基于理工融合理念的材料化學(xué)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式

劉清泉,陳麗娟,田俐,歐寶立,廖博

(湖南科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

20世紀(jì)90年代，材料與化學(xué)科學(xué)快速發(fā)展、交叉滲透，逐漸形成了材料化學(xué)學(xué)科，它是一門材料科學(xué)與現(xiàn)代化學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科，主要從化學(xué)角度研究材料的合成、加工、性質(zhì)與應(yīng)用性能等?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)為這一新興學(xué)科的發(fā)展提供了良好的條件和難得的機(jī)遇。在這種背景下，教育部于1992年設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)，頒布了該專業(yè)的基本培養(yǎng)規(guī)格和教學(xué)基本要求。2012年，在《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄新舊專業(yè)對(duì)照表》中，材料化學(xué)專業(yè)從理學(xué)、材料科學(xué)類調(diào)整到工學(xué)、材料類。湖南科技大學(xué)在化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)上，于2002年設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)。材料化學(xué)是典型的交叉學(xué)科專業(yè)，既涵蓋了材料學(xué)科，又包括化學(xué)與化學(xué)工程等學(xué)科，既可授予理學(xué)學(xué)位，也可授予工學(xué)學(xué)位，具有區(qū)別單純理學(xué)或工學(xué)專業(yè)的顯著學(xué)科屬性[1]。

近年來(lái)，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)已成為我國(guó)的重大發(fā)展戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。繼“十二五”新材料產(chǎn)業(yè)成為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)后，新材料又被列為《中國(guó)制造2025》十大優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域之一，可見(jiàn)新材料之重。隨著我國(guó)傳統(tǒng)材料行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和新材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)需求對(duì)材料類專業(yè)人才提出了更高要求。中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[2]指出，新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)人才需求具有鮮明的科學(xué)、技術(shù)、工程方面的積累性和跨學(xué)科的復(fù)合性、團(tuán)隊(duì)性等特征，要求學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、良好的科學(xué)素養(yǎng)、厚實(shí)的工程基礎(chǔ)、跨學(xué)科知識(shí)融合應(yīng)用能力、較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。然而，專業(yè)人才培養(yǎng)供給側(cè)和新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求側(cè)在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量與水平上存在不匹配、契合度不高的情況，缺乏材料研發(fā)與應(yīng)用高度融合的高級(jí)復(fù)合型人才，需要改革人才培養(yǎng)模式以適應(yīng)新材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略需求及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 材料化學(xué)專業(yè)辦學(xué)現(xiàn)狀

地方本科院校一般依托化學(xué)、化工或材料等優(yōu)勢(shì)學(xué)科而設(shè)置材料化學(xué)專業(yè)。亦理亦工的學(xué)位授予模式以及之前的慣性辦學(xué)思維促成兩種辦學(xué)模式：一是理學(xué)辦學(xué)模式，即科學(xué)思維導(dǎo)向的科學(xué)范式；二是工學(xué)辦學(xué)模式，即工程思維導(dǎo)向的工程范式[3-4]。因此，地方本科院校的材料化學(xué)專業(yè)在辦學(xué)過(guò)程中存在三個(gè)主要問(wèn)題：(1)科學(xué)范式注重科學(xué)理論在創(chuàng)新中的作用，缺少工程構(gòu)思、設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)中綜合能力的訓(xùn)練；工程范式強(qiáng)調(diào)工程師的知識(shí)、能力與素質(zhì)，然而理論基礎(chǔ)和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)不足，單一范式均難以滿足新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求；(2)地方本科院校由于固定資源相對(duì)缺乏、投入不足，在復(fù)合型人才培養(yǎng)理念、雙師型師資隊(duì)伍建設(shè)、課程資源建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程體系以及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建等方面，尚未形成一套成熟的專業(yè)建設(shè)方案和復(fù)合型人才培養(yǎng)模式；(3)應(yīng)試教育忽略了學(xué)生的個(gè)性思想、想象力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，學(xué)生追求創(chuàng)新的積極性不高，地方本科院校的創(chuàng)新氛圍不濃，對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)重視不夠，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力不足，難以適應(yīng)新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求。

