大石墨背景下无机非金属材料工程专业人才培养模式改革与实践

王振廷等

摘 要：高等教育要服务于区域经济的发展，石墨是国家重要战略资源，黑龙江省是石墨储量和产量大省，其储量约占全国60%以上。但石墨深加工产品和技术人才短缺成为制约企业发展的瓶颈问题。为了地方经济的发展，针对黑龙江科技大学无机非金属材料专业与地方经济发展不协调的问题，提出了对无机非金属材料专业人才培养模式进行改革，结合石墨产业的发展，修订了人才培养方案，对理论教学和实践教学体系进行了修改和完善，为黑龙江省石墨深加工产业提高技术支持和人才保证。

关键词：无机非金属材料专业 石墨深加工 培养模式 教学改革

中图分类号：F240

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）04-209-02

一、引言

石墨具有耐高温、导电、导热、抗腐蚀、自润滑等特性。石墨是高新技术产业不可缺少的原材料之一，在冶金、化工、机械、电子、航空、航天等诸多领域得到广泛应用，是国家重要的战略资源。我国石墨矿石储量约占世界的70%以上。黑龙江省石墨矿石储量约占全国石墨矿石总储量的60%以上。为了贯彻落实全国教育工作会议精神和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年），高等教育要服务于经济结构战略性调整、现代产业体系建设和社会建设，服务于区域经济发展，重点培养应用型、复合型、技能型人才。黑龙江省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要提出，要大力发展石墨深加工产业，以鸡西和鹤岗为基地，加快发展石墨深加工产业，延长产业链，建成我国石墨生产加工重要产业基地。在石墨提纯、球形石墨、可膨胀石墨、石墨乳、石墨负极材料、天然（人造）石墨电极、高碳高纯石墨、石墨纸及高档石墨制品等方面加大研发力度。我国是石墨产量和储量大国，然而，从生产技术和装备水平来看，较工业发达国家起步较晚。高能耗、高污染和低效率浮选工艺重复建设。石墨产业人才缺乏和石墨深加工产品少成为我国石墨产业发展的瓶颈问题。

二、我校无机非金属材料专业人才培养存在的问题

1.人才培养特色与我省经济发展有一定的距离。无机非金属材料专业培养目标是培养德、智、体等全面发展，具备无机非金属材料科学与工程方面较宽厚的基础知识，能在无机非金属材料制备、加工成型、材料应用等领域，从事科学研究、技术和产品开发、工艺设计、技术改造等方面工作的应用型高级专门人才。这一培养目标涵盖了所有无机非金属材料，无机非金属材料专业由过去的水泥，玻璃，陶瓷，耐火材料专业合并而成的。但是我校无机非金属材料专业培养目标主要侧重于水泥和陶瓷领域的研究方向，具体教学内容和培养方向与我省石墨产业经济发展有一定的差距。

2.高校缺乏“双师型”石墨深加工教师队伍，企业缺乏石墨深加工技术人员。目前，我校无机非金属材料专业的教师，年龄一般在40岁以下，具有博、硕学历的教师占90%以上，具有一定的理论水平，他们大多数是从学校到学校，缺乏企业的工程实践锻炼，具有石墨深加工研究领域的教师较少，这对于我校应用型人才的培养是不利的。通过现场调研发现，企业缺乏石墨深加工技术人员，即使有技术人员，他们大多都是机械和化工专业的毕业生，企业急需石墨深加工人才。

3.课程体系与区域经济发展不协调。我校无机非金属材料专业培养方向主要侧重于水泥和陶瓷。其主干课程主要有材料物理化学、无机材料科学基础、热工基础及工业窑炉、粉体工程、无机非金属材料学、无机非金属材料分析技术、无机非金属材料工艺学、机非金属材料设备、水泥工艺学、陶瓷工艺学、复合材料等。有关石墨深加工方面的课程没有。根据黑龙江省“十二五”发展规划，大力發展石墨深加工产业。因此在课程体系和实践教学内容方面进行改革与实践。重点增加有关石墨深加工方面的课程，在实习、毕业设计和技能训练等实践环节进行重新构建。增加石墨浮选、提纯和深加工方面内容，更好地为地区经济发展培养专门人才。

三、我校无机非金属材料工程专业改革与实践

1.无机非金属材料工程专业课程体系改革。课程是为了实现教育目标而制定的教学科目、教学目的、教学计划、教学内容以及实施过程的总和；课程体系是为了实现专业培养目标，将相关课程按照统一有序、相互联系、循序渐进组合而成的有机课程系统。课程体系是实现专业培养目标、培养应用型和复合型高级人才的基本保证，因而它在专业教学中是相当重要的。我们在制定人才培养方案时，充分考虑学生就业和企业需求的特点，在原课程体系基础上，增加了有关石墨深加工方面的课程，如天然石墨浮选与提纯、柔性石墨制备及其应用、石墨复合材料和石墨烯制备等。使学生能够基本掌握石墨深加工核心内容，更好地服务于企业。

