卓越工程师培养体系综合改革与实践

钱功明+陈铁军+周文波+刘涛+杨福+祝淑芳

[摘 要]为了切实提高卓越工程师人才培养质量，武汉科技大学矿物加工工程专业围绕卓越工程师人才培养目标定位，依托学校学科优势和特色，以着力提升学生工程实践能力为中心，通过改革培养模式、修订培养方案、优化课程体系、完善师资队伍、加强实践教学改革、推进校企合作等方面的改革和实践，不仅完善了具有我校矿物加工程专业特色的教学内容，也使得学生的工程实践能力获得了较大的提高。

[关键词]卓越工程师；人才培养；培养体系；教学改革

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0015-04

“卓越工程师教育培养计划”是2010年6月国家教育部基于提高工科院校专业教育教学水平而正式启动推出的，是为国家培养满足新型工业化发展需求的高质量工程人才的重要举措，是高校教育教学改革的重要方向。[1]

武汉科技大学矿物加工工程专业围绕冶金行业发展对高素质工程技术人才的需求，依托学校学科专业优势，以培养具有大工科背景、掌握矿物加工工程系统理论的专门知识与先进技术的卓越工程技术人才为目标[2]，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，按照夯实学科基础、注重专业交叉、强化实践、培养创新能力的思路优化了教学各要素，实现了优秀矿物加工工程专业卓越工程人才培养目标的教学改革。

一、实施卓越工程师人才培养体系改革的条件和基础

武汉科技大学矿物加工工程专业有近40年的办学历史和丰富的办学经验。矿物加工工程专业是在选矿专业的基础上，随着相应学科和工业发展而扩展形成的介于采矿、冶金、化工、材料、环境等学科之间的学科。矿业工程一级学科是博士学位授权学科，建有博士后科研流动站。矿业工程学科优势及矿物加工工程专业建设成果为卓越工程师培养提供了基础和保障。

1.师资力量雄厚，已经形成结构合理，能够为高水平工程教育提供充分知识储备和质量保障的教师队伍。本专业现有在册教师21人，其中教授8人，副教授9人，讲师4人，具有博士学位的有14人，从海外特聘楚天学者讲座教授1人，特聘教授1人。在专业教师中，50%以上的教师有5年以上企业工作经历，有90%的教师长期从事与工程密切结合的科研课题。大量具有工程实践和企业工作经验的教师为卓越工程师教育培养计划的实施打下了坚实的基础。本专业教师重视工程实践，并积极将最新科研成果转化为教学资源，奠定了培养卓越工程师的基础。[3]

2.实践与科研平台强劲，为学生学习工程实践知识、进行工程实践训练、提高工程实践创新能力提供了较好的实践舞台。学科拥有耐火材料与冶金国家重点实验室、钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室、冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室、钒资源高效利用湖北省协同创新中心、湖北省页岩钒资源高效清洁利用工程技术研究中心、冶金辅助原料研究所等科研教学平台。其中，可用于矿物加工工程专业实验及实践教学的面积3450 平方米，仪器设备154台（套）。在满足实验教学的同时，学校还为学生的科研训练、实验兴趣小组、大学生创新计划等提供开放式的平台。

在专业建设过程中，学校充分利用行业资源优势，注重与企业建立长期的产学研合作关系。目前，已与武汉钢铁集团公司、武钢资源集团公司、马鞍山钢铁股份有限公司、湘潭瑞通球团有限公司等企业签署了“卓越工程师教育培养计划”人才联合培养协议，并就共同建设工程实践教育中心、共同确立培养标准、共同制订培养方案、共同实施培养过程、共同保障培养质量等方面进行了广泛商讨，达成了共识，为卓越工程师教育培养计划的实施创造了条件。同时，学校还建立了8个稳定的专业实习基地，为学生提供了良好的实习条件。

