新经济背景下专业建设初探

周振君　罗伟华　丛培良　许培俊

摘 要 为了培养出适应经济转型的各类应用型专门人才，高等院校有必要对现有工科专业进行全面的改造升级。本文以无机非金属材料工程专业的升级途径为研究对象，分析了该专业开展面向新经济培养本科生的必要性。在确定了面向新经济培养无机非金属材料工程专业本科生的目标的前提下，提出了该专业改革和提升的途径。

关键词 无机非金属材料工程 新经济 升级改造

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.10.027

Preliminary Study of Specialty Construction under the New Economic Background

——Case Study of Inorganic Nonmetallic Materials Engineering Major of Chang'an University

ZHOU Zhenjun， LUO Weihua， CONG Peiliang， XU Peijun

（School of Materials Science and Engineering， Chang'an University， Xi'an， Shanxi 710064）

Abstract In order to cultivate all kinds of applied professionals adapting to economic transformation， it is necessary for colleges and universities to carry out comprehensive upgrading of existing engineering majors. Taking the upgrading way of inorganic nonmetallic materials engineering as the research object， this paper analyzes the necessity of developing undergraduates facing the new economy. On the premise of identifying the goal of training inorganic and non-metallic materials engineering undergraduates for new economy， the way to reform and enhance this specialty is put forward.

Keywords inorganic nonmetallic materials engineering； new economy； upgrading and transformation

0 引言

在信息技术革命、制度创新和经济全球化等多种因素的共同推动下，全球经济保持持续快速的发展。[1]在这种新的经济形势下，支撑经济发展的的材料产业发生着巨大变化。首先，传统材料产业因为受到国家产业政策、资源和环境的制约，削弱了其可持续发展能力，迫使企业利用高新技术向低能耗、高效率和高品质方向发展，同时企业也向集约化、大规模、多种经营的现代化大型企业集团转型。[2]另外，新经济对信息材料、能源材料、高等生物材料、超导材料、纳米材料和生态环境材料等现代功能材料的需求呈爆炸式增长，致使新材料产业成为战略性新兴产业的重要组成部分。[3]新材料产业具有技术密集，研发投入高，产品的附加值高特点，已经被发达国家和部分发展中国家视为新的经济增长点。[4]在大量人力、物力和财投入下，在全世界范围内新材料产业规模不断发展壮大，同时引领其他领域技术实现飞跃。新材料更新换代周期呈越来越短的趋势。虽然近些年我国十分重视对新材料的研发，把新材料产业定为新兴战略产业之一，并在全国分布着49个国家级新材料产业基地，但是由于原始创新能力不足，导致在国际竞争力方面仍需加强，部分高端、关键材料对外依存度依然较高。[5]抓紧机遇，合理规划，提升新材料产业的人才支撑能力势在必行。因此，尽快培养出适应新工艺、新技术、新材料发展需求的应用型高级工程技术人才，是拥有材料学科的高等院校应该思考的问题。

长安大学的无机非金属材料工程专业是具有较长的办学历史的成熟专业。在几十年的办学过程中，在省部共建特色发展的办学方针指导下，依托科研特色凝练具有行业特点的专业课程体系，实现以高水平科研支撑教学的办学模式，向耐火材料、建筑材料和交通行业输送了大量高素质专门人才。然而，现有的培养方案、教学内容和管理模式面对新经济下的材料行业对人才的要求有不小的差距。本文拟以新工科建设为背景，在确定了面向新经济培养无机非金属材料工程專业本科生的目标的前提下，提出了面向新经济的无机非金属材料工程专业改革和提升的途径。

1 明确应用型人才的培养目标

对于所有工程类本科专业来说，培养出来的毕业生必须具有把学校学习和掌握的现代科学知识转化为具体的工程方案的能力，因此工程技术能力的培养应成为人才培养的核心。把工程类本科专业培养人才的目标定为：以立德树人为根本任务，以一流人才培养、一流本科教育和一流专业建设为目标，以加入国际工程教育本科专业学位互认协议为契机，以实施“卓越工程师”教育为切入点，把握新经济下工科教育的新特点和新要求，加快新兴工科的全面发展，持续探索工程教育的新途径，培养品德高尚、知识渊博的高素质工程人才。

