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木材科学与工程专业教学体系的重构与实践:以福建农林大学为例

2013-02-05王雪芳林巧佳

中国林业教育 2013年4期
关键词:生物质木材实验教学

王雪芳 林巧佳

(福建农林大学材料工程学院,福州 350002)

福建农林大学木材科学与工程专业创办于1958年,经过54年的发展,现已建设成为拥有林业工程一级学科博士后流动站与一级学科博士点、木材科学与技术二级学科博士点与硕士点的专业,专业涉及的领域包括木材加工与功能改良、生物质材料、生物质资源开发与利用、家具设计与制造、木结构建筑等。近年来,福建农林大学材料工程学院紧密结合海峡西岸经济区建设的需求,重新构建木材科学与工程专业的教学体系,为海峡西岸经济区的建设输送了一批素质高、能力强的复合型与应用型的木材科学与工程专业人才。

一、改革人才培养方案,增加实践教学比重,构建适合木材加工行业需要的课程体系

福建农林大学的木材科学与工程专业是福建省唯一为木材加工业培养高级专门人才的专业,为我国尤其是福建省支柱产业——林产工业的发展做出了积极的贡献。为适应新时期发展的要求,本专业遵循“强化基础、突出特色、优化实践、注重创新、提高素质”的人才培养理念,增加实践教学比重,构建木材加工行业需要的课程体系,形成了符合国家要求、体现办学水平与特色的人才培养方案,重点培养素质高、能力强的木材科学与工程专业人才。

新的人才培养方案强调了5个方面内容。首先要强化基础。除了“英语”“体育”“政治理论”等公共课外,还设立了“高等数学”“大学物理”“普通化学”“有机化学”“分析化学”“计算机基础”“工程制图”“工程力学”“大学语文”等课程。除此之外,专业基础课还开设了“木材学”“木材改性”“热工理论”“木材干燥”“机械设计”“胶合材料学”“人体工程学”等,为木材加工行业人才培养的打下厚实的基础。

其次要突出特色。专业课包括“木材加工装备学”“制材学”“复合材料生产工艺学”“家具制造工艺学”“木质材料装饰学”等。在此基础上,按照人才培养方向,设置了专业选修课,如针对生物质材料,开设了“生物质材料科学”“生物质材料化学与利用”“生物质材料工程学”等课程;针对家具工程,开设了“数码基础”“造型原理”“家具结构设计”“家具造型设计”“木家具设计与制作”等课程;针对木结构建筑,开设了“木结构建筑材料学”“木结构建筑工程学”“木结构建筑设计学”“木结构建筑概预算”等课程。这些专业选修课的设置,进一步深化了专业特色,拓展了学生的专业知识。

第三要优化实践。实行“3+1”培养模式,即三年的课程学习,一年的实践教学。一年的实践教学是指分学期安排的认识实习、生产实习、毕业实习与毕业论文设计等,时间总计为一年。第三学年结束前安排好学生毕业论文的指导教师,学生从第三学年暑假开始在导师的指导下参与生产实践或科研实验,直至毕业前完成学位论文的研究和写作。

第四要注重创新。在教学中,学院不断地将学科前沿知识和新的课程纳入培养计划,将与专业相关的最新技术、工艺、设备等内容引入课堂,丰富学生的知识结构[1]。如把本专业的生物质纤维材料、生物质复合材料、生物质化学品、生物质吸附材料、生物质工程材料、生物质材料加工与清洁生产等特色研究成果、学科动态融入教学,与课堂教学内容相结合。同时独立开设科研成果课,由科研经验丰富、成果突出的教师主讲,引导学生把所学知识与科研实践相结合,培养学生的创新能力。

最后,新的人才培养方案强调了人才素质的培养。学院开设了一批人文社科类选修课,学生除了要完成专业课程学习外,还要跨学科、跨专业选修课程,以提高自身的文化品位。学院还利用校内外资源,开设了一些专题讲座,如“金山讲坛”等,为学生创造一个良好的文化素质教育氛围,培养学生的科学素养与人文素养。

