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[摘要]新工科和工程认证背景下地方高校人才培养模式面临改革需求,在我国新材料产业布局形势下,应用型人才的培养显得尤为重要。本文结合湖南科技大学材料化学专业的实际情况,从打造合理的专业定位,改进人才培养方案,拓宽专业内涵培养创新能力等方面阐述了地方高校应用型人才培养的改革方法与措施。
[关键词]材料化学专业;地方本科院校;人才培养;改革与探索
伴随新一轮技术革命和产业变革的兴起,在我国新经济时代对创新性复合人才需求和“中国制造2025”国家策略的驱动下,教育部推动了新工科建设,先后达成复旦共识、天大行动和北京指南,探索了新工科内涵、发展思路和建设途径,开拓了工程教育改革新路径[1]。在新工科建设背景下,地方本科高校面临人才培养模式的变革,以适应新工科发展的高等工程教育理念,对传统工科专业进行升级和改造,从而培养具有创新创业意识、跨界整合能力的应用型人才,获得竞争优势。材料化学专业是材料科学的分支专业之一,该专业的毕业生授予学位门类有工学和理学,虽然我国大部分高校都开设了材料化学专业,但由于材料专业本身的材料学和化学交叉的学科性质,以及材料本身的多样性,使不同高校的培养模式和课程体系有一定的差异。随着新材料产业布局调整,我国制定了《新材料产业发展指南》,明确了我国新材料产业发展的基本原则、主要目标、发展方向和重点任务,新材料的发展也由原材料,基础化工原料逐步过渡到新兴材料、半导体材料、新能源材料[2]。我校的材料化学专业创建于2002年,原属化学化工学院材化系,材化系原来有两个专业,无机非金属材料工程和材料化学专业,材料化学专业创建之初的专业定位是高分子材料的应用与加工,所有专任教师都具有高分子专业背景。由专业定位确定的课程体系专业课程也主要是高分子合成与加工的理论课程和实践课程。我校所在的湖南省湘潭市,属于“资源节约型和环境友好型”社会建设综合配套长株潭城市群改革试验区,一直获得国家资金和政策的高度关注[3]。以生物医药、新材料、风电装备、太阳能光伏等为代表的“两型产业”得到长足发展,自主创新能力不断增强,促进了经济发展方式的快速转变。然而我校的培养人才方式多年无变化,没有顺应产业和时代的发展,学生本科学习中获得的专业能力与社会需求存在脱节。为顺应材料领域对应用型人才要求,本文结合我校材料化学专业的实际情况,阐述了地方高校应用型人才培养的改革方法与措施。
1服务区域经济,改造专业定位和优化专业结构
我校位于湘潭市九华区,毗邻九华工业园区。在国务院《关于推进国家级经济技术开发区创新提升打造改革开放新高地的意见》的指导方针下,位于九华的湘潭国家级经济技术开发区取得了长足的发展,形成了以汽车及零部件制造、电子信息、先进装备制造为主导的产业布局[3]。湘潭经开区拥有世界五百强、国际行业领军企业在内的国际领先企业20家、国内领先企业28家、知名配套企业21家。园区重要的龙头企业如桑顿新能源主要产品是车用动力电池材料,先后开发出高镍多元材料,镍钴铝酸锂正极材料新能源汽车软包动力电池装机量全国第三,电芯产能已达到9GWh,位居国内前五[4]。蓝思科技以科技创新为先导、先进制造为基础,产品类型覆盖触控防护面板、蓝宝石和陶瓷新材料、触控模组、生物识别等方面,应用领域涉及消费电子产品、智能穿戴、智能家居、智能汽车等。这些高科技企业的进驻,为我校实践教学提供了很好的范本,促进了更多校企合作。在第十九次两院院士大会上指出,创新驱动实质是人才驱动,人才是创新的第一资源[5]。因此为了更好服务区域经济,在2019年培养方案的修订中,我校的材料化学专业调整专业定位为“为区域经济发展提供智力支持和人才保障,在复合材料及新能源材料的制备、加工成型、结构与性能、应用等领域从事新材料开发、技术改造工艺和设备设计、生产过程控制与管理及经营管理的应用型技术人才”。为了顺应专业定位的调整,进行了课程体系的优化和改革,加强师资队伍建设,2016年以来,新引入6名海内外优秀人才,充实专任教师队伍,经过调整后,教师的学术水平和专业背景和材料化学专业的专业定位有了很好的契合度,总体结构合理,教学水平和学术造诣有显著提高。原有材料化学专业主要以高分子科学与工程类课程为主,和教育部高分子科学与工程专业相重叠,已不适合本专业教师的学缘结构。因此,根据地区经济发展的特点,我校材料化学专业重新进行规划和调整,明确了两个专业方向:高分子材料和新能源材料,并围绕这两个方向设置与区域经济产业发展、产业升级、技术进度等产业结构改革和发展相衔接的专业课程体系,实施教学方法改革。
2修订专业培养方案,改革人才培养模式
2.1强化课程整体设计,兼顾个性和共性要求
