材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

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摘要：針對(duì)當(dāng)前新經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代和企業(yè)行業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才需求的變化，武漢理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)立足于工程認(rèn)證要求，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)理念、教學(xué)模式、育人平臺(tái)和教師隊(duì)伍建設(shè)等方面探索人才培養(yǎng)模式改革措施，培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的新工科人才。

關(guān)鍵詞：新工科；人才培養(yǎng)模式；改革舉措；材料成型及控制工程

人工智能、大數(shù)據(jù)、量子信息、生物技術(shù)等新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展，催生大量新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，世界經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)格局處于大調(diào)整、大變革和大發(fā)展的新歷史時(shí)期[1]。發(fā)達(dá)國家為了在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)，相繼在新興技術(shù)領(lǐng)域或先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域做出了戰(zhàn)略部署，旨在提升國家競(jìng)爭力。當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)的攻堅(jiān)期，正全力推進(jìn)和實(shí)施“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“一帶一路”和“人工智能2.0”等重大戰(zhàn)略以提升國家競(jìng)爭力。為了更好地支撐和適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為國家戰(zhàn)略需求提供關(guān)鍵性的工程技術(shù)人才保障，新工科建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生[2-4]。為了應(yīng)對(duì)新一輪科技革命挑戰(zhàn)，服務(wù)國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，教育部于2017年召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略、新工科建設(shè)等研討會(huì)，形成了“復(fù)旦共識(shí)”[5]、“天大行動(dòng)”[6]、“北京指南”[7]，掀起了我國高等工程教育新工科建設(shè)的改革熱潮。為了適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的新要求，國外各大學(xué)進(jìn)行了與各國重大戰(zhàn)略計(jì)劃相配合的高水平工程科技人才培養(yǎng)改革，如美國麻省理工學(xué)院（MIT）的“新工程教育轉(zhuǎn)型”計(jì)劃（NEET）[8]，斯坦福大學(xué)的“開環(huán)大學(xué)”計(jì)劃[9]等。面對(duì)新的使命和責(zé)任，我國許多大學(xué)也積極探索高素質(zhì)創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)的新途徑和新模式，如天津大學(xué)形成的包括品德、心理、能力和知識(shí)在內(nèi)的4個(gè)核心要素、25個(gè)指標(biāo)的“工程領(lǐng)軍人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)”[1]；中山大學(xué)根據(jù)其地處珠三角地區(qū)的地緣優(yōu)勢(shì)，提出以新工科教育服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，探索為國家沿江、沿海工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)及國家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型輸送高素質(zhì)的創(chuàng)新工程人才的培養(yǎng)模式[10]；山東大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)針對(duì)現(xiàn)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)存在的問題，融合新工科建設(shè)理念，重構(gòu)了專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，創(chuàng)建了“材料成型工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐”新課程[11]。武漢理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)是教育部卓越工程師試點(diǎn)專業(yè)，并于2018年通過了國際工程教育專業(yè)認(rèn)證，是機(jī)械、材料和信息科學(xué)多學(xué)科交叉的機(jī)械類專業(yè)。不僅理論知識(shí)覆蓋面廣，而且與當(dāng)前戰(zhàn)略要求下的新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)等工程技術(shù)密切相關(guān)，如人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等。雖然近幾年在培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方案和課程體系上進(jìn)行了一些改革嘗試，并通過國際工程教育認(rèn)證，但是還有諸多需要持續(xù)改進(jìn)的地方。以下將從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺(tái)等入手，探索如何立足工程認(rèn)證基本要求繼續(xù)深化材料成型及工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，落實(shí)“以學(xué)生為中心”和“以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向”的工程教育理念，培養(yǎng)新工科領(lǐng)域符合產(chǎn)業(yè)行業(yè)轉(zhuǎn)型需求的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

1人才培養(yǎng)模式改革措施

根據(jù)當(dāng)前新工科建設(shè)背景，結(jié)合武漢理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)國際工程教育認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的措施，把牢專業(yè)認(rèn)證底線，探索本專業(yè)符合新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的人才培養(yǎng)新途徑、新措施。

