新工科背景下涂料特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革探索

袁妍 羅靜 朱潔蓮 劉仁

[摘 要]世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革以及全球新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展對(duì)工程教育改革和發(fā)展提出了新的需求，涂料行業(yè)新工科人才培養(yǎng)體系的改革正是對(duì)這一需求做出的積極回應(yīng)。江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院在涂料專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)、教學(xué)方式優(yōu)化、產(chǎn)教融合、學(xué)生能力培養(yǎng)體系建設(shè)等多個(gè)方面進(jìn)行了一定的改革，有利于涂料專業(yè)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型新工科工程人才的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]新工科;涂料特色專業(yè);人才培養(yǎng);改革

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）12-0144-03

2016年6月2日在馬來(lái)西亞吉隆坡舉行的國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)上，我國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員，這標(biāo)志著我國(guó)工程教育實(shí)現(xiàn)了歷史新跨越。為持續(xù)推動(dòng)工程教育改革，2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，與會(huì)高校對(duì)新時(shí)期工程人才培養(yǎng)進(jìn)行了熱烈討論，共同探討了新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇。提出新工科建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，需要樹(shù)立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育“新理念”，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專業(yè)“新結(jié)構(gòu)”[1]，探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”，打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程教育“新質(zhì)量”，建立完善中國(guó)特色工程教育的“新體系”，實(shí)現(xiàn)我國(guó)從工程教育大國(guó)走向工程教育強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)[2]。

從工程教育認(rèn)證到新工科的基本理念，均強(qiáng)調(diào)需加強(qiáng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型工程人才的培養(yǎng)，滿足未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。我國(guó)已是工程教育規(guī)模最大的國(guó)家，但尚存在人才培養(yǎng)目標(biāo)定位不夠清晰、工科教學(xué)理科化、工程教育與行業(yè)企業(yè)實(shí)際脫節(jié)等問(wèn)題。所以，對(duì)于“新工科”人才培養(yǎng)體系改革的探索成為當(dāng)務(wù)之急[3-4]。

近年來(lái)，隨著涂料科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是以納米科學(xué)為代表的多個(gè)新興學(xué)科的發(fā)展，不斷推動(dòng)了涂料的功能創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新，使擁有4000年發(fā)展史的涂料突破了傳統(tǒng)的裝飾和保護(hù)作用，在汽車、建筑、航空航天、軍事等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，涂料工業(yè)已成為衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。江南大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)于1999年正式辦學(xué)時(shí)便設(shè)立了涂料專業(yè)方向，開(kāi)設(shè)了涂料化學(xué)、功能涂料等課程，確立了“建立先進(jìn)教學(xué)理念、培養(yǎng)創(chuàng)新人才體系、建設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、構(gòu)建一流育人平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式、改革教學(xué)”的人才培養(yǎng)機(jī)制。經(jīng)過(guò)多年的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)，為我國(guó)涂料領(lǐng)域企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)輸送了大批專業(yè)人才[5-6] 。為了不斷加強(qiáng)涂料方向優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，我們依托新工科的“交叉融合”和“快速學(xué)習(xí)”特征，基于工程教育認(rèn)證的“學(xué)生為中心”和“持續(xù)改進(jìn)”兩大核心理念，采取五大措施，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和綜合實(shí)踐能力為目標(biāo)，以理論教學(xué)創(chuàng)新和實(shí)踐教學(xué)改革為抓手，開(kāi)展了涂料方向“新工科”人才培養(yǎng)體系的研究與探索。

一、涂料特色專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革的主要舉措

（一）橫縱結(jié)合，豐滿學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)

涂料方向是高分子材料與科學(xué)工程專業(yè)的分支方向，學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)和高分子化學(xué)、高分子物理等專業(yè)課程后，在三年級(jí)下半學(xué)期開(kāi)始學(xué)習(xí)涂料方向?qū)I(yè)知識(shí)，而在大四下學(xué)期參加畢業(yè)設(shè)計(jì)。由此，我們提出了“橫縱結(jié)合”的課程體系設(shè)計(jì)和教學(xué)方式，以豐滿學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富專業(yè)知識(shí)體系。

