材料科学与工程论文

本论文主题涵盖三篇精品范文，主要包括《材料科学与工程论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。摘要：工程教育认证是国际通行的教育质量保障制度，提高本科教育质量是新时代高等教育的迫切使命。课程质量评价是教学质量监控的核心环节。

第一篇：材料科学与工程论文

基于卓越工程师培养的材料科学与工程专业课程体系建设

摘要：课程体系建设是“卓越工程师”培养过程中最重要的环节之一。本文以贵州大学材料科学与工程专业为例，介绍材料科学与工程“卓越工程师”培养方案中课程体系的设置背景和课程体系设置的措施，以培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的工程技术人才。

关键词：卓越工程师;课程体系;培养;改革

教育部于2010年6月正式启动“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。在《国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见》和《贵州省工业十大振兴产业规划》中都把材料产业确定为贵州省支柱产业之一，工业总产值占全省工业总产值的37%。贵州省材料产业急需一批高质量的工程技术人才。2011年贵州大学正式启动了“卓越工程师培养计划”，材料科学与工程专业成为试点专业。材料科学与工程是贵州大学传统优势和特色专业、贵州省示范专业、国家一类特色专业、国家专业综合改革试点专业，具有材料科学与工程一级学科博士学位和硕士学位授予权。要实现材料科学与工程卓越工程师的培养目标得通过相应的课程体系来完成，科学合理的课程体系是成功实现培养目标的主要载体，它能够培养学生具有良好的知识、能力和素质结构。本文对材料科学与工程卓越工程师培养计划中课程体系进行深入分析，总结了启动卓越工程师培养计划试点工作以来，材料科学与工程专业根据学校的办学定位和学科特点，利用与贵州省材料产业企业紧密合作的优势，积极开展优化专业课程体系工作。

一、材料科学与工程专业课程体系及实施的现状

贵州大学材料科学与工程专业目前的课程体系可以概括为“通识课程+通识拓展+学科大类+专业教育+个性课程+实践环节”的结构体系。多年来，我校材料科学与工程专业课程体系形式上发了一些变化，但多数课程都是延续了以前金属热处理专业的课程，理论教学内容无太大变化，知识体系相对稳定。教学方法与手段上除了增加了多媒体技术之外，理论教学过程与工程师培养尚存在差距。当前，由于高校普遍存在“重学历、重科研、轻教学”的现象，真正走上讲台为学生授课的老师趋于高学历、年轻化;真正有工程经验的教授却很少走上讲台，这很不适宜于工程师培养。而作为工科高校人才培养的重要环节方面——实践教学环节，材料科学与工程专业实践教学环节由校内工程训练和校外实习组成。其中校内专题实验是经过实践教学改革整合为单独的实验课程：《材料专题实验Ⅰ》、《材料专题实验Ⅱ》、《材料专题实验Ⅲ》。但多年来，由于学校的人才政策的原因，导致专业实验师资队伍严重不足，使其理论教学与实验教学总是存在脱节的现象，且实验内容简单，不系统，而学生对实验教学也不够重视。另外，在校外实习方面，材料科学与工程专业实习也存在一些问题，一是实习经费低，不利于实习的安排;二是由于企业存在安全和保密的问题，企业不愿意接收学生到现场实习。以上原因导致学生认识实习和生产实习都形同走马观花，以至于学生对实际工程缺少直接接触，对材料制备和检测技术认识不够深入，实习达不到应有效果。

