，

(青島理工大學(xué) 木工程學(xué)院,山東 青島 266033)

在以高科技為主要特征的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，材料科學(xué)與工業(yè)技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)材料類專業(yè)人才素質(zhì)提出了很高的要求，材料科學(xué)與工程教育面臨著一系列挑戰(zhàn)。同時(shí)，材料科學(xué)與工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其內(nèi)容和領(lǐng)域處于不斷拓展之中。如何培養(yǎng)出適應(yīng)材料產(chǎn)業(yè)和技術(shù)飛速發(fā)展的具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，探討并制定出符合21世紀(jì)社會(huì)對(duì)材料類人才素質(zhì)和能力要求的科學(xué)、可行的材料類專業(yè)人才培養(yǎng)方案，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

1 培養(yǎng)目標(biāo)的定位和專業(yè)涵蓋范圍

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，不同材料本身的復(fù)合與交叉融合迅速增長。如有機(jī)高分子材料用于水泥砂漿的改性和對(duì)陶瓷工藝的改進(jìn)，薄膜材料在玻璃深加工上的應(yīng)用等，因此培養(yǎng)單一材料、窄口徑專業(yè)的人才不能適應(yīng)當(dāng)前特別是未來形勢(shì)發(fā)展的要求，拓寬專業(yè)口徑是培養(yǎng)材料類專業(yè)人才的必然趨勢(shì)。

全國很多工科院校設(shè)有材料專業(yè)，不同院校根據(jù)其自身特點(diǎn)，在人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案的制定上應(yīng)各有特色。以青島理工大學(xué)為例，材料科學(xué)與工程專業(yè)定位為以工程實(shí)踐為主的工程教育，主要培養(yǎng)適應(yīng)地方需要的第一線的工程技術(shù)應(yīng)用型人才。通過對(duì)該專業(yè)2008～2011屆畢業(yè)生去向的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在建筑行業(yè)從事材料應(yīng)用、檢測(cè)及材料管理工作的占了一半左右。由此得出兩點(diǎn)啟示：一是應(yīng)該側(cè)重培養(yǎng)面向工程、兼顧材料生產(chǎn)和研究開發(fā)的應(yīng)用型工程技術(shù)人員；二是為提高學(xué)生適應(yīng)性必須拓寬專業(yè)口徑。

根據(jù)人才市場(chǎng)的需求，經(jīng)研究論證，我校的材料科學(xué)與工程專業(yè)涵蓋無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料，簡單介紹金屬材料和復(fù)合材料。按照“基礎(chǔ)適度、口徑寬廣、應(yīng)用為先”的教育理念，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐結(jié)合，以學(xué)生發(fā)展為本，促進(jìn)材料教育的“大材料(材料的共性、廣泛性與多樣性)、大工程(工程知識(shí)、工程能力、工程系統(tǒng)與工程協(xié)同)、大社會(huì)(自然、環(huán)境、社會(huì)、倫理等)”視野的建立與深化[1]。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)、自主高效學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)的理念，據(jù)此制訂人才培養(yǎng)計(jì)劃和設(shè)計(jì)課程體系，改革教學(xué)模式。

2 培養(yǎng)體系構(gòu)建

2.1 人才培養(yǎng)模式

人才培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)原則為：按材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科組織教學(xué)；按二級(jí)學(xué)科(如無機(jī)非金屬材料工程、有機(jī)高分子材料工程)體現(xiàn)特色。拓寬專業(yè)口徑，調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)，拓展專業(yè)課范圍，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和“大材料、大工程、大社會(huì)”視野，強(qiáng)調(diào)材料工程領(lǐng)域?qū)嵺`應(yīng)用能力的寬口徑應(yīng)用型材料工程師。

2.1.1 寬基礎(chǔ)

大學(xué)本科的基礎(chǔ)包括多方面的內(nèi)容，可劃分為社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)、自然科學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)是學(xué)生進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展的基礎(chǔ)。

