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具有国际视野的创新型非织造材料与工程专业人才培养模式的构建与实践

2019-11-22靳向煜吴海波

纺织服装教育 2019年5期
关键词:材料工程专业

王 洪,靳向煜,吴海波,黄 晨,刘 力

(东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室,上海 201620)

我国纺织工业作为世界上规模最大、产业链最完整的制造业,是国民经济传统支柱产业。在当前经济发展进入新常态背景下,纺织工业转型升级进入关键阶段,而人才则是纺织工业突破发展的核心要素。我国非织造材料与工程本科专业于2005年经教育部批准开设[1],它是纺织科学与工程、材料科学与工程、轻工技术与工程等多学科交叉且实践性很强的专业。非织造材料广泛应用于医疗卫生、美容护肤、环保防护、车辆制造、土工建筑等国民经济各个领域。近年来,全国纺织特色高校陆续开设了非织造材料与工程专业,以满足我国产业用纺织品行业对人才的巨大需求。但目前非织造材料与工程专业课程教学内容与企业需求脱节,影响了毕业生到工厂就业的积极性。因此,必须加快推进教育部“新工科2.0”和“卓越计划2.0”,改造现有非织造材料与工程专业,建立面向新材料、新功能和智能制造的非织造材料与工程特色专业,将国际尖端非织造工艺技术引入教学内容,培养具有国际视野的创新型非织造材料与工程专业人才。

一、 非织造材料与工程专业人才培养模式的构建

本文在全面分析非织造材料与工程专业教学现状以及面临的新形势和新任务的基础上,从学术资源、社会资源和人力资源三方面探讨非织造材料与工程专业人才培养模式构建问题,打造优质教学资源,强化创新创业教育,实施教育过程监管,优化国际化人才培养方式,确立培养具有国际视野的创新型非织造材料与工程专业人才培养目标,满足面向新材料、新功能和智能制造领域的专业人才需求(见图1)。具体来说,在专业课程中增加智能制造、功能材料和多孔材料结构性能与应用等教学内容,建设“非织造+”专业课程体系,将教师的科研成果引入课堂教学,实现以研促教、教研相长,利用互联网和视频技术,实现教育过程全监管;通过公派出国、暑期学校、展览会及论坛等活动,拓展学生的国际视野;通过设立专业奖学金、开展学科竞赛和建设实践基地,提高学生的创新能力。

二、 非织造材料与工程专业人才培养模式的实践

图1 非织造材料与工程专业人才培养模式

在非织造材料与工程专业人才培养模式理论构建的基础上,笔者结合自身工作,对该人才培养模式进行了多方面的实践。

1. 完善教材内容,改革教学模式

借鉴美国北卡罗来纳州立大学等国际名校非织造专业的课程设置,将国内空缺的闪蒸纺、Nanoval分裂纺丝、湿法纺黏熔喷非织造工艺技术理论引入“非织造学”核心课程建设内容。随着网络及信息技术的发展,人们沟通和信息传递的渠道发生了很大变化,课堂不再是学生获得知识的唯一渠道,微课和慕课等已经成为当今社会最受欢迎的教学模式。“非织造学”已列入我校(东华大学)校级在线课程建设计划,在进行在线课程建设时,我们将自动化和智能化非织造材料生产视频上传到网上,争取早日将“非织造学”建成国家级在线精品课程。我们充分利用学校在纺织科学与工程一流学科建设方面的经费投入,以具有竞争力的薪酬待遇面向国内外招聘优秀师资,特别是功能材料和智能制造领域的高层次人才,将教师的学术科研成果引入课程教材,充实了新材料、新功能和智能制造等教学内容,以实现以研促教、教研相长。我们还编写了《土工材料教程》《非织造过滤材料的结构性能与应用》等专业教材,建立面向新材料、新功能和智能化的专业课程教材体系。

另外,因过多采购化学品而造成的爆仓和药品过期,会带来很多安全隐患,但在目前高校的化学品管理制度中,尚未发现成文的化学品调剂共享激励条款和具体的执行措施[2-4],实验室废弃物的安全处理问题受到了越来越广泛的关注。笔者根据新材料、新功能的专业特色,利用我校纺织学院正在建设的国家级实验教学示范中心经费投入,建立了非织造材料与工程专业“实验安全培训”在线课程,将如何处理废固药液、碎玻璃器皿、静电纺丝用的针头等固体废弃物纳入课程教学内容,强化学生对强酸强碱和危险化学品的处理知识。同时,建立实验材料购置动态台账和共享机制,学生在采购化学药品试剂和耗材前,必须先到专业实验室台账中查询,避免重复购置和爆仓。试剂购回后,由学生将药品试剂和耗材信息录入实验室试剂台账,实验室管理员每月对药剂和耗材使用情况进行抽查,同时实验课程考核中引入学生实验工作量和违规操作扣分机制。这些实验课程内容和管理办法,大大提升了学生的动手和创新能力。

