國家級教學成果二等獎"材料類復合型人才培養實踐教學體系的綜合改革與實踐"簡介

打破金屬、無機非金屬和高分子三大傳統材料的界限，按照材料科學與工程“一級學科”培養專業知識復合型的創新人才是國內許多高校十年來一直在探索的課題。將三大材料有機整合，形成科學完整的課程體系和實踐教學體系是實現這一人才培養目標的難點問題。對此，本成果提出了“加強共性基礎、注重特性實踐、強調復合創新、提高工程能力”的實踐教學理念，在有機整合高分子材料與金屬、無機非金屬材料理論課程體系的基礎上，構建了以“三模塊”實踐教學（材料共性基礎實驗、材料特性實驗、材料交叉創新實踐）和“四層次”能力培養（基本技能、工程能力、綜合能力、創新能力）為模式的材料類專業知識復合型人才培養實踐教學體系。實現了三大傳統材料專業之間的相互融合，為材料類復合型創新人才培養開拓了新的實踐教學模式。

1. 解決的教學問題
1)針對材料科學與工程“一級學科”復合型人才培養要求，解決有機高分子材料與金屬、無機非金屬材料基礎教學內容和實驗教學內容的整合問題。
2) 解決材料科學與工程專業“寬基礎”培養與“專方向”發展的有機結合，提高學生社會適應能力和創新能力的問題。
3) 針對材料技術和工程應用的需要，解決科學實驗與工程實踐交叉培養的實踐教學問題。

2. 成果解決教學問題的方法

1) 高分子材料與金屬、無機非金屬材料共性基礎知識的整合

以材料的“組成-結構-性能”關系為主線，提煉高分子與金屬、無機非金屬材料結構（價鍵、分子結構、晶體結構、非晶結構、組織和形態）的共性知識、性能（力學、物理）的共性實驗理論和測試方法，編寫了《材料科學基礎》、《材料分析方法》、《材料力學性能》、《材料物理性能》和《材料研究與計算機應用》等五門專業基礎平臺課的理論和實驗教材，實現了三大材料基礎知識的融合，構成了“材料科學與工程”一級學科的專業基礎知識體系。

2) 通過“三模塊”實驗教學，實現“寬”與“?！钡慕y一

以材料“四要素”（組成/結構-加工-性能-效能）為指導，構建了“三模塊”實驗教學模式。以平臺理論課程為基礎，建立了材料共性基礎實驗模塊，培養學生基本實驗技能，認識材料“組成/結構-性能”關系，使學生具備三大材料的“寬基礎”；結合專業方向課程，建立了材料特性實驗模塊，使學生深入了解各類材料特有的加工制備方法，深化對“制備/加工-性能”關系的認識，為“專方向”發展打基礎；通過建立材料交叉應用與創新模塊，進一步提升學生的知識交叉能力和創新能力。實現了“寬基礎”培養與“專方向”發展的統一。

3) 科學研究與工程實踐的結合

通過在“三模塊”實驗模式下實驗教學，培養學生“基本技能、工程能力、綜合能力、創新能力”的“四層次”能力，并通過工程案例、工程現場、工程研究成果轉化等方式，加強了學生的工程意識與工程實踐能力。同時將科學實驗方法應用于工程實際問題，實現了科學實驗與工程實踐的有機結合。