周文軍，張世英，許第發(fā)，李晉波

（長沙學院，湖南 長沙 410022）

新時代賦予了地方高校培養(yǎng)更多新工科專業(yè)人才的責任和使命，廣大高校教育工作者需要不斷探索人才培養(yǎng)的新機制、新模式。長沙學院作為“十三五”產教融合發(fā)展工程應用型本科規(guī)劃高校，在培養(yǎng)應用型人才方面，始終秉承“力學篤行”校訓，按照以學生為中心、以成果為導向、持續(xù)改進的人才培養(yǎng)理念，緊密對接地方經濟社會發(fā)展需求，大力推進產教融合、校企合作。其中，功能材料專業(yè)通過構建“一主線雙驅動四融合”應用型人才培養(yǎng)模式，探索出了一條新工科專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的實踐路徑。

“一主線”指以培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力為主線，重構應用型人才培養(yǎng)過程與課程體系。“雙驅動”指產業(yè)技術進步驅動課程內容迭代與創(chuàng)新項目驅動教學方法改革，“雙驅動”并行互促，激發(fā)學生自主學習興趣與動力。“四融合”指思政教育與專業(yè)教育、學科專業(yè)交叉、產業(yè)與教育、雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育相融合，“四融合”組合出擊，以立德樹人為根本，合力拓展應用型人才培養(yǎng)路徑。其中，“一主線”是功能材料專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的核心目標，“雙驅動”是動力源，“四融合”為具體路徑，目標、動力、路徑三者形成合力，落實全員、全過程、全方位育人。

1 “一主線”重構應用型人才培養(yǎng)過程與課程體系

培養(yǎng)應用型人才的辦學定位要求地方院校人才培養(yǎng)不能固守傳統(tǒng)的知識本位，而要踐行產出導向和能力本位的教育理念。解決復雜工程問題的能力既是新工科人才的核心能力，同時也是《華盛頓協(xié)議》對本科工程教育畢業(yè)生的基本要求?，F(xiàn)代工程自身的整體系統(tǒng)性、學科交叉性、集成創(chuàng)新性、技術復雜性和社會關聯(lián)性等特點，都要求學生具有解決復雜工程問題的能力。

功能材料專業(yè)著力培養(yǎng)“新材料人”，以培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力為主線，一體化設計從培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準、培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式到課程目標、課程大綱、課內外教學等完整的應用型人才培養(yǎng)過程，并將其落實到人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。文章通過分析《華盛頓協(xié)議》中復雜工程問題的7個特征以及工程教育專業(yè)認證的12 條畢業(yè)要求［1］，將材料領域復雜工程問題能力分解為辨識、描述和分析復雜材料工程問題的能力，設計解決復雜材料工程問題方案的能力，開發(fā)、選擇與使用現(xiàn)代技術、工具與資源的能力，采用科學方法研究復雜材料工程問題的能力以及正確評價工程實踐與溝通的能力五個方面，對原有的課程體系進行整合重組，構建了實現(xiàn)復雜工程問題能力遞進式培養(yǎng)的課程體系（見圖1）。功能材料專業(yè)強調課程內容必須包含材料領域的工程原理，并在教學大綱中給予具體的描述，其畢業(yè)要求與課程教學目標一一對應，且需在整個培養(yǎng)體系中予以落實。同時，功能材料專業(yè)按照解決復雜工程問題這一畢業(yè)要求，開展課程評價，實現(xiàn)教學制度、資源、平臺的協(xié)同，培養(yǎng)高素質應用型人才。

圖1 解決復雜材料工程問題所需的能力單元與課程體系的對應關系

2 “雙驅動”激發(fā)應用型人才培養(yǎng)改革動力

當前產業(yè)發(fā)展方式不斷調整，產業(yè)創(chuàng)新不斷升級，高等教育形勢發(fā)生深刻變化，地方高校應主動適應區(qū)域經濟產業(yè)發(fā)展需要，以產業(yè)需求為導向［2］，改革傳統(tǒng)人才培養(yǎng)方式，優(yōu)化課程體系和教學方式方法。功能材料專業(yè)實施“雙驅動”機制，即以產業(yè)技術進步驅動課程內容迭代，以創(chuàng)新項目驅動教學方法改革，實現(xiàn)課程內容與產業(yè)發(fā)展對接，教學方法適應工程實際，以激發(fā)應用型人才培養(yǎng)原動力。

