以社會需求為導向的生物質(zhì)材料專業(yè)“產(chǎn)學研”結(jié)合實踐教學研究

張輝　張海云　周亮　高慧　劉盛全

摘要：本文針對社會實際需要的生物質(zhì)材料專業(yè)科技創(chuàng)新人才與現(xiàn)有實踐教學的不匹配，擬以安徽農(nóng)業(yè)大學材料科學與工程專業(yè)為對象，分析了實踐教學改革對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的必要性，以期為滿足社會實際需求的生物質(zhì)材料創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供有益探索與借鑒。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；材料科學與工程；創(chuàng)新實踐

中圖分類號：G646 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）31-0020-02

生物質(zhì)材料替代石油、煤炭、礦產(chǎn)等不可再生資源，已成為世界基礎(chǔ)原料領(lǐng)域的重大課題，加快生物質(zhì)資源利用，發(fā)展生物質(zhì)材料戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對緩解資源與環(huán)境壓力意義重大，同時也是發(fā)展低碳經(jīng)濟和生物經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。“十一五”以來，特別是“農(nóng)林生物質(zhì)工程”被列入2004年國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃（2005—2020）和“十一五”國家科技支撐計劃重大項目之后，我國生物質(zhì)材料開發(fā)利用開始加速發(fā)展。在國家有關(guān)政府部門的有力推動下，經(jīng)過全國產(chǎn)學研各界的共同努力，生物質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)取得了很大進展，已經(jīng)成為新時期大國經(jīng)濟中重要組成部分[1]。

目前已有多所高校開設(shè)以生物質(zhì)材料為特色的材料專業(yè)，其中，農(nóng)林院校依托本校優(yōu)勢學科建立起來的材料專業(yè)，緊扣生物質(zhì)材料利用主題，無論是從學生對專業(yè)特色的認識、專業(yè)知識的學習以及對相關(guān)領(lǐng)域的了解程度，還是從農(nóng)林院校豐富、深厚的農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及動物生物質(zhì)資源的學術(shù)積淀來看，以生物質(zhì)材料為方向的材料專業(yè)建設(shè)具有更扎實的基礎(chǔ)和領(lǐng)域優(yōu)勢。目前，全國已有近十所農(nóng)林院校，如東北林業(yè)大學、南京林業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學、福建農(nóng)林大學、安徽農(nóng)業(yè)大學以及內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學等，均開設(shè)材料科學與工程本科專業(yè)，基本都依托其傳統(tǒng)優(yōu)勢學科，如材料化學、木材科學與工程等[2]，與綜合性院校的材料科學與工程專業(yè)相比，帶有濃厚的農(nóng)林生物質(zhì)材料特色。

通過以上分析，可以得知我國發(fā)展生物質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)政策及市場需求前景可觀，市場潛力較大，各大農(nóng)林院校以生物質(zhì)材料為特色的材料科學與工程專業(yè)建設(shè)也在蓬勃開展。但生物質(zhì)材料因其固有缺點，如易產(chǎn)生霉變、附加值不高；生物質(zhì)原料收集季節(jié)性強，原料存儲不易；科技投入不足，產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏科技支撐；缺乏配套工藝及管理制度等，使其廣泛應(yīng)用仍存在困難。因而，生物質(zhì)材料行業(yè)發(fā)展的社會需要對人才培養(yǎng)提出了更高的要求，要求學生不僅具有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，還要具有較強的實踐能力、創(chuàng)新能力以及解決生產(chǎn)實際問題的能力，這些能力的培養(yǎng)主要來自于實踐教學，但目前大部分高校生物質(zhì)材料類專業(yè)的實踐課程總學分低，大部分實驗只是驗證實驗，與實際需求有所脫節(jié)，缺乏創(chuàng)新。因此，必須重視和加強材料類專業(yè)學生的實踐性教學環(huán)節(jié)的建設(shè)，有效地改進實踐教學的內(nèi)容，制定合理的實踐教學體系[3，4]。

