阮建明,李 昆
(中南大學粉末冶金研究院,粉末冶金國家重點實驗室,湖南長沙410083)
產學研相結合培養工科特色人才的模式探索*
阮建明,李 昆
(中南大學粉末冶金研究院,粉末冶金國家重點實驗室,湖南長沙410083)
主要論述了中南大學粉末冶金研究院教學與高層次科學研究相結合,充分利用科研和產業平臺,為培養高素質特色人才提供新的方法與途徑。
產學研相結合;高素質本科教學;特色人才培養模式
產學研相結合的人才培養模式是我校材料學科人才培養的重要特色。長期以來粉末冶金研究院堅持走產學研結合的道路,產學研結合是企業與高等學校、科研院所合作發展,加強企業技術改造和技術開發,加快先進技術在企業中推廣應用,促使高科技成果商品化、產業化,加速科技成果轉化為現實生產力的有效方式。與此同時,本科學生得到了從書本理論到科研實踐以及生產實踐全面的培養,畢業生通常是提前半年完成就業分配。粉末冶金學科經過40年的艱苦創業,特別是經過近年的教學改革和“九五”、“十五”期間科學研究條件和產業平臺高速建設與發展,已建成具有博士點、博士后流動站、重點學科、國家重點實驗室以及國家工程研究中心的高水平學科,已發展成為培養本科生、碩士、博士、博士后的多層次、高質量粉末冶金專門人才和從事高新技術和粉末冶金材料研究的國內重要的綜合基地。粉末冶金教學改革的特色是:以高水平的專業建設為龍頭,以高素質的人才培養為目標,以高質量的師資隊伍建設為關鍵,以高標準的基地建設為保障,以深化教學內容和方法的改革為重點,堅持教學、科研、生產的有機結合,實現教學、科研、生產相互支持,相互促進,步入共同提高的良性循環。
學科條件是培養高素質人才和出高水平利技成果的基礎,而良好的學科條件又是以高標準的“三結合”基地的建設為保障。自創建粉末冶金學科之時,特別是開展教學改革以來,粉末冶金研究院十分注重教學、科研、生產基地的建設和相互之間的有機結合,至今已建立了粉末冶金國家重點實驗室、粉末冶金國家工程研究中心、國防重點實驗室、全國有色金屬粉冶產品質檢中心等國家級的基地,以及學校內部七個粉末冶金教科產基地,它們匯集成為國內粉末冶金學科實力最雄厚的“三結合”綜合基地。
“三結合”基地的首要功能是教學育人功能,其結合點是培養高素質、創新性人才和出高水平的科技成果。粉末冶金本科生除初次感性認識學習在校外進行外,其它教學實踐環節基本在校內基地進行,例如全部專業實驗、專業實習、現場教學、畢業論文等,特別值得注重的是:本科生的畢業論文,100%是結合國家和省部委以及企業工程實際的科技項目,真刀真槍地開展科學研究工作,接受了從選題、資料查閱、制訂實驗方案、實驗運作、發現問題、思維分析、解決問題、獨立工作等全面的、創新的綜合訓練。
為了系統地探索教學與科學相結合的規律,我們各年級進行了教學與科研早期結合的試點,引導本科二年級學生提前參加科研實踐、實行導師負責、分流培養的方式。試驗結果表明,這種早期結合使學生具有更強的動手能力和分析問題、解決問題的能力,更加發揮了主動性和積極性。本科學生從二年級開始,配有骨干教師作導師,制訂專門培養計劃,進行精心培養。1.通過產學研結合途徑,建立教學與研究早期結合的人才培養模式。研究院從大學二年級開始,實施本科生導師制,現全院超過50%的本科學生根據自己的興趣和愛好,參加了早期科學研究,一方面結合國家省部級課題或老師自選課題(約占80%);另一方面由學生自己提出項目方案,包括研究性項目、創造性設計工作以及學校教改進行材料科學研究項目,根據方案向學校提出研究資金申請(約占20%)。為了讓低年紀學生了解我院科研及學科發展方向,我院組織10位教授、博士生導師對新生開展材料科學講座,提高學生對材料科學的認識和培養科學研究能力及觀察自然規律的能力;課題組的科學討論也經常舉行,這種小型學術“研討會”采用互動討論方式,氣氛熱烈,學生們不僅在理論和觀念上對學科專業更加明晰,更在其中充分感受到了創新的重要性;要求指導教師鼓勵學生多思考、多實踐,只有自己主動地去思考,才能發現問題,找到解決問題的新方法,提出新思路。
