新工科背景下多学科交叉融合的材料类创新型人才培养模式初探——以江西理工大学材料类专业为例

张雪辉，梁彤祥，杨牧南，李声慈，王春明，杨 斌

新工科背景下多学科交叉融合的材料类创新型人才培养模式初探——以江西理工大学材料类专业为例

张雪辉，梁彤祥，杨牧南，李声慈，王春明，杨 斌

（江西理工大学 材料冶金化学学部，江西 赣州 341000）

为主动适应国家高等教育对高素质创新型工程人才的迫切需求，根据教育部新工科建设指导精神，针对江西理工大学材料类人才培养专业划分过细、专业范围过窄，学生工程意识和实践能力不强，国际竞争力不足的现实情况，围绕新工科背景下多学科交叉融合的材料类高素质创新型人才培养方案的制定、课程体系的构建、师资队伍的建设、国际化教育的实施、创新创业教育的拓展以及深化产教融合和校企协同育人等方面进行了探讨和改革，为探索高素质创新型材料类人才培养提供思路。

新工科；材料类专业；创新型；交叉融合

为了积极应对新一轮科技革命与产业变革，满足新形势下高等教育改革对高素质工程人才培养的迫切需求，教育部大力开展和推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，构成了“新工科”建设的“三部曲”，成为了我国高等教育的一道亮丽风景[1~2]。新材料是十大重点领域之一，到2025年人才需求总量约为1000万人，尤其是航空航天、新能源、信息等新兴产业人才的缺口巨大。国家推动创新驱动发展，对建设知识型、技能型、创新型人才队伍的需求十分迫切。然而，目前我国尚未成为高等工程教育强国，究其原因主要是：人才培养定位及课程体系与社会需求不协调、工程实践教学与人才能力全面提升的要求不匹配、教育教学方式与创新创业教育的社会趋势不适应。

当前，江西理工大学材料类人才培养的专业划分过细、专业范围过窄，造成学生学习专业口径过窄，工程意识和实践能力差，国际竞争力不足，与江西理工大学“德学兼修，家国情怀，国际视野，能力卓越”的育人理念和“以贡献求支持、以特色争优势、以创新谋发展”的办学思路相悖，更无法适应国家经济转型升级对创新型材料类人才的素质需求。基于此，本文围绕“新工科”背景下多学科交叉融合的材料类高素质创新型人才培养方案制定、课程体系构建、师资队伍建设、国际化教育实施、创新创业教育拓展以及深化产教融合和校企协同育人等方面进行了探讨和改革，为探索高素质创新型材料类人才培养提供思路。

1 材料类人才培养模式改革的必要性

随着新产业、新材料和新技术的发展，如何在保持和增强传统行业特色专业优势的同时，大力发展新兴交叉学科方向，成为高校专业建设和发展首先必须解决的课题；其次，如何在夯实材料共性基础知识的同时，彰显江西理工大学材料类人才培养的有色金属特色，实现二者的协调发展，是行业特色型大学亟待破解的难题[3~4]；再次，高校培养的毕业生如何满足国家和产业需求，如何深度产教融合，聚集社会优质资源搭建校企协同育人平台是材料类高素质创新型人才培养的重要举措。因此，开展新工科背景下多学科交叉融合的材料类人才培养模式改革，是传统特色行业与新兴交叉学科协同发展、有色金属特色知识与材料共性基础协调发展以及高等教育与行业产业协同育人的重要举措和必备途径。