3.教学科研成果突出，为卓越工程师人才培养提供了良好的软件基础。近5年以来，在科研上，教师承担了“863”计划项目、“十二五”科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等纵向项目22项，企业横向项目63项，总研究经费3100余万元；发表SCI、EI等收录论文30篇，获国家授权发明专利35项，获国家发明专利优秀奖湖北省科技发明一等奖、湖北省科技进步一等奖等省部级以上成果奖励6项。此外，学校还完成了国家特色专业建设、湖北省品牌专业等质量工程的建设，出版了《固体物料分选理论与工艺》、《团矿理论与工艺》、《二次资源综合利用》、《烧结与球团厂设计》等专业教材7部。

二、卓越工程人才培养体系改革目标

卓越工程师工程人才培养体系改革的核心目标是提高工程素质。工程素质的培养是让学生在不断地实验、实践中，熟练掌握和运用专业知识，获得矿物加工工程师的基本训练；在参与实际工程项目的研究中提高实践能力和创新能力，使学生能够灵活运用专业基础理论知识，具有解决工程实际问题的能力、沟通能力及团队合作能力。[4]

在“卓越工程师教育培养计划”国家通用标准及行业标准的指导下，结合我校办学特色与人才培养定位，我们制定了“立足行业，突出特色”的矿物加工工程专业卓越工程师培养标准。

1.具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德。

2.掌握矿物加工工程技术领域内的基础理论和专业知识，熟悉多个重要相关技术领域的专门知识，重点掌握选矿工程、烧结球团两个专业方向模块所共有的基础知识、实践技能和设计方法。

3.了解本专业的前沿发展现状和趋势、国家关于矿物加工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；初步具备应对危机与突发事件的能力。

4.掌握有关化学、矿物加工学、数学等学科的基本理论、基本知识和工程基础知识，受过化学与化工实验技能、工程实践、科学研究与工程设计方法的基本训练。

5.具有较高矿物分选、造块成型、二次资源综合利用的工艺设计、开发及工程应用的能力，具有一定的创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的能力；具有一定的创新精神。

6.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。

7.具有较强的口头、文字交流、表达能力和一定的组织管理能力，具有较强的人际关系交往能力、团队精神和合作能力。

三、卓越工程人才培养工程教育体系的探索

（一）以突出工程能力培养为教育体系改革的切入点，优化人才培养方案

人才培养方案是学校办学定位、办学特色、教育教学理念和文化底蕴的重要体现。[5]根据卓越工程师人才培养要求和学校特色，矿物加工工程专业卓越工程师人才培养方案，以培养工程师工程设计、生产经营、技术开发、工程管理和运行维护的能力为出发点，与企业广泛联系，校企合作，在传承历年专业人才培养方案的基础上对培养方案进行了优化创新。其人才培养目标是：“培养基础知识扎实、善于自主学习、实践能力强、富于创新意识，适应社会、经济和科学技术发展需要，能在冶金、选矿等行业从事工程设计、生产经营、工程管理、技术开发、运行维护等相关工作的高素质工程技术人才。”卓越工程师培养按照“3+1分段统筹” 校企联合培养模式，即3年在校学习，累计1年与企业联合培养。学校学习的主要任务是基础理论知识的学习，企业培养的主要任务是进行与实际工程相结合的工程实践，通过参与企业的实际生产及工程项目，学习企业的先进技术、设备和企业文化，增强学生的工程素质，使学生走上工作岗位后能很快适应企业工作。卓越工程师教育培养计划实行导师负责制；在企业学习阶段，实行“双导师”制。

（二）整合多方资源，构建工程实践能力和创新能力的培养体系

学校就如何保持行业和工程特色，注重学生工程实践能力的培养，增强毕业生的就业竞争力，培养适应新工业时代发展的高级应用型人才进行了积极的探索，取得了较好的效果。学生经历了工程师素质的基本训练，毕业后到企业很快适应了企业的需求。[6]经过40多年的建设和发展，矿物加工工程专业的毕业生已在全国各地的不同行业发挥了积极的作用，做出了突出贡献，许多毕业生已成为所在单位的技术或管理骨干，有的还担任了高级领导职务，为学校赢得良好的声誉。

