高慧+張利萍+徐斌

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽 合肥 230036）

摘 要：文章以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，分析高等農(nóng)林院校新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色，即在于以農(nóng)林生物質(zhì)材料為主要教研對象，因具有循環(huán)再生及環(huán)境友好等特征，成為21世紀(jì)熱點發(fā)展領(lǐng)域，在時代需求、發(fā)展方向與專業(yè)依托等方面富有特色，并結(jié)合其專業(yè)創(chuàng)建過程中的師資隊伍建設(shè)、專業(yè)性教材建設(shè)、實踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等問題，提出采取夯實學(xué)科基礎(chǔ)、加大人才引進(jìn)力度、加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)、優(yōu)化實踐教學(xué)體系、開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)等措施，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，以實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高等農(nóng)林院校；材料科學(xué)與工程；特色；路徑

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）05-0030-03

材料是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料科學(xué)是21世紀(jì)的支柱學(xué)科和技術(shù)先導(dǎo)，是眾多學(xué)科發(fā)展的堅強(qiáng)后盾，材料在某些領(lǐng)域已成為制約我國關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和國際競爭的加劇，高新材料的地位日益凸顯，社會對材料科學(xué)與工程專業(yè)技術(shù)人才的需求越來越高。

材料科學(xué)與工程專業(yè)是一門主要涉及物理、化學(xué)、計算科學(xué)、工程學(xué)和材料學(xué)的綜合性交叉學(xué)科，其內(nèi)涵極為豐富，涵蓋金屬材料、冶金、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、材料物理和材料化學(xué)等二級學(xué)科，是研究材料的組成與結(jié)構(gòu)、合成與制備、性質(zhì)及使用性能、測試與表征等四個基本要素及其相互關(guān)系與制約規(guī)律的一門科學(xué)[1-2]。

目前，我國大部分院校開設(shè)有材料類及其相關(guān)專業(yè)，根據(jù)院校自身發(fā)展特點，大致分為兩種類型：一類存在于理工院校，與冶金、機(jī)械、金屬、非金屬和高分子材料交叉融合，側(cè)重于從實際應(yīng)用領(lǐng)域來探求新材料的制備、性能評價與使用；另一類存在于綜合性大學(xué)，由物理學(xué)和化學(xué)孕育并分化形成材料物理與材料化學(xué)，側(cè)重于基礎(chǔ)研究方向[3-4]。由此可見，基于不同起點和研究重點，這兩類材料學(xué)科研究方向在發(fā)展中自我完善又相互靠近，形成了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究逐步融合發(fā)展的方向。

一、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色

（一）時代需求方面

隨著時代的發(fā)展，材料科學(xué)與工程研究方向正從傳統(tǒng)領(lǐng)域向新型生物質(zhì)功能材料拓展，農(nóng)林生物質(zhì)材料主要以木本、禾本和藤本植物及其加工剩余物和廢棄物為原材料，通過物理、化學(xué)和生物等高科技手段，加工成性能優(yōu)異、環(huán)境友好、附加值高的新型材料[5]。2010年教育部明確提出要大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)、綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、環(huán)保技術(shù)、生物醫(yī)藥等關(guān)系到未來環(huán)境和人類生活的重要戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，要加大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)力度，支持和鼓勵有條件的高等學(xué)校申報與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)，其中新材料產(chǎn)業(yè)中的新型生物質(zhì)功能材料就是優(yōu)先申報的領(lǐng)域[6]。目前，高等農(nóng)林院校每年向社會輸送此類人才最多400人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國家未來戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才之需求，在此背景下，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)成功申報了材料科學(xué)與工程專業(yè)。

