民族地区高校材料科学与工程专业综合实践教学体系的创新与构建

刘志雄+田桂英+汤志豪+孙琳+胡洁+向延鸿+伍建华

【摘 要】以武陵源区域产业需求为导向，分析材料科学与工程专业人才在武陵源区需求的实况和发展前景，以区域人才需求为导向，培养创新应用型人才，构建以实践课程体系为载体，以创新能力培养为主线，以学生科技创新和教师科研为驱动，构建了层次递进的实践教学体系，并取得了较好成效。

【关键词】实践教学；材料科学与工程；应用型人才；创新能力；区域经济

【Abstract】The present situation and development potential of talent requirement of Materials Science and Engineering for Wulinyuan region are analyzed. The ？level progressive practice teaching system combined innovation practice teaching mode with regional economic demand as the direction， practice curriculum system as the carrier， innovation ability training as the principal thread and students science and technology innovation and teachers' scientific research as the drive， were successfully constructed. The practices showed that innovation practice teaching mode can greatly improve the students learning interest and the teachers working enthusiasm.

【Key words】Practice teaching； Materials science and engineering； Innovation ability； Regional economic demand

2010年國家教育部指出：培养工科专业技术人才要坚持“面向工业界、面向未来、面向世界”[1-3]，其中最根本的是“面向工业界”，就是培养能做干事会干事，具有创新能力的应用型人材。

吉首大学材料科学与工程专业以当地人才市场需求为导向，以武陵源片区的实际工程为背景，以企业对工程技术需求为主导，秉承吉首大学“厚基础、强实践、求创新”的特色办学理念，致力提升以工程教育为重点的实践教学质量，以创新能力为核心，在实践教学过程中不断拓宽学生的工程视野、强化团队协作能力、培育创新和工程应用能力。

随着我国开发西部战略实施，西部经济发展迅速，知识经济所占比例将逐渐提高，高等教育在西部经济发展的作用将逐渐凸显，其中对区域经济的作用更加明显。因此就西部地区高等院校如何培养创新应用型工程人才，构建区域经济需求的地方高校综合实践教学创新体系将成为高校教育教学改革的一个方面[4-6]。

我们经过多年的教学实践，以湘、贵、重、鄂四省边区的武陵源片区的社会需求为导向，认真梳理专业课程体系，优化了课程设置，强化实践教学环节，构建了以基本操作、综合应用、工程设计与研究创新等能力培养为核心的层次递进的实践教学体系。

1 立足区域需求，构建创新实践教学体系

1.1 构建“板块+层次性”的实践教学体系

该体系为“两板块四层次”，两大板块包括“课程实践教学”和“课程外开放性创新实践教学”，在课程实践教学方面，确立了验证性实验、综合性实验和设计性实验、专业综合实验递进式实验教学体系。学院以周边新能源企业及合金材料加工企业对人才需求实际出发，开设了“太阳能电池实验”、“薄膜材料与工艺实验”、“矿物材料设计实验”、“计算机在材料科学中应用实验”等独立设置的专业综合实验课程，实验内容紧贴工程实际。学院以区域人才需求为出发点，以开放式、创新性实践教学体系为主线，提出并实施适合本专业的创新实践教学体系。该体系为“两板块四层次”，如图 1 所示。

1.2 构建灵活的开放式实践体系

课外开放性实践，重点开展开放学生科研、课程设计、认识与生产实习、大学生课外创新实验和实践活动，建立了湘西自治州丰达合金科技有限公司、湖南省湘维有限公司、湖南三立集团股份有限公司等稳定的校内外实践教学基地。结合当地企业对矿物材料、金属合金材料等高层次人才的需求，创新性地在实践性环节中分别开设了矿物材料加工、合金成形实习等实践课程。完善了实验教学与管理工作考核、分配机制等管理体制，有力地保障了开放创新式实践教学的实施。

2.2 创新性构建多元化实践师资队伍

师资队伍是实施实践教学的根本保障。拥有一支既能够承担国家和省部级课题，又与企业联系密切，能解决企业发展关键技术的实践师资队伍，是培养具有创新能力人才的基础前提。因此，实践教学师资队伍的结构和规模决定实践教学的质量、影响创新性工程人才的培养。