我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平持續(xù)提高，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然存在差距，專業(yè)人才已成為制約新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素[2]。材料化學(xué)專業(yè)理學(xué)或工學(xué)的單一培養(yǎng)模式顯然不能滿足新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求，迫切需要從培養(yǎng)理念、理論課程體系、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、師資隊(duì)伍建設(shè)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革與實(shí)踐，以滿足新材料產(chǎn)業(yè)的教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機(jī)銜接，為我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供人才支撐。

2 理工融合辦學(xué)概況

自任曉敏[5]等人在2000年提出“理工融合”是我國(guó)高等理工科教育中的世紀(jì)課題后，包括北京郵電大學(xué)[6]、北京化工大學(xué)[7]、中南大學(xué)[8]、天津大學(xué)[9]、華南理工大學(xué)[10]和陜西科技大學(xué)[11]在內(nèi)的多個(gè)高校均在理工融合教育改革方面做出了諸多努力，并取得了良好效果。北京郵電大學(xué)最早提出理工融合創(chuàng)新教育的觀點(diǎn)，提出了包括“理工同校、相得益彰”“工借理勢(shì)、理勢(shì)工發(fā)”“理工同校、亦理變工”等教育理念，并在應(yīng)用物理學(xué)等專業(yè)實(shí)踐多年，已建立起一套相對(duì)成熟的理工融合人才培養(yǎng)模式[12-13]。

北京化工大學(xué)發(fā)揮理工同校、化學(xué)化工同強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建理工融合的應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)體系，就理工融合的高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)進(jìn)行了研究與實(shí)踐，取得了顯著的育人效果[7]；天津大學(xué)借助協(xié)同創(chuàng)新中心的學(xué)科優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)和科研優(yōu)勢(shì)，從“理工融合型本科生培養(yǎng)”“理工協(xié)同式研究生培養(yǎng)”和“實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)”三個(gè)模塊出發(fā)，在專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、育人環(huán)境建設(shè)和培養(yǎng)模式升級(jí)等方面進(jìn)行了改革和探索，在培養(yǎng)復(fù)合型人才方面取得了良好成效[9]。

多個(gè)高校的改革和實(shí)踐證明，理工融合人才培養(yǎng)模式能夠滿足新時(shí)代對(duì)復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求。李大威[14]等人提出理工融合不僅可拓寬學(xué)生的知識(shí)面，而且使學(xué)生基礎(chǔ)更加扎實(shí)，為理工知識(shí)與能力的融會(huì)貫通奠定基礎(chǔ)；理工融合可促進(jìn)理工知識(shí)的化學(xué)交叉與融合，形成新的知識(shí)體系與結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；理工融合將理論與工程實(shí)踐結(jié)合，以實(shí)際問(wèn)題貫穿基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，而且通過(guò)理論與工程的反復(fù)磨合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。

3 材料化學(xué)專業(yè)需要解決的核心問(wèn)題

我校材料化學(xué)專業(yè)是依托化學(xué)專業(yè)設(shè)置的，慣性思維導(dǎo)致該專業(yè)的辦學(xué)模式具有顯著的理學(xué)特征，授予理學(xué)學(xué)位。針對(duì)材料化學(xué)專業(yè)的傳統(tǒng)辦學(xué)模式以及新材料產(chǎn)業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求特征，改革與實(shí)踐需要解決兩個(gè)核心問(wèn)題：(1) 如何構(gòu)建理工復(fù)合型人才培養(yǎng)模式。理工融合并非理學(xué)與工學(xué)的簡(jiǎn)單物理疊加，而是要實(shí)現(xiàn)理學(xué)與工學(xué)知識(shí)在學(xué)生頭腦中產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)融合，形成“理中有工、工中有理、理工一體”的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式。(2) 如何形成系統(tǒng)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制。應(yīng)試教育忽略了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，要借助課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和科學(xué)訓(xùn)練，從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐和創(chuàng)新精神到創(chuàng)新能力上形成系統(tǒng)的漸進(jìn)式培養(yǎng)機(jī)制。

