地方高校材料類本科創(chuàng)新人才分類培養(yǎng)模式探索

湯玉斐 趙康 張國君 張忠明 田娜 李峰 劉東杰

摘? 要：傳統(tǒng)的材料類人才培養(yǎng)模式難以適應(yīng)新時代下企業(yè)對人才創(chuàng)新能力的需求，構(gòu)建以創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的材料類人才分類培養(yǎng)模式成為地方高校的必然選擇。西安理工大學(xué)通過多年的探索，針對材料類本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，構(gòu)建了“3類型3體系3層次”的地方高校材料類本科創(chuàng)新人才分類培養(yǎng)模式，培養(yǎng)的學(xué)生能夠滿足企業(yè)的人才需求和畢業(yè)生的自我能力期望，為我國尤其是西部地區(qū)的企業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：地方高校;創(chuàng)新人才;分類培養(yǎng);材料類本科

中圖分類號：C961? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）24-0169-04

Abstract： The traditional personnel training mode of material majors is difficult to adapt to the demand of companies for talent innovation ability. It is an inevitable choice for local universities to construct a classified training mode of material talents by innovation ability orientation. After years of exploration， Xi'an University of Technology has established a classified training mode of "3 types， 3 systems and 3 levels" for materials undergraduate innovative talents in local universities， aiming at the problems existing in the training process of materials undergraduate innovative talents. The cultivated students can meet the talent needs of companies and the self-ability expectations of graduates， providing strong support for the transformation and upgrading of companies in China， especially in the western region.

Keywords： local universities; innovative talents; classified culture; Bachelor degree in materials

我國經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級的攻堅期，新舊增長動能正在轉(zhuǎn)換，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式蓬勃興起，創(chuàng)新成為國際競爭的新賽場，進(jìn)一步加劇了國際間的人才競爭[1]。全國高等學(xué)校本科教育工作會議提出要提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量，以適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需求[2]。“十三五”規(guī)劃綱要也曾提出，要改革人才培養(yǎng)機制，實行學(xué)術(shù)人才和應(yīng)用人才分類、通識教育和專業(yè)教育相結(jié)合的培養(yǎng)制度，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。教育部也開展了以新工科為代表的“四新”建設(shè)工作，在提高本科人才創(chuàng)新能力方面取得了顯著的成效。材料類專業(yè)是典型的工科專業(yè)，本身具有創(chuàng)新性和交叉性的特點，在開展創(chuàng)新教育方面有著先天的優(yōu)勢[3-4]。同時，在材料類本科人才培養(yǎng)高校中，地方高校承擔(dān)著70%左右本科人才的培養(yǎng)，主要面向企業(yè)和行業(yè)的需求，因此提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，既符合高等學(xué)校新工科背景下的教育規(guī)律，也滿足我國新時代社會經(jīng)濟發(fā)展需要[5-6]，又能為材料行業(yè)的突破發(fā)展提供智力支持。

一、材料類本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的問題

近年來，地方高校在材料類人才“兩結(jié)合”教育方面，即通識與專業(yè)教育結(jié)合、創(chuàng)新與專業(yè)教育結(jié)合，取得了成果[7]，但還存一些問題亟待解決。

（一）同專業(yè)人才培養(yǎng)嚴(yán)重均一化，沒有形成分類型創(chuàng)新教育體系

現(xiàn)代企業(yè)對材料類專業(yè)人才能力的需求包括科技研發(fā)能力、工程實踐能力、創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力等方面，同時學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)需求也分為繼續(xù)升學(xué)投身研究工作、進(jìn)入企業(yè)從事技術(shù)或管理工作、自主創(chuàng)業(yè)等多個方面。而目前同一個專業(yè)人才培養(yǎng)方案是統(tǒng)一的，沒有形成按需培養(yǎng)的分類型創(chuàng)新教育體系，不能很好地滿足企業(yè)對人才能力的多樣性需求，也無法滿足新形勢下畢業(yè)生個性發(fā)展的自我需求。

