浅析材料物理应用型本科专业的转型发展——以上海应用技术大学为例

田甜，徐家跃，贾润萍，侯京山，刘志福，窦允辰

（上海应用技术大学材料科学与工程学院，上海 201418）

随着我国经济增长方式的转变和工业化进程的加快，以及由此带来的产业结构的调整和优化升级，现代社会中的各个行业对高技能人才的需求量和要求也在不断提高。上海是全国创新发展的先行者、综合教育改革试点城市，围绕上海市加快建设具有全球影响力的科技创新中心和实施教育综合改革的目标，2015年发布了《上海现代职业教育体系建设规划（2015—2030年）》，明确将应用技术本科教育纳入到职业教育学制体系，并着力建设应用技术型本科专业。上海应用技术大学“材料物理（光电材料）”专业是教育部批准的面向新兴产业的新专业，在近年来的专业建设以及向应用型本科专业的转型发展中积累了一些体会和看法。

1 行业需求

光电产业是21世纪最具发展前景的朝阳产业之一，光电材料的研发与制造是整个光电产业的基础和先导。光电材料是指具有特种光性能或者电性能及能够实现光电转换功能的材料总称，主要包含半导体材料、发光材料、无机功能晶体、新能源材料等。行业涉及微电子、光电子、太阳能、LED光源及照明领域，是上海市的重点产业。

国务院印发《中国制造2025》的通知，部署全面推进实施制造强国战略。上海也在加快推进上海科技创新中心建设。上海是我国科技水平名列前茅的城市，人才济济，实力雄厚。上海市的光电产业作为上海科技发展的前沿阵地，更是企业林立，蓬勃发展。其中，漕河泾开发区是我国的微电子产业基地，拥有华虹NEC等著名企业，并辐射张江、外高桥，形成具有国际水平的集成电路生产与研发的国家微电子产业基地和产业集群。在光电子行业，上海拥有上海光机所及被誉为“中国光谷”的嘉定高科技园区，同时辐射浦东和松江，汇集了先锋制造、华源光纤等国内知名及美国郎讯光通信等国际知名的电子企业。在光伏产业方面，发展形成了闵行光伏产业园和奉贤光伏产业园，拥有晶澳太阳能等国内知名光伏企业。在LED光源及照明领域，国家级半导体照明产业基地座落于浦江东侧，素有“中国硅谷”之称的张江高科技园区，以张江为核心，辐射嘉定、松江、杨浦的绿色照明产业集群初具规模，并涌现出了如蓝宝、蓝光、科锐、鼎晖、上海三思等颇有实力的LED企业，同时汇聚了Philips、GE等国际照明巨头以及雷士、欧普、亚明等国内知名的照明企业，初步形成了完整的半导体照明产业链。上海市的光电产业规模在2010年已达4250亿元规模，至2017年，整个上海市的光电产业规模已超过万亿规模。企业的发展为社会提供了大量的用人岗位，同时也推高了相关专业人才的需求。以光电子行业为例，相关企业每年需求诸如光学系统工程师、工艺工程管理员、技术工程师、产品研发工程师等职位5000余个。每年整个行业的光电专业人才需求超过8000人。因此，亟需向这些企业输送大量熟悉光电材料的一线工程师人才，而材料物理是培育光电材料人才的主要专业。

2 专业定位与人才培养目标

材料物理专业涉及新材料的结构、性能及其应用，面向广泛的高技术领域，材料物理专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域，从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。国际上，诸如美国的麻省理工学院、斯坦福大学、日本的大阪大学、东京工业大学，德国的纽伦堡大学、斯图加特大学等国际知名院校均开设有材料物理专业。在中国，有70余所高校开设有材料物理专业，如北京工业大学以研究生和高水平本科生培养为核心，培养工程技术的实用型人才为目标，形成了以电子材料和激光加工为特色的材料物理专业。在上海，共有复旦大学、华东理工大学、上海大学和上海应用技术大学等4所高校开设有材料物理专业。根据各自学校的行业背景和学校的教学科研条件的不同，各校开设的材料物理专业的侧重点也各有不同，其中前3所高校的材料物理专业偏重于基础研究，培养的人才面向高校、研究院所及企业科研部门。而上海应用技术大学材料物理专业则聚焦光电材料的生产、研发，依据学校“依托行业、面向企业，培养一线工程师为主的高层次应用技术人才”的办学特色，立足于材料物理在光电信息材料、新能源材料等新兴产业中的应用，以材料科学与工程学科为背景，以材料物理为基础，理、工结合，突出基础、创新和应用型人才的培养特点，力争将本专业建设成为上海及长三角地区有一定影响的材料科学类高层次高素质人才培养基地，培养出的学生在毕业后可胜任材料工作，特别是光电材料研发、生产工艺、生产流程的制定和管理、材料分析检测、生产管理、设备设计、市场营销采购等工作，适合我国区域经济及现代化制造业所需的应用技术型人才。

