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[摘要]新工科和工程認證背景下地方高校人才培養模式面臨改革需求,在我國新材料產業布局形勢下,應用型人才的培養顯得尤為重要。本文結合湖南科技大學材料化學專業的實際情況,從打造合理的專業定位,改進人才培養方案,拓寬專業內涵培養創新能力等方面闡述了地方高校應用型人才培養的改革方法與措施。
[關鍵詞]材料化學專業;地方本科院校;人才培養;改革與探索
伴隨新一輪技術革命和產業變革的興起,在我國新經濟時代對創新性復合人才需求和“中國制造2025”國家策略的驅動下,教育部推動了新工科建設,先后達成復旦共識、天大行動和北京指南,探索了新工科內涵、發展思路和建設途徑,開拓了工程教育改革新路徑[1]。在新工科建設背景下,地方本科高校面臨人才培養模式的變革,以適應新工科發展的高等工程教育理念,對傳統工科專業進行升級和改造,從而培養具有創新創業意識、跨界整合能力的應用型人才,獲得競爭優勢。材料化學專業是材料科學的分支專業之一,該專業的畢業生授予學位門類有工學和理學,雖然我國大部分高校都開設了材料化學專業,但由于材料專業本身的材料學和化學交叉的學科性質,以及材料本身的多樣性,使不同高校的培養模式和課程體系有一定的差異。隨著新材料產業布局調整,我國制定了《新材料產業發展指南》,明確了我國新材料產業發展的基本原則、主要目標、發展方向和重點任務,新材料的發展也由原材料,基礎化工原料逐步過渡到新興材料、半導體材料、新能源材料[2]。我校的材料化學專業創建于2002年,原屬化學化工學院材化系,材化系原來有兩個專業,無機非金屬材料工程和材料化學專業,材料化學專業創建之初的專業定位是高分子材料的應用與加工,所有專任教師都具有高分子專業背景。由專業定位確定的課程體系專業課程也主要是高分子合成與加工的理論課程和實踐課程。我校所在的湖南省湘潭市,屬于“資源節約型和環境友好型”社會建設綜合配套長株潭城市群改革試驗區,一直獲得國家資金和政策的高度關注[3]。以生物醫藥、新材料、風電裝備、太陽能光伏等為代表的“兩型產業”得到長足發展,自主創新能力不斷增強,促進了經濟發展方式的快速轉變。然而我校的培養人才方式多年無變化,沒有順應產業和時代的發展,學生本科學習中獲得的專業能力與社會需求存在脫節。為順應材料領域對應用型人才要求,本文結合我校材料化學專業的實際情況,闡述了地方高校應用型人才培養的改革方法與措施。
1服務區域經濟,改造專業定位和優化專業結構
我校位于湘潭市九華區,毗鄰九華工業園區。在國務院《關于推進國家級經濟技術開發區創新提升打造改革開放新高地的意見》的指導方針下,位于九華的湘潭國家級經濟技術開發區取得了長足的發展,形成了以汽車及零部件制造、電子信息、先進裝備制造為主導的產業布局[3]。湘潭經開區擁有世界五百強、國際行業領軍企業在內的國際領先企業20家、國內領先企業28家、知名配套企業21家。園區重要的龍頭企業如桑頓新能源主要產品是車用動力電池材料,先后開發出高鎳多元材料,鎳鈷鋁酸鋰正極材料新能源汽車軟包動力電池裝機量全國第三,電芯產能已達到9GWh,位居國內前五[4]。藍思科技以科技創新為先導、先進制造為基礎,產品類型覆蓋觸控防護面板、藍寶石和陶瓷新材料、觸控模組、生物識別等方面,應用領域涉及消費電子產品、智能穿戴、智能家居、智能汽車等。這些高科技企業的進駐,為我校實踐教學提供了很好的范本,促進了更多校企合作。在第十九次兩院院士大會上指出,創新驅動實質是人才驅動,人才是創新的第一資源[5]。