張鳳英 陳永楠 袁戰(zhàn)偉 艾誠 陳曦

[摘 要]材料類研究與實踐項目為教育部要求推進的首批“新工科”建設項目之一，而“新工科”對高等材料類專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新要求。長安大學材料科學與工程學院材料成型及控制工程專業(yè)針對“新工科”建設背景下本專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行了探索，圍繞本專業(yè)本科生培養(yǎng)教育理念更新、課程體系構建、教學方式與技術創(chuàng)新、師資隊伍建設等方面展開探討和建設，為探索綜合性大學培養(yǎng)高素質(zhì)材料成型及控制工程專業(yè)人才新途徑奠定基礎。

[關鍵詞]“新工科”;人才培養(yǎng);教育理念;教學方式;課程體系;師資隊伍

[中圖分類號] TG44，C961[文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）06-0028-03

世界各地新一輪科學、技術和工業(yè)革命正在推動新經(jīng)濟的形成和發(fā)展?！爸袊圃?025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”和“一帶一路”等重要國家戰(zhàn)略對中國高等教育的改革和發(fā)展提出了新的要求，工科專業(yè)面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。為了滿足國家高等教育和人才培養(yǎng)戰(zhàn)略需求，教育部積極響應和大力開展新的工科建設，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”[1-2]。目前，“新工科”建設正在從思想發(fā)動走向?qū)嵺`行動。

材料成型及控制工程專業(yè)是機械工程和材料科學與工程兩大領域的交叉學科。長安大學材料成型及控制工程專業(yè)主要研究熱處理對材料微觀結(jié)構和宏觀性能的影響以及成型過程中的過程控制;解決成型工藝優(yōu)化、成型設備開發(fā)過程中的理論和應用問題。其目的是培養(yǎng)高水平、高質(zhì)量、綜合性的人才，這些人才可以從事機械制造、金屬及其合金制備、材料加工和成型控制、材料結(jié)構和性能、材料應用等領域的技術研究、設備設計和制造、技術改造、生產(chǎn)技術管理和運營管理?？茖W技術的迅速發(fā)展，促進了材料成型技術的不斷進步和發(fā)展，也促進了新材料設計及制備加工工藝時代的到來。材料成型技術的發(fā)展對促進國民經(jīng)濟及國防各個領域高新技術的發(fā)展具有至關重要的作用。隨著“新工科”建設任務的推進，必然需要進行人才素質(zhì)結(jié)構動態(tài)調(diào)整，使“新工科”人才素質(zhì)結(jié)構更好地適應和滿足需求并引領未來發(fā)展[3]。

基于此，長安大學材料科學與工程學院材料成型及控制工程專業(yè)針對“新工科”建設背景下本專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行了探索：圍繞本專業(yè)本科生培養(yǎng)教育理念更新、課程體系構建、教學方式與技術創(chuàng)新、師資隊伍建設等方面展開探討和建設，為探索綜合性大學培養(yǎng)高素質(zhì)材料成型及控制工程專業(yè)人才新途徑奠定基礎。

一、更新材料成型及控制工程專業(yè)本科生培養(yǎng)教育理念

“新工科”發(fā)展背景下，首先需要更新材料成型及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)理念。此前，長安大學材料成型及控制工程專業(yè)將人才培養(yǎng)目標確定為培養(yǎng)具備德智體美全面發(fā)展的高素質(zhì)應用型工程技術人才，具備材料成型及控制工程領域的理論基礎、專業(yè)知識與應用能力的工程技術人才，在材料成型及控制工程領域具備工藝制定和設備的設計制造的工程技術人才，以及具有自學、創(chuàng)新、團隊合作、職業(yè)道德和溝通能力的工程技術人才。然而，“新工科”工程教育要求更加注重培養(yǎng)學生的實踐能力[4]。為了使學生具有更全面的工程專業(yè)素質(zhì)，如設計、施工、組織和管理以及在解決工程問題方面相互合作的能力， “新工科”工程教育模式以實踐工程為主線，采用現(xiàn)代化的教學方法，創(chuàng)建實踐平臺，將提高學生的工程設計分析能力置于重要位置，并致力于促進學生知識、能力和素質(zhì)的全面發(fā)展?？蓮囊韵聨追矫鎸Σ牧铣尚图翱刂乒こ虒I(yè)的教育培養(yǎng)目標進行創(chuàng)新。

一是強化學生的應用理論知識和實踐技能，發(fā)現(xiàn)、分析并解決復雜的工程問題的能力。

二是除了基本的數(shù)學知識、工程理論和道德素質(zhì)教育之外，還應該強調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新思維、豐富的想象力和商業(yè)創(chuàng)造力，以提高學生整合和發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)信息技術的能力。

三是培養(yǎng)學生的溝通能力與團隊意識，使學生能靈活運用多種方法清晰地描述復雜的工程問題，與他人有效溝通，并具有一定的外語交流能力和國際視野。培養(yǎng)學生的全球視野與跨文化的交流能力、團隊合作能力、領導決策能力，加強其整體的開拓創(chuàng)新能力。