（二）課程教學(xué)中創(chuàng)新元素碎片化，教學(xué)方法不適應(yīng)創(chuàng)新教育需求

目前的創(chuàng)新教育大多以科技活動或?qū)W科競賽等實踐創(chuàng)新項目為載體，然后在課程設(shè)計或者畢業(yè)設(shè)計中再進(jìn)行綜合訓(xùn)練，因此創(chuàng)新教育主要集中在三、四年級進(jìn)行、集中在實踐環(huán)節(jié)中進(jìn)行，而創(chuàng)新教育應(yīng)貫穿本科人才的整個培養(yǎng)過程，特別是在低年級的通識教育和專業(yè)課程中也需系統(tǒng)的融入創(chuàng)新教育。同時，現(xiàn)有課程仍關(guān)注知識的傳授與學(xué)習(xí)，創(chuàng)新元素在多門課程中被碎片化，沒有與實踐環(huán)節(jié)配合形成完整的創(chuàng)新教育體系。此外，現(xiàn)有的課堂教學(xué)方法也不適應(yīng)創(chuàng)新教育的需求。

（三）指導(dǎo)教師隊伍的分類單一化，學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新意識薄弱

現(xiàn)有人才培養(yǎng)體系中，創(chuàng)新教育的指導(dǎo)教師一般為實踐類環(huán)節(jié)的任課教師，如科技競賽指導(dǎo)教師、課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師、課程任課教師等，有的是以班級為單位配備的學(xué)術(shù)導(dǎo)師，有的也依托優(yōu)勢科研團(tuán)隊成立指導(dǎo)教師團(tuán)隊，但是這類導(dǎo)師的形成和分類大多基于科研方向，單一化的導(dǎo)師隊伍雖然可以很好地發(fā)揮科研成果優(yōu)勢，但是在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的系統(tǒng)性仍有待提高。同時，導(dǎo)師隊伍一般集中在同一個學(xué)科，在學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意識也較為薄弱。

（四）創(chuàng)新實踐平臺的作用模糊化，本科生研究生化的情況日益凸顯

開放實驗室供本科生進(jìn)行創(chuàng)新實踐訓(xùn)練是目前各專業(yè)創(chuàng)新教育的重要措施之一，學(xué)生可以通過導(dǎo)師指導(dǎo)開展實驗或自發(fā)組隊實驗來驗證和實現(xiàn)創(chuàng)新的想法。然而，目前的實驗室開放仍是以教學(xué)實驗室為主，這類實驗室雖然臺套數(shù)多，但大都以驗證性實驗設(shè)備居多，在創(chuàng)新實踐中的作用有限，部分專業(yè)實驗室雖然也有開放，但是在實際運行中與研究生實驗合并的多，本科生在實驗中自我管理、自我創(chuàng)新的作用被嚴(yán)重削弱，導(dǎo)致本科生被提前按研究生培養(yǎng)的情況日益凸顯。

二、地方高校材料類本科創(chuàng)新人才分類培養(yǎng)探索與實踐

西安理工大學(xué)是陜西省重點建設(shè)的高水平大學(xué)，是中西部高?；A(chǔ)能力建設(shè)工程實施院校。材料科學(xué)與工程學(xué)院作為學(xué)校的優(yōu)勢學(xué)院之一，肩負(fù)著為西部大開發(fā)戰(zhàn)略培養(yǎng)滿足行業(yè)和企業(yè)需求的材料類本科創(chuàng)新人才的艱巨任務(wù)。西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在傳承了西理工材料人奮斗精神的基礎(chǔ)上，于2014年組織建設(shè)了陜西省材料類人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)，依托2個國家級特色專業(yè)建設(shè)點和1個教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃，在陜西省教育教學(xué)改革項目的支持下開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與實踐。

（一）構(gòu)建了滿足科技研發(fā)、工程實踐、創(chuàng)業(yè)發(fā)展3類型創(chuàng)新能力需求的材料類本科創(chuàng)新人才分類創(chuàng)新教育體系

