應(yīng)用型本科院校材料科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合材料方向特色人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

崔 萌

(吉林化工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 吉林 132022)

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)需求隨之發(fā)生巨大變化，材料學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生不僅要具備基本的專業(yè)知識(shí)，更是要具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思路的復(fù)合應(yīng)用型人才[1-3]。近年來，我國(guó)材料科學(xué)與工程教育改革正在經(jīng)歷著前所未有的迅速發(fā)展，就吉林省而言，幾乎省內(nèi)所有設(shè)有材料專業(yè)的院校均已不同程度地參與了材料科學(xué)與工程教育改革[4-5]。2010年5月，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中指出：“高校要重點(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模，創(chuàng)立高校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”。從《綱要》中可以看出，特色專業(yè)人才培養(yǎng)是我國(guó)今后高校人才培養(yǎng)的重要方向。從改革舉措和成效上看，我國(guó)高校材料科學(xué)與工程教育正在不斷打破舊的材料分類范圍的約束，向復(fù)合型材料、材料與其他優(yōu)勢(shì)專業(yè)的交叉學(xué)科的方向不斷滲透[6-8]。在這樣的背景下，深化我校材料科學(xué)與工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)方案的改革、凝練調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)的特色方向成為改革的必然的選擇。近年來，吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)堅(jiān)持復(fù)合材料方向人才培養(yǎng)特色，在人才培養(yǎng)方案優(yōu)化、實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐，取得了較好的成效[9-10]。

一、市場(chǎng)對(duì)于材料科學(xué)與工程人才需求現(xiàn)狀

吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)目前開設(shè)的課程主要基于傳統(tǒng)工業(yè)的需求，以無機(jī)固體功能材料和金屬表面處理技術(shù)作為主要的專業(yè)特色方向。但是，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的變化和發(fā)展，企業(yè)和科研院校對(duì)于材料學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備的專業(yè)知識(shí)和素養(yǎng)提出了更為苛刻的要求。近年來，具備單一型材料專業(yè)知識(shí)的畢業(yè)生在用人市場(chǎng)中的熱度在不斷下降，自2020年上半年全球疫情暴發(fā)以來，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)歷了一次巨大挑戰(zhàn)，省內(nèi)經(jīng)濟(jì)也受到了較大的沖擊，用人單位對(duì)人才需求出現(xiàn)了前所未有的低谷，對(duì)畢業(yè)生的要求也出現(xiàn)了前所未有的嚴(yán)苛。企業(yè)往往希望畢業(yè)生具備多種復(fù)合型材料的專業(yè)知識(shí)，將材料學(xué)科相關(guān)知識(shí)最大限度地發(fā)揮。以上這些因素，致使傳統(tǒng)材料工程專業(yè)的人才培養(yǎng)特色方向的發(fā)展遇到了很大的挑戰(zhàn)。在這樣的背景和現(xiàn)狀下，對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)特色方向的進(jìn)一步凝練和調(diào)整，引入復(fù)合材料作為特色方向，在培養(yǎng)方案中融入必要的復(fù)合材料相關(guān)課程，以培養(yǎng)學(xué)生的多種材料相融合和跨材料類別的復(fù)合型知識(shí)，對(duì)復(fù)合材料特色方向的人才培養(yǎng)模式的進(jìn)行探索與改革勢(shì)在必行。

二、吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)成立于2011年，至今已有近十年的辦學(xué)歷史。隨著培養(yǎng)方案的不斷調(diào)整與修訂，先后開設(shè)了 “無機(jī)固體功能材料”“金屬表面工程與技術(shù)”“中藥的質(zhì)量控制”等特色方向的課程，為東北乃至全國(guó)培養(yǎng)了大量?jī)?yōu)秀的工程技術(shù)人才。但是，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)需求的變化，我校材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)相對(duì)于新的歷史條件下國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的需求稍顯落后，突出表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

