材料学科本科生课程设计改革的思考

摘 要 本文简述了材料类本科生课程设计的现状，指出了需要改革和改进的地方，并结合材料类学生的特色，主要从课程设计的选题和成果评价两个角度解析了改革的思路，从而培养学生创新思维，实现素质教育。

关键词 材料学科 本科生课程设计 选题 成果评价

中图分类号：G423 文献标识码：A

Thinking on Curriculum Design Reform for Materials Science Undergraduates

YU Yan

(School of Materials Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108)

Abstract This paper briefly describes the status of the material science undergraduate curriculum design, and pointed out the need for reform and improvement, combined with the characteristics of the material class students, mainly from two aspects of the subject matter and outcome evaluation of the curriculum design to resolve the idea of reform, whichstudents creative thinking, to achieve quality education.

Key words material science; curriculum design for undergraduates; topic; evaluation of results

本科生课程设计是高等教育质量的重要评价内容，是实践实训教学环节中重要的组成部分。旨在培养学生综合运用所学理论知识，具备解决工程实际问题的能力。同时，培养学生初步形成大工程意识，将工程实际应用与管理、经济、市场、环境技术等有机关联，对提高本科生知识、能力及素质等具有重要的意义。在新的教育形势下，本科生的实践教学和工程训练环节显得越来越重要，各类人才培养方案的指导性意见中规定：凡能安排课程设计（或大作业）的课程都应该安排课程设计，从而提高学生的实际实践能力，同时应特别强调工程实践的实际效果，而这种设计类的课程和教学在理工教育中的地位应更为突出。

材料学科的本科生课程设计一般为2-3周，时间视具体情况安排在第6或者第7学期，在学生学完学科基础课，并接触部分专业课后进行。设计内容一般包含工艺设计和设备设计两大类，与毕业设计不同的是，课程设计时间短，因此要求针对性强，对厂房、工艺布局等整体设计要求不高。通常的设计任务是针对一般材料制备加工等过程的具体环节，如粉碎、成型、烧成窑炉等所需设备进行计算，选型和设计。对材料学科的学生而言，通过这样的课程设计，无疑可以使学生受到有效的训练，深入理解一般材料制备或加工的方式、目的及材料在制备加工过程中发生的变化，提高他们方案论证、分析比较及使用网络和计算机等能力，能够达到课程设计的最初目的。但是在多年的课程设计中也暴露出一些问题，主要表现在如下两个方面：

（1）设计任务雷同、枯燥、陈旧，与现实脱离。以福州大学材料学院为例，目前的本科生课程设计时间为2周，将学生按金属方向，无机非金属方向和高分子方向分为三个大组，每个大组再根据实际人数的多少相应的分为若干个小组，以小组为单位，每个小组有不同的设计任务，各小组设计任务和设计内容大同小异，如窑炉的设计，不同小组之间的差异体现在窑炉工作温度，内腔尺寸，设计产量等微小方面，内容单调，缺乏创新，设计过程程式化，相似度高，不同小组之间可以相互“借鉴”和“效仿”，有些对自身要求不高的学生甚至照搬别人的计算过程，只需对自己的设计任务做很小的数据改动就能完成任务，达不到设计的初衷。其次设计任务枯燥与现实脱离也是难以调动学生积极性的主要原因之一，现代工厂的主要设备、厂房及工艺管线等都早已高度专业化和集成化，有专门设计公司和设备生产厂家满足大部分生产需要，因此就材料类的学生而言，他们所具备的设计知识和能力与实际需求而言相距较远，换个角度说，材料类学生培养的特长和目标不应该是工艺和设备设计，而应该是根据他们的专业特长突出培养他们创造和设计新材料的能力。在现在的社会背景下，本科生课程设计的任务迫切需要改革。

（2）设计形式单一，评价依据简单。目前材料类本科生课程设计的成果要求基本还停留在图纸上，仍然是规定标号图纸2-3张，评价依据单一，设计成绩也是根据图纸质量进行评价，这样更多是考察学生的制图和绘图能力，无法考察和准确评价材料知识在设计过程中的作用，无法体现设计成果的多样性，与人才培养的目标相偏离，因此本科生课程设计的改革越来越必要。