二、卓越工程师课程体系的设置与改革

1.构建“模块化”专业课程体系。根据卓越工程师的培养目标，通过到企业调查走访、问卷调查、毕业生反馈等方式，收集了对课程体系设置的意见和建议，结合“卓越工程师”培养目标，对材料科学与工程卓越工程师课程体系进行了模块化设置。也就是将课程体系设置为由若干个完整的课程模块构成的课程体系形式。材料科学与工程卓越工程师课程体系由材料制备基础、材料加工技术、材料的性能、材料的检测等四个模块组成。每一个模块又由若干门课程组成，分为必修课和选修课两类。材料制备基础模块由材料物理化学、材料科学基础、金属塑性成型理论、材料科学导论(双语)等组成;材料加工技术模块由热处理原理及工艺、金属塑性成型工艺学、现代材料制备技术、金属焊接工艺等组成;材料的性能模块由材料力学性能、材料腐蚀与防护、材料物理性能等组成;材料的检测模块由材料分析技术、失效分析、计算机在材料科学与工程的应用等组成。这样的课程设置，能够突破学科专业领域的界限，灵活地设计和组织具有不同作用的课程模块，从而构建具有不同价值取向的课程体系，以满足学生的全面发展和个性发展需要。

2.科学合理地进行课程的整合和重组。根据教育部“卓越工程师”培养模式，结合材料科学与工程专业人才培養长期的实践经验，对课程进行了整合与重组;在制订材料科学与工程专业“卓越工程师”培养计划过程中，在原来的培养方案的基础上，对课程进行重新的整合和重组。在进行课程体系的整合重组过程中，打破了各学科领域的界限，增加金属凝固、塑性成型、焊接等内容，真正达到了“宽口径、厚基础”的目的。同时不受原有课程和体系结构的束缚，对课程进行了实质性的有机融合和重新组织。具体而言，改变了以往按人文科学、社会科学和自然科学分类或按照等级结构设置课程的做法，打破了原有专业、课程之间的壁垒，摆脱了学科知识系统的束缚;强调课程内容的综合性，以跨学科的方式选择课程内容、组织和整合课程体系。同学科知识的相互渗透、融合和新知识的吸收利用，保证知识结构的系统性和完整性;改变过于讲究学科自身结构而导致的课程设置过细、过多和缺乏整体性的状况;避免课程内容的脱节和交叉重复，精简课程门类，减少必修课比例。比如：将以往的《固态相变》和《热处理工艺学》整合为《热处理原理及工艺》，将《材料力学性能》和《材料物理性能分析》整合为《材料性能》，将《金属材料学》和《模具材料》整合为《金属材料学》，将《现代材料制备技术》和《热处理新技术》整合为《现代材料加工技术》等。并处理好理论与工程实践、必修课与选修课之间的关系，大力加强实践课程的体系改革。

3.结合企业需求，制订企业培养方案。企业学习阶段是材料科学与工程专业的工程教育不可或缺的阶段，是整个教学计划的重要组成部分，也是实施“卓越工程师培养计划”的重要环节，按照材料科学与工程卓越工程师培养计划，将严格按照“3+1”培养模式，其中1年企业实践培养，着重完成学生的基本操作技能、分析解决工程实际问题能力的培养。使学生通过企业学习阶段的学习和实践，基本掌握金属加工车间、热处理车间、锻造车间、表面处理车间、金属材料检测中心等部门的工作内容和基本生产操作技能，了解工程技术人员在热处理车间表面车间、检测中心等部门的作用及技术职责范围，培养具有较强创新意识和实践能力的材料科学与工程专业人才。同时具有灵活运用材料科学与工程专业知识与材料工程规范、团队协作、跨文化环境交流、竞争与合作的能力，以及较强的创新意识和进行热处理工艺设計、技术改造与创新的能力。所以企业培养方案包括：初步能力培养实训、专业基本能力培养实训、工程能力训练、行业领域实习、毕业设计等环节。整个教学环节将依托企业、工程中心、重点实验室开展，由校企共同参与培养过程，共同监控培养过程。