（二）發(fā)展方向

所謂專業(yè)特色是指學(xué)校根據(jù)所具備的優(yōu)勢條件，經(jīng)過長期的辦學(xué)實踐逐步積淀形成，具有優(yōu)于其他學(xué)校的、獨特的、穩(wěn)定的、鮮明的個性特點并為社會所承認(rèn)的專業(yè)風(fēng)格[7]。高等農(nóng)林類院校在農(nóng)業(yè)和林業(yè)等方面積累了深厚的研究基礎(chǔ)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源等資源供給存在巨大缺口，已成為可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。目前，世界上每年主要以石油為原料生產(chǎn)約1.57億噸的高分子聚合物，同時產(chǎn)生8000多萬噸的塑料廢棄物，從理論上講，聚烯烴塑料在環(huán)境中自然降解需要200年甚至100萬年的時間，大量的廢棄塑料積累在環(huán)境中，給環(huán)境修復(fù)帶來了巨大的壓力和破壞，而且石化資源是有限的。可再生、可循環(huán)利用、無污染的植物資源在自然界中儲量豐富，發(fā)展?jié)摿Υ螅涌焐镔|(zhì)資源的培育、研究和利用，發(fā)展農(nóng)林生物質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)，對緩解資源與環(huán)境壓力意義重大，符合可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，將成為不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流[8]。我國生物質(zhì)資源品種及產(chǎn)量位居世界前列，年均生產(chǎn)量約21億噸，其中僅農(nóng)業(yè)秸稈年產(chǎn)量就達(dá)7億噸，目前只有約5000萬噸得到初級利用，發(fā)展?jié)摿艽骩9-10]。農(nóng)林生物質(zhì)材料作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究對象，其發(fā)展前景具有不可替代的優(yōu)勢，專業(yè)性人才的培養(yǎng)勢必能夠推動生物質(zhì)材料研究的步伐，滿足社會對人才的需求。

（三）專業(yè)依托

全國大約有7所高等農(nóng)林院校在木材科學(xué)與工程本科專業(yè)基礎(chǔ)上，以新型生物質(zhì)功能材料為方向新建材料科學(xué)與工程專業(yè)，借助木材科學(xué)與工程專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢，短期內(nèi)提升材料科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展的水平和質(zhì)量。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)是一所具有80多年辦學(xué)歷史、學(xué)術(shù)積淀深厚的省屬重點高等農(nóng)林院校，長期以來，與林業(yè)生物質(zhì)材料相關(guān)的林業(yè)工程、農(nóng)業(yè)工程、紡織工程等學(xué)科得到了飛速發(fā)展，在木材功能材料、纖維功能、農(nóng)作物秸稈改性材料等方面已取得了一系列的研究成果，具有較好的學(xué)術(shù)積淀和較強(qiáng)的師資隊伍。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)以木材科學(xué)與工程實驗室、林產(chǎn)化學(xué)與工程實驗室、高分子材料與工程實驗室、紡織材料實驗室等為基礎(chǔ)，整合現(xiàn)有資源，進(jìn)行優(yōu)化組合，創(chuàng)建了材料科學(xué)與工程專業(yè)，培養(yǎng)生物質(zhì)材料與工程專業(yè)人才，滿足了國家和安徽省新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展之需要。

二、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

新建材料科學(xué)與工程專業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。如何抓住機(jī)遇迎接挑戰(zhàn)，需要認(rèn)真剖析建設(shè)過程中的諸多“障礙”，才能將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化成機(jī)遇。

（一）師資隊伍建設(shè)

新專業(yè)師資隊伍存在的問題主要集中在教師資源少，專業(yè)教師年輕化，教學(xué)科研成果缺乏積淀上，因此如何在短期內(nèi)建立起職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷層次、年齡梯度合理的師資隊伍，是新專業(yè)建設(shè)亟待解決的關(guān)鍵問題。

（二）專業(yè)教材建設(shè)

以生物質(zhì)材料為發(fā)展方向的高等農(nóng)林院校新建材料專業(yè)，由于辦學(xué)時間短，針對生物質(zhì)材料的系列教材缺乏，目前選擇的或是理工院校，或是綜合大學(xué)同類專業(yè)的教材，或是農(nóng)林院校相近專業(yè)的教材，因此針對性、系統(tǒng)性不強(qiáng)，生物質(zhì)材料特色不明顯，教師和學(xué)生都不甚滿意。

（三）實踐教學(xué)

實踐教學(xué)作為人才能力培養(yǎng)的核心，在“雙創(chuàng)型”、“復(fù)合型”人才培養(yǎng)過程中起到十分重要的作用。新專業(yè)在建立之初，通常存在實驗室建設(shè)不完善，實習(xí)基地建設(shè)不規(guī)范，實習(xí)點較少，創(chuàng)新實踐活動缺乏新穎性等問題。如何建立“網(wǎng)絡(luò)化”、“系統(tǒng)化”的實踐教學(xué)模式是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

（四）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

大學(xué)生就業(yè)形勢嚴(yán)峻，緩解就業(yè)壓力的一條重要途徑是走創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路，學(xué)校有責(zé)任培養(yǎng)他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力。我們都知道要給學(xué)生一杯水，教師得有一桶水的道理，因此，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的質(zhì)量和效果，首先取決于學(xué)校及教師自身創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的水平，這就為學(xué)校和教師提出了新的更高要求。顯然，對于新建專業(yè)，教師的精力更多尚在適應(yīng)課堂教學(xué)的努力中，自身創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗缺乏，教師和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平亟待同步提升。