2.无机非金属材料工程专业实验教学改革。实践教学是围绕课程体系建设，促进学生深化理论知识，掌握基本实验技能、方法，养成科学思维的习惯和严谨的工作作风，培养学生创新意识和创新能力，实现由知识积累向能力生成的转化，是在理论指导下的动手能力的培养。目前应用型本科院校都在加大实践教学的比例，突出实践教学在人才培养中的重要地位，但与应用型本科专业人才培养目标要求仍有一定差距。现有的实践教学体系中，验证性、示范性实验偏多，设计性、综合性、创新性实验相对较少。通过整合实验内容，开设综合性实验和设计性实验。调动学生学习积极性和提高学生的动手能力。如在石墨复合材料制备与表征实验中，学生从选题、设计，到原料配比、成型烧结、组织分析与表征、性能测试等，全部由学生自己动手完成。真正体现了理论与实践结合，同时锻炼了学生的综合分析能力和动手能力。

3.无机非金属材料工程专业毕业设计内容改革。我校本科毕业设计的题目，大多数来自于指导教师的科研项目，这些题目主要侧重于水泥和陶瓷两个方向，有关石墨深加工方面的题目较少。为了黑龙江省经济的发展，结合我校特色。毕业设计题目增加石墨深加工方面的内容，这些题目的选择主要根据我校是国家“十二五”科技支撑计划项目“高纯石墨提纯及典型应用”牵头单位。同时我校具有黑龙江省教育厅石墨综合加工技术中心和黑龙江省科技厅石墨深加工创新技术服务平台。以及考虑企业急需石墨深加工项目进行毕业设计的选题。如天然石墨的物理提纯和化学提纯、膨胀石墨的制备、铜-石墨复合材料的制备及表征、石墨锂离子电池的制备以及石墨烯的制备与表征等。

4.无机非金属材料工程专业技能训练内容改革。我校无机非金属材料工程专业主要研究方向为水泥和陶瓷，为了提高学生的分析问题能力和实践动手能力，在学校公共实践教学的基础上，单独设置了4周专业技能训练，在第7学期开设，学生可根据自己的兴趣和爱好以及将来从事的专业灵活选择模块。每个模块都能够从材料成分设计、配比、压型、烧结、性能测试和组织分析等进行全方位的锻炼。每个模块在教师的指导下独立完成。通过专业技能训练，学生的动手能力和分析问题的能力明显提高。如在原有水泥、陶瓷模块的技能训练基础上，增加了石墨深加工模块，如石墨化学提纯和物理提纯、无硫膨胀石墨的制备、石墨锂离子电池材料制备、石墨金属复合材料的制备和石墨烯的制备和测试等内容。

5.建立石墨深加工實习基地，不断提高学生的实践动手能力。目前，高等学校的学生实习质量问题不容乐观。一是企业处于学生实习安全问题，不愿意接受学生的各种实习；二是即使学生实习，学生也只能走马观花，企业也不允许学生自己动手操作仪器和设备。人才培养质量的提高也只能是空谈。针对目前这种实际问题，我校人才培养目标定位是应用型和复合型本科院校，为此我校提出了加大实际能力的培养，突出应用型特色和地方经济发展的特色，通过“十二五”国家支撑计划项目课题的研究，与企业密切合作，采取订单式人才培养、教授到企业中进行技术指导和企业技术人员到学校培训等方式，加强校企之间的合作交流，共同达到双赢的目的。因此，我们分别在鸡西市和鹤岗市的石墨浮选厂、石墨深加工企业建立学生生产实习基地。

6.加强师资队伍建设，不断提高青年教师的实践动手能力。应用型人才的培养需要有“双师型”的教师队伍。目前我校青年教师的学历水平很高，但实践动手能力有待于提高，为此我校每年按照计划，选派2名青年教师到企业进行挂职锻炼，加大对挂职锻炼教师的考核力度，打造一支既有理论水平又具有实践能力的高素质教师队伍。

大石墨背景下无机非金属材料工程专业人才培养模式改革取得了可喜的成绩，毕业生就业率近两年来均达到90%以上，考研率15%以上，毕业生从事石墨深加工专业占毕业生人数15%左右，学生就业质量稳步提高。

[基金项目：黑龙江省高等教育综合改革试点专项项目（GJZ201301060）；黑龙江省教育科学“十二五”规划课题（GBC1213105）]

参考文献：

[1] 于孛.黑龙江省石墨产业发展存在的问题及对策[J].区域经济，2014（8）

[2] 吴青.依靠科技进步 做强做大我省石墨深加工产业[J].奋斗，2013（8）

[3] 林金辉，汪灵，邱克辉等.材料科学与工程专业课程体系和实验教学体系的建设[J].高等教育研究，2007（89）

[4] 杨光，郑鑫，刘金云，郭巍.地方高校土木工程专业课程体系构建方法研究[J].高等建筑教育，2015（1）

[5] 陈平，陈俊，赵艳荣，刘荣进.地方高校无机非金属材料专业实践教学体系教学改革研究[J].教育教学论坛，2015（3）

[6] 孙明.地方高校电类专业立体化实践教学体系构建[J].当代教育理论与实践，2015（2）

（作者单位：黑龙江科技大学材料科学与工程学院 黑龙江哈尔滨 150022；作者简介：王振廷，教授，博士。）

（责编：贾伟）