快干水泥、加入脂肪酸盐制得防水水泥、加入木质素磺酸盐制得缓凝水泥等。这些新材料的出现或者传统材料的改进均是以化学理论及实践的发展为背景的。

2.从当代的典型土建工程来阐释。在2008年的北京奥运会上，不乏一些优秀的体育场馆，这些工程的实施无不与新型化工建筑材料有关，如，国家体育场“鸟巢”的大跨度钢结构建筑形式，所使用的特种钢材料Q460钢，是通过调节材料中的炭和铁的比例以及加入一些合金元素制得的；国家游泳中心“水立方”膜结构建筑，是由聚四氟乙烯膜通过粘结而构筑的质轻、耐热、耐寒、耐腐蚀的新型建筑形式，这与膜材料单体化合物四氟乙烯的稳定化学结构和耐酸碱、耐氧化的性质分不开的。另外，体育场馆的新型塑胶跑道是有机聚合物、无机填料和颜料等制成，工程质量的好坏与其中各组分含量有密切关系，在其中添加无机填料才能使跑道具有相应的强度，而有机弹性体成分增多才能保持跑道良好的韧性。

3.从国家的政策法规出发来阐释。发展“绿色建材”是21世纪我国建材工业的必然出路。所谓“绿色建材”是指采用清洁的生产技术，少用天然资源、大量使用工业或城市固体废弃物和农作物秸秆，生产无毒、无污染、无放射性，有利于环保与人体健康的建材。例如，为了保护耕地，我国已于2004年禁止使用粘土砖；为了节能和环保，国家规定在新建楼体外墙强制使用保温材料，而这些保温材料都是经过化学合成的聚合物泡沫材料。又如，素有“保温材料之王”美誉的酚醛泡沫材料是国际上公认的建筑行业中前途最广的一种新型保温材料，具有无毒、耐腐蚀、耐高温、不易燃，燃烧时也不会散发有毒烟雾等特点，其综合性能是目前其它保温材料无法比拟的。然而，目前在我国也有采用聚苯泡沫板作为外墙保温材料的，虽具有保温性能，但其易燃且伴有大量毒烟雾，一旦失火会造成严重后果。由此可见，这些土木材料性能都是由其化学成分决定的。

六、从大学学习特点与经验出发介绍学习方法，以法促学