海洋特色高分子材料與工程專業人才培養模式改革

張玥 王瑋

[摘要]強化“以教育質量求生存，以專業特色求發展”的辦學理念，將功能化的高分子材料與海洋環境有機結合，以適應國家和社會對涉海材料人才培養的需要，以工程教育認證的標準作為依據，進一步優化專業本科人才培養模式。

[關鍵詞]高分子材料與工程；人才培養模式；海洋特色

[中圖分類號]G459[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2017）06-0073-04

0引言

中國海洋大學以造就國家海洋事業的領軍人才和骨干力量為使命。材料科學與工程學院既是根據國家對海洋環境耐用材料的急需而設立的，也是依據學校的“創辦新專業要有利于適應經濟社會發展需要，有利于強化工科特色，有利于促進學科交叉滲透，有利于優化教育資源、提高辦學效益與質量，有利于人才素質教育，有利于積累發展潛力”的原則建設高分子材料與工程專業。

國家在大力開發海洋的形勢下，對涉海材料的需求在數量和質量上都會日益增長。所以，要培養熟悉涉海材料的人才以適應社會和時代發展的需求。需求的牽引加速了本專業領域與應用領域的融合，為滿足特殊的需求，高分子材料與工程專業人才培養將面臨更大的挑戰[1-3]：如何適應社會和學校的發展要求？學科和專業方向如何定位？如何辦出自己的特色？

高分子材料與工程專業仍然以“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力”為總的指導思想，培養具備獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題能力及開拓創新精神的專業人才，使畢業生具備符合工程教育認證要求的能力，能勝任在高分子材料的合成改性、加工成型和應用等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作。在高分子材料與工程專業通用培養模式的基礎上，按照產業發展對人才的需求，擬采用模塊式教育對有特別需求的學生分類培養，逐漸形成自己的特色，拓寬專業領域，擴大就業機會。

1重視專業基礎，突出海洋特色

學校嚴格按照教育部高等學校教學指導委員會高分子材料與工程教學指導分委員會的規范要求來修訂專業培養方案，課程體系是專業培養方案的重要內容。專業課程體系由三級課程平臺構成：一級平臺課程的作用為提供基本素質（思想政治素質、科學素質、文化素質、身體素質）方面的培訓，由思想政治、人文社科及工具性知識點組織而成。二級平臺課程的作用是提供工程素質培訓，由工程模塊知識點構建。三級平臺課程的作用是提供高分子材料與工程專業素質的培訓，由專業模塊知識點構建。為了突出本專業的海洋特色，在相應的平臺課程中都有滲透，例如在科學素質培訓中，要求學生從《海洋科學導論》和《海洋資源導論》兩門課程中選擇，讓學生對海洋環境具有初步的認識，為后續相關課程的學習和項目研究提供一定的基礎。在工程專業素質的培訓中，增設自編與涉海材料有關的理論課程和實驗課程。這樣培養出來的學生既能符合工程認證的標準，又具備海洋工程意識，達到了培養高分子材料領域尤其是涉海材料領域應用型人才的目的。

2“卓越教育”培養模式

2013年10月17日，教育部發文公布了《卓越工程師教育培養計劃第三批學科專業名單》（教高廳函[2013]38號），高分子材料與工程本科專業被批準加入教育部“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。“卓越計劃”的目標是培養應用型高分子材料工程師，要求應用型人才既要掌握“必須夠用”的專業理論知識，又要掌握基本的專業實踐技能，關鍵是要具有綜合職業能力和全面素質。所以，“卓越教育”的培養方案在強化專業知識基礎上，突出了企業實踐環節，即“3（校內）+1（企業）”的培養模式。以學生的理論知識、個人素質與發展能力、團隊協作能力以及在企業與社會環境下的工程綜合能力為培養目標，加強工程實踐能力的培養和訓練。該培養模式適用于畢業后直接進入企業工作的學生。

“卓越計劃”的實施思路是建立學校與企業雙贏的工程實踐教學模式[3]，通過構建工程實踐教學體系培養學生解決復雜工程問題的能力。目前，學校得到相關企業的支持并建立了工程實踐教育中心，該中心可以同時實現產學研合作、教師企業實踐培訓和“卓越計劃”的實施，為專業教師工程背景的加強和學生工程實踐能力的培養提供了很好的平臺。

3“英才教育”培養模式

“英才教育”的培養目的為培養研究型高分子材料人才，能從事本專業及相關專業的新材料研究、設計及開發的工作。該培養方案在強化專業知識基礎上，突出了科研實踐與訓練的環節。從入學開始有步驟地提供雙向了解、選擇的機會，學院每位教師的科研實驗室都作為培養學生的平臺，每位教師為對科研感興趣的學生提供均等的機會，讓學生隨時能夠了解教師的研究方向。同時，教師也需要與學生溝通并了解學生的想法。在此基礎上，進行雙向選擇，實行“導師制”。該培養模式適用于畢業后繼續深造的學生。

