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“新工科”下海洋材料工程专业研究生培养策略 ----基于目标导向的产学研融合模式
发布时间:2023年11月20日 09:26 点击: 339 发布:

“新工科”下海洋材料工程专业研究生培养策略

----基于目标导向的产学研融合模式

       陈守刚,于美燕,张  玥,王  巍,李    

(中国海洋大学材料科学与工程学院,山东青岛 266100)

[  ]“新工科”背景下的海洋材料交叉专业建设方案是我国高等教育改革发展的重大举措,为应用型大学学科发展提供了新的专业发展方向。论述以中国海洋大学材料学院2010-2020年的海洋特色材料工程材料研究生的培养,尤其是提升工程能力的产学研相融合的导向性特色化培养,该模式不仅为相关行业材料工程及其产教融合提供参考,也为推进海洋强国战略提供重要的人才和智力支持。通过建立和完善优质的专业研究生实践基地和培养体系,引进国外师资打造双语课程,激发研究生的创新精神和自主研发能力,满足国家对海洋材料工程高水平专业应用人才的需求,逐步形成以“海洋-材料-工程”为轴线的材料工科创新人才培养体系,强化人才关键技术自主研发能力更好服务于海洋强国建设。

[关键词]海洋特色人才培养模式产学研专业研究生目标导向

[基金项目] 2020年度山东省教育厅研究生教育优质课程,特种海洋材料SDYKC20018,);2019年度山东省教育厅优质课程建设项目,《功能高分子材料》课程研究型案例库的建立(SDYAL19023,)

[作者简介] 陈守刚(1974-),男,山东临沂人,博士,中国海洋大学材料科学与工程学院副院长,教授,研究方向:海洋防污防腐材料及微生物腐蚀与防护;于美燕(1975-),女,山东潍坊人,博士,中国海洋大学材料科学与工程学院教师,副教授,研究方向:功能陶瓷材料及海洋防污材料;张玥(1972-),女,黑龙江哈尔滨人,博士,中国海洋大学材料科学与工程学院副院长,教授,研究方向:纳米复合材料及聚合物基复合材料。

[中图分类号]G643.0    [文献标示码]A    

 

2010教育部、国家发展改革委下发全国研究生招生计划的通知指出:继续适度发展研究生教育,着力调整优化学科专业和层次类型结构,着力扩大高层次应用型人才,特别是全日制专业学位研究生培养规模,积极推进培养机制改革和创新。全日制专业硕士研究生招生反映了我国对人才培养需求的重大转向,即从以学术型研究生培养为主向学术型与专业型研究生共同协调发展的重大转变。而今10年时间过去了,专业硕士研究生已经逐渐得到社会的认可,但其产学研的工程实践培养环节与高层次应用型人才培养模式仍有待完善。本文以中国海洋大学材料科学与工程学院材料工程专业研究生为例,分析了该专业研究生在海洋这一大背景下的产学研融合培养模式。 

海洋作为人们不断利用开发的新领域,在资源供给和促进全球环境改善等方面正发挥着越来越重要的作用。材料科学工程是发展海洋科学技术的重要基础,没有高性能材料作为物质保证,海洋科技的发展和产业化将受到很大制约。如果把海洋环境作为应用背景,材料科学与海洋科学、环境科学、化学学等学科相融合,产生了海洋材料工程这一新的针对性和交叉性极强的应用学科。党的十八大后,建设海洋强国成为重要国策,而海洋工程材料是拓展海洋空间和开发海洋资源的重要物资保障,培养以海洋特色的材料工程专业研究生是为发展海洋科技强国战略提供高水平和高层次人才的重要途径。

中国海洋大学是以海洋研究为显著特色的重点综合性大学,在海洋科学、海洋技术、海洋工程和海洋材料研究方面具有优势,为我国海洋资源开发、区域经济建设及海工行业发展做出了巨大贡献。随着海洋强国战略、山东半岛蓝色经济区建设等一系列战略的实施,对海洋材料工程人才培养提出了更高的要求。为了彰显学科特色与人才培养特色的一致性,中国海洋大学材料科学与工程学院在积极开展海洋材料科学研究的同时,“海洋-材料-工程”为轴线,形成了贯穿海洋环境和海洋应用的既有材料科学、又有材料工程与应用的研究生培养课程体系,凸显出海洋和材料科学、材料工程结合的特点。

