材料科学技术范文

摘要:为了实现材料科学与工程学科的专业课程思政，本文针对性地从明确材料类专业课程思政的育人育德目标，以及实现专业课程思政的具体途径等多方面展开思考和分析，以期为今后的材料类专业课程思政教学实践打下良好基础。

关键词:专业课程思政;材料科学与工程

在全国高校思想政治工作会议上明确指出:要用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。课程思政就是要构建全员、全程、全课程育人格局，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。［1］尽管高校的思想政治课与专业课属于不同学科领域，但将课程思政的内容融入各学科专业知识的教学当中，将树人育人目标贯穿于各专业课程教育的全过程，恰到好处的将学科专业知识与思想政治教育内容有机结合，不仅能够丰富学科专业教学的内容，而且也让学科专业内容更有深度。可以说专业课程思政是提高高校思政教育实效性的积极探索，更是顺应新时代课程改革的要求。作为材料科学与工程专业的任课教师，笔者认为思考材料类的专业课程思政的育人育德目标和途径，实践课程改革势在必行。

一、材料科学与工程学科专业课程思政的育人育德目标

材料和能源、信息被列为现代产业的三大支柱。为了适应新时代高等教育全方位育人的使命，材料科学与工程学科的专业课程思政要确立价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的课程目标。首先要让学生明确材料及其加工应用在国民经济发展和人类文明进步中的核心地位。具体来讲，就是要结合材料科学与工程专业特点，引领学生深入认识物质和科学技术现代化的内涵和外延;作为未来材料类工程技术人员，深入理解诚实守信爱岗敬业和基本国情、综合国力、中国梦之间的辩证关系，引导学生结合材料专业案例积极思考自由民主和制度现代化与生存发展权的显现之间的辩证关系，以及以人为本对物质文明、精神文明、生态文明、政治文明、社会文明的具体要求，从而理解自由平等、公正法治对职业道德、民族精神的要求与体现。

二、材料科学与工程学科专业课程思政的途径

(一)注重课程开发，巧妙融入思政

任课教师要在明确材料学科体系的基础上，科学有效地挖掘蕴含于本学科专业课程中的思政教育资源，实现材料类专业知识传授与育人目标的统一。为此，任课教师认真分析和梳理所讲授课程内容，明确思政的融入点，合理地将思政观点和专业知识点结合，而不要把思政和专业教学明显割裂。例如，在材料类课程的前沿部分设置的教学能容要能够体现材料的概念及其推动人类社会进步的重要意义;新材料及其相关技术是工业革命和产业发展的先导;材料加工工艺部分，可引入各类材料特性及其加工过程与安全生产和劳动保护的关系，以及粗放型小企业以牺牲环境为代价谋取个人私利带来危害，从而教育学生担负起社会责任和加强法制意识;再比如有关陶瓷材料的课程，可以结合陶瓷材料的生产工艺、通过环保要求、生产相关的规章制度等方面潜移默化教育学生注重职业道德，介绍企业与陶瓷产品设计与生产相关的法律、规章制度，对生产技术人员职业道德的要求等;而有关功能陶瓷方向，可以讲授半导体陶瓷在目前在航空航天、电子、军事方面的应用和现状，引导学生对科学技术现代化、综合国力、基本国情的认识，渗透学生为中国梦奋斗的理想灌输科学精神、工匠精神。

摘要:为了实现材料科学与工程学科的专业课程思政，本文针对性地从明确材料类专业课程思政的育人育德目标，以及实现专业课程思政的具体途径等多方面展开思考和分析，以期为今后的材料类专业课程思政教学实践打下良好基础。

关键词:专业课程思政;材料科学与工程

在全国高校思想政治工作会议上明确指出:要用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。课程思政就是要构建全员、全程、全课程育人格局，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。［1］尽管高校的思想政治课与专业课属于不同学科领域，但将课程思政的内容融入各学科专业知识的教学当中，将树人育人目标贯穿于各专业课程教育的全过程，恰到好处的将学科专业知识与思想政治教育内容有机结合，不仅能够丰富学科专业教学的内容，而且也让学科专业内容更有深度。可以说专业课程思政是提高高校思政教育实效性的积极探索，更是顺应新时代课程改革的要求。作为材料科学与工程专业的任课教师，笔者认为思考材料类的专业课程思政的育人育德目标和途径，实践课程改革势在必行。

一、材料科学与工程学科专业课程思政的育人育德目标

材料和能源、信息被列为现代产业的三大支柱。为了适应新时代高等教育全方位育人的使命，材料科学与工程学科的专业课程思政要确立价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的课程目标。首先要让学生明确材料及其加工应用在国民经济发展和人类文明进步中的核心地位。具体来讲，就是要结合材料科学与工程专业特点，引领学生深入认识物质和科学技术现代化的内涵和外延;作为未来材料类工程技术人员，深入理解诚实守信爱岗敬业和基本国情、综合国力、中国梦之间的辩证关系，引导学生结合材料专业案例积极思考自由民主和制度现代化与生存发展权的显现之间的辩证关系，以及以人为本对物质文明、精神文明、生态文明、政治文明、社会文明的具体要求，从而理解自由平等、公正法治对职业道德、民族精神的要求与体现。

