地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構建與實施

＊劉凡 袁野 鄢國平

（武漢工程大學 材料科學與工程學院 湖北 430205）

21世紀的綜合國力競爭首先是創(chuàng)新型人才的競爭，世界各國均將深度開發(fā)人力資源、實現創(chuàng)新驅動發(fā)展作為國家戰(zhàn)略。新材料和生物醫(yī)藥技術是我國、湖北省“十三五”規(guī)劃兩個重點發(fā)展領域，武漢城市圈“兩型社會”的建設與中部崛起戰(zhàn)略實施，使湖北省經濟建設進入了前所未有的高速發(fā)展期，同時為功能材料的發(fā)展提供了堅實的基礎，對材料類創(chuàng)新型人才的需求也必將急劇增加。

目前地方理工類高校均設有材料類專業(yè)，并依托各自的學科特色，在教學工作與本科生培養(yǎng)上已取得較好的成果。然而，目前我國地方高校教育與人才培養(yǎng)存在還不完全適應經濟社會發(fā)展需要、專業(yè)結構不盡合理、辦學特色不夠鮮明、教師隊伍培養(yǎng)與培訓較薄弱、大學生實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力較弱等問題，因此必須進行地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的改革，提高教育現代化水平，提升大學生創(chuàng)新能力與科學研究能力[1-2]。

1.地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構建

針對目前地方高校教育存在的缺陷與不足，以材料化學專業(yè)為例，進行地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構建與實施，全面貫徹黨的教育方針，大力實施“湖北省拔尖創(chuàng)新人才培育計劃”“戰(zhàn)略性新興（支柱）產業(yè)人才培養(yǎng)計劃”和“荊楚卓越教師協同育人計劃”，堅持以人為本，建立一套完整的、科學的、適合專業(yè)發(fā)展方向的創(chuàng)新教學體系，建設一批具有創(chuàng)新特色的系列課程，實施素質教育與本科教學改革工程，提高教育現代化水平，培養(yǎng)與提升大學生創(chuàng)新能力與科學研究能力，培養(yǎng)出高水平、高質量、適合市場需要、掌握本專業(yè)所需的基本技能、能從事新產品研發(fā)及材料工業(yè)生產、質量控制與技術管理的材料領域創(chuàng)新型人才，大力提升材料類專業(yè)建設水平與創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平，培養(yǎng)德智美全面發(fā)展的創(chuàng)新型社會主義建設者與接班人，辦好人民滿意的教育。

地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的主要內容為：

（1）材料專業(yè)創(chuàng)新實踐課程群建設。按照現代教育教學理念編寫出系列課程教材、課程指導書和教學課件，為學生構建創(chuàng)新知識體系和能力結構提供必要的背景知識和方向性、全面性的指導。建立“選題-設計-實驗-結題”為科研環(huán)節(jié)的創(chuàng)新培養(yǎng)模式，精心構建創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)，在實踐體系中進行學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。加強師資隊伍建設，全面提高創(chuàng)新教學與科研的整體水平和競爭實力[3]。

（2）創(chuàng)新實踐教學體系與教學方法探索，實行全方位開放實驗室、實習基地和畢業(yè)論文新模式等創(chuàng)新教學方法，建立一套高效的、科學的評價機制[4]。

2.地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的實施方法

實施全面素質教育，創(chuàng)造創(chuàng)新教育與學習條件，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，大力提升大學生科研創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出大批具有知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新能力的新時代社會主義建設者與接班人。采用的主要實施方法為：

（1）改革教學計劃，加強專業(yè)創(chuàng)新課程群的建設[5-8]。體現知識-能力-創(chuàng)造的培養(yǎng)規(guī)律，以鞏固基本知識和訓練基本技能為基礎，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導向，實現材料、化學、化工知識和技能綜合訓練，達到啟迪學生科學思維和創(chuàng)新意識的目的。編寫新的創(chuàng)新教學計劃、新的創(chuàng)新實驗指導書、創(chuàng)新實驗項目卡片、各創(chuàng)新課程的教學大綱和教案、實習指導書、部分課程的多媒體課件等。