4 理工融合辦學(xué)的可行性分析

理學(xué)和工學(xué)兩大學(xué)科之間，既有顯著區(qū)別又有緊密關(guān)聯(lián)。從學(xué)科層次和社會(huì)功用的定位特征來(lái)看，理學(xué)屬于科學(xué)范疇，重在探索未知以認(rèn)識(shí)世界；工學(xué)屬于工程和技術(shù)范疇，重在尋求方法以改造世界。前者是后者的內(nèi)核與基礎(chǔ)，后者是前者的延伸與應(yīng)用[4]。材料化學(xué)專業(yè)既涵蓋理學(xué)的基本特征，又具備工學(xué)的基本內(nèi)涵。因此，理工融合辦學(xué)是培養(yǎng)材料化學(xué)專業(yè)復(fù)合型人才的有效途徑。

湖南科技大學(xué)由一所地方師范學(xué)院和一所部屬工科學(xué)院于2003年合并建立，材料化學(xué)專業(yè)同年開始招生。兩校合并為材料化學(xué)專業(yè)開展理工融合辦學(xué)模式提供了良好的環(huán)境與契機(jī)。(1)理工同校為材料化學(xué)專業(yè)實(shí)現(xiàn)理工融合培養(yǎng)模式提供了合理的學(xué)科結(jié)構(gòu)與濃厚的學(xué)科氛圍。我校由湘潭師范學(xué)院和湘潭工學(xué)院合并組建，前者以理學(xué)為主，后者以工學(xué)見(jiàn)強(qiáng)，兩校合并融合后，工學(xué)與理學(xué)兩大學(xué)科協(xié)同互補(bǔ)、共同發(fā)展、相得益彰。(2)理工并重為材料化學(xué)專業(yè)實(shí)現(xiàn)理工融合培養(yǎng)模式提供了顯著的學(xué)科特色與有利的政策支持。學(xué)校一直堅(jiān)持理工并重的發(fā)展思路，相關(guān)的一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授予點(diǎn)有材料科學(xué)與工程、化學(xué)和化學(xué)工程，經(jīng)過(guò)多年累積，已形成顯著的學(xué)科特色。(3)理工共享為材料化學(xué)專業(yè)實(shí)現(xiàn)理工融合培養(yǎng)模式提供了豐富的教學(xué)資源和系統(tǒng)的實(shí)踐平臺(tái)。借助學(xué)校理科教學(xué)資源強(qiáng)化基礎(chǔ)理論教育，使學(xué)生具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與科學(xué)素養(yǎng)；通過(guò)工科教學(xué)平臺(tái)強(qiáng)化工程素質(zhì)教育，使學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的精神與工程思維習(xí)慣。(4)理工兼?zhèn)錇椴牧匣瘜W(xué)專業(yè)實(shí)現(xiàn)理工融合培養(yǎng)模式提供了豐富的工程經(jīng)歷和良好的智力保障。材料化學(xué)專業(yè)現(xiàn)有專任教師25人，其中教授7人、博士23人、1年及以上企業(yè)工作經(jīng)歷9人，兼具工程背景與較高學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師為培養(yǎng)理工復(fù)合型人才提供了良好保障。

5 材料化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革

材料化學(xué)專業(yè)于2009年獲批湖南省特色專業(yè)建設(shè)，以此為契機(jī)，全面深化專業(yè)建設(shè)與改革。以培養(yǎng)具有扎實(shí)的理論知識(shí)、厚實(shí)的工程基礎(chǔ)、良好的科學(xué)素養(yǎng)、跨學(xué)科知識(shí)融合應(yīng)用能力、較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的復(fù)合型人才為目標(biāo)，始終堅(jiān)持理工融合的專業(yè)建設(shè)主線，進(jìn)行培養(yǎng)方案修訂、師資隊(duì)伍建設(shè)、課程資源建設(shè)、實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建、教學(xué)方法探索和創(chuàng)新教育改革等工作。經(jīng)過(guò)十余年的探索與實(shí)踐，構(gòu)建了“一條主線、雙重導(dǎo)向、三條紐帶、四類平臺(tái)、五重機(jī)制”的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式，如圖1所示。

圖1 材料化學(xué)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式改革架構(gòu)

5.1 樹立理工融合教育理念，構(gòu)建理工復(fù)合人才培養(yǎng)模式

確立理工融合教育理念，在科學(xué)思維與工程思維的雙重導(dǎo)向下，建立材料組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、加工以及應(yīng)用之間的專業(yè)知識(shí)體系，培養(yǎng)理工融合思想，啟迪跨學(xué)科知識(shí)融合應(yīng)用意識(shí)，如圖2所示。

