新材料產業(yè)集群化發(fā)展趨勢下材料類課程教學實踐與探索

摘要：以湖北省新材料產業(yè)集群化發(fā)展為背景，以面向高分子材料和成型加工類本科生開設的材料類課程為基礎，以“高分子合成工藝設計”“快速成型技術”等課程教學實踐為依托，針對高分子材料與工程專業(yè)和材料成型及控制工程專業(yè)的本科生，開展本科生材料類學科建設，優(yōu)化教學內容、改革教學方法、探索新型考核方式，以提高學生技術能力、創(chuàng)新能力和實踐能力，提升就業(yè)競爭力。

關鍵詞：新材料產業(yè)；高分子材料與工程；教學改革湖北省在新材料產業(yè)鏈推進工作中提出，擬在“十四五”期間打造武漢、宜昌、襄陽、荊州、仙桃、荊門和黃石七大新材料產業(yè)基地，力爭建成產業(yè)鏈完整、特色鮮明的新材料產業(yè)園區(qū)。在此期間，國家對新材料產業(yè)發(fā)展給予了大力的支持，眾多企業(yè)在此背景下，積極自主創(chuàng)新，使得湖北省新材料產業(yè)呈現(xiàn)出專業(yè)化和特色化特征的集群化發(fā)展態(tài)勢［1］。所謂產業(yè)集群，指的是在某一特定區(qū)域內，相互聯(lián)系、競爭優(yōu)勢不斷強化的某類企業(yè)和相關機構在區(qū)域空間上的集合，它是支撐區(qū)域經濟發(fā)展的新模式，也是當今世界工業(yè)化進程中一個強勁的發(fā)展趨勢［2］。

現(xiàn)以“高分子合成工藝設計”“快速成型技術”等課程教學實踐為依托，針對高分子材料與工程專業(yè)和材料成型及控制工程專業(yè)，探討本科生材料類學科建設與改革。

1轉變材料專業(yè)建設理念

新材料產業(yè)集群化發(fā)展推動了新材料產業(yè)的轉型和升級，在此過程中，對人才的需求和要求都發(fā)生了變化。具有綜合實踐能力的實用型人才無疑是未來新材料產業(yè)的需求目標［3］。高校應依據(jù)市場需求和未來發(fā)展方向及時轉變專業(yè)建設理念，不斷更新專業(yè)培養(yǎng)方案，以適應產業(yè)結構的調整。

為適應湖北省新材料產業(yè)集群發(fā)展的需求，我校的高分子材料與工程專業(yè)和材料成型及控制工程專業(yè)及時調整了專業(yè)設置、專業(yè)課程內容和人才培養(yǎng)計劃，依托本校“大化工”的優(yōu)勢，構建了面向湖北省新材料產業(yè)集群發(fā)展的材料專業(yè)實用型人才培養(yǎng)與實踐的新模式。

具體措施為：構建“1+X+N”的人才培養(yǎng)體系，如圖1所示，即“1學科專業(yè)教育+X職業(yè)技能教育+N創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”。課程設置注重學生專業(yè)能力與職業(yè)能力的培養(yǎng)，積極推進學科競賽。從基礎技能到專業(yè)技能，再從專業(yè)技能到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研發(fā)技能，

分步培養(yǎng)、逐步提升，系統(tǒng)培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。在制定人才培養(yǎng)方案時，我校安排專門的導師和企業(yè)一起制定技能人才培養(yǎng)計劃，同時前往有完備的與本專業(yè)相近且開展材料專業(yè)建設較好的大學進行調研，獲取資料以供參考，從而形成更加成熟的專業(yè)建設理念，更加合理的課時分配以及更加優(yōu)化的教學內容，最后制定出更完善的專業(yè)建設方案，這對培養(yǎng)滿足社會需求、產業(yè)需求的人才具有重大意義。

2建立以產業(yè)需求為導向的課程內容

隨著產業(yè)集群化發(fā)展，產業(yè)競爭愈加劇烈，產業(yè)技術不斷升級。企業(yè)對人才的需求也逐漸從“術業(yè)有專攻”的理論型人才轉變?yōu)榫哂凶吭綄嵅倌芰Φ亩嘣瘡秃闲腿瞬?。因此，材料類課程教學應以產業(yè)需求為導向，立足所屬高校的區(qū)域性和靈活性，認真思考并探索人才培養(yǎng)的基本定位和培養(yǎng)目標。