2.1 產業(yè)技術進步驅動課程內容迭代

產業(yè)技術進步［3］是課程建設的不竭動力。新材料產業(yè)是工業(yè)發(fā)展的基礎，是各國戰(zhàn)略競爭的焦點，我國先后將其列入國家高新技術產業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)等十大重點領域。新材料也是湖南省重點發(fā)展的優(yōu)勢產業(yè)，在全省重點支持發(fā)展的20 條工業(yè)新興優(yōu)勢產業(yè)鏈中，7 條產業(yè)鏈布局在新材料領域。新材料產業(yè)蓬勃發(fā)展催生出巨大的人才需求，但是目前地方院校的課程建設已經不能滿足新材料產業(yè)發(fā)展的需要，因此迫切需要整合教學內容，不斷吸納新知識、新技術、新工藝、新材料、新設備、新標準，把適應新材料產業(yè)升級和技術進步需求作為自覺追求，以及課程建設的出發(fā)點和落腳點。

長沙學院功能材料專業(yè)深度聚焦行業(yè)技術發(fā)展，其教學團隊邀請相關政府部門和新材料行業(yè)企業(yè)一線專家組成新材料類專業(yè)建設指導委員會，參與培養(yǎng)方案制定、課程教學大綱編制和教材編寫等，以產業(yè)和技術的最新發(fā)展推動教學內容的迭代。如與湖南長遠鋰科股份有限公司等企業(yè)合作編寫了《新型儲能電池原理與技術》，該教材內容囊括了比亞迪“刀片電池”技術、特斯拉鋰電池“超級工廠”、寧德時代“高鎳無鈷”電池和固態(tài)電解質等新技術，是目前國內首本集中體現(xiàn)鋰電行業(yè)發(fā)展中新知識、新技術、新工藝、新標準的本科教材，企業(yè)也可利用該教材對鋰電行業(yè)人員進行培訓；與湖南邦普循環(huán)科技有限公司等企業(yè)共同編寫的《功能材料創(chuàng)新實驗教程》把真實的工程環(huán)境移植到教學實驗室，用綜合實訓和創(chuàng)新實驗項目取代原來的驗證性實驗，搭建了基于真實新材料產業(yè)場景的實踐教學體系，幫助學生掌握從電池材料制備、結構表征到自主裝配電池和性能測試等一整套基于鋰電企業(yè)進行電池材料生產的工藝流程，使學生消化和深化理論知識，同時其內容貼近行業(yè)發(fā)展，可滿足新材料產業(yè)對創(chuàng)新型、應用型人才的需求。

2.2 創(chuàng)新項目驅動教學方法改革

新工科明確了教學應以培養(yǎng)學生解決復雜問題的能力為核心，必然要求改革教學方式方法與之相適應?！绊椖框寗邮健苯虒W圍繞真實的工程項目展開，將教學過程和工程實際融為一體，將理論與實踐有機結合，激發(fā)學生的學習興趣和主動性［4］，使學生解決復雜工程問題的能力在進行科學研究和實際工程項目的過程中得到充分培養(yǎng)。

功能材料專業(yè)通過實施“青苗計劃”，鼓勵學生“早進課題、早進實驗室、早進團隊”，組織本科生積極參加省級、國家級大學生創(chuàng)新項目，工程實訓項目以及各類學科競賽。在創(chuàng)新項目的驅動下，功能材料專業(yè)教學團隊積極進行教學方法改革，倡導專業(yè)課教學從以理論知識講授為主的講授式模式轉變?yōu)橐皂椖繉嶋H問題為中心的啟發(fā)式、探究式、參與式模式。以教師為核心組成科研小分隊，實施5 至6 個學生的小規(guī)模教學，從教師所承擔的課題中遴選出合適的項目作為學生的訓練內容，學生在工程項目的總體設計、工程實施、性能測試、評價驗收和完成報告的各個環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)了開展工程項目解決復雜工程問題的各項能力，對理論知識有了更深刻的理解，并能夠對所學知識融會貫通，舉一反三，真正激發(fā)學習興趣。近三年來，功能材料專業(yè)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著提升，學生獲得省級及以上學科競賽獎勵38 項，其中國家級二等獎3 項，省級一等獎15 項，學科競賽排名穩(wěn)居同類院校前列；承擔課外創(chuàng)新項目98 項，其中國家級項目6 項；申請國家專利12 項，其中6 項已獲得授權；在Applied Surface Science、Electrochimica Acta等國際期刊上發(fā)表SCI 論文17 篇。

