新工科背景下“X+器件化”研究生畢業(yè)課題協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)
——以景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料學(xué)碩士研究生為例

馮 果 江 峰 胡 慶 苗立鋒 江偉輝

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 江西·景德鎮(zhèn) 333000）

0 引言

2017年初，教育部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，旨在為實(shí)現(xiàn)我國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為工科的重點(diǎn)學(xué)科之一，材料學(xué)對(duì)“新工科”要求的實(shí)踐意義重大。研究生作為新工科人才輸送的重要力量，“新工科”背景下的人才培養(yǎng)給材料專業(yè)研究生的培養(yǎng)提出了新的要求與挑戰(zhàn)，大量教育工作者開(kāi)展了一些卓有成效的研究；國(guó)外的高校甚至為應(yīng)對(duì)全球“新工科”發(fā)展需求，制定了對(duì)應(yīng)的政策。對(duì)工科研究生畢業(yè)課題的選題和課題器件化設(shè)計(jì)未見(jiàn)相關(guān)針對(duì)性研究。為此，本文以材料學(xué)科為案例，提出對(duì)“新工科”背景下研究生畢業(yè)課題的“X+器件化”協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1 “X+器件化”研究生畢業(yè)課題協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)

基于新工科背景，以“X+器件化”研究生畢業(yè)課題為載體，以器件開(kāi)發(fā)和制備為手段，以能力和專業(yè)技能培養(yǎng)為核心目標(biāo)，構(gòu)建工科材料學(xué)專業(yè)研究生畢業(yè)課題培養(yǎng)新機(jī)制，培養(yǎng)目標(biāo)示意圖標(biāo)如圖1所示。根據(jù)對(duì)“X+器件化”研究生協(xié)同培養(yǎng)課題和培養(yǎng)目標(biāo)的分析，將課題的內(nèi)容分為4級(jí)模塊體系，體現(xiàn)“因需設(shè)題，模塊組合，按需取材，系統(tǒng)安排”的課題設(shè)計(jì)和實(shí)踐思想。課題以X材料制備研究和器件化研究2大體系，支撐整個(gè)課題培養(yǎng)體系。其4級(jí)模塊的主要內(nèi)容見(jiàn)圖2。X(原材料制備工藝研究)主要在查閱、綜述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)優(yōu)選材料制備方法，在確定制備方法后進(jìn)行制備工藝的優(yōu)化，并通過(guò)系列測(cè)試解析材料的制備機(jī)理。器件開(kāi)發(fā)、制備和測(cè)試部分結(jié)合市場(chǎng)和企業(yè)需求。高校也需要企業(yè)提供的生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)境、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的技術(shù)，了解企業(yè)和器件制品市場(chǎng)對(duì)材料和技術(shù)的最新要求，從而達(dá)到共同作用和相輔相成的效果。

圖1：工科材料學(xué)專業(yè)研究生畢業(yè)課題培養(yǎng)機(jī)制框架圖

根據(jù)對(duì)“X+器件化”研究生協(xié)同培養(yǎng)課題和培養(yǎng)目標(biāo)的分析，將課題的內(nèi)容分為4級(jí)模塊體系，體現(xiàn)“因需設(shè)題，模塊組合，按需取材，系統(tǒng)安排”的課題設(shè)計(jì)和實(shí)踐思想。課題以X材料制備研究和器件化研究2大體系，支撐整個(gè)課題培養(yǎng)體系。其4級(jí)模塊的主要內(nèi)容見(jiàn)圖2。

圖2：“X+器件化”研究生協(xié)同培養(yǎng)課題模塊圖

X(原材料制備工藝研究)主要在查閱、綜述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)優(yōu)選材料制備方法，在確定制備方法后進(jìn)行制備工藝的優(yōu)化，并通過(guò)系列測(cè)試解析材料的制備機(jī)理。器件開(kāi)發(fā)、制備和測(cè)試部分結(jié)合市場(chǎng)和企業(yè)需求。使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到行業(yè)的需求、企業(yè)最新的實(shí)踐技術(shù)難題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的理論創(chuàng)新的同時(shí)，也培養(yǎng)其實(shí)踐創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。企業(yè)需要高校的知識(shí)、人才、創(chuàng)新技術(shù)，同時(shí)其對(duì)人才的實(shí)踐能力要求更高。高校也需要企業(yè)提供的生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)境、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的技術(shù)，了解企業(yè)和器件制品市場(chǎng)對(duì)材料和技術(shù)的最新要求，從而達(dá)到共同作用和相輔相成的效果。總之，要適應(yīng)新工科背景下行業(yè)對(duì)人才的需求，通過(guò)器件的研發(fā)將高校的新材料、新工藝資源與企業(yè)的實(shí)踐需求及器件產(chǎn)品市場(chǎng)有效結(jié)合在一起，這是培養(yǎng)適合新工科和中國(guó)制造2025背景下實(shí)用工科研究生的有效的手段。無(wú)論是對(duì)研究生個(gè)人的成長(zhǎng)，還是對(duì)社會(huì)長(zhǎng)期的發(fā)展都是一大助力。這一培養(yǎng)模塊機(jī)制的實(shí)施還可使學(xué)生了解除本專業(yè)知識(shí)外的眾多相關(guān)專業(yè)知識(shí)及產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用常識(shí)，有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面和眼界，提高學(xué)生的多學(xué)科交叉綜合能力。科研的創(chuàng)新成果離不開(kāi)厚實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的知識(shí)，閱讀文獻(xiàn)也是培養(yǎng)多學(xué)科交叉能力的重要一步，學(xué)會(huì)在浩瀚的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中獲取新知識(shí)，然后結(jié)合自己已有知識(shí)進(jìn)行思考總結(jié)，將所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。這就要求學(xué)生在專業(yè)知識(shí)上不僅應(yīng)有廣度還應(yīng)有深度的學(xué)習(xí)，能及時(shí)了解并掌握學(xué)科發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，對(duì)于其他專業(yè)的知識(shí)可以由淺入深，逐漸地將專業(yè)知識(shí)和技能沉淀。

