趙春霞，文進，陳 溪

（武漢理工大學 材料科學與工程學院，武漢 430070）

21 世紀，為建設(shè)社會主義強國，實現(xiàn)中華民族偉大復興，國家更加迫切需要培養(yǎng)面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康和德智體美勞全面發(fā)展的新時代優(yōu)秀人才。課程體系是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的主要載體，是專業(yè)培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容[1]，是高校學院實施教學活動及安排學生進行學習規(guī)劃的主要依據(jù)，是保障和提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵。

新工科建設(shè)的內(nèi)涵式發(fā)展對課程體系提出了新的要求和挑戰(zhàn)。作為當前工程教育改革與發(fā)展中的核心內(nèi)容，高校的課程體系建設(shè)必須立足國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略、區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求。因此，面向新時代人才培養(yǎng)的課程體系建設(shè)應高度契合我國新工科發(fā)展理念，立足當下、瞄準未來、主動變革，破除專業(yè)分割壁壘、進行跨界交叉融合[2]。堅持“學生中心、產(chǎn)出導向、持續(xù)改進”質(zhì)量理念，結(jié)合自身實際情況進行課程體系改革。同時，大學教育必須要堅持培育和弘揚社會主義核心價值觀，引導廣大學生做社會主義核心價值觀的堅定信仰者、積極傳播者和模范踐行者。因此，課程體系建設(shè)不僅要關(guān)注專業(yè)教育范疇，還要注重“人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感和工程職業(yè)道德”[3]的培養(yǎng)，進而使得培養(yǎng)出來的人在進行技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計和工程實踐時，既能回答“會不會做”的問題，更能回答“該不該做”的問題[4]。

一、材料類專業(yè)課程體系現(xiàn)狀分析

材料是大國博弈、科技競爭的戰(zhàn)略基石[5]。材料科學是國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的基礎(chǔ)和先導。在新經(jīng)濟體系變革形勢下，傳統(tǒng)材料行業(yè)轉(zhuǎn)型改造升級，戰(zhàn)略性新興材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對新時代材料類工程技術(shù)人才提出了新要求：不僅具有精良專業(yè)技能，還要有服務(wù)國家服務(wù)人民的強烈社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力。

然而，傳統(tǒng)材料類專業(yè)人才培養(yǎng)普遍存在重視學業(yè)成績而忽視綜合素養(yǎng)、偏重知識傳授而綜合能力訓練偏弱的問題，這與培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來世界傳統(tǒng)材料和新材料工業(yè)發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人的目標是不相稱的。2014 年以來，本院主動應變求變，以工程教育專業(yè)認證和新工科建設(shè)為契機，先后完成了無機非金屬材料工程等7個專業(yè)的認證工作，重構(gòu)面向材料卓越人才的課程體系，旨在提升專業(yè)教育和素質(zhì)教育的契合度，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。

二、重構(gòu)面向產(chǎn)出課程體系的必要性和重要性

武漢理工大學材料科學與工程學科是“雙一流”學科和A+學科，擁有7 個材料類本科專業(yè)（圖1），包括無機非金屬材料工程等4 個傳統(tǒng)材料專業(yè)和新能源材料與器件等3 個戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)，肩負著為建材建工、交通和汽車等行業(yè)培養(yǎng)高層次人才，提供重大科技支撐的歷史使命。

圖1 武漢理工大學材料類專業(yè)

立足德智體美勞全面發(fā)展的材料卓越人才需求，課程體系建設(shè)聚焦了兩個關(guān)鍵問題：（1）如何使“教書”和“育人”融合，實現(xiàn)知識教育與價值教育同向同行；（2）如何在彰顯專業(yè)人才培養(yǎng)特色價值的同時，實現(xiàn)思想修養(yǎng)、專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)同步提升，引導學生德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展。這是在傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級新型工科專業(yè)和戰(zhàn)略性新興材料產(chǎn)業(yè)專業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過程中的核心問題?；诖?，本院秉持武漢理工大學“厚德博學、追求卓越”的大學精神和“實施卓越教育、培養(yǎng)卓越人才、創(chuàng)造卓越人生”的卓越教育觀，以中國特色社會主義理論領(lǐng)航，通過頂層設(shè)計，確立了知識教育與價值教育同向同行、學業(yè)水平和綜合素養(yǎng)同步提升的課程體系改革目標，明確了“德·識·能”為內(nèi)涵、知識體系-能力體系-素質(zhì)體系“三位一體”的課程體系重構(gòu)研究，促進專業(yè)教育與素質(zhì)教育有機融合。