四是培養(yǎng)學生的終身學習能力和創(chuàng)新意識，能充分了解學科前沿及其發(fā)展趨勢，并可在多個工程領域從事材料成型及控制工程等方面的科學研究、技術研發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)與工程管理等工作。

二、材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)機制改革

新一輪工業(yè)革命對人類提出了新要求，我們需要從科學技術、經(jīng)濟、法律和政治等各個角度分析和把握未來發(fā)展的新模式[5]。這就要求新一代工程人才不僅要有扎實的理論支撐和豐富的實踐經(jīng)驗，還要有前瞻性眼光和創(chuàng)新精神，具備良好的領導能力、多領域知識和技術組織整合能力、深厚的文化背景和全球視野?；诖耍L安大學材料成型及控制工程專業(yè)人才的培養(yǎng)機制有待進一步改進，以適應新一代工程人才培養(yǎng)的要求。

一是基于協(xié)同創(chuàng)新的基本原則，積極探索復合交叉培養(yǎng)體制[6]。加強長安大學材料成型及控制工程專業(yè)與機械、汽車、力學、醫(yī)學、化學、生物等學科專業(yè)的交融。此外，關注學科前沿，特別是人工智能、機器學習等發(fā)展為材料科學發(fā)展帶來的無限可能，加大科研平臺的建設力度，開發(fā)跨學科課程，改善課程體系設置，建設覆蓋范圍更為廣泛的通識教育和更加注重材料成型及控制工程與多學科交叉融合的學科專業(yè)課程集群。

二是在長安大學材料成型及控制工程專業(yè)依托的平臺即材料成型及控制工程系實行“班導師”和“學術導師”制。導師亦師亦友，對學生進行全方位引導，通過言傳身教，既指導學生做人，樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀，又提高學生的專業(yè)素養(yǎng)，使學生養(yǎng)成自主探索和獨立思考的習慣，提高學生分析和解決問題的能力。

三是實施大學生拔尖創(chuàng)新訓練計劃，開展大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，同時，基于“挑戰(zhàn)杯”和“五小創(chuàng)賽事”，通過導師一對一地進行實踐指導，培養(yǎng)學生全面地看待事物并把它們聯(lián)系起來進行分析的能力，既強調(diào)學生的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)，又讓學生的天賦盡情釋放。

四是在長安大學材料成型及控制工程專業(yè)建立本碩連讀的人才培養(yǎng)模式。將本科教育作為“新工科”教育承前啟后的最重要的階段，并與研究生培養(yǎng)貫通起來，通過本碩課程的貫通和聯(lián)系，工業(yè)與教育的合作，科學與教育的融合，課程體系的更新和完善，對學生的工程視野和思維進行有效拓展，探索“新工科”工程人才的本碩連讀模式，克服以往本科生到碩士研究生人才培養(yǎng)斷層的弊端。

三、構建適應“新工科”人才培養(yǎng)要求的課程體系，創(chuàng)新教學方式與技術

基于“新工科”建設的材料成型及控制工程專業(yè)的教學改革的關鍵點在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能[7]。目前長安大學的“材料成型及控制工程”課程教學中存在的問題主要體現(xiàn)在：單門課程過于強調(diào)知識體系的全面，導致課時膨脹與精簡課時的要求矛盾突出，學生的自主創(chuàng)新空間不足。教學手段相對單一，以知識講授為主，課堂調(diào)動學生的積極性不夠。

針對“新工科”建設對人才培養(yǎng)的要求，擬從以下方面對課程體系及教學方式進行改進及更新。

一是將“大工程觀”融入課程體系設計和變革過程當中，強調(diào)通識教育與專業(yè)教育課程的有機結(jié)合，將通識教育貫穿大學教育的始終。具體實踐上，可相應增加通識教育理論教學和實踐環(huán)節(jié)的課程，以強化材料成型及控制工程技術技能為主線，同時增加通識教育以及藝術、文化、社科類等課程。例如：除“大學英語”“工程數(shù)學”課程外，可以增加“科技文獻檢索”“科技前沿講座”“計算機在材料工程中的應用”等課程作為必修，還可以增加藝術、文化、社科類課程作為選修，且要求選夠所需學分。其目的在于，基于通識教育與專業(yè)教育課程的有機結(jié)合，引導學生在構建“深厚的工程基礎”的條件下加強自身能力，能夠從技術、倫理甚至美學等角度綜合思考，注重科技與生活、自然環(huán)境的融合，為科技創(chuàng)新奠定基礎。

