民族地區(qū)高校材料科學與工程專業(yè)綜合實踐教學體系的創(chuàng)新與構建

劉志雄+田桂英+湯志豪+孫琳+胡潔+向延鴻+伍建華

【摘 要】以武陵源區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求為導向，分析材料科學與工程專業(yè)人才在武陵源區(qū)需求的實況和發(fā)展前景，以區(qū)域人才需求為導向，培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才，構建以實踐課程體系為載體，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，以學生科技創(chuàng)新和教師科研為驅動，構建了層次遞進的實踐教學體系，并取得了較好成效。

【關鍵詞】實踐教學；材料科學與工程；應用型人才；創(chuàng)新能力；區(qū)域經(jīng)濟

【Abstract】The present situation and development potential of talent requirement of Materials Science and Engineering for Wulinyuan region are analyzed. The ？level progressive practice teaching system combined innovation practice teaching mode with regional economic demand as the direction， practice curriculum system as the carrier， innovation ability training as the principal thread and students science and technology innovation and teachers' scientific research as the drive， were successfully constructed. The practices showed that innovation practice teaching mode can greatly improve the students learning interest and the teachers working enthusiasm.

【Key words】Practice teaching； Materials science and engineering； Innovation ability； Regional economic demand

2010年國家教育部指出：培養(yǎng)工科專業(yè)技術人才要堅持“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”[1-3]，其中最根本的是“面向工業(yè)界”，就是培養(yǎng)能做干事會干事，具有創(chuàng)新能力的應用型人材。

吉首大學材料科學與工程專業(yè)以當?shù)厝瞬攀袌鲂枨鬄閷颍晕淞暝雌瑓^(qū)的實際工程為背景，以企業(yè)對工程技術需求為主導，秉承吉首大學“厚基礎、強實踐、求創(chuàng)新”的特色辦學理念，致力提升以工程教育為重點的實踐教學質量，以創(chuàng)新能力為核心，在實踐教學過程中不斷拓寬學生的工程視野、強化團隊協(xié)作能力、培育創(chuàng)新和工程應用能力。

隨著我國開發(fā)西部戰(zhàn)略實施，西部經(jīng)濟發(fā)展迅速，知識經(jīng)濟所占比例將逐漸提高，高等教育在西部經(jīng)濟發(fā)展的作用將逐漸凸顯，其中對區(qū)域經(jīng)濟的作用更加明顯。因此就西部地區(qū)高等院校如何培養(yǎng)創(chuàng)新應用型工程人才，構建區(qū)域經(jīng)濟需求的地方高校綜合實踐教學創(chuàng)新體系將成為高校教育教學改革的一個方面[4-6]。

我們經(jīng)過多年的教學實踐，以湘、貴、重、鄂四省邊區(qū)的武陵源片區(qū)的社會需求為導向，認真梳理專業(yè)課程體系，優(yōu)化了課程設置，強化實踐教學環(huán)節(jié)，構建了以基本操作、綜合應用、工程設計與研究創(chuàng)新等能力培養(yǎng)為核心的層次遞進的實踐教學體系。

1 立足區(qū)域需求，構建創(chuàng)新實踐教學體系

1.1 構建“板塊+層次性”的實踐教學體系

該體系為“兩板塊四層次”，兩大板塊包括“課程實踐教學”和“課程外開放性創(chuàng)新實踐教學”，在課程實踐教學方面，確立了驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗、專業(yè)綜合實驗遞進式實驗教學體系。學院以周邊新能源企業(yè)及合金材料加工企業(yè)對人才需求實際出發(fā)，開設了“太陽能電池實驗”、“薄膜材料與工藝實驗”、“礦物材料設計實驗”、“計算機在材料科學中應用實驗”等獨立設置的專業(yè)綜合實驗課程，實驗內(nèi)容緊貼工程實際。學院以區(qū)域人才需求為出發(fā)點，以開放式、創(chuàng)新性實踐教學體系為主線，提出并實施適合本專業(yè)的創(chuàng)新實踐教學體系。該體系為“兩板塊四層次”，如圖 1 所示。