2.1更新培養(yǎng)方案，深化材料專業(yè)課程改革

如“快速成型技術”，該課程為材料成型及控制工程專業(yè)新版人才培養(yǎng)方案中新開設的專業(yè)必修課。該課程講解的是當下最前沿的生產加工技術，適應產業(yè)技術的不斷升級，有利于培養(yǎng)“技術管用、經久耐用”的新型技術人才，為區(qū)域化經濟發(fā)展添磚加瓦。又如“高分子合成工藝設計”，該課程為高分子材料與工程專業(yè)大三下學期的專業(yè)必修課。區(qū)別于前幾版培養(yǎng)方案，新版適當削減了理論課程課時，主要以體現(xiàn)工程能力培養(yǎng)為中心，以產教融合實踐教育為主要方式，引入大量化工設計實例，運用案例分析和設計實訓提高學生分析解決工程問題的能力。不僅如此，我校還與企業(yè)合作，設有訂單班，可供學生提前進入企業(yè)進行實訓實習。針對此類學生，允許將第7學期的專業(yè)選修課與訂單班課程進行課程置換，理論課程的學習可轉為線上學習、考核，雙管齊下，與產業(yè)集群人才需求相對接，有利于提升學生就業(yè)競爭力。

2.2豐富實踐教學體系，健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系

除深化課程改革外，在修訂新版培養(yǎng)方案時，應以培養(yǎng)學生利用所學知識進行綜合工程應用能力和集成創(chuàng)新能力為目標。實踐教學體系要落到實處，要按照企業(yè)和行業(yè)的實際應用需求，開設一系列從易到難的實驗、實踐課程，開展從認識到應用，再到創(chuàng)新的逐層培養(yǎng)。以材料類專業(yè)為例，可通過相應的課程實驗，如較為基礎的“四大化學”實驗、較綜合的高分子工程試驗，以及各類仿真實訓、模擬優(yōu)化操作、各類實習等實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對學生在新材料的產品設計、新材料的研制、新材料的質量控制工程實踐能力等方面的綜合培養(yǎng)。

在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系方面，材料專業(yè)可建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，開展豐富的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，鼓勵學生積極參加。指導教師可分為學業(yè)指導老師和企業(yè)指導老師兩種。學業(yè)指導老師可指導學生完成相應的研究課題，學生可參與學業(yè)指導老師的科研立項、科研課題、完成項目報告等。此外，學業(yè)指導老師還可以指導學生參加各種科技大賽，如大學生“互聯(lián)網+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”、化工設計大賽等，鼓勵學生自己發(fā)表科技論文，為往后繼續(xù)深造打基礎。企業(yè)指導老師可根據(jù)產業(yè)發(fā)展情況，布置實驗課題，指導學生自己根據(jù)社會需要和自己的能力進行科技研發(fā)，從而加強校企合作，以產業(yè)帶動科研，以科研促進產業(yè)。

2.3依據(jù)新材料產業(yè)需求，編寫系列教學文件

教材是理論教學的基礎，是課堂必不可少的教學文件，也是教學改革的重中之重。教材的內容和質量直接影響教學效果和學生的培養(yǎng)質量。傳統(tǒng)理論教學往往采用統(tǒng)一的經典教材，而適應產業(yè)集群發(fā)展要求的人才是直接為本地行業(yè)和企業(yè)服務的。因此，有必要依據(jù)湖北省新材料產業(yè)需求，編寫適應新材料產業(yè)集群發(fā)展的系列教學文件，如課程教材、課件、教學大綱和教案等。教學內容應以新材料產業(yè)相關崗位具體工作過程為導向，以工作任務為引領，貫徹國家最新標準，以技能為核心進行構建。這有利于建立和完善產、學、研合作教育的機制，更好地服務區(qū)域經濟發(fā)展。

3構建多元化學業(yè)考核評價體系

專業(yè)建設理念的轉變和課程內容的改革必然引發(fā)與之匹配的考核模式。企業(yè)的參與和互聯(lián)網教學的引入使得教學方式變得多元化，因而學業(yè)考核評價體系也變得多元化。

