木材科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)體系的重構(gòu)與實(shí)踐：以福建農(nóng)林大學(xué)為例

王雪芳 林巧佳

（福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，福州 350002）

福建農(nóng)林大學(xué)木材科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)辦于1958年，經(jīng)過54年的發(fā)展，現(xiàn)已建設(shè)成為擁有林業(yè)工程一級(jí)學(xué)科博士后流動(dòng)站與一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、木材科學(xué)與技術(shù)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)與碩士點(diǎn)的專業(yè)，專業(yè)涉及的領(lǐng)域包括木材加工與功能改良、生物質(zhì)材料、生物質(zhì)資源開發(fā)與利用、家具設(shè)計(jì)與制造、木結(jié)構(gòu)建筑等。近年來，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院緊密結(jié)合海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的需求，重新構(gòu)建木材科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)體系，為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)輸送了一批素質(zhì)高、能力強(qiáng)的復(fù)合型與應(yīng)用型的木材科學(xué)與工程專業(yè)人才。

一、改革人才培養(yǎng)方案，增加實(shí)踐教學(xué)比重，構(gòu)建適合木材加工行業(yè)需要的課程體系

福建農(nóng)林大學(xué)的木材科學(xué)與工程專業(yè)是福建省唯一為木材加工業(yè)培養(yǎng)高級(jí)專門人才的專業(yè)，為我國尤其是福建省支柱產(chǎn)業(yè)——林產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。為適應(yīng)新時(shí)期發(fā)展的要求，本專業(yè)遵循“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出特色、優(yōu)化實(shí)踐、注重創(chuàng)新、提高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)理念，增加實(shí)踐教學(xué)比重，構(gòu)建木材加工行業(yè)需要的課程體系，形成了符合國家要求、體現(xiàn)辦學(xué)水平與特色的人才培養(yǎng)方案，重點(diǎn)培養(yǎng)素質(zhì)高、能力強(qiáng)的木材科學(xué)與工程專業(yè)人才。

新的人才培養(yǎng)方案強(qiáng)調(diào)了5個(gè)方面內(nèi)容。首先要強(qiáng)化基礎(chǔ)。除了“英語”“體育”“政治理論”等公共課外，還設(shè)立了“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“普通化學(xué)”“有機(jī)化學(xué)”“分析化學(xué)”“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“工程制圖”“工程力學(xué)”“大學(xué)語文”等課程。除此之外，專業(yè)基礎(chǔ)課還開設(shè)了“木材學(xué)”“木材改性”“熱工理論”“木材干燥”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“膠合材料學(xué)”“人體工程學(xué)”等，為木材加工行業(yè)人才培養(yǎng)的打下厚實(shí)的基礎(chǔ)。

其次要突出特色。專業(yè)課包括“木材加工裝備學(xué)”“制材學(xué)”“復(fù)合材料生產(chǎn)工藝學(xué)”“家具制造工藝學(xué)”“木質(zhì)材料裝飾學(xué)”等。在此基礎(chǔ)上，按照人才培養(yǎng)方向，設(shè)置了專業(yè)選修課，如針對(duì)生物質(zhì)材料，開設(shè)了“生物質(zhì)材料科學(xué)”“生物質(zhì)材料化學(xué)與利用”“生物質(zhì)材料工程學(xué)”等課程；針對(duì)家具工程，開設(shè)了“數(shù)碼基礎(chǔ)”“造型原理”“家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”“家具造型設(shè)計(jì)”“木家具設(shè)計(jì)與制作”等課程；針對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑，開設(shè)了“木結(jié)構(gòu)建筑材料學(xué)”“木結(jié)構(gòu)建筑工程學(xué)”“木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)學(xué)”“木結(jié)構(gòu)建筑概預(yù)算”等課程。這些專業(yè)選修課的設(shè)置，進(jìn)一步深化了專業(yè)特色，拓展了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)。

第三要優(yōu)化實(shí)踐。實(shí)行“3+1”培養(yǎng)模式，即三年的課程學(xué)習(xí)，一年的實(shí)踐教學(xué)。一年的實(shí)踐教學(xué)是指分學(xué)期安排的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等，時(shí)間總計(jì)為一年。第三學(xué)年結(jié)束前安排好學(xué)生畢業(yè)論文的指導(dǎo)教師，學(xué)生從第三學(xué)年暑假開始在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與生產(chǎn)實(shí)踐或科研實(shí)驗(yàn)，直至畢業(yè)前完成學(xué)位論文的研究和寫作。

第四要注重創(chuàng)新。在教學(xué)中，學(xué)院不斷地將學(xué)科前沿知識(shí)和新的課程納入培養(yǎng)計(jì)劃，將與專業(yè)相關(guān)的最新技術(shù)、工藝、設(shè)備等內(nèi)容引入課堂，豐富學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)［1］。如把本專業(yè)的生物質(zhì)纖維材料、生物質(zhì)復(fù)合材料、生物質(zhì)化學(xué)品、生物質(zhì)吸附材料、生物質(zhì)工程材料、生物質(zhì)材料加工與清潔生產(chǎn)等特色研究成果、學(xué)科動(dòng)態(tài)融入教學(xué)，與課堂教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。同時(shí)獨(dú)立開設(shè)科研成果課，由科研經(jīng)驗(yàn)豐富、成果突出的教師主講，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)與科研實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