1.2 構建靈活的開放式實踐體系

課外開放性實踐，重點開展開放學生科研、課程設計、認識與生產(chǎn)實習、大學生課外創(chuàng)新實驗和實踐活動，建立了湘西自治州豐達合金科技有限公司、湖南省湘維有限公司、湖南三立集團股份有限公司等穩(wěn)定的校內(nèi)外實踐教學基地。結合當?shù)仄髽I(yè)對礦物材料、金屬合金材料等高層次人才的需求，創(chuàng)新性地在實踐性環(huán)節(jié)中分別開設了礦物材料加工、合金成形實習等實踐課程。完善了實驗教學與管理工作考核、分配機制等管理體制，有力地保障了開放創(chuàng)新式實踐教學的實施。

2.2 創(chuàng)新性構建多元化實踐師資隊伍

師資隊伍是實施實踐教學的根本保障。擁有一支既能夠承擔國家和省部級課題，又與企業(yè)聯(lián)系密切，能解決企業(yè)發(fā)展關鍵技術的實踐師資隊伍，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的基礎前提。因此，實踐教學師資隊伍的結構和規(guī)模決定實踐教學的質量、影響創(chuàng)新性工程人才的培養(yǎng)。

2.1 引進“雙師型”專職教師，改善實踐師資隊伍結構

引進具有較高學歷和有豐富工程經(jīng)驗的人才，較高學歷保證了人才具備較厚實的理論水平，工程經(jīng)驗保證引進人才具備工程應用能力，這樣既利于學科專業(yè)的建設，又利于實踐教學的實施。學院從學校其他院系調進一位博士學歷和工程經(jīng)驗豐富的教師，同時招聘具有工程經(jīng)歷的碩士1人，不斷改變師資隊伍的結構， 這兩位教師從工程應用角度思考提出建設專業(yè)學科，增設了工程設計實踐課程，由原來單一的畢業(yè)論文逐漸實施畢業(yè)論文與設計并行，實現(xiàn)了培養(yǎng)具有工程應用能力人才的目標。

2.2 “內(nèi)培外聘”改善師資隊伍和優(yōu)化結構

學院采取專兼職教師多元協(xié)同，用外聘企業(yè)專家兼職措施來改善實踐師資結構，促進專業(yè)實踐教學水平的提高，讓學生跟企業(yè)教師從事產(chǎn)業(yè)科研或生產(chǎn)活動，提高學生實踐能力，同時也引領所在企業(yè)理念提升；筆者所在學院積極創(chuàng)造條件，鼓勵年輕專業(yè)教師全薪下企業(yè)補習工程實踐經(jīng)驗，幫扶解決企業(yè)技術需求，同時教師下企業(yè)有利于2010年國家教育部指出：培養(yǎng)工科專業(yè)技術人才要堅持“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”[1-3]，其中最根本的是“面向工業(yè)界”，就是培養(yǎng)能做干事會干事，具有創(chuàng)新能力的應用型人材。

吉首大學材料科學與工程專業(yè)以當?shù)厝瞬攀袌鲂枨鬄閷颍晕淞暝雌瑓^(qū)的實際工程為背景，以企業(yè)對工程技術需求為主導，秉承吉首大學“厚基礎、強實踐、求創(chuàng)新”的特色辦學理念，致力提升以工程教育為重點的實踐教學質量，以創(chuàng)新能力為核心，在實踐教學過程中不斷拓寬學生的工程視野、強化團隊協(xié)作能力、培育創(chuàng)新和工程應用能力。

隨著我國開發(fā)西部戰(zhàn)略實施，西部經(jīng)濟發(fā)展迅速，知識經(jīng)濟所占比例將逐漸提高，高等教育在西部經(jīng)濟發(fā)展的作用將逐漸凸顯，其中對區(qū)域經(jīng)濟的作用更加明顯。因此就西部地區(qū)高等院校如何培養(yǎng)創(chuàng)新應用型工程人才，構建區(qū)域經(jīng)濟需求的地方高校綜合實踐教學創(chuàng)新體系將成為高校教育教學改革的一個方面[4-6]。