针对以上问题，作者认为材料类本科生课程设计应从他们的特长出发，强调并突出他们的材料研发及性能检测的优势，下面主要从选题、成果评价、设计的组织形式等方面浅谈自己对改革的一点看法。

1 结合不同的设计任务，从源头上保证选题创新

给学生下达设计任务的过程实际上也是设计选题的过程，选题时在遵循一般原则的基础上，还应特别注意课题任务的创新性、趣味性和实用性，应结合下述几点原则，搭建有利于课程设计工作中师生互动、教学相长、行之有效的研究平台，从而提高本科生参与科研工作的热情，培养他们的科研能力与应用技能，使他们能尽快成长为能够承担科学研究与技术开发任务的专业技术人才。

（1）选题应结合科研、生产一线或实验室建设的实际任务，结合经济建设和社会发展的需要，做到真题真做。指导教师可视工作量的大小将各类课题分解为若干个子课题，再将不同子课题布置给学生。从源头上调动指导教师和学生参与的积极性，学生自身价值在设计过程中也能得到充分体现，能提高他们的自我满足感。同时，对指导教师来说，他们的科研任务、生产一线的具体任务及其他工作任务有了践行者，可以成为强有力的助手，达到事半功倍的效果。

（2）考虑学生的兴趣爱好、能力大小，工作后所要从事的领域或读研时所要研究的方向，选择合适的课程设计题目，题目可由指导教师指定或学生自选。提倡创造性设计，应鼓励学生自选题目，但自选题目须经指导教师审定，题目要有趣味性，有实用价值，并能在规定的时间内完成。鼓励学生做他们兴趣的课题，或者做让学生切实受益的事情是达到最优化的理想途径。

（3）基于各学科之间的交叉联系越来越紧密的现状，鼓励教师跨专业协作选题。不同专业的教师可以协作命题，甚至还可以同其他学校相近学科的教师协作命题，也可以深入企业同一线的技术研究人员协作命题。这样的选题过程可有效保证题目的创新性和实用性，学生积极参与热情高涨，课题实用、先进、新颖，质量就有了保证。

2 改革成绩评价依据，成果形式允许多样化

课程设计应以学生独立完成工作任务的情况、成果的水平、独立工作能力和创新精神、工作态度和工作作风以及答辩情况为依据。此外，设计任务的变化及选题的多样性必然带来评价体系的变化，设计成果的体现形式不再局限于各类图纸和设计说明书，可以是论文、专利、标准、新材料、新工艺、新设备、实物等等，甚至可以是一份开题报告，可行性计划书，项目申报书等。当然，考虑整个设计周期只有短短的2-3周，要求这些成果详细、系统、规范、完整都不太现实，因此在评价的时候应注意主抓亮点，保护学生的上进心，并在他们以后的学习中为他们创造条件，培育这些处于萌芽状态的创新火种，使他们的创新思想能生根发芽并茁壮成长。

3 探索课程设计与导师制结合的组织模式

根据本科生人数的多少，目前课程设计的组织形式一般是有固定的几位指导教师，每位教师指导的人数在15~30人，因学生人数多，受指导教师自身知识背景的制约，这种组织模式很难从根源上保证设计的创新性和成果的多样性。笔者认为，如能将课程设计与导师制相结合，将设计的任务下放给每位导师，保证每位教师参与指导，而每位导师指导的本科生一般为4~6人，人数少，机动灵活，易于管理，不同的教师其科研方向、学术专长都有所不同，能有效保证选题和成果的多样性。同时由于导师与指导学生之间联系较多，对不同学生的兴趣爱好特长等有一定程度的把握，有利于实现因材施教，发挥他们的特长，取得更多更好的成果。

当然，要做好本科生课程设计，切实提高课程设计质量，在加大设计选题及评价机制方式改革的同时，还应吸取和保留传统课程设计的成熟的管理体制和执行规范，只要这样才能真正做出特色，提高质量。

课题项目：本课题受福州大学教改立项资助福大继教[2011]1号