高新產業牽引材料工程類專業學位教育模式的探索與實踐

摘 "要：在中國制造2025的背景下，針對高新產業對專業學位研究生教育與培養發展的新需求，以材料工程專業為對象提出該類學位教育模式的具體實施方案。圍繞專業學位教育模式，通過相關調研、調查及專業培養方案的試點實施，從招生、師資隊伍建設、課程體系及專業學位論文等方面進行一系列的研究。結果表明，該模式下的專業研究生培養目標更加明確，培養方案課程設置更具導向性，學生的專業能力和專業素養獲得極大提升。對該教育模式的探索和實踐說明以高新產業為牽引的材料工程類專業學位教育模式具有可行性，且能滿足新形勢下對專業學位研究生教育的新要求，對新產業的實踐創新具有提升作用。

關鍵詞：研究生教育；專業學位；材料工程；產業牽引；教育改革

中圖分類號：G643 " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-000X（2025）08-0058-05

Abstract： Under the background of Made in China 2025 and the new demand of professional graduate education training and development in high-tech industries， this paper puts forward specific implementation plans of the professional degree education mode for materials engineering majors. Through the relevant researches， investigations and the pilot implementations of the professional training programs， a series of professional degree education models are studied from the aspects of enrollment， construction of teacher team， curriculum system and professional degree thesis. The results show that the training objectives of professional postgraduates under this mode are clearer. The training program curriculum becomes more oriented towards the needs of industries. Consequently， the students' professional ability and professional quality have been greatly improved. The exploration and practice of this education mode show that the professional degree education mode of engineering materials driven by high-tech industry is feasible and can meet the new requirements of professional degree graduate education under the new situation， which has a great role in improving the practical innovation demand of new industries.

Keywords： postgraduate education; professional degree; materials engineering; industry-driven; education reform

進入新世紀以來，全球產業發展在種類與結構方面發生了巨大的變化，尤其是高新產業在促進經濟發展中扮演著越來越重要的角色。由此，我國早在2015年就提出了“中國制造2025”計劃，為了這一計劃的順利實施，對經濟創新源頭的主體——專業研究生的培養模式與實踐提出了新的要求。通過對照產業發展的新需求，不難發現現有培養模式主要存在兩個問題：①實踐創新方面不能滿足高新產業發展的時效性；②專業學位論文選題方面趨于雷同，缺乏前瞻性和科學性。這兩個問題的共性特征是專業培養模式局部落后于高新產業需求及社會對高等教育專業學位發展的期待。為了解決這兩個問題，需要從選拔招生、創新實踐平臺建設、師資力量構建及專業學位論文設置與評價等方面進行綜合設計，逐步形成一套適應新經濟形勢的專業學位教育模式。本文著眼于高新產業對材料工程類創新的牽引需求，提出和探索了該類專業教育模式，并分析了其可行性，考察了該模式教育下的研究生專業能力，發現能夠滿足新產業對實踐創新的需求。

一 "高新產業人才需求

高新產業作為當今國民經濟發展的主要動力，通過促進產業結構的調整與升級，實現一個國家和地區經濟高速增長和社會可持續發展的目標[1-3]。與常規產業相比，高新產業具有高技術人才比例高、科學研究和發展經費比重高、產品更新頻率高等特點。高端戰略新材料的基礎研究和技術突破是推動高新產業發展的關鍵組成部分。“中國制造2025”計劃中的十大重點產業領域，包括芯片技術、高端發動機技術等高端制造領域，都離不開關鍵新材料的瓶頸技術突破。我國在高新材料產業同時面臨外部和內部的嚴峻挑戰：①在當前發達國家全球化產業分工優勢已不復存在的現狀下，發達國家產業為確保其制造領先地位，提出了“再工業化”，其本質是“再技術化”，造成我國自主智能制造等高新技術的巨大壓力；②我國內部工業發展也面臨“三重重任”，即補課“工業2.0”尚存20%缺口、普及“工業3.0”中一半的任務尚未完成、示范“工業4.0”前沿未展開更多的探索性工作。內外部因素決定了材料產業轉型升級的目標：緊跟智能制造“工業4.0”步伐，實現材料產業高質量發展。因此，迫切需要培養兼具材料科學前沿理論素養和解決“卡脖子”技術問題能力的高新產業人才，從而實現我國在高新技術領域邁入創新型國家前列，在先進制造領域的世界產業格局中實現自我把控，在重大工程方面達到世界一流發展水平。

