发挥学科特色优势 培养材料科学与工程创新型人才

万明攀 向嵩 张晓燕 李伟 雷源源

摘要：本文总结了近10年来贵州大学材料科学与工程专业在发挥学科特色优势，培养创新型人才方面的探索与实践。在创新型人才培养过程中，通过发挥学科特色优势，构建创新型本科人才培养体系，改进创新型本科人才培养模式，探索培养创新型本科人才的方法，汇聚各方人才资源，为培养创新型人才提供了有力支撑。

关键词：学科；优势；材料科学与工程；创新型人才

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）05-0089-02

近年来，国家相继提出“五位一体”的总体布局，“四个全面”的战略布局，以及中国制造2025、智能制造、创新驱动发展等重大战略计划。在航空航天装备、海洋工程装备、轨道交通装备、新材料等领域提出明确发展规划与目标[1]。这些重大战略的实施和产业的转型升级发展，对人才的素质和能力提出了更高要求。材料科学与工程作为老牌的传统专业如何在新形势下提升人才培养质量，以满足国家重大战略、产业发展、技术攻关等方面的需求？经过近10年的探索与实践，始终围绕地方产业发展，以人才培养为中心，发挥学科特色优势，探索培养创新型本科人才的方法，构建了创新型本科人才培养体系，改进了创新开本科人才培养模式，有效提升了人才培养质量和综合素质。

一、学科基本情况

贵州大学材料科学与工程拥有省级重点学科和特色重点学科、一级学科博士点、一级学科硕士点以及材料工程硕士点，具有从本科、硕士到博士的完整培养体系。有高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室、贵州省材料结构与强度重点实验室等5个高水平的学科平台。学科在复合改性聚合物材料、金属材料、表面改性和资源循环利用等方面形成了自己的特色方向。

二、发挥学科特色优势，培养创新型人才改革措施

1.依托学科优势，构建培养创新型人才的模块化教学体系。课程体系是人才培养最基本的依据。专业在课程体系中设置了通识课程、大类课程、专业课程、个性课程、创新创业课程和第二课堂等模块。在课程设置方面，注重金属材料、高分子材料和无机非金属材料之间的内在联系和共性特点，构建了具有基础性、系统性、发展性等特点的“专业核心课程群”[2-3]，以材料科学基础为主线，整合相关课程，做到既相互衔接、循序渐进，又各有侧重、特点突出。便于学生学习材料共性规律，掌握材料成分、结构、制备、性能等四要素及其关系的材料学科共同基础知识。根据地方产业发展需求，在个性课程模块中设置了先进金属结构材料、先进金属功能材料、复合改性聚合物材料、先进材料制备等4个方向的“专题选修课程群”。利用“暑期小学期”，在不同年级开设了《材料科学进展》、《大学生科研训练与提升》、《金属材料产业发展情况调查》、《创新实验设计与开展》等创新课程。教师将材料科学和材料工程领域的高水平科研成果和前沿技术带入课堂，并鼓励学生积极参加专业实践活动。通过开设第二课堂提升了学生的综合素质。从而构建了材料科学与工程专业“平台+模块”的课程体系和“三学期制”教学模式，实现“通识教育”与“专业教育”的相互融合，体现了“厚基础、强能力、重素质、求创新”的人才培养理念。

2.依托学科优势，增设压力加工模块满足社会需求。随着高端装备制造业的发展，重要零部件都朝着大型化、复杂化和整体化的方向发展，传统的机械加工技术已逐渐被压力加工成型技术取代。根据“中国制造2025”等国家重大战略和贵州省高端制造业发展，以及贵州作为航空、航天、核电等装备构件重要基地，都对“压力加工方向”人才一直有需要。因此，在原有金属材料方向基础上增设了“压力加工方向”模块课程[4]。并且，材料科学与工程学科在钢绳、弹簧、凿岩工具等关键构件产业化关键技术取得了突破，获得了一系列科技成果，体现出显著学科优势，为开设壓力加工方向也奠定了良好的基础。同时，本专业在西北工业大学、北京航空航天大学、重庆大学、燕山大学等院校引进了4名高层次人才，为压力加工方向的设置注入了强有力的师资力量。