新的人才培养方案实施后,学院积极拓宽专业口径,将木材资源利用拓展到生物质资源开发与利用,将木材加工产品的应用拓展到建筑领域,提升传统木材科学与工程专业的内涵。2010年,木材科学与工程专业被评为省级特色专业建设点。

二、根据木材加工行业的发展需求,构建“三层次、四模块、五平台”多元化的实践教学体系

随着木材加工行业的迅速发展,要培养出具有一定实践能力、创造能力和创业能力的高素质人才,就需要建立合理的实践教学体系。福建农林大学材料工程学院对实践教学课程体系进行分析整理,同时整合实践教学资源,把原来较零散的课程实验、课程设计、认识实习、毕业实习、毕业论文、创新性实验、科研设计、社会实践等实践教学环节进行分类和集成,形成了以“三层次、四模块、五平台”为特征的多元化实践教学内容体系。该体系与理论教学体系相互协调、相辅相成,成为培养学生实践能力、创新能力的重要组成部分,见图1。

图1 木材科学与工程专业实践教学内容体系

其中“三层次”是指根据不同阶段的教学目标,将实践教学划分为层次递进的三个层次[2]。基础实践层的教学目标是专业基本技能训练,强化学生规范操作与动手实践的基本能力;专业实践层的教学目标是专业技能的训练,强化专业素质,培养独立操作和专业实践动手能力;综合实践层的教学目标是培养学生的分析问题、解决问题的能力,强化学生适应社会独立工作的能力。

“四模块”是指根据不同类型的教学内容将实践教学划分为四个模块。公共基础模块的教学内容主要是物理、化学、力学、计算机等课程实验,为专业课程的学习打好基础;专业基础模块的教学内容主要是木材学与木质材料性质、胶粘剂等基础性实践教学环节,训练学生规范地使用基本仪器设备等;专业技能模块的教学内容主要是课程设计、认识实习、课程实习、毕业实习、毕业论文等专业实践教学环节,培养学生综合运用木材科学与工程学科知识的能力;创新教育模块的主要教学内容是创新实践活动、社会实践活动、科技竞赛等实践教学环节,系统地训练学生分析、设计、创新、测试与协调能力。

“五平台”是指根据不同用途的实践教学需要而建设的五类平台。①是公共基础实验平台,就是基础课实验中心,包括物理、化学、力学、机械、金工、计算机实验室等,是学校所有工科类学生公用的实验中心;②是专业基础实验平台,是木材科学与工程专业的基础实验平台,包括木质资源材料学、胶粘剂与涂料、木材改性、生物质材料分析实验室等;③是专业技能实验平台,是木材科学与工程专业的实验平台,是学生校内实践平台,包括木质工程材料制备、材料性能测试、木质家具制作、复合材料工程实训实验室等;④是创新教育实践平台,建设以大学生工作室为主体的素质教育基地,主要用于学生创新能力的培养;⑤是校外实践教学平台,通过政产学研用合作,与企事业单位建立稳定的合作关系,用于学生校外实践。

“三层次、四模块、五平台”多元化的实践教学体系的设置使学生能在理论学习的基础上,从基本技能、专业技能到综合创新进行层层递进式的学习,可以使学生在大学四年里不间断地进行实践活动,从而培养了学生的动手能力和创新能力。同时,通过综合实践层的创新项目研究、社会实践等活动,创建学生自主学习、探索研究、协同合作的环境。该体系还将课内教学、课外活动、校外实践有机结合在一起,有效利用各种教学资源,丰富和完善了实践教学内容,突出了实践教学在人才培养中的作用。

