向延鴻,李劍,劉志雄,鄧科(吉首大學 物理與機電工程學院,湖南 吉首 416000)
民族區(qū)域地方高校受限于地理位置、交通條件以及工業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展等因素的制約,在師資力量、試驗設備以及辦學理念等方面較為薄弱和滯后,傳統(tǒng)的本科專業(yè)通常集中在民族學、文學、歷史學等社會人文學科,對材料、化工、機械等工科專業(yè)的人才培養(yǎng)和定位較為模糊。在制造業(yè)飛速發(fā)展和國家政策的有力推動下,民族區(qū)域地方高校也大力籌備和申辦工科類本科專業(yè),以滿足區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和社會工業(yè)發(fā)展的需要[1-4]。然而,民族地方高校因受經(jīng)費匱乏、區(qū)域工業(yè)發(fā)展落后、優(yōu)秀人才稀缺等因素制約,工科專業(yè)存在師資薄弱、實驗條件落后以及專業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式模糊的短板和困局[5-7]。
地方院校的根在“地方”,只有把根深深地扎入地方的土壤之中,才能充分吸取地方的養(yǎng)料,強健自己的體魄。本土是地方院校的天然”綠?!焙汀笆酪u領地”,不可坐失,不可不重新審視并充分發(fā)掘利用,以逐漸培育自己的辦學特色,凝練核心競爭力,即要頂天須先立地。吉首大學地處中西部武陵山片區(qū),地理位置較為偏僻,區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展滯后,近年為滿足區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求和綜合辦學要求,大力發(fā)展材料、化工、機械、土木等工科專業(yè)。本文以吉首大學材料科學與工程專業(yè)為例,結合學校專業(yè)特色、片區(qū)經(jīng)濟發(fā)展以及區(qū)域工業(yè)需求,從課堂理論教學、專業(yè)實踐教學以及專業(yè)人才培養(yǎng)模式等方面展開討論,聚焦民族地區(qū)高校材料工科類專業(yè)的發(fā)展建設和人才培養(yǎng)的定位思考。
課程是人才培養(yǎng)模式的核心要素。課程來自于學科,學科通過課程影響專業(yè)。大學教師最無可替代之處在于:從前沿性的學科知識中選擇“最有價值”的知識納入課程,再把這些課程知識有效地傳授給學生。課程的規(guī)劃和設計能力是大學教師乃至一所大學的核心競爭力。民族地區(qū)區(qū)域特色比較明顯,經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展對人才的需求較發(fā)達地區(qū)略有差異,在培養(yǎng)方案和課程體系制定中要充分考慮學校和區(qū)域特色,立足于服務民族地區(qū)經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展,堅持因地利導的特色化辦學之路[1,8]。
武陵山片區(qū)蘊含豐富的錳、鋅、釩等礦產(chǎn)資源,但是整體經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)技術較為落后,對專業(yè)人才極其渴望。秉承人才培養(yǎng)服務于地方經(jīng)濟的理念,融合武陵山片區(qū)豐富的礦產(chǎn)資源,材料專業(yè)在培養(yǎng)模式制定和課程體系改革中有效融入了地方工業(yè)特色,開設新能源材料與器件、冶金物理化學、材料加工新技術、電子材料、能源材料的制備與性能分析、高分子材料等具備本地工業(yè)特色的專業(yè)課程。其中能源材料的制備與性能分析與新能源材料與器件課程重點圍繞武陵山片區(qū)特有的礦產(chǎn)資源,如:錳、鋅、釩,挖掘與錳、鋅、釩相關的能源材料、功能材料與器件相關內(nèi)容,開設相關專題。高分子材料課程圍繞武陵山片區(qū)特有的杜仲植物資源,開設與杜仲植物資源相關的杜仲膠高分子材料相關專題。在材料科學基礎實驗、材料科學綜合實驗等實驗課程中開設與本地資源相關的實驗項目,比如錳、鋅、釩、鉬的檢測方法,電解錳陽極泥的酸浸還原,與植物活性成分提取相關的減壓蒸餾、萃取分離等。