4.课程体系与能力培养的关系。卓越工程师的能力的培养与课程体系紧密联系。材料科学与工程专业卓越工程师的主要任务是培养具备坚实理论基础与专业知识、具有创新素质和工程能力，能在冶金、材料结构研究、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域从事设计、研发、制备、加工、分析检测、管理等方面的高级工程技术和管理人才。根据卓越工程师的培养目标，在整个培养过程中的课程设置紧紧围绕这一主题，如图1所示。如第一学年和第二学年的课程：大学英语、马克思主义基本原理概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、高等数学、大学物理、大学化学等，能够为卓越工程师提供工作所需的工程科学技术基础知识以及一定的人文和社会科学知识。第二学年第2学期和第三学年的课程：电工学、机械设计基础、材料物理化学、材料科学基础、热处理原理及工艺、金属塑性成型理论、材料力学性能、材料分析技术等，为卓越工程师奠定专业的基本理论知识;校内的工程实训：金工实习、专题实验，让学生初步接触生产实际，使学生具备解决工程技术问题的初步技能;1年的企业工程训练项目包括：认识实习、生产实习、专业实训、毕业论文等，让学生全身心地投入到企业的生产实践中去，接触生产一线，体味企业文化，使学生逐步掌握解决工程实际问题的能力，并学习与同事相处、团队合作、交流沟通等方面的知识。

在卓越工程师培养计划中，课程体系的设置是至关重要的。它的合理与否，直接决定了人才培养的质量。我校材料科学与工程专业作为“卓越工程师”培养的试点专业后，与我省金属材料相关企业进行深入沟通，听取各方面的意见，对原来的材料科学与工程专业卓越工程师培养计划的课程体系进行优化。课程体系的优化坚持了“厚基础、宽口径、广适应、强能力”的人才培养理念，体现了“优化基础、强化能力、提高素质、发展个性、鼓励创新”的应用研发型人才培养教学改革要求，并体现我专业的人才培养特色，在今后的卓越工程师培养过程中将继续地完善和优化。

参考文献：

[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，(5).

[2]林健.卓越工程师教育培养计划专业培养方案研究[J].清华大学教育研究，2011，(2).

[3]国务院关于进一步促进贵州经济社会又好又快发展的若干意见[Z].国发〔2012〕2号.

[4]贵州省工业十大振兴产业规划[Z].黔府发〔2010〕16号.

基金项目：贵州大学教育教学改革研究项目(JG2012057)，国家级专业综合改革试点项目。

作者简介：万明攀(1982-)，男，讲师，主要从事金属材料的教学和研究工作。

作者：万明攀，张晓燕，向嵩，马瑞，雷源源

第二篇：基于工程认证的材料科学与工程专业“生产实习”教学质量评价的研究与实践

摘  要：工程教育认证是国际通行的教育质量保障制度，提高本科教育质量是新时代高等教育的迫切使命。课程质量评价是教学质量监控的核心环节。研究从明确“面向产出”生产实习任务、建立“面向产出”的评价标准、设计“面向产出”的教学内容以及选择合适定性或定量评价方法4个方面介绍“生产实习”课程，如何培养学生能力，又如何考核与评价学生能力。实现与国际接轨，为高校建立“面向产出”的内部质量保障体系提供了借鉴。

关键词：生产实习;工程教育认证;内部质量保障体系;课程质量评价

“生产实习”是学习工程类专业的一项重要的实践性教学环节，是大学阶段进入企业生产一线，近距离观摩学习专业相关产品生产的教学过程。通过这样一个教学环节有利于培养学生理论联系实际和综合应用专业知识的能力，从而提升学生在实践过程中解决问题的能力。

现阶段推广国际工程教育认证可促进我国工程教育改革，提高工程教育质量;2016年中国正式加入华盛顿协议以来，国际工程教育认证在国内实现了跨越式发展。截止2019年底，我国有241所高校的1353个专业通过了工程教育认证，分布在机械、化工与制药等21个工科类专业[1]。

