宋 強(qiáng)，胡亞茹，楊 媛，尚晉謙，朱繪美，肖國(guó)慶

(西安建筑科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710055)

西安建筑科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)以無(wú)機(jī)非金屬材料為特色，涵蓋傳統(tǒng)的耐火材料、陶瓷材料、水泥及混凝土等多個(gè)方向。擁有材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)，博士后流動(dòng)站，是教育部無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任委員單位(2013—2017 年)?，F(xiàn)有國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心等國(guó)家級(jí)平臺(tái)。材料科學(xué)與工程專業(yè)為國(guó)家級(jí)、省級(jí)特色專業(yè)和省級(jí)“名牌專業(yè)”，2010 年首批進(jìn)入國(guó)家卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)，2015 年通過(guò)教育部工程教育專業(yè)認(rèn)證，2017 年入選陜西省“一流專業(yè)”建設(shè)項(xiàng)目，第四輪學(xué)科評(píng)估結(jié)果為B(20%～30%)，2018 年通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證復(fù)評(píng)。2020 年7月首次進(jìn)入基本科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)(ESI)全球前1%。

歷經(jīng)多年建設(shè)，材料科學(xué)與工程專業(yè)卓越工程師在人才培養(yǎng)模式改革、平臺(tái)建設(shè)、校企合作教育、教師隊(duì)伍建設(shè)和工程教育面向世界等方面取得了一些成果，先后獲國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，但與國(guó)內(nèi)雙一流院校相比，仍然存在顯著差距。如何對(duì)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料工科現(xiàn)有的(舊)學(xué)科轉(zhuǎn)型、改造和升級(jí)，以產(chǎn)業(yè)鏈的整合替代傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)化的分工；優(yōu)化地方高校區(qū)域性一流學(xué)科建設(shè)路徑，提升學(xué)科在地區(qū)乃至全國(guó)的影響力和競(jìng)爭(zhēng)力；促進(jìn)工程實(shí)踐教育，提高工程教育的質(zhì)量，建設(shè)滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的實(shí)踐教學(xué)模式是地方高等院校傳統(tǒng)工科建設(shè)的重要任務(wù)。

在上述背景下，為適應(yīng)新工科建設(shè)要求，保持學(xué)科辦學(xué)特色以滿足地方和行業(yè)對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)人才的需求，著力培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力和高素質(zhì)拔尖人才，教研室大幅度修訂卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃和課程方案，提出了全面、完整且詳實(shí)的，可支撐工程教育專業(yè)認(rèn)證和新工科學(xué)生實(shí)踐能力要求的卓越工程師實(shí)踐教學(xué)方案。

一、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，大幅度修訂了卓越工程師培養(yǎng)方案，探索了以科研任務(wù)為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)方案

2018 年教育部高等教育司發(fā)布了由高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)研究制定的《普遍高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，是各專業(yè)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是設(shè)置本科專業(yè)、指導(dǎo)專業(yè)建設(shè)和評(píng)價(jià)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的基本依據(jù)。依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，卓越工程師教研室培養(yǎng)計(jì)劃在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂。卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃中原來(lái)的實(shí)踐教學(xué)工作主要由粉體教研室承擔(dān)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容也以“水泥”相關(guān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)為主。修訂后的培養(yǎng)計(jì)劃大幅度縮減了“水泥”方向的內(nèi)容，將課程設(shè)置劃分為“水泥”“混凝土”“耐火材料”3 個(gè)方向，增加耐火材料和混凝土2 個(gè)方向的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。在保證實(shí)踐教學(xué)總學(xué)分和時(shí)長(zhǎng)增加不大的情況下，基本等量分配3 個(gè)方向的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。具體做法：一是精選3 個(gè)方向有代表性的經(jīng)典實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容作為卓越工程師實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；二是將卓越工程師班學(xué)生按照個(gè)人意愿分配到3 個(gè)方向的熱工設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等共性實(shí)踐教學(xué)任務(wù)中去。

針對(duì)課內(nèi)和獨(dú)立開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)陳舊，教師和學(xué)生熱情不高，當(dāng)前學(xué)科國(guó)際前沿研究脫節(jié)等問(wèn)題，在滿足教學(xué)目標(biāo)和工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的前提下，支持代課教師將自己承擔(dān)的科研任務(wù)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，在這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展基于具體科研任務(wù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。新增材料制備及性能檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)、材料科學(xué)與工程創(chuàng)新實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)社會(huì)實(shí)踐調(diào)研等實(shí)踐教學(xué)課程。