社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)主要包括哲學(xué)、歷史學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等社會(huì)科學(xué)知識(shí)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境、全球氣候的可持續(xù)發(fā)展知識(shí)以及政治學(xué)、法學(xué)、管理學(xué)等方面的公共政策和管理知識(shí)；自然科學(xué)基礎(chǔ)主要包括掌握作為工程基礎(chǔ)的高等數(shù)學(xué)和工程數(shù)學(xué)，熟悉現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)、電工學(xué)、機(jī)械、運(yùn)籌學(xué)、環(huán)境科學(xué)的基本知識(shí)，了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的其它主要方面和應(yīng)用前景。專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)要打破原有教學(xué)體系，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的重組，實(shí)現(xiàn)三大材料基礎(chǔ)知識(shí)的融合，拓寬學(xué)生材料科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，真正做到寬基礎(chǔ)[2]?？梢詷?gòu)建材料科學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)課程，即：材料概論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料現(xiàn)代研究方法、材料研究中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用等。

2.1.2 多方向

在現(xiàn)有的四年制大學(xué)本科教育體制中，為學(xué)生構(gòu)筑材料科學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)是可能的，但讓學(xué)生掌握所有類型材料的特性是不現(xiàn)實(shí)的。然而材料學(xué)科中一些基本的思維方式和研究方法只有在對(duì)具體材料的具體研究中才能得到深化。這就要求在培養(yǎng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)中考慮為學(xué)生設(shè)定一定的方向，即選擇一種具體類型的材料并以其為載體，使學(xué)生在某一具體材料學(xué)習(xí)和研究中，深化材料基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，這種方向性設(shè)置，也解決了教育發(fā)展與市場(chǎng)需求相脫節(jié)的問題。例如，可以設(shè)置土木工程材料方向、高分子材料與工程方向、現(xiàn)代陶瓷與信息材料方向、腐蝕與防護(hù)方向、生物醫(yī)用材料方向等。其教學(xué)模塊可以隨社會(huì)和市場(chǎng)需要的改變進(jìn)行靈活的設(shè)置與變通，根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展的需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.1.3 重實(shí)踐

重實(shí)踐主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中。許多發(fā)明和創(chuàng)造是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和提煉出來的，教學(xué)內(nèi)容也是在實(shí)踐過程中達(dá)到深化的，只有通過實(shí)踐鍛煉才能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，并進(jìn)一步培養(yǎng)其在實(shí)踐中的創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新精神。實(shí)踐教學(xué)注重開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)踐應(yīng)用中的相關(guān)性和綜合性，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生科學(xué)研究的興趣。注重引導(dǎo)學(xué)生將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)到的知識(shí)和技能用于解決實(shí)際的科研問題，通過導(dǎo)師制的實(shí)施和大學(xué)生科技創(chuàng)新等方式使學(xué)生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參與科研工作。

2.2 課程體系的構(gòu)建

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的課程設(shè)置注重由學(xué)科式向整合式轉(zhuǎn)變，專業(yè)課程由中心地位向載體地位轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容由以學(xué)科發(fā)展為中心向以培養(yǎng)學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，以“基礎(chǔ)課程、核心課程、擴(kuò)展課程、特色課程和實(shí)踐課程”為框架進(jìn)行課程體系的優(yōu)化、重組和集成[3]。

2.2.1 基礎(chǔ)課程

基礎(chǔ)課程使學(xué)生掌握現(xiàn)代知識(shí)、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新技術(shù)，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)、寬厚的理論基礎(chǔ)。合理地將人文社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)科學(xué)有機(jī)結(jié)合，滿足核心課程設(shè)置的需要。現(xiàn)代材料發(fā)展是以數(shù)學(xué)模擬、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料合成三位一體為特征，社會(huì)對(duì)材料的要求越來越復(fù)雜化、精細(xì)化和多功能化，因此要求自然科學(xué)基礎(chǔ)，特別是數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理和化學(xué)四大基礎(chǔ)知識(shí)具有相適應(yīng)的比例。