然而工程教育认证在国内处于起步阶段，传统教育观念根深蒂固，使推广OBE教育理念困难重重，毕业要求难以全覆盖，主要困难是非技术因素的能力培养，如工程师职业道德、工程伦理、工程实践相关的社会环境与法律、个人与团队等，相关的毕业要求指标点很难得到有效支撑，迫使专业不得已赋予“生产实习”课相当多的支撑任务。西安建筑科技大学材料科学与工程专业要求“生产实习”课支撑5个毕业要求的指标点，其中指标点7-1，8-3，9-1，10-1四个指标点属于非技术因素[2]。湘潭大学自动化专业“生产实习”课要求支撑毕业要求7个指标点6-1，6-2，6-3，7-1，9-1，9-2，10-1全属于非技术因素[3]。工程认证背景下的教学改革，是当前教学研究的热点[4]，其中刘魏宏[5]与李娜娜[6]探索了基于OBE的“生产实习”教学改革，遗憾的是相关的研究没有建立“生产实习”的课程目标质量评价标准，也没有说明课程目标实现的途径。质量管理体系ISO9001多年实践经验表明，没有标准就没有质量[4]。因此，构建“面向产出”的新型“生产实习”课程的质量评价体系，迫在眉睫。

一、明确“生产实习”面向产出的课程任务

本校材料科学与工程专业按照工程教育认证标准（2018版），依据明确、公开、可衡量的要求，将12条毕业要求分解为37个指标点。“生产实习”被要求支撑毕业要求指标点6-2、指标点7-1以及指标点8-3三个指标点，具体内涵如下：

指标点6-2：能分析和评价材料领域复杂工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对项目实施的影响，并理解应承担的责任。指标点7-1：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考材料工程实践的可持续性，评价材料制品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。指标点8-3：理解诚实公正、诚信守则的材料工程职业道德和规范， 并能在工程实践中自觉遵守。

二、建立“生产实习”面向产出的教学质量评价标准

（一）指標点6-3的评价标准

指标点6-3的涵义，（1A）生产实习中，发现材料领域的复杂工程问题;（1B）能够分析与评价找到的复杂工程问题，分析时考虑社会、健康、法律、文化等非技术因素的影响;（1C）能够理解工程师应该承担的责任。

因此，对学生分析与评价材料领域复杂工程问题的能力不可能通过考试来评价。可通过《生产实习报告》中相关问题展开论述，通过1A、1B、1C等三个观察点定性评价。评价标准如表1所示。

（二）指标点7-2的评价标准

指标点7-2的涵义，（2A）能关注实习企业在材料制品生产过程中环境的问题;（2B）能评价材料制品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。

因此，评价工程实践中学生对环境与可持续发展的理解与应用能力。可通过《生产实习报告》中相关问题展开论述，做定性评价。通过2A与2B两个观察点评价，标准如表2所示。

（三）指标点8-2的评价标准

指标点8-2的涵义，（3A）能结合实习理解工程伦理的理念;（3B）能结合实践理解工程师的职业道德;

（3C）为人诚实公正，自觉遵守诚信守则。

因此，评价工程实践中大学生对工程师职业道德的理解与自觉遵守诚信守则。可通过考勤、实习表现、《生产实习报告》中相关问题展开论述，通过3A、3B与3C等三个观察点做定性评价。评价标准如表3所示。

三、面向产出“生产实习”课程目标的设计及实现

（一）设计课程目标

本课程依据专业指定的3个指标点，设计3条课程目标如下：

课程目标1：观察企业生产中的材料加工工艺、设备和检测等生产环节，能够客观评价材料工程实践中复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，理解应承担的责任。（指标点6-3）

课程目标2：关注到实习企业生产过程中的环境问题，能够理解和评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。（指标点7-2）

课程目标3：观察实习企业的工程倫理与工程师的职业规范，理解工程伦理的核心理念，在工程实践中能自觉遵守工程师的职业道德和规范。（指标点8-2）

（二）课程目标的实现

1. 课程目标1的实现

依据课程目标1的内涵，在生产实习过程中，从如下三个方面培养，实现课程目标：

（1）实习企业的材料领域复杂工程问题

通过实习单位工程师授课，介绍企业通过攻关解决材料领域复杂工程问题，学生在实习过程中，特别留意，并做好记录。对优秀的学生，自己在实习过程中去观察发现专业相关的复杂工程问题，或者对企业已解决的复杂工程问题有新的见解，为撰写实习报告准备素材。