教學團隊建設是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障。民族地區(qū)受限于地理偏僻,工業(yè)和經(jīng)濟落后,再加上地方院校經(jīng)費匱乏、實驗條件落后等,難以吸引高層次人才,導致師資力量較為薄弱,尤其是新增加的工科專業(yè)。地方高校必須通過內(nèi)部挖潛、外部拓展等方式加強師資建設。
內(nèi)部挖潛主要通過團隊整合建設,最大限度集中力量開展專業(yè)和學科的教學與研究,逐步形成教學經(jīng)驗技能和個人素質(zhì)梯度化教學團隊,加強教師培養(yǎng)與培訓,形成以老帶新制度,促使大批青年教師迅速成長為專業(yè)骨干。外部拓展方面,民族地區(qū)地方高校應合理調(diào)整師資搭建思路,著力于工業(yè)需求和學術研究的綜合,師資隊伍構成可著眼于年輕博士、優(yōu)秀碩士和企業(yè)高級工程師的搭配層次,扎根地區(qū)和高校,循序漸進。同時,民族地方高校應積極結合地方政府人才引進政策,改革人才引進模式和調(diào)控機制,以吸引更多優(yōu)秀高層次專業(yè)人才的加入。優(yōu)秀的師資隊伍是專業(yè)發(fā)展和學生培養(yǎng)的保證,材料專業(yè)正努力通過制度建設、師德師風建設、培訓等各種方式打造多元化教學、實踐及科研型師資。鼓勵教師和企業(yè)建立聯(lián)合培養(yǎng)體系,加強年輕教師的工程實踐和研發(fā),拓新視野,積累經(jīng)驗,在課堂教學中可促進理論和實踐的有效關聯(lián),從而培養(yǎng)有較高教學水平和實踐能力的“雙師雙能型”教師。外聘企業(yè)經(jīng)驗豐富的高級工程師指導專業(yè)實踐,加強青年骨干教師隊伍建設,為材料工科類專業(yè)的人才培養(yǎng)提供師資保障。
課程教學實踐體系通常包括課程設計、畢業(yè)設計、實習實踐、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃以及學科競賽等,主要強化學生對材料專業(yè)知識的應用和創(chuàng)新,同時接軌材料制備和研發(fā)的企業(yè)工程應用。
實習實踐環(huán)節(jié)中,目前困擾高等工程教育改革的一個重要因素就是實踐能力的培養(yǎng)缺乏有效的支撐。校內(nèi)實驗實踐模塊需要建成整體優(yōu)化、各環(huán)節(jié)有機結合的綜合性、開放型教學實驗體系,開設系列綜合性、創(chuàng)新性實驗。校外需要扎實抓好教師與行業(yè)、企業(yè)人才的雙向交流,加強實踐教學中心、平臺的建設,從校內(nèi)校外為學生的實踐能力培養(yǎng)保駕護航。吉首大學材料科學專業(yè)在實踐環(huán)節(jié)借助課程見習、工廠實習等機會,積累大量地方企業(yè)生產(chǎn)加工及研發(fā)制造的原始資料,構建具備武陵山區(qū)域特色的專業(yè)教學資源庫,同時聯(lián)合其他高校建立湖南省211計劃錳鋅釩工業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心項目,立足于區(qū)域礦產(chǎn)材料資源的開發(fā)和高效利用,為本校材料專業(yè)的發(fā)展以及區(qū)域工業(yè)人才的培養(yǎng)提供可靠的平臺。
大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃是高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的重要組成部分,是推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育緊密結合,培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神、勇于投身實踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的重要舉措[9-11]。教育部等3部門在《關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》中強調(diào),要健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系,深入實施大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃,努力使50%以上的工科專業(yè)學生在校期間參與一項訓練項目或賽事活動[12]。本校材料專業(yè)的大創(chuàng)課題主要基于本地礦產(chǎn)資源的高值化利用,結合指導老師的研究方向,以區(qū)域工業(yè)與企業(yè)需求為導向,以增強學生的應用創(chuàng)新能力和行業(yè)經(jīng)驗的積累為目標,開展一系列創(chuàng)新訓練活動。在機制體制方面,本校材料專業(yè)自大一入校就實
