*劉成寶 袁妍 蔣偉娜 董延茂 張錢麗 陳志剛
(1.蘇州科技大學材料科學與工程學院 江蘇 215009 2.蘇州科技大學化學與生命科學學院 江蘇 215009)
1992年3月,教育部首次發(fā)布了高等院校材料化學專業(yè)的基本培養(yǎng)規(guī)格、建設思路、建設規(guī)劃和教學模式等基本要求,由此推動了材料化學專業(yè)的快速發(fā)展,自復旦大學率先設置了國內第一個材料化學專業(yè)以后,迄今已有約140多所高校相繼開設了材料化學專業(yè)。
材料化學專業(yè)是材料科學與現代化學相結合的交叉學科,涉及物理、化學和材料工程學的邊緣學科,主要研究內容不是材料的化學性質,而是材料制備、組成、結構和性能等方面所涉及到的化學問題。由于材料本身的多樣性,以及各高校開設此專業(yè)的背景和所依托的優(yōu)勢學科各不相同,所以各高校材料化學專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)技能達成度、教學內容和課程體系的支撐度等方面存在很大差別。如天津大學、北京科技大學等高校側重于金屬、陶瓷的結構和性能研究,培養(yǎng)人才的重點在無機和金屬材料的結構設計及其應用方面;吉林大學、哈爾濱工業(yè)大學等高校側重于高分子材料的結構和性能研究,培養(yǎng)重點為高分子材料的結構調控、性能優(yōu)化和應用拓展開發(fā)方面的人才;還有部分高校立足于地區(qū)經濟發(fā)展需求,如常州大學和江南大學利用華東地區(qū)發(fā)達的輕工業(yè)經濟,致力于發(fā)展涂料和粘合劑等功能高分子材料,重點培養(yǎng)相應功能高分子合成與應用,以解決相關行業(yè)人才儲備不足和相應技術難題解決補償等方面的人才。
而我校的材料化學專業(yè)由于建設時間較短、校內相關專業(yè)資源不夠雄厚、特色優(yōu)勢不顯著以及與地方經濟融合度偏低等問題,與其他老牌高校尚存在一定差距,經梳理,差距主要集中在以下幾個方面:
(1)目前相當多的高校已經完成了材料化學相關專業(yè)的工程教育專業(yè)認證工作或接近完成,而我校本專業(yè)相關工作進展較慢且相關規(guī)劃不夠健全;
(2)材料化學專業(yè)教學團隊雖曾立項校教學團隊并完成建設,但在工程專業(yè)學生培養(yǎng)總體目標、工程實踐能力強化、課程思政能力導向和科學精神引領等方面已經不能滿足需求,亟待提升;
(3)當前材料化學專業(yè)依然主要采用常規(guī)大班和線下授課方式,學生普遍存在課堂參與度不高、學習效率較低、主動性差和專業(yè)歸屬感較弱的情況,不利于教學質量的持續(xù)性推進;
(4)目前材料化學專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設依然薄弱,在以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育帶動人才培養(yǎng)模式改革,完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系,提升教師的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學能力等方面,依然有很長的路要走;
(5)目前專業(yè)所對應的學校和社會資源不足,在提升人才培養(yǎng)的國際化方面,尚沒有太大進展,使得人才培養(yǎng)的質量和層次受到很大限制。
(1)凝練專業(yè)特色,制定改革方案
結合材料類專業(yè)的工程教育專業(yè)認證要求,對比本專業(yè)建設情況及存在問題,通過網絡調研、兄弟單位相近專業(yè)考察交流、領域專家把舵定向和長三角區(qū)域相關行業(yè)龍頭企業(yè)的實地調研,進一步明晰了人才培養(yǎng)目標定位,明確了各課程對畢業(yè)目標達成度的支撐情況,進一步凝練了專業(yè)特色,量化了知識點的傳授,完善了知識點網絡體系構建,制定了詳細的人才培養(yǎng)改革方案(圖1)。
圖1 研究思路框架圖
(2)優(yōu)化教學團隊、提升教師能力
通過外引內培優(yōu)化專業(yè)教學團隊,制定了教師梯隊建設標準體系,涵蓋教師的工程實踐能力、課程教學能力、教研教改能力、思政引領能力、教書育人能力和科學研究能力的標準要求。經過數年建設,順利搭建了“老中青、科工實(科學精神、工程實踐能力)”的工科人才培養(yǎng)教育梯隊,逐步完成了“教學傳幫帶體系”的構建。
(3)以學生為中心,理論課與實踐課改革并重
