材料專業(yè)“回歸工程”實(shí)踐教學(xué)體系改革*

孫儉峰，錢兵羽，巫瑞智，袁 芳

(1 黑龍江科技大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150022；2 哈爾濱工程大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150001)

高等教育2002年起毛入學(xué)率已達(dá)到15%，開始從精英教育階段邁入大眾化教育階段，現(xiàn)毛入學(xué)率已接近50%[1]。這意味著約有一半的適齡人口都已接受高等教育。高等教育的規(guī)模已步入大眾化教育階段，接近普及化階段，該階段教學(xué)質(zhì)量該如何保證？

構(gòu)造什么樣的教學(xué)體系來保證教學(xué)質(zhì)量一直是教育者思考的問題。中國高等教育先后經(jīng)歷了“211”工程、“985”工程、“雙一流”建設(shè)等環(huán)節(jié)，打造了一批綜合實(shí)力強(qiáng)的高水平院校，提升了中國高等教育的綜合實(shí)力。此外，為推動(dòng)新型工業(yè)化發(fā)展，培育高質(zhì)量工程技術(shù)人才，國家推出應(yīng)用型辦學(xué)定位及卓越工程師教育培訓(xùn)計(jì)劃。2016年，我國成為《華盛頓協(xié)議》的締約國，我國在教學(xué)質(zhì)量的考評(píng)體系中，加入了國際化元素，在全國高校中開展工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作，努力打造國際認(rèn)可的具有服務(wù)全球經(jīng)濟(jì)能力的高科技人才，走人才強(qiáng)國之路。

工程教育專業(yè)認(rèn)證是經(jīng)濟(jì)全球化和科技發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，國家正大力推動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證及新工科建設(shè)，地方高校也積極參與其中[2-3]。黑龍江科技大學(xué)為黑龍江重點(diǎn)建設(shè)的特色應(yīng)用型本科高校。金屬材料工程專業(yè)為省重點(diǎn)專業(yè)，該專業(yè)近兩年正積極準(zhǔn)備工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。推動(dòng)專業(yè)認(rèn)證工作能實(shí)現(xiàn)教育與工業(yè)對(duì)接，促使高校畢業(yè)生更好地掌握“工匠”技能，更符合全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，推動(dòng)新型工業(yè)發(fā)展，提高國際競爭力。探索工程教育專業(yè)認(rèn)證視閾下的教學(xué)改革，對(duì)于推進(jìn)地方本科高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是提高學(xué)生工程素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重要載體和形式。立足工程，構(gòu)建“工程意識(shí)”強(qiáng)、“工程能力”優(yōu)的實(shí)踐教學(xué)體系是我校金屬材料工程專業(yè)工程教育改革中走出的關(guān)鍵一步。改革的推動(dòng)從以下幾個(gè)方面予以保證：

1 互惠共贏，調(diào)動(dòng)教師參與專業(yè)認(rèn)證的積極性

在經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代，各行各業(yè)都與世界接軌，各國對(duì)國際市場的依賴性都在不斷的加深，這對(duì)人才需求提出新的要求，教育行業(yè)也要具有為世界市場培育優(yōu)秀人才的能力[4-5]。工程教育專業(yè)認(rèn)證是以國際化視野重新審視高校在人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資隊(duì)伍、產(chǎn)學(xué)研合作、管理制度等方面存在的問題，按照“持續(xù)改進(jìn)”的要求，進(jìn)行全面的改革與創(chuàng)新，以構(gòu)建國際互認(rèn)、校企無縫銜接的高質(zhì)量本科教育[6-7]。

改革與創(chuàng)新的原動(dòng)力源于人的主觀能動(dòng)性。在改革的浪潮中，首先要調(diào)動(dòng)教師參與專業(yè)認(rèn)證工作的積極性。

