胡冰 ,肖雯 ,崔彥君 ,徐玉梅 ,鞏海鵬 ,魏佳
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 1. 理學(xué)院,2. 農(nóng)業(yè)資源化學(xué)與應(yīng)用研究所,甘肅 蘭州 730070)
材料、能源、信息是當(dāng)代技術(shù)的三大支柱,而材料又是能源和信息技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ),其中新材料被視為高新技術(shù)革命的基礎(chǔ)和先導(dǎo),是推動(dòng)“大國(guó)重器”快速發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)[1-2].與此同時(shí),材料科學(xué)對(duì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、確保國(guó)家糧食安全也起到了巨大的促進(jìn)作用,農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)農(nóng)業(yè)相關(guān)材料化學(xué)專門人才培養(yǎng)也提出新要求[3].為了更好地滿足農(nóng)林經(jīng)濟(jì)對(duì)材料相關(guān)專業(yè)人才的需求,甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)于2013年招收材料化學(xué)專業(yè)本科學(xué)生.
然而,目前國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)院校開(kāi)設(shè)材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)校數(shù)量較為有限,相關(guān)教學(xué)研究存在整體滯后、研究基礎(chǔ)薄弱、資金投入少等問(wèn)題[4-6],迫使我們必須挺進(jìn)縱深、探索構(gòu)建出以化學(xué)理論為基礎(chǔ),材料為專業(yè)方向,并且緊密結(jié)合學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科,特色凸顯的材料化學(xué)專業(yè)課程新體系[7-9].
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)于2019年4月獲批甘肅省本科一批次招生,隨后材料化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)緊抓契機(jī),加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),積極開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查及座談,及時(shí)掌握教師、學(xué)生和市場(chǎng)的反饋與需求,有針對(duì)性地優(yōu)化培養(yǎng)方式,進(jìn)一步修訂和完善教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案.在完備專業(yè)課程知識(shí)體系,流暢銜接各課程內(nèi)容的同時(shí),借助農(nóng)科類專業(yè)的學(xué)科優(yōu)勢(shì),多渠道糅合農(nóng)用新型材料方面的教學(xué)內(nèi)容.在培養(yǎng)計(jì)劃中刪除與專業(yè)培養(yǎng)特色相對(duì)疏離的部分選修課,改為開(kāi)設(shè)生物質(zhì)能、農(nóng)業(yè)材料前沿、科技創(chuàng)新與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、農(nóng)用功能材料等更具辦學(xué)特點(diǎn)的選修課程,突出辦學(xué)特色.經(jīng)專業(yè)理論課程、實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié),乃至雙創(chuàng)人才的培養(yǎng)等多方渠道,在教學(xué)中逐級(jí)開(kāi)展農(nóng)用新材料的創(chuàng)新研制,有效幫助學(xué)生擴(kuò)寬知識(shí)體系,提高專業(yè)興趣,提升專業(yè)綜合素養(yǎng),了解相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況,拓展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,進(jìn)而增強(qiáng)畢業(yè)生在就業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,為最終辦好中國(guó)特色社會(huì)主義農(nóng)業(yè)大學(xué)的材料化學(xué)專業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)[10],進(jìn)一步促進(jìn)各類高校學(xué)科間的聚力、融合、創(chuàng)新(見(jiàn)圖1).
圖1 學(xué)科間聚力、融合、創(chuàng)新關(guān)系
在專業(yè)課程(如材料成型與加工、高分子材料與物理、復(fù)合材料、生物質(zhì)材料等)中增加相關(guān)新型農(nóng)業(yè)材料的授課專題,介紹目前國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展及發(fā)展方向.如在高分子材料與物理課程中主要介紹合成高分子材料的相關(guān)內(nèi)容及其在農(nóng)業(yè)材料中的實(shí)際應(yīng)用,涉及農(nóng)用地膜、食品包裝膜等.再如目前生物質(zhì)材料已成為全世界開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn),其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作高吸水保水性功能材料、緩釋肥料、農(nóng)藥緩釋劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、土壤改良劑、飼料添加劑、沙土穩(wěn)定劑、食品添加劑等,教師在教學(xué)中增加相關(guān)內(nèi)容的傳授,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)能學(xué)以致用,專業(yè)能大有可為的思想理念.
此外,材料化學(xué)專業(yè)緊跟時(shí)代發(fā)展的腳步,積極開(kāi)展混合式教學(xué)改革工作,并為順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代信息化教育的發(fā)展趨勢(shì),引入國(guó)家級(jí)精品課程作為在線開(kāi)放課程,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享,不斷深化教育教學(xué)改革.部分課程實(shí)行了雙語(yǔ)教學(xué),努力提高人才培養(yǎng)質(zhì)量.