人才培養(yǎng)最終要滿足企業(yè)、行業(yè)的需求，同時也要與學(xué)生自我發(fā)展的能力、期望相吻合。因此，通過企業(yè)調(diào)研和學(xué)生需求調(diào)查，凝練出符合當(dāng)前需求的3類型創(chuàng)新能力：科技研發(fā)能力、工程實踐能力、創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力?？萍佳邪l(fā)能力主要面向繼續(xù)深造以及少量在企業(yè)研發(fā)部門工作的學(xué)生;工程實踐能力主要面向絕大多數(shù)在企業(yè)就業(yè)從事生產(chǎn)工作的學(xué)生;而創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力主要面向在企業(yè)從事管理工作以及少量自主創(chuàng)業(yè)的學(xué)生。3類型創(chuàng)新能力的培養(yǎng)如果通過同一個人才培養(yǎng)方案實現(xiàn)的話，就必須要構(gòu)建分類創(chuàng)新教育體系。因此，首先在通識教育和專業(yè)培養(yǎng)課程體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了“3橫3縱”創(chuàng)新教育課程群;其次，構(gòu)建了致力于科技研發(fā)、工程實踐、創(chuàng)業(yè)發(fā)展3大創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“材料+”學(xué)科交叉融合型指導(dǎo)教師團(tuán)隊，滿足學(xué)生個性化培養(yǎng)的需求;最后，基于國家及省部級科研基地，構(gòu)建了“3層次”的創(chuàng)新實踐平臺，并實施本科生單軌自我管理模式，強化三類人才的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，最終使得畢業(yè)生具有解決復(fù)雜工程問題的能力。

在創(chuàng)新教育過程中，實施了分階段分類別的培養(yǎng)模式，其中，一年級階段在學(xué)習(xí)通識教育課程的基礎(chǔ)上，設(shè)置專業(yè)導(dǎo)學(xué)課程，融入材料科學(xué)前沿，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識;二年級階段在學(xué)習(xí)學(xué)科大類課程基礎(chǔ)上，設(shè)置創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，融入創(chuàng)新技能和創(chuàng)業(yè)基本素養(yǎng)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;三年級階段和四年級第一學(xué)期，在專業(yè)方向分流和學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，設(shè)置3類型創(chuàng)新能力課程模塊，結(jié)合科技活動、學(xué)科競賽等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力;四年級第二學(xué)期畢業(yè)設(shè)計階段中，將創(chuàng)新能力訓(xùn)練進(jìn)一步融入復(fù)雜工程問題解決能力的培養(yǎng)中。

我院探索創(chuàng)新人才分類培養(yǎng)模式以來，專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)質(zhì)量均有了大幅提高，獲批了國家及省級質(zhì)量工程和教改項目20余項，2項成果獲得陜西省教學(xué)成果特等獎，材料科學(xué)與工程專業(yè)獲批國家級一流專業(yè)，材料成型及控制工程和材料物理專業(yè)獲批陜西省一流專業(yè)，材料科學(xué)與工程和材料成型及控制工程專業(yè)通過了中國工程教育專業(yè)認(rèn)證，材料物理專業(yè)也已完成了專家進(jìn)?？疾?，專家均認(rèn)為材料類專業(yè)本科生具有較強的創(chuàng)新能力、工程能力和職業(yè)發(fā)展能力。

（二）在通識教育和專業(yè)培養(yǎng)課程體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了“3橫3縱”創(chuàng)新教育課程群

修訂人才培養(yǎng)方案，增設(shè)管理和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程，形成知識-實踐-能力“3橫”主線的創(chuàng)新教育課程群。以國家級一流專業(yè)材料科學(xué)與工程為例（如圖1），大一年級開設(shè)創(chuàng)新意識課神奇的材料，大二年級開設(shè)創(chuàng)新思維課創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)，大三年級開設(shè)創(chuàng)新方法課材料科學(xué)與工程前沿技術(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)的創(chuàng)新知識體系;大一年級在工程訓(xùn)練課程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識，大二年級在社會實踐課程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神，大三年級在科技活動課程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，夯實連貫的創(chuàng)新實踐基礎(chǔ);大二年級在認(rèn)識實習(xí)課程中訓(xùn)練創(chuàng)新思維，大三年級在生產(chǎn)實習(xí)課和課程設(shè)計中訓(xùn)練創(chuàng)新精神，大四年級在畢業(yè)設(shè)計課程中訓(xùn)練創(chuàng)新能力，提升全面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

