材料科学与工程专业协同创新实践的探索与效果

贺永红

摘要：本文对材料科学于工程专业工程实践进行分析，通过促进校企共建科学研究平台、提升科学研究水平、强化教师工程实践教学水平、革新创新人才培养模式和提高人才培养质量等方面加强专业工程实践能力的探索，大大强化了材料科学与工程专业工程实践能力的教育教学效果。

关键词：协同创新；材料科学与工程；工程实践

中图分类号：TU198文献标识码： A

引言

实践教学是人才培养过程中的重要环节，在培养学生的动手能力、实践能力和综合素质方面发挥着重要的作用。实践教学对于材料科学与工程专业创新型人才的培养尤为重要，而实践教学体系是提高实践教学质量的重要保障，改革和完善工程类实践教学体系是我国高等工程教育面临的重要问题之一。

一、科学发展观是协同创新的理论指导

科学发展观从以人为本、全面整体、密切合作等方面，体现了协同、和谐、创新的思维特点；科学发展观从建设创新型国家的战略高度，要求我们在积极提升原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力的同时，提出了积极推动协同创新的重要思想。因此，科学发展观是协同创新的重要指导理论。

二、协同创新是地方高校发展的重要机遇

协同创新战略，既要研究和解决科技尖端领域前沿性问题，也要研究国家和地方急需的战略性问题，涉及国计民生和地方经济发展的重大公益性问题。服务地方经济发展是协同创新的必然要求，也是地方高等院校的地域优势所在。进入本世纪以来，国家和区域科技创新活动进入难得的历史机遇期，科技创新的竞争态势出现了新格局，地方高校面临着新的机遇和挑战。其挑战主要表现在科技资源配置方面，高端人才和项目资助越来越趋向重点高等院校集中且集中度不断升级。另外，在科技创新重大成果方面，竞争更加激烈。由于企业作为创新主体的迅速崛起，高校的传统优势出现衰减迹象，越来越多的高校以参与者、合作方出现。地方高校要在日趋激烈的科技竞争中争得一席之地，就要敢于竞争和创新，同时也要善于协同合作。

另一方面，协同创新有利于重点突破制约创新能力提升的内在机制障碍，打破高校与其他创新主体间的体制壁垒，实现多方共赢，最终提升高等教育质量。地方高校应紧紧抓住教育部实施高等学校创新能力提升计划的契机，加快融入形式多样的协同创新联合体中，以构建“协同创新中心”这个载体作为推动地方高校发展的新机遇。

三、协同创新是材料科学与工程学科发展的必然需要

材料被公认为人类社会进步的里程碑。虽然材料是一个早已存在的概念，但材料科学的提出只是20世纪60年代初的事情。1957年前苏联人造卫星首先上天，美国认为自己落后的主要原因是先进材料落后，于是在一些大学（如麻省理工学院、康奈尔大学、宾夕法尼亚州立大学等）相继成立材料研究中心和材料研究实验室。采用先进的科学理论和实验方法对材料进行深入的研究并取得重要成果。从此，材料科学这个名词开始流行。

材料科学的形成实际上是多学科科学技术协同发展的结果。在材料科学形成之前，固体物理、无机化学、有机化学、物理化学等学科的发展推动了对物质本质的了解。冶金学、陶瓷学、金属学、高分子科学的发展对材料制备、结构、性能及其相互关系的研究大大加强，各种先进分析测试手段的出现为材料科学的形成打下坚实的基础。材料科学具有多学科交叉的重要属性，它是物理学、化学、冶金学、陶瓷、高分子化学及计算科学相互融合与交叉的结果。材料学与实际应用结合非常密切，发展材料科学的目的在于开发新材料，提高材料的性能和质量，合理使用材料，同时降低材料成本和减少污染。材料的不同应用领域又牵涉到不同学科的知识；材料科学是一个正在发展中的科学，不像物理学、化学等已经有一个很成熟的体系，材料科学将随着各有关科学的发展而得到完善。

四、通过协同创新提高工程实践能力的路径和效果

1、促进校企科学研究水平提升

作为一所地方高校，教师的科研活动受到实验室条件、仪器设备、研究经费和研究人员等多方面的制约，原创性、高层次的项目难以立项。为了完成学校对科研经费任务的考核，教师们主动到企业联系横向课题。材料与化工学院也有目的的组织教师到企业进行产学研合作、培育科研团队。通过产学研合作，以企业为主体，以市场为导向，教师有了科研项目、经费，研究的课题解决了企业的实际问题，双方受益形成了良性循环，不断扩大了双方合作的空间。

