曹 楓,潘國祥,唐培松,陳海鋒
(湖州師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,浙江 湖州 313000)
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,材料與化學(xué)交叉融合越來越多,無機材料、高分子材料、復(fù)合材料、功能材料、納米材料、環(huán)境材料、生物材料等等,往往都要涉及到材料和化學(xué)兩方面的內(nèi)容,因此培養(yǎng)兼具材料與化學(xué)兩大學(xué)科(即材料化學(xué))專業(yè)知識和技能的高技術(shù)人才,無論是對于新材料的研究開發(fā),還是滿足社會需求都具有非常重要的意義[1](P103-104)。
中國早已充分認識到材料科學(xué)及其交叉學(xué)科的極端重要性,于1997年將材料化學(xué)認定為新的本科專業(yè)。目前國內(nèi)已有90余所高校建立了材料化學(xué)專業(yè),還有許多高校正在積極準備申辦[2](P60-)。浙江省內(nèi)高校,如浙江大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等,都已有完整的材料科學(xué)與工程一級學(xué)科。但是,省內(nèi)高校的獨立學(xué)院中設(shè)立與材料化學(xué)直接相關(guān)專業(yè)的還不多,目前僅有浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院、浙江理工大學(xué)科技與藝術(shù)學(xué)院、杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院、溫州大學(xué)甌江學(xué)院、湖州師范學(xué)院求真學(xué)院五所獨立學(xué)院,并且年限也不長,因此獨立學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)建設(shè)及學(xué)生培養(yǎng)模式需要逐步積累并不斷改革。
湖州師范學(xué)院求真學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)于2006年正式招收本科生,近年來招生形勢喜人,目前第一屆學(xué)生即將進入畢業(yè)階段。通過近三年的教學(xué)實踐,學(xué)校認為有必要在求真學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)模塊及實踐教學(xué)等環(huán)節(jié)上進行深入改革,進一步完善培養(yǎng)體系,才能使其成為獨具湖師院特點、并能服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)的優(yōu)勢特色專業(yè)。
教育部在關(guān)于材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標中,要求材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生能掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識;掌握材料制備(或合成)、材料加工、材料結(jié)構(gòu)與性能測定等方面的基礎(chǔ)知識、基本原理和基本實驗技能;了解材料化學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動態(tài),材料科學(xué)與工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r;了解相近專業(yè)的一般原理和知識等[3](P135-136)。這就為制訂材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案及設(shè)置課程體系提供了指導(dǎo)方針。在遵循教育部材料化學(xué)專業(yè)總體培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)上,如何通過專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)出更多更好地為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)服務(wù)的高級專業(yè)人才,是地方高校必須研究的重大課題。
針對學(xué)校所在地湖州市具有材料生產(chǎn)及加工業(yè)較發(fā)達的特點,學(xué)校于2006年在原化學(xué)師范專業(yè)的基礎(chǔ)上,成功地申報了新的材料化學(xué)專業(yè),并將專業(yè)培養(yǎng)方向定位為:與湖州經(jīng)濟社會發(fā)展需求緊密結(jié)合,強化學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng),應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式特色鮮明,培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)定優(yōu)秀,競爭能力強的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。近年來,學(xué)院在吸取了省內(nèi)外兄弟院校材料類專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,在三本材料化學(xué)專業(yè)課程建設(shè)上做了一些嘗試性改革,總體思路為:(1)按社會需求設(shè)專業(yè),按就業(yè)方向設(shè)模塊;(2)按專業(yè)模塊設(shè)置特色課程,分模塊進行畢業(yè)論文選題;(3)從學(xué)科軟硬件建設(shè)、學(xué)生科研立項、服務(wù)地方三個方面,為工科三本材料化學(xué)專業(yè)的實踐教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