最后，新的人才培養(yǎng)方案強(qiáng)調(diào)了人才素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)院開設(shè)了一批人文社科類選修課，學(xué)生除了要完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)外，還要跨學(xué)科、跨專業(yè)選修課程，以提高自身的文化品位。學(xué)院還利用校內(nèi)外資源，開設(shè)了一些專題講座，如“金山講壇”等，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的文化素質(zhì)教育氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)。

新的人才培養(yǎng)方案實(shí)施后，學(xué)院積極拓寬專業(yè)口徑，將木材資源利用拓展到生物質(zhì)資源開發(fā)與利用，將木材加工產(chǎn)品的應(yīng)用拓展到建筑領(lǐng)域，提升傳統(tǒng)木材科學(xué)與工程專業(yè)的內(nèi)涵。2010年，木材科學(xué)與工程專業(yè)被評(píng)為省級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

二、根據(jù)木材加工行業(yè)的發(fā)展需求，構(gòu)建“三層次、四模塊、五平臺(tái)”多元化的實(shí)踐教學(xué)體系

隨著木材加工行業(yè)的迅速發(fā)展，要培養(yǎng)出具有一定實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)能力的高素質(zhì)人才，就需要建立合理的實(shí)踐教學(xué)體系。福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院對(duì)實(shí)踐教學(xué)課程體系進(jìn)行分析整理，同時(shí)整合實(shí)踐教學(xué)資源，把原來較零散的課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、科研設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行分類和集成，形成了以“三層次、四模塊、五平臺(tái)”為特征的多元化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。該體系與理論教學(xué)體系相互協(xié)調(diào)、相輔相成，成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要組成部分，見圖1。

圖1 木材科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

其中“三層次”是指根據(jù)不同階段的教學(xué)目標(biāo)，將實(shí)踐教學(xué)劃分為層次遞進(jìn)的三個(gè)層次［2］。基礎(chǔ)實(shí)踐層的教學(xué)目標(biāo)是專業(yè)基本技能訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)生規(guī)范操作與動(dòng)手實(shí)踐的基本能力；專業(yè)實(shí)踐層的教學(xué)目標(biāo)是專業(yè)技能的訓(xùn)練，強(qiáng)化專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)獨(dú)立操作和專業(yè)實(shí)踐動(dòng)手能力；綜合實(shí)踐層的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，強(qiáng)化學(xué)生適應(yīng)社會(huì)獨(dú)立工作的能力。

“四模塊”是指根據(jù)不同類型的教學(xué)內(nèi)容將實(shí)踐教學(xué)劃分為四個(gè)模塊。公共基礎(chǔ)模塊的教學(xué)內(nèi)容主要是物理、化學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)等課程實(shí)驗(yàn)，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)；專業(yè)基礎(chǔ)模塊的教學(xué)內(nèi)容主要是木材學(xué)與木質(zhì)材料性質(zhì)、膠粘劑等基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范地使用基本儀器設(shè)備等；專業(yè)技能模塊的教學(xué)內(nèi)容主要是課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用木材科學(xué)與工程學(xué)科知識(shí)的能力；創(chuàng)新教育模塊的主要教學(xué)內(nèi)容是創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、科技競賽等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、測試與協(xié)調(diào)能力。

“五平臺(tái)”是指根據(jù)不同用途的實(shí)踐教學(xué)需要而建設(shè)的五類平臺(tái)。①是公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，就是基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)中心，包括物理、化學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、金工、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室等，是學(xué)校所有工科類學(xué)生公用的實(shí)驗(yàn)中心；②是專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是木材科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括木質(zhì)資源材料學(xué)、膠粘劑與涂料、木材改性、生物質(zhì)材料分析實(shí)驗(yàn)室等；③是專業(yè)技能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是木材科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是學(xué)生校內(nèi)實(shí)踐平臺(tái)，包括木質(zhì)工程材料制備、材料性能測試、木質(zhì)家具制作、復(fù)合材料工程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室等；④是創(chuàng)新教育實(shí)踐平臺(tái)，建設(shè)以大學(xué)生工作室為主體的素質(zhì)教育基地，主要用于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；⑤是校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，通過政產(chǎn)學(xué)研用合作，與企事業(yè)單位建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，用于學(xué)生校外實(shí)踐。

“三層次、四模塊、五平臺(tái)”多元化的實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)置使學(xué)生能在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，從基本技能、專業(yè)技能到綜合創(chuàng)新進(jìn)行層層遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生在大學(xué)四年里不間斷地進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)，通過綜合實(shí)踐層的創(chuàng)新項(xiàng)目研究、社會(huì)實(shí)踐等活動(dòng)，創(chuàng)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索研究、協(xié)同合作的環(huán)境。該體系還將課內(nèi)教學(xué)、課外活動(dòng)、校外實(shí)踐有機(jī)結(jié)合在一起，有效利用各種教學(xué)資源，豐富和完善了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，突出了實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用。