2.1 引进“双师型”专职教师，改善实践师资队伍结构

引进具有较高学历和有丰富工程经验的人才，较高学历保证了人才具备较厚实的理论水平，工程经验保证引进人才具备工程应用能力，这样既利于学科专业的建设，又利于实践教学的实施。学院从学校其他院系调进一位博士学历和工程经验丰富的教师，同时招聘具有工程经历的硕士1人，不断改变师资队伍的结构， 这两位教师从工程应用角度思考提出建设专业学科，增设了工程设计实践课程，由原来单一的毕业论文逐渐实施毕业论文与设计并行，实现了培养具有工程应用能力人才的目标。

2.2 “内培外聘”改善师资队伍和优化结构

学院采取专兼职教师多元协同，用外聘企业专家兼职措施来改善实践师资结构，促进专业实践教学水平的提高，让学生跟企业教师从事产业科研或生产活动，提高学生实践能力，同时也引领所在企业理念提升；笔者所在学院积极创造条件，鼓励年轻专业教师全薪下企业补习工程实践经验，帮扶解决企业技术需求，同时教师下企业有利于2010年国家教育部指出：培养工科专业技术人才要坚持“面向工业界、面向未来、面向世界”[1-3]，其中最根本的是“面向工业界”，就是培养能做干事会干事，具有创新能力的应用型人材。

吉首大学材料科学与工程专业以当地人才市场需求为导向，以武陵源片区的实际工程为背景，以企业对工程技术需求为主导，秉承吉首大学“厚基础、强实践、求创新”的特色办学理念，致力提升以工程教育为重点的实践教学质量，以创新能力为核心，在实践教学过程中不断拓宽学生的工程视野、强化团队协作能力、培育创新和工程应用能力。

随着我国开发西部战略实施，西部经济发展迅速，知识经济所占比例将逐渐提高，高等教育在西部经济发展的作用将逐渐凸显，其中对区域经济的作用更加明显。因此就西部地区高等院校如何培养创新应用型工程人才，构建区域经济需求的地方高校综合实践教学创新体系将成为高校教育教学改革的一个方面[4-6]。

我们经过多年的教学实践，以湘、贵、重、鄂四省边区的武陵源片区的社会需求为导向，认真梳理专业课程体系，优化了课程设置，强化实践教学环节，构建了以基本操作、综合应用、工程设计与研究创新等能力培养为核心的层次递进的实践教学体系。

1 立足区域需求，构建创新实践教学体系

1.1 构建“板块+层次性”的实践教学体系

该体系为“两板块四层次”，两大板块包括“课程实践教学”和“课程外开放性创新实践教学”，在课程实践教学方面，确立了验证性实验、综合性实验和设计性实验、专业综合实验递进式實验教学体系。学院以周边新能源企业及合金材料加工企业对人才需求实际出发，开设了“太阳能电池实验”、“薄膜材料与工艺实验”、“矿物材料设计实验”、“计算机在材料科学中应用实验”等独立设置的专业综合实验课程，实验内容紧贴工程实际。学院以区域人才需求为出发点，以开放式、创新性实践教学体系为主线，提出并实施适合本专业的创新实践教学体系。该体系为“两板块四层次”，如图 1 所示。

1.2 构建灵活的开放式实践体系

课外开放性实践，重点开展开放学生科研、课程设计、认识与生产实习、大学生课外创新实验和实践活动，建立了湘西自治州丰达合金科技有限公司、湖南省湘维有限公司、湖南三立集团股份有限公司等稳定的校内外实践教学基地。结合当地企业对矿物材料、金属合金材料等高层次人才的需求，创新性地在实践性环节中分别开设了矿物材料加工、合金成形实习等实践课程。完善了实验教学与管理工作考核、分配机制等管理体制，有力地保障了开放创新式实践教学的实施。

图1 “两板块五层次”开放式创新性实践教学体系

2.2 创新性构建多元化实践师资队伍

师资队伍是实施实践教学的根本保障。拥有一支既能够承担国家和省部级课题，又与企业联系密切，能解决企业发展关键技术的实践师资队伍，是培养具有创新能力人才的基础前提。因此，实践教学师资队伍的结构和规模决定实践教学的质量、影响创新性工程人才的培养。