當前，中國高端新材料已進入高速發展的快車道，前沿研究正邁向世界的前列，部分領域與發達國家形成了并跑甚至領跑局面。圍繞材料的前沿研究、產業發展、技術應用三個維度，在先進基礎材料、關鍵戰略材料、前沿新材料三大領域，以企業為主體、市場為導向、產學研用相融合的新材料創新體系正在逐步形成[4]。然而，瞄準新材料創新體系的材料工程類專業型人才培養具有顯著的滯后性。與針對前沿研究的學術型人才不同，材料工程類專業型人才培養目標針對的是產業發展和技術應用兩個維度，是我國高新產業人才培養的薄弱環節。產業發展和技術應用重在前沿研究成果的轉化，盡管我國專利數量位于世界第一，但是新材料專利成果轉化率仍然不高，對比美國的轉化率高達80%，我國的新材料專利成果轉化率僅為10%。這是由于材料成果的轉化是一個系統工程，在大多數成果依托于高校和科研院所的情況下，配置產業要素或者成果轉化過程需要經歷一個被稱為“死亡之谷”的曲線，而現有的材料工程類專業型人才培養模式無法填補產業鏈配置和轉化過程中間的缺失因素，導致新材料成果轉化率較低，進而新材料原創能力不足、研發主要處于跟跑狀態以及創新源動力不足，新材料產學研用一體化差距較大[5]。另外，前沿研究與產業發展、技術應用的嚴重脫節也反映在材料工程類專業學位人才培養的選題，一方面缺乏針對高新材料產業中重大共性科學問題的系統研究，另一方面缺乏宏觀產業背景下研究要點的布局和覆蓋面，導致材料工藝缺乏深度與細度上的突破，材料加工的數字化、智能化還處于較為落后的水平。這些都要求材料工程類專業型人才培養需要精準面向高新產業的關鍵技術難題，最終促進材料研發、高端設備和軟件開發領域之間形成高效的技術互動與融合。

二 "材料工程類專業培養目標

在材料工程類專業學位教育與高新產業需求不能完全匹配的背景下，需要培養在材料科學領域掌握堅實、系統的基礎理論，在材料工程領域具備全球戰略視野、突出的工程技術創新能力和動態適應能力，善于解決復雜工程技術問題和“卡脖子”問題的高素質、高層次、交叉復合型卓越材料工程師[6]。為了實現這一培養目標，高校需要和企業雙向發力，在更激烈的產業競爭背景下共同塑造專業型材料工程類人才。

專業型人才培養目標和培養計劃應由高新材料企業和學校共同參與制定。畢業論文的研究課題制定應以企業實際需要解決的問題為導向，在實際工程中提煉可研究的科學問題，并在學校導師和行業導師的共同指導下完成。使學生在掌握基礎理論的同時，熟悉工程實踐中的研究方法和技術手段，從而成長為具備獨立從事新材料工程技術和工程管理能力，符合企業需求的復合型技術人才。專業學位人才的培養對于新材料產業而言，校企合作能夠促進科研成果轉化，加速了專業技術的體系化發展；對社會發展而言，專業學位教育向社會提供一批專業化的高層次人才；對學生自身發展而言，專業學位教育更契合企業崗位需求，提高了畢業生的就業質量，實現學術型人才培養和專業型人才培養的優勢互補[7]。近年來，教育部也通過國家卓越工程師計劃進一步落實了高新產業牽引的專業學位研究生培養模式，主要以兩種方式開展校企合作：高校設立國家卓越工程師學院與多家相關企業合作；大型央企設立國家卓越工程師學院與多所相關高校合作。為加強卓越工程師的培養，哈爾濱工業大學（以下簡稱哈工大）已經在2021年成立了卓越工程師學院以適應新形勢下的工科教育[8]。在此基礎上，由高新產業所牽引，進一步提升了材料工程類專業型人才的培養水平，加速具有前沿理論基礎并掌握高新材料產業關鍵技術的復合型人才的批量涌現。

