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新工科建设背景下材料类专业综合改革和实践以济南大学材料科学和工程专业为例

目前,随着“一带一路”、“中国制造2025”、“互联网+”等国家重大倡议与战略的部署以及以数字化、智能化等为核心的新能源、新材料、信息技术等为代表的新产业的推动下,整个产业行业正在呈现一种以创新驱动、产学融合为核心的新经济和新业态,新经济和新产业的蓬勃发展对工程科技人才的培养提出了更高的要求,因此教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》,明确了在新的产业和技术革命形势下新工科培养的内在和外延特征,各高校必须加强对新工科人才的培养.

一、新工科建设背景下材料类专业综合改革的思路

新一轮的产业技术革命下的新经济催生出了很多新兴产业和交叉产业,而新工科绝不单单指新兴工科专业,如智能机器人、大数据、云计算等,新工科还包括传统工科专业的升级改造.然而目前工科产业的人才需求和实际高校的人才培养存在着严重不匹配和脱节的现象.以材料科学与工程专业为例,大多数的学生存在工程实践能力不强、创新能力弱等问题,同时高校的人才培养中也存在着教学内容更新慢、理论和实践脱节等问题.因此,在新工科建设背景下,材料科学与工程专业的建设需要以社会需求为导向,紧密结合社会经济发展需要,围绕工程教育的新理念布局新的材料专业结构,人才培养过程中采用新的产学融合的培养模式,教学过程中实现教材课程的产学深度融合,从而培养出一批具有较好的创新能力、工程实践能力和国际竞争力的高水平人才,从而实现高校专业与产业的匹配,高校教育与社会实践教育的有机结合.

二、新工科建设背景下材料类专业综合改革的具体路径和措施

（一）构建产教融合、协同育人的人才培养模式

新工科背景下的人才培养要体现出“学科交叉,产学融合”的特征.专业需要建立以企业、高等学校及科研院所领军人才和专业领域专家为主的专业发展专家咨询委员会,探求并实践与相关企业、高校及科研院所深度融合的方式方法,完善协同育人机制.同时,依托济南大学材料科学与工程国家级特色专业在无机非金属材料上的办学优势与特色,结合区域与行业发展对高素质应用型人才的需求,加强行业内校企合作,建立完善的产教融合、协同育人的人才培养模式,实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学与生产过程的无缝对接.专业依托山东建筑材料制备与测试技术重点实验室、教育部先进建筑材料工程研究中心、山东省无机功能材料重点实验室、山东省“先进建筑材料绿色制造与应用”协同创新中心等科研平台,以教学团队建设为先导,以课程与教学资源建设为基础,以教学方式方法改革为突破点,重点强化建设实践教学环节,促进产学研相结合,突出工程实践能力培养,探索实施创新人才培养实验班、精英教育计划及订单式培养试点计划,对学生进行分类培养,造就一批学科基础扎实、综合素质高、科研创新能力强的优秀人才,为区域经济和行业建设输送高素质的应用型人才.

（二）构建与建材行业产业链对接的教学体系根据新工科的内涵特征,特别是建材行业及区域经济发展对材料专业毕业生的需求,我校材料科学与工程专业以培养学生的工程应用能力、创新能力与增强职业素质为主线,坚持先进性、针对性、应用型和综合化的原则,构建与产业链结合紧密的理论教学体系和实践教学体系.以二级专业的知识点为重点,向一级学科拓展,向专业方向深化,强化专业课程的行业特色,推进省级、校级精品课程及精品课程群的建设,建设行业特色教材.强化科研与教学互动,鼓励教师把最新的应用型课题的研究转化为教学内容,引入课堂.按照材料组成—材料制备与加工—材料的结构—材料性能—工程应用基本规律构建“基础实验—综合（设计）实验—创新实验—工程实验”的四模块的实践教学体系,形成特色鲜明、与产业链无缝对接的精品课程体系.

（三）构建产学一体实践教学平台与产学研融合的科研创新平台

针对新工科建设背景下的人才培养,提高材料类专业教学实验室的硬件条件和水平,完善全天候面向学生开放的实验教学管理制度,建立与产业链对接的开放式的科研创新平台和综合实验教学平台.依托各种教学科研平台,完善学业导师制度,将科研成果引入教学活动,鼓励学生参与教师的各类纵、横向科研课题研究,积极探索毕业环节中聘任企业指导教师,利用企业资源和条件,解决企业技术难题的培养模式.围绕应用型人才培养,建立以先进建筑材料为特色且完善的材料测试分析公共平台.同时,依托目前山东建筑材料制备与测试技术重点实验室、教育部先进建筑材料工程研究中心、山东省无机功能材料重点实验室、山东省“先进建筑材料绿色制造与应用”协同创新中心等科研平台,打造产学研用融合一体的科研创新平台,建立教学、科研设备共享机制,打造创新创业活动中心.

（四）专兼结合的高水平的双师型人才队伍

以产业需求为导向的新工科人才的培养还必须加强高水平双师型人才队伍的建设.目前,大部分高校师资均偏重学术型,重理论、轻教学和实践的问题较为突出,因此可以采用引培结合、专兼结合的思路进行“双师型”人才队伍的建设,积极从海内外高水平的科研院所引进高水平人才,同时从内部挖潜,加大青年教师工程实践能力提升的力度,有计划的选送教师进入企业接受培训和挂职锻炼.积极探索新工科建设背景下师资队伍的建设模式,从企业引进工程实践能力强、丰富工程经验的行业领军人才担任教师,优化师资结构,强化工程能力的培养.

三、结语

新工科建设背景下,传统工科专业需要从人才培养模式、课程体系、实践教学、师资队伍等多方面进行专业综合改革,才能实现新工科人才培养的“产业需求导向,跨界交叉融合,支撑引领行业”的培养要求,培养出创新型的新工科人才.

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