選擇了代表性基礎課程,如“材料科學基礎”“現代材料分析方法”和“儀器分析”等專業(yè)核心課程,推進小班教學,并逐步擴大涵蓋范圍;進一步優(yōu)化教學設計,完善教學環(huán)節(jié),采用相互聽課、集中研討、現場教學等方式推進有效教學的開展。教授專業(yè)課程如《材料化學導論》等時不再拘泥于書本,而是設立產業(yè)與科研相融合的相關專題,引入行業(yè)龍頭企業(yè)總工程師作為輔助講師,以專題講座的形式開展授課,以應用為導向激發(fā)學生興趣,使學生提早接觸與產業(yè)相關的專業(yè)領域,對自己的未來職業(yè)有一定認識,并通過企業(yè)現場的實踐環(huán)節(jié)予以強化認知。教授“現代材料分析方法”和“儀器分析”等專業(yè)課程時,考慮到相應課程的工具性特質,將課程內容與實踐操作緊密結合,構建理論知識講授-實踐實驗操作-具體應用三維一體的知識傳授體系,大幅提高了學生的學習積極性和知識掌握程度,大部分學生能利用所學知識和技能,順利完成相關課題研究中相應測試方法的引入和數據獲取,并能結合背景及研究現狀給出合理性數據分析,完成第三方評價。進一步壓實強化實踐教學環(huán)節(jié),通過綜合化學實驗、化工實驗和開放性綜合專業(yè)設計實驗以及課外科技競技活動(如“互聯網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽和“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽)等實踐方式,使學生在主修理論課程的同時,提高其知識獲取、應用和創(chuàng)造的興趣和能力。強調以學生為本,將學生的需求、興趣和發(fā)展方向作為首要對象。充分利用學校和社會資源,通過學術會議、學術講座、暑期學校、聯合培養(yǎng)、公派出國等多種方式,強化與國際高水平學校間的交流,有效拓展了本專業(yè)學生的國際化視野,實現了眼高手也高的培養(yǎng)目標。
(4)搭建實訓基地,推進實質性訓練
積極創(chuàng)造條件,通過自建、共建和多贏協同等方式推進了以“材料化學虛擬仿真實驗教學中心”“新材料學科綜合訓練中心”“材料化學專業(yè)工程實踐基地”“江蘇省環(huán)境功能材料重點實驗室創(chuàng)新平臺”等高水平教學實踐平臺的條件改善和提升,建設了一批實訓實驗項目,凸顯項目制對人才培養(yǎng)的牽引作用,并在后續(xù)的使用過程中進行優(yōu)化更新,經過建設,逐步改變了現有重點關注演示、側重理論教學和理論學習的培養(yǎng)方式,強化實質性訓練和動手能力,把批量教學轉化為個性指導,順利實現差異化人才培養(yǎng),體現“因材施教”。
(5)設立導師制,實現專業(yè)課與“課程思政”相結合
梳理新生特點,實施科研、學習和生活導師制,對口開展個性化培養(yǎng),并根據培養(yǎng)情況定期進行動態(tài)調整。其中,科研導師制已有數年經驗積累,主要是先在低年級學生中宣傳、篩選(嚴控數量和質量,重點關注學生的創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新潛力),通過雙選為每位學生設立導師,對其從科研和思政兩方面進行培養(yǎng)。一方面,以導師的科研方向為依托,以科研項目的完成和科研能力的培養(yǎng)為抓手,對學生的科研和雙創(chuàng)能力進行指導,激發(fā)學生的科研興趣,打造雙創(chuàng)人才;另一方面,強化導師的育人初心,引領導師通過自己的言行舉止影響學生,以身作則,用正確知識體系和價值體系引導學生,培養(yǎng)國之棟梁,真正實現為黨育人,為國育才,助力實現中華民族偉大復興。推進課程思政體系建設,把思政教育融入專業(yè)課程,以春風化雨、潤物無聲、潛移默化的方式,把社會主義核心價值觀、新時代育人要求和嚴謹的工作作風、樂觀的生活態(tài)度和實現中華民族偉大復興的重要使命融入課堂教學并傳遞給學生,實現國家榮譽感入腦入心,以培養(yǎng)優(yōu)秀的社會主義合格建設者和接班人。
(6)持續(xù)改進培養(yǎng)體系,全面完善材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)模式