二、材料科学与工程学科专业课程思政的途径

(一)注重课程开发，巧妙融入思政

任课教师要在明确材料学科体系的基础上，科学有效地挖掘蕴含于本学科专业课程中的思政教育资源，实现材料类专业知识传授与育人目标的统一。为此，任课教师认真分析和梳理所讲授课程内容，明确思政的融入点，合理地将思政观点和专业知识点结合，而不要把思政和专业教学明显割裂。例如，在材料类课程的前沿部分设置的教学能容要能够体现材料的概念及其推动人类社会进步的重要意义;新材料及其相关技术是工业革命和产业发展的先导;材料加工工艺部分，可引入各类材料特性及其加工过程与安全生产和劳动保护的关系，以及粗放型小企业以牺牲环境为代价谋取个人私利带来危害，从而教育学生担负起社会责任和加强法制意识;再比如有关陶瓷材料的课程，可以结合陶瓷材料的生产工艺、通过环保要求、生产相关的规章制度等方面潜移默化教育学生注重职业道德，介绍企业与陶瓷产品设计与生产相关的法律、规章制度，对生产技术人员职业道德的要求等;而有关功能陶瓷方向，可以讲授半导体陶瓷在目前在航空航天、电子、军事方面的应用和现状，引导学生对科学技术现代化、综合国力、基本国情的认识，渗透学生为中国梦奋斗的理想灌输科学精神、工匠精神。

摘要:为了实现材料科学与工程学科的专业课程思政，本文针对性地从明确材料类专业课程思政的育人育德目标，以及实现专业课程思政的具体途径等多方面展开思考和分析，以期为今后的材料类专业课程思政教学实践打下良好基础。

关键词:专业课程思政;材料

科学与工程在全国高校思想政治工作会议上明确指出:要用好课堂教学这个主渠道，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。课程思政就是要构建全员、全程、全课程育人格局，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。［1］尽管高校的思想政治课与专业课属于不同学科领域，但将课程思政的内容融入各学科专业知识的教学当中，将树人育人目标贯穿于各专业课程教育的全过程，恰到好处的将学科专业知识与思想政治教育内容有机结合，不仅能够丰富学科专业教学的内容，而且也让学科专业内容更有深度。可以说专业课程思政是提高高校思政教育实效性的积极探索，更是顺应新时代课程改革的要求。作为材料科学与工程专业的任课教师，笔者认为思考材料类的专业课程思政的育人育德目标和途径，实践课程改革势在必行。

一、材料科学与工程学科专业课程思政的育人育德目标

材料和能源、信息被列为现代产业的三大支柱。为了适应新时代高等教育全方位育人的使命，材料科学与工程学科的专业课程思政要确立价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的课程目标。首先要让学生明确材料及其加工应用在国民经济发展和人类文明进步中的核心地位。具体来讲，就是要结合材料科学与工程专业特点，引领学生深入认识物质和科学技术现代化的内涵和外延;作为未来材料类工程技术人员，深入理解诚实守信爱岗敬业和基本国情、综合国力、中国梦之间的辩证关系，引导学生结合材料专业案例积极思考自由民主和制度现代化与生存发展权的显现之间的辩证关系，以及以人为本对物质文明、精神文明、生态文明、政治文明、社会文明的具体要求，从而理解自由平等、公正法治对职业道德、民族精神的要求与体现。

二、材料科学与工程学科专业课程思政的途径

(一)注重课程开发，巧妙融入思政任课教师要在明确材料学科体系的基础上，科学有效地挖掘蕴含于本学科专业课程中的思政教育资源，实现材料类专业知识传授与育人目标的统一。为此，任课教师认真分析和梳理所讲授课程内容，明确思政的融入点，合理地将思政观点和专业知识点结合，而不要把思政和专业教学明显割裂。例如，在材料类课程的前沿部分设置的教学能容要能够体现材料的概念及其推动人类社会进步的重要意义;新材料及其相关技术是工业革命和产业发展的先导;材料加工工艺部分，可引入各类材料特性及其加工过程与安全生产和劳动保护的关系，以及粗放型小企业以牺牲环境为代价谋取个人私利带来危害，从而教育学生担负起社会责任和加强法制意识;再比如有关陶瓷材料的课程，可以结合陶瓷材料的生产工艺、通过环保要求、生产相关的规章制度等方面潜移默化教育学生注重职业道德，介绍企业与陶瓷产品设计与生产相关的法律、规章制度，对生产技术人员职业道德的要求等;而有关功能陶瓷方向，可以讲授半导体陶瓷在目前在航空航天、电子、军事方面的应用和现状，引导学生对科学技术现代化、综合国力、基本国情的认识，渗透学生为中国梦奋斗的理想灌输科学精神、工匠精神。