3 培养计划的调整方案

在2015年以前的人才培养计划中，专业课中设置了包括发光、光伏、粉体、建筑、能源、功能材料等6大专业模块，定位相对宽泛，行业聚焦不够。另外，光电领域是标准化程度高的先进制造行业，有极强的行业规范，比如集成电路行业，现行人才培养体系尚未与国际标准接轨，不能完全适应光电材料人才需求。针对上述问题，在近两年的培养计划中，采取了如下调整方案。

3.1 模块聚焦

原培养方案面向发光、光伏、粉体、建筑、能源、功能等诸多行业，这对于我们这样一个普通本科院校新开办的专业，是一个很大的挑战。我们面对各个领域培养通用性人才，就造成我们的本科毕业生具有普适性，却没有专业性，最终造就的可能会有少许无用之才。材料物理专业涉及新材料的结构、性能及其应用，面向广泛的高技术领域，其主要方向中光电材料涉及发光材料、光伏材料等，相关的产业规模巨大、前景广阔，全国高新光电园区几十家，产值达千亿元。光电材料符合国家节能减排、生态环保、低碳经济等科学发展理念，代表材料学科的未来发展方向。上海张江、漕河泾开发区是我国微电子产业基地，需要大量熟悉光电材料的一线工程师人才。因此，在后期修订的培养方案里，课程模块由原来的6个聚焦为发光材料和光伏材料2个。

3.2 学分调整

在满足专业规范推荐教学内容的基础上，我们对学分进行了适当的合理调整，主要体现在合并内容减掉了个别课程（比如通识类课程），针对材料物理专业学生的能力，删减部分课程的学分（如制图基础课程），每个模块增加一门课，适应应用型一线光电工程师的培养部分课程，增加了微创业课程，开展创业活动等。

3.3 强化实践教学，对接行业需求

材料物理专业按照培养计划和教学大纲的要求，开设了独立设置的5门实验课程，其中综合性、设计性、创新性实验达到80%以上，着重于大学生专业技能的培养。拟每月或半月邀请1位知名企业家现身说法，讲述企业家个人成长、成才、成功之道，企业发展概况及用人理念，光电工程师必备职业能力等3个方面，让学生尽早接受企业文化教育，自觉培养企业意识，从而加强了学生获取职业技能的主动性和积极性，为毕业就业奠定基础。在教学上，材料学院积极开展校企合作实验课程。在合作实验课程中，采用合作企业的实际项目作为设计课题，使学生在校期间便可接触到实际项目，并在实训中了解光电材料制备、工艺、检测、应用的各个环节，在实战中培养学生的工程素质，为其今后的实际工作打下坚实的基础。材料学院拟开展鼓励学生顶岗实习活动，我们希望大学生能够在光电材料的相关实践基地的企业中顶岗实习2～3个月，在顶岗实习中了解光电材料制备、工艺、检测、应用的各个环节，为今后的实际工作打下坚实的基础。

3.4 接轨国际标准，建立人才培养标准

邀请企业专家参与课程体系改革、课程大纲修订。重点建设校企合作课程和校企合作实验项目，聘请企业专家走进课堂，为学生授课，讲解来源于光电行业第一线的工程实践案例和新技术、新工艺、新发展，完成课程与行业及市场的接轨，实现企业行业对专业教学质量的认证，真正提高学生的工程师知识和素养。面向未来，随着对理学专业工程教育认证工作的推进，将对照专业认证标准的内涵，逐步完善本专业的课程体系和教学方法，健全学院及专业的质量保障体系，对人才培养的全过程进行及时的监控与调整。在做好充分准备的前提下，尽早完成专业认证工作。

4 结语

通过上述改革，上海应用技术大学材料物理专业已经确定了一定的成果，比如在微电子相关企业的就业学生数量得到显著提升，不少学生进入中芯国际、台积电等大型企业。但未来还有更多的工作要做，希望再经过5年的建设，能够达到以下目标。（1）专业对口率显著提升。（2）通过校企合作的模式，共建微创业基地。（3）制定专业标准，力争通过专业认证。（4）形成可推广的人才培养模式，获得省部级教学成果奖。