三 nbsp;實施方案與培養過程

（一） "平臺建設

為了適應企業對專業型人才的需求，我國大多院校對于專業學位碩士研究生的培養模式亟待改革。利用企業寬廣的實踐平臺，有助于將多方優勢結合起來，發揮出各自的最大價值，從而為專業學位研究生培養探索更有成效的模式。哈工大等高校的材料工程類專業立足航天、服務國防，面向國際前沿和國家重大需求，肩負著培養引領未來高新產業發展拔尖創新人才的重任。為此，哈工大就材料工程類專業為建設工程實踐教育平臺采取了以下措施：①充分對接現有工程教育平臺，開發新材料產業工程實踐平臺，結合平臺推進校企聯合，開展基于項目學習的專業學位研究生的培養新模式。②加強與周邊企業或研究所的合作，建立專業學位研究生實踐基地，極大程度地優化教學科研資源的配置，并且使實踐內容更貼近生產、貼近實際。③構建材料工程實踐教育質量評價新體系，通過一系列質量監控措施探索工程實踐教育平臺高效運行新辦法。④安排材料工程類專業學位研究生基于企業特定項目開展實踐研究，深化專業學位研究生實踐認知能力和解決實際問題的創新能力。此外，以上平臺相關措施已在哈爾濱理工大學和黑龍江科技大學進行了部分推廣應用。

（二） "師資隊伍

導師隊伍建設是專業學位教育模式的關鍵環節之一。由于目前的材料工程類專業的師資大多僅具有基礎教育背景，缺乏實際的工程經驗，一方面其教育理念需要面對行業發展變化及時做出調整，另一方面從事實際工程的人員教學經驗不足，難以直接擔任專業學位指導教師[9]。為積極響應高新產業對材料專業人才的需求，哈工大材料科學與工程學院多年來一直積極聘請企業工程技術專家擔任材料工程專業學位研究生的行業導師，并著重發揮行業導師在研究生培養中的實際作用。但面對行業的變化與發展，專業學位培養模式仍然存在較大的提升空間。在現有的專業學位碩士培養模式下增強企業導師參與度，結合學生志愿，由企業導師主導培養方向，可以更大限度地發揮企業導師在學生實踐創新中的促進作用[10]。

本項目針對以上問題采取了以下措施：①加強工程背景教師隊伍建設，選派具有工程興趣的老師前往企業進行實際調研。哈工大材料科學與工程學院十余位教師前往沈陽黎明航空發動機有限責任公司、寧波江豐電子材料股份有限公司等企業進行調研，跟隨行業導師團隊深入工程一線，一邊為企業解決其真正關心的問題，一邊從特定工程問題中提取普遍性科學問題，從而與企業研發人員共同探討學生的培養方案，與行業需求建立實際聯系；②探索企業導師指導專業學位研究生新思路。選拔一批與高校合作緊密并具有高等學歷的企業研發人員，與學術導師一起作為專業學位研究生的共同指導教師，參與指導研究生的開題、中期和結題答辯，引導學生將基礎研究與工程問題結合起來，致力于解決行業實際問題。哈工大材料工程專業目前已聘任行業導師二十余位，全方位參與到專業型人才培養過程中。

