新工科背景下应用型材料科学与工程专业人才培养模式探索与实践
作者: 祁正兵 魏斌斌 张勇 张厚安
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)13-0161-04
Abstract:Thispaperdiscusses theisues intalenttraining oftheaplied materialsscienceandenginering major inlocal colegesanduniversitiesunderthebackgroundofEmergingEngineeringEducation.Usingmateralsscienceandengineringmajor inXiameuniversityoftechnologyasanexample,thisstudyputsforwardathree-platformsystemof"provincial experimental teachingdemonstrationcentreandprofesionalpracticeteachingplatform,provincialandmunicipalscienceandtechnology innovationplatform,andenterprisepracticeteachingbase","ideology-teachingfusion,industryteachingfusion,practice-teaching fusion,researchteachingfusionterpriseteacingfusion"fivefusionofpracticalandiovatiealenttraningmodel.oe thestudyintroducesthetalenttrainingpathof"educatingstudentswithideologyandmorality,designatingtrainingprograms basedontheneedsofenterprises,promoting learning throughpractice,enhancing learning throughscientificresearch,and increasinglearningthroughpracticeinenterprises".Bothoftheseachievementswillprovideefectivereferenceforthetalent trainingof aplied materialsscienceand engineeing majorunder thebackgroundof Emerging Enginering Education.
Keywords:Emerging Enginering Education;localcollgesanduniversities;apliedmaterialsscienceandengineringmajor; practical and innovative; talent training
材料服务国民经济、社会发展、国防建设和人民生活的各个领域,是经济建设、社会进步和国家安全的物质基础和先导。新材料产业具有技术高度密集、研究与开发投入高、产品的附加值高、生产与市场的国际性强,以及应用范围广、发展前景好等特点,新材料产业的发展水平已成为衡量一个国家经济、社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。“十二五"以来,我国高度重视新材料产业发展,陆续推出了一系列政策和文件,在材料领域全面部署,对标欧美等发达国家奋起直追。经过不解努力,我国在体系建设、产业规模、技术进步和集群效应等方面取得了较大进步,为国民经济和国防建设作出了重要贡献,已成为名副其实的材料大国。但与此同时,我国新材料产业发展也存在引领发展能力不足、原始创新能力弱、产业支撑体系不健全和新材料人才紧缺等诸多问题,我国从材料大国向材料强国发展之路任重道远[2-3]。
新一轮科技革命和产业变革引发了全球经济结构的调整,对传统产业转型升级提出了更高要求,需要培养符合时代需求、适应新一轮技术革命和产业转型升级的创新性实践性工程技术人才,以推动产业升级和社会发展。为应对新一轮科技革命和产业变革,主动布局未来战略必争领域人才培养,教育部启动了新工科计划,推动全国高校在工程教育领域掀起了教育教学方式的变革和创新4。地方本科高校材料类专业作为新材料产业人才培养的主阵地,在新工科背景下进行人才培养模式的探索与实践,对于提升实践性创新性人才培养质量、服务地方新材料产业需求、推动经济建设和社会发展等方面具有重要意义[-8。厦门理工学院材料科学与工程专业为国家一流本科专业建设点,连续两年(2022和2023年)位列校友会中国大学材料科学与工程专业(应用型)排名榜首。本文以厦门理工学院材料科学与工程专业为例,探讨新工科背景下应用型材料科学与工程专业人才培养模式与路径。
一 地方本科高校传统材料科学与工程专业人才培养存在的问题
(一)专业课与思政教育联系不紧密
传统材料科学与工程专业人才培养过程中,专业课只注重专业基本理论与技术知识的讲授,忽视了新形势下爱国主义等思政元素与思政教育在人才培养方案和课程体系的融入,难以满足培养社会主义合格建设者与接班人的根本要求。
(二)产业人才需求与高校人才培养不匹配
近年来,新材料产业快速发展,对人才的需求不断增加,中国工程院发布的《面向2035的新材料强国战略研究》指出,2025年我国新材料人才需求缺口约为400万人。传统材料科学与工程专业培养的人才难以满足材料产业对人才跨学科交叉和实践创新能力的新需求。
(三)专业理论与实践课程关联性不强