導師制是一種雙向的互動過程，教師指導學生自主學習，培養科學研究的興趣，為學生的全面發展創造更多的機會和良好的條件，切實發揮教師應有的主導作用和咨詢作用。在這種教與學的環境中，一方面，學生會對科學研究產生更直觀的、深入的認識，提高了科研興趣和理性思維能力；另一方面，通過與學生的近距離接觸，促進師生間的交流和理解，學校能夠及時發現和挖掘優秀學生，降低優秀生源的流失率。

4“特色教育”培養模式

培養特長型高分子人才，能在與高分子材料密切相關的某些特定交叉領域從事研究、設計及開發的工作。該培養方案在強化專業知識基礎上，增加相關交叉學科的基礎知識，突出個性化實踐和訓練的環節。目前，高分子材料學科的主要研究成果大部分屬于功能高分子材料領域，具有特殊物理、化學、生物功能的材料不斷涌現，使得高分子材料學科與其它學科專業的交叉面不斷擴大，涉及高分子材料的邊緣學科將不斷出現。因此，在科學技術發展牽引以及社會需要的推動下，結合學院的發展方向，學校擬制定新能源材料、海洋特種涂料和3D打印3個“特色教育”方向。新能源材料方向是導電高分子材料在能源領域中的應用；海洋特種涂料方向利用高分子材料耐腐蝕的特性在涉海領域中的應用；3D打印是利用熱塑性塑料和光固化樹脂材料快速成型的特性在制造領域中的應用。在培養方案中，將開設相關課程作為“特色教育”方向的支撐。

5培養模式改革措施

5.1優化培養方案

在培養方案設計上，從工程教育問題的通病入手，培養方案修訂解決的關鍵問題之一是培養目標不清、培養標準缺失，問題之二是實用性不強、支撐引領乏力。根據工程認證的標準，專業的培養目標是學生在畢業5年內達成的，而畢業能力是學生在畢業時就應具備的能力。課程體系的設置以學生的能力培養為導向，注重引導學生在知識—能力—素質等方面的協調發展。同時，把本專業向與其緊密聯系相關專業領域適度延伸。在通識教育層面特別強調學生畢業前必須修滿相關課程（共8學分），以通過8學分課程的學習來滿足學生在管理、經濟及海洋知識方面的知識需求。與此同時，結合專業工程認證的標準和專業特色，學校對專業課程進行細化和模塊化。通過基礎課和專業基礎課的合理匹配，學生具備了高分子材料合成、改性、功能化、成型加工等專業理論基礎知識及工程實踐能力。在專業選修課模塊中，設置了能夠充分體現各個培養模式的特色課程，以進一步拓寬學生的專業知識面，適應學科相互滲透和交叉的發展趨勢。在選修課模塊中，學院開設《電化學基礎》《材料腐蝕與防護技術》《海洋工程材料》等體現涉海和能源領域的特色專業課程。中國海洋大學作為主編單位編寫并在科學出版社出版了國內第一套“海洋材料”系列教材，該系列教材獲得山東省教學成果二等獎。

5.2教學團隊加強課程體系的建設

2015年，高分子材料與工程專業獲批中國海洋大學“重點專業綜合改革”項目，項目的重點是以“專業核心課程+教學團隊建設”的模式進行課程體系的建設。在課程體系中，本專業共設立了《高分子化學》《高分子物理》《高分子成型加工》《高分子合成工藝學》《聚合物表征與分析》《功能高分子材料》《聚合物基復合材料》7門核心課程，把《功能高分子材料》課程作為特色課程，組建了相應的教學團隊。教學團隊的任務是加強教學內容的整合和教學方式的改革，充分利用各種信息渠道打破傳統的教學模式，激發學生的學習積極性和自主學習的意識。每門課程都建立了網站，教師在授課前后都給學生布置學習任務，要求學生在限定時間內完成任務。目前，在《高分子化學》《高分子成型加工》《高分子合成工藝學》的授課過程中已嘗試了“翻轉課堂”的教學模式，但由于選課人數比較多，還不能確保每位學生都能參與到課堂的交流和討論中。所以，如何調動所有學生的積極性，把學生從“被學習”轉變到“要學習”的學習狀態還是一個巨大的挑戰，這也是困擾大學教師的難題。近年來，教學團隊在課程建設方面取得了一些成績，共獲得山東省精品課程群建設項目1項、中國海洋大學本科教學優秀獎1項和中國海洋大學本科教學成果獎1項。