三、新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展路徑

在新建材料科學(xué)與工程專業(yè)的過程中，為了彌補(bǔ)發(fā)展中的不足，解決發(fā)展瓶頸，提升專業(yè)發(fā)展層次，針對材料科學(xué)與工程專業(yè)知識特點，進(jìn)行教學(xué)體系改革，調(diào)整專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，變革教學(xué)方式，不斷優(yōu)化專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)，解決建設(shè)過程中出現(xiàn)的問題。

（一）夯實學(xué)科基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)口徑

農(nóng)林院校材料專業(yè)雖然以農(nóng)林生物質(zhì)材料為主要方向和特色，但課程的設(shè)置要充分考慮材料學(xué)科的共性基礎(chǔ)，考慮多學(xué)科的交叉融合，使得培養(yǎng)的學(xué)生既有學(xué)科特色，又有廣泛的社會適應(yīng)性，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)了理論力學(xué)、材料力學(xué)、高分子化學(xué)與物理、物理化學(xué)、高分子材料學(xué)、生物質(zhì)資源材料學(xué)、復(fù)合材料學(xué)、材料裝備學(xué)和膠合材料學(xué)等基礎(chǔ)課程，學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)或深造可在高分子材料、以植物資源為基礎(chǔ)的生物質(zhì)材料及復(fù)合材料等領(lǐng)域，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)和寬廣的空間。

（二）加大人才引進(jìn)力度，建設(shè)結(jié)構(gòu)合理的教師隊伍

師資隊伍的水平是辦學(xué)質(zhì)量的根本。新建專業(yè)的教師緊缺，是亟待解決的最重要的工作之一。雖然有校內(nèi)傳統(tǒng)相關(guān)專業(yè)部分教師能夠承擔(dān)新專業(yè)的教學(xué)，但僅僅是一種應(yīng)急措施，教師知識構(gòu)成的局限性、師資整體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性，都遠(yuǎn)不能滿足新專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的需求，因此師資隊伍的建設(shè)刻不容緩，必須要加大人才引進(jìn)的力度，采用靈活多變的政策廣納人才，包括從師資隊伍充沛的老牌兄弟院校、科研院所等，通過人才合理流動，實現(xiàn)教師資源的優(yōu)化配置。同時要加強(qiáng)對新進(jìn)青年教師的培養(yǎng)，激勵他們參與國際、國內(nèi)訪學(xué)交流和社會實踐，促進(jìn)師資隊伍快速成長。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在人事引進(jìn)制度上采用“一人一議”政策，最近從國外著名大學(xué)引進(jìn)1位材料專業(yè)的30歲博士后，并破格聘他為教授。

（三）加強(qiáng)基礎(chǔ)條件建設(shè)，全面服務(wù)新專業(yè)的發(fā)展

在新專業(yè)建設(shè)之初，教材、實驗室、實習(xí)基地等基礎(chǔ)條件都很不足，對這些基礎(chǔ)條件必須同步建設(shè)，才能在短期內(nèi)適應(yīng)新專業(yè)教學(xué)所需。

1.教材建設(shè)。教材是學(xué)生課堂前后預(yù)習(xí)和溫故知新的物質(zhì)條件，必須跟進(jìn)，但新建專業(yè)教材的配套性總是不盡如人意，雖然現(xiàn)在教材版本繁多，表面上選擇余地很大，但不可否認(rèn)，粗制濫造現(xiàn)象也不罕見，因此對現(xiàn)有教材的選取必須高度重視，要充分發(fā)揚民主精神，集思廣益，將真正優(yōu)秀的、適合的教材甄別出來。同時加強(qiáng)教材編寫力度，對尚不成熟的腳本，先作為講義印發(fā)給學(xué)生，經(jīng)過一屆學(xué)生的試用，在修改完善后正式出版，逐步建立起一套針對性強(qiáng)的教材體系。

2.實驗室建設(shè)。實驗室建設(shè)是新專業(yè)建設(shè)中資金投入最大的部分，涉及實驗用房的建設(shè)、實驗儀器設(shè)備的購置及實驗教師的培養(yǎng)等諸多方面，牽涉面廣，需要學(xué)校多部門的磋商協(xié)調(diào)。往往基礎(chǔ)課實驗條件建設(shè)容易實現(xiàn)，因為基礎(chǔ)課實驗內(nèi)容的剛性強(qiáng)，建設(shè)思想易統(tǒng)一；而專業(yè)課實驗室建設(shè)彈性大，投入多，易受到擠壓或拖延，但專業(yè)課實驗室恰恰是體現(xiàn)專業(yè)特征的地方，是學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練的主要場所，也是教師科研的主要依托，因此在實驗室建設(shè)中，對建設(shè)目標(biāo)的充分論證、建設(shè)過程的細(xì)致規(guī)劃，是專業(yè)實驗室建設(shè)得到學(xué)校理解支持的關(guān)鍵。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在材料科學(xué)與工程新專業(yè)實驗設(shè)備購置方面，近三年投入300多萬元。