建立“選題-設計-實驗-結題”為科研環(huán)節(jié)的創(chuàng)新培養(yǎng)模式，在大學期間設立學年論文（發(fā)現問題：查找文獻資料、科研選題）、設計性試驗（分析問題：科研課題方案設計）、創(chuàng)新性實驗（解決問題：科研課題方案實施與完成）、學術論文（反饋問題：整理總結實驗結果、分析數據、撰寫學術論文）等四個層次的科研課程，建立一套適合本校材料類專業(yè)的創(chuàng)新課堂教學體系，使學生受到科研工作的全鏈條鍛煉與培養(yǎng)。自創(chuàng)《材料學報》大學生內部學術期刊，將大學生撰寫的學術論文在該期刊預發(fā)表，并推薦優(yōu)秀論文在學術期刊上正式發(fā)表或申請國家專利。從而培養(yǎng)學生實驗設計能力、研究能力、綜合分析和解決問題以及創(chuàng)新能力。

探索畢業(yè)論文環(huán)節(jié)創(chuàng)新模式。將畢業(yè)論文環(huán)節(jié)納入“選題-設計-實驗-結題”科研環(huán)節(jié)中，結合指導教師的科研項目，列出研究課題，學生根據興趣在廣泛搜集和整理文獻資料、撰寫出文獻綜述和開題報告的前提下，學生與教師進行雙向選擇，利用教師或專業(yè)開放實驗室提供的研究環(huán)境，在教師指導下從事創(chuàng)新性科研工作，為學生畢業(yè)后的工作與繼續(xù)深造打下基礎。

轉變教學方式，選擇適合大學生的創(chuàng)新性教材。設立材料化學專業(yè)課程雙語教學模式，實行啟發(fā)式和討論式教學，將最新的科研文獻資料設置成教材的一部分，由學生查找英文科研文獻，閱讀分析，完成紙質版報告與Powerpoint報告，在課堂上做口頭報告宣講，學生質疑問答，老師點評講解，建立教師主導、學生為主體的教學方式。

（2）構建創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)，在實踐體系中進行學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[9]。開設特色鮮明的綜合與設計性實驗。材料類專業(yè)綜合實驗將材料的設計與合成制備、結構表征、性能測試、加工成型與應用、技術改進等各方面的知識結合起來，開設綜合型實驗。根據教師的科研項目、實際生活、社會需求、學生設想等各方面來源的科研課題，在教師指導下進行項目選題，設立創(chuàng)新設計性實驗。學生可根據所學專業(yè)特點以及興趣愛好自主選修。不僅可以進一步讓學生更好掌握基礎知識與實驗方法，而且可以改變基礎驗證實驗的枯燥乏味、生搬硬套的教學，進一步提高學習興趣、實驗創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

組織學生參加大學生校長基金、大學生學術科技活動基金、校友創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金、“材料設計大賽”研究創(chuàng)新實驗項目、省級與國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽、大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽等科學研究工作，鼓勵學生自覺參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，強化學生實踐能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，充分調動學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，增強學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。

（3）建立多層次分類培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式。進行“大類專業(yè)招生與分類培養(yǎng)”的改革，建立2+2材料化學中外交流班及中外聯合培養(yǎng)項目、材料化學輔修英語專業(yè)、“荊楚卓越教師協同育人計劃”材料化學專業(yè)、材料化學（普通）專業(yè)等多層次分類培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式，并設立了大學生100%全面成才計劃[10]。

①2+2中外交流班及中外聯合培養(yǎng)項目：學生從大類專業(yè)招生的生源中進行選拔，進入2+2中外交流班及中外聯合培養(yǎng)項目學習。在國內學習2年，然后在澳大利亞大學學習2年，滿足學分要求后，獲得兩所大學的本科大學文憑與畢業(yè)證。主要是培養(yǎng)高端科技創(chuàng)新人才，其畢業(yè)生中80%學生出國深造，20%學生讀研。已有四屆學生成功赴澳留學，并榮獲國際優(yōu)秀學生獎學金，現已有一屆學生順利畢業(yè)。

②材料化學輔修英語專業(yè)：學生實行高考直接招生，進入材料化學輔修英語專業(yè)學習。滿足學分要求后，獲得英語與材料專業(yè)本科大學文憑與畢業(yè)證。主要是培養(yǎng)高端科技創(chuàng)新人才，高素質管理經營復合人才，其畢業(yè)生中50%學生出國深造，35%學生讀研，15%學生在著名企業(yè)高端就業(yè)。

③“荊楚卓越教師協同育人計劃”材料化學專業(yè)：與國內外高校、科研院所、廠礦企業(yè)聯合建立“訂單式”人才培養(yǎng)模式，學生實行大類專業(yè)招生與分類培養(yǎng)，進入“荊楚卓越教師協同育人計劃”材料化學專業(yè)學習，主要培養(yǎng)卓越工程師應用型人才。滿足學分要求后，獲得材料專業(yè)本科大學文憑與畢業(yè)證，其畢業(yè)生中5%學生出國深造，35%學生讀研，15%學生在著名企業(yè)高端就業(yè)，45%學生普通就業(yè)。