三、構(gòu)建“德·識·能”融合的課程體系

以德為先，堅持將大思政引領(lǐng)的育人理念融入課程體系設(shè)計，以堅定的理想信念筑牢精神之基?！暗隆焙w思想修為和專業(yè)素質(zhì)同步提升，專業(yè)知識與思想政治、工程倫理相互融合。將思政類課程教育拓寬至覆蓋大學四年，并在第1 學期開設(shè)引導性專業(yè)課程新生研討課（小班課），在第2 學期開設(shè)材料概論（雙語課），推動社會主義核心價值觀進課堂，通過專業(yè)認知激發(fā)學生對材料研究和材料應用的興趣，讓大思政入腦入心。同時，在專業(yè)課程的教學內(nèi)容中融入思政元素，使材料學科專業(yè)知識與思想政治、科學倫理和工程倫理融合，引導學生不僅關(guān)注專業(yè)，同時也關(guān)注社會、環(huán)境和人類福祉，以興趣牽引和情懷感悟助力材料科技報國使命擔當。

“識”指基于本校“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、大視野”的材料類人才培養(yǎng)特色，突破傳統(tǒng)單一專業(yè)知識領(lǐng)域的束縛，以能力為導向構(gòu)建多學科交叉的知識體系。設(shè)置了通識基礎(chǔ)、學科基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)核心、專業(yè)特色、前沿探究、個性發(fā)展和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)九大課程模塊，構(gòu)建“材料+交叉”的知識體系，旨在夯實基礎(chǔ)、強化專業(yè)和拓展視野。

立足本校卓越人才培養(yǎng)目標定位，根據(jù)《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》，并調(diào)查研究了國內(nèi)外高水平大學的同類專業(yè)課程體系，優(yōu)化了材料與數(shù)學、物理、化學、工程學交叉的學科基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)三類基礎(chǔ)課程群，深化確立了材料與信息、新能源、環(huán)境、生物、制造學科交叉的兩類專業(yè)核心特色課程群，創(chuàng)新打造了材料與信息互聯(lián)、生命健康、人工智能、先進制造等跨界融合的三類前沿性專業(yè)課程群，跨學科開設(shè)了包括人工智能導論、智能制造概論、新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理、微電子封裝材料與互連技術(shù)及光纖傳感材料與技術(shù)等新興課程。同時，設(shè)置了“材料與環(huán)境”“安全工程”“項目管理”和“工程倫理”等與專業(yè)知識融合的“工程+社會”素質(zhì)教育課程模塊，達到專業(yè)教育和素質(zhì)教育的有機融合。

“能”是包括專業(yè)能力、合作能力、管理能力和創(chuàng)新能力等的綜合能力體系。新經(jīng)濟時代工程實踐已由傳統(tǒng)的單學科、單團隊實踐逐漸轉(zhuǎn)向跨學科、跨團隊的協(xié)同創(chuàng)新。因此，以跨界整合能力與領(lǐng)導力為特色的綜合能力培養(yǎng)日益凸顯[6-7]。為此，本院實驗和實踐環(huán)節(jié)按照“夯實基礎(chǔ)—強化專業(yè)—綜合實踐—自主創(chuàng)新—服務(wù)社會”五層次遞進式設(shè)計，并將協(xié)作能力、管理能力和溝通能力等非技術(shù)能力融入其中，形成技術(shù)能力和非技術(shù)能力復合的能力培養(yǎng)體系。

其中，基礎(chǔ)實驗和實踐環(huán)節(jié)包括自然科學基礎(chǔ)類（如：大學物理實驗、無機化學實驗、有機化學實驗、分析化學實驗和物理化學實驗）和工程基礎(chǔ)類（如：計算機程序設(shè)計綜合實驗、工程力學實驗、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計、電工電子實習和機械制造工程實訓）。專業(yè)類實驗和實踐環(huán)節(jié)包括專業(yè)基礎(chǔ)類（如：材料科學基礎(chǔ)實驗、材料工程基礎(chǔ)實驗、材料研究與測試方法實驗和高分子化學與物理實驗）、專業(yè)綜合類（如：材料制備與性能實驗、高分子科學與工程綜合實驗、材料化學合成及表征實驗、新能源材料制備與性能實驗、復合材料性能實驗和復合材料綜合實驗）和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類（如：功能材料制備與物理性能創(chuàng)新實驗、功能材料虛擬仿真與創(chuàng)業(yè)實踐、新能源材料與器件組裝實驗、復合材料工藝與制備實驗、器件設(shè)計訓練和工程設(shè)計訓練）。此外，各專業(yè)至少設(shè)置1 門與專業(yè)結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育必修課程，1 個創(chuàng)業(yè)實踐或?qū)嵱柇h(huán)節(jié)，1 個勞動教育環(huán)節(jié)，努力提高學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和勞動素質(zhì)。