3.實習(xí)基地建設(shè)。實踐教學(xué)離不開實習(xí)基地，離不開相關(guān)行業(yè)的企事業(yè)單位。讓這些企事業(yè)單位樂于接收學(xué)生的實習(xí)，必須從實習(xí)安全、產(chǎn)學(xué)研合作、人才輸送與就業(yè)等多方面為企業(yè)著想。學(xué)院動員所有領(lǐng)導(dǎo)和教師主動出擊、多方聯(lián)系，在誠信的基礎(chǔ)上，解除企業(yè)對學(xué)生實習(xí)的顧慮。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在竹材的基礎(chǔ)研究方面具有較多成果，積極探討竹材深加工的應(yīng)用方向，因此與安徽龍華竹業(yè)有限公司達(dá)成了合作共識，建立了良好的校企合作實踐教學(xué)基地。

（四）優(yōu)化實踐教學(xué)體系，提升學(xué)生的實踐能力

實踐教學(xué)是確保學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的重要環(huán)節(jié)，這也是工科專業(yè)的一個重要特征，材料科學(xué)與工程專業(yè)更是如此[9-11]。如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為了學(xué)生將來更快地適應(yīng)工作需要，成為社會需要的精英人才，在專業(yè)課設(shè)置中幾乎都有配套實驗，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合，為了突出實驗教學(xué)的全過程化，通過開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗，進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（五）開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

校內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育需要鼓勵和氛圍，通過宣傳大學(xué)生創(chuàng)業(yè)先進(jìn)典型，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識、信心和勇氣；通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講座和科研活動，形成以項目和社團(tuán)為組織的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”實踐群體，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)每年開展“創(chuàng)客”大賽，每個班級組成若干團(tuán)隊參賽，讓學(xué)生在參賽過程中得到鍛煉和提高。另外每年都有國家級、省級和學(xué)校創(chuàng)新基金項目，鼓勵二年級以上的學(xué)生組團(tuán)申報，到大四時，基本上每位學(xué)生都是創(chuàng)新基金項目的參與者。

此外，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)需要走出校園、走進(jìn)社會，從專業(yè)的角度去發(fā)現(xiàn)問題、需求和不足，尋找專業(yè)的創(chuàng)新點，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)的切入點，提升創(chuàng)業(yè)的競爭力。要求學(xué)生走進(jìn)社會，首先教師要密切與社會的聯(lián)系，如安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)對新建專業(yè)給予一定經(jīng)費上的投入，支持教師通過參加學(xué)術(shù)會議、加入行業(yè)協(xié)會等途徑，開拓社會資源，為學(xué)生搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的橋梁和平臺。

四、結(jié)語

材料科學(xué)與工程專業(yè)已呈現(xiàn)出與多學(xué)科相互滲透、交叉綜合的發(fā)展趨勢，以生物質(zhì)資源為材料主體是高等農(nóng)林院校材料科學(xué)與工程專業(yè)的特色，順應(yīng)了當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)對高素質(zhì)人才需求。它在新建過程中出現(xiàn)了一系列的問題，這些問題要在實踐中予以解決，最終目的是為了辦好新專業(yè)，引領(lǐng)新專業(yè)走入正軌，邁向一個較高的發(fā)展平臺。因此，我們要探索出一條適合我國國情的、具有國際化與工程背景、富有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力的高素質(zhì)材料類人才培養(yǎng)的路子，提高我國材料工業(yè)水平并使之具有可持續(xù)發(fā)展能力，使我國盡快從一個材料大國走向材料強(qiáng)國。

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收稿日期：2016-08-29

作者簡介：高慧（1966—），女，安徽六安人，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院教授，主要從事生物質(zhì)材料高值化應(yīng)用研究。

基金項目：安徽省高等教育振興計劃項目“材料科學(xué)與工程新專業(yè)建設(shè)”（2013zytz016）；安徽省省級教學(xué)研究項目“國際化辦學(xué)背景下林業(yè)類實踐課程體系改革與學(xué)生綜合能力培養(yǎng)”（2014jyxm085）