海洋工程材料长期以来并未被纳入新材料体系范畴,发展速度远远落后于航空航天材料和生物材料,党的十八大后,建设海洋强国成为重要国策,因此如何发展好我国的海洋工程材料以及配套的人才培养体系,对实现海洋强国将产生重要的积极作用。我们知道,研究生教育是培养高层次人才的重要途径,体现了一个国家的高等教育水平。“高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志”[1]。我国高等教育领域的国家政策“双一流”建设,对研究生教育提出了更高要求,培养具有探索能力、创新能力、实践能力和国际化视野的高水平研究生是双一流大学建设的重要内容。针对当前材料工程专业研究生人才培养存在的国际化视野不足、创新实践能力不强等问题,结合海洋国家战略,确立基于海洋特色的材料工程研究生产学研相融合的导向性特色化培养策略,提高海洋工程材料方向研究生的培养质量,尽早尽快达到培养海洋工程材料领域应用型创新人才的目标。具体策略包括以下几个方面:

一、提升海洋材料工程专业研究生教育的国际化水平,专业学习与研究紧随国际前沿,开拓研究生的国际化视野,实现教育国际化。

2010年7月29日公布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》提出要“提高我国教育国际化水平”。因此,推进海洋为特色的材料工程专业研究生教育国际化培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务和国际竞争的国际化人才是极为重要的[2-3]。以海洋为特色的材料工程属于新兴专业,我国在高端技术和装备方面非常欠缺,与国外存在较大差距专业研究生的培养是获得海洋材料工程高水平人才的重要途径。结合我们的研究生教育现状,可以从以下几个方面提升海洋材料工程专业研究生教育的国际化水平。

1、打造海洋材料工程专业国际化师资力量,营造国际化培养氛围。

具有国际知识和经验的研究生导师可以直接推动教学、科研向着国际化方向发展。通过引进来,走出去的培养提升研究生培养质量,面向世界邀请专业学者教授前来讲学,引进多位海洋材料与防护领域国外短期兼职教授,采取暑期研究生集中授课模式了解本领域前沿,积极招聘国外取得博士学位的青年英才任教;鼓励并提供经费支持教师国外培训进修、访问、短期交流的机会出国交流学习,提高研究生导师队伍的国际化水平。近几年,聘任国外兼职积极参与研究生联合培养并打造3门双语课程,学院研究生也积极的提出申请赴国外进修。经过近几年的引进和培养,中国海洋大学材料科学与工程学院海洋特色材料工程专业具有国外进修和交流合作的导师占了50%

2、开展国际化课程,教学内容国际化。

以海洋为特色的材料工程专业在我国发展较晚,教学课程存在短板,我们利用“双一流”建设和国际学生招生培养等平台,大力引进国外优质课程资源,采用原版国际专业化教材、推行双语教学,引进国外高水平专家开设专业国际化课程、提高课程建设的国际化水准例如,我们的特种海洋材料专业课程,涉及材料腐蚀与防护技术方面邀请国外知名教授参与双语授课,重点讲解相关领域国内外进展;学院充分利用夏季学期课程,邀请国外知名教授为研究生开设海洋微生物腐蚀前沿课程,重点涉及海洋工程材料的微生物附着腐蚀与防护技术;鼓励研究生大量阅读与海洋材料相关的科研前沿英文资料,拓展海洋工程材料研究的国际化视野,鼓励研究生在国际刊物上发表相关学术论文,鼓励研究生用英文撰写毕业论文,从而拓宽了学生的国际视野和海洋材料的知识水平。

3、加强国际学术交流与合作,开拓研究生的国际视野。

开展国际学术交流、合作和学习是实现教育国际化,促进研究生了解和掌握海洋材料专业科研前沿的重要途径之一,中国海洋大学制定并实施了《中国海洋大学研究生参加高水平国际学术会议资助办法》等制度,鼓励和支持研究生出国参加所在学科领域的重要学术会议,参与国际交流,拓展视野。利用此政策,海洋材料与防护技术方向研究生已有多人次受益,多人次参与国外高水平院校交流。此外,充分利用青岛海洋研究领域的学科优势,每年我们邀请相关科研院所和高校教师召开海洋材料与防护技术研讨会,利用国际合作交流项目每年暑期定期邀请美国、加拿大、乌克兰、荷兰等国家知名专家学者来校学术交流,作为我们海洋特色材料工程研究生的重要学术资源,明显强化了材料工程专业研究生的海洋特色材料研发的热情和主动性,大大提升了该方向研究生的国际视野和培养质量。

二、海洋材料工程专业多学科交叉,新观念、新工艺、新方法相融合,提高研究生创新能力。

研究生教育的核心是培养具有创新精神和创新能力的研究人才,创新人才能够改进现有的理论、技术、方法和工艺,并能将其付诸实施,取得新成果[4]海洋材料工程涉及海洋科学、材料科学工程、海洋化学和环境科学学等多个学科,更加要求研究生具有良好的科技创新能力和创新精神。深入理解海洋工程材料是作为拓展海洋空间和开发海洋资源的物质前提,是实施海洋科技创新、建设海洋生态文明的物质基础,也是提升海洋国防实力、维护海洋权益的物质保障。

