新材料產業集群化發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集群化發展為背景，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和材料成型及控制工程專業的本科生，開展本科生材料類學科建設，優化教學內容、改革教學方法、探索新型考核方式，以提高學生技術能力、創新能力和實踐能力，提升就業競爭力。

關鍵詞：新材料產業；高分子材料與工程；教學改革湖北省在新材料產業鏈推進工作中提出，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基地，力爭建成產業鏈完整、特色鮮明的新材料產業園區。在此期間，國家對新材料產業發展給予了大力的支持，眾多企業在此背景下，積極自主創新，使得湖北省新材料產業呈現出專業化和特色化特征的集群化發展態勢［1］。所謂產業集群，指的是在某一特定區域內，相互聯系、競爭優勢不斷強化的某類企業和相關機構在區域空間上的集合，它是支撐區域經濟發展的新模式，也是當今世界工業化進程中一個強勁的發展趨勢［2］。

現以“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和材料成型及控制工程專業，探討本科生材料類學科建設與改革。

1轉變材料專業建設理念

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

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

具體措施為：構建“1+X+N”的人才培養體系，如圖1所示，即“1學科專業教育+X職業技能教育+N創新創業教育”。課程設置注重學生專業能力與職業能力的培養，積極推進學科競賽。從基礎技能到專業技能，再從專業技能到創新創業研發技能，

分步培養、逐步提升，系統培養學生的綜合實踐能力。在制定人才培養方案時，我校安排專門的導師和企業一起制定技能人才培養計劃，同時前往有完備的與本專業相近且開展材料專業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建設理念，更加合理的課時分配以及更加優化的教學內容，最后制定出更完善的專業建設方案，這對培養滿足社會需求、產業需求的人才具有重大意義。

2建立以產業需求為導向的課程內容

隨著產業集群化發展，產業競爭愈加劇烈，產業技術不斷升級。企業對人才的需求也逐漸從“術業有專攻”的理論型人才轉變為具有卓越實操能力的多元化復合型人才。因此，材料類課程教學應以產業需求為導向，立足所屬高校的區域性和靈活性，認真思考并探索人才培養的基本定位和培養目標。

2.1更新培養方案，深化材料專業課程改革

如“快速成型技術”，該課程為材料成型及控制工程專業新版人才培養方案中新開設的專業必修課。該課程講解的是當下最前沿的生產加工技術，適應產業技術的不斷升級，有利于培養“技術管用、經久耐用”的新型技術人才，為區域化經濟發展添磚加瓦。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大三下學期的專業必修課。區別于前幾版培養方案，新版適當削減了理論課程課時，主要以體現工程能力培養為中心，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，我校還與企業合作，設有訂單班，可供學生提前進入企業進行實訓實習。針對此類學生，允許將第7學期的專業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，與產業集群人才需求相對接，有利于提升學生就業競爭力。

2.2豐富實踐教學體系，健全創新創業教育體系

除深化課程改革外，在修訂新版培養方案時，應以培養學生利用所學知識進行綜合工程應用能力和集成創新能力為目標。實踐教學體系要落到實處，要按照企業和行業的實際應用需求，開設一系列從易到難的實驗、實踐課程，開展從認識到應用，再到創新的逐層培養。以材料類專業為例，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、模擬優化操作、各類實習等實踐環節，實現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。

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

2.3依據新材料產業需求，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質量。傳統理論教學往往采用統一的經典教材，而適應產業集群發展要求的人才是直接為本地行業和企業服務的。因此，有必要依據湖北省新材料產業需求，編寫適應新材料產業集群發展的系列教學文件，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，更好地服務區域經濟發展。

3構建多元化學業考核評價體系

專業建設理念的轉變和課程內容的改革必然引發與之匹配的考核模式。企業的參與和互聯網教學的引入使得教學方式變得多元化，因而學業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，后臺統計數據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，針對企業訂單班的學生，考核可以參考學業導師和企業導師雙評價綜合考量。

除此以外，材料成型及控制工程專業的“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。力爭從專業能力、工程素養和發展能力三個方面考查畢業生的的工程知識和能力，實現全方位素質的提升。

4構建全過程質量保障體系

4.1建設雙師型教師隊伍

新材料產業集群化發展的趨勢，不但給畢業生提出新要求，也給廣大教師隊伍也帶來了新挑戰，在此背景下，應打破專兼職教師的區分界限。高校教師除了要有與時俱進的專業知識儲備外，還必須掌握與工作過程、技術和職業發展相關的知識；除了能傳授學生豐富的理論專業知識，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的發展情況，又要熟悉相關職業領域的工作過程，洞悉產業發展前景和方向。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，傳統的監督評價標準已不再適用。為了有效落實適應產業集群而生的新培養方案，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展，洞悉產業結構變化。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，為持續改進人才培養方案提供依據，保證材料專業畢業生的質量。

5結語

要適應新材料產業集群發展，材料專業必須轉變專業建設理念，注重培養實用型人才，并聯合企業更新培養方案，豐富實踐和創新創業體系。建立以新材料產業需求為導向的課程內容，深化材料專業課程改革。依據新材料產業需求，選用教材、編寫教案，完善教育、監督體系，全面提升學生就業競爭力。

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展態勢及對我國的啟示［J］.世界科技研究與發展，2023，45（4）：509517.

［2］高虹，袁志剛.產業集群的規模與效率影響［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.