（2）分析评价复杂工程问题，是否考虑非技术因素

关注到材料领域复杂工程问题后，基于学习过的自然科学、工程基础或材料科学的原理进行技术分析，同时需要考虑社会、环境、法律等非技术因素。比如，生产过程废水、废气如何排放？是否影响到周围居民环境？写好日记，为撰写实习报告“论述在工程实践中复杂工程问题的解决方案”准备素材。

（3）理解工程师应该承担的责任

对大学生来说，生产实习是难得的直接跟企业工程师接触机会，通过工程师授课介绍工程师的职业道德，也可以通过自己的视觉观察工程师的责任。写好日记，为撰写实习报告“了解工程伦理的核心理念，论述工程师的职业道德”准备素材。

2. 课程目标2的实现

依据课程目标2的内涵，在生产实习过程中，从如下两个方面培养，实现课程目标：

（1）实习企业在材料制品生产过程中环境的问题

通过企业工程师的介绍，了解生产过程中的环境问题，也可以自己观察，生产过程中有没有废气、废水、废渣？循环冷却（节水）、太阳能电池板（节能）？做好记录，为撰写实习报告准备素材。

（2）评价材料制品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患

根据课程中学习过程环境与可持续发展的理论，对实习单位产品（材料制品）进行分析，有没有环境损害或环境友好？撰写实验报告“客观评价工程实践对环境与社会可持续发展的影响”。

3. 课程目标3的实现

依据课程目标3的内涵，在生产实习过程中，从如下三个方面培养，实现课程目标：

（1）工程伦理的理念

文献探索了在生产实习中工程伦理学教育的可行性[3]。本专业工程伦理理念的培养，首先是通过《工程伦理》课程系统学习，其次实习企业工程师结合本公司的实际授课“工程实践中的工程伦理”来实现。大学生在生产实习中观察，加深理解。

（2）工程师的职业道德

通过大一到大三的理论学习，生产实习是难得的直接跟企业工程师接触的机会，通过工程师授课介绍工程师的职业道德，也可以自己观察工程师的责任。写好日记，为撰写实习报告“4.了解工程伦理的核心理念，论述工程师的职业道德”准备素材。

（3）自觉遵守诚信守则

通过实习过程观察，是否遵守实习企业规章制度？

实习期间考勤、实习表现等评价“自觉遵守诚信守则”。指标点8-2的“为人诚实公正”，由《工程伦理》课程培养与评价，“生产实习”难以培养与评价。

（三）生产实习报告撰写提纲

1. 实习的目的及任务

（1）实习的目的

（2）实习任务要求

2. 实习单位及岗位简介

3. 实习内容

（1）了解公司制度及安全

（2）了解生产流程与环境保护

（3）客观评价工程实践对社会健康安全法律以及文化的影响

（4）客观评价工程实践对环境与社会可持续发展的影响

4. 了解工程伦理的核心理念，论述工程师的职业道德

5. 生产管理与组织

（1）了解质量管理体系

（2）论述在工程实践中复杂工程问题的解决方案

四、选择合适（定性或定量）的评价方法

（一）课程目标的评价方法

本课程目标的定性或定量评价方法如表4所示。

（二）本课程目标的评价结果

依据表4课程评价方式与评价标准，2018-2019学年度第二学期“生产实习”课程目标各观察点的平均成绩，如表5所示。

依据表4课程评价方式与评价标准，2018-2019学年度第二学期本课程达成情况计算如下所示。

课程目标1达成情况计算：

课程目标2达成情况：

课程目标3达成情况：

可以看出，课程目标1达成情况是0.748，课程目标2达成情况是0.825最高。本专业课程达成情况合格标准为0.65。很好地完成“生产实习”课程目标，有效地支撑了专业交給了本课程的毕业要求指标点6-3、指标点7-2以及指标点8-2。