(二)修改课程教学大纲，创新教学方法为了完成新的教育教学使命，材料类课程的任课教师还需在本课程原教学大纲的基础上修订出具体思政融入的专业课程思政大纲，该大纲要特别注重思想政治教育与材料专业教育的具体融合和直观体现。另外，较之于传统的教学方式，任课教师也要不断创新材料专业课程思政的教学方法，确保专业课程思政的教学效果。传统的专业课程教学往往只关注本学科所涉及专业知识的传授，富有经验的教师可能会在教学过程中融入思政育人内容，但也会缺乏系统性和完整性，而对于年轻的新教师，可能课程的育人功能会重视不够。专业课程思政则要求任课教师不仅要有丰富的专业知识储备，而且要牢记课程育人的根本任务，在课程教学的过程当中运用合适的方法将专业知识与思政内容联系起来，用教师的人格魅力与渊博学识活跃课堂气氛，让学生在专业知识和思政教育两方面得到培养。为此，任课教师要学会使用现代化的教学手段，在课件里引入动画视频等，直观展示日常生活中和现代工业生产中材料的制备和应用现状，在教学过程中通过材料类专门案例介绍、引导分析和课后调研，深入强化科技是第一生产力的认识，全面理解发展才是硬道理。要引导学生站在全社会多角度分析认识，深入理解科学技术和政治制度全面现代化的意义，全面认识公正文明也是新时代社会主义发展的硬指标，绿水青山可持续发展才是民族崛起的正确路径。而要实现这一切就要坚决推进高等教育“四个回归”，将当代大学生培养成具备社会主义核心价值观和强烈社会责任感的专业工程技术人员，为社会主义事业的建设和发展输送“德技”兼备的优秀人才。总之，在专业课程领域实现专业课程思政，是党和国家对高等教育提出的一个新要求，是非思政类的高等教育者的一项新使命。在具体的专业课程思政教学实践过程中，任课教师还根据实际的教学成效不断改进，努力实现全程全方位育人的专业人才培养目标。

一、开展“贯穿工程实例、强化主干结构”的课堂教学改革

随着科学技术迅猛发展以及对工程人才素质的高要求，静态的课堂教学无法直接满足企业对于材料工程师的要求，我们针对“卓越工程师教育培养计划”的要求，对学生加强工程实践教育，工程意识培养，提高工程实践能力和知识的综合应用能力，引入最先进的专业技术，积累工程实践经验，是卓越工程师班教学改革中最核心的部分。

（一）强化主干课程，更新教学内容基于上述指导思想，通过走访与材料专业相关企业的专家、校友、教师和部分在校学生，邀请企业专家、校友、教师座谈等形式，对材料卓越班的课程体系和教学计划进行修订。具体方案为：首先，强化材料科学的主干课程，特别强化实践环节，大幅度提高专业课程的实践学时比例。新课程体系直面工程，在强化理论教学环节的基础上，针对工程教育的特点，提高专业知识点讲授学时与工程实验实践学时的比例。其次，新课程体系对现有课程进行了有机的融合和精简，避免了知识点的重复讲授和关联知识间的孤立讲授，特别整合和削减部分选修课，以适应学生自主学习及适应新材料发展的趋势。同时，教学内容大量增加相关专业技术进展，更新或重构相关知识点以适应快速的技术发展。

（二）实施典型工程产品驱动式课堂教学模式卓越材料工程师班进入专业课学习后，采用小班教学、单独授课的模式，实行理论与实践或实验相结合，开展典型工程产品驱动式课堂教学模式。在教学过程中，虽然要系统学习材料科学与工程的基本理论、基本方法及相关的基本实验技能，了解材料科学与工程与技术的发展趋势，但是具体以工程实例为对象进行讲授，工程实例贯穿在整个教学过程中。例如，在金属材料的相关专业课中，以典型的轴承、齿轮、钢件等产品为实例，从各零件的选材、金属的熔炼、成型、设计加工、热处理、性能测试和表面处理等六大部分贯穿了第3学年14门专业课程（图1所示），任课教师通过教学法研究或集体讨论备课将产品涉及的知识按照制备工艺主线有机结合，通过产品的制造过程驱动学生去掌握相关的专业知识，特别注重启发学生发现问题，提高解决问题的能力。该模式还强调讲课与实践同步，将课堂教学的知识点同步在实验课进行验证，然后在第4学年前往本专业的实践基地西北轴承股份有限公司进行企业实践，在实际车间对该典型产品应用相关专业知识进行生产，掌握分析和解决工程问题的工具和手段，达到生产实践以及专业创新能力的培养。

（三）采用注重实践能力的考核方式考核是教学的重要部分，通过考核可以判定学生对所学知识的掌握程度，达到反馈教学效果并对教学过程进行调控的目的[5]。目前有关考核方式的改革呈多元化趋势，其方法包括课程作业、课堂表现、课程报告等多目标综合评定，形式又大都以开卷、闭卷、多试卷交叉等，来满足差异化专业课程的要求。本专业在此基础上，重视对学生能力的考核，推行全程化的评价方法。首先，在课堂教学过程中在实践性较强的章节采用小工程案例设计、产品制造工艺设计等方式，学生组队分工完成设计并进行答辩考核，该部分占总成绩的40%—60%。例如在“材料科学基础”的教学过程中，在金属的结晶、铁碳合金相图、金属的塑性变形等章节设计3次工艺设计，要求卓越班学生每5人为一组分工合作完成设计报告，并随堂进行答辩，成绩占总评的45%。此外，降低了期末试卷考试的比重，同时结合行业的要求，以工程实例的方式命题，取消选择、填空、名词解释等记忆类题型，增加判断、计算、论述以及产品设计等，使得考核重点以培养学生团队合作能力、解决实际工程问题能力为主，让考试更好地服务于卓越工程师工程实践能力的培养。