施了導師責任制,進行小班化、特色化、點對點指導。在實踐平臺保障方面,依托央財項目材料制備、材料性能檢測等實驗室平臺,同時開放所有基礎實驗室和導師研究室,確保學生有足夠的實驗空間和機會,充分挖掘?qū)W生的科研創(chuàng)新能力。學科競賽是國家近些年來大力提倡的創(chuàng)新實踐活動,以競賽為基礎的專業(yè)實踐能夠直接輸出實踐成果,學校高度重視學生的競賽能力培養(yǎng),本專業(yè)教師已指導學生參加多項國家級/省級專業(yè)賽事,并在比賽作品中主動融入民族工業(yè)和區(qū)域特色,在挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+等比賽中多有斬獲。
面向工程、服務社會,研究型和工程型相結合,是地方高校人才培養(yǎng)的主要目標。研究型和工程型人才的培養(yǎng)都離不開實踐教學和實驗設備,完善先進的實驗室建設是工科人才培養(yǎng)的基礎[13]。眾多高校充分意識到實驗室建設的重要性,在實驗設備的系統(tǒng)性、完善性、先進性等方面不斷更新和發(fā)展,在實驗教學手段、模式和實驗人才的儲備上也不斷創(chuàng)新和完善,以保證充分實現(xiàn)工科實驗室綜合性、設計性和創(chuàng)新性的統(tǒng)一[14-17]。民族地區(qū)高校工科實驗室籌備建設面臨困難較多,主要集中在兩點:一是實驗經(jīng)費匱乏,難以保證實驗設備的系統(tǒng)性和先進性;二是實驗教學理念滯后,缺乏工科實驗管理和教學經(jīng)驗。因此,民族地區(qū)高校工科實驗室建設和管理要因地制宜,避開先天不足,充分利用區(qū)域特色優(yōu)勢來建設具備民族地區(qū)特色的材料工程實驗室。吉首大學材料科學與工程實驗室的籌備建設中,充分利用學校專業(yè)特色以及區(qū)域高校、企業(yè)優(yōu)勢,主要從兩個個方面來應對困境:(1) 整合學校關聯(lián)專業(yè)實驗資源,實現(xiàn)資源共享優(yōu)勢互補。材料專業(yè)涉及知識研究面較廣,實驗資源與不同學科交叉較多,和化工、資源環(huán)境、機械以及土木等專業(yè)可以在不同程度上實現(xiàn)設備共享,實驗共享提高了設備裝置的利用效率,緩解了地方院校實驗經(jīng)費匱乏的困境,同時也加強了學科之間的交叉實踐教學。(2) 整合區(qū)域高校和企業(yè)資源,發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢。高校之間的優(yōu)勢互補可彌補地方院校工科實驗建設的不足,和當?shù)仄髽I(yè)實行實驗室聯(lián)合籌辦體系,建設具有本地特色的礦物材料加工制備實驗室,聘請企業(yè)高級工程師兼職指導,為片區(qū)企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)專業(yè)領域人才。
產(chǎn)學研相結合,多途徑、多模式化與企業(yè)建立持久的實踐教學基地,是工科專業(yè)培養(yǎng)學生專業(yè)實踐能力的有效途徑[18]。民族地方高校在與沿?;蛘邍掖笮推髽I(yè)努力保持合作關系外,尤其要集中精力來保持人才培養(yǎng)和民族地區(qū)工業(yè)、企業(yè)的關聯(lián),努力為本地工業(yè)發(fā)展和企業(yè)成長輸送更多專業(yè)人才。吉首大學地處武陵山片區(qū)吉首市,整個湘西區(qū)域中小型材料類企業(yè)較多,遴選周邊經(jīng)濟效益穩(wěn)定、具備較強設備實力和研發(fā)實力的企業(yè)作為長期合作對象,聘請其高級工程師作為專業(yè)校外指導老師,指導學生在當?shù)馗髌髽I(yè)進行畢業(yè)實習,熟悉材料加工制備流程以及新材料研發(fā)方向,了解區(qū)域市場需求和礦物質(zhì)、材料生產(chǎn)規(guī)模,學生可在公司實行輪崗、頂崗實踐模式,可以更長時間跟隨企業(yè)工程師們學習和實踐,有助于當?shù)仄髽I(yè)留住更多專業(yè)技術人才。