修訂課程教學(xué)大綱，明確課程的專業(yè)知識目標(biāo)和創(chuàng)新能力目標(biāo)，整合并更新課程內(nèi)容，重構(gòu)3類型的課程模塊，形成“3縱”主線的專業(yè)與創(chuàng)新融合課程群（如圖2）。在科技研發(fā)能力培養(yǎng)模塊的課程中融入學(xué)術(shù)前沿介紹、材料領(lǐng)域最新研究成果，并以科學(xué)研究項目為依托進(jìn)行科技研發(fā)能力培養(yǎng);在工程實踐能力培養(yǎng)模塊的課程中融入先進(jìn)制造技術(shù)介紹、企業(yè)實際工程案例、并以卓越工程師培養(yǎng)計劃為依托進(jìn)行實踐能力培養(yǎng);在創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)模塊的課程中融入現(xiàn)代企業(yè)管理知識、材料類創(chuàng)業(yè)案例，并以創(chuàng)業(yè)計劃大賽為依托進(jìn)行創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)。

課程學(xué)習(xí)方法也依據(jù)3類型創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需求分類使用，科技研發(fā)能力培養(yǎng)采用探究式學(xué)習(xí)方法，在授課過程中創(chuàng)建學(xué)術(shù)研究環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生主動地發(fā)現(xiàn)、解決科學(xué)問題，注重培養(yǎng)探索精神與創(chuàng)新能力;工程實踐能力培養(yǎng)采用體驗式學(xué)習(xí)方法，將實際工程案例引入課程中，結(jié)合14周的企業(yè)實踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生解決企業(yè)實際生產(chǎn)中的工程問題，注重培養(yǎng)工匠精神與實踐能力;創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)采用啟發(fā)式學(xué)習(xí)方法，通過案例導(dǎo)學(xué)、模擬創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)競賽等，引導(dǎo)學(xué)生解決創(chuàng)業(yè)過程中的各類難題，注重培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)精神與管理能力。

構(gòu)建創(chuàng)新教育分類培養(yǎng)課程群后，本科生參與發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，升學(xué)率穩(wěn)居學(xué)校第一，2020年突破50%;申請國家專利60余項，獲金相技能大賽、鑄造工藝大賽、熱處理創(chuàng)新大賽、失效分析大賽等國家級競賽獎勵20余項;獲“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國家獎4項，獲批國家級大創(chuàng)項目16項。

（三）構(gòu)建了致力于科技研發(fā)、工程實踐、創(chuàng)業(yè)發(fā)展3類型創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“材料+”學(xué)科交叉融合型指導(dǎo)教師團(tuán)隊

對應(yīng)3類型創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，依托學(xué)科優(yōu)勢與產(chǎn)學(xué)研用合作構(gòu)建了3類型“材料+”學(xué)科交叉融合型指導(dǎo)教師團(tuán)隊。科技研發(fā)能力培養(yǎng)教師團(tuán)隊建設(shè)中，依托優(yōu)勢科研團(tuán)隊，引進(jìn)國內(nèi)外高端人才，由科技領(lǐng)軍人才牽頭教學(xué)改革，將學(xué)術(shù)前沿融入課程、學(xué)術(shù)成果融入課堂、科研項目融入教學(xué)，同時與電子、航空、生物、醫(yī)學(xué)等其他學(xué)科進(jìn)行交叉，使科技研發(fā)有載體;工程實踐能力培養(yǎng)教師團(tuán)隊建設(shè)中，依托社會服務(wù)優(yōu)勢，聘用企業(yè)工程技術(shù)人員為團(tuán)隊教師、選送青年教師前往大型企業(yè)鍛煉，通過校企聯(lián)合培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)改革，將工程案例融入課程、工匠精神融入課堂、企業(yè)項目融入教學(xué)，在企業(yè)各類產(chǎn)品的質(zhì)量提升中應(yīng)用材料的創(chuàng)新，使工程實踐有目標(biāo);創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)教師團(tuán)隊建設(shè)中，依托各類創(chuàng)業(yè)大賽，聘任管理專業(yè)教師和企業(yè)高管為團(tuán)隊教師，通過創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目實施進(jìn)行教學(xué)改革，將創(chuàng)業(yè)案例融入課程、創(chuàng)業(yè)精神融入課堂、創(chuàng)業(yè)項目融入教學(xué)，將材料類創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為相應(yīng)產(chǎn)品，使創(chuàng)業(yè)發(fā)展有結(jié)果。