堅持教學和科研兩個中心,教學和科研并重,粉末冶金“三結合”基地充分發揮了出高水平科研成果的功能。先后承擔并完成了以國家級科研任務為主體的各類科研項目800余項。獲國家級和省部級獎勵200余項。其中,國家發明一等獎一項,國家科技進步二等獎4項,國家發明獎、國家自然科學獎、國家級教學成果獎等20多項、省、部委級90余項,獲國家發明專利近90項,在國內外雜志公開發表論文年平均160余篇。在本科生的培養上,將科研成果融人教學內容,編教材,將學生引人科研訓練,實現了課堂上有最新科研成果,成果中有學生的勞動和智慧。
堅持教學與科研都要為發展生產服務,生產實踐的發展既是知識的源泉,也是推動教學與科研的原動力.本院“三結合”基地還要充分發揮生產實踐的功能.研究院除了將科技成果不斷應用到校外企業,進人國民經濟建設主戰場,還在校內建立了七個粉末冶金生產實習基地,產品生產線就是學生見習、實習的現場,勤工助學為學生工程實踐開辟了新途徑。“三結合”基地的育人功能、科研功能、生產實踐功能是否能得到充分發揮,并產生良好的辦學效益,關鍵在于如何正確進行教學、科研、生產的運作,利用好三者的關系。教學、科研和生產都有相對的獨立性,都有不同的活動方式、要求、特點和規律、三者之間有存在矛盾的一面,也有統一的一面,即把培養高素質、創新性人才放在首位,尤其是在一個學科、一個基地內的教學、科研和生產,更可以尋求統一。合理安排,相互支持,相互促進,有機結合,共同提高,是處理好三者關系的保證。由于研究院認真轉變教育觀念,盯住面向21世紀的人才培養目標和模式,以改革促建設,構筑了三者共同發展的運行機制,使之進人良好循環體系,高速度地促進了三者的共同發展。
搞好本科生教育和學科發展的關鍵在于師資隊伍的素質和學術水平的高低,因此,加強師資隊伍的建設,充分發揮教師的主導作用,是遵循教育規律辦學的需要。
長期以來,粉末冶金研究院把師資隊伍的建設和培養放在重要地位,作為一項戰略任務列人日常工作議程。依托氣三結合基地,研究院對教師根據崗位需要,進行分流培養,采取了如下一些措施。
著名的粉末冶金專家、中國工程院院士黃培云教授是我國粉末冶金專業的創始人之一,他治學嚴謹,深知興業先育人.畢業于六十年代初的院內教授們,就是他親自選拔、手把手的教育出來的,使他們成為我國第一批粉末冶金學利的中堅和骨干隊伍中重要組員.八十年代后期,新進研究院的具有碩士,博士學位的年青人,為粉末冶金專業增添了新的師資力量,他們在中老年教師的指導和幫助下,很快地充實了教學和科研隊伍。目前,研究院以中青年為主體的教學、科研隊伍己經建立,基本上解脫了教師隊伍青黃不接的被動局面。
根據教學、科研、生產崗位的需要,研究院將教師進行分流培養,讓一部分教師主要從事教學工作,承擔專業課和部分專業基礎課的教學,并適當承擔部分科研工作;另一部分教師則以科學研究為主,主要承擔國家重點學科研究項目,并負責部分研究生課程教學和指導研究生工作。在崗位上培養,相對穩定,定期交流,無疑使教師的知識結構從深度和廣度上都能得到提高。
研究院十分注重從教學、科研、生產第一線中挑選優秀中青年骨干教師出國深造.近年來,已派出到美國、英國、瑞典、日本、奧地利、俄羅斯、加拿大、香港等國家和地區的教師有20余人,其中70%以上人員已學成回國,成為粉末冶金研究院教學、科研、生產、管理的中堅力量。我們還經常派出教師到國內兄弟院校進行學術交流,參加國內外學術會議,年均60余人次,取眾家之長,為發展自己廣泛攝取學術營養。與此同時,研究院從不同院校引進了分屬冶金物理化學、化工、無機非金屬材料、材料物理、鋼鐵熱處理等專業人才,博采眾長,專業交錯,有利于專業口徑的拓寬。