（四）创新实践型教师队伍建设创新实践型教师队伍的建设是卓越材料工程师培养质量的关键，近年来专业教研室聘请了6名企业高级技术人员作为卓越工程师班的兼职教师，协助完成日常教学、讲座以及实践环节，同时还要求具有博士学位的青年教师必须前往大型国企、工程训练中心、实验中心等锻炼3—6个月，以提高工程实践能力。例如，新进教师在培养环节必须前往东方电气集团、吴江工业园企业等进行工程实践锻炼，这些举措使得卓越班专业教师队伍日趋合理，为培养高质量卓越材料工程师奠定了基础。

二、构建创新意识及工程能力培养的实践平台

材料科学与工程专业卓越工程师实践体系构建时强调理论与素质并重，突出实践能力的培养，在原有实践环节的基础上，针对如何提高学生发现问题、解决问题的能力，从实践时间、实践内容、实践方式上进行改革，特别强调学生在真实的企业环境中进行理论与实际的结合训练，同时注重团队合作解决问题模式的培养。与此同时，培养过程中还穿插进行专业课实验教学、开放性课题实验以及大学生科技活动等创新能力培养环节。卓越材料工程师实践教学体系如图2所示，其中第1阶段在材料卓越班学生入校后即进行专业认识教育，主要安排参观材料科学与工程实验教学示范中心和分析测试中心，初步了解专业内涵，培养专业兴趣，树立卓越工程师的目标；第2阶段首先在西安理工大学国家级工程训练中心进行基础工程训练，培养基本的车、铣、刨、锻、磨各类材料工程师的基本功。随后进入2+4+16+18模式的企业实践环节，强调与企业的联合培养，其中2周的认识实习与大型国企（金堆城集团、西安远东公司、西安西电集团、陕鼓集团、西安航空发动机公司等）合作建立训练基地，以短期实习等方式与目前材料工程的发展紧密结合，实现工程实践教育的目的；4周的生产实习在西北轴承股份有限公司建立了实践训练基地，学生进行顶岗实习，直接参与产品的生产等环节，指导教师引导学生发现问题、提出解决方案，连通企业技术人员一起解决实际问题，从而积累工程实践经验；16周的校企联合培养实践时，与大型国企构建完善的工程实践平台，结合专业课的学习，每人配备1名企业导师，使卓越班学生能够借助该平台，在机械设计、热处理、表面强化、粉末冶金、分析检测等方面全面训练，培养与提升创新意识和工程问题解决能力；最后18周的本科毕业设计在前面实践的基础上，选取企业目前面临的工程问题深入研究并提出解决方案。

材料是整个人类社会的物质构造基础，材料科学归属于基础性科学，也是先进工业技术改革的推动力，它作为材料科学与工程这样一个材料大学科的重要分支之一，即金属材料工程，该本科阶段教育的目的是可以较好地教育出适应工业经济和科技发展要求的高技术工程人才，人才培养与社会发展需求之间的对接要引起注重，强调在教学过程中结合专业基本理论和实践操作能力、掌握先进知识和培养创新能力、创新和实践能力的高级应用科学和技术的专业人才。因此，当地的学院和大学金属材料工程应用型本科人才培养模式的改革具有重要的现实意义。教育部对新建本科院校的重点应转移到提高学校的教育水平，学校应牢牢把握区域经济发展的人才培养、科学研究和社会服务等实际需要，培养应用型工程为主，多元化的人才培养规格和模式。金属材料工程应用型本科院校专业人才的培养，如何满足区域社会经济和工业技术的发展，如何培养相对具有坚实的专业理论基础和较强的创新思维和实践能力的高级工程技术人才，是国内地方高校目前各种材料专业建设面临的主要研究课题。

一、高校材料类本科专业人才培养现状

目前，我国本科教育，特别是地方高校教育普遍存在的问题是严重缺乏创新意识和创新能力，难以适应快速发展的人才市场需求。一方面，在实际教育过程中，学校注重理论教育，轻视实践操作技能培训，只满足在现有知识的记忆和再现，不能使用知识大胆创新探索。另一方面，学生毕业后进入社会，在面对不断变化的科学技术和先进的生产手段的实际工作中遇到的创新主题，从自己的知识储备的质量和能力方面，似乎严重不足。近年来，材料科学与工程教育改革在中国发展迅速，许多高等院校材料从人才培养模式、课程体系、教学内容、实验教学体系和教学方法等许多方面进行了大胆的改革和创新。材料科学与工程一级学科，在淡化专业个性教育模式的基础上，构建“大学科”主题共用知识，培养面宽，在高质量研究型人才培养方面取得了一些好的经验和成果。对于“985工程”和“211工程”院校可能很适合，但对于生源差和科研实力不高的地方高校而言，不能盲目地复制其他重点大学的改革模式。