二是更加注重雙語教學，強調(diào)材料成型及控制工程專業(yè)教育與國際接軌。通過培養(yǎng)使學生能夠同時利用中文資源和英文資源獲取相關專業(yè)信息，掌握科學思維方法，同時加強英文文獻閱讀、寫作和會話技能，具備初步的國際競爭力。根據(jù)目前材料成型及控制工程專業(yè)的課程設置情況，選取“材料科學基礎”“傳熱學”“粉末冶金”“合金及熔煉”這幾門課程開設雙語課程，其中“材料科學基礎”為專業(yè)基礎課程，而“傳熱學”“粉末冶金”“合金及熔煉”為專業(yè)發(fā)展課程。這些課程內(nèi)容應用性強，學生易于理解，而且采用雙語教學便于在課程內(nèi)容上參考國外的最新進展，可更有效地培養(yǎng)學生學習國外先進技術的能力。

三是創(chuàng)新教學方式與技術。首先積極采用啟發(fā)引導式教學方式，以問題為導線，啟發(fā)學生思考、查新、小組討論等，變注入式教學為以問題為導向教學。其次，充分利用網(wǎng)絡教學平臺，合理利用慕課形式的課程資源，融合線上和線下兩類資源，將部分精心設計的教學課程以及相關資源以在線課程的形式呈現(xiàn)出來，允許學生自主選擇在線學習時間和地點。這樣做的目的在于推進信息技術與教育教學技術的深度融合，豐富教學方法，提高學生的自主能力，將以教為主向以學為主轉(zhuǎn)變，提高工科人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

四、加強適應“新工科”發(fā)展的師資隊伍建設

根據(jù)“新工科”建設的要求，圍繞“新工科”的內(nèi)涵和任務，長安大學材料成型及控制工程專業(yè)大力加強了師資隊伍建設，特別是注重青年教師培養(yǎng)以及具有國際化視野的海外人才引進，具體包括以下幾個方面。

一是建設高水平的教學團隊，形成有效的團隊合作機制。以長安大學材料成型及控制工程系為建設平臺，以經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀教師為團隊負責人，建立合作互助的教學創(chuàng)新團隊。通過安排名師講座以及教學專題研討會等多種學習和實踐形式，在治學嚴謹、教學和科研經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀教師的帶領下以及年輕教師的合作交流下，分析、總結(jié)教學的風格、理念和經(jīng)驗，改革教學的內(nèi)容和方法，開發(fā)教學新模式。這樣既培養(yǎng)了教學團隊精神，又科學有效地提升了任課教師的教學能力。

二是特別注重加強對具有國際視野的高水平海外名校人才的引進，同時，在國家自然基金委出國留學項目以及長安大學雙語教學示范課程建設項目等項目的支持下，鼓勵和選送教師到海外名校進行交流、學習以及合作，借鑒海外名校的教學理念、方法和手段，打造經(jīng)驗豐富、視野寬廣的師資隊伍。

五、結(jié)語

本文針對長安大學材料成型及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行了探討，從培養(yǎng)教育理念更新、培養(yǎng)機制改革、課程體系改革與教學、方式創(chuàng)新、師資隊伍建設等方面提出建設思路，為全周期、多方位培養(yǎng)學生的格局、發(fā)展人才培養(yǎng)新理念奠定基礎。在培養(yǎng)教育理念更新方面，更新了長安大學材料成型及控制工程專業(yè)的教育培養(yǎng)目標，強調(diào)培養(yǎng)學生分析并解決復雜工程問題的能力、創(chuàng)造性思維、團隊合作意識以及終身學習的能力。在培養(yǎng)機制改革方面，實行“班導師”和“學術導師”制度，并積極開展大學生拔尖創(chuàng)新訓練和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目。在課程體系改革及教學方式創(chuàng)新方面，相應增加通識教育理論教學和實踐環(huán)節(jié)的課程，注重雙語教學，充分整合線上線下兩類資源。在師資隊伍建設方面，注重青年教師培養(yǎng)以及具有國際化視野的海外人才引進，打造經(jīng)驗豐富、視野寬廣的師資隊伍。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] “新工科”建設復旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[2] “新工科”建設行動路線：“天大行動”[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[3] 姜曉坤，朱泓，李志義.面向新工業(yè)革命的新工科人才素質(zhì)結(jié)構及培養(yǎng)[J].中國大學教學，2017（12）：13-17+23.

[4] 任振華，曾憲桃.“新工科”背景下應用型大學土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的改革與探索[J].西部素質(zhì)教育，2017（17）：1-3.

[5] 陳慧，陳敏.關于綜合性大學培養(yǎng)新工科人才的思考與探索[J].高等工程教育研究，2017（2）：19-23+47.

[6] 張海生.我國高?！靶鹿た啤苯ㄔO的實踐探索與分類發(fā)展[J].重慶高教研究，2018（1）：41-55.

[7] 侯赤，趙美英，惠嘉，等.面向新工科的飛行器結(jié)構設計課程群建設探索[J].西北工業(yè)大學學報（社會科學版），2017（4）：86-90+109.

[責任編輯：龐丹丹]