五、结束语

持续改进的质量文化理念，主要针对高校课程体系设置及教学质量，要求建立完善的质量评价标准和质量监控体系[6]。

课程目标2的达成情况是0.825最高，说明通过

“生产实习”，大学生对环境与可持续发展理念的理解最好，能够活学活用;尽管课程目标3达成情况为0.736，受到社会风气的影响“3C.自觉遵守诚信守则”平均成绩仅70.1。比如：点名签到时，总有学生替缺席的学生答到，讲了哥们义气，但表现出来却是诚信欠缺。要加强“诚信守则”方面的教育。

参考文献：

[1]教育部高等教育教学评估中心，中国工程教育专业认证协会.关于发布已通过工程教育认证专业名单的通告[EB/OL].（2020-7-15）.http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/202007/t20200721_474084.html.

[2]宋强，胡亚茹，李兆锋，等.适应工程教育专业认证的材料类生产实习模式构建[J].实验室研究与探索，2016，35（12）：219-223+244.

[3]刘魏宏.基于工程教育认证基本理念的生产实习教学改革[J].教育教学论坛，2017（25）：115-116.

[4]赵炬明，高筱卉.关注学习效果：建设全校统一的教学质量保障体系——美国“以学生为中心”的本科教学改革研究之五[J].高等工程教育研究，2019（3）：5-20.

[5]刘魏宏.基于OBE的生产实习工程伦理学探究式教学初探[J].教育教学论坛，2018（50）：156-157.

[6]李娜娜，刘吉轩，徐永强.基于OBE理念的机械专业生产实习改革与实践[J].教育教学论坛，2020（3）：32-33.

作者：向定汉 陈国华

第三篇：材料科学与工程专业环境材料学课程教学改革的探索与实践

摘要：环境材料学是贵州民族大学材料科学与工程专业本科生的一门重要专业选修课。文章首先阐述了开设环境材料学课程的必要性，其次介绍了学校环境材料学课程的开设情况，然后对课程的教学方法、实践教学、评价方式等方面进行了初步的探讨和研究，并在教学过程中进行了一些课程教学改革的尝试，以期为材料类专业环境材料学课程教学提供参考。

关键词：材料科学与工程;环境材料学;教学改革;教学实践

环境材料强调材料的环境属性，是人类环境意识在材料领域的重要体现。环境材料的发展，符合中国可持续发展的战略要求，是材料科学领域发展的必然趋势。环境材料学自20世纪90年代初兴起以来，一直是材料科学与技术的研究热点。环境材料学课程的开设，正是“可持续发展”思想在本科教学中的体现，对材料类专业大学生环境意识的培养具有非常重要的意义。因此，环境材料学课程在提高材料类专业大学生环境意识方面作出了有益的尝试。

一、环境材料学课程开设的必要性

环境材料学课程主要探讨在材料加工和使用过程中如何减少对生态环境的影响，提高资源和能源效率，系统地介绍了材料的生命周期评价方法(LCA)、技术框架和评价过程，讲述了材料及产品生态设计的基本原则和方法，分别讨论了金属、无机非金属、高分子、天然矿物与天然有机高分子材料的环境材料学基础理论，并介绍了研究与发展的最新动向 [1-2]。

环境材料学课程的开设可以使学生获得系统的环境材料学知识，在引导学生认识材料产业发展与人类生存环境关系的基础上，把环境意识和可持续发展思想引入材料科学与工程，为学生今后从事环境材料的研究和开发工作奠定必要的理论基础，使学生从环境材料的观点重新看待所有的材料及其性能，树立环境协调发展的新观念。

(1)改变片面追求材料功能和性能的传统观念。在满足用户对材料使用性能要求的前提下，必须考虑资源、能源和环境问题，尽可能地提高资源和能源效率，减少对环境的污染[1]。

(2)改变传统的设计观念，树立生态设计理念。为了从根本上解决环境污染的问题，必须从材料或产品的设计阶段就考虑其整个生命周期全过程的环境影响，通过改进设计把产品的环境影响降到最小。材料的生态设计是实现材料可持续发展的重要途径[3]。