如我校的“高分子合成工藝設計”課程，由于課程改革中削減了課時，部分教學內容已轉為線上自學的形式，教師可利用線上教學平臺設置學習時長、學習進度和單元小測，后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)可作為平時成績的參考。此外，可利用線上教學平臺提前布置工藝設計課題，讓學生提前進行市場調查和設計思考，再利用線下教學演示步驟和過程，這樣不僅可以大大提升課堂教學效率，還可以加深學生對工藝設計的理解。同時，針對企業(yè)訂單班的學生，考核可以參考學業(yè)導師和企業(yè)導師雙評價綜合考量。

除此以外，材料成型及控制工程專業(yè)的“快速成型技術”也充分利用了線上教學平臺。除了已經普及的“線上+線下”教學外，額外引入了“課內+課外”“討論+測試”的考核制度：一方面可利用線上教學平臺定時發(fā)布討論話題，引導學生回帖，每次回帖記一定分值，贏得點贊可額外加分，期末考試時總分按比例計入平時成績；另一方面，充分發(fā)揮“以學生為中心”的思想，布置相關課外調查任務，利用翻轉課堂展現(xiàn)調查結果，展示成績亦可計入總成績，由此形成多元化考核評估系統(tǒng)。力爭從專業(yè)能力、工程素養(yǎng)和發(fā)展能力三個方面考查畢業(yè)生的的工程知識和能力，實現(xiàn)全方位素質的提升。

4構建全過程質量保障體系

4.1建設雙師型教師隊伍

新材料產業(yè)集群化發(fā)展的趨勢，不但給畢業(yè)生提出新要求，也給廣大教師隊伍也帶來了新挑戰(zhàn)，在此背景下，應打破專兼職教師的區(qū)分界限。高校教師除了要有與時俱進的專業(yè)知識儲備外，還必須掌握與工作過程、技術和職業(yè)發(fā)展相關的知識；除了能傳授學生豐富的理論專業(yè)知識，還必須具備教會學生將這些理論知識轉化為實際運用的能力，這就要求老師們既要熟悉新材料產業(yè)的發(fā)展情況，又要熟悉相關職業(yè)領域的工作過程，洞悉產業(yè)發(fā)展前景和方向。為了適應這一教學新要求，雙師型教師在高校的師資隊伍建設中顯得尤為重要。

4.2健全監(jiān)督評價體系

隨著課程內容、教學方式和考核標準的改變，傳統(tǒng)的監(jiān)督評價標準已不再適用。為了有效落實適應產業(yè)集群而生的新培養(yǎng)方案，急需構建引導、激勵、評價、改良的全過程質量保障體系［4］。一方面，材料專業(yè)可定期開展“材料大講堂”講座，以學生為主講人，引導學生主動積極探索新材料發(fā)展，洞悉產業(yè)結構變化。此外，還可以定期舉辦評選“技術小能手”的活動，樹立學習榜樣，給予適當獎勵，以此激勵學生多動手，多實踐。另一方面，針對教學新模式，可采用調查問卷的形式，了解學生學習情況和適應情況，結合學生評教、督導評估、同行評價和教學中期檢查等結果，綜合判斷教學成效，并以此為基準，綜合給出反饋意見，為持續(xù)改進人才培養(yǎng)方案提供依據(jù)，保證材料專業(yè)畢業(yè)生的質量。

5結語

要適應新材料產業(yè)集群發(fā)展，材料專業(yè)必須轉變專業(yè)建設理念，注重培養(yǎng)實用型人才，并聯(lián)合企業(yè)更新培養(yǎng)方案，豐富實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系。建立以新材料產業(yè)需求為導向的課程內容，深化材料專業(yè)課程改革。依據(jù)新材料產業(yè)需求，選用教材、編寫教案，完善教育、監(jiān)督體系，全面提升學生就業(yè)競爭力。

參考文獻：

［1］萬勇，董金鑫，馮瑞華等.全球新材料領域基礎研究發(fā)展態(tài)勢及對我國的啟示［J］.世界科技研究與發(fā)展，2023，45（4）：509517.

［2］高虹，袁志剛.產業(yè)集群的規(guī)模與效率影響［J］.財貿經濟，2021，42（2）：119133.

［3］劉凱，黃金俠.高校實用型人才培養(yǎng)與實驗教學［J］.科學咨詢，2023（12）：3234.

［4］孫慧.新時代應用型高校全過程教學質量保障體系構建新思路［J］.綜合教育，2024（2）：115117.