專業(yè)定位,是以學校辦學定位為參照,結合社會需要、學校發(fā)展規(guī)劃,為專業(yè)發(fā)展確定方向、目標、任務等而進行的一系列前瞻性戰(zhàn)略構想和規(guī)劃活動。民族地方高校除在人才培養(yǎng)目標上需找準自身的定位外,還應形成一定的特色。工科專業(yè)通常強調(diào)應用性和工業(yè)性,近年來材料專業(yè)越來越多的教學改革趨向于應用型和研究型教學的綜合,這也符合社會對新材料、新技術高端研發(fā)人才需求的趨勢[19]。如何實現(xiàn)應用型和研究型結合的培養(yǎng)模式,本專業(yè)教師在多年的探索和實踐中,根據(jù)學校專業(yè)定位和民族區(qū)域發(fā)展特色,集中從兩個方面來實現(xiàn)材料專業(yè)本科生工業(yè)性和學術性的綜合培養(yǎng)。
一是以面向工業(yè)的工程實踐培養(yǎng)。主要通過校內(nèi)實驗實踐教學、競賽實踐教學以及校外的校企聯(lián)合培養(yǎng)實踐模式,加大學生動手實踐與融入行業(yè)領域的機會。學校實驗室定時向?qū)W生開放,鼓勵學生以團隊的形式獨立或在老師的指導下完成一定的試驗項目創(chuàng)新;通過學科競賽磨練學生的專業(yè)技能和創(chuàng)新思維,材料專業(yè)很多學生參與了挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+、金相技能大賽等,增加學生的技能熟練度和行業(yè)視野的拓展;湘西地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,材料加工研發(fā)的企業(yè)眾多,加快校企合作、基地建設的腳步,有利于專業(yè)人才在區(qū)域的扎根和發(fā)展。
二是面向?qū)W術研究性的培養(yǎng)模式。以教師的科研項目和研究體系為基礎,吸納學生形成研究團隊,形成本科生導師制。本科生導師制就是以項目、課題的形式要求專業(yè)教師負責對一定數(shù)量的本科生進行學習、研究及發(fā)展方面的指導。導師對學生的指導側重于學生的學習方法、科研訓練乃至職業(yè)生涯規(guī)劃等方面。經(jīng)過多年的發(fā)展材料專業(yè)老師有較穩(wěn)定的研究方向及基礎研究團隊,囊括了新能源材料、鋰電池、金屬加工等研究方向,引導學生了解學術研究方法和學科發(fā)展前沿,熟悉掌握各種實驗設備和專業(yè)軟件的使用。以筆者從事的鋰電池正極材料研究為例,學生研究團隊從文獻搜集、試驗方案設計、樣品配制-調(diào)試-加工制造-表征以及對試驗結果的分析和反思等全程參與,并把研究成果轉(zhuǎn)化成論文和專利,培養(yǎng)基本的學術素養(yǎng)和研究技能,實現(xiàn)學生向研究員的逐步轉(zhuǎn)變。在學術研究比較滯后的民族地方高校,這種研究性實踐教學模式對高端專業(yè)人才的培養(yǎng)值得借鑒。
民族地區(qū)高校材料工科類專業(yè)的發(fā)展在教學條件、教學理念和人才培養(yǎng)機制方面都較為滯后,在專業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式上要敢于創(chuàng)新,實現(xiàn)專業(yè)發(fā)展和社會需求接軌并帶動地方工業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)學校發(fā)展和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的雙贏局面。文章立足于民族地方高校,以湘西地區(qū)吉首大學材料專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)模式為例,從專業(yè)課堂教學體系、專業(yè)實踐教學規(guī)劃和專業(yè)人才培養(yǎng)來闡述民族地方高校材料工科類專業(yè)的發(fā)展定位和學生的培養(yǎng)思考。民族高校材料工科類專業(yè)的發(fā)展和壯大還需要較長的演變,立足于地方高校辦學理念和民族地區(qū)發(fā)展特色,堅持創(chuàng)新和改革,秉承服務地方工業(yè)和經(jīng)濟的發(fā)展思路,不斷吸納教學新思想和人才培養(yǎng)新模式,構建具備民族地區(qū)特色的材料工科類專業(yè)發(fā)展模式,為民族地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展培養(yǎng)更多高質(zhì)量的材料工科類專業(yè)人才。