新工科背景下中南大学材料化学专业人才培养模式的思考

　　摘要：国民经济的转型升级急需新工科人才。论文根据新工科对人才的要求，并结合中南大学材料化学专业特点，探讨新工科人才培养模式。分析了本专业新材料的具体发展方向及对本科生能力和素质的特定要求，提出了适应新工科人才培养要求的课程体系设置，并对课程内容、课堂和实验教学方式的改革方法提出了一些建议。
　　关键词：新工科；材料化学；人才培养模式
　　1.新工科的提出及对新材料人才的要求分析
　　当前，世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，综合国力竞争愈加激烈。国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”“一带一路”等重大战略，以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展，要求工程科技人才具备更高的实践能力、创新创业能力和跨界整合能力，这些新兴产业的发展，对工科人才提出了新的要求[1]。
　　目前中国拥有世界上最大规模的工程教育，每年工科本科毕业生过百万。但工科人才存在人才结构性过剩与短缺现象，传统产业人才素质提高和转岗转业任务艰巨，领军人才和大国工匠紧缺，先进制造技术领域人才不足，支撑制造业从大向强转型升级的能力不强。高校的工程人才培养与企业实际需求脱节，产教融合不夠深入、工程教育实践环节薄弱，学校和培训机构基础能力建设滞后是普遍存在的顽疾[2]。
　　新经济的发展对传统工程专业人才培养提出了挑战。新工科要求适应未来新兴产业和新经济，着眼于互联网革命、新技术发展、制造业升级等时代特征，交叉融合科学、人文、工程知识，培养复合型、综合性人才。可以说，新经济对人才提出的新的目标定位与需求为“新工科”提供了契机，新经济的发展呼唤“新工科”。正因为新工科是一个新事物，2017年2月教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，希望各地高校开展新工科的研究实践活动，深化工程教育。在该文件中，新工科的主要研究内容被归纳为“五个新”，即工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系[1]。
　　相对于传统的工科人才，“新工科”人才是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才。新工科人才不仅要在某一学科专业上学业精深，而且还应具有“学科交叉融合”的特征；他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题，对未来技术和产业起到引领作用；他们不仅在技术上优秀，同时懂得经济、社会和管理，兼具良好的人文素养。其中快速探究性学习新事物的能力应该是学生最核心的能力[3]。
　　也是在今年2月教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合印发了《制造业人才发展规划指南》，人才需求巨大且短缺严重的制造业十大重点领域是：新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等10个专业。新材料专业不仅榜上有名，且这份《指南》中，其它9个重点专业的发展都离不开新材料及其制备技术的突破[3]。新工科将一跃成为大学里最热门的专业之一。
　　由上分析可以看出，新工科的探索和实践是个宏大的课题，新材料是新工科的重要领域。本文将对中南大学材料化学专业培养新工科人才的模式进行探讨，并期望对综合型大学同类专业培养新材料方向的新工科人才的研究具有一定参考价值。
　　2.新工科背景下材料化学专业培养能力与素质的要求及课程设置
　　综合大学利用多学科优势催生交叉学科，特别是以理科为基础的有应用前景的新兴学科值得大力发展；同时需要创新人才培养模式和机制体制[1-3]。材料化学专业就是中南大学材料和化学优势学科交叉催生的新专业。中南大学材料类专业的优势是有色冶金材料、结构材料等传统工科方向[4]，结合新工科的形势[5-7]，在新工科背景下我校材料化学专业需主动与新材料融合，注重信息化带动工业化、高性能结构材料和具有前期科研优势的功能材料等方向，可发展新型复合材料、纳米粉体、新能源电极材料、无机功能材料、气相沉积的表面涂层材料等新材料。培养能从事新材料合成与制备、材料表面技术研究开发和生产管理的高层次专业人才。毕业生除面向有色冶金等材料外，还可适应电子、航空航天、新能源等应用领域，学生可也在打下一定基础后，按自己的兴趣转专业到生物医学、微制造与再制造、工商管理等专业。
　　按新工科人才要求，本科生既要保证化学和材料的理论和基础知识的学习，还要强化综合能力培养，成为高素质人才。能力和素质培养要求分析如下。
　　1）能力要求
　　学生需掌握材料学科和材料化学专业基础理论知识、技术，具有较强的工程设计、实践技能，能自主学习、具有分析和解决本专业问题的能力和一定的创新能力；同时具有一定的组织管理能力、团队领导能力和较强国际化竞争能力。具体可分解为以下5个能力：
　　①具有应用本专业所必需的学科基础理论和基础知识分析问题的能力；
　　②掌握运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有较强的外语综合运用能力，具有宽广的国际化视野和社会交往能力；
　　③具有良好的思辨能力；
　　④具有一定的应用本专业的理论、技术、工艺等相关知识发现、分析和解决本专业问题的能力；具有一定的创新的能力。
　　⑤获得较好的工程实践训练，具有本专业必要的制图、设计、计算、测试、调研、实验与基本工艺操作等基本技能，具有综合分析和解决工程实际问题的能力。
　　2）素质要求
　　具有良好的科学素质、人文素质、职业素质、精神素质和专业素质。
　　①科学素质
　　能够理解并掌握科学原理、方法等科学本质，善于发现问题，敢于提出问题。
　　②人文素质
　　具有正确的人生观和世界观。了解一般的社交规范，遵守社会公德，诚实守信，具有良好的是非分辨能力，善于理解人，热心帮助他人，具有较强的适应能力。

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