木材科学与工程专业本科人才培养模式的探索——以西南林业大学为例
徐开蒙;陈太安;高伟
【摘 要】新的历史时期,随着国家经济产业结构调整与转型升级的有序进展,西南林业大学木材科学与工程专业积极开拓办学思路,主动融入地方经济社会和产业发展需求,积极思考并践行木材科学与工程专业创新型人才培养模式的改革,按“以人为本”的理念,在科研反哺教学的专业建设思路指导下,通过建设高素质的师资队伍、多元化的教学科研平台助力创新型人才培养,初步构建了材料工程、家具工程和木结构建筑的专业人才培养模块,探索性地采取导师制和末位淘汰制的激励型人才培养机制,大胆探索在西部欠发达地区开展国际联合培养专业人才的新模式.
【期刊名称】《中国林业教育》
【年(卷),期】2017(035)005
【总页数】4页(P19-22)
【关键词】木材科学与工程;创新人才培养;导师制;模块化
【作 者】徐开蒙;陈太安;高伟
【作者单位】西南林业大学材料工程学院,昆明650224;西南林业大学材料工程学院,昆明650224;西南林业大学材料工程学院,昆明650224
【正文语种】中 文
木材科学与工程专业是林业院校的传统专业，它应用性强，主要服务于木材加工与人造板、家具制造、木结构建筑和木材鉴定与贸易等行业。目前，全国有以农林类院校为主的17所高等院校设置该专业，主要集中于中东部产业经济发达的地区，但不同农林院校对人才知识体系构建的侧重点有所不同，有的侧重于木质材料的加工制造，有的侧重于家具产品的设计制造。而西南林业大学作为西部地区唯一独立设置的林业高等院校，自1983年开设木材加工与人造板专科专业、1994年招收本科生以来，经过30余年的着力建设使得该专业已成为我校的优势特色专业，先后入选国家第一类特色专业建设点、云南省重点专业、国家级和云南省级卓越工程师人才培养计划，为国家和西南地区相关行业培养了大量优秀的专业人才。
随着我国经济步入新常态，经济增长呈现出从高速转向中高速、从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长、从要素投资驱动转向创新驱动等新特点。木材加工、家具及其相关行业的发展模式也发生了显著的变化，逐步从资源依赖型、劳动密集型产业向技术密集型、创新型产业转变。科技创新对产品的贡献度显著提升，高分子材料、化学化工、数控技术等高新技术向木材加工业的转移力度显著加强，行业分工越来越细化，产业链上下游企业的合作越来越紧密。同时，我国高等教育的快速发展，使得普通本科教育成为大众化教育，而传统人才培养模式沿用灌输式教学模式，缺乏对学生进行自主学习、工程实践、创新创业等能力的培养，导致本科毕业生的综合能力与社会需求存在一定的差距、就业质量急待提高。新的历史时期，笔者在分析云南省及西南地区木材工业发展现状和趋势的基础上，结合人才培养过程中的几点作法，归纳总结了西南林业大学木材科学与工程专业人才培养的新模式，以期为大家提供借鉴。
云南省林木资源丰富、森林覆盖率高，活立木总蓄积量居全国第二位[2]，是国家木材战略储备重点建设基地之一，具有发展木材加工及其相关产业的资源优势。但云南省林产工业“大资源、小产业、低效率”的现象依然突出，作为林产工业主体的木材加工业和人造板制造工业发展滞后，规模效益不明显、产值偏低，下游家具产业、木结构以及地板等木制品行业尚处于艰难跋涉之中。究其原因，主要有以下3点。一是先进的机械制造技术缺乏，突出表现为工艺老化和设备陈旧，造成产品附加值低、经济效益不显著；二是创新动力不足，部分企业经营者受小富即安观念的影响，危机意识不强；三是信息闭塞，去优秀企业参观学习、与行业高层次专家交流的机会少，行业内先进理念与技术的引入明显滞后。这些表现或许是受限于资金，但更深层次的原因是人的因素，人才稀缺，尤其是优秀的经营管理人才和专业技术人才的缺乏，使其发展面临自主研发能力薄弱、企业创新动力不足、产学研脱节、产业链短、新技术推广应用困难等急待解决的问题。
