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新工科背景下以材料为特色的交通工程专业人才培养模式探索

田亮 诸华军 钟栋青
  
大海媒体号
2023年3期
盐城工学院 交通工程专业系 江苏 盐城 224051

摘要:全球可持续发展和中国特色社会主义新时代以生态文明、环境健康、资源循环高效利用、智能化为基本特征,需要大批具备学科交叉、学术创新、技术引领和跨界整合能力的复合型创新人才。交通工程专业紧密聚焦这一重大需求,通过构建交叉学科课程体系、教学科研紧密结合机制以及高水平师资队伍建设,实现教育教学全过程协同育人,实现区域经济、产业、资源循环协同发展,运用系统工程方法解决交通工程相关产业的可持续发展问题,为培养交通工程专业的学生的工程实践能力,激发学生创新创业的意识,探索出交通工程专业与材料领域复合型创新人才培养模式。实践证明:改革教学方法多样化、加强实验平台的建设和注重教师科研能力是提高学生的工程应用能力和创新能力最重要的保证。

关键词: 新工科;交通工程专业;材料特色;学科交叉;复合型创新人才

受资助项目:项目江苏省高等教育教改研究课题(2021JSJG325),教育部产学合作协同育人项目(202102135012),教育部供需对接就业育人项目(20220100349)

1引言

学科交叉融合是当前科学技术发展的重大特征,是新学科产生的重要源泉,是培养全球可持续发展和中国特色社会主义新时代建设急需复合型创新人才的有效路径,是我国经济社会发展的内在需求。党中央、国务院高度重视交叉学科发展,习近平总书记多次指出:“厚实学科基础,培育新兴交叉学科生长点”“要下大气力组建交叉学科群”“鼓励具备条件的 高校积极设置基础研究、交叉学科相关学科专业”“用好学科交叉融合的‘催化剂’”。为贯彻习近平总书记重要指示精神,落实立德树人根本任务,国务院学位委员会印发了《交叉学科设置与管理办法(试行)》的通知。全球可持续发展和中国特色社会主义新时代以生态文明、环境健康、资源循环高效利用、智能化为基本特征,其建设过程需要一大批理论基础扎实、实践能力突出,具备学科交叉、学术创新、技术引领和跨界整合能力的复合型创新人才[1]。

在交通产业快速发展、国内国际经济双循环及基础设施大建设背景下,交通工程等传统工科专业在人才培养方面通常面临着专业工程核心竞争力不足的挑战。我校材料科学与工程学院交通工程主动参照“新工科”建设要求,以培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才为目标,对交通工程专业实施了具有材料特色的人才培养改革与探索[2]。充分利用我校材料特色优势对于发展交通具有非常重要的价值,在当今经济发展的中国,开设具有材料特色的交通专业,培养更多掌握材料类交通工程专业的基本知识和应用技术的人才具有划时代的意义。

2新工科背景下材料特色交通类专业人才培养定位

为深入贯彻党的十九大交通强国战略精神,国务院在 2019年9月发布的《交通强国建设纲要》中对新时代人才提出了“人才队伍要精良专业、创新奉献”的要求。服务交通强国战略的材料特色交通类专业应牢牢把握战略要求,紧跟交通强国阶段性发展目标不忘初心、牢记使命,围绕“理想信念、综合素养、专业能力、创新思维”四个方面合理定位新时代交通科技人才培养的目标[3]。作为以无机非金属材料为特色的一所应用型大学,专业设置必须具有材料类学科的特点。学校在历年发展规划中,就明显地突出了材料科学与工程专业的特色,确立了专业发展目标,而且强调其他所有的专业建设必须紧紧围绕着这个优势学科,包括学科建设和人才引进。作为与交通专业有着非常紧密联系的无机非金属材料专业更要凸现特色[4]。我们在专业建设方面紧紧围绕交通材料的特色,包括本科的课程设置、学科专业方向和人才引进。在课程设置方面我们更多地注重学生的实际能力的培养,以交通为主要导向,为交通运输行业提供掌握材料专业相关基础知识和实际应用人才。在学科建设方面首先要依托材料基础理论建立学科平台,尤其是硕士学位点,目前,交通专业有交通运输工程与交通基础工程这两个硕士学位硕士点来支撑;其次,按照学校的发展定位凝练学科特色,突出材料类交通优势,以教授为学科带头人,形成特色专业团队。目前,关于新工科背景下交通类人才培养模式的研究成果仍相对较少,但各高校通过挖掘自身优势和特色,定位学校、专业所处层次,已逐步开展新时代交通人才培养的探索[5]。近年来,东南大学杨敏结合一流专业建设任务整理了交通强国驱动的交通运输类新工科人才培养体系转型措施及实践过程,其研究成果值得借鉴和学习[6]。在新工科背景下,我校积极开展材料特色交通专业人才培养模式的改革探索,在人才培养模式和课程教学体系、产教研融合等方面存在的不足。

