材料化学专业实践育人体系的探索与建设成效

董秋静，罗春华，胡宏来，张 宏，盛良全

（阜阳师范学院 化学与材料工程学院，安徽 阜阳 236037）

2016年6月我国正式成为国际工程教育专业认证互认协议“华盛顿协议”会员，我国的工程教育已得到了国际认可，具有国际实质等效的工程教育专业认证已经全面展开[1]。通过开展工程教育专业认证，可以加强高等学校人才培养与工业界的联系，促进我国高等工程教育国际竞争力的提升。对于地方本科高校来讲，通过工程教育专业认证促进一些工科特色（品牌）专业办出特色，赶超部属重点高校的办学水平，可大大提升学校整体的办学质量及知名度。同时，为了与国际工程教育接轨，加快我国由工程教育大国向工程教育强国转变，教育部于2010年联合有关部门和行业协会，启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），该计划大大增强了大学生的科研创新和工程应用能力，有力的提升了高校人才培养与社会需求的吻合度，增强了毕业生创业就业的能力，有效的提高了人才培养的质量[2,3]。

科研创新和工程应用能力是工程教育的核心，在我校材料化学专业建设与改革过程中，我们始终围绕学生科研创新和工程应用能力的提高，设计人才培养方案，探索课程改革与有效实施，加强应用型师资队伍建设和专业实践教育场所完善。在近3年的专业实践育人过程中，我们重点突出学生科研创新和工程应用能力的培养，从专业实践育人的课程体系、应用型师资队伍和专业实践育人场所三方面，探索构建了以科研创新和工程应用能力为导向的材料化学专业实践育人体系，提出了一些专业实践育人的新理念和新方法，并取得了显著的建设成效。

1 以科研创新和工程应用能力为导向的专业实践育人课程体系的设计与实践

首先，为了培养工程应用型材料化学专业人才，构建了多层次的实验教学课程体系，提出了应用构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate），即CDIO实践教学改革和顶岗专业实习等实践教学新模式，从实践内容体系的完整构建、材料实验实训中心和实践教学基地的拓展建设、应用型实践教学队伍的培养、实践教学管理和质量监控机制的进一步完善等方面，开展具体的实践教学内涵建设[4]。

其次，对专业实践教学体系进行了系统具体的研究，紧紧围绕工程应用型材料化学卓越工程师培养要求，重点突出学生创新创业能力和工程应用能力的培养，从校内和校外实践两个层面设计了实验、实训、创新创业和实习四大专业实践教学模块，同时系统合理的设计了各模块中的教学内容和时间安排[5]。实验模块按照知识的内在联系依次开展化学类课程实验→物理类课程实验→化工类课程实验→材料类课程实验，实训模块为金工实训、电工实训和专业实训，这两大模块的实践教学都在校内完成；实习模块从学生认识→了解→熟悉→掌握的递进学习过程，在校外企事业单位依次开展专业见习→生产实习→顶岗实习，通过校外实习模块实践教学，提高学生的工程应用能力；在培养学生创新创业能力方面，安排了创新创业实践模块，这一实践模块在企业和学校开展进行，包括毕业论文（设计）、科研立项、产学研训练和大学生创新创业计划，通过这一系列创新创业能力的培养实践教学，将企业培养和学校培养有机的衔接起来，有力的促进学生创新创业就业能力的提升。

最后，通过改革和优化现有实践课程，所设计的专业实践育人课程已在材料化学专业中得到初步实施。第一，将上述专业实践教学设计应用到2015版和2016版的人才培养方案中，对材料化学人才培养方案进行修订和完善。第二，化学类课程实验、化工类课程实验和专业见习已经稳步开展。第三，在学生处和教务处的牵头下，科研立项和大学生创新创业计划实践教学环节已经开展多年，材料化学专业的学生每年多项立项，通过这两类实践教学，学生的科研创新能力得到了大大的提高，学生参与发表二十多篇SCI、EI、CSCD收录的论文。第四，对材料类课程实验项目进行了改革，增加了一门高分子化学与物理实验课程，对已有的《材料化学实验》课程进行了调整和增加实验项目，增加了一些与企业生产紧密联系的实训类项目，如玻璃钢的生产与性能测定、光固化材料的设计与实施、3D打印材料配方设计与实施、塑料背心袋生产、注塑成型制作纪念品。这些实训类项目在2013级材料化学专业中顺利开课，学生的学习兴趣浓厚，积极性很高，同时也大大提高了学生的科研创新和工程应用能力。第五，我们在材料类课程实验的具体改革与实施过程中，编写并出版了实验教材——《材料化学专业综合实验》[6]，已在2013级和2014级材料化学专业中使用，使用效果良好。通过对材料类实验课程的改革，完善了材料化学专业实验课程体系，丰富了专业实验课程内容，一些特色实验的开设提高了学生的学习积极性，培养了工程应用和创新实践能力。

2 形式多样的应用型师资队伍的培养

培养学生科研创新和工程应用能力，需要一支与其相适应的应用型的师资队伍。因此，我们以多种形式、多种渠道大力加强了应用型师资队伍的建设。首先，选派一线教师到国内重点高校进行深造，攻读博士学位。其次，在省教育厅有关青年教师进行社会实践计划的指导下，每年选派校内专任教师到材料类相关企事业单位挂职锻炼，如与安徽华通铸业有限公司、阜阳同仁油漆有限公司、安徽昊源化工集团签订产学研合作协议，到企业兼职挂职锻炼。通过挂职老师带领学生去企业进行毕业实习和相关的产学研合作开发，学生的工程开发能力和创新能力得到了有效的提升。再次，从材料化学4家专业实习企业中聘任了11名企业一线专业技术专家作为专业实习校外指导教师，指导学生开展专业实习；此外，也聘请企业科技专家作为专业兼职导师，对学生进行工程实践能力培训和创新创业辅导，同时对学校老师开展工程实践应用培训。最后，我校校内实验实训中心通过仿真模拟也可为企业新进员工进行模拟培训，提升员工业务水平。最终，通过高校深造、挂职锻炼、聘请企业兼职导师和师资互聘互培等方式，打造应用型的师资队伍，共同促进学生科研创新和工程应用能力的提高。

