军校理工类专业开设材料基础类课程的必要性探究

张鉴炜+鞠苏+堵永国+邢素丽+江大志

摘要：材料学科是目前发展非常迅猛的一门学科，而材料基础类知识的普及对于推动军校各学科发展和培养高素质军事人才具有重要意义。基于此，笔者对国内外几所高校理工类专业材料相关课程设置情况进行了调研，并结合军校特点，讨论分析了在军校理工类专业开设材料基础类课程的必要性。笔者认为，综合考虑军校人才培养目标以及“实战”需求，材料基础类知识有必要成为军校理工类专业学员掌握的基本知识之一，开设相关课程具有很大的必要性。

关键词：军事院校；理工类专业；材料学科；课程设置

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0136-03

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，材料技术的发展也与国民经济、国防科技等的发展密切相关。近年来，随着科技不断发展，材料学科发展异常迅猛，其重要性和必要性也不断得到新的认识。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，材料技术的发展也与国民经济、国防科技等的发展密切相关。近年来，随着科技不断发展，材料学科发展异常迅猛，其重要性和必要性也不断得到新的认识。

以我校为代表的国内多所军事院校，如装甲兵工程学院、海军工程大学等均开设了材料专业，我校材料学科则源于哈尔滨军事工程学院时期的金工金相和化学专业，迄今已有六十余年发展历史，在这些年的发展中得到了长足发展。然而，尽管已发展多年，目前各军事院校对于材料学科的认识仍主要是将其作为一门独立的学科看待，未充分认识材料基础类知识对于其他学科发展和人才培养的推动意义。

一、材料基础类知识对于推动其他学科发展和人才培养的意义

首先，新材料技术的发展有助于推动各学科方向的发展。传统的材料类别较少，功能也较为单一。然而，随着科技发展，各类新型材料层出不穷，其功能也日趋多样化，如新型光电材料、纳米材料等，并已广泛应用于各领域，有力推动了相关领域学科的发展。以我校航天工程学科相关的技术发展为例：航天工程技术的发展是以高温材料以及高性能结构材料为依托的，航天器在飞行过程中面临严重的气动加热，因此对耐高温的防热材料具有迫切需求，而新型的陶瓷基防烧蚀材料可以满足相关热防护需求；航天器的减重对于其发射具有重要意义，航天器每减重1kg，运载火箭可减重几百千克，因而以高性能聚合物基复合材料、耐高温合金等为代表的先进轻质结构材料的发展对于航天技术的发展也至关重要。统计数据也表明，非材料专业的工程技术人员，在工作中与材料应用有关的部分可达六分之一。因此，对不同学科的本科生或研究生进行材料基础类知识的储备，对于其今后的学习、科研活动的开展具有重要指导意义[1，2]。

其次，材料基础类知识的普及对于培养适应当前形势下符合“贴近实战”要求的学员具有重要意义[3-5]。我军目前正逐渐向机械化和信息化方向发展，各式新型武器装备不断列装部队，而军校培养的学员大多将成为这些武器装备的使用者。对于这些武器装备的使用者而言，其开发、研制等过程并不是需要关注的主要问题，而装备的操作使用、维護保养、维修等才是其最需要关注和解决的实际问题。随着武器装备现代化程度的不断提高，各类新材料技术得以广泛应用，例如在战机、装甲车等装备上，高性能复合材料的使用比例逐渐提高，在火炮、枪支等武器上，新型合金材料也得以大量应用。装备中的材料问题早已不局限于钢铁等传统材料，如果装备使用者的知识水平还仅停留在高中教育所掌握的材料知识上，如何很好地维护保养以及维修装备将成为一大难题，而不恰当的处理方式不仅会降低武器装备效能，甚至会埋下安全隐患。从以上推动其他学科发展和培养“贴近实战”人才两方面可以看出，材料基础类知识的普及对于推动军事院校的各学科发展和培养高素质军事人才具有重要意义。

二、国内外高校材料基础类课程开设情况

我校在2002、2009和2012教学计划中开设了“新材料技术”（2009和2012教学计划中本科生课程改为“材料导论”，研究生课程仍为“新材料技术”）作为全校各专业的选修课，每年合计选课人数约300人，对材料基础类相关知识的普及做出了探索。开课以来，很多非材料学科学员选修该课程，对材料基础类知识表现出极大兴趣。但“新材料技术”课程为选修课，且在材料基础知识讲授方面未重点突出，与武器装备技术发展以及装备实际使用、维护等过程结合较弱，难以达到真正结合实战需要普及材料基础类知识的目的。因而，如何设置材料基础类知识相关课程成为亟待解决的问题。针对此，笔者所在单位开展了材料基础类课程设置情况的相关调研，主要调研了国内外几所著名院校不同专业材料基础类相关课程的设置情况。