課題設(shè)計(jì)和實(shí)施為了實(shí)現(xiàn)以能力和技能為本的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才的培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)工程師、開(kāi)發(fā)員、試驗(yàn)員、質(zhì)檢員等職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)所需要的技能、知識(shí)和能力要求選取研究生課題，理論知識(shí)以“適度、夠用”為限，突出工科材料為器件服務(wù)，培養(yǎng)器件開(kāi)發(fā)、制備、檢測(cè)及對(duì)應(yīng)理論研究方法及技能測(cè)試和訓(xùn)練等。隨著新工科和中國(guó)制造2025等相關(guān)概念和政策的提出，工科的發(fā)展和新材料、新技術(shù)、新工藝的不斷推廣應(yīng)用，發(fā)展對(duì)器件開(kāi)發(fā)和改進(jìn)的要求越來(lái)越迫切，相關(guān)器件的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和檢測(cè)技術(shù)也在不斷更新變化。研究生畢業(yè)課題的內(nèi)容也逐步變化，舊的材料有些淘汰，新的材料在補(bǔ)充，如何用這些新材料來(lái)開(kāi)發(fā)、制備器件成為一個(gè)十分急迫的問(wèn)題。因此，在研究生畢業(yè)課題的設(shè)置和實(shí)施過(guò)程中就必須引入器件開(kāi)發(fā)制備相關(guān)的要求，使研究生畢業(yè)課題與時(shí)俱進(jìn)。為了突出體現(xiàn)“提高學(xué)生的崗位工作能力”，以工程師、開(kāi)發(fā)員、試驗(yàn)員、質(zhì)檢員等職業(yè)崗位能力要求為目標(biāo)，圖3給出了材料類工科研究生畢業(yè)課題的設(shè)置和實(shí)施文本設(shè)計(jì)。根據(jù)工科材料類研究生畢業(yè)課題的專業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)目標(biāo)、創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)和能力技能培養(yǎng)目標(biāo)，以未來(lái)職業(yè)需求為向?qū)?，設(shè)置課題及實(shí)施情境，設(shè)置課題任務(wù)，逐步在實(shí)驗(yàn)室搭建器件制備和檢測(cè)平臺(tái)，采用“試驗(yàn)、測(cè)試、檢測(cè)、分析”與器件化課題深度結(jié)合，融理論研究、材料制備與器件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一體化的課題設(shè)置和實(shí)施模式，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)施課題的興趣，促進(jìn)學(xué)生積極思考與實(shí)踐；采取市場(chǎng)需求、項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、崗位職責(zé)等課題實(shí)施驅(qū)動(dòng)模式，強(qiáng)化研究生的綜合能力培養(yǎng)。在課題的實(shí)施過(guò)程中，將傳統(tǒng)的“學(xué)生”和“導(dǎo)師”的角色轉(zhuǎn)換為“企業(yè)員工”與“部門管理者”，將研究生按相關(guān)崗位要求進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)，讓研究生有企業(yè)工作的真實(shí)情景感受，鍛煉研究生的獨(dú)立工作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

圖3：材料類工科研究生畢業(yè)課題中器件化職業(yè)需求與課題設(shè)計(jì)思路

在研究生課題實(shí)施期間，根據(jù)課題進(jìn)度和相關(guān)競(jìng)賽的時(shí)間安排，適時(shí)讓研究生參加建模大賽，組織器件制備技能大賽，通過(guò)建模設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)器件，結(jié)合原材料的性能，對(duì)器件的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行線上虛擬設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過(guò)組織研究生器件制備技能大賽提高研究生的器件開(kāi)發(fā)意識(shí)和器件制備能力，達(dá)到培養(yǎng)研究生全面的專業(yè)、個(gè)人、職業(yè)、團(tuán)隊(duì)、交流及社會(huì)意識(shí)與能力。通過(guò)項(xiàng)目指標(biāo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、器件化為依托，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力及分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)過(guò)程中引入客戶及企業(yè)需求案例。如：在開(kāi)發(fā)高顯色指數(shù)暖白光LED器件為案例，先介紹一個(gè)實(shí)際器件需求的案例，并列出LED的具體指標(biāo)，先把課題要求告訴研究生，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，讓學(xué)生帶著問(wèn)題和目標(biāo)開(kāi)展研究，并分階段對(duì)標(biāo)研究目標(biāo)，分析與目標(biāo)的差距及原因。總結(jié)階段任務(wù)完成得好的經(jīng)驗(yàn)，任務(wù)沒(méi)完成的教訓(xùn)和問(wèn)題等，實(shí)時(shí)調(diào)整階段目標(biāo)。

2 結(jié)論

以景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)材料學(xué)碩士研究生為例，開(kāi)展新工科背景下“X+器件化”研究生畢業(yè)課題協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)，將“X+器件化”綜合研究課題的培養(yǎng)思路貫穿研究生的整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程，探索工科研究生的理論創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力相結(jié)合的綜合素質(zhì)與能力培養(yǎng)方案，其本質(zhì)是將教育、科研、生產(chǎn)三者結(jié)合于研究生培養(yǎng)過(guò)程，有助于使研究生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，有助于鞏固專業(yè)課程的同時(shí)，還可以引導(dǎo)和加強(qiáng)研究生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，使工科研究生教育進(jìn)一步獲得發(fā)展和提高。其實(shí)施有助于提高研究生解決“新工科”背景下具體實(shí)際問(wèn)題的能力。