三、結(jié)合“質(zhì)量工程”項(xiàng)目，推動(dòng)平臺(tái)建設(shè)，確保實(shí)踐教學(xué)體系的順利實(shí)施

（一）依托實(shí)驗(yàn)示范中心，建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)示范中心的建設(shè)就是通過整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。木材科學(xué)與工程專業(yè)依托福建省物理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、福建省化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、福建省植物纖維材料工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，將其科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或研制出實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備，豐富了本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。同時(shí)實(shí)驗(yàn)示范中心還通過創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽等多種形式的第二課堂培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（二）依托工科實(shí)訓(xùn)中心，建設(shè)校內(nèi)實(shí)踐平臺(tái)，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革

工科實(shí)訓(xùn)中心是開展專業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練的主要場所。近年來木材科學(xué)與工程專業(yè)依托“福建省生物質(zhì)材料工程技術(shù)研究中心”“福建省植物資源化學(xué)與材料技術(shù)開發(fā)基地”等教學(xué)科研平臺(tái)建成了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，承擔(dān)了木材科學(xué)與工程專業(yè)的校內(nèi)實(shí)習(xí)任務(wù)，豐富了實(shí)習(xí)教學(xué)的內(nèi)容，促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)改革。

（三）依托創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，建設(shè)創(chuàng)新教育實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

木材科學(xué)與工程專業(yè)依托“福建省林業(yè)工程研究生教育創(chuàng)新基地”建立創(chuàng)新教育實(shí)踐平臺(tái)。近年來學(xué)校劃撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，開展“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽。學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好和知識(shí)水平確定研究方向，并在充分醞釀?wù)撟C之后自行組隊(duì)、自主申報(bào)項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施過程中在老師的指導(dǎo)下運(yùn)用創(chuàng)新思維制定實(shí)驗(yàn)方案、選擇儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)、數(shù)據(jù)分析處理、撰寫創(chuàng)新研究報(bào)告。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

（四）依托校外實(shí)踐教學(xué)基地，建設(shè)校外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，拓展學(xué)生的綜合能力

校外實(shí)踐就是讓學(xué)生直接參與企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營。學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，使其在實(shí)踐中成長，在勞動(dòng)中成長，讓學(xué)生在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)社會(huì)。學(xué)生在頂崗工作中，必須對(duì)自己的工作負(fù)責(zé)，使他們真切體驗(yàn)到自身的責(zé)任，而不僅僅是學(xué)習(xí)者和接受者，從而增強(qiáng)了學(xué)生的主體意識(shí)，增加了學(xué)生的自信心，全面提高了學(xué)生的綜合能力［3］。木材科學(xué)與工程專業(yè)采取產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的方法，已經(jīng)和福建省永安林業(yè)（集團(tuán)）有限公司、福建福人木業(yè)有限公司、維德木業(yè)（蘇州）有限公司等多家大型企業(yè)簽訂產(chǎn)學(xué)研用合作協(xié)議，形成教學(xué)、科研、生產(chǎn)、培訓(xùn)、技術(shù)開發(fā)為一體的綜合性教學(xué)實(shí)踐培訓(xùn)基地，保障了學(xué)生的校外實(shí)踐教學(xué)的開展，拓展了學(xué)生的綜合能力。

四、木材科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)體系改革的效果

木材科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)體系重構(gòu)前教學(xué)中存在著一些問題，如專業(yè)方向單一、實(shí)踐教學(xué)體系不健全、實(shí)踐教學(xué)比重低；平臺(tái)建設(shè)不完善，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)少，實(shí)習(xí)大多處于“放羊”狀態(tài)；學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、自主創(chuàng)新能力達(dá)不到用人單位的要求，因此畢業(yè)生的簽約率僅60%等等。重新構(gòu)建木材科學(xué)與工程專業(yè)新的教學(xué)體系后，學(xué)生從被動(dòng)參與到主動(dòng)實(shí)踐，勇于創(chuàng)新，積極參與實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)。近幾年木材科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生主持或參與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目國家級(jí)3項(xiàng)、省級(jí)8項(xiàng)、校級(jí)107項(xiàng)。學(xué)生經(jīng)過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，創(chuàng)新能力得到提高，并取得了一定的成果，提高了就業(yè)競爭力。木材科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生參加全國“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽獲銅獎(jiǎng)1項(xiàng)，福建省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽獲金獎(jiǎng)1項(xiàng)、銀獎(jiǎng)2項(xiàng)，還有1位同學(xué)榮獲英屬哥倫比亞大學(xué)校企獎(jiǎng)學(xué)金一等獎(jiǎng)，1位同學(xué)榮獲福建農(nóng)林大學(xué)嚴(yán)家顯獎(jiǎng)學(xué)金。近3年來木材科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生簽約率達(dá)75%以上、就業(yè)率均在97%以上，在學(xué)校各專業(yè)中名列前茅。

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