（三） "課程體系

在課程設置上，許俊強[11]提出，工程類專業學位研究生課程設置應以工程需求為導向，強調專業基礎、工程能力和職業發展潛力的綜合培養。基于高新產業發展的內稟特征，課程體系的設計既要涵蓋前沿材料基礎理論又要順應高新材料產業對關鍵共性工程能力的要求[12]。考察目前國內外先進工科院系的課程體系設計可以發現以下特點：課程設置兼顧基礎與工程應用，并在眾多學科中突出當前的急需專業課程，如表1中南大學材料科學與工程專業課程設計。顯然，這樣的設置有其必要性和合理性，但也存在一些隱憂。在高新產業牽動學科迅速發展的變化趨勢下，如何區分高等教育與職業技術教育，起到高等教育的引領作用，是當前亟需思考的現實問題。

針對此問題，我們大膽提出，打破原有不同學科的壁壘，在重要單門課程中將基礎內容與工程內容同時編入，列舉基礎理論的直接應用范例；邀請一線重要工程背景人員參與課程內容編寫，突出技術應用的實時性，課程設置的側重點向技術細節教學傾斜，加深學生對技術應用的理解，培養在實際生產中操作設備的能力；突出不同學科的特色優勢，克服當前課程設置的保守性，適應高新產業牽引下的學科發展，如表2的哈工大示范性課程內容；完善教學評估制度，構建工程類專業學位課程容錯新機制，以鼓勵專業實踐課程教師大膽結合工程實際加快前沿教學體系建設，形成新形勢下國家建設需求為導向的專業課程理論知識整改。

表1 "中南大學材料工程全日制碩士專業學位課程

表2 "哈爾濱工業大學材料工程全日制碩士專業學位課程

（四） "專業學位論文

針對高新產業所要求的培養目標，專業學位碩士論文應區別于學術學位碩士論文，突出專業學位論文特色，以工程實踐需求為牽引，提升論文、專利等科研成果的可轉化性與工程指導性。對于研究內容，在學位論文選題上，將專業學位研究生的畢業論文工作重心放在解決高新材料企業生產、科研一線中的關鍵技術問題和共性科學問題，提出論文評價新標準，評判更重實踐價值。這樣定位的培養目標和研究內容突出了專業學位論文服務高新產業發展升級的特色：①以工程需求為牽引。以國家急需的重大工程作為背景，在技術攻關方面明確了具體研究內容，在解決問題的過程中實現了技術積累與聚焦，促進了核心技術的形成，在效率和功用方面都會得到極大的提升。②以工程項目為支撐。專業學位論文的展開形式是從實際工程項目中提煉可研究的科學問題，其科學問題的來源不同于以內在發展邏輯為牽引的基礎研究，因此，專業學位論文種類和形式要與學術學位論文有所區別。需要著重指出的是，在專業學位論文選題達到一定廣度或深度時，這兩者的科學問題可能會有重合的地方，但這并不妨礙專業學位論文形成自己的特色。③以應用成果為指標。在考核指標方面，學術學位論文一般強調原創性，更多來自于各學科的基本理論問題；但專業學位論文與實際生產結合緊密，在考核方面就會有明確的指標，例如產品達到某項關鍵指標，形成技術發明專利以及可供使用的系統軟件等。以應用成果作為專業學位碩士達成培養要求的考核指標，更容易促進科技應用成果的轉化。