粉末冶研究院以育人為本,培養高素質、創新性人才作為歷史使命,放在一切工作的首位。教學以本科生教育為基礎,本科生教育和研究生教育并重,構筑成完整的教學與研究體系。近幾年來,我們加大教學改革的力度,在多層次人才的培養中,緊緊抓住改革教學內容和教學方法這個重點的難點,取得了較好的效果。
研究院組織所內學術造詣深、研究成果多、教學經驗豐富的中老年教師,編寫出了全套粉末冶金學科教材,提供給本科生教學使用。新編教材有:“粉末冶金原理”、“粉末冶金電爐及設計”、“粉末冶金模具及設計”、“粉末冶金實驗技術”、“生物材料學”、“材料化學原理”和“特種陶瓷”等,作為主要教學參考書。為了確保課程教學質量,研究院組織全體專人教師對每門課程的培養計劃進行深入細致的研究、討論,根據專業培養方案及教學目標,推敲課程教學內容與教學時數,確定課程教學重點、難點。
多年實踐證明,該項改革獲得了良好的效果,榮獲學校優秀教學成果一等獎。近年來,結合本科生教學大綱的要求,研究院加大了改革力度,科學制定專業培養方案,凝練課程教學內容,形成了更為合理的課程新體系。該體系由“粉末冶金原理”、“粉末冶金模具設計”、“粉末冶金材料原理”系列課程構成,壓縮教學學時,從200學時壓縮到150學時、顯得更為精練、同時,把本院最新科研成果,如增加了溫壓成形、擠壓成形、注射成形等粉末近凈成形技術的內容引入教學內容,使本科生獲得了基本原理與學利前沿知識相結合,知識講授與工程實踐相結合,工藝研究與材料制備相結合。近幾年來,研究院高度重視了在本科生教學中,培養學生全面素質和具有創新性的能力。五次修訂教學計劃,以“寬厚基礎加特色能力”的高素質人才培養指導思想安排課程和教學環節。在本科生前三年學習中,按材料學科的要求打好共同的自然科學基礎、工程科學基礎和專業學科基礎,保證主干課程,并且拓寬粉冶本科生的陶瓷材料、復合材料、粉體材料等方面的基礎及應用知識,做到厚基礎、寬專業,以增強學生的適應能力。為了改善學生上機條件,研究院自籌資金50萬元,擴建了教學用微機室,隨時免費向學生開放。在加強實踐能力培養方面,特別注重實踐環節的教學,在教學計劃中,安排了兩次生產實習,四個課程設計和16周畢業設計與論文。充分利用研究院“三結合”教學基地的優越條件,緊密結合教學內容進行多種形式的現場教學,啟發學在現場生產中發現技術問題,引導學生積極思維討淪,尋求解決問題的方法,把理論知識和工程實踐緊密結合起來,教學質量自然得到提高。
根據粉末冶金研究院課題比較多,層次比較高的特色,在我院本科學生結業期間,結合國家及省部科研課題進行畢業論文、畢業設計,結業學生幾乎全部都是參與真實課題或項目,取得突出成效,學生參與程度高,這種模式為創新提供了興趣和壓力(責任)兩個最基本的要素。在課題研究中,導師在系統培養的基礎上要求研究生查閱相關的原著和文獻,進而要求每位學生對教學內容進行獨立思考,分別寫出自己的學術綜述和評論,有計劃地在課題組交流、研討。科學研究不僅給本科學生實習與結業帶來大量研究性課題,也投入了大量經費,補償和豐富了教學經費,我院人均結業經費超過2000元,使學生的研究層次提高、領域拓寬;為了保證學生研究結果評價的公正性,學生在答辯時,采用指導教師回避制,實施統一標準。該過程的具體操作方法是:老師提出研究性結業科研課題或結合實際應用的結業設計性課題;統一組織審核題目,強調創新與綜合性;學生根據興趣選擇結業課題,每個學生選擇一個課題,不得重復;閱讀文獻并與指導教師共同確定實驗(研究、設計)方案、技術路線。通常是自材料設計、材料制備到微觀結構分析、性能檢測全過程;實施研究(設計)方案過程,分析討論研究或(設計)結果,撰寫畢業報告和提交畢業論文(設計);統一組織論文評閱和同意組織論文答辯,論文評閱與答辯過程均采用指導教師回避制;所有實驗原輔材料、化學試劑由指導教師課題組提供,實驗設備與分析儀器全程開放。