以此，“德·識·能”內(nèi)化于各專業(yè)的知識體系和能力體系，并將素質(zhì)教育融入專業(yè)教育中，實現(xiàn)知識教育與價值塑造同向同行。

四、第二課堂與第一課堂相結(jié)合，協(xié)同提升素質(zhì)教育

修訂后的2021 版專業(yè)人才培養(yǎng)方案中總學分180 學分，其中課內(nèi)總學分160 學分，包括數(shù)學與自然科學類課程（學分比例約18%），工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類與專業(yè)類課程（學分比例33%～38%），工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）（學分比例約22%），人文社會科學類通識教育課程（學分比例18%～22%），各類教學環(huán)節(jié)學分比例符合工程教育專業(yè)認證要求。

此外，設(shè)置第二課堂課外學分20 學分，包括必修環(huán)節(jié)10 學分和課外活動10 學分，作為素質(zhì)教育的拓展和強化。前者由形勢與政策、心理健康教育、認識武漢理工、思想道德與法治實踐、中國近現(xiàn)代史綱要實踐、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論實踐、馬克思主義基本原理實踐和勞動教育等組成，將思政教育從第一課堂延伸至第二課堂，理論與實踐相結(jié)合強化價值塑造。

后者包括思想政治與道德素養(yǎng)、科學研究與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、自主學習與技能認證、文化藝術(shù)與身心發(fā)展、社會實踐與志愿服務(wù)五大類，為學生提供多樣化選擇途徑，滿足學生個性化發(fā)展需要。本院構(gòu)建材料特色文化育人體系，以“德·識·能”為核心要素設(shè)計系列課外活動，計入課外學分，使第二課堂與第一課堂有機結(jié)合。秉持“尚德啟智 開物鑄材”院訓，堅守“集文章以修道德，積微材以成棟梁”的初心，創(chuàng)辦院刊《積材軒》并編輯發(fā)行15期，創(chuàng)建材通社、星光合唱團和陶藝協(xié)會等學生文藝團體，打造了“才思飛揚材料文化節(jié)”大學生科技創(chuàng)新文化品牌，每年開展“鴻儒論壇”“博導論壇”“材苑攬勝”等學科前沿講座、“名企面對面”專業(yè)教育講座和“微材-大觀”科技文化活動等近30 項活動；每年覆蓋全專業(yè)和全年級開展系列學科競賽，并與本科生導師制相結(jié)合，夯實專業(yè)，拓展視野。開展“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”和“大學生志愿服務(wù)”計劃，踐行三全育人理念，傳承材料文化精神，強化素質(zhì)教育體系，促進學生德智體美勞全面發(fā)展。

五、OBE 導向深化教學改革

遵循教學規(guī)律，貫徹落實OBE 理念，堅持知識、能力和素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，全面修訂課程教學大綱。以社會主義核心價值觀領(lǐng)航，以知識傳授與價值引領(lǐng)融合為改革目的，以課程思政為抓手，將專業(yè)課程的教學內(nèi)容與思政元素結(jié)合，將世界觀、價值觀、方法論和發(fā)展史貫徹到專業(yè)課程教學中，引導學生關(guān)注經(jīng)濟、安全和健康等社會焦點，從材料的科技魅力感知材料文化。

改革教學方式和手段，從教學設(shè)計到教學實施全過程實現(xiàn)知識與價值協(xié)同育人。例如在材料化學原理材料工程基礎(chǔ)和工程設(shè)計訓練等專業(yè)必修課程中增加環(huán)境安全、行業(yè)規(guī)范和產(chǎn)業(yè)政策等內(nèi)容，使學生關(guān)注中國國情和可持續(xù)發(fā)展，增強工程意識，提升工程能力。在材料科學基礎(chǔ)、材料物理等專業(yè)核心課中，一方面挖掘材料科學理論發(fā)展中蘊含科學發(fā)展觀、辯證唯物論等思想，另一方面增加材料科技前沿、技術(shù)革新難點和技術(shù)突破等內(nèi)容，引導學生繼承材料人艱苦奮斗的優(yōu)良作風，發(fā)揚擔當、敬業(yè)、奉獻和愛國精神。

