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民族地方院校材料工科类专业人才培养模式改革的探讨

2023-01-03向延鸿李剑刘志雄邓科吉首大学物理与机电工程学院湖南吉首416000

化工管理 2022年22期
关键词:工科民族材料

向延鸿,李剑,刘志雄,邓科(吉首大学 物理与机电工程学院,湖南 吉首 416000)

0 引言

民族区域地方高校受限于地理位置、交通条件以及工业、经济发展等因素的制约,在师资力量、试验设备以及办学理念等方面较为薄弱和滞后,传统的本科专业通常集中在民族学、文学、历史学等社会人文学科,对材料、化工、机械等工科专业的人才培养和定位较为模糊。在制造业飞速发展和国家政策的有力推动下,民族区域地方高校也大力筹备和申办工科类本科专业,以满足区域经济发展和社会工业发展的需要[1-4]。然而,民族地方高校因受经费匮乏、区域工业发展落后、优秀人才稀缺等因素制约,工科专业存在师资薄弱、实验条件落后以及专业定位和人才培养模式模糊的短板和困局[5-7]。

地方院校的根在“地方”,只有把根深深地扎入地方的土壤之中,才能充分吸取地方的养料,强健自己的体魄。本土是地方院校的天然”绿海”和“世袭领地”,不可坐失,不可不重新审视并充分发掘利用,以逐渐培育自己的办学特色,凝练核心竞争力,即要顶天须先立地。吉首大学地处中西部武陵山片区,地理位置较为偏僻,区域工业经济发展滞后,近年为满足区域经济发展需求和综合办学要求,大力发展材料、化工、机械、土木等工科专业。本文以吉首大学材料科学与工程专业为例,结合学校专业特色、片区经济发展以及区域工业需求,从课堂理论教学、专业实践教学以及专业人才培养模式等方面展开讨论,聚焦民族地区高校材料工科类专业的发展建设和人才培养的定位思考。

1 民族地区特色的课堂教学体系构建

1.1 课程体系关联区域发展

课程是人才培养模式的核心要素。课程来自于学科,学科通过课程影响专业。大学教师最无可替代之处在于:从前沿性的学科知识中选择“最有价值”的知识纳入课程,再把这些课程知识有效地传授给学生。课程的规划和设计能力是大学教师乃至一所大学的核心竞争力。民族地区区域特色比较明显,经济和工业发展对人才的需求较发达地区略有差异,在培养方案和课程体系制定中要充分考虑学校和区域特色,立足于服务民族地区经济和工业的发展,坚持因地利导的特色化办学之路[1,8]。

武陵山片区蕴含丰富的锰、锌、钒等矿产资源,但是整体经济发展和工业技术较为落后,对专业人才极其渴望。秉承人才培养服务于地方经济的理念,融合武陵山片区丰富的矿产资源,材料专业在培养模式制定和课程体系改革中有效融入了地方工业特色,开设新能源材料与器件、冶金物理化学、材料加工新技术、电子材料、能源材料的制备与性能分析、高分子材料等具备本地工业特色的专业课程。其中能源材料的制备与性能分析与新能源材料与器件课程重点围绕武陵山片区特有的矿产资源,如:锰、锌、钒,挖掘与锰、锌、钒相关的能源材料、功能材料与器件相关内容,开设相关专题。高分子材料课程围绕武陵山片区特有的杜仲植物资源,开设与杜仲植物资源相关的杜仲胶高分子材料相关专题。在材料科学基础实验、材料科学综合实验等实验课程中开设与本地资源相关的实验项目,比如锰、锌、钒、钼的检测方法,电解锰阳极泥的酸浸还原,与植物活性成分提取相关的减压蒸馏、萃取分离等。

1.2 民族地区高校专业教师队伍构建

教学团队建设是提高人才培养质量的重要保障。民族地区受限于地理偏僻,工业和经济落后,再加上地方院校经费匮乏、实验条件落后等,难以吸引高层次人才,导致师资力量较为薄弱,尤其是新增加的工科专业。地方高校必须通过内部挖潜、外部拓展等方式加强师资建设。