因此，培养高素质应用型专业人才是西南林业大学木材科学与工程专业人才培养的目标。基于国家“十三五”发展规划，深入实施西部大开发战略，有度有序地利用自然资源，支持传统产业优化升级，推进低碳经济发展的战略方针，借助国家住建部等提出的因地制宜、突出特色、大力推行木结构建筑的发展契机，同时结合云南省资源丰富、总体经济发展水平较低、产业技术发展滞后和人才短缺等现状，我校木材科学与工程专业进一步确立了融创新型与应用型为一体的高素质人才培养目标。其目标是：突出专业内涵建设，拓宽专业口径，以模块化方式培养学生的综合能力，以科研反哺教学，探索优秀学生导师制，以及国际联合的人才培养模式。
(一)模块化的实用型人才培养模式
自1994年以来，西南林业大学木材科学与工程专业先后为木材加工和人造板、家具、木材鉴定与贸易、室内设计等行业培养了近2 000名的专业人才，目前已是我校3个在省内一本招生的重点建设专业之一，生源质量相对较好，每年招生规模为140～160人。然而，如前所述，行业科技的进步、分工的细化和交叉行业的兴起对毕业生的综合素质提出了更高的要求，为此我校木材科学与工程专业自2011年起就尝试了模块化的人才培养模式，设置了“材料工程”(代码D1)和“家具工程”(代码D2)2个模块，探讨基于大木材知识背景下的“一专多能”型人才培养模式。其中，“材料工程”模块主要着眼于木材加工及其相关行业的原料制造，并推进与高分子材料的交叉；“家具工程”模块主要是定位于家具设计制造专业人才的培养，推进与设计学的交叉。另外，2015年又增设了“木结构建筑工程”(代码D3)模块，目的是培养木结构建筑工程师，并注重与建筑学、土木工程等专业的交叉。
新生进校后第1年进行通识课程的修习，第2学期结束后根据学生的兴趣，选择要学习的模块，即材料工程模块(D1)、家具工程模块(D2)和木结构建筑工程模块(D3)。第三学期开始，木材科学与工程专业按学生个人选择的模块对其进行有针对性的培养，同时各模块的必修专业课程按侧重点不同进行设置，选修专业课程打通。
(1)必修专业课程包括专业基础课程和专业核心课程。专业基础课程侧重理论基础的构建和提升,专业核心课程侧重专业知识、技能的全面掌握。
①材料工程模块(D1)，其专业基础课程为“木材解剖学”“木材物理学”“木材化学”“材料科学与工程基础”等；专业核心课程为“木材干燥学”“胶粘剂与涂料”“人造板工艺学”等。
②家具工程模块(D2)，其专业基础课为“CAD家具制图”“素描”“色彩”“设计表现技法”等；专业核心课程为“人体工效学”“家具造型设计”“木材加工工艺学”“家具制造装备”等。
③木结构建筑工程模块(D3)，其专业基础课程为“结构力学”“建筑图形设计”“建筑物理”等；专业核心课程为“木结构建筑学”“木结构建筑材料学”“木结构建筑检测与评估”“先进制造技术进展”“CADWork”等。
(2)专业选修课程主要是拓展学生知识面，不分专业模块，全体木材科学与技术工程专业的学生都可选修，开设的课程包括“树木学”“木工数控技术”“家具质量检验”“中国古典与民族家具鉴赏”“木结构建筑文化”“工程木质材料”等。它注重专业交叉，与全校范围内开设的公共选修课相辅相成，全面提高了学生的人文素养与专业素质。
(3)实践教学包括认知实践、专业实践和综合实践，它将综合工程素质的培养和训练贯穿于整个本科课程培养体系中。除第4学期进行的校外实践基地的专业认知实践外，其他的专业实践和综合实践同样是按模块划分的，如材料工程模块(D1)中的木材干燥学和人造板工艺学模块，家具工程模块(D2)中的家具专题设计和木制品加工工艺，木结构建筑工程模块(D3)中的木结构设计原理、木结构建筑工程概算设计等。
综合实践是在专业实践基础上，对学生进行综合实践能力的训练，一般安排在第七学期和第八学期进行。不同模块方向对学生要求不同，如材料工程模块(D1)鼓励学生尽早走进实验室，参加教师的科研项目，提高学生实践动手能力和解决工程实际问题的能力；家具工程模块(D2)，按照“以赛促教，以赛促学，教学相长”的理念，鼓励学生在导师指导下以兴趣小组的方式参加区域和全国性的学科竞赛活动；木结构建筑工程模块(D3)则要求二者兼顾。