以材料物理課程為例，該課程聚焦戰(zhàn)略性新材料的功能性物理效應及其在國民經(jīng)濟、國防建設(shè)、信息技術(shù)、新能源和深空深海探測等方面的典型應用，以“交叉·發(fā)展·未來”為特色，凝練了“知識·能力·素養(yǎng)”三位一體的課程教學目標。課程挖掘知識體系和產(chǎn)業(yè)變革中的思政元素，從材料研究與發(fā)展中的科學精神、科學之美、批判性思維、辯證思維、創(chuàng)新精神、工匠精神、使命擔當和家國情懷等方面進行課程思政實踐。特別是結(jié)合我國新材料、新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，把材料科技在我國重大工程、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)及生活中的典型應用和一代代材料人攻堅克難、不懈奮斗的科學精神與工匠精神等作為案例引入課堂，與專業(yè)知識有機融合。比如在“半導體物理”部分，結(jié)合國家在長江經(jīng)濟帶的布局，以長江存儲、華為等企業(yè)的發(fā)展和“中國芯”為案例，讓學生理解我國自主知識產(chǎn)權(quán)新一代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略意義。在“鐵電物理”部分，將防疫口罩焊機作為案例，學生切身體驗新型壓電材料及其關(guān)鍵技術(shù)對全民戰(zhàn)疫功不可沒，進而引出在深海、探月、探火工程中新材料也不可或缺。以此，塑造學生對材料專業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的情感認同，進一步激發(fā)學生服務(wù)社會的內(nèi)生動力，把個人發(fā)展融入民族復興，增強材料科技報國的使命感，強化價值塑造。

以6S 實驗管理為抓手，建設(shè)有特色的專業(yè)實驗室文化，在強化技術(shù)能力培養(yǎng)的同時，提升素質(zhì)教育。在全學院范圍實施強調(diào)工程道德和標準規(guī)范等非技術(shù)能力的專業(yè)實驗室加強“整理·整頓·清掃·清潔·素養(yǎng)·安全”6S 建設(shè)，發(fā)揮環(huán)境文化和質(zhì)量文化育人功能，將質(zhì)量、安全、規(guī)范等要素融入實驗實踐教學，引導學生關(guān)注工程、社會、環(huán)境、安全和可持續(xù)發(fā)展等。學生在設(shè)計、實施和完成實驗任務(wù)的同時，培育安全行為習慣和綜合素養(yǎng)，提升學生的個人修養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)。

系統(tǒng)、科學、合理的質(zhì)量評估和評價是確保專業(yè)畢業(yè)要求達成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是卓越人才培養(yǎng)持續(xù)改進的重要依據(jù)。面向德智體美勞全面發(fā)展，本院以學生為中心，以畢業(yè)要求達成為目標，圍繞課程體系、課程質(zhì)量、教學效果、學生綜合素質(zhì)等出臺了系列評價辦法，建立了課內(nèi)-課外、自評-他評、強化能力+關(guān)注素質(zhì)的多元化質(zhì)量評價體系。無論是理論課程還是實驗實踐環(huán)節(jié)，每門課程都設(shè)計了針對性的評價方法，能夠正確合理地評價教學目標的達成情況。除此之外，還對大學生的道德修養(yǎng)、文化素質(zhì)、拓展素質(zhì)等進行測評，并結(jié)合問卷調(diào)查結(jié)果，作為畢業(yè)要求達成評價的對照和補充。由單一學業(yè)評價轉(zhuǎn)變?yōu)楹w知識-能力-素質(zhì)、技術(shù)能力和非技術(shù)能力并重綜合評價體系，覆蓋全部專業(yè)進行周期性評價，實現(xiàn)學業(yè)水平和綜合素養(yǎng)同步提高。

六、結(jié)束語

課程體系是承載專業(yè)畢業(yè)要求的核心和主體，是教學活動開展的綱領(lǐng)，是影響新工科內(nèi)涵式發(fā)展和卓越人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。本院立足國家戰(zhàn)略和材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的材料卓越人才為目標，探索研究了“德·識·能”為內(nèi)涵的課程體系。打破傳統(tǒng)知識教育的單一性，形成了知識體系-能力體系-素質(zhì)體系“三位一體”的課程體系。將課程內(nèi)容與思政元素結(jié)合，第二課堂與第一課堂有機結(jié)合，技術(shù)能力和非技術(shù)能力融合，強化對學生復雜工程問題能力的培養(yǎng)和訓練，推動知識教育與價值塑造同向同行，有力支撐了本院7 個材料類一流專業(yè)建設(shè)。