3 体现科研创新和工程应用的材料化学实验实训中心的组建

通过近3年的材料化学专业建设，材料化学专业在仪器设备和实验场地方面得到了很大的改善。在对材料化学专业实验室的不断完善的过程中，初步建成了材料化学实验实训中心如图1，包含高分子化学与物理实验室、无机材料制备室、高分子材料制备室、材料分析表征室、材料化学创新实训中心和专业实践教育基地。

图1 材料化学实验实训中心架构

为了使材料化学专业培养方案体现出应用性和实践性，突出学生科研创新和工程应用能力的培养，把材料化学专业建设成有特色的工科专业，特别成立了材料化学创新实训中心见图2。产学研校内实践室包括光固化涂料研究室、水性漆研究室和涂料生产中试车间。对代表涂料发展方向的水性涂料和光固化涂料，展开从实验室研究到中试生产再到工业化应用的工作，已有学生参与涂料产学研研究，并取得了不错的成绩。材料成型加工生产实训室包括塑料袋生产实训室、材料3D打印实训室和材料成型加工室，已建成投入使用。通过对材料化学专业开设实训类项目，如光固化材料的设计与实施、3D打印材料配方设计与实施、塑料背心袋生产和注塑成型制作纪念品等，材料化学创新实训中心已在高效运行中，大大提高了学生的科研创新和工程应用能力。

图2 材料化学创新实训中心架构

同时，加强校内专业实践基地建设，初步建成了校内专业实践教育基地，学生不用出校门就能接受到实践训练，可以在进入企业进行毕业实习之前，从大一到大三实现实训的全程化，避免了一支粉笔一块黑板一本教材的教学模式。另外，通过化工虚拟仿真训练室，学生通过软件模拟可以获得与生产一线相似的操作感受，也可为化工企业如昊源化工新进员工进行模拟培训。

依托新组建的材料实验实训中心，开展高分子化学与物理实验、材料化学制备实验、材料结构分析表征实验、材料化学实训项目、大学生创新创业训练计划、学生产学研训练等，学生通过这一系列的、层层递进的实验实训课程，科研创新和工程应用得到了明显提高。通过材料化学实验实训中心和一些专业实践教育的开展，缩短了高校教育与企业需求之间的距离，使得人才培养更加符合社会经济需求。

4 “互利共赢、共同发展”的校企合作创新创业实践教育基地的建设

从校外实践教育基地的建设、校外专业教学的实践、以及校外专业实践教学模式等方面分析了我校材料化学专业校外专业实践教学的现状，并提出了符合我校材料化学专业培养要求的校外专业实践教学的对策[7]。

为此，我们以“互利共赢、共同发展”的实践教育基地的合作新模式，不断拓展新的校外实践教育基地。目前为止，我们已建立了10家专业见习和实习基地见表1，其中有上市公司、国家高新技术企业、国有企业、民营企业企等。

紧接着，以“互利共赢、共同发展”的方式与合作企业签订了战略合作协议，与企业共建创新创业实践教育基地。比如，我们与阜阳市同仁油漆有限责任公司共建材料化学专业产学研实践教育基地，建设一个“学生实践、人才培养、产学研合作、产能提升、科技创新”的实践教育基地。在学生培养方面，培养学生产品工程化应用能力、动手实践创新能力、生产管理能力；在教师科研方面，产学研合作，促进科研成果转化为生产力；依靠高校科研人才优势，使企业成为研发能力突出、科技创新型的生产单位。除了开展学生见习与实习工作外，还进行产学研合作、师资培训、共同申报科技攻关项目等一些列“互利共赢、共同发展”的相关工作，进一步巩固了实践教育基地。同样，我院与昊源化工共建化学化工实践教育基地，与昊源化工签署了全面战略合作协议，改革教学模式，将课堂搬进企业，开展化工见习和毕业实习。

表1 材料化学见习和实习基地名单

5 小结

本文从专业实践育人的课程体系、应用型师资队伍和专业实践育人场所三方面，总结了近三年材料化学专业实践育人过程中的一些建设经验和建设效果，浅析了基于科研创新和工程应用能力为导向的材料化学专业实践育人体系的新理念和新方法，期望为学校的专业建设提供好的经验和借鉴作用。

参考文献：

[1]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10．

[2]林 健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育，2011（6）：19-21．

[3]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL][2017-11-07].http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3860/201102/115066.html．

[4]罗春华，董秋静，王永忠，等.基于应用型人才培养的材料化学专业实践教学体系的探讨[J].广东化工，2015，42（20）：162-163．

[5]罗春华，董秋静，王永忠，等.材料化学多层次专业实践教学体系的构建[J].阜阳师范学院学报:自然科学版，2014，31（4）：114-116．

[6]罗春华，董秋静，张 宏.材料化学专业综合实验[M].北京：机械工业出版社，2015．

[7]董秋静，罗春华，张 宏，等.地方高师院校转型发展背景下材料化学专业校外专业实践教学的改革与探索[J].广东化工，2016，43（24）：171-172．