由于材料學(xué)科面很寬,不同高校材料化學(xué)專業(yè)的建設(shè)和培養(yǎng)目標有較大的差異,必需遵從本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展及產(chǎn)業(yè)分布特點進行專業(yè)建設(shè)。湖州市擁有眾多高科技的新型材料生產(chǎn)企業(yè)。如在無機功能材料方面,有浙江紅鷹集團股份有限公司等200余家耐火材料生產(chǎn)企業(yè),有湖州陶瓷有限公司等50余家特種陶瓷生產(chǎn)企業(yè);在電子信息材料方面,華瑩電子成為國內(nèi)開發(fā)鈮酸鋰、鉭酸鋰單晶的龍頭企業(yè),新元泰公司的大口徑硅單晶生產(chǎn)技術(shù)處于國內(nèi)前沿,湖州晶能熒光材料已成為松下、飛利浦的重點供應(yīng)商,德清納米氧化鐵顏料在國內(nèi)同類企業(yè)中處于領(lǐng)先地位;在高分子有機材料方面,目前所開發(fā)的新型纖維、新型面料已成為湖州紡織業(yè)最大的亮點,珍貝、中興、談竹莊等企業(yè)廣泛開發(fā)應(yīng)用蛋白纖維、谷纖維、竹纖維等,有力地推進了湖州市紡織業(yè)向高檔化、時尚化、環(huán)?;较虬l(fā)展;升華拜克、長興一化、中山化工等企業(yè)不斷推陳出新,展望藥業(yè)、中維藥業(yè)的發(fā)展,使湖州市成為全國最大的藥用輔料生產(chǎn)基地。
對于湖州師范學(xué)院求真學(xué)院建設(shè)“材料化學(xué)”專業(yè),主要應(yīng)考慮本地區(qū)材料生產(chǎn)與服務(wù)類企業(yè)的分布特點,根據(jù)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)對本校材料化學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的需求,同時兼顧本學(xué)科教師研究方向和強項,將材料化學(xué)專業(yè)分為無機功能材料、高分子材料、生物醫(yī)藥材料三個模塊。學(xué)院按就業(yè)需求進行專業(yè)模塊劃分,并結(jié)合已有辦學(xué)基礎(chǔ),體現(xiàn)服務(wù)地方特點,為地方經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)緊缺性專業(yè)技術(shù)人才。
教育部提出的材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標,要求其課程設(shè)置既要讓學(xué)生掌握材料和化學(xué)兩大學(xué)科扎實的基礎(chǔ)知識,還要在有限的專業(yè)課學(xué)時里盡可能拓寬學(xué)生在材料和化學(xué)方面的專業(yè)知識,使學(xué)生畢業(yè)后真正能具有運用所學(xué)知識解決材料化學(xué)交叉學(xué)科領(lǐng)域里實際問題的能力。由于材料化學(xué)在全國是個較新的專業(yè),涵蓋的學(xué)科范圍非常寬,所以,不同高校的材料化學(xué)專業(yè)方向各不相同,各高校的材料化學(xué)培養(yǎng)方案和課程體系差別較大,并且本科生實驗開設(shè)也有很大差別。
課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ),根據(jù)三本材料化學(xué)專業(yè)的教學(xué)計劃,學(xué)院對于主干課程教材盡量選用教育部推薦的優(yōu)秀教材或面向21世紀的新教材。2010年力爭將《材料科學(xué)基礎(chǔ)》建成校級精品課程,并完成《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教材的編寫與出版,同時向外校推薦使用,并努力申報浙江省精品課程。另外,努力將《材料化學(xué)》建設(shè)成院級精品課程。
在本專業(yè)主干課程設(shè)置中,學(xué)院建立了化學(xué)基礎(chǔ)課程、材料基礎(chǔ)課程及專業(yè)特色課程等三類課程模塊。其中,化學(xué)基礎(chǔ)課程包括:無機、有機、分析、物理化學(xué)及其實驗課程;材料基礎(chǔ)課程有:材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料化學(xué)、材料物理、材料結(jié)構(gòu)分析、材料力學(xué)、高分子材料、計算機在材料中的應(yīng)用、納米材料、材料化學(xué)前沿講座等;專業(yè)特色課程:根據(jù)無機功能材料、高分子材料和生物醫(yī)藥材料三個專業(yè)方向,分別設(shè)置專業(yè)理論與實驗課程,具體課程安排見表1。