(二)基于导师制的高素质创新型人才培养模式
本科生导师制最初由英国牛津大学首创，该制度注重导师与学生间的专业技能、道德行为和日常生活的交流，注重对学生综合素质的全面培养，该制度的实施产生的人才效应被誉为“牛津皇冠上的宝石”[3-4]。在我国最早由浙江大学开始实行本科生导师制，目前国内绝大多数高等院校仅将导师制应用于研究生教育。西南林业大学木材科学与工程专业在本科生人才培养中尝试性地引入了本科生导师制，以便更好地贯彻全员、全过程、全方位育人的现代教育理念，并针对学生的个性差异特点，因材施教，真正在教师和学生之间建立起良性循环的“导学”关系。
然而，导师制的成功实施，必须要有雄厚的师资力量、高水平的实践平台和较好的生源素质等3方面的支撑。基于此，2015年木材科学与工程专业开始选拔优秀学生和优秀导师组建“基地班”，并以末位淘汰制对“基地班”实施动态管理，即“基地班”学生在每学年综合测评中分数排在后2名的学生返回木材科学与工程专业原模块班学习。该人才培养模式的探讨增加了学生学习的紧迫感和危机感，进而充分挖掘了自身的潜能，迅速地提高了自身的专业水平和综合素质，同时也起到了带头示范作用，形成了良好的学风、教风。
1.建设高素质的师资队伍
古人云：师者，传道授业解惑也。教师作为培养高素质人才的重要因素之一，其专业素质及专业知识水平尤为重要。为此，木材科学与工程专业配备了教学及科研经验丰富的优质师资队伍，形成了木材学、木材胶黏剂、木材改性与保护、木质复合材料、木结构建筑6个特色研究方向，尤其是成功组建了木材胶黏剂和木材保护省级创新团队。在任教师中，拥有国家百千万人才、教育部新世纪优秀人才、云南省学术技术带头人等高层次人才4人，教授5人、副教授8人，博士生导师4人，硕士生导师9人，66.7%的教师具有博士学位和海外学习经历。
同时，为不断提高专任教师的业务素养和教学能力，西南林业大学材料工程学院积极为教师搭建信息交流平台，经常组织教师参加行业相关的各种学术或行业研讨会、展览会，让教师把握行业的最新动态。学院每周三定期组织学术讲座、学术研讨等活动，让不同知识结构的教师通过相互交流、讨论、学习的方式拓宽并提升各自的专业知识。此外，学院还每年选派骨干教师参与国际、国内的研究学习工作，并聘请了美国、法国、中国科学院等国内外相关院校、科研单位和企业的专家、技术骨干作为校外导师以满足新形势下木材科学与工程专业与国际、国内接轨的需求。
2.构建多样化的教学科研平台
木材科学与工程专业于1993年获得硕士学位授予权，其所属的材料工程学院是“西南山地森林资源利用省部共建教育部重点实验室”“中法生物质材料联合实验室”“云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室”“云南省木质复合材料工程研究中心”“云南省木质材料加工工程技术研究中心”等高水平科研平台的依托建设单位。同时，木材科学与工程专业实验室是云南省省级实验示范中心，其建筑面积超过6 000m2，教学科研仪器设备总值约1 600多万元，配有国际先进的仪器分析设备，为木材科学与工程专业学生实践和创新能力的培养创造了良好的教学和科研条件。
目前，木材科学与工程专业共承担各类研究课题45项，科研经费1 000多万元，获国家科技进步二等奖、教育部自然科学二等奖、云南省科技进步一等奖等科技奖励10余项。学院所有专业实验室和科研平台都对木材科学与工程专业“基地班”的学生开放，该专业学生可从大一年级下学期开始加入导师的各项科研工作中，并深入实验室学习和开展自己感兴趣的研究工作，如参与新产品开发、新技术运用等。“基地班”的学生还可在导师课题经费的支持下参加国内外学术或行业研讨会，了解目前国家木材加工行业急待解决的技术问题，以便更早地找到自己发展的出发点和突破点。另外，学生带着问题和导师团队一起开展有目的和实用性的科学研究工作，可以培养学生发现问题、解决问题的实践创新能力。
3.发挥教学科研实践基地的积极作用