2.1 引进“双师型”专职教师，改善实践师资队伍结构

引进具有较高学历和有丰富工程经验的人才，较高学历保证了人才具备较厚实的理论水平，工程经验保证引进人才具备工程应用能力，这样既利于学科专业的建设，又利于实践教学的实施。学院从学校其他院系调进一位博士学历和工程经验丰富的教师，同时招聘具有工程经历的硕士1人，不断改变师资队伍的结构， 这两位教师从工程应用角度思考提出建设专业学科，增设了工程设计实践课程，由原来单一的毕业论文逐渐实施毕业论文与设计并行，实现了培养具有工程应用能力人才的目标。

2.2 “内培外聘”改善师资队伍和优化结构

学院采取专兼职教师多元协同，用外聘企业专家兼职措施来改善实践师资结构，促进专业实践教学水平的提高，让学生跟企业教师从事产业科研或生产活动，提高学生实践能力，同时也引领所在企业理念提升；笔者所在学院积极创造条件，鼓励年轻专业教师全薪下企业补习工程实践经验，帮扶解决企业技术需求，同时教师下企业有利于企业员工队伍规范建设、企业文化提升等，实现了校企协同、专兼相结合，达到双赢目的。

通过“内培外聘”措施，不仅强化了实践教师的工程经验，而且改善了师资队伍结构。“内培”是选派年轻优秀教师下企业挂职锻炼，参与企业技术改造和新产品研发，强化年轻教师的工程应用背景，促进企业项目转化为综合实验教学内容，使实践教学贴近企业生产。“外聘”是重点从社会和企事业单位聘用高级工程技术人员、行业精英担任兼职教师，来学院指导实践教学。专职和兼职教师充分沟通、密切配合，从区域企业需求的角度合理设置实践教学内容，构建了创新实践教学体系。

3 实施综合实践教学创新体系的具体效果

近五来，本专业教师获得国家自然科学青年基金课题3项、国家自然科学地区基金课题4项、湖南省自然科学基金课题4项、湖南省教育厅科研项目4项、省教育厅教改项目1项、校级教改项目10项，教师获省级青年教学骨干、校级教学能手的荣誉称号及评优和奖励等达10人次，发表科研论文28篇，其中SCI收录21篇，发表教改论文12篇。

同时学生成功申报并完成了湖南省教育厅大学生研究性学习与创新性实验计划课题3项、校级大学生科技创新课题13项，学生以第一作者发表科技创新学术论文9篇，获湖南省材料力学竞赛二、三等奖分别为3项和2项。

毕业论文（设计）题目多数从教师主持的科研课题、横向课题及学生科技创新课题中选题，占论文题目的70%，有18篇毕业论文（设计）获校级优秀。在校期间，参与课外科技创新活动的毕业生达60多人，占总人数的70%以上，两届毕业生就业率超过94%。

在实践教学创新体系的过程中我们虽然取得了不错成绩，但整个培养体系还有待于进一步完善，随着综合实践教学改革的深入，有效地促进本专业学生形成科学的实践观和价值观，构建形成材料专业特色教育，为湘西的区域经济提供高质量的材料专业人才。

【参考文献】

[1]刘景矿，庞永师，王学通，王东.基于“三个面向”的工程管理专业人才培养模式研究[J].工程管理学报，2016，30（6）：144-148.

[2]韩香云，丁成，杨百忍，金建祥，陈天明，张莹莹.基于卓越工程师培养的专业课程群建设和教学模式探索与实践[J].中国现代教育装备，2017（1）：62-65.

[3]陈以一.面向工业界培养能干事善创新的卓越工程人才[J].中国高等教育，2013，22：11-13.

[4]谭平.地方高校应用型人才工程实践能力的培养[J].实验室研究与探索，2009， 28（5）：93-96.

[5]于秀玲，车程川，刘金锋，杨革.围绕区域经济需求的生物工程专业综合实践教学创新体系的构建[J].曲阜师范大学学报，2014，40（4）：72-76.

[6]张正，叶伏秋，毕仁贵.机械工程学科服务于区域发展的途径[J].吉首大学学报（自然科学版），2016，37（2）：60-63.

[7]张正，毕仁贵.机械工程学科促进区域农机化发展路径研究[J].民族论坛，2016，（9）：98-101.