表1 材料化學(xué)專業(yè)模塊與特色課程設(shè)置
材料化學(xué)專業(yè)主干課程體系的設(shè)置,如何分配化學(xué)基礎(chǔ)知識、材料基礎(chǔ)知識和專業(yè)特色課程的授課學(xué)時,另外,專業(yè)特色課和專業(yè)基礎(chǔ)課在內(nèi)容上會不可避免出現(xiàn)重復(fù),其內(nèi)容如何取舍、授課時間如何銜接等等,這些在今后的工作中仍有待于實踐,并需不斷地加以改進。
本科畢業(yè)論文作為高校本科教學(xué)工作中一項常規(guī)性內(nèi)容,是學(xué)生對在校期間所學(xué)知識的全面檢驗與總結(jié)。畢業(yè)論文是高校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié),既是高校培養(yǎng)創(chuàng)新性人才目標的重要措施,也是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)基本理論與知識解決實際問題的重要途徑[4](P45-46)。
湖師院求真學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才,因此在畢業(yè)論文的選題上突出論文選題的應(yīng)用價值。首先,教師按照無機功能材料、高分子材料、生物醫(yī)藥材料三個方向進行課題申報,并根據(jù)各模塊學(xué)生數(shù)量進行初步調(diào)節(jié),學(xué)生按照興趣選擇畢業(yè)論文課題,教師與學(xué)生之間實行雙向選擇。
對于畢業(yè)論文選題,主要實現(xiàn)兩個結(jié)合:一是畢業(yè)論文選題與教師的科研方向相結(jié)合。由于教師對于課題相關(guān)研究非常熟悉,因此能給予學(xué)生適當(dāng)?shù)?、深入的指?dǎo);學(xué)生可以在論文的寫作過程中通過老師了解作為科研工作應(yīng)該具備怎樣的理論基礎(chǔ)和必要的實驗方法和手段,為以后的進一步科研和應(yīng)用型工作打下良好的基礎(chǔ);二是 畢業(yè)論文選題與企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合。對于畢業(yè)論文選題,教師可以結(jié)合企業(yè)合作項目,一方面讓學(xué)生了解與掌握畢業(yè)論文在文獻檢索、方案設(shè)計、論文撰寫等的基本過程;另一方面,讓學(xué)生直接參與企業(yè)生產(chǎn),了解企業(yè)在工業(yè)化生產(chǎn)過程中,對生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品工藝以及產(chǎn)品質(zhì)量控制等要求,培養(yǎng)能直接與企業(yè)需求對接的專業(yè)性人才。
材料化學(xué)是一個實踐性非常強的專業(yè),有 1/3 的專業(yè)必修課都需要在實驗室進行。對于新辦學(xué)科而言,實驗室建設(shè)至關(guān)重要,因為它不僅是學(xué)生實驗的基礎(chǔ)平臺,同時也是教師科研的重要平臺。學(xué)院材料學(xué)科在2007年被評為湖州師范學(xué)院重點學(xué)科,并于2009年入選校優(yōu)勢特色學(xué)科。目前建有湖州市功能陶瓷重點實驗室,另外建設(shè)了多個材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生實驗室以及綜合實驗室。近年來,購置了材料比表面積與孔徑分析儀、熱重-差熱分析儀、紅外光譜儀、紫外-可見分光光度計、熒光光譜儀、材料力學(xué)性能測試儀、高溫電阻爐等材料性能測試儀器。今后幾年,還將購置X射線衍射儀、H2-TPR、材料結(jié)構(gòu)模擬用高性能計算機組等設(shè)備,這些硬件建設(shè)為學(xué)生實踐教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。
先有一流的教師,后有一流的學(xué)生。近年來,在無機功能材料、高分子材料、光催化材料等方向上,引進了多名具有博士/碩士學(xué)位的青年教師,經(jīng)常在學(xué)科里開展專題研討,充分交流材料和化學(xué)方面的最新知識和新技術(shù)。材料學(xué)科不同研究專業(yè)方向教師的引進,能夠讓教師之間做到取長補短,為學(xué)生的實踐教學(xué)敦實其軟實力。
為了充分挖掘材料化學(xué)專業(yè)本科學(xué)生“學(xué)以致用、參與科研”的主動性、創(chuàng)造性,調(diào)動本專業(yè)教師在教研之余“科技育人”的能動性。一方面,鼓勵學(xué)生利用課余時間開展和參與以科研創(chuàng)新為主題的系列講座活動,使學(xué)生有機會接觸學(xué)科前沿的理論和成果,增強對本專業(yè)的信心,開闊知識視野。從大二的下半學(xué)期開始,鼓勵學(xué)生申請學(xué)校的課外科技立項,對于特別優(yōu)秀的項目,進一步申請省級與國家級的大學(xué)生科技立項,并為每個課題組配備一名以上高級職稱的指導(dǎo)教師,為課題組提供技術(shù)上的指導(dǎo)和方向上的把握,同時鼓勵教師結(jié)合自己的科研課題為學(xué)生創(chuàng)新研究提供經(jīng)費上的支持。在此基礎(chǔ)上,對于所產(chǎn)出的優(yōu)秀科研成果,鼓勵學(xué)生參加省級以及全國大學(xué)生課外科技作品競賽。通過學(xué)生科研立項計劃的實行,學(xué)生普遍反映在做畢業(yè)論文時,基本套路已經(jīng)相當(dāng)熟悉,能夠?qū)Ξ厴I(yè)論文進行深入研究,并提升畢業(yè)論文實驗研究質(zhì)量。因此,學(xué)生多層次科技立項計劃在材料化學(xué)專業(yè)中貫徹執(zhí)行,對于培養(yǎng)學(xué)生科研意識、創(chuàng)新觀念以及動手能力是大有裨益的。