安徽農(nóng)業(yè)大學在生物質(zhì)材料類本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式方面開展多項思考與舉措，優(yōu)化課程體系，特別加強實踐教學環(huán)節(jié)，著力培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)復(fù)合人才，以下簡述本校材料科學與工程專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀與改革。

一、基礎(chǔ)實驗教學的現(xiàn)狀

由于材料科學與工程專業(yè)理論結(jié)合實際的學科性質(zhì)，實驗教學在人才培養(yǎng)中占據(jù)了極為重要的地位。從低年級開始，陸續(xù)開設(shè)“無機化學、有機化學、物理化學、高分子化學和物理”等基礎(chǔ)實驗，以及“復(fù)合材料學”、“膠合材料實驗”、植物纖維化學等專業(yè)性實驗，逐漸培養(yǎng)學生的基本實驗動手能力和素養(yǎng)。但這些基本型實驗也存在難以克服的問題，主要是因為實驗教學是為配合理論教學設(shè)置的，實驗結(jié)果可以預(yù)計到，學生在實驗過程中，基本無需發(fā)揮主觀能動性，從而無法達到體現(xiàn)創(chuàng)新性、提高解決問題能力的目的。

二、基礎(chǔ)型實驗的改革

安徽農(nóng)業(yè)大學材料科學與工程專業(yè)根據(jù)現(xiàn)狀，積極思考，依據(jù)現(xiàn)有平臺，適時調(diào)整人才培養(yǎng)方案，特開設(shè)4個學分的創(chuàng)新實踐課程，就專業(yè)細化創(chuàng)新實踐學分、提高學生創(chuàng)新實踐能力進行多番討論，各授課教師通過梳理自己在課程、生產(chǎn)或科研方面的進展與經(jīng)驗，為創(chuàng)新實踐課程內(nèi)容細化積極出謀劃策。本著突出學生的實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)、激發(fā)學生自主學習、個性發(fā)展的積極性的總體思路，堅持創(chuàng)新實踐總學分（4個學分）不變，強調(diào)豐富和改革創(chuàng)新實踐課程的內(nèi)容與方法，鞏固原有相關(guān)課程教學效果，充分利用農(nóng)萃園和大楊店兩個教學實驗基地，這兩個基地中遍布稻田、麥田及茶園等實驗作物，這些作物會產(chǎn)生大量的根莖葉等農(nóng)林廢棄物，此類資源是當前材料科學技術(shù)領(lǐng)域的重要內(nèi)容。對此，包括《農(nóng)林廢棄物基抗霉變高保水材料的制備》、《天然纖維聚合物復(fù)合材料創(chuàng)新實踐》等。在這些課程中，學生需發(fā)揮主觀能動性，從相關(guān)文獻資料的查閱，到原材料的采集直至產(chǎn)品的制備測試，全程都需參與，通過課程學習，使學生切實體會到理論學習與實踐操作的聯(lián)系與差異，提高學生的創(chuàng)新思維和實際動手能力。

三、以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為載體，實現(xiàn)產(chǎn)學研合作

主動貼近社會、推進產(chǎn)學研合作發(fā)展已成為我國高等教育發(fā)展的一種趨勢[5]。在產(chǎn)學研合作發(fā)展的過程中升華辦學理念，提高辦學實力，同時，產(chǎn)學研合作發(fā)展的過程中也是校企之間增進了解、增強互信的過程，這對農(nóng)業(yè)高校可持續(xù)性發(fā)展起到積極的作用。