二、地方性高校金属材料工程专业培养模式

1.地方性高校金属材料工程专业定位。金属材料工程是工业经济发展的重要支柱，在航空航天工业、能源化工领域、国防军工方面、冶金机电行业均发挥着相当重要的推动作用。如何依托地方，为地方工业经济发展培养具有金属材料工程专业背景知识的应用型创新人才，是目前国内高校金属材料工程专业建设面临的重大课题。地方本科院校金属材料工程专业人才培养应基于地域化目标定位，结合自身资源条件和区域工业经济发展对人才的需求状况，构建金属材料工程本科专业人才的培养体系，并通过突出地方特色培养金属材料工程专业人才的核心竞争力。根据江西省新材料产业和工程技术发展的实际需要，为江西省材料产业和工程技术发展储备工程技术人才；同时增进学校与政府、与金属材料表面技术行业、金属材料热处理行业以及相关企业之间的互动，联合培养应用型人才。此外，通过理论与实践教学相结合，以创新实验项目为载体，突出创新能力的培养；以企业工程项目为载体，培养工程应用意识，提升工程方面的素质和能力，出于这种原因，我校金属材料工程专业人才培养的主要目标定位是：具备金属材料工程领域的基础知识，了解材料科学与工程领域的相关专业知识，能在材料制备与质量检测分析、金属材料热处理、钢铁冶金与机械加工企业和相关行业工作，适应社会主义经济发展的高层次、高素质的应用型创新人才。

2.地方性高校金属材料工程培养模式。金属材料工程建设将学校的现实与当地区域经济发展相结合，坚持技术应用研究人才培养目标定位，从而有效地开展错位竞争、拓展生存和发展空间较大的专业。根据培养目标，积极探索切实可行的人才培养体系、机制和人才培养模式。人才培养模式改革是各种教学过程改革的重中之重，应该遵循高等教育的发展规律，仔细研究适应未来高等教育的科学发展趋势，根据培养高素质人才的总体要求，建立起能够充分激发在校大学生的学习主动积极性和创新创业精神，能使学生的个性得到充分发展，同时也能整体增长知识、能力和素质，具有新时代新特征的多样化应用型高层次工程人才培养模式。结合地方经济的工业发展，九江学院的金属材料工程专业在整个教学体系中，理论主干课程包括物理化学、电工电子学、材料科学基础、金属工艺学、热处理原理、热处理工艺及设备、金属材料学、材料研究方法、材料失效分析、材料力学性能、金属材料工程专业综合实验。与此同时，开设了两个专业方向，（1）金属材料塑性成型与模具方向：金属塑性成形原理、锻造工艺及模具设计、冲压工艺及模具设计、挤压工艺及模具设计、模具CAD/CAM软件应用、模具制造工艺学、Pro/E造型及模具设计、压铸工艺及模具设计。（2）金属材料热处理与测试方向：先进材料制备技术、粉末冶金原理、无损检测、材料的腐蚀与防护、冶金质量分析、材料物理性能检测、材料表面技术工程、先进复合材料。为了配合理论教学，大量安排实践性课程与之配套，让学生能够利用理论知识解决实际工程技术问题，实践性教学课程主要包括金工实习、金属材料专业实验、热处理工艺及设备课程设计、粉末冶金原理课程设计、材料表面技术课程设计、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）等。

三、地方性高校金属材料工程专业培养模式改革创新

1.培养模式进行改革探索。作为地方性高校的金属材料工程本科专业，应该充分认识到地方性区域工业经济未来发展对自己学校所设置的金属材料工程本科专业人才的确实需求，根据该本科专业的定位和特色，确定专业人才培养模式。金属材料工程专业的培养模式要从我校的实际出发，根据目前九江及周边区域工业经济与本专业相关单位的现状及发展，在原有培养模式的基础上，逐渐将原有的一味培养技术应用型人才过渡到应用技术研究创新型人才的培养目标和定位，这样才能有效地开展多层次培养，避免将学生培养成一个模子技能的技术人才，根据学生的特色，因材施教，拓展专业培养的发展空间，形成专业的办学特色，形成应用技术研究创新型多层次人才的培养新模式。

【摘要稀土在材料科学领域中受到各国科学工作者的极大关注,尤其在电镀中发挥了非凡功能,在镀锌及锌基合金、镀钴合金、镀铝合金、镀镍铁合金中主要有改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益几个方面的功能。稀土对电镀金刚石工具的功能很大,提高镀液的深度能力、提高镀层耐磨性,从而提高工具的切削性能。为了更加有效开发利用稀土资源,开拓新的稀土功能镀层探究是势在必行的。