④材料化學專業(yè)：學生實行大類專業(yè)招生與分類培養(yǎng)，進入材料化學專業(yè)學習。滿足學分要求后，獲得材料專業(yè)本科大學文憑與畢業(yè)證。主要是培養(yǎng)高端科技創(chuàng)新人才，高素質管理經營復合人才與工程師。

（4）建立材料專業(yè)“三實一創(chuàng)”的教學體系，培養(yǎng)適合市場需要的應用型人才。遵循高等教育規(guī)律，全面實施素質教育，通過對學生在校期間主要進行以“實訓、實驗、實習和創(chuàng)新”（“三實一創(chuàng)”）為核心的人才培養(yǎng)模式改革與實踐，構建材料專業(yè)“三實一創(chuàng)”的教學體系，建立一套完整、科學、適合本專業(yè)方向的教學體系，培養(yǎng)適合市場需要的各類高素質創(chuàng)新型、復合型和工程型應用人才。

按照因材施教、分層次培養(yǎng)的原則，對實踐性教學環(huán)節(jié)進行整合，對課程體系、教學內容、教學方法、管理體制等諸方面進行改革、建設與實踐，切實提高實踐課程的教學水平和教學質量，加大人才培養(yǎng)方案中實踐環(huán)節(jié)的比重，突出實踐鍛煉、能力培養(yǎng)，以達到培養(yǎng)“具有扎實的材料、化學與化工理論功底，熟練的實驗操作技能，嚴謹的工程實踐能力，強烈的創(chuàng)新意識”的“厚基礎、重實踐、求創(chuàng)新”、德才兼?zhèn)涞母咚刭|應用型人才和拔尖創(chuàng)新人才的目標。

（5）建立一套高效的、科學的評價機制。改革現行的考試制度，采取靈活多樣的考試方法，建立有利于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的激勵機制，做到知識、能力和素質的綜合考評，提高創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

（6）加強師資隊伍建設，提高創(chuàng)新教學與科研的整體水平和競爭實力。建設富有活力、高素質、創(chuàng)新能力強、工程應用能力強的高水平教師隊伍。鼓勵教師參加教學改革與創(chuàng)新，并將成果運用到教學活動中。改變過去以“授業(yè)”為主的教學方式，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的意識，積極創(chuàng)造條件，讓學生積極參與教學過程，營造民主、寬松的創(chuàng)新氛圍，激發(fā)學生進行獨立思考，培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新思維，引導學生從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，有效提高教學質量。

提升教師教育教學理念，更新教育觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教師要從知識的傳授者變?yōu)閷W生學習的指導者和科技創(chuàng)新活動的導演，學生由被動的接受者轉為學習的主體。要求教師對本學科的前沿理論和交叉學科的最新理論深入了解，并善于將教育科研成果運用到教學當中。

將教師的科研成果轉化為實驗內容。將有基礎和實驗條件的科研成果轉化為綜合與設計性實驗內容。構建一套開放實驗預約系統，實現實驗室全方位開放，讓大學生利用課余時間進行課題研究，為學生提供自主式、合作式和研究式的學習條件與平臺。

3.地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式改革的成果

地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構建與實施，提高了學生學習的興趣、實驗創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，充分調動學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性，獲得了較好的教學效果，達到預期目標。自實施以來，學生主持基金項目40余項，發(fā)表學術論文40余篇，申請專利20余項，獲得各級競賽獎勵80余項。并進一步采用以點及面，從局部到全面的實行方法，尋找好的思路與方法，獲取經驗教訓，進行改進，然后再擴大到其他理工科專業(yè)進行借鑒與實施，最后推廣至全校以及地方兄弟高校各專業(yè)的人才培養(yǎng)模式的改革。全面提高人才培養(yǎng)質量，為國家培養(yǎng)出各類高水平、高質量、適合市場需要的創(chuàng)新型人才。

4.結論

通過地方高校材料類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的構建與實施，全面貫徹黨的教育方針，結合地方理工院校的特點，以學生為中心，在實踐體系中進行學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。加強師資隊伍建設，全面提高創(chuàng)新教學與科研的整體水平和競爭實力，全面提高學生的綜合素質，為地方經濟建設服務。