内部挖潜主要通过团队整合建设,最大限度集中力量开展专业和学科的教学与研究,逐步形成教学经验技能和个人素质梯度化教学团队,加强教师培养与培训,形成以老带新制度,促使大批青年教师迅速成长为专业骨干。外部拓展方面,民族地区地方高校应合理调整师资搭建思路,着力于工业需求和学术研究的综合,师资队伍构成可着眼于年轻博士、优秀硕士和企业高级工程师的搭配层次,扎根地区和高校,循序渐进。同时,民族地方高校应积极结合地方政府人才引进政策,改革人才引进模式和调控机制,以吸引更多优秀高层次专业人才的加入。优秀的师资队伍是专业发展和学生培养的保证,材料专业正努力通过制度建设、师德师风建设、培训等各种方式打造多元化教学、实践及科研型师资。鼓励教师和企业建立联合培养体系,加强年轻教师的工程实践和研发,拓新视野,积累经验,在课堂教学中可促进理论和实践的有效关联,从而培养有较高教学水平和实践能力的“双师双能型”教师。外聘企业经验丰富的高级工程师指导专业实践,加强青年骨干教师队伍建设,为材料工科类专业的人才培养提供师资保障。

2 民族地区特色的实践教学体系规划

2.1 高校和地区相结合的课程教学实践改革

课程教学实践体系通常包括课程设计、毕业设计、实习实践、大学生创新创业训练计划以及学科竞赛等,主要强化学生对材料专业知识的应用和创新,同时接轨材料制备和研发的企业工程应用。

实习实践环节中,目前困扰高等工程教育改革的一个重要因素就是实践能力的培养缺乏有效的支撑。校内实验实践模块需要建成整体优化、各环节有机结合的综合性、开放型教学实验体系,开设系列综合性、创新性实验。校外需要扎实抓好教师与行业、企业人才的双向交流,加强实践教学中心、平台的建设,从校内校外为学生的实践能力培养保驾护航。吉首大学材料科学专业在实践环节借助课程见习、工厂实习等机会,积累大量地方企业生产加工及研发制造的原始资料,构建具备武陵山区域特色的专业教学资源库,同时联合其他高校建立湖南省211计划锰锌钒工业技术协同创新中心项目,立足于区域矿产材料资源的开发和高效利用,为本校材料专业的发展以及区域工业人才的培养提供可靠的平台。

大学生创新创业训练计划是高校创新创业教育体系的重要组成部分,是推动创新创业教育与专业教育紧密结合,培养富有创新精神、勇于投身实践的创新创业人才的重要举措[9-11]。教育部等3部门在《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》中强调,要健全创新创业教育体系,深入实施大学生创新创业训练计划,努力使50%以上的工科专业学生在校期间参与一项训练项目或赛事活动[12]。本校材料专业的大创课题主要基于本地矿产资源的高值化利用,结合指导老师的研究方向,以区域工业与企业需求为导向,以增强学生的应用创新能力和行业经验的积累为目标,开展一系列创新训练活动。在机制体制方面,本校材料专业自大一入校就实

施了导师责任制,进行小班化、特色化、点对点指导。在实践平台保障方面,依托央财项目材料制备、材料性能检测等实验室平台,同时开放所有基础实验室和导师研究室,确保学生有足够的实验空间和机会,充分挖掘学生的科研创新能力。学科竞赛是国家近些年来大力提倡的创新实践活动,以竞赛为基础的专业实践能够直接输出实践成果,学校高度重视学生的竞赛能力培养,本专业教师已指导学生参加多项国家级/省级专业赛事,并在比赛作品中主动融入民族工业和区域特色,在挑战杯、互联网+等比赛中多有斩获。

2.2 构造民族区域特色的专业实验室

面向工程、服务社会,研究型和工程型相结合,是地方高校人才培养的主要目标。研究型和工程型人才的培养都离不开实践教学和实验设备,完善先进的实验室建设是工科人才培养的基础[13]。众多高校充分意识到实验室建设的重要性,在实验设备的系统性、完善性、先进性等方面不断更新和发展,在实验教学手段、模式和实验人才的储备上也不断创新和完善,以保证充分实现工科实验室综合性、设计性和创新性的统一[14-17]。民族地区高校工科实验室筹备建设面临困难较多,主要集中在两点:一是实验经费匮乏,难以保证实验设备的系统性和先进性;二是实验教学理念滞后,缺乏工科实验管理和教学经验。因此,民族地区高校工科实验室建设和管理要因地制宜,避开先天不足,充分利用区域特色优势来建设具备民族地区特色的材料工程实验室。吉首大学材料科学与工程实验室的筹备建设中,充分利用学校专业特色以及区域高校、企业优势,主要从两个个方面来应对困境:(1) 整合学校关联专业实验资源,实现资源共享优势互补。材料专业涉及知识研究面较广,实验资源与不同学科交叉较多,和化工、资源环境、机械以及土木等专业可以在不同程度上实现设备共享,实验共享提高了设备装置的利用效率,缓解了地方院校实验经费匮乏的困境,同时也加强了学科之间的交叉实践教学。(2) 整合区域高校和企业资源,发挥区域优势。高校之间的优势互补可弥补地方院校工科实验建设的不足,和当地企业实行实验室联合筹办体系,建设具有本地特色的矿物材料加工制备实验室,聘请企业高级工程师兼职指导,为片区企业发展培养专业领域人才。