(3)摒弃先发展后治理的错误观念，从被动的末端治理转向主动的初始端控制，保护生态环境，实现社会、经济的可持续发展。

通过环境材料学课程的学习，可使学生在今后的科研和生产中，综合运用所学知识去解决环境材料相关的问题，培养学生开发环境相容性新材料及其产品，以及对现有材料进行环境协调性改性的能力，使材料或产品的生产工艺流程更加环保，把环境保护逐步提升到与工艺要求同等重要的地位[4]。

二、环境材料学课程简介

(一)课程设置情况

自2012年以来，贵州民族大学材料科学与工程学院将环境材料学作为专业选修课程，列入了材料科学与工程专业本科生的培养方案，课程设置在第四学年上学期，共32学时。在材料科学与工程导论、材料科学基础、金属材料学、无机非金属材料基础、高分子化学、高分子物理、材料力学、功能材料等课程结束之后开设此课程。

(二)教材使用情况

学校使用的教材是机械工业出版社出版的《生态环境材料学》，此书是普通高等教育材料科学与工程专业规划教材，由北京工业大学聂祚仁教授等在讲授环境材料学课程的基础上，结合国内外近年来科学研究和工程实践的成果编撰而成[5]。此外，还选取《环境材料学》(第2版) (清华大学出版社，翁端等编)和《基础环境材料学》(哈尔滨工业大学出版社，张坤等编)部分章节作为教学补充。

(三)教学内容和课时安排

在环境材料学的教学内容安排上，重点突出材料科学的基础理论，更加强调材料与资源、能源和环境的关系，除了讲授材料的生命周期评价、生态设计等内容外，主要选取金属、无机非金属、高分子、天然矿物与天然有机高分子材料的环境材料学基础理论进行讲授。这些内容在材料类专业的金属材料学、无机非金属材料基础、高分子材料及应用、功能材料等课程中也有所介绍，但与之不同的是，在环境材料学课程中，强调的是金属、无机非金属、高分子、天然矿物和天然有机高分子材料与环境的协调性，重点讲述这些材料生产工艺流程的环境协调化和再生循环利用技术，让学生在巩固旧知识的基础上，把新知识融会到已有的知识体系中，从而使自己所掌握的知识系统化，以达到融会贯通的目的。

此外，学生还应了解环境材料学领域研究发展的最新动向，这就要求教师应注意收集国内外环境材料学研究中的一些最新研究成果，在课堂上及时补充、扩展教学内容[6]，也可推荐相关的文献资料，让学生在课下进行拓展性阅读，作为课堂教学内容的拓展和延伸。

三、环境材料学课程改革的探索与实践

(一)案例分析教学法

在环境材料学的教学中，有些内容适合采用案例分析教学法进行讲解，即把现成的个案资料应用于教学中，让学生对案例进行分析、探讨并解决具体问题，把理论知识应用于实际，进而启发学生的思维，培养学生的创新能力[7-9]。

例如：在“材料的生命周期评价方法”教学时，可以让学生利用课堂上刚刚学过的LCA方法对“聚氨酯防水涂料生产过程”这一实例进行分析。在确定了评价目标和评价范围后，学生对聚氨酯防水涂料的生产过程进行了清单分析和环境影响评价，并对LCA评价结果做出了合理解释，提出了相应的改进工艺。通过案例分析，学生加深了对“LCA技术框架和评价过程”知识点的理解和应用，并把所学的LCA理论知识应用于具体的案例分析中，训练了学生运用所学理论知识解决实际问题的能力。在“可降解高分子材料”教学时，以降解塑料聚乳酸为例讲解，聚乳酸是化学合成型降解塑料中应用最广的一种以玉米等有机酸为原料生产的新型聚酯材料，这种材料具有生物降解性能，解决了当前塑料制品难以降解而产生的白色污染問题，可以用作包装材料。在教学时，教师可以从聚乳酸的合成方法、降解机理、应用现状及发展趋势等方面展开。

