高素质材料工程技术人才的特征与培养途径（上）

摘要:

高素质工程技术人才素质的培养是时代发展的需要,不同时期的工程技术人才表现出不同的时代特征。在分析高素质材料工程技术人才基本特征的基础上,认为材料专业高等教育中的不足之处表现在工程教育的不足,而解决这个问题的最有效方式是改革实验与实践教学环节。高等理工教育教学改革与实践项目

随着人类社会的发展和科学技术的进步,加快材料学科教育的改革,培养能够适应社会迅猛发展,并能持久地为人类材料技术和经济发展服务的创造性人才已经迫在眉睫。本文从材料学科发展的视角来分析现阶段高素质材料工程技术人才的基本特征,明确材料专业高等本科教育中的工程教育任务及实施建议,这对迎接知识经济时代的挑战,提高我国材料工业水平并使之具有持续发展能力均具有重要意义。

一、现阶段高素质材料工程技术人才的基本特征

一般而言,高素质工程技术人才是指能够应用基础科学和工程科学理论知识与方法以及各种专门技能,将设计、规划、决策物化为工艺流程、物质产品、实施方案,并能在工程一线进行生产、维护等实际操作的人才。高素质工程技术人才素质的培养是时代发展的需要,因此不同时期的工程技术人才也表现出不同的时代特征。在现代社会的经济生活中,新材料技术已经成为体现国家工业水平与技术能力的重要标志之一。“新材料”包含着两层含义:一是对传统材料的再开发,使其在性能上获得重大突破的材料;二是采用新工艺和新技术合成,开发出具有各种新的和特殊功能的材料。由此可以看出,新材料与新工艺、新技术有着密切的关系。一方面,新工艺与新技术的使用不断地扩展了人类的技术手段,从而使人类更加充分地开发传统材料中的各种新的性能或功能,更重要的是,通过新的合成工艺与技术,使人类获得种类更多、性能更佳的材料。另一方面,诸多具有特殊性能材料的涌现,推动了高新技术的快速发展。因此,现代高素质材料工程技术人才应具有较深的理论基础,能进行材料的深入研究,又具有丰富的工程知识,能将成果尽快转化为生产力从而创造效益的材料科学与工程相结合的复合型、创造型、应用型人才。他们无疑是研制新材料、发现新工艺、开发新技术的主导者,是能使一种材料从单一功能向多种功能发展,而且能超越自然界实现材料设计的实施者。综上所述,现阶段高素质材料工程技术人才的基本特征是:掌握基础理论知识、多门学科专业知识、当今时代问题的知识,具有终身学习的能力;掌握多学科实验方法,有多种训练的综合能力,能应用各种技术和现代工程工具去解决实际问题;工程知识丰富,视野开阔,富有创新和迁移能力,善于实践;有很好的协作精神,交流能力和组织能力强。

二、材料专业教育中存在的问题

从目前材料学科的发展情况来看,材料工程学专业高等教育仍不能完全适应我国经济和科技高速发展的需要,与发达国家相比,也有明显差距。近十年来,国内各高校根据各自的特色与优势,形成了具有各自特点的材料科学与工程专业人才培养方案,但在材料类专业课程体系设计方面,仍未能充分体现材料科学的应用性、多学科交叉、渗透和综合以及迅速发展等特点。从教学改革的整体情况看,对培养方案中理论课程体系的改革力度较大,而实验和实践教学还多停留在原有层次,实验附属于理论存在;课程设计、专业实习流于形式,毕业环节中工程训练比重被弱化,直接为工业企业服务的工程性论文或设计数目少,从而导致培养的学生对工程设计的作用认识不足,缺乏解决实际工程问题的能力,缺乏对现代工程所必须具备的有关经济、社会方面的知识的了解,缺乏参与现代工程的领导、决策、协调、控制的初步能力和管理素质。在我国材料科学与工程学科的发展过程中,由于历史的原因材料科学与材料工程的研究内容逐步形成了明显的界限,人才培养的规格也存在显著的区别,即分别进行材料理论研究的科学家和材料应用研究的工程师的培养。在传统经济模式下,材料科学与材料工程专门人才的界限非常明显,因此产生了一定负面效应,突出表现为具有明显材料工程领域人才优势的材料生产企业的自主开发研究能力不强,产品的技术含量不高,市场竞争力不足,具有材料科学人才优势的科研院所、大专院校的成果难以转化为生产力。材料科学教育与材料工程教育结合的综合性人才培养模式成为材料科学与工程学科发展的必然要求。以往,不同类型材料的研究是分散在不同的学科领域进行的。由于各学科本身的限制,以及从事研究的科学家和工程师本身的理论基础、经验和方法的限制,这些研究常常只侧重于解决材料某一方面的问题,缺少对材料进行多学科、多方面的综合性研究,以致对材料从制备到应用中的许多复杂问题,如材料制备过程中的一致性和重现性、材料在使用中的可靠性等重要问题认识不深,重视不够,影响了许多新材料的实际应用。因此拓宽学科专业视野,增强大工程意识,学习相关学科基本知识、基本技能、基本研究方法,是现代高等教育培养工程技术人员不可忽视的问题。显然上述所谈到的材料专业高等教育中的不足之处恰恰表现在工程教育的不足,如工程意识和工程能力问题、学科视野问题、相关学科基础问题、科学与工程结合的综合素质问题等,因此要解决这些问题,最有效的方式是改革实验与实践教学环节。