【电镀稀土镀层金刚石工具

稀土元素包括原子序数从57到71的15个镧系元素摘要:镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及和镧系元素在化学性质上相似的钪和钇,共17个元素。稀土元素独特的4f层电子结构和化学性能使得稀土金属或合金具有独特的功能摘要:高催化活性、高磁性、超导性、光电转化、光磁记忆、高储氢量、耐蚀耐磨等,使稀土及其化合物在材料科学领域中的应用越来越广泛,成为发展现代科学技术不可缺少的功能材料,是材料科学领域中的一个热门探究课题,受到各国科学工作者的极大关注[1。

早期开发的镀铬稀土添加剂主要是铈、镧等单一稀土的简单盐类,近年来稀土镀铬添加剂的探究又前进了一大步,开发出了多种稀土复合添加剂。尤其是稀土在电沉积过程中的探究及应用正日趋深入。在电镀溶液中加入少量的稀土化合物后,可以改善镀液的分散能力和深镀能力,提高电镀的电流效率,增加镀层的硬度和耐蚀性能等[2。不仅性能上有了大幅度提高,而且已由试验转入了大批量的工业生产,形成了系列产品。通过多年的生产实践表明,这是一项低温、低电耗、低成本、低污染、高质量、高稳定性、高效率,经济效益显著的新工艺。探究结果表明,镀铬技术中添加稀土主要有以下几个方面的功能[3摘要:改善镀层性能、改进工艺条件、改善镀液性能、提高经济效益。

稀土在镀锌及锌基合金中的应用探究也比较成功。微量的稀土加入镀液可使镀层晶粒细小、均匀、致密,从而提高镀锌层的耐蚀性能。在锌镍合金电镀中,加入少量(小于1.0g/L)硫酸铈可以提高镀液的电流效率,使镀层中的含镍量有所提高,铈还有利于提高锌镍合金的阴极极化值,含铈的镀层在高温高压的盐水中具有优良的耐腐蚀性能[4。在铝合金基体上镀镍的应用探究中,利用热冲击法测得稀土有提高基体和镀层结合强度的功能[5。

在硫酸盐体系中可获得含钴量小40％(质量)的镍。钴合金镀层,其共沉积过程属于“异常共沉积”。在基础镀液中加入少量的稀土化合物,由于稀土化合物在阴极表面的特征吸附,降低了合金电沉积过程的阴极极化。在KOH溶液中,把合金作为电解阴极,在高电流密度区的析氢超电势,和Fe电极相比,Ni-Co电极的过电位降低约200mV,而Ni、Co(RE)电极降低250mV左右,可见其对析氢反应有较高的催化活性[6。

稀土在镍铁合金电镀方面的应用探究,稀土元素对硫酸盐型镍铁合金镀液的影响[7。在镀液中添加Sm2O3和(PrNd)O3,所得到的赫尔槽试验结果表明,添加稀土氧化物可以使获得光亮Ni-Fe合金的电流密度范围拓宽。对多种稀土氧化物进行这种试验,其结果大体相同。从电流效率和分散能力的测定数据可以发现,稀土化合物的加入能提高阴极电流效率和镀液的分散能力,但不同的稀土元素提高的程度不一样。稀土化合物的加入同时起到了稳定镀液的功能。阴极极化曲线和扫描电子显微镜分析发现,稀土化合物添加到镀液中后,增大了Ni-Fe合金电沉积的阴极极化,并使获得的Ni-Fe合金镀层的结晶细致、平滑、光亮,故可提高镀层的防护、装饰性能。

天津大学应用化学系郭鹤桐等开发的银-氧化镧复合材料具有硬度高、接触电阻小和抗电蚀能力(耐电弧烧伤)强、化学稳定性高等优点[8。

［摘要］基于国家未来战略性新兴产业发展对生物质材料人才的需求，课题组对材料科学与工程专业人才培养的实践教学体制改革进行研究。课题组以安徽农业大学材料科学与工程专业（下称材料专业）为例，通过对创新创业型人才教育理念的强化、培养目标的定位、知识结构优化、人才培养模式的明确、多元化师资队伍的建设以及课程体系的研究，构建符合生物质材料类“双创型”人才培养模式，展望未来“双创型”人才培养的新道路，并为农林院校特色的材料类“双创型”人才培养模式打下坚实基础。

