大石墨背景下無機非金屬材料工程專業人才培養模式改革與實踐

王振廷等

摘 要：高等教育要服務于區域經濟的發展，石墨是國家重要戰略資源，黑龍江省是石墨儲量和產量大省，其儲量約占全國60%以上。但石墨深加工產品和技術人才短缺成為制約企業發展的瓶頸問題。為了地方經濟的發展，針對黑龍江科技大學無機非金屬材料專業與地方經濟發展不協調的問題，提出了對無機非金屬材料專業人才培養模式進行改革，結合石墨產業的發展，修訂了人才培養方案，對理論教學和實踐教學體系進行了修改和完善，為黑龍江省石墨深加工產業提高技術支持和人才保證。

關鍵詞：無機非金屬材料專業 石墨深加工 培養模式 教學改革

中圖分類號：F240

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2015）04-209-02

一、引言

石墨具有耐高溫、導電、導熱、抗腐蝕、自潤滑等特性。石墨是高新技術產業不可缺少的原材料之一，在冶金、化工、機械、電子、航空、航天等諸多領域得到廣泛應用，是國家重要的戰略資源。我國石墨礦石儲量約占世界的70%以上。黑龍江省石墨礦石儲量約占全國石墨礦石總儲量的60%以上。為了貫徹落實全國教育工作會議精神和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年），高等教育要服務于經濟結構戰略性調整、現代產業體系建設和社會建設，服務于區域經濟發展，重點培養應用型、復合型、技能型人才。黑龍江省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要提出，要大力發展石墨深加工產業，以雞西和鶴崗為基地，加快發展石墨深加工產業，延長產業鏈，建成我國石墨生產加工重要產業基地。在石墨提純、球形石墨、可膨脹石墨、石墨乳、石墨負極材料、天然（人造）石墨電極、高碳高純石墨、石墨紙及高檔石墨制品等方面加大研發力度。我國是石墨產量和儲量大國，然而，從生產技術和裝備水平來看，較工業發達國家起步較晚。高能耗、高污染和低效率浮選工藝重復建設。石墨產業人才缺乏和石墨深加工產品少成為我國石墨產業發展的瓶頸問題。

二、我校無機非金屬材料專業人才培養存在的問題

1.人才培養特色與我省經濟發展有一定的距離。無機非金屬材料專業培養目標是培養德、智、體等全面發展，具備無機非金屬材料科學與工程方面較寬厚的基礎知識，能在無機非金屬材料制備、加工成型、材料應用等領域，從事科學研究、技術和產品開發、工藝設計、技術改造等方面工作的應用型高級專門人才。這一培養目標涵蓋了所有無機非金屬材料，無機非金屬材料專業由過去的水泥，玻璃，陶瓷，耐火材料專業合并而成的。但是我校無機非金屬材料專業培養目標主要側重于水泥和陶瓷領域的研究方向，具體教學內容和培養方向與我省石墨產業經濟發展有一定的差距。

2.高校缺乏“雙師型”石墨深加工教師隊伍，企業缺乏石墨深加工技術人員。目前，我校無機非金屬材料專業的教師，年齡一般在40歲以下，具有博、碩學歷的教師占90%以上，具有一定的理論水平，他們大多數是從學校到學校，缺乏企業的工程實踐鍛煉，具有石墨深加工研究領域的教師較少，這對于我校應用型人才的培養是不利的。通過現場調研發現，企業缺乏石墨深加工技術人員，即使有技術人員，他們大多都是機械和化工專業的畢業生，企業急需石墨深加工人才。

3.課程體系與區域經濟發展不協調。我校無機非金屬材料專業培養方向主要側重于水泥和陶瓷。其主干課程主要有材料物理化學、無機材料科學基礎、熱工基礎及工業窯爐、粉體工程、無機非金屬材料學、無機非金屬材料分析技術、無機非金屬材料工藝學、機非金屬材料設備、水泥工藝學、陶瓷工藝學、復合材料等。有關石墨深加工方面的課程沒有。根據黑龍江省“十二五”發展規劃，大力發展石墨深加工產業。因此在課程體系和實踐教學內容方面進行改革與實踐。重點增加有關石墨深加工方面的課程，在實習、畢業設計和技能訓練等實踐環節進行重新構建。增加石墨浮選、提純和深加工方面內容，更好地為地區經濟發展培養專門人才。

三、我校無機非金屬材料工程專業改革與實踐

1.無機非金屬材料工程專業課程體系改革。課程是為了實現教育目標而制定的教學科目、教學目的、教學計劃、教學內容以及實施過程的總和；課程體系是為了實現專業培養目標，將相關課程按照統一有序、相互聯系、循序漸進組合而成的有機課程系統。課程體系是實現專業培養目標、培養應用型和復合型高級人才的基本保證，因而它在專業教學中是相當重要的。我們在制定人才培養方案時，充分考慮學生就業和企業需求的特點，在原課程體系基礎上，增加了有關石墨深加工方面的課程，如天然石墨浮選與提純、柔性石墨制備及其應用、石墨復合材料和石墨烯制備等。使學生能夠基本掌握石墨深加工核心內容，更好地服務于企業。