因此為了更好服務區域經濟,在2019年培養方案的修訂中,我校的材料化學專業調整專業定位為“為區域經濟發展提供智力支持和人才保障,在復合材料及新能源材料的制備、加工成型、結構與性能、應用等領域從事新材料開發、技術改造工藝和設備設計、生產過程控制與管理及經營管理的應用型技術人才”。為了順應專業定位的調整,進行了課程體系的優化和改革,加強師資隊伍建設,2016年以來,新引入6名海內外優秀人才,充實專任教師隊伍,經過調整后,教師的學術水平和專業背景和材料化學專業的專業定位有了很好的契合度,總體結構合理,教學水平和學術造詣有顯著提高。原有材料化學專業主要以高分子科學與工程類課程為主,和教育部高分子科學與工程專業相重疊,已不適合本專業教師的學緣結構。因此,根據地區經濟發展的特點,我校材料化學專業重新進行規劃和調整,明確了兩個專業方向:高分子材料和新能源材料,并圍繞這兩個方向設置與區域經濟產業發展、產業升級、技術進度等產業結構改革和發展相銜接的專業課程體系,實施教學方法改革。
2修訂專業培養方案,改革人才培養模式
2.1強化課程整體設計,兼顧個性和共性要求
材料化學培養方案課程是由公共基礎課程、學科基礎課程、專業課程和通識教育課程構成的課程體系,課程建設的原則是注重知識的深度和廣度,促進學科交叉融合,提高學生綜合素質。專業基礎課程方面,根據材料科學體系設置了原理、制備與加工、組織結構分析、性能測試與分析模塊化課程,結合材料化學專業的工科應用背景,科學配置如材料工程基礎、工程制圖、材料加工工廠設計等理論課程,強化課程之間的有機聯系,并注重理論與實踐緊密結合,合理安排課程設計、生產見習等實踐環節,打好專業基礎。根據學校所處地區的產業優勢,結合材料化學專業特點,開設專業方向課程,在科學研究和材料應用領域展示一定的前沿性和創新性,體現專業特色。在專業選修課程中,課程門數從7門增加至12門,構建更具彈性和個性的課程體系,其中材料化學專業共性選修課程包括:計算機在材料科學中的應用,納米材料科學與技術,材料腐蝕與防護,模具設計與制造,功能材料,復合材料,化工儀表與自動化。高分子材料方向選修課程有高分子共混與改性、涂料與粘結劑、高分子材料循環利用、高分子材料研究方法、高分子材料加工設備,新能源材料方向選修課程有新能源材料設計與制備,光化學原理及其應用,儲能材料與技術,太陽能電池材料,光催化材料。
2.2以新工科建設為導向構建實踐教學體系
理論和實踐課程在課程體系中都占據重要地位,在新工科建設,高等教育發展轉型的背景下,實踐課程建設也必須與時俱進,以培養學生的工程實踐能力為核心[6]。同時還需改革人才培養模式,加強校企合作,協同育人,產教融合,創造學生工程實踐環境,從以教師為中心的注入式教學模式轉向以問題為中心的項目引導式教學,圍繞工程實際問題,強化工程實踐,培養工程實踐能力。
3推動學科交叉融合,拓寬專業口徑,重視培養大學生創新能力
3.1培養創新技能和創新素質
創新型工程技術人才是建設創新型工業強國的實施者,如何提高材料化學專業培養質量,滿足創新型人才需要,是深化人才培養模式改革的目標。創新型工程人才的特征是具有廣泛的多學科交叉融合的知識體系,具有全面綜合素質和開放視角,富有開拓精神,有良好的發散思維和創新能力[7]。材料化學專業在不同高校中的專業定位差異較大,作為地方高校,我們可結合我校所處地域材料產業發展的特點,圍繞高分子功能材料和新能源材料進行創新能力訓練。