（二）縱向鏈?zhǔn)浇逃?、提升課程體系的連貫性

高分子材料基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程有許多相通之處，我們通過(guò)課程體系的連貫設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)知識(shí)教授的縱向拉伸，一方面讓學(xué)生“學(xué)以致用”，提升基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣，另一方面有利于學(xué)生掌握扎實(shí)的專業(yè)基本功。學(xué)院建立了“小分子單體的設(shè)計(jì)—樹(shù)脂的設(shè)計(jì)與合成—涂料配方及涂裝—涂料實(shí)踐應(yīng)用”涂料特色鏈?zhǔn)綄?shí)驗(yàn)訓(xùn)練體系，在大二的有機(jī)化學(xué)課程中專門設(shè)計(jì)了“小分子單體的合成”環(huán)節(jié)，并在實(shí)驗(yàn)課中加入與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，縱向拉伸，讓有機(jī)化學(xué)與高分子化學(xué)得到有效的銜接。另外，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，我們以環(huán)氧丙烯酸酯類涂料為主題，從環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂的合成、表征、涂料配方的調(diào)制、固化到最后涂層性能的測(cè)試，伴隨著涂料相關(guān)理論知識(shí)體系的深入，將其嵌入二年級(jí)到四年級(jí)對(duì)應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)綜合訓(xùn)練、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、高分子科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)以及專業(yè)課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中，由淺入深，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)涂料知識(shí)體系有一個(gè)比較連貫性的認(rèn)識(shí)。

（三）橫向拓展教育、拓寬學(xué)生的專業(yè)視野

激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣，拓寬專業(yè)視野。在教授涂料專業(yè)知識(shí)時(shí)，我們不再拘泥于傳統(tǒng)理論知識(shí)，而是在課程中加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)與科研相融合的專題設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維。在課程教學(xué)方式上，改變以前主要由教師講授、學(xué)生聽(tīng)講的教學(xué)模式，改為啟發(fā)式、研討式的教學(xué)形式。以自由討論的形式，在講座中與學(xué)生進(jìn)行廣泛的交流與溝通，從而提高學(xué)生興趣，拓寬學(xué)生視野。例如，在功能涂料課程中設(shè)置前沿專題“汽車用自修復(fù)涂料”，讓學(xué)生基于前面在涂料化學(xué)、涂料配方與表征課程中所學(xué)的樹(shù)脂合成知識(shí)和汽車涂料知識(shí)，自主地去學(xué)習(xí)自修復(fù)材料知識(shí)，進(jìn)而完成專題調(diào)研與設(shè)計(jì)，并且在專題互動(dòng)討論中融于成本計(jì)算、環(huán)境保護(hù)等知識(shí)，拓展學(xué)生的知識(shí)體系，提升學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

（四）牢舉“工程教育認(rèn)證”大旗，建立完善的人才培養(yǎng)體系

要牢牢抓住“工程教育認(rèn)證”的以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)兩大核心，建立完善的能力評(píng)價(jià)體系。在課程教學(xué)方面，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本，將學(xué)生的需求和興趣作為首要對(duì)象，在課程結(jié)束時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析研究，以學(xué)生獲取的能力為導(dǎo)向進(jìn)行實(shí)踐課程改革，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放性綜合專業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)師制提前介入研究以及課外科技競(jìng)技活動(dòng)（如全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”）等方式，使學(xué)生在主修理論課程的同時(shí)，提高其知識(shí)獲取、應(yīng)用和創(chuàng)造的能力。

（五）科研反哺教學(xué)，提升教學(xué)硬實(shí)力

利用涂料方向雄厚的科研實(shí)力反哺教學(xué)。一方面，學(xué)院組織研究涂料方向的專業(yè)教師進(jìn)行理論教材和實(shí)驗(yàn)教材的編寫，彌補(bǔ)功能涂料教材的空白;另一方面，學(xué)院與中國(guó)最大的木器生產(chǎn)商——展辰涂料合作成功開(kāi)發(fā)了“木器一體化涂裝固化3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，采用3D虛擬仿真的手段，對(duì)木器涂料涂裝工藝進(jìn)行模擬仿真，對(duì)工廠布局、設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)操作等內(nèi)容進(jìn)行整合和模擬，使學(xué)生真正近距離地了解涂料涂裝生產(chǎn)過(guò)程中各工藝參數(shù)的設(shè)置、控制和調(diào)控，培養(yǎng)學(xué)生的工程認(rèn)知和生產(chǎn)操作能力以及安全與環(huán)保意識(shí)，同時(shí)也對(duì)涂料的傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行了有效的延伸與拓展。學(xué)院還建立了由多名國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者專家組成的專家團(tuán)隊(duì)，讓其參與涂料專業(yè)方向課程體系的建設(shè)與教學(xué)工作。

（六）發(fā)揮行業(yè)性高校優(yōu)勢(shì)，提倡產(chǎn)教融合，助力行業(yè)人才培養(yǎng)