1、产学研相融合的创新能力培养为专业研究生的培养目标,完善培养体系。

海洋特色的材料工程专业已经在中国海洋大学材料专业本科生和研究生开展了多年的教学和科研实践,在海洋材料科学研究、海洋材料课程建设、海洋材料实践基地建设、教学改革和科研实践等方面成果斐然,我们以培养人才的创造性为重点,从培养理念、教材选编、研讨交流、学科交叉、研究选题、科研过程、成果撰写等多方面综合考虑,培养研究生的学习能力、创新能力和实践应用能力。《中国海洋大学研究生培养方案汇编》则将创新创业纳入研究生培养方案,并作为研究生培养的重要环节,提高研究生的创新能力。课程建设方案中设置有《海洋材料概论》《特种海洋材料》、《材料腐蚀与防护》和《功能高分子材料》等强化海洋材料培养特色的核心课程。其中,海洋材料培养改革教学成果获得校级和省教学成果奖各1项,功能高分子课程群获批山东省级精品课程建设,材料腐蚀与防护和功能高分子材料案例库获批山东省研究生教研项目。该课程已在多所双一流高校作为教材使用。

2、建设具有创新精神的研究生导师队伍,提高研究生的创新能力。

导师要以创新意识、创新思维和创新能力去感染和带动研究生,培养他们的创新精神和创新能力[5]。海洋特色的材料工程是新兴学科,给予了导师和研究生很大的自主创新空间。鼓励导师积极走出去,去国外进修,组织海洋工程现场参观学习,积极引导老师参加国内海洋材料与腐蚀防护技术全国大会,积极推荐教师参加海洋材料的各种学会,10余位教师收到全国海洋材料相关学术会议大会邀请报告。同时,学院积极依托海洋国家实验室和中国海洋大学的海洋材料与防护技术教育部工程中心相关导师申请到了一系列海洋材料工程方向的科研项目,包括科技部重大专项、国家基金委重点项目和面上项目以及省校教研项目,研究生通过参与相关项目研究、明显提升自己的专业创新思维和海洋材料研发能力,从而提高研究生的创新精神和能力。

3、建立创新基金和成果奖励基金,激励研究生自由探索、自主创新。

以创新基金和创新项目为依托,为研究生提供自由宽松的科研氛围,鼓励他们以自己的方式提出问题、思考问题和解决问题。采用有效的奖励机制,激发研究生的创新热情,有针对性地引导研究生自主创新,加强创新型人才的培养力度[6]。近年来,材料科学与工程学院研究生及本科生主持以海洋为特色的大学生创新创业计划项目国家级 19项,校级 31项;学生参与申请的国家发明专利60项,实用新型专利 10 项;学生发表海洋材料相关科研论文200余篇,20余篇为高被引热点论文,16人次获评山东省优秀硕士论文。

三、建立优质海洋材料实践基地,推动研究生培养过程中产、学、研的有效结合,提高海洋特色的材料工程专业研究生实践能力的培养。

科研实践能力是研究生培养中最重要的一环,它关系着研究生在理论学习的基础上应用能力的培养“将专业实践能力的考察贯穿作为专业硕士培养的主要目标和学位审定的重要考虑节”[7-8]。目前实践能力的培养大多还是局限在学术报告和现场参观的形式,不论导师还是学生,直接参与企业生产开发的能力不够,产学研模式单一,与企业需求相脱节,无法提高专业研究生的分析问题、解决问题的能力[9-11]。为此,针对目前国家对海洋材料工程高水平专业应用人才的需求,建立和完善优质的实践培养体系,满足基于海洋特色的材料工程专业硕士实践能力培养的需求。

1、完善海洋材料课程实践教学,增设海洋材料实验教学内容,提升实验教学水平。

“海洋工程材料”课程已经在中国海洋大学和上海海事大学的材料专业研究生和本科生开展了年的教学实践,弥补了交叉学科教育需求。《海洋工程材料学》教材还被上海天合石油钻采有限公司和上海东花涂装材料有限公司确定为员工培训教材。整合“海洋材料与防护技术”教育部工程研究中心“特种海洋材料”山东省高校重点实验室和大学生实践教学平台等教学资源,创建集试验训练、科研开发、工程实践为一体的多功能实践教学平台,为研究生解决与海洋材料相关的实际工程问题提供思路和技术支撑。同时大力开发具有探究性、创新性和设计性的综合性实验项目,例如“材料腐蚀与防护”“海洋防护功能涂层”“微生物腐蚀”“模拟深海高压环境测试浮力材料性能”等实验,积极推进实验教学与创新。近几年该方向研究生获批20余项山东省优秀研究生优秀成果奖。