(二)建设“第二课堂”，强化实践教学

开展适当的实践教学是培养应用型人才的重要途径。环境材料学课程内容既涉及基础理论，又与实践应用联系紧密。但由于环境材料学课程学时较少，教学条件与资源有限，只设置了理论教学，没有开展实践教学，不利于学生实践能力和创新能力的培养[6]。因此，在课堂教学中，介绍一些与授课内容相关的教师课题，吸引学生加入课题研究，在实践中强化对知识的理解和应用。

“第二课堂”作为强化实践教学的途径之一，可以有效地培养学生的创新能力和实践动手能力。于是，通过第二课堂开展实践教学，把课程教学内容与各类科技竞赛(如“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、大学生创新创业训练计划项目等)相结合，指导学生参加各级各类科技竞赛创新活动，激发了学生学习理论知识的兴趣。例如：在讲授高分子环境材料时，通过“环境友好型磷腈阻燃环氧树脂的制备及其阻燃性能研究”课题开展实践教学，让学生在课题研究中掌握这种环境友好型阻燃材料的制备技术与阻燃性能。在此课题研究的基础上，结合所学的热分解动力学知识，学生以“磷腈阻燃环氧树脂的制备及热分解动力学研究”为题展开研究，并参加第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的校级决赛，获得二等奖。在讲授水污染治理材料时，指导学生通过“纳米TiO2光催化材料的制备及其在有机废水处理中的应用”课题开展探究实验，让学生在课题研究中深入了解“TiO2光催化”这种环境友好型的污染治理技术。

(三)课程评价方式的改革

环境材料学课程采取 “考查”的考核方式，主要通过考勤、小组汇报、分组讨论、随堂检测和课程论文等环节对学生进行评价和考核。其中课程论文占40%，其他环节占60%，相比以前的考核方式，增加了小组汇报、分组讨论和随堂检测环节，目的是提高学生的学习主动性和课堂教学的参与性。实施课程改革后，经过几年的教学实践，材料科学与工程专业学生的整体学习状态良好，学习的主动性提高了，课下能广泛查阅文献资料，课上能积极参与分组讨论，课程改革达到了预期效果。

四、结语

根据学校材料科学与工程专业的学科特点和人才培养目标，对环境材料学课程的教学改革进行了初步的探索和研究。经过几年的教学实践，环境材料学课程的教学内容更加丰富，教学方法更加灵活多样，课程评价方式更加多元化。今后还应继续优化教学内容，强化实践教学，探寻适合材料科学与工程专业发展的教学方法，培养具有创新能力和实践能力的面向材料科学与工程的复合型技术人才。

参考文献：

[1]韩桂泉.关于环境材料课程的开设情况综述[J].甘肃科技，2006，22(10)：235-236

[2]师奇松.环境材料课堂授课模式的改革与实践[J].化工时刊，2013，27(11)：47-48，51.

[3]翁端，冉锐，王蕾，等.环境材料学[M]. 2版.北京：清华大学出版社，2011.

[4]沈美庆，王军，张凤宝.化工专业开设生态环境材料课程的教学改革与实践[J]. 化工高等教育， 2001(1)： 35- 36.

[5]聂祚仁，王志宏. 生态环境材料学[M].北京：机械工业出版社，2004.

[6]张武.环境材料学课程教学方法初探[J].教育教学论坛，2013(29)：74-75.

[7]高如琴.《环境功能材料》课堂教学方法探讨[J].河北工程大学学报(社会科学版)，2012，29(2)：86-87.

[8]解念锁.环境材料学课程的和谐教学法[J].机械管理开发，2009，24(4)：153-154.

[9]王明花，张宏忠，田俊峰，等.工科环境类专业开设环境材料课程的教学实践和探討[J].河南化工，2013， 30 (19)： 59-61.

作者：宝冬梅 任清伟 王环江