四 "成果評價

高新產業牽引下的材料工程類專業學位教育模式改革使得學校、學生和企業都倍感受益。哈工大基于專業學位教育建設上的深度探索與扎實積累，于2021年9月作為我國首批10所高校試點單位之一成立了卓越工程師學院，并在材料與化工、電子信息、機械等多個類別中開展專項招生，推廣校企雙導師制。在2023年卓越工程師學院建設發展大會上，教育部和工信部都對哈工大的專業學位教育模式改革做出了肯定評價，并指出改革使得大學學科、專業發展能夠同行業產業發展同軌同進、相互支撐；改革深化了校企合作，把企業對卓越工程師素質的要求細化到人才培養全過程。就業質量報告表明，哈工大材料科學與工程學院碩士研究生的就業落實率從2019年（改革前）的97.5%上升到2021年的98.9%，2021屆畢業生到重點單位、重點領域和世界500強企業就業者4 703人，占比82.76%，其中部分單位就業情況見表3[13]，簽約就業地區分布如圖1所示。2023年的抽樣調查表明，哈工大材料工程類專業學位研究生普遍認為自己的研究課題更加“接地氣”了，既具有科學價值，目標性也更顯著。作為用人單位，企業對畢業生的評價穩步提高。中國重汽的有關負責人認為，由于哈工大近幾年施行的更注重學生工程實踐能力培養的教學模式改革與實踐，近年入職的專業學位研究生展現出了極強的學習能力和適應能力，相比其他畢業生入職后更快地上手，培養期明顯短，工程實踐能力明顯增強。在這種背景下，僅2023年一年，中交集團、中建集團、中國移動、中國電信、國藥集團、中國氣象局、浦發銀行和哈電集團等十數家大型企業就紛紛與哈工大簽訂戰略合作（框架）協議或建立聯合研究院。

五 "結束語

針對高新產業發展對材料工程類專業學位人才培養的要求，本文提出了一套基于高新產業牽引的專業學位教育模式方案：在教學平臺建設方面，與高新材料企業建立聯合實驗室；在師資隊伍組建中引入一線行業導師制度；在課程體系規劃方面，教材與教學中兼顧前沿材料基礎理論與高新產業發展中的共性關鍵技術；在專業學位論文內容指導與考核方面，以工程需求為牽引，以工程項目為支撐，以應用成果為指標，形成有別于學術學位論文的評價機制。該套方案在哈爾濱工業大學材料工程類專業的人才培養和促進學生就業方面取得了良好的成果，學校、學生和高新企業都有所受益。此外，本方案在黑龍江科技大學和哈爾濱理工大學進行了不同規模的推廣實踐。

參考文獻：

[1] 王勝強.科技夯實產業根基[N].經濟日報，2023-06-24（006）.

[2] 魏永剛，曾詩陽.園區升級擔當新角色[N].經濟日報，2023-06-30（009）.

[3] 馬書城.內蒙古推進高新技術產業發展的重點和路徑[J].北方經濟，2022（12）：12-14.

[4] 馬琳.我國新材料產業集群發展現狀及特點研究[J].新材料產業，2013（6）：8-13.

[5] 曾卉潔.李元元院士：新形勢下我國新材料發展的機遇與挑戰[J].高科技與產業化，2021，27（11）：14-17.

[6] 林健.國家卓越工程師學院建設：校企全方位深度合作培養高層次卓越工程師[J].高等工程教育研究，2023（5）：7-17.

[7] 韓杰才.擔負起培養大批卓越工程師的重大使命[N].學習時報，2022-03-16（6）.

[8] 韓杰才.響應時代需求 推進卓越工程師培養的供給側改革[J].學位與研究生教育，2022（11）：1-8.

[9] 彭德其，張建平，王志奇，等.工程類專業學位碩士研究生校企合作培養模式研究[J].化工設計通訊，2019，45（11）：164-165.

[10] 陳奇，王孝震，王勇，等.以基金/課題為媒介的導師制及研究生培養體系研究[J].合肥工業大學學報（社會科學版），2020，34（04）：108-113.

[11] 許俊強.深化工程類專業學位研究生教育改革提升研究生培養質量——以重慶理工大學為例[J].重慶理工大學學報（社會科學），2020（6）：80-85.

[12] 汪霞.研究生課程的銜接性設計：原理、經驗與策略[J].研究生教育研究，2019（3）：22-28.

[13] 李巖松，王芳，王宇輝，等.哈爾濱工業大學2021畢業生就業質量報告[R].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2021.