三、结合“质量工程”项目,推动平台建设,确保实践教学体系的顺利实施

(一)依托实验示范中心,建设实验教学平台,推动实验教学改革

实验示范中心的建设就是通过整合实验教学资源,深化实验教学改革,提高实验教学水平。木材科学与工程专业依托福建省物理学实验教学示范中心、福建省化学实验教学示范中心、福建省植物纤维材料工程实验教学示范中心,将其科研项目转化为教学实验项目或研制出实验教学仪器设备,丰富了本专业的实验教学内容,推动了实验教学改革。同时实验示范中心还通过创新训练项目、创业计划大赛等多种形式的第二课堂培养学生的创新实践能力。

(二)依托工科实训中心,建设校内实践平台,促进实践教学改革

工科实训中心是开展专业基础训练的主要场所。近年来木材科学与工程专业依托“福建省生物质材料工程技术研究中心”“福建省植物资源化学与材料技术开发基地”等教学科研平台建成了校内实训基地,承担了木材科学与工程专业的校内实习任务,丰富了实习教学的内容,促进了实践教学改革。

(三)依托创新创业项目,建设创新教育实践平台,培养学生的创新能力

木材科学与工程专业依托“福建省林业工程研究生教育创新基地”建立创新教育实践平台。近年来学校划拨专项经费实施大学生创新实验计划,开展“挑战杯”大学生创业计划竞赛。学生根据自己的兴趣、爱好和知识水平确定研究方向,并在充分酝酿论证之后自行组队、自主申报项目,项目实施过程中在老师的指导下运用创新思维制定实验方案、选择仪器设备、设计实验步骤,并自主完成实验任务、数据分析处理、撰写创新研究报告。通过创新实验项目培养了学生的创新意识和创新能力。

(四)依托校外实践教学基地,建设校外实践教学平台,拓展学生的综合能力

校外实践就是让学生直接参与企业的生产和经营。学生将所学知识应用于生产实践中,使其在实践中成长,在劳动中成长,让学生在实践中认识社会。学生在顶岗工作中,必须对自己的工作负责,使他们真切体验到自身的责任,而不仅仅是学习者和接受者,从而增强了学生的主体意识,增加了学生的自信心,全面提高了学生的综合能力[3]。木材科学与工程专业采取产学研用紧密结合的方法,已经和福建省永安林业(集团)有限公司、福建福人木业有限公司、维德木业(苏州)有限公司等多家大型企业签订产学研用合作协议,形成教学、科研、生产、培训、技术开发为一体的综合性教学实践培训基地,保障了学生的校外实践教学的开展,拓展了学生的综合能力。

四、木材科学与工程专业教学体系改革的效果

木材科学与工程专业教学体系重构前教学中存在着一些问题,如专业方向单一、实践教学体系不健全、实践教学比重低;平台建设不完善,学生动手实践的机会少,实习大多处于“放羊”状态;学生的实践动手能力、自主创新能力达不到用人单位的要求,因此毕业生的签约率仅60%等等。重新构建木材科学与工程专业新的教学体系后,学生从被动参与到主动实践,勇于创新,积极参与实践创新活动。近几年木材科学与工程专业学生主持或参与大学生创新实验计划项目国家级3项、省级8项、校级107项。学生经过创新性实验训练,创新能力得到提高,并取得了一定的成果,提高了就业竞争力。木材科学与工程专业学生参加全国“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛获铜奖1项,福建省“挑战杯”大学生创业计划竞赛获金奖1项、银奖2项,还有1位同学荣获英属哥伦比亚大学校企奖学金一等奖,1位同学荣获福建农林大学严家显奖学金。近3年来木材科学与工程专业毕业生签约率达75%以上、就业率均在97%以上,在学校各专业中名列前茅。

[1]董宏敢,王传贵,武恒.木材科学与工程专业应用型人才培养模式的探讨与实践[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2010(5):38-40.

[2]苑迅,郭辉,秦昌明.地方高校应用型人才培养与实践教学体系构建的探索与实践[J].实验技术与管理,2011,28(8):1-4.

[3]刘平,张炼.重视学生在产学研合作教育中的主动作用[J].中国高教研究,2000(4):35-36.

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