3.结合学科优势，试行培养“卓越工程师”。为响应国家的“卓越工程师教育培养计划”，通过校企联合推动工程教育改革，与省内的知名航空制品企业贵州安大、贵州航宇科技等高新技术企业签订了卓越工程师合作培养协议书，专门制订了材料科学与工程专业卓越工程师人才培养方案，大幅度增加了企业培养环节，增加了工程实践能力的培养和训练内容。从2013级开始组建了材料科学与工程“卓越工程师”试验班。积极探索了“3+1”人才培养新模式，并实施了双师管理制度[5]。在“1”年的企业培养期，实习类和实践类课程均在企业完成。同学们深入产品生产一线，与技术人员一起参与了产品工艺制订、生产、检测等工序。

4.依托学科优势，构建了“四平台、五层次、六模块”的实践体系。依托学科优势平台新建大学生创新训练中心，组织学生进行学科竞赛和创新训练，开设材料专题实验和开放实验。加强与企业合作，建立实习实践基地。通过资源整合，形成了基础实验室、专业实验室、实习实践基地、创新训练中心等四个实践教学平台。同时通过课程实验、验证实验着重训练学生对基本知识和基本技能的掌握，通过综合实验训练学生对专业知识的深入理解和融会贯通，通过小学期开设开放性实验训练学生对感兴趣的课题进行自由探索，通过实习设计训练学生专业知识运用和理论联系实际的能力，通过参加学科竞赛，提高了学生的学习积极性，增强了其动手能力。通过大学生创新创业训练项目、SRT项目、学科竞赛培养学生的创新思维和实践能力。由此，组建了课程实验与验证实验、综设实验与开放实验、实习实践、毕业论文（设计）、大学生创新创业训练与SRT训练、学科竞赛六个模块的实践教学内容。通过模块化教学，及时更新调整实践教学内容，提高了学生的实践能力。

5.依托学科特色优势，汇聚各方人才资源。针对传统课程以课本知识讲授为主，学生缺乏对前沿知识的了解，从而缺乏创新兴趣和创新思想的现状，依托学科优质师资，创立了“学院名师课堂”，采用“一课一师”制，由专家教授、高水平博士为新生讲授《材料科学进展》，教师结合科研成果从钢铁材料、航空航天材料、铝镁钛轻金属材料、磁性材料、核电材料、材料的服役和寿命等方面讲授国家需求和国际前沿，激发学生对学习专业知识的兴趣。依托学科学术声誉，创办了“材冶名师讲坛”。每年邀请3—4位院士、杰青或长江学者特聘教授来校讲学，以杰出学者的成就和科研经历启迪学生的创新思想。

三、结论

经过近10年的探索与实践，材料科学与工程专业充分发挥学科特色优势，构建了创新型人才课程体系，设置了新的专业模板，培养了卓越工程师，构建了“四平台、五层次、六模块”的实践体系，汇聚了各方人才资源，为创新型本科人才培养提供了有力支撑。增强了学生的工程实践能力和创新力，增强了毕业生的工作适应能力和社会竞争能力，激发了学生的创新思维，点燃了学生对专业知识的学习兴趣，提升了学生的综合素质，得到了社会的认可。

参考文献：

[1]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）：20-26.

[2]林健.新工科建设：强势打造“卓越计划”升级版[J].高等工程教育研究，2017，（3）：7-14.

[3]万明攀，张晓燕，向嵩，马瑞，雷源源.基于卓越工程师培养的材料科学与工程专业课程体系建设[J].教育教学论坛，2014，2（6）：191-193.

[4]张晓燕，向嵩，李远会，万明攀，雷源源，材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨[J].教育教学论坛，2015，2（6）：180-181.

[5]万明攀，向嵩，张晓燕，李伟，石维，马瑞，雷源源.材料科学与工程专业卓越工程师培养实践与思考[J].教育文化论坛，2015：44-46.