開展3類型指導(dǎo)教師團(tuán)隊以來，新增國家級人才稱號1人、省部級人才稱號22人、柔性引進(jìn)國家級人才3人、陜西省頂尖人才與創(chuàng)新團(tuán)隊1個、陜西省三秦學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊1個;聘任企業(yè)工程技術(shù)人員70余人為兼職教師，包括國家級人才2人，12名青年教師在大型企業(yè)進(jìn)行了3-6個月的工程實踐鍛煉;獲評國家及省級優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師5人，聘任管理類教師和企業(yè)高管10余人為創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，3項科研成果通過創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練成功轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品被央視報道2次，新增產(chǎn)值超億元。

（四）依托國家及省部級科研基地，構(gòu)建了“3層次”的創(chuàng)新實踐平臺，實施本科生單軌自我管理模式

將國家級省部級科研基地規(guī)劃為三類平臺，并建立平臺開放機制?？萍佳邪l(fā)能力培養(yǎng)主要開放省級實驗中心和省部級重點實驗室，細(xì)化創(chuàng)新學(xué)分認(rèn)定機制，推進(jìn)學(xué)生進(jìn)科研項目、進(jìn)科技團(tuán)隊;工程實踐能力培養(yǎng)主要開放國家級工程訓(xùn)練中心和省部級工程中心，建立經(jīng)費保障制度，依托卓越計劃、一流專業(yè)建設(shè)支持本科生進(jìn)行工程實踐活動;創(chuàng)業(yè)發(fā)展能力培養(yǎng)主要開放國家級科技推廣中心和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地，結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)試點學(xué)院建設(shè)，依托挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)業(yè)實踐。

在上述3類平臺中開展3層次創(chuàng)新教育，第一層次面向一、二年級學(xué)生，采取師生互選、“師傅帶徒弟”的方式，讓學(xué)生接受一年左右系統(tǒng)的創(chuàng)新意識和方法訓(xùn)練;第二層次面向二、三年級學(xué)生，與機械、電子、生物醫(yī)藥等其他專業(yè)的學(xué)生聯(lián)合，組建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐團(tuán)隊;第三層次面向三四年級學(xué)生，開設(shè)“材料與環(huán)境”“材料與健康” “材料與能源”等多個工作室，由本科生自主管理，真正做到“做中學(xué)，學(xué)中研，研中創(chuàng)”。

建設(shè)分類培養(yǎng)實踐平臺以來，新增教育部工程中心1個、省級工程研究中心1個、省級國際合作基地3個、省級大學(xué)生實踐基地1個、省級工程碩士聯(lián)合培養(yǎng)示范工作站1個、校企聯(lián)合培養(yǎng)實踐基地13個。

三、結(jié)束語

圍繞在新工科背景下如何培養(yǎng)滿足材料行業(yè)、社會需求、學(xué)生自我期望的創(chuàng)新人才這一迫切需要解決的問題，提出構(gòu)建“3類型3體系3層次”的地方高校材料類本科創(chuàng)新人才分類培養(yǎng)模式，從創(chuàng)新教育體系、專業(yè)課程群、指導(dǎo)教師團(tuán)隊和創(chuàng)新實踐平臺等四個方面進(jìn)行了探索與實踐，形成了多類別、多渠道、多角度、多層次的創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，畢業(yè)生升學(xué)率和就業(yè)率位于學(xué)校前列，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力得到升學(xué)高校和就業(yè)單位的一致好評，為國家和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供了更有力的人才支撐。

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