我們經(jīng)過多年的教學實踐，以湘、貴、重、鄂四省邊區(qū)的武陵源片區(qū)的社會需求為導向，認真梳理專業(yè)課程體系，優(yōu)化了課程設置，強化實踐教學環(huán)節(jié)，構建了以基本操作、綜合應用、工程設計與研究創(chuàng)新等能力培養(yǎng)為核心的層次遞進的實踐教學體系。

1 立足區(qū)域需求，構建創(chuàng)新實踐教學體系

1.1 構建“板塊+層次性”的實踐教學體系

該體系為“兩板塊四層次”，兩大板塊包括“課程實踐教學”和“課程外開放性創(chuàng)新實踐教學”，在課程實踐教學方面，確立了驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗、專業(yè)綜合實驗遞進式實驗教學體系。學院以周邊新能源企業(yè)及合金材料加工企業(yè)對人才需求實際出發(fā)，開設了“太陽能電池實驗”、“薄膜材料與工藝實驗”、“礦物材料設計實驗”、“計算機在材料科學中應用實驗”等獨立設置的專業(yè)綜合實驗課程，實驗內(nèi)容緊貼工程實際。學院以區(qū)域人才需求為出發(fā)點，以開放式、創(chuàng)新性實踐教學體系為主線，提出并實施適合本專業(yè)的創(chuàng)新實踐教學體系。該體系為“兩板塊四層次”，如圖 1 所示。

1.2 構建靈活的開放式實踐體系

課外開放性實踐，重點開展開放學生科研、課程設計、認識與生產(chǎn)實習、大學生課外創(chuàng)新實驗和實踐活動，建立了湘西自治州豐達合金科技有限公司、湖南省湘維有限公司、湖南三立集團股份有限公司等穩(wěn)定的校內(nèi)外實踐教學基地。結合當?shù)仄髽I(yè)對礦物材料、金屬合金材料等高層次人才的需求，創(chuàng)新性地在實踐性環(huán)節(jié)中分別開設了礦物材料加工、合金成形實習等實踐課程。完善了實驗教學與管理工作考核、分配機制等管理體制，有力地保障了開放創(chuàng)新式實踐教學的實施。

圖1 “兩板塊五層次”開放式創(chuàng)新性實踐教學體系

2.2 創(chuàng)新性構建多元化實踐師資隊伍

師資隊伍是實施實踐教學的根本保障。擁有一支既能夠承擔國家和省部級課題，又與企業(yè)聯(lián)系密切，能解決企業(yè)發(fā)展關鍵技術的實踐師資隊伍，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才的基礎前提。因此，實踐教學師資隊伍的結構和規(guī)模決定實踐教學的質量、影響創(chuàng)新性工程人才的培養(yǎng)。

2.1 引進“雙師型”專職教師，改善實踐師資隊伍結構

引進具有較高學歷和有豐富工程經(jīng)驗的人才，較高學歷保證了人才具備較厚實的理論水平，工程經(jīng)驗保證引進人才具備工程應用能力，這樣既利于學科專業(yè)的建設，又利于實踐教學的實施。學院從學校其他院系調進一位博士學歷和工程經(jīng)驗豐富的教師，同時招聘具有工程經(jīng)歷的碩士1人，不斷改變師資隊伍的結構， 這兩位教師從工程應用角度思考提出建設專業(yè)學科，增設了工程設計實踐課程，由原來單一的畢業(yè)論文逐漸實施畢業(yè)論文與設計并行，實現(xiàn)了培養(yǎng)具有工程應用能力人才的目標。

2.2 “內(nèi)培外聘”改善師資隊伍和優(yōu)化結構

學院采取專兼職教師多元協(xié)同，用外聘企業(yè)專家兼職措施來改善實踐師資結構，促進專業(yè)實踐教學水平的提高，讓學生跟企業(yè)教師從事產(chǎn)業(yè)科研或生產(chǎn)活動，提高學生實踐能力，同時也引領所在企業(yè)理念提升；筆者所在學院積極創(chuàng)造條件，鼓勵年輕專業(yè)教師全薪下企業(yè)補習工程實踐經(jīng)驗，幫扶解決企業(yè)技術需求，同時教師下企業(yè)有利于企業(yè)員工隊伍規(guī)范建設、企業(yè)文化提升等，實現(xiàn)了校企協(xié)同、專兼相結合，達到雙贏目的。