2.2.2 核心課程

考慮到材料的多樣性與共性，緊扣材料科學(xué)與工程的基本要素，緊密圍繞學(xué)科專業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置核心課程，主要有：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)、材料測(cè)試與分析技術(shù)、材料科學(xué)研究方法、材料科學(xué)與工程概論等。

2.2.3 擴(kuò)展課程

為了擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)視野，強(qiáng)化核心課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力設(shè)置擴(kuò)展課程，主要有：計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用、材料與環(huán)境、工程事故案例分析、材料腐蝕與防護(hù)、工程經(jīng)濟(jì)等。

2.2.4 特色課程

材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色課程需要緊密結(jié)合材料學(xué)科的特點(diǎn)、高校區(qū)域研究優(yōu)勢(shì)、學(xué)科特色及教學(xué)團(tuán)隊(duì)等因素，體現(xiàn)應(yīng)用型材料專業(yè)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生在某一方面的專長[4]。根據(jù)我校專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生就業(yè)市場(chǎng)需求，我校組建了三個(gè)主要的特色課程群：新型建筑材料、高分子材料和現(xiàn)代陶瓷與信息材料。并以此為基礎(chǔ)建設(shè)具有合理的職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在教學(xué)實(shí)踐中取得了良好成效。

特色課程群的組成需要綜合主干課程和專業(yè)綜合課程來進(jìn)行建設(shè)，根據(jù)市場(chǎng)對(duì)人才的需求及學(xué)科方向制定教學(xué)計(jì)劃、確定教學(xué)難度及教學(xué)重點(diǎn)，明確教學(xué)目的，實(shí)行學(xué)分制，允許學(xué)生在課程群間選擇教師和課程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行特色培養(yǎng)。

2.2.5 實(shí)踐課程

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和初步的科研能力，使學(xué)生逐步建立工程意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力。實(shí)踐課程按照三大系列設(shè)置：一般能力培養(yǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、專業(yè)技能培養(yǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)及特色培養(yǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。具體通過各類課程實(shí)驗(yàn)、科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)業(yè)教育系列課程、各種實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等實(shí)現(xiàn)。

加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，我院與中鐵、中冶、中建等國有大型建筑企業(yè)，淄博電磁廠、西麥斯商品混凝土攪拌站等材料生產(chǎn)企業(yè)建立了“人才培養(yǎng)戰(zhàn)略聯(lián)盟”，聘請(qǐng)企業(yè)總工程師為校外指導(dǎo)教師，學(xué)生、教師、技術(shù)人員就企業(yè)典型產(chǎn)品共同進(jìn)行“材料、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、檢測(cè)”一體化工程實(shí)訓(xùn)，進(jìn)一步提高學(xué)生的材料工程意識(shí)。

3 應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)探索

3.1 教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合

應(yīng)用型人才需要具備一定的分析、解決問題的能力，具有一定的創(chuàng)新能力。我校通過建立開放性實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生的自主實(shí)踐提供相應(yīng)環(huán)境和條件，讓學(xué)生能主動(dòng)的進(jìn)行實(shí)踐、研發(fā)，從而培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)際應(yīng)用的能力。引導(dǎo)學(xué)生參與“大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)”、“創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”、“高強(qiáng)混凝土大賽”等科技項(xiàng)目，開展一系列的實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生開展以解決前沿科學(xué)問題或解決重大工程技術(shù)問題為導(dǎo)向的探究性學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教師與學(xué)生的互動(dòng)性，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力[5]。