清華大學(xué)林建教授指出：“新工科的建設(shè)應(yīng)該根據(jù)學(xué)校類型，有重點(diǎn)、有區(qū)別地開(kāi)展，以充分發(fā)揮各種類型高校在新工科建設(shè)上各自的不同優(yōu)勢(shì)?！盵3]他將高校分為幾類，其中的“行業(yè)性高?！敝冈谥饕芯款I(lǐng)域?qū)I(yè)設(shè)置齊全、與產(chǎn)業(yè)聯(lián)系緊密的高校。江南大學(xué)處于輕工業(yè)發(fā)達(dá)的長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，周圍遍布涂料行業(yè)的龍頭企業(yè)，如PPG、阿克蘇諾貝爾、杜邦等公司，且江南大學(xué)有著悠久的產(chǎn)教融合發(fā)展歷史，是典型的行業(yè)性高校。

因此，在新工科思想的指導(dǎo)下，我們通過(guò)與企業(yè)在學(xué)校共建協(xié)同創(chuàng)新中心、聯(lián)合研究中心等方式讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸并參與到行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的探討中，使學(xué)生了解行業(yè)現(xiàn)狀，接觸前沿行業(yè)信息，增加實(shí)踐機(jī)會(huì)。我們邀請(qǐng)了多名企業(yè)專家擔(dān)任江蘇省產(chǎn)業(yè)教授，在參與專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)的同時(shí)，親自參與到涂料專業(yè)人才的培養(yǎng)中，通過(guò)舉辦講座、進(jìn)入課堂授課、指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式，加強(qiáng)學(xué)生工程思維的培養(yǎng)和工程能力的提高。我們還聯(lián)合七家行業(yè)企業(yè)共同捐資成立“征涂先進(jìn)涂料人才教育基金”，首批基金額215萬(wàn)元，獎(jiǎng)勵(lì)涂料方向的優(yōu)秀學(xué)生，資助貧困學(xué)生，支持優(yōu)秀學(xué)生赴海外名校進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流與合作，為涂料人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)提供定向支持。我們與《涂料工業(yè)》雜志共同啟動(dòng)了“涂料走進(jìn)校園”系列活動(dòng)，聯(lián)合校企共同培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)所需要的“適用、能用、好用”的高素質(zhì)技能型人才，推動(dòng)涂料科學(xué)普及工作，增強(qiáng)企業(yè)人才存量，架起了學(xué)校、企業(yè)與社會(huì)之間在人才培養(yǎng)、實(shí)習(xí)就業(yè)、科學(xué)研發(fā)等方面的橋梁。同時(shí)，該活動(dòng)也為學(xué)生們提供了一個(gè)了解涂料行業(yè)與企業(yè)發(fā)展情況以及對(duì)人才規(guī)格需求的好機(jī)會(huì)，有助于學(xué)生們明確自身定位和努力方向，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求“無(wú)縫對(duì)接”。

同時(shí)，我們定期對(duì)接收本方向?qū)W生的用人單位進(jìn)行調(diào)研和走訪[7]，獲取用人單位對(duì)學(xué)生各項(xiàng)能力的評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行分析研究，制定出相應(yīng)的改進(jìn)方案。保持對(duì)課程體系的持續(xù)改進(jìn)，全面完善涂料專業(yè)新工科人才培育課程體系。

（七）強(qiáng)調(diào)中國(guó)特色，實(shí)現(xiàn)涂料專業(yè)中國(guó)夢(mèng)

雖然三棵樹(shù)、嘉寶莉、展辰等許多國(guó)內(nèi)知名涂料企業(yè)近幾年來(lái)發(fā)展迅速，但目前涂料行業(yè)龍頭企業(yè)大多為國(guó)際公司，無(wú)論是市場(chǎng)份額還是技術(shù)趨勢(shì)主要還是由少數(shù)外企主導(dǎo)，這主要是國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展歷史短、專業(yè)人才短缺等因素所致。而涂料人的中國(guó)夢(mèng)，就是希望中國(guó)涂料能引領(lǐng)世界涂料技術(shù)潮流，這就必須培養(yǎng)出創(chuàng)新能力優(yōu)異、綜合能力強(qiáng)的復(fù)合型高素質(zhì)“新工科”專業(yè)人才。為此，我們提出了“走出去”“引進(jìn)來(lái)”兩大策略。