二、新增了數(shù)個(gè)實(shí)習(xí)基地，構(gòu)建了校外定崗畢業(yè)設(shè)計(jì)模式

針對(duì)目前畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊，與工程設(shè)計(jì)實(shí)際相差較大的問(wèn)題，改革了原來(lái)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生只在學(xué)校開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的模式。卓越工程師班的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題全部按照設(shè)計(jì)題目要求，由企業(yè)技術(shù)人員與校內(nèi)指導(dǎo)教師擬定、學(xué)生根據(jù)自身深造和就業(yè)方向自由申請(qǐng)，指導(dǎo)教師按照學(xué)生成績(jī)和特點(diǎn)選擇確定。題目擬定必須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，注重行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)要求，傾向于新產(chǎn)品、新工藝設(shè)計(jì)和對(duì)現(xiàn)有工藝技術(shù)改造，同時(shí)考慮環(huán)保、安全等因素。對(duì)于保送研究生，則由將來(lái)的碩士導(dǎo)師根據(jù)主持課題擬定設(shè)計(jì)題目，經(jīng)過(guò)校內(nèi)畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師同意后立題，如圖1 所示。支持學(xué)生在就業(yè)單位開(kāi)展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生在就業(yè)單位開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)工藝流程圖如圖2 所示，盡早熟悉工作環(huán)境，人事關(guān)系，企業(yè)(課題組)文化，職業(yè)道德要求。學(xué)生在校外開(kāi)展畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)視頻會(huì)議等方式開(kāi)展每周匯報(bào)、每月總結(jié)、開(kāi)題報(bào)告、中期匯報(bào)和檢查，返校參加畢業(yè)答辯等過(guò)程考核和成果評(píng)價(jià)。

圖1 保送研究生按照擬錄取碩士導(dǎo)師課題開(kāi)展的畢業(yè)設(shè)計(jì)路線圖

圖2 就業(yè)學(xué)生在中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司設(shè)計(jì)的水泥原料粉磨及廢氣處理車間工藝流程圖

同時(shí)為了配合上述改革內(nèi)容，與中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司、新疆凱盛建材設(shè)計(jì)研究院和陜西凝遠(yuǎn)新材料科技股份有限公司等12 家單位簽訂實(shí)習(xí)基地協(xié)議，確保每年有一定數(shù)量的四年級(jí)學(xué)生可在這些單位開(kāi)展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。也為配合這一改革，調(diào)整了卓越工程師實(shí)踐教學(xué)基金使用辦法的相關(guān)內(nèi)容，在資金上保障了校外頂崗畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)長(zhǎng)和效果。學(xué)院每年投入10 萬(wàn)元與8 家單位開(kāi)展了卓越材料工程師校外頂崗畢業(yè)設(shè)計(jì)，取得了較好的效果。

后續(xù)如何深化合作方式，如何在拓展合作企業(yè)，降低投入成本等方面開(kāi)展進(jìn)一步地優(yōu)化，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)到企業(yè)第一線了解產(chǎn)品、工藝和行業(yè)，開(kāi)拓學(xué)生的視野，激活學(xué)生的思維，也讓新工科人才培養(yǎng)體系更具針對(duì)性和有效性。

三、深化了校內(nèi)專職教師和校外兼職教師共同指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)踐教學(xué)模式

基于學(xué)校對(duì)教師專業(yè)技術(shù)職務(wù)晉升中工程實(shí)踐的要求，教研室通過(guò)內(nèi)部發(fā)掘和外部聘任的方式建立了有實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的校內(nèi)外雙師型教師隊(duì)伍。院內(nèi)安排具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)職稱教師承擔(dān)卓越材料工程師的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。提出所有專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，必須有校外指導(dǎo)教師參與的要求。校外聘任一批具有現(xiàn)代企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)領(lǐng)軍專家講授、指導(dǎo)專業(yè)課程和實(shí)驗(yàn)，同時(shí)聘請(qǐng)一部分大型、知名企業(yè)的高級(jí)工程師承擔(dān)工程教育和校外實(shí)踐教學(xué)工作，建立行業(yè)領(lǐng)軍專家和校外實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師聘任、資助辦法(西安建筑科技大學(xué)卓越材料工程師校外指導(dǎo)教師聘任和管理暫行辦法)。聘任“全國(guó)工程設(shè)計(jì)大師”蔡玉良，江蘇省顆粒學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)葉旭初，以及豐田(澳大利亞)數(shù)據(jù)首席科學(xué)家程國(guó)堅(jiān)等國(guó)內(nèi)外領(lǐng)軍專家為卓越工程師講授工藝設(shè)計(jì)概論、工藝學(xué)和材料工程進(jìn)展等實(shí)操性、前沿性課程部分內(nèi)容。擇機(jī)邀請(qǐng)國(guó)家杰出青年基金獲得者等高層次人才就實(shí)踐創(chuàng)新、學(xué)科發(fā)展、經(jīng)驗(yàn)感悟和敬業(yè)精神等職業(yè)素養(yǎng)開(kāi)展講授和交流，以增強(qiáng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的理想信念。

聘請(qǐng)19 名校外具有高級(jí)職稱的業(yè)內(nèi)專家擔(dān)任校外頂崗畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師，與校內(nèi)指導(dǎo)教師共同指導(dǎo)卓越工程師班學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，校外指導(dǎo)教師聘書(shū)示意圖如圖3 所示，校外指導(dǎo)教師信息如圖4 所示。