3 “四融合”拓展應用型人才培養(yǎng)路徑

地方高校要實現(xiàn)轉型發(fā)展，為社會培養(yǎng)更符合時代需求的應用型人才，思政教育與專業(yè)教育融合、學科專業(yè)交叉融合、產教融合、雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合是四個有機聯(lián)系、不可或缺的著力點。思政教育與專業(yè)教育融合是全過程全方位育人系統(tǒng)工程的必然要求；學科專業(yè)交叉融合是新工科人才培養(yǎng)的主要特征；產教融合是產業(yè)與教育深度的合作，是提高學生工程實踐能力的主要途徑；雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合，才能切實提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。功能材料專業(yè)教學團隊聯(lián)合行業(yè)企業(yè)，整合優(yōu)勢資源，在思政教育與專業(yè)教育融合、學科專業(yè)交叉融合、產教融合、雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合等方面開展了有益的探索。

3.1 思政教育與專業(yè)教育融合，引導學生樹立正確價值觀

高校思想政治教育工作關系到高校培養(yǎng)什么人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人等根本問題。高校始終要將立德樹人作為思想政治工作的中心環(huán)節(jié)，將思想政治工作貫穿于教學全過程中，更好地實現(xiàn)三全育人。專業(yè)教育是高校培養(yǎng)學生的核心環(huán)節(jié)，各高校應努力尋找其與思想政治教育工作的結合點，創(chuàng)新形式，促進思想政治教育與專業(yè)教育有機融合，提高育人的針對性和實效性。

功能材料專業(yè)教師主動與思想政治理論課教師結對，協(xié)同開展課程思政建設。借鑒OBE 教育理念，強化頂層設計，以專業(yè)思政帶動課程思政，研發(fā)出專業(yè)課程思政總要求，建立專業(yè)思政要求與專業(yè)課程的支撐矩陣，在教學大綱中獨立設置“課程思政”模塊，參考工程教育專業(yè)認證方法，明確課程教學內容與專業(yè)思政要求分解點的支撐體系，構建思政元素、專業(yè)知識、教學方法三位一體的新型教學大綱；聚焦課程思政元素，遴選課程知識點，構建課程知識體系，實現(xiàn)思政教育與專業(yè)教育有機融合，促進價值引領、知識傳授和能力培養(yǎng)的有機融合。功能材料專業(yè)已有省級課程思政示范課程2 項，省級課程思政教改課題2 項，獲評“省級黨建工作樣板支部”，學生獲得“湖南省普通高校百名優(yōu)秀大學生黨員”“湖南省優(yōu)秀畢業(yè)生”等省級以上榮譽稱號15 次。

3.2 學科專業(yè)交叉融合，培養(yǎng)學生的跨界整合能力

新技術往往都是跨界交叉融合的，地方院校專業(yè)建設需要重新審視專業(yè)和課程邊界，整合多方資源，進入專業(yè)開放狀態(tài)［2］，從而實質性推進應用型人才培養(yǎng)進程。

功能材料專業(yè)緊密對接先進儲能材料、新能源裝備等長沙市工業(yè)新興及優(yōu)勢產業(yè)鏈，科學組建跨學科、跨專業(yè)的教學、科研創(chuàng)新團隊，構建材料、化學、環(huán)境、物理等多學科交叉融合的課程體系：“材料科學基礎”以金屬材料的基礎理論為主線，橫向融合無機非金屬材料和高分子材料的基礎理論，涉及物理、化學和力學等學科；“半導體器件物理基礎”以固體材料的物理基礎理論為基礎，分析了從材料到器件的中間過程及其工作原理和性能，涉及材料、半導體等學科；“功能材料課程設計”以采用電池生產線組裝典型軟包鋰離子電池為主要實踐教學內容，融合了電化學、工程等學科方面的知識。學生的跨界整合意識和能力不斷增強，完成橫跨材料、電子、化學、環(huán)境等多學科專業(yè)省級以上創(chuàng)新性項目16 項，獲多學科競賽獎項38 項，學生的畢業(yè)論文/設計全部為跨學科選題。

3.3 產教融合，提高學生的工程實踐能力

產教融合是地方本科院校轉型發(fā)展的基本路徑。地方院校應主動探索同企業(yè)的合作方式，打破與企業(yè)間的人才培養(yǎng)邊界，健全多元化的辦學格局，推動企業(yè)深度參與協(xié)同育人，更好地服務地方產業(yè)轉型以及提質升級，推動人才鏈與產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機銜接。

