复合材料与工程专业的“汇集式”教学体系

杨泛明 , 马德崇 , 吴 丹 , 游一兰 , 贺国文

(湖南城市学院 材料与化学工程学院 , 湖南 益阳 413000)

在“新工科”背景下,各类高校在人才培养目标上基本可以找准定位,在复合材料与工程专业课程设置这一事项上已经迈出一大步。然而,在人才培养方案、理论课程及实践课程等方面统一性尚有不足,教学体系建设发散性较大,目标不够明确,学生在学习后依然迷茫,不知本专业学习后具有用在何处,如何在区域经济发展中体现出自己所学课程的价值。因此,对复合材料与工程专业进行教学改革,解决人才培养方案、理论课程与实践课程之间发散性较大的弊端,进一步完善课程体系,对本专业发展、人才培养及其与用人单位的衔接均具有重要意义。为了实现以上目标,可以建立“汇集式”教学体系,将理论教学教学、实践教学与人才培养方案相统一,对教学目标和内容进行全面、深入改革,使理论与与实践相互结合。“汇集式”教学体系的构建,即:结合同行评议、师生交流和校企合作反馈信息建立特色鲜明的人才培养方案,并根据此人才培养方案构建理论教学与实践教学有机统一的“汇集式”教学体系,同时建立学生、教师及企业专家反馈信息于一体的反馈机制,对“汇集式”教学体系进行评价。具体实施方案如下。

1 建立特色鲜明的人才培养方案

“汇集式”教学体系的构建须与人才培养方案一致,保证人才培养目标顺利达成,因此建立特色鲜明的人才培养方案具有重要意义。人才培养方案的建立,不能走“一言堂”道路,须精准分析国家重点扶持行业及区域经济发展特色。

复合材料与工程专业为工科专业,其目标主要为应用型人才的培养,因此更应充分考虑行业发展。行业发展既与国家政策息息相关,又与区域经济发展特点紧密关联。以湖南省某高校为例(图1):

图1 特色鲜明的人才培养方案的制定

对复合材料与工程专业所涉及产业进行调研,掌握区域经济发展基本信息,明确该专业学生在与市场衔接过程中所需准备的知识和技能,拟定复合材料与工程专业的人才培养方案。复合材料与工程专业聚焦于教育部和工信部重点扶持的储能材料领域,同时充分考虑到周边新能源器件(如超级电容器、锂离子电池)企业的需求,建立了特色为储能材料与技术的人才培养方案。此人才培养方案的特色在湖南省内高校首次提出。此外,该方案立足当地,辐射长三角新能源材料及新能源器件企业,可将培养目标具象化,缩小高校人才培养与用人单位人才需求之间的差距。

2 构建 “汇集式”教学体系

“汇集式”教学体系,将与人才培养方案高度统一,使理论教学与实践教学相互呼应,充分体现人才培养方案的目标。此外,根据复合材料与工程专业特色鲜明的人才培养方案建立的“汇集式”教学体系,应充分体现该专业的材料学特性和工程应用特质。

以湖南省某高校为例(图2):根据复合材料与工程专业性质、国家新能源产业需求确定专业特色为“储能材料与技术”。在理论教学和实践教学课程设置方面,充分考虑到新能源材料与新能源技术的需求,从复合材料、新能源技术及新能源器件三方面设置课程体系,并根据国家政策和区域产业链进行动态调整。具体如下:①复合材料与工程专业属于材料类专业,理应体现材料类专业特性,根据其专业性质确定复合材料概论、复合材料原理、复合材料设计与制备等理论核心课程;根据改专业储能材料与技术的专业特色设置储能材料与器件、新能源汽车电池管理系统等理论发展课程。 ②根据复合材料材料学专业性质和储能技术的专业特色,确定复合材料表征技术、锂离子电池综合实验、储能材料与技术课程设计等实践课程。③理论课程与实践课程均可体现材料学专业性质,又可体现人才培养方案中的“储能材料与技术”的特色。理论课程与实践课程相统一,可以将上游(材料)、中游(储能器件)和下游(新能源汽车)相关课程相关联,形成“汇集式”纵向课程群,体现人才培养方案中的新能源相关专业目标。④紧跟国家政策和区域产业发展情况,动态调整“汇集式”课程体系。如根据储能材料发展趋势,在课程群中新增无机非金属复合材料、全固态锂离子电池课程群,使课程体系紧跟国家科技发展,不断缩小人才培养与人才需求之间的差距。

图2 “汇集式”教学体系的构建

3 建立促进“汇集式”教学体系的反馈机制

“汇集式”教学体系的动态调整,需要用教学评价机制进行反馈与改进。如图3所示,建立“汇集式”教学体系的教学效果评价与持续改进机制。该评价体系包括教师评价、学生评价、企业评价等,并广纳意见,建立可同时评价学生理论学习与实践能力的反馈机制,将反馈意见传达到教学委员会,由教学委员会综合意见并提出具体要求,不断完善人才培养方案及理论与实践课程,推动“汇集式”教学体系不断完善。

图3 “汇集式”教学体系的评价机制

以湖南省某高校为例:该校复合材料与工程专业“汇集式”教学体系的目标是培养能在材料、新能源等领域从事储能材料与器件设计、工艺改进、产品开发等工作,或在相关机构从事教学、科研工作的高素质应用型人才。相关人才须具备较强的前沿信息获取能力、问题分析能力、产品设计能力、工艺改进能力和操作能力,为了对“汇集式”教学体系进行评价、反馈,可从以上几个方面着手,及时收集教师评价、学生评价和企业评价结果,形成“三位一体”的反馈机制。并将信息反馈到教学委员会,最后由教学委员会下达指令对 “汇集式”教学体系进行动态调整。

需要注意的是:①反馈机制针对“汇集式”教学体系设立,“汇集式”教学体系中理论教学与实践教学均与特色鲜明的人才培养方案目标一致,并且所涉及课程由储能产品相关的上游、中游和下游相关内容串联而成,因此评价机制中的教师应有储能领域相关背景、学生应为在储能领域工作的毕业生、企业应囊括储能领域上中下游公司,保证评价机制的专业性。②评价机制侧重对“汇集式”教学体系的动态调整提供建设性意见,使该教学体系与时俱进,而教学体系的持续改进必然影响人才培养方案中的培养目标与毕业要求。因此在调整课程体系时还需对人才培养方案进行微调,使“汇集式”教学体系与特色鲜明的人才培养方案持续统一,保证学生明确复合材料与工程专业的人才培养要求与目标,为高校与企业的衔接奠定良好基础。

新工科背景下,高等学校均在深化课程改革,推动工程人才培养。构建“汇集式”复合材料与工程专业课程体系,将课程建设与区域经济和国家发展战略相结合,将理论教学与实践教学相统一,有助于加快专业发展,不断缩小高校人才培养与用人单位之间差距,推动高校课程形成良好的课程生态。