［关键词］农林院校；材料科学与工程专业；创新创业；人才培养

创新创业教育已然成为我国当下高校工作的重点之一。开展创新创业教育是我国大学发展转型的一次挑战，也是提升高等教育整体实力的一次考验。高校是开展创新创业教育的直接主体，必须通过创新学校内部管理机制和育人模式，探索创新创业教育的体系建设。教育部、发改委、财政部印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》（教发〔2015〕7号）指出，要在国家创新驱动发展战略的背景下，引导地方本科院校向培养应用型、技术技能型人才转变发展，深化高校创新创业教育体制改革，培养大学生创新创业素质和能力，鼓励和引导大学生自主创业，提高大学生的综合素养和社会竞争力[1]。随着高等教育的改革，传统的教学体系已经难以满足现代社会对大学生人才培养的需求，因此主动适应社会需要，修订人才培养方案和培养模式，培养优质的创新创业师资队伍，完善创新创业教育课程体系构建是当前高等教育的重要任务[2]。本文从培养“双创型”人才这一宗旨出发，对高等农林院校材料专业教学改革进行了探讨，主要针对我国该专业建设现状，结合专业的学科优势以及拥有的科研条件和已有的社会资源进行了探讨，以期切实提高当代大学生的自主创新与实践能力。因此，本文以安徽农业大学为例，通过对材料专业教育方针、培养计划、教学模式、人才素质、师资建设等方面进行分析，构建适合市场需求的生物质材料类“双创型”人才培养体系，探索有效的培养“双创型”人才的新道路，形成具有农林院校特色的材料类“双创型”人才培养模式。我们以引导学生自己提高创新创业能力为起点，以树立学生“双创”意识作为重点进行研究。在积极探索优化教学内容的同时，加强师资力量的建设以及构建出一套行之有效的培养材料专业创新创业人才培养模式，形成具有专业特色、符合“双创型”人才培养的培养目标、教学方法、实践平台和师资队伍。课题组以生物质材料专业特色为方向，构建“双创型”人才培养模式，探讨如何利用专业特色优势，向社会输送高质量高水准的材料类专业人才。

一、农林院校材料专业“双创型”人才培养的优势及现状

改革和完善工程类专业实践教学体系是我国高等工程教育面临的重要问题之一。近几年来,我国材料类专业教育改革迅速发展,许多高等院校的材料专业从人才培养模式、课程体系、教学内容、实践教学体系和教学方法等方面进行了改革[3-4]。农林院校对生物质材料有丰富的研究成果。农林生物质材料主要以木本、乔木和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物等手段，加工成性能优异、环境友好、附加值高的新型材料[5]。安徽农业大学材料专业以新型生物质功能材料产业为方向，是属于低碳环保、可再生资源循环利用的，属于国务院提出的加快培育和发展战略性新兴产业的专业，同时符合安徽省“861”项目投资计划，即属于八大支柱产业中材料和新材料支柱产业内容，也在生态环保基础工程范畴之中。据调查，目前全国仅有8所农林院校开设以新型生物质功能材料产业为方向的材料科学与工程专业，每年能够提供给社会的这方面人才最多也只有400人左右，而市场需求量约为3000人，远远不够满足国家未来战略性新兴产业发展对人才之需求。安徽农业大学是一所在农业和林业等方面历史悠久且具有鲜明特色的高等院校，长期而富有成效的办学模式，为农林类材料专业积累了深厚的研究基础。而且，在木材功能材料、植物基纤维复合材料、农作物秸秆改性材料等方面已取得优秀的研究成果，具有较好的学术积淀和较强的师资队伍[5]。农林院校材料专业的培养目标必须结合自身的研究领域，突出可再生资源的优势，提高材料性能，培养开发研究新材料和新工艺方面的基本能力[6]。综合来看，材料专业“双创型”人才培养就是把科研创新和实践创业有机结合，在培养学生的创新精神和实践能力的同时，鼓励和支持学生的个性发展，不断提高学生的综合素质，最终使学生成为满足社会需求的材料专业人才。安徽农业大学材料专业一直坚持研究发展新型环境友好型生物质功能材料，力求培养大批优秀人才以适应国家经济快速发展需求及对生物质材料方面人才的需求，因此，安徽农业大学以提高学生综合素质为宗旨，突出特色及专业优势，通过创新人才培养模式，提高人才培养的质量，以适应地方经济的未来发展，培养利用材料学来促进经济和生态和谐发展的专门人才。

二、“双创型”人才教学体系的构建

（一）引导学生树立明确的目标创新创业教育并非是要让每一位学生都必须开展自主创业，而是重视对学生人格品质、头脑思维和能力素质的培养。其中，创新创业精神的培育是核心。换言之，创新创业教育的重中之重就是培养学生的创新创业精神，引导学生树立明确的目标，让学生提高创新创业意识，这对学生将来的发展具有重要的意义。在职业生涯规划这门课程中，通过对学生个性发展的调查研究，帮助学生学会如何在众多职业方向中做出合适的选择，找出适合自己的目标，并引导学生个体通过循序渐进的方式逐步完善和确定自己的职业理想。针对不同年级，开展不同形式、不同层次的创新创业讲座，以历年成功案例为代表，引导学生在当今社会中选择最适合自己的职业，让学生们可以不断向自己的目标前进。