（一）我校技术类非材料专业材料基础类课程设置分析

我校2012本科人才培养方案中，按照培养阶段将所有课程分为公共基础课程、学科基础课程和专业课程3个层次。公共基础课程主要分五大系列，包括政治理论系列、人文社会科学系列、自然科学与工程技术基础系列等。其中自然科学与工程技术基础系列课程主要包括“数学类”、“物理类”以及其他课程，如大学计算机基础、工程制图基础、工程制图基础实验、生物学基础、军事信息技术基础等。学科基础课程分大类基础系列和相关学科基础系列，主要包括：电工与电路基础（实验）、机械基础（实验）、工程力学（实验）、材料力学、电子技术基础、计算机程序设计A等，以及其他各专业相关基础课程。专业课程为各专业根据学科专业特点开设。国内多数院校对各专业均应具备的自然科学与工程技术基础课程传统上按非电、弱电及强电进行分类。对军校技术类学员知识架构进行分析可知，其中非电类基础课程包括：机械基础、工程力学、材料工程基础等；弱电类基础课程包括：模拟电路和数字电路、计算机硬件与软件等；强电类基础课程包括：电工与电路基础等[6，7]。

学习非电类基础课程的主要目的是使学员学习、掌握或了解各类武器装备的结构设计原理与方法、零部件设计、制造原理及方法、零部件材料的选用及处理原理和方法等基础知识。机械工程基础、工程力学、材料工程基础等课程之间互为知识支撑，相互关联，缺一不可。从逻辑上简单分析，武器装备设计和制造的路径亦为：按武器装备的功能要求设计结构，选择合适的材料以满足各零部件的性能要求，用合适的制造工艺将材料加工成设计形状尺寸的构件并装配成整体结构。因此，上述课程体系之间形成一个完整的知识链[8，9]。endprint

我校各学院中，除材料相关专业外，航天科学与工程学院的航天工程相关的飞行器系统与工程专业、空间工程专业和导弹工程专业开设了材料力学（实验）课程，理学院的化学专业开设了机械基础（实验）课程，机电工程与自动化学院的测控技术与仪器专业开设了工程力学、机械基础（实验）课程，机械工程及其自动化专业开设了理论力学基础、材料力学课程，仿真工程专业开设了理论力学基础课程，导航工程专业和自动化专业开设了理论力学基础和机械基础（选修）课程，指挥军官基础教育学院的土木工程专业开设了理论力学、材料力学（实验）和土木工程材料等课程。上述课程除土木工程开设的土木工程材料课程外，材料力学、机械基础和理论力学等课程均属于非电类基础课程，是非电类工科学生需要掌握的专业知识。然而，从我校相关各学科实际课程设置来看，一是未充分考虑到材料学科的基础性，由于课时限制，我校相当多专业已在培养方案中逐渐删减了与各专业不直接相关的材料类课程，偏重各专业直接相关的专业课程；二是未考虑到材料学科的发展性，近年来，材料学科发展迅猛，材料学科的基础性凸显的同时，对其他学科发展的牵引性也愈发重要，但各专业课程设置中均未加以认真考虑材料学科对于各理工科专业发展的重要意义以及材料学科对于“贴近实战”的重要意义。上述原因造成我校各工科专业、甚至传统的非电类工程学科逐渐取消了材料工程相关课程的设置。

（二）国内几所著名地方高校非材料专业材料类课程设置分析

国内高校中，笔者主要调研了清华大学、南京大学和中南大学这三所各具特色的著名高校的理工类专业中与材料基础相关课程的设置情况。调研不包含材料学院以及与材料直接相关的专业，如材料科学与工程、高分子材料与工程等。调研主要涉及清华大学7个工科学院和3个工科独立系的27个专业、南京大学13个理工科学院和1个工科独立系的32个专业、中南大学16个理工科学院的42个专业。

调研结果显示，清华大学27个专业中共开设材料相关课程16门，开设材料相关课程的专业共12个，占调研专业总数的44.4%，其中专业基础和专业必修类课程共5门，涉及专业共6个，占调研专业总数的22.2%；南京大学所调研32个专业中共开设材料相关课程13门，开设材料相关课程的专业共6个，占调研专业总数的18.75%，其中专业核心必修类课程共3门，涉及专业共2个，占调研专业总数的6.25%；中南大学所调研42个专业中共开设材料相关课程23门，开设材料相关课程的专业共15个，占调研专业总数的35.71%，其中专业核心必修类课程共3门，涉及专业共3个，占调研专业总数的7.14%。从调研结果中可以看出，以工科专业为主的清华大学及中南大学开设材料相关课程的专业比例较高，分别达到44.44%和35.71%，而以理科专业为主的南京大学开设材料相关课程的专业比例较低，仅为18.75%。

并且，进一步分析还可以看到，对应于各主要军事院校的相关专业，如航天工程、机电工程、电子科学与工程、光电科学与工程、土木工程等，各国内著名高校的相近专业中（清华大学的工程物理、工程力学、航空航天工程、化学工程与工业生物工程、车辆工程、机械工程、工程管理、土木工程、微电子科学与工程专业，南京大学的物理学、应用物理学、化学、应用化学专业，中南大学的机械设计制造及其自动化、车辆工程、土木工程、工程管理、工程力学、生物工程、生物技术等专业）均开设有材料类相关课程。