通過“內(nèi)培外聘”措施，不僅強化了實踐教師的工程經(jīng)驗，而且改善了師資隊伍結構。“內(nèi)培”是選派年輕優(yōu)秀教師下企業(yè)掛職鍛煉，參與企業(yè)技術改造和新產(chǎn)品研發(fā)，強化年輕教師的工程應用背景，促進企業(yè)項目轉化為綜合實驗教學內(nèi)容，使實踐教學貼近企業(yè)生產(chǎn)。“外聘”是重點從社會和企事業(yè)單位聘用高級工程技術人員、行業(yè)精英擔任兼職教師，來學院指導實踐教學。專職和兼職教師充分溝通、密切配合，從區(qū)域企業(yè)需求的角度合理設置實踐教學內(nèi)容，構建了創(chuàng)新實踐教學體系。

3 實施綜合實踐教學創(chuàng)新體系的具體效果

近五來，本專業(yè)教師獲得國家自然科學青年基金課題3項、國家自然科學地區(qū)基金課題4項、湖南省自然科學基金課題4項、湖南省教育廳科研項目4項、省教育廳教改項目1項、校級教改項目10項，教師獲省級青年教學骨干、校級教學能手的榮譽稱號及評優(yōu)和獎勵等達10人次，發(fā)表科研論文28篇，其中SCI收錄21篇，發(fā)表教改論文12篇。

同時學生成功申報并完成了湖南省教育廳大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗計劃課題3項、校級大學生科技創(chuàng)新課題13項，學生以第一作者發(fā)表科技創(chuàng)新學術論文9篇，獲湖南省材料力學競賽二、三等獎分別為3項和2項。

畢業(yè)論文（設計）題目多數(shù)從教師主持的科研課題、橫向課題及學生科技創(chuàng)新課題中選題，占論文題目的70%，有18篇畢業(yè)論文（設計）獲校級優(yōu)秀。在校期間，參與課外科技創(chuàng)新活動的畢業(yè)生達60多人，占總人數(shù)的70%以上，兩屆畢業(yè)生就業(yè)率超過94%。

在實踐教學創(chuàng)新體系的過程中我們雖然取得了不錯成績，但整個培養(yǎng)體系還有待于進一步完善，隨著綜合實踐教學改革的深入，有效地促進本專業(yè)學生形成科學的實踐觀和價值觀，構建形成材料專業(yè)特色教育，為湘西的區(qū)域經(jīng)濟提供高質量的材料專業(yè)人才。

【參考文獻】

[1]劉景礦，龐永師，王學通，王東.基于“三個面向”的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].工程管理學報，2016，30（6）：144-148.

[2]韓香云，丁成，楊百忍，金建祥，陳天明，張瑩瑩.基于卓越工程師培養(yǎng)的專業(yè)課程群建設和教學模式探索與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2017（1）：62-65.

[3]陳以一.面向工業(yè)界培養(yǎng)能干事善創(chuàng)新的卓越工程人才[J].中國高等教育，2013，22：11-13.

[4]譚平.地方高校應用型人才工程實踐能力的培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2009， 28（5）：93-96.

[5]于秀玲，車程川，劉金鋒，楊革.圍繞區(qū)域經(jīng)濟需求的生物工程專業(yè)綜合實踐教學創(chuàng)新體系的構建[J].曲阜師范大學學報，2014，40（4）：72-76.

[6]張正，葉伏秋，畢仁貴.機械工程學科服務于區(qū)域發(fā)展的途徑[J].吉首大學學報（自然科學版），2016，37（2）：60-63.

[7]張正，畢仁貴.機械工程學科促進區(qū)域農(nóng)機化發(fā)展路徑研究[J].民族論壇，2016，（9）：98-101.