功能材料專業(yè)教學團隊主動探索并實踐與相關行業(yè)企業(yè)、科研院校深度融合的方式方法，實施共商共建共享協(xié)同育人新舉措。教學團隊與相關行業(yè)企業(yè)一線精英實施人才培養(yǎng)方案和課程標準“共制定”，教材和實習實訓指導書、精品課程“共開發(fā)”，理論和實踐教學“共參與”。與湖南長遠鋰科股份有限公司、遠大科技集團有限公司、航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰镜?5 家企業(yè)共建國家級校外實踐教育基地1 個、省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地6 個，共建省2011 協(xié)同創(chuàng)新中心、省重點實驗室、省工程技術中心等科研平臺5 個，儀器設備相互開放，學校每年選派教師到企業(yè)設置的工程技術中心與企業(yè)專家合作開發(fā)產品，企業(yè)技術人員定期到學校建設的省重點實驗室開展基礎研究和產品檢測，每年有30%左右的學生在企業(yè)基地完成畢業(yè)論文，有80%的教師參與企業(yè)的科技攻關，“畢業(yè)論文做到生產線上，科學研究放到企業(yè)車間”，促進了功能材料專業(yè)與新材料產業(yè)的深度融合。近三年來，學生參與研究攻克6 項技術難題，降低企業(yè)生產成本1 000 萬元，優(yōu)先轉讓企業(yè)專利3 項。教師離崗創(chuàng)辦湖南榮嵐智能科技公司，生產氣凝膠隔熱材料，解決了氣凝膠材料領域“卡脖子”的關鍵技術難題，新增產值5 000 余萬元，新增利潤2 500 余萬元。

3.4 雙創(chuàng)教育與專業(yè)教育融合，增強學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

創(chuàng)新驅動的新產業(yè)已成為全球經濟復蘇與增長的主要動力，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力成為應用型人才至關重要的能力。新經濟時代創(chuàng)新的主要特點是成果轉化快、創(chuàng)新周期短、技術更新快、未來因素多、涉及學科廣、發(fā)展模式多等，這些均要求工程技術人才具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識與能力，以及具有符合新經濟要求的思維方式［5］。

功能材料專業(yè)立足區(qū)域產業(yè)經濟發(fā)展，發(fā)揮其專業(yè)與企業(yè)、行業(yè)對接的天然優(yōu)勢，將雙創(chuàng)教育理念融入專業(yè)人才培養(yǎng)方案，貫穿人才培養(yǎng)全過程。功能材料專業(yè)教學團隊開設大學生職業(yè)生涯規(guī)劃、創(chuàng)業(yè)基礎、功能材料概論、大學生就業(yè)指導等雙創(chuàng)教育的必修課和選修課，納入學分管理，使學生獲得創(chuàng)業(yè)實踐所必需的通用知識；充分挖掘專業(yè)課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要素，根據學生的個性化需求和本行業(yè)的社會發(fā)展整合教學內容，如《功能材料創(chuàng)新實驗教程》引入新能源行業(yè)中鋰電、鈉電等新型電池裝備工藝前沿技術，引導學生獨立思考、自主設計實驗方案，實現(xiàn)“做中學、學中做”；鼓勵學生“三早進”，即“早進課題、早進實驗室、早進團隊”，學生參與教師科研團隊的比例達80%以上；打造本科生科研助理團隊，帶領學生積極參與科技研發(fā)，并在項目開發(fā)過程中對學生實施項目化教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力；跨行業(yè)、跨領域，搭建各類創(chuàng)客空間、創(chuàng)業(yè)實習基地、創(chuàng)業(yè)孵化基地等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，組織形式多樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、科技創(chuàng)新活動等，全過程營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育氛圍，全方位推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深層次融入整個專業(yè)教育。學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力明顯增強，涌現(xiàn)出了廣東博力威科技股份有限公司創(chuàng)始人張志平、湖南錦華汽車部件有限公司創(chuàng)始人李凱和東莞市沙基姆貿易有限公司創(chuàng)始人鄭軍輝等20名成功創(chuàng)業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生。

4 結語

功能材料專業(yè)“一主線雙驅動四融合”應用型人才培養(yǎng)的改革實踐，是學校遵循應用型人才成長規(guī)律，探索新時代新工科人才培養(yǎng)路徑的有益嘗試，也是在國家大力推進校企合作、產教融合背景下，地方院校人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新與實踐。近三年來，功能材料專業(yè)學生平均升學（考研）率達30.5%、就業(yè)率達94.3%，從事新材料產業(yè)相關工作的畢業(yè)生比例達85.3%，用人單位對畢業(yè)生質量滿意度達到96.83%，其人才培養(yǎng)質量獲得了社會高度認可。