新工科背景下材料科学与工程专业建设路径思考

万明攀 向嵩 张晓燕 李伟 雷源源 黄朝文

摘要：随着国家重大战略计划的实施，对工程教育和人才培养质量提出了新要求，明确了新工科建设路线。在新形势下，作为地方高校的材料科学与工程专业要达到新工科建设的要求，作者认为则必须进一步优化课程体系、强化实践训练、推进课程建设、改革考核方式、加强师资队伍等工作，着力培养学生的创新能力和工程能力。

关键词：新工科；材料科学与工程；建设；路径

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0197-02

随着“中国制造2025、互联网+、人工智能”等重大战略计划的实施，建设工程强国号角已经吹响，传统产业的转型升级迫在眉睫，这对人才培养质量提出了更高的要求。特别是产业的转型升级与新产业形态的产生，产业发展模式的改变，对人才的知识结构提出了新的挑战，需要兼顾扎实的专业技术和复合型知识背景[1]。在这种新形势下，2017年2月18日教育部在复旦大学召开综合性高校会议，发布了“新工科”建设复旦共识[2]。从此，中国高等教育新工科建设拉开帷幕。作为地方高校的材料科学与工程在新工科建设背景下如何发展和建设，是专业面临的新课题。一方面不能脱离实际乱搭花架子，另外一方面也不能因循守旧。必须结合学校“服务国家和区域经济社会发展，建设有区域特色和国内外影响力的综合性高水平大学”的办学目标定位，采用切实可行的措施加强专业建设，有效提高学生的工程意识、工程能力和工程素质。

一、优化课程体系，适应人才培养目标

新工科背景下对人才培养的要求具有实践性、综合性、经济性和创新性。这就要求要全面优化专业的课程知识体系，实现知识结构与市场需求的有效匹配。结合学校“厚基础、强能力、重素质、求创新”的人才培养理念，着重培养学生解决工程实际问题的工作能力和创新思维能力，在人才培养方案中学校大类课程模块中设置学科交叉课程，夯实学生工程基础知识；在“创新、创业及实践课程”模块中不少于3学分，第二课堂学分由4学分增加到6学分，实践性教学环节学分比例为26%。利用学校实施的“暑期小学期”，重点加强实践能力和创新能力的培养，构建和形成了“基础实验+‘两性实验+集中实践环节和课外创新训练”的实践教学体系。鼓励和组织学生参加学科专业技能大赛和创新创业实践活动，开展丰富多彩的第二课堂活动，并纳入课程及学分考核体系。在专业知识方面，以金属材料制备与加工、组织结构与成分、性能及应用等四要素及其关系构成的材料学科共同基础知识作为重要的教学内容，构筑“理论教学、实践教学、科学研究三个维度基本框架的新型课程教学体系”，通过三个维度相互交叉、有机结合构建新型的教学模式，提高教学质量。

二、强化实践训练，提升工程实践能力

實践训练是提升学生工程意识、工程能力的重要手段。本专业将充分利用基础实验室、专业实验室、国家工程实验室等创新实验室和校外实习实践实习实训基地等四个平台。将课程设计、课程实验作为基础实验，材料专题实验Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ作为综设性实验，将小学期《创新实验设计与开展》作为自主开放性实验，将大学生SRT项目、学科竞赛、参与导师科研项目作为科技创新实践，将认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）作为产学研实践，构建五层次的教学模式；再按照课程设计、专题实验、科研训练、毕业论文（设计）、实习实践和学科竞赛六个模块进行教学，形成由四平台、五层次、六模块组成的立体化、多层次、开放式的实践教学体系，并在每一个环节中，强化过程监控，让所有同学都能参与、能动手、能提高，确保学生工程实践能力与创新能力得以提高

三、推进课程建设，转变课堂教学观念

课程是人才培养体系中的重要载体。本专业将继续坚持“全面建设，重点推进”的原则，在全面建设的基础上，充分发挥精品视频课程、重点课程建设的示范作用。把本专业特色与课程建设相结合，注重单门课程建设、核心课程群和选修课程群的建设。在建设过程中，要充分利用互联网+、大数据等现代信息技术，采取线上和线下两种方式结合，注重从“以教为主”向“以学为主”转变，从“课堂教学”为主向“课内课外结合”的转变。把课程中重点、难点以及抽象复杂的问题通过线上采取视频讲解、动画演示、模拟仿真等方式展示出来，有利于学生随时随地通过手机来加强学习，并与教师进行沟通交流。逐渐改变传统“填鸭式”的教学模式向学生自主学习的模式转变。特别是将专业核心课程和前沿性课程全部进行重点建设，积极引导学生主动思考、主动动口、主动动手的能力，提升人才培养质量。

四、改革考核方式，强化过程考核力度

课程考核是检验学生是否对课程知识内容掌握的一种方式。不同的考核方式对学生学习方式有很大影响。当前，常见考查方式有期末成绩（100%），期末成绩（70%）+平时成绩（30%），期末成绩（50%）+期中成绩（50%）等。选用何种方式进行考核，学生非常关注。在新工科背景下人才培养要围绕其创新能力、工程能力和工程意识进行，采取一考定成绩的方式肯定不妥，需要降低期末考试成绩的比例，加强平时考核，且平时考核不能只以出勤率来进行计算，在平时考核过程中，最好以任务方式进行，让学生能通过自己查阅资料，收集整理来完成。通过考核方式“倒逼”学生的主观能动性。

五、加强师资队伍，提升教学能力水平

师资队伍是专业建设的重要保障，也是教育育人的主要实践者。有学者曾提出，给学生一碗水，教师至少有一桶水，甚至要有一汪清泉。这是新工科背景下高等教育发展对教师能力的基本要求。本专业拟以学术带头人和教学名师为核心，以专业核心课程负责人为骨干，对青年教师进行传、帮、带，建立老教师指导培养青年教师制度；定期开展教学体会和学术交流活动，开展说课、公开课、讲课比赛等形式，交流教学心得体会，共同提高业务水平。为提升青年教师的工程能力，与校外实习基地建立长期的师资培养机制，每年定期选派中青年教师到这些企业进行挂职锻炼，为青年教师参加工程实践和科学研究创造条件。要求本专业全体教师必须利用实习实训时间深入企业进行考察和学习。同时，还制订青年教师深入实验室工作制度，充分利用高性能金属结构材料与制造技术国家地方联合工程实验室、贵州省材料结构与强度省级重点实验室等平台的仪器设备提高教师科研实践能力。每年邀请2—3名国内外著名专家到校讲学或指导工作，选派2—3中青年教师骨干进行国内外的教学、学术交流和培训研修，提高业务能力和水平。在人才引进方面不仅考察学术水平，还要考察工程实践能力。实行有效的激励机制，对既有“勤”又有“绩”的教师，在业务进修、学历提高、职称评定、评优评奖等方面给予政策倾斜，充分调动教师们的工作积极性。

六、结论

随着新工科建设的不断推进，全国高校的工程专业将会按照新工科建设的路线进行和发展。材料科学与工程专业作为传统专业而言，要在新工科背景下建设好发展好，则需要在课程体系、课堂教学、实践环节、考核方式和师资队伍等方面进行全方位改革。在课程体系设置中适当增加学科交叉课程，课堂教学中改变传统教学观念，实践环节中注重工程训练，考核方式中注重课程考核，师资队伍中注重工程经历，以达到新工科背景下人才培养的基本要求，为新时代培养合格的社会主义建设者与接班人。

参考文献：

[1]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017，（3）：20-26.

[2]陆国栋.“新工科”建设的五个突破与初步探索[J].中国大学教学，2017，（5）：38-41.