2 材料类人才培养模式改革的路径和举措

2.1 构建多学科交叉融合的材料类创新型人才培养方案

通过调研国内重点工科高校，尤其是“双一流”行业特色型高校的材料类专业人才培养模式，了解“新工科”背景下它们在高素质创新型工程人才培养中的系列创新举措和成效，江西理工大学构建了新工科背景下的多学科交叉融合的大材料类高素质创新型人才培养新方案。新人才培养方案打破了江西理工大学原有无机材料、金属材料、材料成型、材料物理和材料化学等本科专业之间的壁垒，建立了材料大类专业的核心课程体系。同时，新人才培养方案注重将交叉学科理论知识的学习与实践能力、创新能力的培养紧密结合起来，总体上体现了“人才培养创新、知识体系多样、学科交叉融合、前沿技术融汇”的特点和多维度、全员全过程育人理念，并适时突出“德才兼修、家国情怀、奉献精神”的人格塑造，从而实现多学科交叉融合的大材料类复合型人才培养目标。多学科交叉融合的材料类创新型人才培养体系如图1所示。

图1 大材料类高素质创新型人才培养体系

2.2 构筑基础与特色并重的三层次课程体系，提升学生科学素养与创新能力

基于“新工科”建设的高素质创新型材料类专业人才培养的关键点在于培养学生的创新思维和创新能力。目前材料类专业课程体系普遍存在的问题在于单门课程过于强调专业知识体系的全面性，而忽视了共性课程内容之间的重复性，导致课时膨胀与精简课时的要求矛盾突出，学生的自主创新空间和创新能力不足，教学手段相对单一，以“填鸭式”的知识讲授为主，课堂调动学生的积极性不高。更为突出的是当前课程体系与社会需求明显不协调，专业教学内容陈旧，落后于新材料产业的发展，与该领域工程技术的发展相脱节。因此，需要从理论知识体系和实践课程体系的改革着手，赋予知识教育丰富的工程内涵：（1）通过更新专业知识，将最新科研成果和工程实训凝练后引入理论教学与实践教学中，丰富教学内容，让学生零距离接触学科前沿及行业发展的最新成果和动态；（2）基于OBE理念引领[5]，优化课程体系，从理念上由传统的单一传授专业知识改变为注重素质培养；（3）重构“共性基础理论—专业核心理论—有色金属特色”理论课程体系和“课程教学—学科竞赛—科研创新”的实践课程体系（如图2所示），强化学生的基础实践能力、专业实践能力和创新实践能力。

图2 “厚基础、强能力、铸特色”的大材料工程型人才培养课程体系

2.3 产教融合，校企协同育人，优化师资队伍，培养学生“工”心“匠”能

“新工科”背景下材料类高素质创新型工程人才培养的另一关键问题在于工程实践教学与人才能力全面提升的要求明显不匹配，目前高校青年教师普遍缺乏工程实践经历，存在重科研、轻教学、更轻工程实践的现象，工程实践教育资源不足、工科教师“非工化”趋向明显，导致所培养出的学生工程意识薄弱，实践能力不够，国际竞争力不足，无法适应经济转型升级对创新型工程人才的素质需求。江西理工大学创新型高素质材料类人才的培养主要采用如下举措解决工程实践教学与人才能力提升不匹配的问题：（1）以全国工程教育专业认证为载体，打破高校单一育人的模式，深化产教融合，建立校企协同育人机制；（2）有计划分批次选派青年教师到实践教学基地进行培训，提高其工程教学能力；（3）引培共享，邀请行业内企业专家和外教作为本专业兼职教师，行业、企业深度参与专业人才培养（主要包括毕业设计、毕业论文、课程教学、工程实践、科学研究等），建立安全保障、过程管理和考核评价运行机制，切实培养青年教师的工程实践能力（图3所示），打造一支工程能力强、国际化程度高的师资队伍，最终培养学生的“工”心“匠”能。