2. 多层次、宽渠道强化实践活动,提升学生的创新能力

“90后”和“00后”大学生对于传统工科专业的学习兴趣不高,在实验课程中,一些学生的学习积极性和重视程度较低。校外实践基地建设面临的挑战是如何增强企业的参与动力。我们充分利用学校纺织科学与工程一流学科的影响力和地处长三角核心区的地域优势,借助行业协会和校友会等资源,通过设立专业奖学金、建立校外实践基地和举办学科竞赛等活动,多层次、宽渠道强化学生的创新能力。

利用本专业现有Andritz非织造专业奖学金、东华大学金百合奖学金和东华大学丽洋奖学金等非织造材料与工程专业奖学金,大学生非织造材料开发与应用大赛,“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛等活动,培养学生的创新实践能力。同时,我们在江苏和浙江等纺织产业集群地区建立了多个校外实习基地和校企合作人才培养工作室,加强产教融合,提升学生的创新能力。利用中国产业用纺织品行业协会和东华大学非织造校友会等外部资源,加强学生与非织造企业和专业人士的学术交流,开展多层次、宽领域的教育合作,定期举办学术讲座和活动,提高学生的专业素养。

邀请企业工程技术人员为学生现场授课与指导,提高教学效果。目前的实践教学考核不再单凭一份实践报告,而是强化导师参与制,结合企业的实际产品开发工作安排学生的实习,让学生参与到企业产品开发中,提高企业和学生的积极性。在实践课程中引入过程考核机制,增加校外导师评价、团队协作、成果展示和创新性等环节指标,综合评价学生的实践创新能力,提高实践教学效果。具体内容见表1。

表1 非织造材料与工程专业实践教学成绩评分表

3. 实施教育过程全监管,全面提升专业教育质量

在课堂教学、专业实验和毕业设计环节进行教育过程监管,实现闭环管理,全面提升学生的专业素养。进行教学模式和教学方法探究,加强课堂教学管理,提高学业挑战度;完善课堂教学和实践过程监管、评估与反馈机制,打造“金课”,避免“水课”,建立基于能力与知识考核并重的多元化学业考核评价体系。学生是学习的主体,我们构建了基于学生体验的人才培养模式,通过学科竞赛、实践教学、实验室安全共管以及材料网上审购及台账录入和共享等环节,提高学生的自主参与度,激发其学习兴趣。建立学生、学校、家长和社会全方位参与的教育全过程监管体系,让家长参与教育全过程,发挥家长的监督作用,全面提高教育质量。我们利用学院的本科生毕业设计在线管理系统,加强毕业设计过程监管,要求学生在开题报告中增加实验风险分析,在毕业设计考核中引入学生实验工作量和违规操作扣分机制。充分利用学校的项目经费资助,加大在线网络和视频监控投入,采用智能化视频监控技术,对实验室违规操作和事故进行追溯处理,提高学生对毕业设计的重视程度。

4. 充分利用“学术+社会+人力”资源,开阔学生的国际化视野

在专业建设过程中,我们十分重视开拓学生的国际化视野。例如2018年在国际著名黏胶纤维生产公司的资助下,我们在本专业举办了“兰精·绿色生活——2018年非织造材料国际创意设计大赛”[5],实现了以赛促教、以赛促学,激发了学生的实践创新创业能力。同时,我们充分利用国家出国留学交流资源,让更多的学生赴国外交流学习,学生出国比例提升到20%。学院每年公派5~6名学生到美国康奈尔大学和北卡罗来纳州立大学等学校留学,公派5~10名本科交流生或交换生到美国加州大学戴维斯分校等14所境外高校短期学习。我们还充分利用上海这个国际会展中心的独特条件和学校的地域优势,组织学生参加国际展会、国际会议和论坛,拓宽了他们的国际化视野。

三、 结语

针对非织造行业创新发展对专业人才的需求,在全面分析非织造材料与工程专业教学现状和面临新形势的基础上,提出培养具有国际视野的创新型人才的专业培养目标。从学术资源、社会资源和人力资源三方面探讨人才培养模式,提出将国内空缺的闪蒸纺、Nanoval分裂纺丝、湿法纺黏熔喷非织造工艺技术理论引入“非织造学”核心课程建设内容,加强学生在新材料、新功能和智能制造方面的专业学习,建立“非织造+”专业课程体系,培养满足社会需求的专业人才。从校外实习基地和学科竞赛等方面进行实践教育,提升学生的实践创新能力,激发学生的工程训练兴趣。利用“互联网+”和视频监控技术,建立教育过程监管机制和“学生体验”人才培养模式,全面提高教育质量。

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