圖2 科學(xué)思維與工程思維導(dǎo)向的材料專業(yè)知識(shí)體系

以“高等數(shù)學(xué)”“普通物理學(xué)”“無(wú)機(jī)化學(xué)”“有機(jī)化學(xué)”“物理化學(xué)”等理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課為載體，著力培養(yǎng)與提高學(xué)生的邏輯與實(shí)證等科學(xué)思維能力，在科學(xué)思維導(dǎo)向下，通過(guò)“高分子化學(xué)”“高分子物理”“材料物理性能”等理學(xué)專業(yè)課程構(gòu)筑材料的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能以及使用壽命之間的邏輯關(guān)系，形成系統(tǒng)的理學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，以“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“工程制圖”“電工與電子學(xué)”“材料工程基礎(chǔ)”等工學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的工程意識(shí)與工程思維習(xí)慣，在工程思維導(dǎo)向下，通過(guò)“化學(xué)工程”“高分子合成工藝學(xué)”“高分子材料加工原理與設(shè)備”等工學(xué)專業(yè)課程厘清材料的加工與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能以及使用壽命之間的工程原理。以理工融合的專業(yè)課程為載體或通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，理論聯(lián)系實(shí)際，從而實(shí)現(xiàn)理學(xué)與工學(xué)知識(shí)在學(xué)生頭腦中形成復(fù)雜的化學(xué)融合，達(dá)到培養(yǎng)理工復(fù)合型人才的目的。

5.2 強(qiáng)化理工融合教育主體，建設(shè)理工兼?zhèn)鋷熧Y隊(duì)伍

雙師型師資隊(duì)伍是培養(yǎng)復(fù)合型人才的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)的主體。堅(jiān)持“引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合、校內(nèi)與校外相結(jié)合”的方針，建設(shè)兼具豐厚工程背景與較高學(xué)術(shù)水平、理工結(jié)合的雙師型師資隊(duì)伍。經(jīng)過(guò)多年建設(shè)，材料化學(xué)專業(yè)現(xiàn)有專任教師25人，其中教育部新世紀(jì)人才1人、湖南省青年百人1人，博士23人、碩士2人，教授7人、副教授9人，有海外留學(xué)訪學(xué)經(jīng)歷的5人，有9位教師具有1年及以上現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的科研、生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)或組織管理等工作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，在相關(guān)企業(yè)外聘5位實(shí)習(xí)實(shí)踐指導(dǎo)教師，參與指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。采取工程培訓(xùn)、企業(yè)訪學(xué)、項(xiàng)目合作、參與指導(dǎo)實(shí)習(xí)等多種途徑強(qiáng)化青年博士的工程背景，已經(jīng)建立了一支學(xué)歷高、職稱結(jié)構(gòu)合理、理工兼?zhèn)涞膸熧Y隊(duì)伍，為培養(yǎng)理工復(fù)合型人才提供了良好保障。

5.3 確立理工融合知識(shí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑理工滲透課程體系

為達(dá)到知識(shí)結(jié)構(gòu)理工滲透的目標(biāo)，建設(shè)了理工滲透的理論課程體系，形成兩群三課的課程結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖3 理工滲透專業(yè)基礎(chǔ)課程群(左)及專業(yè)課程群和理工融合型專業(yè)課(右)

一是通過(guò)以“數(shù)理化”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“工程制圖”為代表的專業(yè)基礎(chǔ)課程群，啟蒙學(xué)生理工融合意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)與工程思維習(xí)慣，奠定理工融合的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)；二是設(shè)立以“高分子化學(xué)”“化工原理”“材料工廠設(shè)計(jì)概論”為代表的專業(yè)課程群，深化理工融合的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)；三是建設(shè)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“材料現(xiàn)代測(cè)試與研究方法”“高分子材料加工原理與設(shè)備”三門理工融合型專業(yè)課程，并以這三門課程為理學(xué)與工學(xué)知識(shí)連接的紐帶與橋梁，使理學(xué)和工學(xué)知識(shí)在學(xué)生頭腦中形成化學(xué)融合，從而建立高分子材料化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、加工到應(yīng)用的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，強(qiáng)化學(xué)生理工融合的思想與意識(shí)。