2.3 搭建校外基地,发挥区域工业特点

产学研相结合,多途径、多模式化与企业建立持久的实践教学基地,是工科专业培养学生专业实践能力的有效途径[18]。民族地方高校在与沿海或者国家大型企业努力保持合作关系外,尤其要集中精力来保持人才培养和民族地区工业、企业的关联,努力为本地工业发展和企业成长输送更多专业人才。吉首大学地处武陵山片区吉首市,整个湘西区域中小型材料类企业较多,遴选周边经济效益稳定、具备较强设备实力和研发实力的企业作为长期合作对象,聘请其高级工程师作为专业校外指导老师,指导学生在当地各企业进行毕业实习,熟悉材料加工制备流程以及新材料研发方向,了解区域市场需求和矿物质、材料生产规模,学生可在公司实行轮岗、顶岗实践模式,可以更长时间跟随企业工程师们学习和实践,有助于当地企业留住更多专业技术人才。

3 民族地方高校材料专业人才培养模式定位

专业定位,是以学校办学定位为参照,结合社会需要、学校发展规划,为专业发展确定方向、目标、任务等而进行的一系列前瞻性战略构想和规划活动。民族地方高校除在人才培养目标上需找准自身的定位外,还应形成一定的特色。工科专业通常强调应用性和工业性,近年来材料专业越来越多的教学改革趋向于应用型和研究型教学的综合,这也符合社会对新材料、新技术高端研发人才需求的趋势[19]。如何实现应用型和研究型结合的培养模式,本专业教师在多年的探索和实践中,根据学校专业定位和民族区域发展特色,集中从两个方面来实现材料专业本科生工业性和学术性的综合培养。

一是以面向工业的工程实践培养。主要通过校内实验实践教学、竞赛实践教学以及校外的校企联合培养实践模式,加大学生动手实践与融入行业领域的机会。学校实验室定时向学生开放,鼓励学生以团队的形式独立或在老师的指导下完成一定的试验项目创新;通过学科竞赛磨练学生的专业技能和创新思维,材料专业很多学生参与了挑战杯、互联网+、金相技能大赛等,增加学生的技能熟练度和行业视野的拓展;湘西地区矿产资源丰富,材料加工研发的企业众多,加快校企合作、基地建设的脚步,有利于专业人才在区域的扎根和发展。

二是面向学术研究性的培养模式。以教师的科研项目和研究体系为基础,吸纳学生形成研究团队,形成本科生导师制。本科生导师制就是以项目、课题的形式要求专业教师负责对一定数量的本科生进行学习、研究及发展方面的指导。导师对学生的指导侧重于学生的学习方法、科研训练乃至职业生涯规划等方面。经过多年的发展材料专业老师有较稳定的研究方向及基础研究团队,囊括了新能源材料、锂电池、金属加工等研究方向,引导学生了解学术研究方法和学科发展前沿,熟悉掌握各种实验设备和专业软件的使用。以笔者从事的锂电池正极材料研究为例,学生研究团队从文献搜集、试验方案设计、样品配制-调试-加工制造-表征以及对试验结果的分析和反思等全程参与,并把研究成果转化成论文和专利,培养基本的学术素养和研究技能,实现学生向研究员的逐步转变。在学术研究比较滞后的民族地方高校,这种研究性实践教学模式对高端专业人才的培养值得借鉴。

4 结语

民族地区高校材料工科类专业的发展在教学条件、教学理念和人才培养机制方面都较为滞后,在专业定位和人才培养模式上要敢于创新,实现专业发展和社会需求接轨并带动地方工业发展,实现学校发展和地区经济发展的双赢局面。文章立足于民族地方高校,以湘西地区吉首大学材料专业的发展和人才培养模式为例,从专业课堂教学体系、专业实践教学规划和专业人才培养来阐述民族地方高校材料工科类专业的发展定位和学生的培养思考。民族高校材料工科类专业的发展和壮大还需要较长的演变,立足于地方高校办学理念和民族地区发展特色,坚持创新和改革,秉承服务地方工业和经济的发展思路,不断吸纳教学新思想和人才培养新模式,构建具备民族地区特色的材料工科类专业发展模式,为民族地区经济的发展培养更多高质量的材料工科类专业人才。

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