由于“三結合”教學基地所從事的教學、科研和工程實踐,大都涉及到國內外科技前沿的問題,這就使研究院有條件和能力對本科生的培養提出高標準和嚴要求,使他們所學的知識和具備的能力,達到既能有濃厚的基礎,也能與高新科技的發展保持同步。在實踐過程中,除了結合教學計劃進行現場教學之外,還經常組織系列的科技專題講座,介紹國內外粉末冶金領域的學術動態,報導研究院在科學研究中的新成果,由從事第一線研究的教師主講:多年來,研究院鼓勵并有計劃地組織本科生利用寒暑假參加到教師的科技項目中來,進行勤工助學,使教學與科研、生產早期結合,既提高學生參加工程實踐的能力,也減輕他們的生活負擔;畢業生的論文和結業實習都同教師的科研和生產技術攻關實踐能動地捆在一起。研究院自2006-2007年期間本科生學生參與科學研究課題132項,其中國家973項目:2項,國家863項目:9項,國家自然科學基金項目:33項,國家攻關項目:7項,國防科工委軍工配套項目:32項,國家重點基金項目:1項,國家發改委重大工程項目:3項,教育部重點項目:7項,國家教改項目:2項。
中南大學粉末冶金研究院在教科產相結合的培養過程中,于課程體系整體優化中強化實踐教學環節,依托強大的學科基地和雄厚的科研實力,構建了“大型綜合實驗”創新能力教育和培養的載體。開設的大型綜合實驗著重學生動手能力培養,有效提高了學生的綜合素質。大型綜合實驗正在加入設計性和創新性內容。本科生研究涉及學科前沿技術問題,大多數取得了新的研究發現,甚至還有少數取得了創新成果。在大型綜合實驗中,研究院提供課題或原材料,由學生結合理論知識,完成設計材料、制備材料、分析性能、討論結果等完整材料過程。這種實驗類似于一個小型研究,每兩人一組獨立完成。學生完全可以通過大型綜合實驗,將書本理論知識進行驗證和應用。實驗中,我們充分利用現有實驗設備和工程設備,讓學生根據自己的興趣設計和制備材料,并通過微觀結構分析和性能檢測驗證自己的設計結果和制備方案的正確性,學生于學中融入了自己的創新,興致高昂,成績斐然。大型綜合實驗正在成為我院材料學科本科生教學中人才培養過程中重要機制。也成為了我院培養學生實踐能力和創新精神的重要手段。大型綜合實驗具體操作方法是:確定大型綜合實驗題目,其中50%的題目系國家課題或老師自選研究項目內容。每兩個學生選擇一個課題、閱讀文獻并與指導教師共同確定實驗(研究)方案、技術路線。通常是自材料設計、材料制備到微觀結構分析、性能檢測全過程。實施研究方案或實驗過程,分析討論研究或實驗結果,撰寫實驗報告或小論文。實驗原輔材料、化學試劑統一提供,實驗設備與分析儀器全程開放。
通過課堂教學、科學研究、工程實踐各個環節的共同培養,造就了具有良好的思想道德素質、文化素質,創造素質和身心素質等綜合素質優良的人才,促進了本科生的創新意識的形成和提高,遵循了“三重、三嚴、一結合”的學校辦學傳統和特色。產學研相結合方式直接促進了人才培養質量穩步上升,2006和2007年研究院本科學生一次就業率達到100%,而且供不應求,得到了社會的全面認可。
隨著改革開放政策的不斷深人,中南大學粉末冶金研究院以實施《面向21世紀教育振興行動計劃》作為動力,堅決貫徹執行“高層次創造性人才工程”和“高校高新技術產業化工程”,堅持和發展研究院的教學、科研、生產相結合,為進一步培養粉末冶金高素質、創新性特色人才而奮斗。
2012-05-02
阮建明(1956-),男,湖南長沙人,教授,博士生導師。