5.4 實(shí)施理工融合教育方法，搭建理工交叉實(shí)踐平臺(tái)

建立理工交叉的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)體系，構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工程基礎(chǔ)訓(xùn)練、材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)和材料工程訓(xùn)練四類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，如圖4所示。

圖4 理工交叉的實(shí)驗(yàn)與工程訓(xùn)練平臺(tái)

四類平臺(tái)、四位一體、四輪驅(qū)動(dòng)，全面推進(jìn)理工融合教育方法。依托“化學(xué)國(guó)家級(jí)特色專業(yè)”等平臺(tái)開展基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與普通物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作與實(shí)證思維能力；依托“電子與電氣技術(shù)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”等平臺(tái)，構(gòu)建電工電子、工程制圖和金工實(shí)習(xí)等工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力；依托“化工與材料國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維能力；依托“中鹽湖南株洲化工集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心”等企業(yè)平臺(tái)開展課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生工程能力與工程意識(shí)的培養(yǎng)。利用理工交叉的實(shí)踐平臺(tái)，可使學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)室制備工藝到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)觀摩產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程工藝。例如，在專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)中，開設(shè)了聚氯乙烯的制備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生先在實(shí)驗(yàn)室合成聚氯乙烯，掌握聚氯乙烯的合成原理、實(shí)驗(yàn)條件、操作方法與工藝流程；然后在中鹽湖南株洲化工集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)參觀和了解聚氯乙烯的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝以及工藝流程等，結(jié)合理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)聚氯乙烯制備原理和工藝的理解，使制備聚氯乙烯的理學(xué)和工學(xué)知識(shí)在學(xué)生頭腦中深度融合。

5.5 開展理工融合創(chuàng)新教育，形成理工并重培養(yǎng)機(jī)制

開展理工融合創(chuàng)新教育，建立才苑講堂、才苑創(chuàng)客培訓(xùn)、才苑師生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、才苑學(xué)子計(jì)劃與才苑科技作品征集等五重培養(yǎng)機(jī)制，形成從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新精神到創(chuàng)新能力的漸進(jìn)式培養(yǎng)機(jī)制，如圖5所示。

圖5 創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制示意圖

通過(guò)才苑講堂、才苑創(chuàng)客培訓(xùn)、才苑知識(shí)競(jìng)賽、課堂教學(xué)和綜合設(shè)計(jì)與研究等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，樹立創(chuàng)新意識(shí)；組建才苑師生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，通過(guò)創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，在教師全程指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行調(diào)研、選題、方案設(shè)計(jì)和課題申報(bào)，主持學(xué)校SRIP、才苑學(xué)子、卓越學(xué)子、湖南省和教育部大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性項(xiàng)目；依托這些項(xiàng)目進(jìn)行課題研究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、測(cè)試技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、實(shí)踐應(yīng)用以及科技論文撰寫等能力；取得科研成果后，組織參加學(xué)科競(jìng)賽，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的個(gè)性思想、拼搏精神與創(chuàng)新精神。材料與化工國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、理論有機(jī)化學(xué)與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精細(xì)聚合物可控制備及功能應(yīng)用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)與科研平臺(tái)，為五重創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制提供硬件與軟件支持。

6 理工融合辦學(xué)

6.1 專業(yè)建設(shè)成效顯著

堅(jiān)持理工融合理念，經(jīng)過(guò)十余年的改革與實(shí)踐，材料化學(xué)專業(yè)建設(shè)成效顯著。材料化學(xué)專業(yè)于2009 年獲批“湖南省普通高等學(xué)校特色專業(yè)”建設(shè)，通過(guò)對(duì)培養(yǎng)方案的修訂與完善，理工融合理念得以進(jìn)一步貫徹與落實(shí)；獲批建設(shè)“化工與材料國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”“中鹽湖南株洲化工集團(tuán)工程實(shí)踐教育中心”“湘潭電化集團(tuán)校企合作人才培養(yǎng)示范基地”“化工新能源技術(shù)湖南省產(chǎn)學(xué)研合作示范基地”等2個(gè)國(guó)家級(jí)、2個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，為理工交叉的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐培訓(xùn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；獲批建設(shè)“新能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換先進(jìn)材料”“精細(xì)聚合物可控制備及功能應(yīng)用”2個(gè)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供豐富的學(xué)科資源；進(jìn)一步完善材料化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案，豐富課程資源，修訂教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)管理制度，主編高等教育“十三五”規(guī)劃教材《普通化學(xué)》，參編高等教育 “十三五”規(guī)劃教材《工業(yè)催化》，專業(yè)基礎(chǔ)課“材料科學(xué)基礎(chǔ)”和“高分子化學(xué)”分別獲評(píng)湖南省線上和線下一流課程。