协同创新中心把企业同高校、研究机构结合起来，实现了单个主体所无法实现的组织目标和结果，类似于复合材料因为基体材料和增强材料的协同作用，使得复合材料的某些性能既优于其基体材料，又优于增强材料。企业同高校、研究机构协同创新的效率远远高于企业独立创新和模仿创新的效率，尤其是通过协同创新中心建设的实施，协同创新联盟各方都感受到了实实在在的受益，效果显著。协同的本质是复杂系统中各子系统相互协同和作用，以实现单个主体所无法实现的组织目标和结果。如2011年由中原工学院提出，把与郑州华晶、郑州三磨所三方合作多年的“触媒法合成高品级金刚石关键设备与成套工艺技术开发”项目，联合申报国家科技进步奖，最后该成果获得了国家科技进步二等奖，对提升学校美誉度和企业创新能力及声誉具有重要影响。

2、促进教师工程实践教学水平提高

在协同创新中心，学校与研究所、企业各方可以实现有条件的互相兼职和聘任。材料与化工学院根据政策，通过“博士服务团”、“企业博士后科研工作站”、“科技特派员”等多种形式选送教师到企业挂职锻炼。如材料与化工学院一教授通过与许昌恒源公司的合作，作为带头人建设了“基于发制品用途的化学纤维绿色工艺技术研究”河南省创新型科技团队。现在材料与化工学院大部分教师都有了在企业工作或兼职科研工作的亲身经历，学生感受到教师的授课不再空洞乏味，而是非常实际和富有兴趣，对提高材料科学与工程专业学生的工程实践教育教学质量具有较大影响。

3、促进创新人才培养模式优化

“协同创新”已经成为学校人才培养活动中的重要理念，并在教育实践中形成了一系列富有成效的人才培养模式。[4，5]通过协同创新使原本各单位独立的资源变成了创新联盟内共享的资源，一些潜在的能量得到了充分释放。形成的新机制和新体制为协同创新各方激发了无限生机与活力，对人才培养模式的影响尤其深刻。协同创新实施之前，按照传统的人才培养模式，理论教学和实验教学都在学校内进行，全部由高校教师授课，教学效果不理想，学生普遍感到枯燥乏味、不感兴趣；而需要到企业进行的认识实习、生产实习和毕业实习等实践教学环节，由于资金投入不足和企业不愿意接待等诸多难题，实习质量大打折扣，学生的实习环节基本上变成了“参观”，走马观花下来，学生受益很少。协同创新实施以后，学生可以根据个人爱好加入不同的科研兴趣小组和导师制教学团队，学生到企业“出入自由”，在科研中遇到的实际问题，可以及时在企业联络员的帮助和许可下到现场获得第一手资料与信息，随着参与时间的延长，学生很容易亲自动手进行操作。在课堂教学环节，聘任了企业技术人员和高层管理人员为学校兼职教授，可以给学生进行生动的具有丰富实践经验的教学，学生的兴趣明显提高，也收到了良好的教学效果。

4、促进学生工程实践能力提高

通过协同创新工作的不断深入，科研促进教学的效果极其明显。教师联合企业进行科学研究，把获得的成果有针对性的在教学过程中传授给学生，这种知识的传授不仅可以在理论课堂上进行，也可在科研兴趣小组的科研活动中进行；而同时学生在该科研创新活动中会发现很多问题，提出的问题也可反馈给教师。这种知识传授和学习的过程是一个双向激励的过程，双方通过互相影响和碰撞，教学效果和质量在潜移默化中快速提高。

学生在协同创新中心联盟单位内共享资源，教育活动的空间和时间都被扩大，在参与科研和实习创新活动中，不仅可以使用实验室、仪器和设备等硬件资源，同时还得到了研究所和企业技术人员及一线工人的亲身教育，对社会及企业对人才的真实需求有了实在的认识和了解，对学习目的和就业导向有了明确的方向。在研究生教育和本科生毕业论文环节聘任研究所和企业技术人员为指导教师或合作导师已成为常态。

在参与科研活动时，学生能亲临企业参与生产一线的科研课题，通过解决实际问题和获得一定的薪酬，不仅提高了兴趣，感受到了成功的快乐，还能在自己实实在在的科研活动中提高工程实践能力。通过接触和工作实践，学生毕业后能快速适应工作岗位，强化的工程实践能力将会在新的工作岗位上充分显现其效果，协同创新中心联盟企业对此也非常认可。

结束语

科学发展观是协同创新的理论指导，协同创新是地方高校提高人才培养质量、服务区域经济社会发展的有效手段，也是科学发展观的重要体现。在科学发展观指导下与相关科研院所、企事业单位开展协同创新，是地方高校学科建设和发展的必然要求。

参考文献

[1]吴绍芬.协同创新与高校科研创新能力的提升[J].高校教育管理，2012.6（6）：16-19.

[2]苏亮乾.科学发展观的协同思维特征探析[J].经济与社会发展,2012.10(12):7-11.

[3]王海建.基于协同创新思想的大学生协同创新能力培养[J].中国石油大学学报（社会科学版）.2012.28（3）：105-108.