（三）国外著名高校非材料专业材料类课程设置分析

笔者主要调研了曼彻斯特大学（英国）和伦敦大学学院（英国）这两所国外著名高校的理工类专业中与材料基础相关课程的设置情况。调研不包含材料学院以及与材料直接相关的专业，主要涉及曼彻斯特大学工程与物理科学学部下属8个学院的7个专业、伦敦大学学院工程学院下属的与本校专业相近的7个系。

调研结果显示，曼彻斯特大学工程与物理科学学部下属8个学院的7个专业中除计算科学专业外，均开设材料相关课程，共9门；伦敦大学学院工程学院下属的与本校专业相近的7个系中的力学工程系、化学工程系、物理和宇航系開设材料相关课程4门。从调研结果中可以看出，曼彻斯特大学工程与物理科学学部7个工科专业中85.71%开设了材料相关课程，伦敦大学学院工程学院7个工科系中开设材料课程的比例占42.86%。

并且，进一步分析调研结果还可以看到，对应于各主要军事院校的相关专业，国外著名高校的相近院系或专业中（曼彻斯特大学的宇航工程、机械工程、土木工程、电气与电子工程、化学工程专业，伦敦大学学院的力学工程系、化学工程系、物理和宇航系等专业或院系）均开设有材料类相关课程。

从调研结果中还可以看出，与国内高校相比，国外高校更加注重工科专业中材料基础类课程的设置，曼彻斯特大学的宇航工程、机械工程和化学工程专业均开设材料基础课程（Materials 1、Materials 2、Materials Science），伦敦大学学院的力学工程系、物理和宇航系也开设材料基础课程（Fundamentals of Materials、Materials and Nanomaterials）等。

三、小结

综合我校及几所国内外地方高校的理工科专业材料相关课程设置情况的调研结果分析，以工科专业为主的高校大多设置有材料类相关课程，但国内高校以与专业密切相关的专业材料类课程为主，国外高校更加注重材料基础类知识的传授。同时，对应于各主要军事院校的相关专业，国内外各地方高校相对应专业也大多设置有材料类相关课程，对于军事院校材料基础类课程的设置具有重要借鉴意义。

同时，结合军事院校教育特点，人才培养中不管是以继续学习深造，或跨专业深造，或分配工作为目的，均需始终围绕“贴近实战”的目标，而对学员而言与实战最接近的则是武器装备的研制、使用、维护和维修等[10]。在武器装备的研制、使用、维护和维修等过程中，必然直接而广泛地牵涉到材料类基础知识；另外，对于“实战”中需要解决的各类武器装备的日常维护、维修保障等等均涉及到材料工程相关的如材料焊接、胶粘、防锈、防腐蚀等知识。因此，综合分析，对于军校理工类专业的学员而言，材料基础类知识有必要成为其必需掌握的基本知识、技能之一，开设相关课程具有很大的必要性。endprint

參考文献：

[1]贾红辉，张智宇，李修建，等.优化和完善交叉学科专业知识结构 积极创造条件培养研究生的创造力[J].高等教育研究学报，2009，（32）：31.

[2]朱亚宗，侯俊霞，杨柳群.大跨度交叉创新：研究生教育改革的重要路标[J].高等教育研究学报，2016，39（1）：5.

[3]罗翔，黄荣富.浅谈新形势下的军校教育改革[J].现代教育，2014，（18）：79.

[4]周荣华.推进院校教育实战化的三个维度[J].军队政工理论研究，2014，15（2）：117-119.

[5]杨振，王原，陈磊.按照“晓于实战”要求打造教员队伍方阵[J].政工导刊，2015，（1）：40.

[6]李辉，韩东，许葆华等.军队高校专业基础类课程教学改革的研究与实践[J].教育教学论坛，2016，（8）：157-158.

[7]甄志国，刘军.对军事基础课程构建实战化教学内容体系的思考[J].军事体育学报，2014，33（3）：123-125.

[8]王静，王素梅，宋春梅，等.《材料科学基础》教学改革，全面提高学生素质[J].铸造设备与工艺，2010，2：49-54.

[9]方峰，吴锵.“材料科学基础”课程哲学概念的提炼及其教学意义[J].文教资料，2010，（10）：204-205.

[10]李是良，苑洪亮，易俊理.面向实战化军事基础教学训练的科研工作思考[J].教育观察，2015，4（27）：97-99.

Abstract：Material science is a discipline development is very rapid，and the material basis of universal knowledge is of great significance to promote the development of the various disciplines and the cultivation of high-quality military talents. Based on this，the author of several domestic and foreign universities of science and engineering specialty materials related courses for the investigation，combined with the characteristics of military academy，discussed in the Academy of science and technology necessary to offer the basic courses of professional materials. The author believes that considering the military talents and practical needs，material based knowledge need to be in the school of science and engineering is one of the basic professional knowledge of students，It is necessary to set up relevant courses.

Key words：Military Academy；science and engineering major；material science；curriculumendprint