學(xué)生參與到教師一個(gè)實(shí)際課題的實(shí)施過程中。從材料配方設(shè)計(jì)、原料制備(破、粉碎)混合、成型、燒制或壓制等工序制備產(chǎn)品，然后根據(jù)不同的材料測(cè)試若干項(xiàng)性能，再對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析討論，學(xué)生的文獻(xiàn)檢索、信息綜合、方案設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)處理、總結(jié)分析、論文寫作等各方面能力得到全面提升。近些年青島理工大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)每年約有80%學(xué)生參與教師的課題研究，而他們?cè)诤罄m(xù)的實(shí)際工作中也表現(xiàn)出更強(qiáng)的分析解決問題的能力。

通過參與科研實(shí)踐訓(xùn)練，學(xué)生由以往被動(dòng)的按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)到自己主動(dòng)動(dòng)手準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力顯著增強(qiáng)[6]。實(shí)踐過程中，難免會(huì)出現(xiàn)很多問題，通過解決這些具體問題，更有利于培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致、耐心的品行，更有益于促進(jìn)學(xué)生思考，增強(qiáng)分析和解決問題的能力。

3.2 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，積極開展教學(xué)改革

培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的應(yīng)用型人才，需要深化教學(xué)和人才培養(yǎng)模式改革，需要教師在教育、教學(xué)手段和方法上進(jìn)行改革。學(xué)院重視課程建設(shè)，通過精品課程建設(shè)、特色專業(yè)建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、多媒體課件大賽等多種途徑提高教師的教學(xué)質(zhì)量和水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化、信息化、多樣化。同時(shí)，學(xué)院積極鼓勵(lì)教師在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上的改革與創(chuàng)新，要求充分發(fā)揮學(xué)生在課堂上的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)他們探索知識(shí)的欲望和自學(xué)的能力。

例如，在課程考試形式上，我們進(jìn)行了調(diào)整，針對(duì)“專業(yè)發(fā)展前沿”、“材料科學(xué)與工程概論”、“材料科學(xué)研究方法”等幾門課程，考試采用答辯、論文和開卷等方式。在這些考試中，考試內(nèi)容不一定完全是教師講授的內(nèi)容，更多是學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的綜合，要求學(xué)生有自己的見解，著重于培養(yǎng)學(xué)生自身分析問題與解決問題的能力。這些形式多樣的考試方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性，不僅檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)本門課程知識(shí)的掌握，更是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的檢驗(yàn)，取得了良好的教學(xué)效果。

3.3 加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，突出創(chuàng)新培養(yǎng)、強(qiáng)化技能訓(xùn)練

產(chǎn)學(xué)研合作是工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主要途徑和特色，可以充分利用學(xué)校與企業(yè)、研究團(tuán)體不同的教育環(huán)境和教育資源，以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢(shì)，把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合于培養(yǎng)學(xué)生的過程中。

學(xué)院通過“人才培養(yǎng)戰(zhàn)略聯(lián)盟”探討人才培養(yǎng)與人才使用的“無縫式對(duì)接”，開展畢業(yè)生畢業(yè)環(huán)節(jié)對(duì)接培養(yǎng)試點(diǎn)等工作，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)，完成畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。以畢業(yè)生畢業(yè)環(huán)節(jié)對(duì)接培養(yǎng)為契機(jī)，探討建立基于企業(yè)深度參與培養(yǎng)的新的人才培養(yǎng)模式，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式全方位改革，提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

4 培養(yǎng)效果

本校材料科學(xué)與工程專業(yè)從2008年第一屆畢業(yè)生離校，目前已培養(yǎng)了5屆畢業(yè)生，學(xué)生就業(yè)率一直保持在95%以上，就業(yè)學(xué)生中有2/3在大型企業(yè)中從事材料開發(fā)、技術(shù)管理工作。學(xué)生的考研率一直在20%～25%，絕大多數(shù)被東南大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)錄取，且每年有1～2名學(xué)生被保送至同濟(jì)大學(xué)等重點(diǎn)高校。無論是工作的學(xué)生還是繼續(xù)深造的學(xué)生都在單位和導(dǎo)師處留下了樸實(shí)肯干、動(dòng)手能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的良好口碑。

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