(一) 按材料傳統(tǒng)分類方式設(shè)置培養(yǎng)方案，與學(xué)科交叉融合的大趨勢(shì)不相適應(yīng)

我校材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)以“無機(jī)固體功能材料”“金屬材料”兩大傳統(tǒng)分類的材料為特色設(shè)置培養(yǎng)方案。而近年來，隨著我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的師資力量不斷充實(shí)、學(xué)生就業(yè)形勢(shì)的不斷變化，材料科學(xué)與工程專業(yè)逐漸形成了以無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料、聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料為特色的科研和教學(xué)體系，涵蓋復(fù)合催化材料、復(fù)合傳感器材料、復(fù)合吸波材料三個(gè)特色研究方向。因此，這種按材料傳統(tǒng)分類方式設(shè)置的培養(yǎng)模式不再代表我校材料科學(xué)與工程特色學(xué)科方向發(fā)展。

(二) 課程體系不夠優(yōu)化，不能滿足“大材料”理念的培養(yǎng)需求

自天津大學(xué)材料學(xué)院將所有專業(yè)整合，合并為一個(gè)材料科學(xué)與工程專業(yè)以來，“大材料”的教學(xué)理念被越來越多的高效認(rèn)可并采納。即在材料學(xué)科人才培養(yǎng)過程中，不再按照傳統(tǒng)的材料分類方式詳細(xì)劃分，而是根據(jù)市場(chǎng)對(duì)材料學(xué)科人才的需求，培養(yǎng)高分子、無機(jī)固體、金屬三類材料的復(fù)合材料體系，以擴(kuò)展學(xué)生在材料領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)范圍和層次，增加學(xué)生在市場(chǎng)上的就業(yè)資本。以往，我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)嚴(yán)格圍繞“無機(jī)固體材料”“金屬材料”的方向配置課程，而在培養(yǎng)方案的課程設(shè)置中并沒有將高分子材料、復(fù)合材料等作為教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生往往由于高分子材料、復(fù)合材料等基礎(chǔ)理論知識(shí)的缺乏，在就業(yè)市場(chǎng)中受到一定程度的影響，這必然會(huì)制約人才培養(yǎng)的質(zhì)量，影響畢業(yè)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合材料方向特色人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

(一) 材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的改革

在全省乃至全國(guó)材料科學(xué)與工程教育改革的大趨勢(shì)下，為了適應(yīng)新的歷史條件下社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)材料類專業(yè)人才的需求，結(jié)合我校材料與工程復(fù)合材料的科研優(yōu)勢(shì)越發(fā)凸顯的學(xué)科特點(diǎn)，開展材料科學(xué)與工程人才培養(yǎng)的改革，包括課程體系、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)等內(nèi)容。主要工作體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.突破傳統(tǒng)材料分類界限，將“復(fù)合材料”作為特色方向引入人才培養(yǎng)

順應(yīng)國(guó)內(nèi)外“大材料”概念人才培養(yǎng)改革的主流，突破傳統(tǒng)材料分類界限，將“復(fù)合材料”作為特色方向引入人才培養(yǎng)。由于目前在復(fù)合材料領(lǐng)域中絕大多數(shù)材料仍然是以聚合物材料作為基體、以無機(jī)固體材料或金屬材料作為增強(qiáng)體的復(fù)合材料體系，因此在復(fù)合材料特色方向的課程設(shè)置上，加入聚合物材料的相關(guān)課程作為必要的知識(shí)鋪墊和儲(chǔ)備，比如在最新的培養(yǎng)方案中引入了《高分子物理》《藥用高分子材料》及《復(fù)合材料》等課程。上述課程體系的構(gòu)建是基于復(fù)合材料的構(gòu)成體系，將復(fù)合材料定位于材料科學(xué)與工程專業(yè)特色方向之一。復(fù)合材料特色方向的引入與“大材料”的理念是相符的。因此，將復(fù)合材料作為特色方向引入人才培養(yǎng)方案對(duì)于增強(qiáng)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生拓寬材料相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、具備更為廣泛的專業(yè)知識(shí)是不錯(cuò)選擇。