“走出去”有兩層含義，一指讓學(xué)生不再拘泥于課堂教學(xué)，多去企業(yè)學(xué)習(xí)，多參加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，盡早接觸行業(yè)問(wèn)題;另一含義是指讓學(xué)生多出國(guó)交流，拓寬學(xué)生的國(guó)際視野。近年來(lái)，學(xué)生海外游學(xué)和交換情況穩(wěn)步攀升。學(xué)生們積極提升自身語(yǔ)言能力，主動(dòng)參與各項(xiàng)海外游學(xué)和交換項(xiàng)目，近年來(lái)有多名學(xué)生參與海外及我國(guó)港澳臺(tái)游學(xué)與交換項(xiàng)目，感受不同的教育氛圍，學(xué)習(xí)國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)教育理念，開(kāi)放心態(tài)，擴(kuò)展眼界。

“引進(jìn)來(lái)”一方面是指邀請(qǐng)涂料行業(yè)內(nèi)知名工程師及領(lǐng)域內(nèi)高級(jí)管理人員到學(xué)校交流，另一方面是指多舉辦國(guó)內(nèi)及國(guó)際交流會(huì)議，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外涂料本領(lǐng)域?qū)＜襾?lái)校交流，為學(xué)生拓展眼界。

二、人才培養(yǎng)成效

首先，通過(guò)課程的教學(xué)改革，學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力得到了較大的提高，學(xué)生綜合素養(yǎng)明顯增強(qiáng)。近幾年，涂料方向?qū)W生參加了多項(xiàng)比賽，均取得可喜的成績(jī)。本專業(yè)學(xué)生連續(xù)四屆在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)，斬獲一等獎(jiǎng)三項(xiàng)、二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，獲得累進(jìn)創(chuàng)新銀獎(jiǎng);還獲得了首屆全國(guó)大學(xué)生高分子材料實(shí)驗(yàn)實(shí)踐大賽（2019）一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)、團(tuán)體獎(jiǎng)各1項(xiàng)，第七屆中國(guó)大學(xué)生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（2019）二等獎(jiǎng)1項(xiàng)和廣東省第六屆大學(xué)生材料創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng)，還獲得了江蘇省本科優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)（2018）。近三年本科生在讀期間發(fā)表論文30余篇，申請(qǐng)專利50余項(xiàng)。

其次，人才培養(yǎng)的整體水平得到各界的肯定。本專業(yè)畢業(yè)生平均就業(yè)率達(dá)99.6%，在長(zhǎng)三角和珠三角就業(yè)的畢業(yè)生分別占70%和10%，許多學(xué)生進(jìn)入巴斯夫、科思創(chuàng)、漢高、阿克蘇.諾貝爾、長(zhǎng)興、三棵樹(shù)、三木、廣信等國(guó)內(nèi)外著名涂料企業(yè)，深受用人單位好評(píng)。本專業(yè)畢業(yè)生以“專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、綜合素質(zhì)突出、發(fā)展?jié)摿Τ渥恪钡奶攸c(diǎn)深受用人單位和社會(huì)好評(píng)，認(rèn)可度高。大部分學(xué)生畢業(yè)2到3年后能成長(zhǎng)為公司研發(fā)和管理部門的骨干力量。

三、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)不斷探索，我們通過(guò)在涂料專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)、教學(xué)方式優(yōu)化、產(chǎn)教融合、學(xué)生能力培養(yǎng)等方面的不斷努力，初步建立了涂料方向工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)體系，這對(duì)于為涂料行業(yè)輸送優(yōu)秀人才，以及涂料行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展起著重要的作用，也有利于加快我國(guó)從涂料大國(guó)向涂料強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變步伐。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 陳波，黃麗亞，陳英，等.“紫金模式”下，緊跟“新工科”的步伐[J].大學(xué)教育，2018（12）：27-29.

[2] 吳愛(ài)華，侯永峰，楊秋波，等. 加快發(fā)展和建設(shè)新工科 主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[3] 周邵萍. 新工科愿景下工程教育的改革之路[J].化工高等教育，2017，156（4）：27-33.

[4] 林健. 面向未來(lái)的中國(guó)新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，38（2）：26-35.

[5] 劉仁，袁妍. 涂料專業(yè)產(chǎn)學(xué)融合型人才培養(yǎng)模式的研究[J].教育現(xiàn)代化，2016（1）：29-30.

[6] 劉仁，朱家佳，袁妍，等. 開(kāi)放式研究與實(shí)踐性教學(xué)在涂料人才培養(yǎng)中的作用[J].廣東化工 ，2013，40（18）：152-153.

[7] 陳雷，強(qiáng)成文. 工程認(rèn)證教育視域下應(yīng)用型本科院校畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制探析[J].大學(xué)教育，2017（12）：5-7.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]