图3 工程能力强、国际化程度高的立体化师资队伍建设

2.4 大力推进创新创业教育，积极开展国际化教育

（1）打造专业特色创新创业课程。结合江西理工大学材料类专业实际情况，在现有创新创业教育基础通识课程的同时建立渗透式的创新创业教育体系，即在专业知识学习的基础上补充创新创业知识，让学生了解企业创办、管理和运营的基本过程，这更加符合现阶段的学生认知特点和社会需求。在完成创新创业基础知识的学习后，在大学生涯的后期，学生还可以通过与企业直接对接进行实践实训操作，掌握更多的创业和专业知识，这对提高学生创业成功率具有很大帮助。（2）构建专业创新创业教育和实践教学体系。以基本能力训练为基础，以综合素质培养为核心，以创新精神教育为主线，江西理工大学构建并完善了“课程实验—学科竞赛—科研创新”三层次的一体化、开放式、强应用的实践教学体系。（3）积极开展国际化教育。教师是国际化进程的主体，是专业建设的重要方面。江西理工大学利用多方资金渠道，派遣教师出国展开各种形式的学习和进修，重视本土教师国际化意识的营造和提高，积极开展课程双语化教学，把开展中青年教师英语培训作为提升教师国际化能力的重要途径。江西理工大学还利用现有国际化合作办学项目，每年遴选1~2位优秀学生到国外合作办学单位进行出国进修或学习，开展留学生教育（如图4所示）。

图4 创新创业教育和国际化教育建设

结语

江西理工大学通过树立人才质量的关键为综合素质的理念，制定了适合国家战略和产业需求的、多学科交叉融合的材料类高素质创新型人才培养新概念和新模式，重构“共性基础理论—专业核心理论—有色金属特色”理论课程体系和“课程教学—学科竞赛—科研创新”的实践课程体系，产教融合，校企协同育人，打造一支工程能力强、国际化程度高的立体化师资队伍，其最终目的是促进学生建立工程思维、培养实践技能、工匠精神和创新能力，提高专业人才培养质量。

[1] 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.

[2] 林健. 深入扎实推进新工科建设——新工科研究与实践项目的组织和实施[J]. 高等工程教育研究, 2017（5）: 18~31.

[3] 刘吉臻, 翟亚军, 荀振芳. 新工科和新工科建设的内涵解析——兼论行业特色型大学的新工科建设[J]. 高等工程教育研究, 2019（3）: 21~28.

[4] 马睿, 吕淑云. 新工科背景下工科类行业特色型大学发展路径研究[J]. 黑龙江教育, 2019（Z2）: 18~19.

[5] 王春艳, 尹志娟, 李兆清, 等. 基于OBE理念的材料科学与工程专业人才培养模式改革与实践[J]. 黑龙江工程学院学报, 2018, 32（1）: 73~76.

Preliminary Exploration of Training Mode of Innovative Material Talents with Multidisciplinary Integration under the Background of New Engineering——A case study of the Materials Majors in Jiangxi University of Science and Technology

ZHANG Xue-hui, LIANG Tong-xiang, YANG Munan, LI Sheng-ci, WANG Chun-ming, YANG Bin

(Faculty of Materials, Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou Jiangxi 341000, China)

In accordance with the guiding spirit of the Ministry of Education to construct new engineering to actively fit the urgent demand for high-quality innovative engineering talents in higher education, the paper analyzes the present situation of materials talents training in Jiangxi University of Science and Technology and finds out that the majors are divided too fine and the scope is too narrow, while the students are weak in engineering consciousness, practical ability as well as their international competitiveness. Therefore, it puts forward the ideas for the cultivation of high-quality innovative material talents in the aspects of the formulation of talent training program, the establishment of curriculum system, the construction of teaching staff, the implementation of international education, the expansion of innovation and entrepreneurship education, the integration of production and education, and the collaboration of school and enterprise.

new engineering; materials major; innovation; multidisciplinary integration

2020-04-09

江西省高等学校教学改革研究课题（JXJG-19-7-2、JXJG-19-7-23、JXJG-19-7-7）；江西理工大学校级新工科建设项目（XZG-18-03-33）

张雪辉（1985—），男，江西南昌人，副教授，博士，研究方向：金属基复合材料。

G642.0

A

2095-9249（2020）03-0085-04

〔责任编校：吴侃民〕