材料化学专业特色培育及创新型人才培养实践探索

胡继林 刘鑫 胡传跃

摘   要：特色办学是地方院校适应经济社会发展的迫切要求、走转型发展的必由之路。在新形势下，高等教育要适应经济社会发展需要与走向，关键是创新人才培养机制。湖南人文科技学院以材料化学专业特色培育与创新型人才培养为例，重点从人才培养目标、实践教学模式、教学方法与内容、开放性实验体系、校企合作课程、生产实习与毕业论文模式等方面进行实践探索，取得了较好的办学效果。

关键词：材料化学;专业特色;地方院校;创新型人才

中图分类号：G640         文献标识码：A           文章编号：1002-4107（2020）06-0080-02

21世纪，伴随着高等教育改革不断深入，特色专业建设是高校特色办学的集中体现和重要载体，也是可持续发展的关键要素，必然也是应用型本科高校一流专业建设的重要基础[1]。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确要求：“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素质和科学素质。”[2]国家教育部部长陈宝生于2017年全国教育工作大会上明确指出：“将创新创业教育融入人才培养全过程，切实增强学生的创新精神、创业意识和创新创业能力。”[3]本文以湖南人文科技学院材料化学专业的特色培育与创新型人才培养为例，阐述了本专业近年来在人才培养目标、产教融合实践教学模式、教学方法与教学内容、开放性实验体系、校企合作教育课程、生产实习与毕业论文模式等方面采取的举措与成效，以期为其他地方院校人才培养改革提供借鉴。

一、厘清人才培养目标定位，凸显办学特色

材料化学专业紧紧围绕湖南人文科技学院高水平应用型特色本科院校的办学定位——“立足娄底、服务湖南、面向全国”，依托湖南省新型优势产业链之一的先进陶瓷产业（娄底传统特色产业），以培养高素质创新型应用型材料化学特色专业高级专门人才为目标，培养专业基础厚实，科学思维敏锐，具备解决多学科复杂工程问题和可持续发展能力，能够适应高性能结构陶瓷、电子陶瓷、锂离子电池、储能材料等先进陶瓷材料和新能源材料领域勇于创新创业的高素质应用型工程技术人才。

二、构建多元化、递进式的产教融合实践教学模式

湖南人文科技学院构建了由产教融合的实践教学课程体系和校内外实践教学基地群组成的多元化阶段递进式的产教融合实践教学模式，由浅入深地培养学生工程实践能力和创新能力。递进式开设4门基础化学实验课程，由简入深地逐步培养学生掌握化学实验的基本技能、实验规范操作的能力。递进式开设3门校企合作教育课程，使学生在了解企业生产、管理、人才能力需求的基础上明确学习目标，将理论知识应用到实际工程项目中，培养学生运用理论知识去解决工程实际问题的能力，并通过在合作企业学习，让学生增强实践知识、巩固和加深理论知识。材料测试方法实验主要是培养学生运用现代分析技术理解材料结构、成分、制备工艺和性能之间的关系规律。专业综合设计实验是根据典型材料的生产工艺流程设计系列实验，相当于产品开发的小试实验阶段，培养学生综合利用多学科知识进行产品技术开发和管理的基本能力。生产实习则是为了让学生学习掌握规模化生产的工艺设备、工艺条件和生产管理的严格要求，深入理解校内实验开发与规模化生产区别。毕业论文则是为了培养学生综合运用学科知识独立解决实际问题的能力。

三、推进专业课程教学内容与方法改革

根据专业基础课和专业核心课程等不同课程的特点，开展灵活多样的教学方式方法改革。在教学方式方法改革实施过程中，突出结合生产工艺和科研成果在课堂教学过程中应用，扩大学生知识视野，提高知识的工程应用能力。

（一）基础化学教学内容与方法改革

根据材料化学专业的特点，进行“无机化学与分析化学”“有机化学”和“物理化学”等基础化学课程的教学方式方法改革。将讲授教学法、讨论教学法、实验教学法、案例教学法、课题研究教学法、指导自学法进行有机融合;探索了研讨式、参与式、探究式教学模式的有机融合。结合材料化学专业方向和人才培养目标选取合适的教材，优化整合教学内容，加强理论联系实际，突出应用型人才的培养。改革教学手段，针对不同的教学内容选用适当的教学手段。制作FLASH 动画，灵活应用多媒體教学，以生动、形象、直观的形式将枯燥无味的理论知识表现出来，调动了学生的学习兴趣，增大课堂教学的信息量。