5.3以實踐教學改革為重點，促進產學研結合

在專業基礎實驗教學中，教師開展研究型和綜合型實驗教學，鼓勵學生充分利用大學生創新創業計劃參與開放實驗室的科研活動，培養學生的動手能力和科研能力。所以，對實驗教學模式的改革十分必要[4-7]。例如，高分子化學實驗屬于過程性實驗，每個實驗都需要3～4課時來完成，如果不注意觀察實驗現象就相當于浪費時間，直接影響到實驗結果。每個實驗都是分小組進行的，同一個實驗每個小組得到的產物的顏色、數量和外觀肯定都不一樣，有的小組可能都得不到產物。所以，在實驗報告中一定要對實驗結果詳細分析，提出合理的原因和措施，培養學生嚴謹務實的科研態度。為了培養學生分析和解決問題的能力，教師將每個高分子化學實驗錄制視頻資料，內容包括實驗裝置的搭建、實驗投料方式、實驗注意事項、理想的實驗現象、理想的實驗結果。把視頻資料上傳到網站上，讓每位學生在做實驗之前先對實驗有感觀上的認識，在規定時間段內允許學生隨時觀看，這也就是實驗預習階段。在進入實驗操作之前，教師可以對學生的預習情況進行檢查，根據學生對實驗基本原理的了解和實驗操作過程的熟悉程度進行評價，并在實驗成績中都有所體現。

在高分子材料與工程專業的課程體系中，《功能高分子材料》為必修課程。為了給學生提供針對涉海領域復雜工程問題的解決方案，并能夠在設計環節中體現工程意識，學校在課程體系中增設了《功能高分子材料實驗》課程。為了激發學生的學習興趣，增強學生的學習自主性，培養學生對基礎理論和技能融會貫通能力，提高學生分析問題和解決問題的能力，教師將以任務驅動教學法進行實驗的設計和實施，這種實驗教學方法也與功能高分子材料本身的發展特點相吻合。

借助“卓越工程師教育計劃”，要求課程教師加強與企業的聯系和交流，通過從企業聘請兼職教師或教師到企業實踐培訓等方式來實現知識和經驗的充實和更新。確保學生的動手能力得到最大程度的訓練，以適應生產實踐的需要，使課程實驗內容更符合企業生產實踐的要求。例如，在《高分子成型加工》的授課過程中，邀請了相關企業的注塑工藝的高級技術人員作為兼職教師，給學生講授注塑生產線的關鍵技術問題，并圍繞企業產品生產過程中易出現的問題與學生互動，激發了學生的學習興趣。同時，培養學生勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力，對推進高分子材料與工程專業實驗課程建設水平，提高本專業教學質量具有十分重要的意義。

目前，材料科學與工程學院分別與中船重工七二五所青島分部、中科院青島生物能源與過程研究所、泰山玻璃纖維有限公司和青島開世密封工業有限公司簽訂了“工程實踐教育中心”共建協議，為實施“卓越計劃”提供堅實的平臺。2015年，學院開始實施“卓越教育”的培養計劃，每年以自由申請、擇優選拔的形式按學生總數10%的比例組成卓越班。按照“卓越計劃”的企業培養方案，學生將在企業完成《行業發展前沿》《專業技能實訓》和畢業設計這3門必修課程共14學分的學習任務。企業將指派工程技術人員擔任學生的兼職教師和聯合導師，課程的教學大綱均由企業兼職教師參與制訂，同時承擔課程教學任務并指導學生畢業設計等工作。2016年，學院喜迎首屆“卓越計劃”的畢業生。同時，材料科學與工程學院借助產學研的平臺主辦了原創賽事——“中國海洋大學3D打印設計大賽”。該賽事旨在培養學生的科技創新意識，普及3D打印知識，激發學生學習興趣，搭建各專業學生學習交流的平臺。

6結束語

根據《國家中長期人才發展規劃綱要（2010～2020年）》和高等工程教育改革的精神，作為典型的工科專業，高分子材料與工程專業的培養模式和課程體系等也都要與之相匹配。所以，應國家、社會和時代對高分子材料與工程專業人才的需求，高分子專業綜合改革是十分必要的。模塊式的分類培養不但可以滿足學生的多種需求，也能達到強化工程素質與創新能力的培養目的。

參考文獻

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AbstractThis paper proposes the reform on the talent training model of polymeric materials and engineering under an idea "the survival by the quality of education， the development by the major characteristics".The organic combination of functional polymer materials with the marine environment meets to the state and society′s need for marine materials talents.The talent training model is further optimized according to engineering education accreditation standards.

Keywordspolymeric material and engineering； talent training model； marine characteristics.