工程教育認證視角下材料類專業人才培養研究

楊燕+陳智棟+劉春林+張洪文

摘要：隨著高等工程教育改革和社會發展，工程教育認證已經在我國高等工程專業實施。工程教育認證是高等教育工程觀的重要轉變，常州大學材料科學與工程學院創新理念，堅持以學生為中心，目標導向，在材料類專業人才培養方面積極探索，創新改革，取得了較好的效果。

關鍵詞：工程教育認證；教學改革；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0142-03

工程教育的國際化[1]是隨著經濟全球化發展而帶動起來的，而工程類學生的國際化則需要一個標準通行證，《華盛頓協議》正是這樣一塊合適的“磚”。早在2005年，我國就已經開始開展工程教育專業認證試點，大力推進工程教育改革，提升工程技術人才的國際競爭力[2-4]。2013年，我國成為“華盛頓協議”預備成員國，從此中國工程教育專業認證體系得到國際認可[5-6]，大大促進了我國工程教育的改革和發展。在現代科學技術中，材料科學與技術是航天、航空、信息、國防等高新技術進步的基礎，國務院《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，新材料產業被定為支撐國民經濟、促進傳統產業轉型升級的基礎和先導產業。2011年9月《新材料產業“十二五”發展規劃》指出，新材料產業已經進入黃金增長期，而材料類專業人才培養是促進材料科學與技術發展的基礎[7]。2010年4月《江蘇省新材料產業發展規劃綱要》中對10類材料產業做出規劃，材料科學與技術的研究、開發和應用直接關系到國家戰略性新興產業的發展、傳統產業的轉型升級和國家重大工程建設及國防安全。如何讓材料科學技術研究和成果的快速產業化是擺在材料研究者面前的重要難題，也是對材料類專業人才培養提出的挑戰。工程教育認證能有效推動工程專業發展，它通過設定專業標準實現工程專業人才和就業市場的無縫銜接[8-9]，對工程類專業人才培養的實現具有不可替代的作用。常州大學材料科學與工程學院始于1982年，一直堅持以“跟進式教育”理念為指導，發展多材料門類，在省內高校中頗具特色和優勢。學院先后獲得“十一五”國家級特色專業、“十二五”教育部綜合改革項目試點專業、江蘇省“十二五”重點專業、2003—2010江蘇省品牌專業和2015江蘇省高校品牌專業A類建設點，擁有材料科學與工程國家級實驗教學示范中心、江蘇省高校重點實驗室、江蘇省高校協同創新中心、江蘇省實驗教學示范中心等優質平臺。學院積極吸收國際工程教育認證的核心理念，明確人才培養定位，開展基于工程認證的材料專業人才培養模式的研究與實踐。

一、明確辦學定位和人才培養目標

將工程教育的核心理念“學生為本”、“目標導向”和“持續改進”[10-13]是學院建設的指導思想。學院立足江蘇，面向全國新材料和技術產業對專業人才的需求，以培養能為區域經濟建設和行業產業發展服務的材料類應用型人才為要求，結合學校辦學理念及特色發展，明確人才培養總目標：培養專業基礎扎實，實踐能力較強，具有自然科學、人文社會科學基礎，具有創新精神和職業素養，能從事專業領域材料開發設計、制備與加工、組織表征與性能測試、工藝與設備設計、生產與經營管理的應用型專門人才。多年來，材料科學與工程學院畢業生憑借扎實的理論基礎，踏實的工作作風，突出的創新實踐能力，深受企事業單位的好評，辦學方向、辦學定位及人才培養質量得到了社會各界的高度認可。

二、目標導向，構建材料類專業課程體系

學院致力于培養適應經濟發展要求的材料專業卓越應用型人才，密切關注行業產業發展，強化開放融合，在課程體系改革方面進行了大膽創新，開辟“211+”課程體系，滿足了對創新創業人才培養的需求。開放融合是“211+”課程體系的核心理念。“2”指基礎課程群，目前涵蓋化學和機械兩大類，為學生專業課程的學習奠定多學科融合的扎實基礎；第一個“1”是指專業基礎課程群，第二個“1”是指專業主干課程群。瞄準我國產業結構轉型升級重點鼓勵支持的材料產業，開設“模具設計、材料成型工藝學、材料加工原理”等材料成型加工專業課程，激發學生多樣化專業興趣，滿足其職業發展規劃的需要，服務材料加工行業的需求。“+”充分體現課程體系的開放性。一方面，科學設置實驗教學課程，彰顯重實踐、重應用的特點；另一方面，積極開設雙語教學課程，促進人才培養國際化；此外還特別增設了安全技術與環境保護、新材料經濟與管理等責任關懷課程。靈活開放的課程體系設置能夠充分增強學生的經濟意識、安全環保意識和社會責任感，培養專業能力強、綜合素養高的創新創業人才。

