材料科學(xué)與工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案的探索與重構(gòu)

茍 倩 葉金文 劉 穎

四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 四川成都 610064

四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院成立于2001年，原設(shè)有材料物理、材料化學(xué)、金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程、新能源材料與器件五個(gè)材料類本科專業(yè)。針對傳統(tǒng)材料類專業(yè)細(xì)分化、課程內(nèi)容陳舊老化，不適應(yīng)“新工科”建設(shè)及國家戰(zhàn)略的需求，學(xué)院將材料物理、材料化學(xué)、金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程四個(gè)專業(yè)有機(jī)融合、整合為材料科學(xué)與工程專業(yè)，并根據(jù)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置管理規(guī)定》《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》和《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，按照四川大學(xué)本科人才培養(yǎng)方案制訂與修訂工作的指導(dǎo)思想、基本原則和具體規(guī)定，結(jié)合學(xué)科特色、專業(yè)優(yōu)勢、社會需求等，以材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為宗旨，重構(gòu)了材料科學(xué)與工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案[1]。

圖1 培養(yǎng)方案制訂流程圖

一、人才培養(yǎng)方案改革的重要性

近年來，在現(xiàn)代科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的背景下，新技術(shù)不斷突破，新材料和新物質(zhì)不斷涌現(xiàn)，材料學(xué)科發(fā)展迅速，也對材料類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求。各種重大問題和挑戰(zhàn)跨越了學(xué)科界限，原來孤立、分散的科學(xué)知識無法解決實(shí)際的復(fù)雜問題。傳統(tǒng)材料類專業(yè)過度細(xì)分、課程內(nèi)容過于陳舊，不適應(yīng)新工科、新經(jīng)濟(jì)的時(shí)代需求。特別是面向“資源高效利用”“可持續(xù)發(fā)展”等國家重大發(fā)展戰(zhàn)略和前沿科學(xué)研究問題，以及產(chǎn)業(yè)布局與區(qū)域發(fā)展對材料類高素質(zhì)人才的重大需求，亟須以新理念、新機(jī)制、新模式為指導(dǎo)，通過專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、培養(yǎng)方案優(yōu)化、教育教學(xué)改革等手段，探索出面向未來的材料類人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出能擔(dān)當(dāng)、有強(qiáng)烈創(chuàng)新能力、國際競爭力和解決復(fù)雜工程問題能力的材料科學(xué)與工程類復(fù)合人才。

二、培養(yǎng)目標(biāo)及要求

材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)面向材料科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展，適應(yīng)我國先進(jìn)金屬材料、無機(jī)非金屬材料及光電信息功能材料行業(yè)及相關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才需求，以厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、寬視野為目標(biāo)，具備金屬、無機(jī)和光電信息功能材料等領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論、廣博的專業(yè)知識及實(shí)踐能力，具有國際視野、人文底蘊(yùn)、創(chuàng)新精神、科學(xué)研究能力、工程能力和創(chuàng)業(yè)能力，成為從事先進(jìn)金屬、無機(jī)和光電信息功能新材料等研究、設(shè)計(jì)、制備、表征、應(yīng)用及開發(fā)的高級專門人才。本科生畢業(yè)后5年左右，具備工程師或相應(yīng)職稱的專業(yè)技術(shù)能力和條件，具有高尚的職業(yè)操守、社會責(zé)任感，能夠通過繼續(xù)教育或其他終身學(xué)習(xí)方式增加知識和提升能力，為材料科學(xué)與工程學(xué)科及相關(guān)學(xué)科服務(wù)。

三、人才培養(yǎng)方案改革的舉措

(一)整合四大專業(yè)，開設(shè)新專業(yè)

錨定國家重大需求和經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場的目標(biāo)，抓住新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機(jī)，順應(yīng)材料學(xué)科的發(fā)展，我們破除原材料類專業(yè)過于細(xì)分、知識面過于陳舊的現(xiàn)狀，將原4個(gè)材料類專業(yè)優(yōu)化整合，新建了優(yōu)勢突出、特色鮮明的材料科學(xué)與工程專業(yè)，由小專業(yè)、單方向、窄口徑轉(zhuǎn)變?yōu)榇髮I(yè)、多方向、寬口徑，新專業(yè)按照“大類招生、大類培養(yǎng)、小班化教學(xué)”原則，集中優(yōu)勢資源建設(shè)教學(xué)設(shè)備和師資隊(duì)伍，大大提高了資源的利用率，增強(qiáng)了人才培養(yǎng)的系統(tǒng)化、綜合化，滿足了高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，大大提高了辦學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。

圖2 材料物理、材料化學(xué)、金屬材料工程、無機(jī)非金屬材料工程整合為材料科學(xué)與工程

(二)重構(gòu)培養(yǎng)方案，重塑課程體系

為滿足新工科、新經(jīng)濟(jì)時(shí)代對材料科學(xué)與工程類高素質(zhì)人才的需求，材料科學(xué)與工程學(xué)院以“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、寬視野”理念為引領(lǐng)，強(qiáng)化共性基礎(chǔ)與創(chuàng)新實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，踐行“科學(xué)與工程結(jié)合”“課堂教學(xué)與工程實(shí)踐結(jié)合”“基礎(chǔ)理論與創(chuàng)新前沿結(jié)合”的“三結(jié)合”新舉措，重塑了材料科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，構(gòu)建“通識教育+專業(yè)教育+跨學(xué)科專業(yè)教育+實(shí)踐教育”的多層次培養(yǎng)體系。