无机非金属材料工程专业属于工程类本科专业，它的应用型人才的培养目标为：培养具有完整的材料科学知识体系，胜任新材料的研发和新工艺与新设备的设计工作，获得较强的无机非金属材料工程专业的技能训练，能够发现、分析和解决在无机非金属材料合成与制备、成型与加工、检测与检验和应用与失效等各方面出现的实际问题，具备较强的工程伦理、组织生产和企业管理等方面工作能力的高级工程技术人才。新经济背景新材料产业对工科人才在工程实践能力、学科交叉能力、自主学习能力和一定的人文素养，并对社会责任提出了更高的要求，其中工程实践能力的提升仍为核心。[6]

2 构建新型课程教学体系

在面向未来的新工科建设中，要从新兴、新型和新生三个方面体现“新”。[7]因此，在根据无机非金属材料工程专业培养目标的定位构建新型的本科课程体系时，要把这三个“新”，要落实到课程体系之中。首先，要密切关注由应用物理、化学等基础学科孕育的新材料技术在产业化后就形成了新兴材料产业，如光伏发电、LED、锂离子电池等等。有必要及时地把与新材料相关的专业基础知识和专业知识补充于相应的专业基础课和专业课程中，并且以光伏发电和LED照明应用于隧道照明作为重点内容介绍其在各领域中的应用。其次，对传统的无机非金属材料学科进行改造和升级，从而转型改造成为新型无机非金属材料学科。将无机非金属材料工程学科与各种高新技术，比如，与大数据、云计算、互联网、机器人、3D打印和人工智能等等进行嫁接，将大大提升该学科的科技含量。这个提升过程中会涉及到大量计算机、信息技术和自动化等方面的知识，因此要增开这方面的基础课程。最后，尽力把无机非金属材料学科与其他工程学科交叉复合产生出来的新生学科分支纳入教学中来，比如，与矿业结合催生出石墨烯、锂离子电池电极材料、稀土永磁材料等新材料；与生物医学结合产生出生物医学材料；与环境科学结合产生环境友好材料等。

3 完善实践教学体系

实践教学是不仅可以巩固理论知识，而且是加深对理论认识认知和培养学生创新意识的有效途径。通过实践环节把理论知识与实际相互联系起来，更加有利于学生掌握科学的方法和提高他们的动手能力。一般实践教学包括课程实验、课程设计、各种实习和毕业设计等几个方面。现有的实践教学存在相对独立，不能形成相互支撑的实践教学体系。要想给学生一个系统完整的动手能力训练，有必要构建和完善实践教学体系。为此，在制定培养计划时，务必召集所有任课教师共同制定实践教学框架，并把该框架渗透到每一门课程中，进而将实践教学理念贯彻到整个教学活动中。在确定开设开设课程时，优先考虑开设实用性课程，并且尽量增大实践环节的教学比重。在制定实用性课程教学大纲时，保证每门专业课有20%以上的实验教学占比。

学校应该加大校内实习平台建设力度，建设“基础工业技能训练与服务中心”来全面负责金工实习、土木实习、电子工艺实习及热工仪表实习等实践教学工作和创新创业服务工作。不仅能够满足低年级学生在完成各种实习的过程中全面掌握基础工业技能，而且能够为参与各种创新计划的高年级学生提供实践平台和技术服务。各个学院的教学实验室和实验教学示范中心，对全校师生全面免费开放，做到资源共享，为不同专业的学生进行学科交叉提供畅通渠道。

在骨干专业课的实验设置时，全面分析各门课程之间的相关性，尽可能做到纵向衔接。首先，在“粉体工程”课程中可以设置各种化学合成粉体的制备、分级和表征实验，在“无机材料机械设备”中设置天然矿物材料的提纯、粉碎和分级实验。通过上述两门课程的实验，不仅使学生对原料的种类、合成和性能有了充分的认识和了解，而且为“无机材料工艺学”实验提供合格的原材料。在“无机材料工艺学”课程中，利用前驱课程得到的粉体原料，进行配料、混料、成型和烧结等实验。在完成“无机材料工艺学”实验课程时，所得到的试样可以作为“无机材料力学性能”的性能检测试件。经过性能测定后的试件可以作为“现代材料测试技术”课程的试样。

课程设计环节是训练学生综合运用知识能力和提高实践能力的重要手段。无机非金属材料工程专业开设的许多专业课程都可以开出相应的课程设计，例如，无机非金属材料工厂设计概论、无机非金属材料工艺学、硅酸盐热工设备等等。根据学生的就业意向这三个课程设计可以有机衔接。工厂设计是根据原料产地、交通运输和水文地质等条件从宏观上设计出节约土地、物流高效和人流安全合理的工厂布局。工艺课程设计是使学生针对水泥、玻璃、陶瓷的工艺特点，进行原料的选定、配方计算、设备选型和车间工艺布置设计。硅酸盐热工设备课程设计是针对无机非金属材料最重要的烧结工艺，使学生熟练掌握玻璃浮法窑、陶瓷隧道窑和水泥回转窑结构、性能和工作原理，培养学生运用热工基本理论设计窑炉的能力，并通过对窑炉的热工标定找出窑炉存在的结构和操作问题，为毕业后从事设计窑炉、热工设备改进和窑炉的科学操作等工作打下坚实基础。