在我國的發(fā)達(dá)地區(qū)，一大批院校按照國際要求已通過工程教育認(rèn)證工作。隨之而來的，將是企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的認(rèn)可與反饋。企業(yè)對(duì)這樣高質(zhì)量的畢業(yè)生將需求旺盛，可能在就業(yè)中直接提出畢業(yè)院校要通過工程教育專業(yè)認(rèn)證這樣的條件，甚至有可能在畢業(yè)證書上直接標(biāo)明已通過工程教育專業(yè)認(rèn)證字樣。未通過認(rèn)證高校將面臨被動(dòng)，甚至在招生工作中處于劣勢。學(xué)生是學(xué)校的生命線，一旦生源受到影響，學(xué)校將面臨生存危機(jī)，教師將面臨事業(yè)危機(jī)。所以教師要科學(xué)合理的看待工程教育認(rèn)證工作，積極參與到工程教育專業(yè)認(rèn)證工作中來，努力推進(jìn)教育教學(xué)改革。所有的工作都是為“大家”?！靶〖摇?，創(chuàng)造一種雙贏的局面。

2 以賽秀技，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性

在本科教學(xué)過程中，許多學(xué)生對(duì)該專業(yè)所從事的崗位不了解，對(duì)專業(yè)技能認(rèn)識(shí)不清，以至于學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，只是啃書本，學(xué)理論，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性不高[8]。

金屬材料工程專業(yè)結(jié)合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)積極探索搞活學(xué)習(xí)氛圍的新措施。以“技能大賽”為切入點(diǎn)，突出“以學(xué)生為中心”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，拉近學(xué)校與企業(yè)之間的距離，增強(qiáng)就業(yè)競爭力。

在教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生參加全國各類技能競賽。近幾年學(xué)生積極參與全國高校大學(xué)生金相大賽、中國大學(xué)生材料熱處理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、中國大學(xué)生熱處理知識(shí)與技能大賽、全國大學(xué)生材料綜合技能大賽、全國大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽等重大賽事，并在大賽中取得多個(gè)優(yōu)異獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)大賽的成績及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)具有以下特點(diǎn)：

2.1 目標(biāo)明確、責(zé)任使然、砥礪奮進(jìn)

競技主題給學(xué)生指明了行動(dòng)方向，激發(fā)了學(xué)生潛在的探索精神，并為目標(biāo)努力拼搏，砥礪前行。該過程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的特點(diǎn)。如在準(zhǔn)備金相大賽過程中，學(xué)生為追求好的金相照片，把兩個(gè)月的課余時(shí)間都用在了實(shí)驗(yàn)室。為磨出好的試樣，在拋光膏和拋光劑的選取上花心思，嘗試了多種方案，最終在大賽中取得一等獎(jiǎng)。

2.2 開拓視野、切磋技能、潛熟領(lǐng)域

各類全國大學(xué)生競賽為我校學(xué)生提供了與高水平院校學(xué)子同場競技的平臺(tái)。讓學(xué)生們關(guān)注到了材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，讓學(xué)生領(lǐng)略了深入剖析材料領(lǐng)域難題的解題思路及技術(shù)手段，讓學(xué)生明晰了材料專業(yè)的市場需求及定位。如通過參加全國大學(xué)生材料綜合技能大賽，石墨烯的特性激發(fā)了學(xué)生的好奇心。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)圍繞石墨烯課題展開研究，并在攻讀碩士期間圍繞該領(lǐng)域繼續(xù)探究深層次問題。

2.3 營創(chuàng)環(huán)境、校企搭接、材優(yōu)干濟(jì)

各類大學(xué)生競賽一般為企業(yè)贊助、學(xué)會(huì)搭橋、高校參與。以企業(yè)需求為導(dǎo)向，構(gòu)思競賽題目。如全國鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽，題目為上傾倒框和下傾倒框的鑄造工藝設(shè)計(jì)。該零件為航空件，當(dāng)學(xué)生看到這樣的零件圖，對(duì)航空企業(yè)工作模式有了初步的認(rèn)識(shí)，他們將此次大賽看成人生的第一份高難度工作。最開始學(xué)生零件圖都看不懂，只能借助工程圖學(xué)等書籍日夜研習(xí)零件圖，確定重要加工面。第二步，對(duì)應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步確定加工余量等參數(shù)。隨后運(yùn)用鑄造工藝學(xué)等課程知識(shí)，確定澆注位置、分型面等信息。最終運(yùn)用模擬軟件模擬工藝過程，完成全套的設(shè)計(jì)工藝。圍繞大賽提供的企業(yè)實(shí)例，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行了全面梳理，進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果，拉升競技實(shí)力。這樣的技能型學(xué)員正是企業(yè)需求的人才，通過這樣的競技大賽，實(shí)現(xiàn)了高校與企業(yè)的無縫搭接。