与目前主流的“参观式”校外实践培养模式相比，使学生真正融入的校企合作培养模式进一步拓展了学生理论与实践相结合的广度和深度[5]。针对一直以来西部地区产业落后的现状，为木材科学与工程专业学生创造理论与实践相结合的机会，进一步培养学生分析和解决生产实际问题的能力，西南林业大学材料工程学院建立了循序渐进的实践教学体系，变被动参观实习模式为参观调研、驻厂体验学习、动手实习的模式。
对大一学生，西南林业大学材料工程学院开展了专业认知方面的实践活动，让学生认识实践教学的重要性，了解木材加工、家具制造、木结构建筑等行业对人才的需求现状。
对大二、大三学生，要求他们在导师的指导下尽早确立研究方向，积极主动进入校内实验中心开展研究工作，并申请科技创新项目，目的是激发学生自主学习潜力，强化学生的动手能力。
对大四的学生，创新毕业论文与毕业设计实践模式，以毕业实习、毕业论文带动就业甚至创业。在毕业实习开始阶段，各学生导师要与对应企业沟通，由学生、导师、企业相关人员共同调研市场和企业现存的技术难题，并商榷毕业设计题目；然后毕业生直接入驻企业开展自己的毕业实践活动，为学生创造一个真实的实训环境的同时，也培养了学生结合企业生产实际进行毕业设计的专业能力。
另外，西南林业大学材料工程学院还建立了切实可行的实践教学评价机制，其成绩评定分配比例为：实践创新思路占30%，实验综合素质(规范性、掌握程度、结论、实践总结)占50%，能否应用于生产实践占20%。
此外，学院也鼓励并选派导师带着自己的课题项目到自己研究方向相同的实践基地进行交流学习，真正将产、学、研融为一体，不断完善和更新自己的知识结构，提高实践动手能力和业务素质，拓展专业技能。
(三)基于国内外合作的国际化人才培养模式
为进一步拓展学生的国际化视野，木材科学与工程专业探索了人才培养的国际国内联合培养模式。国际联合培养不仅仅是让学生取得相应的学位，更重要的是引进合作院校的优质办学资源，提升木材科学与工程专业的整体水平。
一方面，通过定期聘请国外教师来西南林业大学讲学、选派教师或学生去国外短期学习和考察等手段，实现教学方法与国际接轨。目前，已与美国、加拿大、法国、日本、韩国、泰国等国家的多所大学签定了友好合作协议。
另一方面，正与加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)和美国田纳西大学(The University of Tennessee)开展国际联合培养人才的探索工作。联合培养方式之一是将双方的教学模式融合在一起，在各自的培养方案的基础上，共同确定教学计划、培养方案、教学大纲和教材，并互认对方学校的学分。学生修满要求的学分就可获得双方学校颁发的毕业证书和学士学位证书。联合培养方式之二是双方共同合作建立“国际林学院”，依托“一带一路”建设的契机和APF-net奖学金招收南亚、东南亚国家留学生或国内西南地区成绩优异的学生，采取“2+2”联合培养的模式培养学生。无论是前2年在西南林业大学或者后2年在英属哥伦比亚大学、美国田纳西大学均采用全英文授课。
国际合作联合培养方式将中西方教育优势较好地融合在一起，学生不仅能在国内的前期学习中打下坚实的专业基础知识和外语技能，而且对西方的高等教育、人文素养、生活方式有了较深层次的了解，进一步提升了学生对所学专业的国际化认同感。另外，在特定的语言环境下，学生更能较大程度地提高自身的外语表达和写作能力，真正培养出适应国际市场需要的优秀专业人才，促进西南林业大学其他相关专业教学模式、教学方法的改革创新。
总之，在“十三五”规划方针的引导以及中国制造2025的战略部署下，木材科学与工程专业创新人才培养模式的变革对促进木材、家具等传统产业的转型升级，提升产业整体素质和培养适应木材、家具工业发展的创新应用型人才至关重要。因此，西南林业大学木材科学与工程专业在前期改革探索的基础上进一步完善了创新人才培养思路，整合及优化了课程教学体系，为西南地区木材工业、家具产业的发展壮大做出了新的贡献。
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