在传统的人才培养过程中,存在“重知识传授,轻综合素质培养”的问题,不少教师专注于课堂教学,过于注重对学生的知识传授和能力培养,缺乏对学生价值观、交通强国信念、职业道德、创新 意识及家国情怀等思政和综合素质的培养[7]。如何将综合素质、思政元素等潜移默化地融入人才培养过程,成为现阶段需要完成的重要任务。将全面的提升学生创新能力、就业能力为主要的培养目标,将给社会提供充足的人才为出发点,满足企 业的人才需求,需要明确教学的主体思想,可以实现学校的学习与用人单位的就业达到无缝对接[8]。

同时,以新一代信息技术为特征的工业革命对交通建设的方式和理念产生着深刻影响,交通装备已逐步实现自动化操作,正朝向智能化、无人化方向发展。当下材料特色交通专业人才培养模式要适应以大数据、智能化为特征的新时代专业发展需求[9]。教育部在多个文件中明确指出,要加强实验室、实习实训基地、实践教学平台建设,积极调动整合各方资源,形成合力育人新探索。然而,高校人才培养的教育主体单一,教学与科研、产业彼此分离,没有充分形成育人合力[10]。因此,如何加强教学与科研的结合、产业与教育的融合,培养具备专业理论知识、综合应用能力、创新实践能力的交通科技人才,是迫切需要解决的问题。

3 新工科背景下材料特色交通类专业人才培养新模式的构建

3.1重视人才的综合素质培养,兼顾科技创新人才培养

更新材料特色交通类人才培养目标,明确新工科背景下材料特色交通类专业的人才培养目标为拥有综合素养的复合型人才培养指明了方向。一方面在交通类专业人才培养的目标中融入材料学科对人才需求的相关元素,适时展开材料类专业知识与交通强国理念、交通技能实践与创新意识现结合的训练;另一方面挖掘专业课程中的思政元素,重视人才的职业素养、家国情怀、大国工匠等综合素质的培养,例如通过《道路建筑材料》《桥梁工程》等课程介绍川藏、青藏公路、港珠澳大桥等标志性建筑的施工方法和技术难度,培养具有民族自豪感和自信心的新型材料特色交通类专业人才[12]。

本科教学培养体系对学生知识结构和创新能力具有重要影响。交通工程专业具有多学科交叉的多元特性,尤 其是材料类特色交通作为今后发展的重要方向,对学生的创新能力培养具有重要指导意义.为改善学生的知识结构和人才知识结构的复合性,应从以下几方面的研究入手[13]。(1)按照“厚基础、宽口径、多方向”的原则,研究课程体系构建的基本原则由于交通工程专业具有系统性、综合性、社会 性和超前性等特性,该专业学生的能力和能力结构具有特殊要求。因此,培养交通工程专业人才,必须采用厚基础和不同专业化方向的培养模式。(2) 以全面培养学生综合能力为核心,构建交通工程课程体系结构 按照“知识、能力、人格”全面发展的创新型人才培养目标,实施通识教育、专业教育和综合教育这三大模块来设置课程体系,达到人才培养目标。(3)以科技平台—项目培养体系为途径科研实践是提高学生科技创新能力的必要途径,为提高学生的科技项目参与度,以项目的前瞻性、难度适中、科学实用性为原则,研究科研项目的选题方法科研项目的选题,对学生科技创新的启蒙具有重要作业,项目的前瞻性、难度适中、科学实用性,将极大提高学生的研究热情和实践的切身感受,为培养学生的创新能力具有重要作用[14]。研究指导教师的指导方法科研项目过程要提高学生的参与度,指导教师要主要一定的指导方法开启学生科技创新的能力。