近年來,湖師院主動與地方大中型企業(yè)對接,依托服務(wù)地方辦公室深入縣市、企業(yè),尋找橫向科研合作課題,組織開展了“百名專家下基層”活動。教師在服務(wù)地方企業(yè)的同時,也為學(xué)生進行實踐教學(xué)提供了優(yōu)質(zhì)平臺。目前,材料化學(xué)專業(yè)已經(jīng)與湖州市夢圓集團建立了新材料合作開發(fā)平臺,與湖州市金泰科技股份有限公司、永興特鋼有限公司、浙江紅鷹股份有限公司等一批知名企業(yè)分別建立了產(chǎn)學(xué)研校企合作基地。與企業(yè)建立合作關(guān)系,一方面可以利用社會資源,由企業(yè)來投資興建實驗室,提供實驗儀器和設(shè)備,模擬企業(yè)生產(chǎn)過程。學(xué)生可以在實驗室進行實際操作和科研訓(xùn)練,這樣不但可以彌補地方高校辦學(xué)經(jīng)費不足的缺陷,也可以大大提高學(xué)生的動手操作能力和科研水平,而且儀器設(shè)備對教師的科研也大有幫助。
根據(jù)湖州地方產(chǎn)業(yè)的特色,學(xué)校充分利用寒暑假學(xué)生參加社會實踐的機會,指導(dǎo)學(xué)生進行社會調(diào)查,到對接企業(yè)參加生產(chǎn)實習(xí)。一般情況是低年級的學(xué)生到相關(guān)的企事業(yè)單位進行社會調(diào)查,通過調(diào)查了解湖州地區(qū)企業(yè)對材料化學(xué)人才的需求情況,以及企業(yè)在材料化學(xué)方面應(yīng)用的一些新技術(shù),這樣可以讓學(xué)生先接觸到企業(yè),同時了解到最新的技術(shù)信息。而高年級的學(xué)生,則是到學(xué)科服務(wù)對接企業(yè)或掛靠合作企業(yè),進行與專業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)實習(xí),并可以與指導(dǎo)教師一起為企業(yè)提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)。部分學(xué)生可以在企業(yè)導(dǎo)師與學(xué)校導(dǎo)師協(xié)同指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文(或設(shè)計),并盡可能讓這些學(xué)生在掛靠企業(yè)就業(yè),實現(xiàn)實踐教學(xué)與就業(yè)一體化。因此,學(xué)生在畢業(yè)之前,基本都能熟悉1-2個行業(yè)生產(chǎn)的實際操作,做到理論聯(lián)系實際,這樣可以保證學(xué)生在就業(yè)方面具有較強的競爭力。
材料化學(xué)作為一個新的本科專業(yè),在專業(yè)建設(shè)上能夠借鑒的經(jīng)驗還不多,因此對于湖師院求真學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程設(shè)置以及實踐環(huán)節(jié)的探索和完善仍將是學(xué)院今后幾年的重點工作。經(jīng)過近年來求真學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)教學(xué)實踐與改革思考,學(xué)院初步將該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標定位為:與湖州經(jīng)濟社會發(fā)展需求緊密結(jié)合,強化學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng),應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式特色鮮明,培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)定優(yōu)秀,競爭能力強的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。為實現(xiàn)這一目標,學(xué)院根據(jù)就業(yè)需求,在材料化學(xué)專業(yè)設(shè)置無機功能材料、高分子材料、生物醫(yī)藥材料三個專業(yè)模塊,然后根據(jù)專業(yè)模塊不同,分別開設(shè)理論與實驗特色課程。最后,從學(xué)科建設(shè)、學(xué)生科技立項以及服務(wù)地方三個方面著手,保證應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量,突出實踐教學(xué)在三本材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要性。經(jīng)過這幾年的實踐,證明這一定位是正確的,已取得較好的成效,今后將不斷完善。
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