目前，高校產(chǎn)學研合作教育主要有兩類模式：第一類是以學校為主體，讓學生深入到企業(yè)，在企業(yè)的配合幫助下，按課程教學進度要求完成實踐教學任務(wù)。這類教育模式基本上沿襲了過去計劃經(jīng)濟時期的做法。由于企業(yè)處于被動地位，這種模式對培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才有一定的不利影響。第二類是學校與企業(yè)通過科技開發(fā)（如工程類項目合作），將學生有目標地安排到工程項目建設(shè)中去，學生運用已有理論知識參與企業(yè)工程設(shè)計、生產(chǎn)、質(zhì)檢等。通過工程實踐，學生最終完成教學計劃規(guī)定的實習課程。但在實際操作時，由于學校受到教學進度和學生數(shù)量的限制，企業(yè)受到生產(chǎn)流程和產(chǎn)品供需的制約，不易找到雙方共同需要的科技開發(fā)的項目。可以看出，在培養(yǎng)人才過程中，高校、企業(yè)、科研單位三者脫鉤，主體不明確，偏重程度不同，并沒有以社會實際需要為導向，從而沒有形成互利互惠的局面。

生物質(zhì)材料專業(yè)通過產(chǎn)學研合作的模式，把產(chǎn)業(yè)、培養(yǎng)人才、科研結(jié)合起來，可以利用高校與企業(yè)在設(shè)備、場所、信息、人力資源等方面的優(yōu)越條件，提高學生在獲取知識過程中的參與程度，把理論知識同研究、生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，增強實踐能力以及提升學生的創(chuàng)新意識，能夠使學生構(gòu)建適應(yīng)社會需求、適應(yīng)市場競爭的最佳知識結(jié)構(gòu)，將單純的理論型教育轉(zhuǎn)換成應(yīng)用型教育，從而培養(yǎng)出材料科學與工程專業(yè)的優(yōu)秀人才。安徽農(nóng)業(yè)大學積極倡導通過以大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為媒介，加強與企業(yè)互動，以生產(chǎn)實際需求為導向，探索科研成果的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)校企雙方共贏。同時，通過引入產(chǎn)業(yè)界資深的、經(jīng)驗豐富的技術(shù)專家作為校外導師，進行合作科研或指導學生，是將實業(yè)界成熟經(jīng)驗引入教學的有效方法。目前學校已與多家行業(yè)龍頭單位進行了接洽，以企業(yè)實際需求為出發(fā)點開展產(chǎn)學研項目，相關(guān)工作正在穩(wěn)步進行中。

四、結(jié)束語

實踐環(huán)節(jié)是材料科學與工程專業(yè)學生教學環(huán)節(jié)中非常重要的環(huán)節(jié)。本文僅根據(jù)安徽農(nóng)業(yè)大學材料科學與工程專業(yè)針對生物質(zhì)材料應(yīng)用中的實際情況，對實踐教學課程體系進行一系列改革探索，以本校現(xiàn)有的實踐條件，開設(shè)創(chuàng)新實踐課程，并以大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目為載體，加強與企業(yè)的產(chǎn)學研合作，彌補當前實踐教育環(huán)節(jié)的不足，提升學生的創(chuàng)新思維，增強學生解決實際問題的能力，也為社會培養(yǎng)滿足實際需求的生物質(zhì)材料專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]張冉，張紅，王瑞，段新芳.中國林業(yè)生物質(zhì)材料標準化現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].木材工業(yè)，2016，30（06）：35-38.

[2]鄭文旭，董先明，倪春林，禹筱元，方岳平.農(nóng)林院校材料專業(yè)實驗教學改革的探索[J].實驗室研究與探索，2015，34（07）：199-203.

[3]劉冬，王欣.產(chǎn)學研用模式下土建學科校企合作的實施與思考——以西安科技大學為例[J].教育教學論壇，2016，（31）：34-35.

[4]劉海輝，張興祥，宋俊，趙義平.材料科學與工程專業(yè)綜合設(shè)計型實驗在本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用[J].教育教學論壇，2017，（24）：275-276.

[5]張韻韻.淺析“產(chǎn)學研”結(jié)合背景下的高等設(shè)計教育改革[J].教育教學論壇，2016，3（11）：92-93.