（二）专业课程内容与教学方法改革

根据热工企业的操作工岗位（热工类）能力需求，构建以企业生产技术需求为导向的、运用课程多媒体教学方法和手段并结合校企合作实习模式的“热工基础”课程现场教学方法。针对“特种陶瓷”“陶瓷工艺学”“现代新能源材料”和“化学电源设计与制造工艺”等课程实用性强的特点，由具有丰富企业实际工作经验的“双师型”教师主讲，紧密结合现代企业生产工艺开展课程教学，在课堂上针对生产工艺选取条件和方法开展讨论，全面分析材料的结构、制造工艺和材料应用的变化规律，以及材料的发展趋势与前沿研究方向。聘请企业技术骨干讲授企业生产工艺，明显提升了学生对企业生产的认识和理论联系生产实际的能力。例如，在“特种陶瓷”课程的教学过程中，紧密结合现代陶瓷生产工艺开展课程教学，全面分析特种陶瓷材料的结构、制造工艺和应用的变化规律，在课程内容中引入工厂实践知识以及课题组的相关科研成果，完善学生综合知识体系，同时聘请企业技术骨干在课堂上展示不同种类陶瓷产品并分析其生产工艺，将基础理论知识和工厂实践知识紧密结合，提高了学生的综合素质和创新创业能力。

（三）以项目驱动优化实践教学内容

结合材料化学专业特点，设置基础化学实验项目，如二氯化一氯五氨合钴（Ⅲ）的制备及组成测定，硅酸盐水泥中Ca、Fe、Mg、Al、SiO2成分的测定等。按照材料生产工艺流程设置实验项目，使学生理解材料制备工艺和熟悉制备设备。能源材料专业实验项目设计思路：材料的合成方法研究→材料物相成分和物理性能分析→电池正、负极配方设计→电池正、负极极片制作→电池制作→电池材料电化学性能分析。陶瓷材料专业实验项目设计思路：液相法合成氧化铝超微粉→氧化铝超微粉干燥和热处理→氧化铝陶瓷粉料的球磨与干燥→氧化铝陶瓷粉料的干压成型→氧化铝陶瓷坯体的高温烧结→氧化铝陶瓷的加工处理与性能测试。

四、完善开放性实验体系

为了加强学生创新创业能力培养，加强适应社会需求的技术应用型人才的培养，制定了面向学生全面开放的“实验室开放管理实施办法”。由实践经验丰富的教师组建“本科生质量工程教育指导小组”，指导学生课外科技活动和课程学习，引导学生参与“挑战杯”“大学生创业计划竞赛”“化学实验技能大赛”等学生课外科技活动，参与科研立项、大学生研究性创新实验计划等各类课题研究，参与教师的产学研项目，培养学生综合运用多学科知识分析与解决问题的能力和团队协作精神。把科技创新能力培养、教师科学研究和实验室开放等环节有机结合起来，在培养学生创新思维能力方面收到了良好的效果。

五、开设校企合作课程模块

依托校内外实践教学基地群开设校企合作教育课程，采取学校和企业联合培养的教学方式。在校企合作教育课程周的教学过程中，将企业人才请进“校园课堂”、将学生送到“校外企业生产现场”和校内教师的指导三方面有机结合，很好地促进了学生工程实践能力和工程应用能力的培养。这种校企合作教育是高校办学模式的改革与创新，是高校开门办学的良好途径。经过校企合作教育课程学习，增进了学生对相关企业的了解和产业发展前景的认识，激发了学生对专业知识学习的兴趣，加深了学生对生产实践的了解，进一步锻炼了学生的综合应用能力，培养了学生的环境适应能力及发现问题、分析问题、解决问题的实际工作能力，为学生今后的发展打下了良好的基础。

六、改革生产实习与毕业论文模式

由具有丰富企业工作经验的“双师型”教师担任实习带队教师，采用分班、分组分散实习或者部分学生到企业生产和技术管理岗位上进行顶岗实习等多种灵活的实习方式。在实习过程中，要求学生在认真仔细观察的基础上，多向企业相关人员请教不懂的问题，并在企业人员的监督下进行一些简单的生产操作，从而在实习过程中实现“动手+动脑+动嘴”的模式，提高对产品生产的认识和实习效果。部分学生由于工作认真、学习能力强、技术水平高得到了公司的认可，实习后即与公司达成了基本的就业意向。

依据材料生产实际，探索校企联合完成毕业论文的体制和机制建设。尝试将少数本科生派到企业完成毕业论文实验工作，由企业技术人员和教师共同担任学生毕业论文指导教师，使学生掌握企业生产工艺和技术开发的要求，解决学生在生產实习期间实际动手操作较少的不足。通过和企业共同探讨，从生产工艺和技术改进考虑，校内外导师合作确定毕业论文选题，培养学生综合运用所学知识解决企业生产技术问题的能力。通过毕业论文工作，学生可以真正了解原料选择、材料生产过程的复杂性、每个生产环节的严格要求，从而培养了学生严格、认真的工作态度，激发了学生在相关行业发展的兴趣和热情。

参考文献：

[1]张晞，顾永安，张根华.地方应用型高校一流本科专业推进策略——基于江苏20所高校特色专业建设的调研 [J].中国高校科技，2019，（11）.

[2]周光礼，马海泉. 科教融合：高等教育理念的变革与创新[J].中国高教研究，2012，（8）.

[3]陈宝生.2017年全国教育工作会议报告[R/OL].（2017-02-07）[2017-02-07].https：//gaokao.chsi.com.cn/gkxx/gzdt/201702/20170207/1580691375.html.