为进一步加强学生实践能力及创新能力，培养卓越工程师人才，我们以学校构建的“三层次”（基础层次、综合层次和创新层次）实践教学体系为基础，结合矿物加工专业特点，通过基本理论教学、基础实验教学和综合实践教学三大环节来提高学生的工程实践能力，具体如下。

1.理论教学密切联系生产实际，培养学生工程意识

在培养方案制定的过程中，我们邀请企业专家参与培养方案修订，理清学校和企业对人才各方面能力的要求，特别是工程实践能力的要求，确定了人才培养标准；根据专业相关课程教学的特点，将专业特征目标内化到相应的理论课教学体系，落实到具体的教学环节，形成目标实现矩阵。

2.注重实验教学，培养学生的动手和实践能力

为了满足矿物加工卓越工程师的基本训练要求，在制订培养方案时，我们注重实验教学的地位和作用，提高了实验教学在课程教学中的比例。在教学过程中，我们充分利用钢铁冶金与资源综合利用省部共建实验室、冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室、矿物加工中试研究基地等教学研究平台，重新制订了实验教学讲义，更新了实验内容，单独开设实验课程，增加设计性、综合性实验的比例，提高了学生的动手能力和实践能力。

3.学生参与工程实践，解决实际工程问题

我们依托武汉钢铁集团公司、武钢矿业公司等企业所建立的校企联合人才培养基地，结合工程训练、课程设计和毕业设计，让学生参与烧结球团和选矿生产、工程设计等工程项目，加强对学生工程实践能力的培养，提高学生解决实际工程问题的能力。

（三）强化理论与实践的结合，构建符合培养目标的课程体系

以培养工程设计、施工、技术开发和管理能力为出发点，我们在原有矿物加工工程专业课程体系的基础上，构建了矿物加工卓越工程教育的课程体系，重点加强外语、计算机等基本技能的培训，强化数理化等工程科学基础课程；强调了矿物加工工程的专业基础，突出了矿物加工工程的工程实践特性，强化了矿物加工大类专业基础课程。

课程体系经优化调整后，以加强工程应用能力和创新能力的实践教学模块学分占总学分的比例为22.5%，这在教学时间上保障了工程实践训练。同时，为了满足学生在工程实践中对专业知识的个性化需求，我们结合现有教学资源，在原有11门专业选修课的基础上，另增了6门专业选修课，拓宽了学生的工程视野。

其中，为了保证工程教育培养效果，我们构建了“三层次，五模块”的实践教学体系，以三层次——基础层次、综合层次和创新层次计划安排实践环节，按照五模块——实习模块、实验教学模块、毕业设计与课程设计模块、科技创新模块、素质拓展模块实施实践教学，丰富了实践教学的内容，增强了实践动手训练，以最终达到培养学生的动手能力、基本实践技能和工程综合能力的目的。[7]

（四）推进师资队伍建设，提高教师的工程综合素质

教师既是专业理论的传播者和研究者，又是专业工程的实践者，更是学生工程意识的指导者。[8]卓越工程师培养计划实施的效果与工程教育师资队伍的工程实践能力和设计创造能力息息相关。有效地将教师的工程实践经验转化为优质的教学资源，对提高人才工程素质至关重要。

为了壮大工程教育素质高和工程实践能力强的师资队伍，我们进行了以下探索。

1.依据学校政策，对本专业现有的教师，特别是年轻教师通过在校外实习基地挂职锻炼和与企业开展工程项目合作等方式完成工程培训，以增强其工程实践能力；开展传帮带的接力活动，让工程实践能力强、经验丰富的老教师与年轻教师共同参与专业实验室建设、共同完成实践教学工作和合作完成工程项目，实现工程教育能力的传承和发扬。

2.在引进人才时，除考虑“国际化、博士化”外，对具有在国有大型企业工作经历和有工程项目研究经历的人才予以优先考虑；充分利用企业丰富的人力资源，选聘企业经验丰富的工程技术专家为学校兼职教师，承担部分专业课程教学和指导学生完成实习、实训、设计等实践教学活动，交流工程实践经验，帮助年轻教师提高工程实践能力。[9]

（五）实施全方位工程实践教学，保障工程实践能力及创新能力的提高

为了切实提高学生的工程实践能力，保证实践教学效果，我们进行了广泛的工程实践教学改革。[10]