1.1轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)理念

隨著新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與材料成型及工程專業(yè)相關(guān)的人工智能、智能制造、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新技術(shù)遍布各個(gè)新產(chǎn)業(yè)，材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)的人才不僅要掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的工程理論知識(shí)，而且需要具備家國情懷、創(chuàng)新精神、自主終身學(xué)習(xí)能力、全球視野等核心素養(yǎng)[12]。因此，為了適應(yīng)“新工科”人才培養(yǎng)需求，轉(zhuǎn)變材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)理念，動(dòng)態(tài)修訂人才培養(yǎng)目標(biāo)成為本專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的首要任務(wù)。材料成型及工程專業(yè)將結(jié)合武漢理工大學(xué)人才培養(yǎng)定位，立足國際工程教育標(biāo)準(zhǔn)，在新工科建設(shè)背景下瞄準(zhǔn)國家重大發(fā)展需求，緊隨產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，適時(shí)分析國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)、企業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過每年發(fā)放用人單位問卷調(diào)查、校友走訪、召開教師與畢業(yè)生座談會(huì)等方式，定期審視培養(yǎng)方案，建立培養(yǎng)目標(biāo)動(dòng)態(tài)修訂機(jī)制，構(gòu)建知識(shí)、能力、素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的培養(yǎng)體系，以保證所培養(yǎng)的工程科技人才能適應(yīng)國家和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)新工科人才的要求。

1.2深化課程結(jié)構(gòu)構(gòu)建適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)要求的課程體系

課程體系是專業(yè)建設(shè)中最為核心的環(huán)節(jié)，是將培養(yǎng)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為教育成果的紐帶，具有均衡性、綜合性和選擇性[13]。材料成型及控制工程專業(yè)是機(jī)械、材料和信息科學(xué)多學(xué)科交叉的機(jī)械類專業(yè)，近幾年，武漢理工大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整，增加了幾門專業(yè)課程，但是這些改革僅僅是滿足工程認(rèn)證課程體系的要求，并沒有深入考慮新經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求，較多專業(yè)課程內(nèi)容比較陳舊，各門課程知識(shí)比較獨(dú)立。隨著“中國制造2025戰(zhàn)略”的實(shí)施，智能制造、增材制造、高端裝備等都是教育部新工科建設(shè)“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”和“北京指南”明確規(guī)劃的發(fā)展領(lǐng)域之一[14]，因此，材料成型及控制工程專業(yè)在滿足國際工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過分析新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求，進(jìn)一步深化改革課程體系和課程結(jié)構(gòu)，重組課程內(nèi)容。通過突破學(xué)科壁壘將自然科學(xué)、工程技術(shù)和人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行交叉融合來優(yōu)化整合目前的知識(shí)結(jié)構(gòu)，開設(shè)跨學(xué)科交叉融合課程如新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理、工業(yè)機(jī)器人等，增設(shè)行業(yè)新技術(shù)、新材料研究發(fā)展或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的新課程如航空航天復(fù)合材料、材料加工創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)論等，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行更新，引入課程思政，體現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，促進(jìn)個(gè)人發(fā)展與社會(huì)需求相統(tǒng)一，充分利用第一課堂培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和正確的科學(xué)觀、大工程觀，設(shè)置理論與實(shí)踐相結(jié)合的更綜合、更系統(tǒng)的與新工科人才培養(yǎng)體系相適應(yīng)的課程體系。

1.3落實(shí)OBE教育理念及改革教學(xué)模式

成果導(dǎo)向教育（OBE）理念是國際工程教育認(rèn)證的重要特征，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”來進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué)組織實(shí)施。教學(xué)模式是實(shí)施高等教育的主要方式，是達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)價(jià)值導(dǎo)向的教學(xué)文化主體[15]。在新工科建設(shè)背景下，材料成型及控制工程專業(yè)的教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教師一言堂的傳統(tǒng)教育模式，在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中，更多地關(guān)注企業(yè)行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，實(shí)時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容；引入OBE理念，強(qiáng)化學(xué)生主體地位，充分尊重學(xué)生個(gè)體需求，注重因材施教，建立良好的師生互動(dòng)關(guān)系，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行多元化的評(píng)價(jià)并通過持續(xù)改進(jìn)提供良好的育人環(huán)境，最大限度地挖掘?qū)W生潛能。立足工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合OBE教學(xué)理念，專業(yè)課教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)方法，充分利用當(dāng)前快速發(fā)展的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，融通線上與線下2個(gè)空間維度，推進(jìn)專業(yè)課程信息化建設(shè)，將行業(yè)發(fā)展的前沿新知識(shí)、新技術(shù)、新理論及科研成果應(yīng)用于課程教學(xué)，探索多樣化教學(xué)方式、課程評(píng)價(jià)方式等，促進(jìn)科教研協(xié)同育人，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，提高材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.4產(chǎn)學(xué)研融合搭建多元化協(xié)同育人平臺(tái)