面向产业需求的应用型材料科学与工程专业具有跨学科交叉、与实践联系紧密及学科发展速度快的特点,而传统的材料科学与工程专业实践教学存在体系较简单、内容陈旧且与理论教学关联性不强等问题]。
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(四) 科研与教学融合不够
地方应用型本科高校材料科学与工程专业的教学与科研融合不够。本科生由于参与教师有关科学前沿或产业技术需求的科研较少,对一些大型高精尖仪器设备少有接触,导致很多学生不了解专业前景,对专业兴趣不浓,专业学习成效有待提高,创新能力弱[]。
(五) 校外实习质量不高
因经济管理制度、企业状况和实习安全等原因,以往的校外实习一般停留在参观实习的状态。学生没有真正深入到企业生产中,既不能深入了解与体验企业文化,对企业的认可度不高,也不能全面熟悉与认识企业产品完整生产过程及其技术工艺,实习质量偏低,难以培养学生解决工程实际问题的能力。
二 新工科背景下应用型材料科学与工程专业人才培养模式与途径
厦门理工学院材料科学与工程专业认真落实立德树人根本任务,围绕学校应用技术大学的定位和“以学生为本,为产业服务”的办学理念,紧密对接厦门市新材料、机械装备、平板显示、半导体和集成电路产业四大千亿产业链的人才需求,提出了以“省实验教学示范中心专业实践教学平台、省市科技创新平台、企业产学研基地"三平台为支撑、“思教融合、产教融合、练教融合、科教融合、企教融合"五融合的实践性创新性材料类专业人才培养模式,形成了“以德育人、以需定案、以练带学、以研促学、以企帮学"的人才培养新途径。制定了"631”人才分类培养方案,建设了从工程基础实验、专业基础实验、专业综合实验到各级学科竞赛的四级递进式实践教学体系,较好地解决了专业课与思政教育联系不紧密、产业人才需求与高校人才培养之间不匹配、专业理论与实践课程关联性不强、教学与科研融合不够、企业实习质量不高等问题,显著提升了人才培养质量(图1)。近几年,专业学生获得“挑战杯"全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛一等奖、中国国际"互联网+"大学生创新创业大赛铜奖、全国大学生金相技能大赛一等奖国家级竞赛奖励73项;大学生创新创业项目立项109项,其中国家级24项、省级28项;毕业生的考研录取率保持在 30 % 以上,其中 6 5 % 的学生被清华大学、中国科技大学等国内"双一流"建设高校和英国曼彻斯特大学、伯明翰大学等国外知名高校录取;毕业生就业率一直保持在 9 5 % 以上,留厦毕业生比率达到2/3。毕业生因专业基础扎实、实践能力和创新意识强而深受用人单位好评。
(一)以立德树人根本目标为引领,实施课程思政, 实现"思教融合——以德育人”
通过深入挖掘专业课程的思想政治教育元素,将课程思政融入到培养方案制(修)订、落实到教学大纲修订、课程目标设计、教材编审选用和教案课件编写等方面,贯穿于课堂讲授、教学研讨、实验实践和试卷论文各环节。专业通过组织教学名师、知名教授、党员教师和教学骨干带头开展课程思政建设,打造一批价值引领效果好、示范性强的课程思政案例和示范课及课程思政教学名师和团队。抓好课程思政建设“主渠道”,拓展课程思政建设“新渠道”,综合运用第二课堂,充分挖掘区域优质育人资源,利用各类红色场馆、创新创业基地、实习实训基地和社会实践等平台,组织开展大学生创新创业大赛、“青年红色筑梦之旅”等社会实践、志愿服务、实习实训活动,优化包括第二课堂在内的实践教学体系,不断拓展课程思政建设方法和途径,推动创新创业教育与思想政治教育相融合,培养学生的科学精神、工匠精神,做到思教融合,激励青年学生争作堪当民族复兴重任的时代新人。

(二)以地方材料产业的需求修订人才培养方案,实现"产教融合—以需定案”
为适应新材料产业信息化、智能化、学科交叉的技术新发展和学生多通道就业的新需求,通过走访厦门钨业股份有限公司、厦门宏发电声股份有限公司、厦门天马微电子有限公司等厦门市百强企业,以地方材料产业对材料科学与工程专业人才培养的需求为导向,建设了“厚基础、重实践、强创新"的课程体系;通过材料 + 化学、材料 + 电子信息的跨学科交叉融合课程的建设,满足厦门市新能源、半导体和集成电路、平板显示等新兴产业人才需求;针对毕业生的问卷调查结果和毕业生去向跟踪,形成了“631"人才分类培养方案,即针对 6 0 % 左右的学生,以就好业为目标,定位为材料工程师,要求具有突出的实践能力,在工作中能解决实际工程问题;针对 3 0 % 左右的学生,以攻读专业型硕士研究生为目标,要求该部分学生全部参加创新创业训练项目,加强学生基础理论知识积累和创新能力培养。针对 10 % 左右的学生,以一专多能的复合型人才为目标,积极鼓励学生跨学科辅修、选修双学位及考取通用专业资格证书等,提升学生综合素质。
(三) 以专业实践教学平台为支撑,实现“练教融合——以练带学”
以福建省材料工程实验教学示范中心、厦门理工学院现代工程训练中心、基础教学实验中心和金相实验室、材料性能实验室、热处理实验室、材料腐蚀与防护实验室和粉末冶金实验室等专业实践教学平台为支撑,构建了从工程基础实验(工程训练、机械、电子、物理和化学等基础实验)专业基础实验(材料科学基础、材料性能、材料现代分析与测试三大专业基础实验)专业综合实验(材料热处理实验、材料腐蚀与防护实验、材料制备与加工等综合实验)到各级学科竞赛(全国大学生金相技能大赛、材料热处理创新创业大赛及“挑战杯”“互联网 + ”等大学生创新创业类综合大赛)的四级递进式实践教学体系,实现从认识专业、熟悉专业、理解专业到运用专业的逐层递进,达到以练带学、以赛促学的目的,培养学生分析问题、解决问题及交流沟通的实践能力(图2)。

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