2.優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化復(fù)合材料相關(guān)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

在培養(yǎng)方案中引入復(fù)合材料特色方向后，除在理論教學(xué)課程中加入了必要的復(fù)合材料相關(guān)基礎(chǔ)理論課程外，在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)方面，在本專業(yè)的《材料科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》中也隨之增加了 《靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜》《層層自組裝法制備聚合物微膠囊》《磁控濺射法制備薄膜材料》《紅外吸收光譜測(cè)試實(shí)驗(yàn)》和 《聚合物的熱分析》等多門實(shí)驗(yàn)課程來配合復(fù)合材料方向的理論課程完成該方向的人才培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上緊密結(jié)合專業(yè)科研特色。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)復(fù)合材料相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，也夯實(shí)了該特色方向的專業(yè)知識(shí)和素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生走出學(xué)校后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也是大有裨益的。

(二) 材料科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合材料方向特色人才培養(yǎng)成效

自我校材料科學(xué)與工程專業(yè)2015級(jí)本科生入學(xué)以來，根據(jù)用人市場(chǎng)和學(xué)科科研優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，材料科學(xué)與工程專業(yè)就在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))等教學(xué)環(huán)節(jié)中引入復(fù)合材料的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行人才培養(yǎng)。2016年在本專業(yè)的培養(yǎng)方案中正式將無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料作為專業(yè)特色方向引入，2018年又根據(jù)學(xué)生的就業(yè)及升學(xué)情況對(duì)該方向進(jìn)行了進(jìn)一步的梳理和調(diào)整，最終形成了現(xiàn)行的培養(yǎng)方案。在該方向人才培養(yǎng)的不斷調(diào)整過程中，復(fù)合材料特色方向已經(jīng)向社會(huì)輸送了兩屆畢業(yè)生，在專業(yè)同年畢業(yè)省中，在復(fù)合材料相關(guān)領(lǐng)域中就業(yè)的占有較大的比重，具體就業(yè)情況如表1所示。

表1 近兩年復(fù)合材料特色人才培養(yǎng)方向就業(yè)情況

從近兩屆畢業(yè)生的就業(yè)情況來看，作為材料科學(xué)與工程三個(gè)人才培養(yǎng)的特色方向之一，“復(fù)合材料”特色方向承擔(dān)了多于三分之一的本科生就業(yè)。由此可以看出，復(fù)合材料特色人才培養(yǎng)方向?qū)τ诓牧峡茖W(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生的就業(yè)具有較為積極的作用。同時(shí)，從近兩年學(xué)生的升學(xué)情況來看，2019年共有9名學(xué)生成功考取研究生，其中5人攻讀復(fù)合材料方向；2020年共有7名同學(xué)考取研究生，其中4人攻讀復(fù)合材料方向。可見，復(fù)合材料人才培養(yǎng)特色方向的引入對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)和升學(xué)都具有比較明顯的促進(jìn)作用，該方向人才培養(yǎng)顯現(xiàn)出較好的成效。

四、結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，復(fù)合材料專業(yè)人才需求必將越來越大。吉林化工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合材料特色人才培養(yǎng)方向通過四年的建設(shè)與發(fā)展，在人才培養(yǎng)復(fù)合材料特色化方面取得了較好的成效。今后，我們將緊密結(jié)合吉林省乃至全國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，在復(fù)合材料特色人才培養(yǎng)方向的建設(shè)中，進(jìn)一步深化教學(xué)改革、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)與企業(yè)和科研院所的合作，使我校材料科學(xué)與工程專業(yè)復(fù)合材料特色人才培養(yǎng)方向走上“又好又快”的科學(xué)發(fā)展道路。