三、學生中心，創新教學方法與教學手段

工程教育認證強調產出導向，學生中心。高校教育也要打破傳統的以教師為中心的教學體系，不再是“教師教什么”、“怎么教”、“教得怎么樣”，而要轉變成“學生要學什么”、“怎么學”和“學得怎么樣”[14]。教學設計和實施必須強調四個方面：培養目標要以需求為導向，畢業要求要以培養目標為導向，課程體系和教學要以畢業要求為導向，資源配置要以培養目標和畢業要求的達成為導向。教學方法和手段也要合理調整，教師的關注點不再是“要教給學生什么”，必須轉變為“學生能取得什么樣的學習效果”和“如何有效地幫助學生取得這些學習效果”。學院充分理解吸收工程教育“以學生為本”的理念，堅持學生主體，經過多年的研究與探索，跟進學生的成才、學習困擾、能力短板等，對教學方式與手段進行大膽的改革和創新，努力提升人才培養水平。隨著本科生招生規模的不斷擴大，傳統教學越來越受到教學資源緊張的限制，特別是在實踐教學方面，缺少讓學生動手實踐的機會。除了傳統的現場教學，學院還引入了網上虛擬、仿真模擬、工程實踐，構成“四位一體”的多維度教學方法，并建設好與之相配的“實驗室—機房—仿真室—校內實習基地”四個物理平臺，既避免了實踐教學流于形式，又滿足了不同學習能力和興趣的創新人才個性化需求。

1.網上虛擬實驗教學方法。利用軟件工具開發了一系列虛擬實驗課件，以交互式教學方式實現實驗教學，分別以高分子、金屬、功能材料等專業的典型材料制備工藝過程為原型，自主開發2D虛擬動畫，將實驗操作流程、規范和實驗原理動畫等信息生動逼真地呈現在學生面前。虛擬實驗教學將教學內容、實驗設備、教師指導和學生操作等有機融合，有助于學生對實驗從整體到局部建立直觀認識，加深對實驗概念、原理的理解，有效改進提高了實驗教學的工作效率和學生的學習方式，有助于培養學生獨立思考問題、解決問題的能力。endprint

2.3D仿真實驗教學方法。隨著經濟格局變遷，數字化、信息化技術不斷深入，以往依賴人力、低效的教學方式必須隨之改變。在二維虛擬的基礎上，材料實驗中心積極開發3D仿真平臺，以真實工廠為原型進行設計實驗，同時使用特效如煙霧、火焰、聲音等[15]，真實感強，學生在高逼真的虛擬場景中可漫游和自由穿行，實現人機互動。虛實結合，有效解決了傳統教學的重點、難點問題，例如，目前已開發并使用的“聚苯乙烯合成3D虛擬仿真”、“PET合成3D虛擬仿真”，操作者可以一人多角色全流程體驗，也可以多人多角色協同演練。3D仿真模擬教學大大彌補了學生在工廠實習時動手操作少的不足，明顯提高了對學生工程應用能力的培養[16]。

3.工程實踐教學方法。學院建立了材料成型加工實驗實訓基地，配備了多條與工業化生產相同的材料成型加工生產線，促進學生將專業知識用于實踐，實現實驗室與企業生產的無縫對接。

四、持續改進，關注未來發展

1.構建閉環式質量監控與評價體系。質量監控與評價體系能夠有效幫助高校實現教學工作的持續改進和不斷提高。學院總結多年來教學質量管理的經驗，以工程教育教學質量管理要求為指導性文件，建立了社會、學校、全體教師和學生參與的教學過程質量監控及持續改進體系，大力實施由教學環節質量控制、課程教學評價跟蹤、培養目標評價等組成的跟蹤管理。針對評價結果，學院制定相應的激勵和約束措施，形成良性運行的長效機制，促進教學管理逐步走向成熟和規范，實現教學質量螺旋式上升。

2.建立畢業生跟蹤反饋與社會評價機制。人才培養必須緊跟社會經濟發展的需求。學院通過建立畢業生跟蹤反饋機制以及有高等教育系統外有關各方參與的社會評價機制，對培養目標實現狀況進行持續評估和改進。學院組織成立由學工書記、輔導員、班主任及學生信息員組成的畢業生質量跟蹤小組，跟蹤分析學生畢業后的情況，并將用人單位對人才的需求作為持續改進調整培養方案的重要依據。構建集政府評價、畢業生評價、社會評價于一體的多元社會評價體系，各有側重，全方位評價人才培養成效。

高等工程教育認證是高校提升工科教育質量，實現全面、協調、可持續發展的重要機遇。我校材料科學與工程學院在工程教育認證理念指引下，勇于創新，明確定位，改進教學體系、創新教學方法、持續改進，取得了良好的教學效果。

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