創新能力主要體現在技能和素質兩個方面,技能的培養,需要教師在教學中引入本專業發展的新內容和方向,幫助學生充分意識到技術領域的發展趨勢,引導學生展開跨學科融合的理論和實踐探索,突破思維定勢,將技能拓展和實踐實訓貫穿于傳授知識過程中,促進知識體系和觀念更新。創新素質是實現創新的重要因素,主要體現在人的意志和情商,以及團隊協作精神。在培養過程中,學生參與科研活動是培養創新能力的重要途徑。教師可吸收有潛質的學生參與自身的科研項目,組建教師指導的大學生創新團隊,積極參與各項創新創業相關比賽,在項目申報,參評和路演的實踐活動中不斷提高創新能力。同時,基于服務區域經濟的辦學地位,將企業技術需求與大學生創新實踐相互融合,如我們創辦了“材苑講壇”,引聘企業導師來開設講座,培養學生技術鉆研興趣,確立研究方向。結合企業產品研發特點,組建了以海洋防腐防污復合涂料和廢錳礦渣綜合利用生產鋰動力電池用原料四氧化三錳為研究方向的大學生科研創新團隊,取得了一系列成果。
3.2重視大學生科技創新團隊的持續創新能力
大學生科技創新團隊的持續創新能力是培養大學生創新能力的重要支撐[8]。目前大學生科創團隊存在的共同問題是可持續發展動力不足。如團隊成員知識層次、年級層次不合理,成員之間溝通協作不夠,缺乏良好激勵機制,沒有形成認同的團隊文化等都有可能導致大學生科研興趣下降,團隊流于形式,逐漸解體。因此,對于大學生的科研實踐活動,一定要加強引導,明確責任,加強團隊凝聚力和團隊管理。同時,幫助確立合理可行的目標,循序漸進,鼓勵大學生面對困難不放棄,轉換思路,另辟蹊徑。
4重實踐,強能力,推動應用型人才培養質量考核改革
目前高校人才培養的考核方式主要通過理論課筆試和實踐課程的設計說明書、實驗報告、學期論文等方式進行,考試內容不注重實用性、理論和實踐的統一性,以記憶性理論知識和推導題為主,學生答題主要考核是否與老師制定的固定答案是否一致,容易限制學生知識視野,難以評價學生的綜合素質和創新能力。培養應用型人才的考核方式應該建立更為多元和開放的考核評價體系[9]。對于理論性課程考試,不僅考查學生對于理論知識的掌握,還應客觀評價學生綜合知識運用能力,創新能力和解決問題能力,因此應當拓寬課程內涵,進一步完善考核標準,科學設置開放性題型和答案,鼓勵學生觀念創新。增大平時考核比例,設立動態的過程考核指標,考查學生獲取知識時的主觀能動性和創造性。對于實踐環節的考核,應根據過程安排進行多次考核,可采取多種方式,如小組討論,案例分析,方案設計,實踐報告等全方位考查實踐成果、實踐中個人參與度等。此外,引入考核機制鼓勵學生參與科研實踐活動,組建創新團隊,加強校企協作,塑造大學生意志和品質,助力提升大學生的創新能力。對于創新活動優秀成果,從學分、獎學金和優秀學生考評方面適當傾斜,以激發學生參與創新活動的熱情。
5結語
高校應當轉換觀念,更新教育理念,改變“強理論,輕實踐”的專業建設思路,將知識傳授與技能培養結合,以應用型人才培養為目標開展課程建設和教學改革,把培養學生具備扎實的專業知識基礎、良好的知識運用轉化能力和工程實踐能力作為教學核心,強化工程實踐,加強校企合作,根據地方產業發展特點,改進原有人才培養方式,同時鼓勵學生積極探索學科前沿,開展跨學科交叉融合的理論和實踐探索,培養創新能力。在此基礎上進行應用型人才培養質量考核改革,建立更為多元和開放的考核評價體系。應用型人才培養是一項系統工程,需要我們轉換辦學思路,主動對接地方社會發展和經濟產業布局,調整優化專業培養方案,培養出符合地方經濟和產業發展需要的工程人才。
作者:陳麗娟 歐寶立 廖博 田俐 郭艷 王琳艷 向育君 單位:湖南科技大學