材料化学培养方案课程是由公共基础课程、学科基础课程、专业课程和通识教育课程构成的课程体系,课程建设的原则是注重知识的深度和广度,促进学科交叉融合,提高学生综合素质。专业基础课程方面,根据材料科学体系设置了原理、制备与加工、组织结构分析、性能测试与分析模块化课程,结合材料化学专业的工科应用背景,科学配置如材料工程基础、工程制图、材料加工工厂设计等理论课程,强化课程之间的有机联系,并注重理论与实践紧密结合,合理安排课程设计、生产见习等实践环节,打好专业基础。根据学校所处地区的产业优势,结合材料化学专业特点,开设专业方向课程,在科学研究和材料应用领域展示一定的前沿性和创新性,体现专业特色。在专业选修课程中,课程门数从7门增加至12门,构建更具弹性和个性的课程体系,其中材料化学专业共性选修课程包括:计算机在材料科学中的应用,纳米材料科学与技术,材料腐蚀与防护,模具设计与制造,功能材料,复合材料,化工仪表与自动化。高分子材料方向选修课程有高分子共混与改性、涂料与粘结剂、高分子材料循环利用、高分子材料研究方法、高分子材料加工设备,新能源材料方向选修课程有新能源材料设计与制备,光化学原理及其应用,储能材料与技术,太阳能电池材料,光催化材料。
2.2以新工科建设为导向构建实践教学体系
理论和实践课程在课程体系中都占据重要地位,在新工科建设,高等教育发展转型的背景下,实践课程建设也必须与时俱进,以培养学生的工程实践能力为核心[6]。同时还需改革人才培养模式,加强校企合作,协同育人,产教融合,创造学生工程实践环境,从以教师为中心的注入式教学模式转向以问题为中心的项目引导式教学,围绕工程实际问题,强化工程实践,培养工程实践能力。
3推动学科交叉融合,拓宽专业口径,重视培养大学生创新能力
3.1培养创新技能和创新素质
创新型工程技术人才是建设创新型工业强国的实施者,如何提高材料化学专业培养质量,满足创新型人才需要,是深化人才培养模式改革的目标。创新型工程人才的特征是具有广泛的多学科交叉融合的知识体系,具有全面综合素质和开放视角,富有开拓精神,有良好的发散思维和创新能力[7]。材料化学专业在不同高校中的专业定位差异较大,作为地方高校,我们可结合我校所处地域材料产业发展的特点,围绕高分子功能材料和新能源材料进行创新能力训练。创新能力主要体现在技能和素质两个方面,技能的培养,需要教师在教学中引入本专业发展的新内容和方向,帮助学生充分意识到技术领域的发展趋势,引导学生展开跨学科融合的理论和实践探索,突破思维定势,将技能拓展和实践实训贯穿于传授知识过程中,促进知识体系和观念更新。创新素质是实现创新的重要因素,主要体现在人的意志和情商,以及团队协作精神。在培养过程中,学生参与科研活动是培养创新能力的重要途径。教师可吸收有潜质的学生参与自身的科研项目,组建教师指导的大学生创新团队,积极参与各项创新创业相关比赛,在项目申报,参评和路演的实践活动中不断提高创新能力。同时,基于服务区域经济的办学地位,将企业技术需求与大学生创新实践相互融合,如我们创办了“材苑讲坛”,引聘企业导师来开设讲座,培养学生技术钻研兴趣,确立研究方向。结合企业产品研发特点,组建了以海洋防腐防污复合涂料和废锰矿渣综合利用生产锂动力电池用原料四氧化三锰为研究方向的大学生科研创新团队,取得了一系列成果。
3.2重视大学生科技创新团队的持续创新能力
大学生科技创新团队的持续创新能力是培养大学生创新能力的重要支撑[8]。目前大学生科创团队存在的共同问题是可持续发展动力不足。如团队成员知识层次、年级层次不合理,成员之间沟通协作不够,缺乏良好激励机制,没有形成认同的团队文化等都有可能导致大学生科研兴趣下降,团队流于形式,逐渐解体。因此,对于大学生的科研实践活动,一定要加强引导,明确责任,加强团队凝聚力和团队管理。同时,帮助确立合理可行的目标,循序渐进,鼓励大学生面对困难不放弃,转换思路,另辟蹊径。
4重实践,强能力,推动应用型人才培养质量考核改革
目前高校人才培养的考核方式主要通过理论课笔试和实践课程的设计说明书、实验报告、学期论文等方式进行,考试内容不注重实用性、理论和实践的统一性,以记忆性理论知识和推导题为主,学生答题主要考核是否与老师制定的固定答案是否一致,容易限制学生知识视野,难以评价学生的综合素质和创新能力。培养应用型人才的考核方式应该建立更为多元和开放的考核评价体系[9]。对于理论性课程考试,不仅考查学生对于理论知识的掌握,还应客观评价学生综合知识运用能力,创新能力和解决问题能力,因此应当拓宽课程内涵,进一步完善考核标准,科学设置开放性题型和答案,鼓励学生观念创新。增大平时考核比例,设立动态的过程考核指标,考查学生获取知识时的主观能动性和创造性。对于实践环节的考核,应根据过程安排进行多次考核,可采取多种方式,如小组讨论,案例分析,方案设计,实践报告等全方位考查实践成果、实践中个人参与度等。此外,引入考核机制鼓励学生参与科研实践活动,组建创新团队,加强校企协作,塑造大学生意志和品质,助力提升大学生的创新能力。对于创新活动优秀成果,从学分、奖学金和优秀学生考评方面适当倾斜,以激发学生参与创新活动的热情。
5结语
高校应当转换观念,更新教育理念,改变“强理论,轻实践”的专业建设思路,将知识传授与技能培养结合,以应用型人才培养为目标开展课程建设和教学改革,把培养学生具备扎实的专业知识基础、良好的知识运用转化能力和工程实践能力作为教学核心,强化工程实践,加强校企合作,根据地方产业发展特点,改进原有人才培养方式,同时鼓励学生积极探索学科前沿,开展跨学科交叉融合的理论和实践探索,培养创新能力。在此基础上进行应用型人才培养质量考核改革,建立更为多元和开放的考核评价体系。应用型人才培养是一项系统工程,需要我们转换办学思路,主动对接地方社会发展和经济产业布局,调整优化专业培养方案,培养出符合地方经济和产业发展需要的工程人才。
作者:陈丽娟 欧宝立 廖博 田俐 郭艳 王琳艳 向育君 单位:湖南科技大学