1.加大校内工程实践平台建设。近年来，我们在原有3500平方米专业实验室和1613万元仪器设备的基础上，加大工程实践教学平台建设及资金投入。其中主要包括：学校根据实际情况，新增卓越工程实训实验平台1600 平方米，利用国家及湖北省支持地方高校建设资金，投入500万用于仪器设备购置及实验室维修改造。

2.加强校外实习基地建设。对原有校外的实习基地采取共建共管、互利双赢的方式加强了建设，改善了实习条件。如在武钢资源集团公司大冶铁矿建设了含住宿、学习为一体的实习培训中心，为学生在企业实习提供了良好的基础保障。[11]同时，我校加入省部以共建地方高水平大学计划为契机，扩充了实习基地的数量，与多家企业签订了校企合作协议，如武汉钢铁集团公司、武汉钢铁集团公司矿业有限责任公司、马鞍山钢铁股份有限公司、湘潭瑞通球团有限公司、广西柳州钢铁集团有限公司等。这些企业涉及矿产资源开发利用及钢铁冶金过程的工程技术、装备，为矿物加工工程专业的学生提供了大量的工程资料，如生产车间、工程设备、工程图纸、操作手册等，很好地满足了工程实践的教学需求。

3.积极开展实践教学改革。我们对实验课程内容进行整合重组，使所有的实验课程均具有综合性和设计性。如烧结实验、球团实验，通过调整教学大纲，增加实验学时，使原来只能演示的实验变成可以由学生动手设计、实施和完成的实验，提高了学生的工程实验能力。另外，我们改变原来实验教学与理论教学完全独立的情况，将二者有机融合，从而实现了理论教学指导实践教学、实践教学辅助理论教学的结合。这不仅加深了学生对理论知识的理解、掌握，还提高了学生的工程实践能力。

4.广泛开展科技创新活动。我们利用课外科技活动、创新创业训练项目、学科专业竞赛、社会实践等平台，广泛开展科技创新活动，引导和激励学生积极参加全国课外科技作品竞赛、湖北省大学生科技创新和技能竞赛等各类赛事，提高学生工程实践能力和创新能力，全面提高人才培养质量。近3年来，学生参加科技创新活动，获省级一等奖1 项，二等奖5 项，参加全国“挑战杯”大学生课外科技竞赛，获国家级二等奖1 项，累计发表论文14 篇，获授权专利6 项。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 教育部.教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s255/201202/129911.html.2015-12-06.

[2] 周文波，张一敏，李茂林，等.特色专业建设与创新人才培养的探索与实践[J].中国冶金教育，2012（6）：37-39.

[3] 钱功明， 李茂林， 陈铁军，等. 矿物加工工程国家特色专业建设[J].中国冶金教育，2013（3）：5-6，10.

[4] 龚克.转变观念大胆试验建立卓越工程师教育培养的中国模式[J].中国高等教育，2010（18）：10-12.

[5] 严薇，袁云松.大学生实践创新能力培养的探索与实践[J].中国大学教学，2012（9）：78-80.

[6] 丁宇，吴怀宇，程光文.论工科大学生实践能力的培养——以武汉科技大学为例[J].武汉科技大学学报（社会科学版），2012（4）：461-464.

[7] 龚园，程光文.以人才培养需求为导向的高校教学管理改革研究[J].中国电力教育，2014（5）：36-37.

[8] 王爱侠，张燕，刘钰.基于“卓越计划”下的工程教育教师队伍建设研究[J].实验技术与管理，2012（5）：31-34.

[9] 陶平.现代工程教育的师资培养[J].中国冶金教育， 2012（5）：73-75，78.

[10] 祝淑芳，钱功明，陈铁军.矿物加工工程专业实验教学模式改革与实践[J].中国教育技术装备，2013（3）：142-143.

[11] 张汉泉，祝启坤，陈金毅.地矿类专业协同创建工程实践教育基地[J].化工高等教育，2013（4）：50-52，84.

[责任编辑：陈 明]