2、创建海洋材料相关专业研究生实践培养基地,加强研究生实践能力的培养。

研究生实践基地的联合学习与科研攻关是提升材料工程专业研究生工程化实践能力的关键。基于上述考虑充分结合行业背景,利用青岛本地的海洋优势资源,学院与中国船舶重工集团公司第七二五研究所建立海洋材料及其防护技术联培基地,通过联培强化专业学位研究生实践能力培养,提升学生对船舶材料与防护技术的直观认识,强化对海洋强国战略的重视和认识;与海洋化工研究院有限公司等企业建立研究生实践基地,为研究生提供了丰富的工程实践平台,提升了研究生科研能力和解决生产实际中遇到问题的能力;与山东钢铁股份有限公司共建“海洋装备用新型钢铁材料联合实验室”,联合开展海工钢和钢结构失效机理等方面的合作研究和技术攻关,充分发挥双方优势与特色,提升研究生培养质量和工程实践能力。目前学院与上述单位已经联合培养研究生20余名,部分研究生毕业后直接在联合培养单位工作或者在联合单位继续深造。

在与企业生产开发相结合的实践中,研究生可以直接实现科技成果产业化,直接创造经济和社会效益,推动了产、学、研的有效结合。另外,海洋材料工程专业研究生采用“两阶段、双导师制”, 聘请联合培养基地相关教授为我校海洋材料工程专业研究生校外导师,研究生在学校完成课程学习,在联合培养基地或企业实践基地完成科研和学位论文;基地导师和校内导师共同负责研究生的科研方向和论文工作,确保专业研究生的科研论文与工程实践相结合,在完成科研工作的同时,解决企业的实际问题,提高学生的实践能力,保证产学研的有效合。

3、深入开展校企合作,提供鲜活的实践案例,提升研究生实战经验,实现校企双赢。

研究生职业规划课程邀请海洋研发企业高管来校讲授,形成材料学院‘企业家进课堂’。每年邀请中车青岛机车车辆股份有限公司、海信集团,海尔集团、青岛钢铁研究总院、海洋化工研究院有限公司等企业研发人员与研究生面对面交流,可以让学生最直观的借鉴实践经验,拓宽学生实践的渠道,有机结合“请进来”和“走出去”,让学生在实战实践中理解企业家精神,切身感受企业创业过程和生产经营,达到培养应用型、创新型人才的目的。

四、结束语

中国海洋大学材料科学与工程学院针对基于海洋的材料工程专业研究生的培养采取了特色化策略。采用研究生国际化教育策略,开拓研究生的国际化视野。确立研究生创新能力为培养目标、建设具有创新精神的研究生导师队伍、建立创新基金和成果奖励基金,激励研究生自由探索、自主创新,提高研究生的创新意识和创新能力。设立优质海洋材料实践基地,采用“两阶段、双导师制”培养策略,提高研究生实践能力,推动研究生培养过程中产、学、研的有效结合

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The industry-university-research training mode for the graduate students of material engineering under the background of new engineering

----Special strategy based on goal orientation

CHEN Shou-gang, YU Mei-yan, ZHANG Yue,WANG Wei, LI Wen

(School of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266100)

AbstractUnder the background of "new engineering", the construction scheme of marine materials interdisciplinary specialty is an important measure for the reform and development of higher education in China, which provides a new professional development direction for the discipline development of application-oriented universities. Investigation focuses on the cultivation of materials engineering postgraduates with marine characteristics in the school of materials, Ocean University

of China from 2010 to 2020, especially the oriented Characteristic Cultivation of the integration of industry, University and research to enhance engineering ability. This mode not only provides reference for the material engineering of related industries and the integration of industry and education, but also provides important talent and intellectual support for promoting the strategy of maritime power. Through the establishment and improvement of high-quality professional graduate practice base and training system, the introduction of foreign teachers to create bilingual courses, stimulate the innovative spirit and independent research and development ability of graduate students, meet the national demand for high-level professional application talents of marine materials engineering, gradually form the innovative talent training system of materials engineering with "ocean materials engineering" as the axis, and strengthen the talent relationship Key technology independent research and development capabilities better serve the construction of a maritime power.

KeywordsMarine characteristicstraining modeproductionlearning and researchprofessional postgraduategoal oriented

 

 

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