新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，工程技術(shù)的復(fù)雜性、多變性和系統(tǒng)性要求工程教育和人才培養(yǎng)要堅(jiān)持協(xié)同育人的理念。根據(jù)材料成型及控制工程專業(yè)特色，充分利用資源，進(jìn)一步開展產(chǎn)學(xué)融合、科教結(jié)合，基于企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目和教師的科研成果，進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)案例開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力；強(qiáng)化與本專業(yè)具有較好發(fā)展趨勢(shì)、具有先進(jìn)管理技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行合作，調(diào)動(dòng)學(xué)校、政府和企業(yè)等相關(guān)利益方的積極性，為材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)積累資源，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)和社會(huì)需求的統(tǒng)一；大力發(fā)展與國際大學(xué)、科研院所的合作，實(shí)施學(xué)生互訪計(jì)劃，積極申報(bào)外籍專家項(xiàng)目，邀請(qǐng)外籍專家給學(xué)生講座，遴選國外優(yōu)秀資源課程等措施，發(fā)展國際交流，拓展學(xué)生國際化視野，為培養(yǎng)符合新工科建設(shè)下的高素質(zhì)工程技術(shù)人才搭建多元化協(xié)同育人的平臺(tái)。

1.5加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)創(chuàng)造新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)支撐條件

在新工科背景下，為了實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，需要加強(qiáng)學(xué)術(shù)型、創(chuàng)新型和實(shí)踐型師資隊(duì)伍建設(shè)，繼續(xù)推進(jìn)專職教師到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉、到國外訪問學(xué)習(xí)國外先進(jìn)教學(xué)理念，繼續(xù)加強(qiáng)具有創(chuàng)新思維人才的引進(jìn)工作。成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，設(shè)置專業(yè)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目，一方面，設(shè)置專業(yè)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目；另一方面，鼓勵(lì)學(xué)生參加國家級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目為依托，本科生參與項(xiàng)目，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)全程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行參賽項(xiàng)目的申報(bào)、項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目結(jié)題等相關(guān)工作，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、提高創(chuàng)新能力。進(jìn)一步強(qiáng)化與企業(yè)的合作，選擇企業(yè)優(yōu)秀的工程師作為專業(yè)兼職教師參與課程體系設(shè)計(jì)、課程教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)等工作。繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教師隊(duì)伍建設(shè)，鼓勵(lì)老師積極參與申報(bào)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)開發(fā)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)裝備，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，建立與新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)密切關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在內(nèi)外環(huán)境的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)下創(chuàng)造新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)支撐條件，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。

2結(jié)束語

隨著21世紀(jì)新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)在全球的快速發(fā)展，企業(yè)行業(yè)也面臨轉(zhuǎn)型或升級(jí)，因此企業(yè)行業(yè)對(duì)工程技術(shù)人員的要求也更高。在全國高校掀起新工科建設(shè)背景下人才培養(yǎng)模式的改革大潮中，立足于武漢理工大學(xué)材料成型及控制工程認(rèn)證要求，結(jié)合國際工程教育認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的措施，根據(jù)制造行業(yè)和企業(yè)發(fā)展需求，提出了本專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的具體措施，有望促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的優(yōu)化、教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革、教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，以提高教學(xué)效果，保證教學(xué)質(zhì)量，對(duì)培養(yǎng)符合新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的新工科人才具有重要意義。

作者：馮瑋 韓星會(huì) 蘭箭 周啟來 劉凱 單位：武漢理工大學(xué)材料科學(xué)工程學(xué)院 武漢理工大學(xué)現(xiàn)代汽車零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室