3 踐行改革，筑牢專業(yè)認(rèn)證的合格線

各類競技比賽激發(fā)了部分自主學(xué)習(xí)性較高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但工程教育認(rèn)證是以畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)[9-10]。學(xué)生整體水平的提升才是合格線。金屬材料專業(yè)，立足工程，抓好創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)的改革突破，構(gòu)建“工程意識(shí)”強(qiáng)、“工程能力”優(yōu)的實(shí)踐教學(xué)體系。

3.1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，大都是結(jié)合某一知識(shí)點(diǎn)開展簡單或片面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，沒有系統(tǒng)地把工程、科研項(xiàng)目融入到實(shí)踐教學(xué)中，工程背景不強(qiáng)、綜合訓(xùn)練程度不夠。為切合工程背景，把片面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目揉搓到一起，以課題形式開設(shè)新材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地消化理論知識(shí)。如將“大學(xué)化學(xué)”“物理化學(xué)”課程的實(shí)驗(yàn)，設(shè)立成化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立課程。在獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中增設(shè)了符合專業(yè)特點(diǎn)的化學(xué)鍍鎳、溶膠凝膠法制備納米TiO2等綜合性課題實(shí)驗(yàn)。每一個(gè)小的課題都是企業(yè)生產(chǎn)工藝的一部分，讓學(xué)生在學(xué)校就對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝流程有進(jìn)一步的了解。

為保證課題式實(shí)驗(yàn)的順利開展，在現(xiàn)行“實(shí)驗(yàn)室開放制度”及“本科生導(dǎo)師制”的基礎(chǔ)上，加大實(shí)驗(yàn)室開放管理力度，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的靈活機(jī)動(dòng)機(jī)制，除規(guī)定統(tǒng)一時(shí)間開設(shè)實(shí)驗(yàn)外，使學(xué)生充分利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。

設(shè)立課題式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目凸顯了以下優(yōu)點(diǎn)：一是用目標(biāo)管理的方式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。二是通過團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作的方式，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)、責(zé)任感及使命感。三是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的綜合性設(shè)計(jì)性。學(xué)生系統(tǒng)的消化理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐深化理論的高強(qiáng)度訓(xùn)練，學(xué)生的“工匠”技能明顯提升。

3.2 實(shí)習(xí)管理

雖然培養(yǎng)計(jì)劃中有實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的安排，但學(xué)校組織的集中實(shí)習(xí)大多為到就近的國有企業(yè)完成參觀性質(zhì)的實(shí)習(xí)，學(xué)生沒有深度地參與到企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中去。

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，發(fā)達(dá)地區(qū)的企業(yè)優(yōu)勢明顯。工作環(huán)境好，技術(shù)先進(jìn)，具有國際化視野。學(xué)生對(duì)這樣的企業(yè)更加向往。權(quán)衡利弊，金屬材料專業(yè)以“回歸工程”為目標(biāo)，探索更合理的實(shí)習(xí)形式。通過將強(qiáng)集中趨向弱集中轉(zhuǎn)變，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份建立長期穩(wěn)定的校內(nèi)外實(shí)踐基地，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的小組實(shí)習(xí)或團(tuán)隊(duì)實(shí)習(xí)，大部門學(xué)生能達(dá)到頂崗實(shí)習(xí)。使學(xué)生深度融合到企業(yè)中，保障實(shí)習(xí)效果。

3.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式。通過邀請(qǐng)企業(yè)人員參與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的審核工作、聘請(qǐng)企業(yè)人員擔(dān)任畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，加大企業(yè)參與人才培養(yǎng)力度，為工科專業(yè)人才培養(yǎng)的工程訓(xùn)練提供了保障。

4 結(jié) 語

以工程教育專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)和要求，我校金屬材料工程專業(yè)積極推行立足工程的實(shí)踐教學(xué)體系改革。通過調(diào)動(dòng)教師積極性，努力在競技比賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)營創(chuàng)校企搭接環(huán)境，以畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向創(chuàng)立課題團(tuán)隊(duì)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培育經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代的新工科高技能人才。