毕业设计的主要目的是通过文献检索、资料收集、设计计算、制图和撰写设计说明书等系列环节，培养学生综合运用所学的基础和专业知识，和独立完成课题的能力。因此，指导教师在制定毕业设计题目时，应结合科研课题或生产实际选择某项实际工程设计内容的全部或一部分。也可以利用学生在低年级进行认识实习和生产实习时，对所实习工厂的生产流程、设备数量和型号、工厂平面布置、劳动定员、主要技术经济指标等设计所需要的资料进行收集整理后确定设计题目。例如，日产5000件卫生洁具生产线的生产车间设计。这样就把实习与毕业设计环节有机地结合起来，使生产实习更加深入仔细。

4 教师业务水平和实践能力的提高

组建一支学术水平较高，政治思想过硬，对我国高等教育事业有良好责任感的教师团队是达到上述培养目标的保证。经过几十年的团队建设，无机非金属材料工程系教师具有博士学位的占比在90%以上，又经过了创特色专业创建的锻煉，已表现出具有优秀的思想素质和职业道德，较强的责任感和使命感，较高的学术水平和业务水平。然而，在教师队伍中具有工程背景的占比非常低，导致教师在实际生产实践方面，缺乏对现代化工业生产熟悉程度，特别缺乏运用材料专业高端技术于教学、实验实训和科研的综合能力。

建设一支具有高水平实践教学能力的教师队伍，必须多管齐下。首先，在每年引进新教师时，逐年减少高校新毕业博士生的数量，加大从企业引进具有生产实践能力和工程师资格的工程技术人员的力度。并且在面试时，重视考察应聘人实际工作经验和实际操作水平，而不是仅仅看应聘者的应聘材料和技术等级证书。其次，持续保证现任教师实践知识的先进性和实用性。通过签署校企联合培养协议加强企业与学校的联系，一方面，可以邀请高技术企业有实践经验的工程技术人员到学校为学生作专题报告或做短期的实验指导；另一方面，采取得力的措施，鼓励年轻骨干教师深入企业，密切跟踪（下转第58页）（上接第56页）高新企业的先进技术水平，及时更新实验教学的内容。最后，通过科研项目立项解决企业技术难题，使得由教师和学生组成的课题组人员经常穿梭于企业与学校之间。一方面，充分利用高校教师扎实的理论知识，使得企业技术水平得到提升，得到拥有自主知识产权的技术成果，教师也可以把第一手资料直接应用到教学；另一方面，参与其中的学生可以接触到本专业领域较先进的生产技术和熟练达的技术操作本领。这就形成了企业得到了研发成果而得到技术升级，教师得到了知识更新而丰富授课内容，学生得到了从事科研工作的能力，实现企业效益与教学质量双丰收的局面。

5 结束语

新经济的到来对于无机非金属材料工程专业教学既是挑战又是机遇。只有顺应新经济下材料产业的发展趋势，结合长安大学自身发展策略，在保持我校无机非金属材料工程专业传统优势的基础上，迎接挑战、大胆尝试教学改革与实践，才能培养出现代新材料产业急需的有道德、有知识、有文化、有能力的综合型应用人才。

基金项目：长安大学2018年中央高校“双一流”引导专项资金本科教学建设项目（300104283137）

参考文献

[1] 戚聿东，李颖.新经济与规制改革[J].中国工业经济，2018.3：5-23.

[2] 宋志平.打造具有全球竞争力的世界一流建材企业[J].企业文明，2017.12：28-30.

[3] 屠海令，张世荣，李腾飞.我国新材料产业发展战略研究[J].中国工程科学，2016.18（4）：90-100.

[4] 吴艳，贺正楚.战略性新兴产业典型国家的产业发展对比研究[J].经济数学，2017.34（3）：21-29.

[5] 杨悦祺.高端新材料自主保障率不及15%人才缺口与专利转化机制待解[N].21世纪经济报道，2018.4：27.

[6] 葛金龙，王传虎.新工科背景下无机非金属材料工程专业人才培养模式探讨[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2018.18（1）：108-111.

[7] 林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017.38（2）：26-35.