（二）人才培养模式及理念转变“人才培养模式”是指在一定的现代教育理论、教育思想指导下，按照特定的培养目标和人才规格，以相对稳定的教学内容和课程体系、管理制度和评估方式，实施人才教育的过程的总和[7]。在人才培养方面，培养目标的确定极为重要。当今社会对高等学历人才的智力依赖逐渐向实用型转变，同时随着社会经济的转型，国家政策的扶持，以及高精细行业的划分，使具有专业素质人才有机会自主创业，这对创业教育提出了更高的要求。对大学生进行“双创”培养，不仅仅是为了满足当代大学生的迫切需求以及社会经济转型的动力，更是为了培养大学生的综合素质。所以，在创新创业教育中必须转变理念和培养模式，明确创新创业教育的重要性，把创新创业教育作为必修课程纳入人才培养计划中，将大学生创新创业意识、理念、方法、技术贯穿其中，把大学生创新精神和创业能力培养作为人才培养的最终目标，并在培养模式上建立起高素质、多元化、专业化、创造性的课程结构，使大学生创新创业教育既有具体的实用性与时效性，又能满足当地的实际需求，为区域发展增添力量。因此，为使创新创业教育覆盖全校学生，在结合安徽农业大学实际情况的同时，学校开始探索发展“全方位”“双创型”人才培养体系。为了培养能够在多领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、技术改造和企业管理等方面工作的“双创型”人才，在全校范围开设普及化、个性化、拓展化的创新创业必修课、选修课和实践课，实现“双创”课程学分与专业学习选修课程学分以及双创课程学习与“双创”实践、实习等活动学分互换，增加创新实践在基础教学中的分量，从而更好地引导学生由被动学习转化为主动学习，使“双创”精神融入学生日常学习当中。

1数据统计与分析

1.1论文学科分布2009-2013年陕西省被SCI收录的论文排名前十位的学科类别如表2所示，分别为化学、工程学、材料科学、物理学、生物化学与分子生物学、数学、科学技术其他主题、农业科学、计算机科学及光学。统计过程中，由于涉及到交叉学科，所以论文学科类别数量的统计总数会大于16876篇。可以看出，这些学科在陕西的科研实力较强，属于陕西的优势学科。如何巩固优势学科的领先地位、促进不同学科的交叉互补研究，带动薄弱学科的发展，是下一步科研机构需要思考和解决的问题。

1.2论文机构分布表3列出了2009-2013年陕西SCI论文的机构分布情况，从表3可以看出，排名在前十位的机构均为高校，说明高校是陕西科研活动的主力军，这与陕西是一个教育大省，拥有众多高校的背景一致。陕西也拥有众多的科研院所，其中发文数量较多的有中科院水土保持研究所（165篇）、西安近代化学研究所（120篇）。医疗机构方面，陕西省人民医院发文数量最多，为74篇。总体来看，科研院所及医疗机构的发文数量远远少于高等院校。

1.3论文地区分布表4列出了陕西各地市的论文分布情况。其中，西安作为省会城市，论文数量遥遥领先，所占比例达到74.18%。西安是高等院校和科研院所最为集中的城市之一，在校学生人数仅次于北京、上海，居全国第三位，是全国高校密度和受高等教育人数最多的城市，西安的教育资源丰富，在西部地区和全国具有重要地位，是中国三大教育、科研中心之一。杨凌作为中国唯一的农业高新技术产业示范区，聚集了大批农、林、水等70个学科的科教人员，被誉为中国的“农科城”。在西北农林科技大学、中科院水土保持研究所等一批科研机构的带动下，科技创新能力明显增强。其他地区的科技资源则相对较弱。

1.4来源期刊分布对2009-2013年陕西SCI发文来源期刊进行了统计，统计结果见表5。排在前十位的期刊出版地分别为美国、荷兰、中国、新西兰和英国。其中，排在第一位的美国《公共科学图书馆综合》影响因子最高，为3.73，而荷兰的《电磁波及其应用杂志》和英国的《结晶学报E辑：结构报告网络版》2012年无影响因子数据。

1.5合作国家和机构分布国家、地区和机构间进行横、纵向的科研合作，联合攻关，优势互补，是开展重大科研项目的重要途径。分析论文的国家、机构合作度，可以从一个侧面了解一个国家、地区与其他国家、地区的科研交流和合作情况[3]。经统计，2009-2013年间与陕西合作的国家和地区共有76个，说明陕西与世界其他各国的科研合作开展较为广泛。表6给出了与陕西合作发文的前十位国家和地区名单，从表中的数据可以看出，除本国合作外，主要的合作国家有美国、日本、加拿大、英国、法国、澳大利亚等。其中与美国的科研合作数量远远超出与其他各国的合作数量。表7列出了2009-2013年与陕西科研合作较多的国际机构。表6的统计数据显示，与美国的科研合作数量最多，所以合作较多的科研机构也多数来自美国，除了新加坡的南洋理工大学、法国的巴黎第11大学及加拿大农业与农产品部外，前十位合作机构中的其他七个都来自美国。从合作机构的类型来看，多为高等院校之间的合作，除了美国农业研究局和加拿大农业与农产品部外，其余8个合作机构均为高等院校。

1.6被引用情况分布从论文的被引用情况可以看出论文的学术影响力。表8及图2给出了2009-2013年陕西SCI论文被引用情况。16876篇论文中共有10101篇论文被引用，2013年时间较短，引用数量不多，2009-2012年被引用论文占论文数量的比例都达到或超过了60%。总引用频次方面，2010年数量最多，达到了18083次，其中单篇最高引用频次达到821次，排在第二位的论文也被引用了555次，第三至五位论文引用频次分别为141次、127次、106次，均超过100次，说明2010年论文总体质量较高，影响力较大。从图2中看出，2009-2013年文献数量呈现逐年上升的态势，被引用文献数量在2011年达到最高点，总引用频次在2010年为最高值。

2结论