進(jìn)一步推動(dòng)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,增加專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)至176學(xué)時(shí),注重專業(yè)實(shí)驗(yàn)的綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性及學(xué)科發(fā)展的前瞻性,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與運(yùn)用,進(jìn)而彌補(bǔ)專業(yè)課學(xué)分比例下降(專業(yè)類課程學(xué)分比例從2015年的59.69%降至2020年的55.00%)所帶來(lái)的不利影響.在加強(qiáng)反映近代材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí),注重農(nóng)林院校的專業(yè)特色,增開(kāi)與農(nóng)用功能材料、生物質(zhì)材料等緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用,形成多層次的綜合性、設(shè)計(jì)性和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn).如在材料化學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程中,增加木質(zhì)素脲醛基載藥微膠囊的制備及性能研究,天然橡膠配方設(shè)計(jì)及加工實(shí)驗(yàn),吸水保水緩釋多功能復(fù)合肥制備及性能研究,食品涂膜保鮮工藝的研究,農(nóng)用功能性聚烯烴覆蓋材料的制備、表征及性能研究,環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)淀粉的制備,以生物質(zhì)材料為原料制備炭材料及其電性能研究等具有農(nóng)科院校特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,幫助學(xué)生熟悉材料制備在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用,在增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新能力.在實(shí)踐方面,積極拓展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地,新增蘭州金通儲(chǔ)能動(dòng)力新材料有限公司,甘肅省職業(yè)技能公共實(shí)訓(xùn)中心等多家實(shí)習(xí)基地,同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)與已有實(shí)習(xí)基地(如甘肅省農(nóng)科院)的聯(lián)系與合作,加大開(kāi)展農(nóng)用新材料的研制實(shí)習(xí),拓寬學(xué)生視野,提高學(xué)生獨(dú)立科研和工作的能力.
充分調(diào)研,明確目前農(nóng)業(yè)新材料的缺口或熱點(diǎn)方向,進(jìn)而加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的申報(bào)與實(shí)施,鼓勵(lì)與農(nóng)業(yè)科學(xué)、食品科學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)等多學(xué)科進(jìn)行交叉融合(見(jiàn)表1),積極鼓勵(lì)并吸收各專業(yè)學(xué)生聯(lián)合組隊(duì),進(jìn)一步為學(xué)生提供創(chuàng)新性學(xué)習(xí)、研究平臺(tái).以實(shí)際項(xiàng)目研究加深對(duì)課堂知識(shí)的理解與掌握,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生雙創(chuàng)能力的培養(yǎng),為進(jìn)一步推進(jìn)雙創(chuàng)教育積累經(jīng)驗(yàn).積極開(kāi)展暑期實(shí)踐,指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展對(duì)農(nóng)村環(huán)境污染與保護(hù)的實(shí)踐調(diào)查,研究土地、水質(zhì)污染情況,并嘗試開(kāi)展新材料對(duì)污染治理的應(yīng)用研究.2016—2019年SRTP項(xiàng)目中學(xué)科交叉項(xiàng)目所占比例分別為62.50%,58.33%,38.46%,53.85%.
表1 多學(xué)科交叉融合參與內(nèi)容
在本專業(yè)的本科畢業(yè)論文選題中,為學(xué)生充分提供農(nóng)用新型材料研制的論文選題,結(jié)合本科SRTP等項(xiàng)目的相關(guān)研究基礎(chǔ),每屆開(kāi)展一定比例農(nóng)業(yè)材料有關(guān)內(nèi)容的論文工作.近年來(lái)項(xiàng)目比例呈現(xiàn)總體平穩(wěn)、穩(wěn)中有進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì),幫助學(xué)生擴(kuò)寬知識(shí)體系、提升綜合素質(zhì)、拓展專業(yè)技能.招生以來(lái),2017—2019年本科畢業(yè)論文中農(nóng)業(yè)材料項(xiàng)目所占比例分別為44.83%,53.57%,56.90%.
通過(guò)對(duì)材料化學(xué)專業(yè)課程體系與專業(yè)特色的建設(shè),在我校實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科的交叉融合,依靠緊密結(jié)合學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科,凝煉出材料化學(xué)本科專業(yè)方向,形成了以化學(xué)和材料理論為基礎(chǔ)、特色凸顯的課程新體系.通過(guò)學(xué)科交叉,進(jìn)一步提高了學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,拓寬了各專業(yè)學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域,培養(yǎng)與訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高了學(xué)生的獨(dú)立科研和工作能力,增強(qiáng)了畢業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.教學(xué)體系綜合改革效果良好,輻射面寬,受益面廣,為進(jìn)一步實(shí)施相關(guān)教學(xué)研究、提升研究層次奠定了良好的前期準(zhǔn)備基礎(chǔ).同時(shí),對(duì)全國(guó)農(nóng)林院校材料化學(xué)專業(yè)的特色培養(yǎng)提供了研究基礎(chǔ),為進(jìn)一步促進(jìn)各類高校學(xué)科間的聚力、融合、創(chuàng)新具有積極的推動(dòng)作用.