1.立德樹人，深化通識教育

立德樹人是黨和國家對高校人才培養(yǎng)的基本要求，是為中國特色社會主義培養(yǎng)合格建設(shè)者和接班人的有力保障。通識教育是高等教育的重要組成部分，旨在引導(dǎo)學(xué)生建立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生成為具有愛國情懷、社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的社會主義建設(shè)者和接班人。材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案中設(shè)置了形式多樣、內(nèi)容豐富的通識教育課程，主要包括公共基礎(chǔ)課和通識模塊課程。公共基礎(chǔ)課涵蓋了思想政治理論、心理健康教育、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、軍事理論、軍訓(xùn)、外語、體育等相關(guān)課程，并為新生特別開設(shè)了新生研討課，幫助其適應(yīng)環(huán)境、了解專業(yè)，激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造力；通識模塊課程包括人文藝術(shù)與中華文化傳承、社會科學(xué)與公共責(zé)任、科學(xué)探索與生命教育、工程技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展、國際事務(wù)與全球視野等，旨在傳遞科學(xué)與人文精神，健全學(xué)生人格、拓展學(xué)生視野，幫助學(xué)生更好地了解世界、認(rèn)識社會。

2.夯實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建“8+5”的核心課程體系

材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案加強(qiáng)了材料科學(xué)與“互聯(lián)網(wǎng)+”“信息+”“醫(yī)學(xué)+”等“新工科”課程的融合，以數(shù)、理、化、電子電工、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)課為基石，重點(diǎn)打造“8+5”核心專業(yè)基礎(chǔ)課程群，即材料科學(xué)基礎(chǔ)、固體物理、材料分析技術(shù)等8門專業(yè)核心必修課和復(fù)合材料、半導(dǎo)體物理與材料、無機(jī)材料物理化學(xué)等5門專業(yè)核心選修課，涉及材料的制備、加工、結(jié)構(gòu)表征、性能測試、功能應(yīng)用等材料領(lǐng)域的知識、素養(yǎng)及技能，系統(tǒng)全面地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

“8+5”核心專業(yè)基礎(chǔ)課程群表

3.加強(qiáng)實(shí)踐，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

為滿足經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場和國家重大需求對具備解決復(fù)雜工程問題能力、強(qiáng)烈創(chuàng)新能力等材料復(fù)合人才的需求，材料科學(xué)與工程專業(yè)在現(xiàn)有培養(yǎng)方案中強(qiáng)化實(shí)習(xí)實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容，開設(shè)了認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練、課程設(shè)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等實(shí)踐課程，加強(qiáng)理論與實(shí)踐、創(chuàng)意與探索、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)緊密銜接，構(gòu)筑校內(nèi)三位一體專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺，并與名企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合搭建校外實(shí)習(xí)實(shí)踐平臺，建立“知識與能力共舉，基礎(chǔ)與實(shí)踐并重，創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)并進(jìn)”的校內(nèi)外有機(jī)融合的“強(qiáng)實(shí)踐”育人新機(jī)制，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，增進(jìn)學(xué)生對社會現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展的認(rèn)知和了解，提升學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識、基本技能和思維方法解決復(fù)雜工程問題的水平和能力。

(三)頂層設(shè)計(jì)，建立課程群組

為搭建與課程運(yùn)行相適應(yīng)的教學(xué)管理架構(gòu)，材料科學(xué)與工程專業(yè)打破各教學(xué)教研中心獨(dú)立教學(xué)的運(yùn)行模式，根據(jù)培養(yǎng)方案中課程特性和內(nèi)容，聯(lián)合相關(guān)課程組建“老中青”搭配的課程群組，加強(qiáng)基層教學(xué)研討，強(qiáng)化教師團(tuán)隊(duì)協(xié)作，整體布局交叉課程教學(xué)大綱，加強(qiáng)課程間知識點(diǎn)銜接，刪減繁冗重復(fù)的課程內(nèi)容，讓學(xué)生系統(tǒng)全面地學(xué)習(xí)材料科學(xué)、材料工程、材料性能測試與表征等知識，保證學(xué)生對知識的理解消化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新激情，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

結(jié)語

四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院以社會主義核心價(jià)值觀統(tǒng)領(lǐng)人才培養(yǎng)全過程、全課程，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程、全課程，通過整合材料科學(xué)與工程專業(yè)，重構(gòu)了專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以適應(yīng)材料學(xué)科發(fā)展、滿足經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場和國家重大需求對具備解決復(fù)雜工程問題能力、強(qiáng)烈創(chuàng)新能力、寬廣視野等材料復(fù)合人才的需求。我院將通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)優(yōu)化培養(yǎng)模式，為社會培養(yǎng)更多理論基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新精神強(qiáng)烈并能擔(dān)當(dāng)解決復(fù)雜工程問題的材料專業(yè)一流本科人才。