2.無機非金屬材料工程專業實驗教學改革。實踐教學是圍繞課程體系建設，促進學生深化理論知識，掌握基本實驗技能、方法，養成科學思維的習慣和嚴謹的工作作風，培養學生創新意識和創新能力，實現由知識積累向能力生成的轉化，是在理論指導下的動手能力的培養。目前應用型本科院校都在加大實踐教學的比例，突出實踐教學在人才培養中的重要地位，但與應用型本科專業人才培養目標要求仍有一定差距。現有的實踐教學體系中，驗證性、示范性實驗偏多，設計性、綜合性、創新性實驗相對較少。通過整合實驗內容，開設綜合性實驗和設計性實驗。調動學生學習積極性和提高學生的動手能力。如在石墨復合材料制備與表征實驗中，學生從選題、設計，到原料配比、成型燒結、組織分析與表征、性能測試等，全部由學生自己動手完成。真正體現了理論與實踐結合，同時鍛煉了學生的綜合分析能力和動手能力。

3.無機非金屬材料工程專業畢業設計內容改革。我校本科畢業設計的題目，大多數來自于指導教師的科研項目，這些題目主要側重于水泥和陶瓷兩個方向，有關石墨深加工方面的題目較少。為了黑龍江省經濟的發展，結合我校特色。畢業設計題目增加石墨深加工方面的內容，這些題目的選擇主要根據我校是國家“十二五”科技支撐計劃項目“高純石墨提純及典型應用”牽頭單位。同時我校具有黑龍江省教育廳石墨綜合加工技術中心和黑龍江省科技廳石墨深加工創新技術服務平臺。以及考慮企業急需石墨深加工項目進行畢業設計的選題。如天然石墨的物理提純和化學提純、膨脹石墨的制備、銅-石墨復合材料的制備及表征、石墨鋰離子電池的制備以及石墨烯的制備與表征等。

4.無機非金屬材料工程專業技能訓練內容改革。我校無機非金屬材料工程專業主要研究方向為水泥和陶瓷，為了提高學生的分析問題能力和實踐動手能力，在學校公共實踐教學的基礎上，單獨設置了4周專業技能訓練，在第7學期開設，學生可根據自己的興趣和愛好以及將來從事的專業靈活選擇模塊。每個模塊都能夠從材料成分設計、配比、壓型、燒結、性能測試和組織分析等進行全方位的鍛煉。每個模塊在教師的指導下獨立完成。通過專業技能訓練，學生的動手能力和分析問題的能力明顯提高。如在原有水泥、陶瓷模塊的技能訓練基礎上，增加了石墨深加工模塊，如石墨化學提純和物理提純、無硫膨脹石墨的制備、石墨鋰離子電池材料制備、石墨金屬復合材料的制備和石墨烯的制備和測試等內容。

5.建立石墨深加工實習基地，不斷提高學生的實踐動手能力。目前，高等學校的學生實習質量問題不容樂觀。一是企業處于學生實習安全問題，不愿意接受學生的各種實習；二是即使學生實習，學生也只能走馬觀花，企業也不允許學生自己動手操作儀器和設備。人才培養質量的提高也只能是空談。針對目前這種實際問題，我校人才培養目標定位是應用型和復合型本科院校，為此我校提出了加大實際能力的培養，突出應用型特色和地方經濟發展的特色，通過“十二五”國家支撐計劃項目課題的研究，與企業密切合作，采取訂單式人才培養、教授到企業中進行技術指導和企業技術人員到學校培訓等方式，加強校企之間的合作交流，共同達到雙贏的目的。因此，我們分別在雞西市和鶴崗市的石墨浮選廠、石墨深加工企業建立學生生產實習基地。

6.加強師資隊伍建設，不斷提高青年教師的實踐動手能力。應用型人才的培養需要有“雙師型”的教師隊伍。目前我校青年教師的學歷水平很高，但實踐動手能力有待于提高，為此我校每年按照計劃，選派2名青年教師到企業進行掛職鍛煉，加大對掛職鍛煉教師的考核力度，打造一支既有理論水平又具有實踐能力的高素質教師隊伍。

大石墨背景下無機非金屬材料工程專業人才培養模式改革取得了可喜的成績，畢業生就業率近兩年來均達到90%以上，考研率15%以上，畢業生從事石墨深加工專業占畢業生人數15%左右，學生就業質量穩步提高。

[基金項目：黑龍江省高等教育綜合改革試點專項項目（GJZ201301060）；黑龍江省教育科學“十二五”規劃課題（GBC1213105）]

參考文獻：

[1] 于孛.黑龍江省石墨產業發展存在的問題及對策[J].區域經濟，2014（8）

[2] 吳青.依靠科技進步 做強做大我省石墨深加工產業[J].奮斗，2013（8）

[3] 林金輝，汪靈，邱克輝等.材料科學與工程專業課程體系和實驗教學體系的建設[J].高等教育研究，2007（89）

[4] 楊光，鄭鑫，劉金云，郭巍.地方高校土木工程專業課程體系構建方法研究[J].高等建筑教育，2015（1）

[5] 陳平，陳俊，趙艷榮，劉榮進.地方高校無機非金屬材料專業實踐教學體系教學改革研究[J].教育教學論壇，2015（3）

[6] 孫明.地方高校電類專業立體化實踐教學體系構建[J].當代教育理論與實踐，2015（2）

（作者單位：黑龍江科技大學材料科學與工程學院 黑龍江哈爾濱 150022；作者簡介：王振廷，教授，博士。）

（責編：賈偉）