3.2鼓励学生参与各类科技竞赛活动,提倡产研学结合培养模式

以实际科研项目为引导,开展科技竞赛培训和指导,培养学生的创新思维和实践能力。同时,形成以赛促学的教学方法,以学生参与为主,以导师指导为辅,通过“查文献—设计方案—方案论证”体系,激发学生学习的主动性,提高学生解决实际问题的能力。其次,引导学生参与科研项目,通过招聘科研助手等形式,开发学生的创新意识,提高学生的实践能力[15]。另外,除实习和课程设计以外,增设工程材料基础实验、专业综合实验等材料类平台实验,其中工程材料基础实验安排扫描电子显微镜的使用及微观形貌分析、材料的热分析、X射线衍射等实验内容。产研学结合的培养模式不仅可以提升学校办学水平和科研水平,也可以使科研成果快速转化为社会需求[16]。交通工程是一个十分注重实践与教学相结合的学科,因此十分适用于这种教育模式。通过这种教育模式可以使教育从理论扩展到实践,从单一扩展到全面,从培养对接到需求,因此交通工程专业应紧紧围绕产研学结合思路开展培养模式改革。产学研结合的创新培养模式,能够在较短的时间内将各种资源有效地融合在一起,将经济、技术与教育有机的统一,是世界各国教育发展过程的成功经验与必由之路[17]。

3.3校企联盟协同培养,打造现代产教融合实践教学平台

近年来,校企联盟协同培养交通材料类创新型人才培养模式改革受到了专家学者们的广泛关注。安实等学者阐述了交通材料学科复合型创新人才的含义,提出了通过学科交叉培养复合型创新人才的主要途径。周凌云等学者提出了建立面向道路材料行业的交通类应用型人才校企协同培养的评价指标体系,可以从学生、教师、企业和学校四大维度对各层面进行评价分析。将企业生产的实际问题作为高校科研选题的重要来源,共享实验室和科研平台[18]。搭建产教基地,作为学生的实践教学和实习基地,营造真实的工程环境,校企联合培养,通过将企业专家和一线工程师“请进来”,开设材料类交通特色课程和创新实训项目,学生集中教学实践环节,尤其是大四学生的毕业设计及毕业论文可通过直接参与企业的科研项目来完成,并鼓励学生“走出去”进入企业实践,能了解真实职业岗位需求和工作内容,真正达到学生理论素养和技能素养双提升的目标。在培养过程中,优秀毕业生脱颖而出,毕业后直接进入企业,校企合作实现共赢,紧跟时代先进技术,更好的服务地方经济[19]。

4 结语

交通材料是交通运输类专业与材料类专业相融合的新兴交叉学科,是一个科技含量高、学科范围广、技术 密集、应用性强的实践学科,主要研究交通运输行业中所用材料的制备工艺、结构性能及服役行为。在国家“一带一路”和“交通强国”的发展战略下,综合交通运输体系建设加快,新材料、新技术、新应用不断涌现,“工程教育”和“新工科”等教育改革逐步推进,这对交通材料类专业创新型人才的培养需求产生重要影响,对人才培养模式提出了挑战。通过对材料类交通专业特色课程体系的建设,修改与完善人才培养方案,其课程体系中专业课程保留传统交通工程的课程,同时增加特色材料类课程,体现了该学科与本校优势学科交叉融合,有效地突出我校的交通特色;此外,课程体系还着重加强实践教学环节,强化学生的工程应用能力,有利于拓展学生专业技术方面的能力,拓宽未来的就业领域。

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