圖3 校外指導(dǎo)教師聘書(shū)

圖4 校外指導(dǎo)教師信息截圖

四、探索了以潛在就業(yè)單位或深造留學(xué)為目標(biāo)的畢業(yè)實(shí)習(xí)模式

為解決畢業(yè)生就業(yè)后角色轉(zhuǎn)換慢，工作上手慢，以及企業(yè)培訓(xùn)時(shí)間成本高等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，支持畢業(yè)生在將來(lái)就業(yè)的單位開(kāi)展頂崗畢業(yè)設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)在就業(yè)單位開(kāi)展實(shí)習(xí)。2019 年3月支持堅(jiān)純和張維康2 名學(xué)生赴中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司開(kāi)展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，堅(jiān)純同學(xué)順利簽約該單位(如圖5 所示)。2019 年7 月支持李朝、姬煥英和張迪3 名學(xué)生赴中國(guó)中材國(guó)際工程股份有限公司開(kāi)展為期2 個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)(如圖6 所示)，李朝同學(xué)和姬煥英同學(xué)順利簽約該單位。

圖5 在中材國(guó)際畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)

圖6 在中材國(guó)際開(kāi)展生產(chǎn)實(shí)習(xí)(2 個(gè)月)

同時(shí)，對(duì)于打算繼續(xù)深造或留學(xué)的學(xué)生，現(xiàn)有培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不能囊括接收單位要求的情況，支持這些學(xué)生在完成教學(xué)計(jì)劃內(nèi)學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)(如圖7 所示)。具體做法包括報(bào)銷往返路費(fèi)，給與一定的生活補(bǔ)貼，以及利用教職工原有關(guān)系幫助聯(lián)系實(shí)習(xí)單位等。

圖7 在廣東蒙娜麗莎公司生產(chǎn)實(shí)習(xí)(2 個(gè)月)

五、建設(shè)和完善了生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，探索了內(nèi)容差異化和評(píng)價(jià)規(guī)范化的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式

如第一章節(jié)所述，課題組改革現(xiàn)有實(shí)習(xí)內(nèi)容，將原有“水泥”方向?qū)嵙?xí)拓展到“水泥”“混凝土”“耐火材料”3 個(gè)方向?qū)嵙?xí)。3 個(gè)方向原來(lái)的實(shí)習(xí)在實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)時(shí)長(zhǎng)和實(shí)習(xí)方案等方面都有不同，為了適應(yīng)改革后的實(shí)習(xí)模式和考核方案，滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證等體系要求，制定了實(shí)習(xí)內(nèi)容差異化，過(guò)程管理和評(píng)價(jià)指標(biāo)規(guī)范化的實(shí)習(xí)制度。

建立和完善了超過(guò)40 個(gè)微課視頻資料，超過(guò)10 項(xiàng)安全教育和崗位職責(zé)資料，35 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范環(huán)保法規(guī)資料，以及130 個(gè)涵蓋整個(gè)水泥生產(chǎn)全過(guò)程的問(wèn)題資料庫(kù)和其他辦法、方案(如圖8 所示)。

圖8 生產(chǎn)實(shí)習(xí)在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站門戶截圖

六、結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目在卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃、工程教育專業(yè)認(rèn)證的基礎(chǔ)上，聚焦新工科建設(shè)要求，分析了材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀與問(wèn)題，通過(guò)多元化組建實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍，現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和模式優(yōu)化調(diào)整，以實(shí)際課題任務(wù)為依托的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，頂崗畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)，以及外部資金支持保障等方面，構(gòu)建了面向新工科建設(shè)的卓越材料工程師實(shí)踐教學(xué)體系。

實(shí)踐教學(xué)是衡量學(xué)生理論基礎(chǔ)、實(shí)踐動(dòng)手能力和解決問(wèn)題綜合水平的標(biāo)尺，既是專業(yè)課程知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用，又是所學(xué)專業(yè)課程知識(shí)的檢驗(yàn)。為契合工程教育專業(yè)認(rèn)證和新工科建設(shè)要求，從師資隊(duì)伍建設(shè)入手，借助多個(gè)獎(jiǎng)助學(xué)金平臺(tái)，緊密聯(lián)系教工科研課題與學(xué)生專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的能力和學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐實(shí)習(xí)的主動(dòng)性和參與性。項(xiàng)目研究緊密結(jié)合學(xué)校重要改革實(shí)踐，研究成果直接推動(dòng)了卓越工程師實(shí)踐教學(xué)效果的提升和管理服務(wù)工作創(chuàng)新，組織制定和修訂了一系列相關(guān)教學(xué)管理制度，項(xiàng)目總結(jié)歸納和研究提出的教學(xué)管理若干運(yùn)行機(jī)制，應(yīng)用于教學(xué)管理實(shí)踐中行之有效，形成了有利于大學(xué)生成人、成才的人才實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系，探索了培養(yǎng)“有創(chuàng)意、能創(chuàng)新、善創(chuàng)業(yè)”的卓越材料工程師的有效路徑。