一方面通過與學生面對面談心、調查問卷和創(chuàng)新項目進展匯報會等方式持續(xù)跟蹤學生對材料方面能力的獲取和科研創(chuàng)新意識的培育情況,及時做好培養(yǎng)體系的動態(tài)調整和育人效果的持續(xù)性改進;另一方面,對接就業(yè)學生所在用人單位,調查用人單位對學生能力的滿意度情況,明晰社會對學生相應能力的預期情況和未來發(fā)展趨勢,具體指標主要涵蓋學生的知識體系、動手能力、創(chuàng)新意識、自學能力和團隊協作能力等方面。及時梳理調研結果,動態(tài)調整培養(yǎng)方案,全面完善了新人才培養(yǎng)模式,逐漸形成了自己的特色。
經過13年的建設,材料化學專業(yè)逐漸構建起以學生為中心、以培養(yǎng)目標為導向、以畢業(yè)要求為核心任務的材料化學專業(yè)建設和發(fā)展新模式,形成了材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)體系(見圖2)。
圖2 材料化學專業(yè)人才培養(yǎng)體系
另外,經過外引內培,本專業(yè)現有專任教師18人(其中8名教師順利實現高級職稱晉升,10名教師完成了職業(yè)能力再培訓),其中教授6人,副教授8人,講師4人,均具有博士學位。教師中,5人次入選江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年學術技術帶頭人、江蘇省青藍工程和江蘇省雙創(chuàng)人才等省級人才項目,6位青年教師具有6個月以上的國外高水平學校訪學經歷。多位教師擔任中國機械工程學會材料分會理事、江蘇省機械工程學會材料分會副理事長、蘇州市化學化工學會理事等社會職務,積極推進社會服務工作,與企業(yè)建立了廣泛的聯系,有效助力了學生就業(yè)領域拓展和教師工程實踐能力培養(yǎng);半數以上的教師有6個月以上的企業(yè)實踐實習經歷,在產品技術研發(fā)、工程技術推廣應用等方面具有豐富經驗,實現了產學研的一體化知識體系建設。1位老師獲得江蘇省“雙創(chuàng)博士”,1位老師獲得江蘇省高校微課教學比賽二等獎和江蘇省本科高校青年教師教學競賽二等獎等榮譽。
專業(yè)通過“科研人才班”“科技創(chuàng)新訓練營”“導師制”等平臺,經遴選培養(yǎng),積極促進本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學生從大一開始由導師進行學業(yè)指導,每位導師帶2-8位學生,成效顯著。經過培養(yǎng),學生獲“中國大學生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”國家二等獎1項、“2014年全國大學生英語競賽C類”國家二等獎1項、“創(chuàng)慧湖杯”第三屆蘇州獨墅湖全國大學生創(chuàng)業(yè)大賽”國家鼓勵獎1項,“互聯網+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽江蘇省銀獎、“挑戰(zhàn)杯”大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽江蘇省銀獎以及其它省級獎項14項。
教研教改和課程思政方面,專業(yè)建設至今,多門專業(yè)課程入選課程思政建設教學設計方案或課程思政示范課程,為學生思政能力培養(yǎng)提供了豐富素材。
經過建設,專業(yè)現擁有江蘇省新材料學科綜合訓練中心、江省環(huán)境功能材料重點實驗室、江蘇省環(huán)境功能材料與技術優(yōu)勢學科、江蘇省環(huán)境功能材料優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊、江蘇高校水處理技術與材料協同創(chuàng)新中心(建設點)、40多個產學研基地等教研、科研和政產學研合作平臺,為專業(yè)人才的個性化培養(yǎng)做好了平臺保障。
本專業(yè)通過人才培養(yǎng)模式的改革與實踐,提高了學生主動學習的積極性和興趣,拓寬了學生的知識面,增強了學生的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,真正實現了培養(yǎng)“理論基礎扎實、實踐能力突出、創(chuàng)新意識鮮明的應用性復合型材料類人才”,使我校材料類人才掌握了材料制備、測試及性能評價的基本技能,具有了綜合創(chuàng)新能力和解決工程實際問題的能力,有助于其獲得國際同行認可,成為工程師,另外對于材料相關專業(yè)順利通過工程教育專業(yè)認證也具有極大的促進作用。另外,借助改革,推進了青年教師到國內外相關企業(yè)參加工程實踐的計劃,進而提升了青年教師教學、科研和工程實踐能力,也為我校材料學科的做大做強及可持續(xù)發(fā)展做好了師資梯隊支撐。