6.2 協(xié)同創(chuàng)新成績(jī)斐然

通過(guò)五重創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制，組建才苑師生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力顯著提升。科研促教學(xué)成效顯著，近5年教師主持各類項(xiàng)目40余項(xiàng)，參與教師科研項(xiàng)目的學(xué)生200余人；主持或參與各類大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的學(xué)生比例顯著提高，學(xué)生獲批各類創(chuàng)新項(xiàng)目35 項(xiàng)，其中包括國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目5項(xiàng)，參與學(xué)生160余人。獲得學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)數(shù)顯著增加，近5年材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)18 項(xiàng)，其中包括第四屆全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銅獎(jiǎng)、第十三屆和第十六屆挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生科技作品競(jìng)賽三等獎(jiǎng)、第九屆湖南省大學(xué)生課外化學(xué)化工創(chuàng)新作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)，獲獎(jiǎng)學(xué)生近70人。學(xué)生取得的科研成果數(shù)量和質(zhì)量不斷提升，近5年學(xué)生參與發(fā)表成果論文46 篇，其中SCI 收錄論文38 篇，參與申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利30余項(xiàng)，獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利24項(xiàng)。在深厚學(xué)術(shù)氛圍的影響下，材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生的考研錄取率逐年提升，從2016年的11.3%增加至2021年的35.7%，為國(guó)內(nèi)外高校輸送了大批優(yōu)秀的學(xué)生。

7 結(jié)語(yǔ)

以湘潭師范學(xué)院和湘潭工學(xué)院兩校合并、學(xué)科融合為契機(jī)，樹立理工融合、科學(xué)思維與工程思維并重的培養(yǎng)理念，通過(guò)一條主線、雙重導(dǎo)向、三條紐帶、四類平臺(tái)、五重機(jī)制，探索并構(gòu)建了地方高校材料化學(xué)專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式。(1)一條主線，即堅(jiān)持理工融合的專業(yè)建設(shè)主線。在培養(yǎng)方案修訂、師資隊(duì)伍建設(shè)、課程資源建設(shè)、實(shí)踐平臺(tái)構(gòu)建、教學(xué)方法探索和創(chuàng)新教育改革等方面，始終堅(jiān)持理工融合、理工互動(dòng)的意識(shí)與理念。(2)雙重導(dǎo)向，即堅(jiān)持科學(xué)與工程并重的思維導(dǎo)向模式。在雙重導(dǎo)向的機(jī)制下，建立材料組成與其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、加工以及應(yīng)用之間的專業(yè)知識(shí)體系，培養(yǎng)理工融合思想，啟迪跨學(xué)科知識(shí)融合應(yīng)用意識(shí)。(3)三條紐帶，即建設(shè)三門理工融合型專業(yè)課程。以“材料測(cè)試及研究方法”“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“高分子材料加工原理與設(shè)備”為理學(xué)與工學(xué)知識(shí)的紐帶與橋梁，使理學(xué)與工學(xué)知識(shí)在學(xué)生頭腦中形成深度的化學(xué)融合。(4)四類平臺(tái)，即構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、工程基礎(chǔ)訓(xùn)練、材料專業(yè)實(shí)驗(yàn)和材料工程訓(xùn)練等四類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，四位一體、四輪驅(qū)動(dòng)，全面推進(jìn)理工融合教育方法，培養(yǎng)材料化學(xué)專業(yè)理工復(fù)合型人才。(5)五重機(jī)制，即建立才苑講堂、才苑創(chuàng)客培訓(xùn)、才苑師生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、才苑學(xué)子計(jì)劃以及才苑科技作品征集五重培養(yǎng)機(jī)制，形成從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實(shí)踐、創(chuàng)新精神到創(chuàng)新能力的漸進(jìn)式培養(yǎng)機(jī)制。