工程認證視角下材料科學與工程專業開放型實踐平臺建設

●劉士斌 董亭亭 焦玉鳳 楊婷婷

引言

當前，國家正在實行專業認證制度，依循專業認證推動專業的質量建設，以此來要求高校的專業建設在一定標準下“保合格、上水平、追卓越”。而無論是《華盛頓協議》還是《悉尼協議》以及我國的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》、國家一流專業“雙萬計劃”的啟動，這一系列的政策和舉措，都突出了“學生中心、產出導向、持續改進”的工程認證教學理念[1-3]。高校實驗教學中心作為開展實驗教學基地和進行創新研究的公共實驗平臺，在培養學生實踐能力、提升綜合素質、建立創新性思維方面起著重要的作用[4-6]。筆者所在的佳木斯大學金屬耐磨材料及表面技術研究中心（以下簡稱工程中心）在材料科學與工程專業認證的推動下，積極響應國家號召，進行開放實驗平臺的建設以及教育教學的改革。本文從實驗設備資源的整合、優化實驗教學體系、實驗師資隊伍建設3個方面對工程中心建設進行探索和實踐，總結經驗，力爭將工程中心建設成特色鮮明，具有引領和示范作用的開放型實踐平臺。

一、工程中心基本概況

工程中心是在黑龍江省教育廳佳木斯大學耐磨材料研發中心和黑龍江省校企共建佳木斯大學研究生耐磨材料創新人才培養基地基礎上，于2009年獲準組建的?！肮こ讨行摹奔泻驼霞涯舅勾髮W在金屬耐磨材料及表面工程技術研發方面的科研力量及相關共建單位的產業化優勢，匯集了大學相關教授、工程技術人員及研究生，主要從事新型金屬耐磨材料及表面技術其產品的研究開發和推廣應用，現已發展成為集科研、教學、研究生及本科生培養、新技術新產品開發及成果推廣為一體的創新型高科技實體，實現人才隊伍和多學科的交叉融合。經過多年發展，逐步建成了產學研為一體的實踐平臺。但在工程認證的新要求下，仍然面臨著諸多問題，亟需解決。

一是實踐教學環節設置陳舊，仍停留在傳統的實踐教學，與當前產業需求脫節。

二是師資隊伍團隊結構不合理，人員老齡化嚴重。

三是未能借助工程中心平臺，實現廣泛的學科交叉融合，培養跨學科的交叉型人才。服務國家戰略發展，培養綜合性人才的開放式實踐平臺亟需建立。

二、開放實驗室平臺的建設

地方高校的開放實驗室平臺建設往往存在目的性不強，基礎設施不完善，配套設備性能老化，開放度低等缺點。雖然我院在開放實驗室的建設中，在場地的建設，先進設備的采購方面是逐年遞增的，但上述諸多問題多年來并沒有得到明顯的改善。針對上述問題，結合我院自身專業設置特點，工程中心整合全院設備，對開放實驗室提出了三個平臺建設的方案。

針對焊接技術與工程專業，工程中心在原有設備基礎上新購入等離子堆焊、自動埋弧焊等設備搭建工程中心焊接平臺，面對新生、畢業生以及繼續教育開放使用。針對大一新生除完成焊接技術與工程專業的本科課程教學外，同時開放弧焊方法綜合性實驗、電弧焊方法及設備的實驗課程。通過基礎項目的訓練大幅度提高學生的動手能力。針對畢業生和繼續教育開展在校生“國際焊接工程師資格培訓”，繼續教育學院（實踐技能培訓中心）高級焊工培訓，有效地與企業對接，提高學生畢業后的競爭力。針對材料成型及控制工程專業，工程中心分方向搭建表面技術平臺及金屬耐磨材料平臺。利用地方優勢與企業需求新購入超音速火焰噴涂、激光熔覆、滾動摩擦磨損實驗機等設備，累計價值500萬元。此平臺不拘泥于簡單的本科教學及開放實驗，同時與佳木斯中維實業股份公司、黑龍江建龍鋼鐵集團、哈爾濱科能熔覆公司合作技術開發、技術培訓工作。讓企業提出具體問題，讓學生拿出具體方案，大大地提高了學生的學習興趣，以及分析問題和解決問題的能力。

三個平臺，針對不同專業的學生，有效地實現了“專業基礎+實踐訓練+創新創業”的融合。通過工程中心開放平臺的建設，學生的參與熱情越來越高，參與指導教師的動力也越來越足。工程中心整體的開放度明顯提高。

三、實驗教學改革

（一）實驗教學理念

工程中心秉承佳木斯大學“明德礪學、崇尚實踐”的校訓。始終以培養具有扎實理論基礎，獨立的實踐動手能力，具備解決復雜工程問題能力的全方位人才為目標。堅持“以生為本”，在夯實和強化基礎理論、基本技能同時，注重學生個性化培養，把學生的興趣與志向與學科的科學研究結合起來，培養學生科研能力與創新思維。使實驗教學由傳統的驗證理論提升到培養創新思維與能力的高度。改變傳統實驗教學模式，創建“以培養能力為核心，系統化、多層次、多模塊、研究型、開放式”、符合工程認證定位的實驗教學新體系。努力將工程中心建成國內一流的人才培養和科學研究平臺。

（二）實驗教學體系的構建

傳統的實驗教學體系往往以驗證性實驗教學和演示性實驗教學為主，隨著近年來工程專業認證的大力開展，對實驗教學中的實踐教學體系構建提出了更高的要求。工程中心在實驗教學體系的構建中強調“以生為本”遵循實驗教學和人才成長規律，形成以驗證性實驗、課程設計、創新競賽、實習實訓、第二課堂五位一體的綜合性實驗教學。驗證性實驗以傳統的基礎實驗和研究方法為主，輔助學生對基礎專業課的學習和理解。課程設計打破傳統的工程訓練、模具設計等思維牢籠。強調學生的自主創新能力，使學生由傳統的知識被動接收者轉變為課程設計的組織者、設計者和執行者。激發學生的創新精神和動手能力。同時在各年級各專業之間開展不同形式的創新競賽，設置獎勵機制，充分利用工程中心的各種資源，取得不同形式的創新成果。提高學生的參與性，實習實訓包括金工實習、認識實習、生產實習及畢業設計。工程中心可作為實習基地很好地承擔實習實訓的任務，同時利用工程中心的合作企業與學生實現有效對接，打破傳統的畢業設計由老師擬定題目的固有思維。真正做到了畢業設計由企業提出問題，讓學生解決問題，全面培養學生畢業后解決實際問題的能力。第二課堂包括社會實踐、志愿服務和公益勞動等。引導學生走出校門、接觸社會、了解國情，同時提高思想覺悟、激發愛國熱情，增強國防觀念和國家安全意識，增強學生服務社會意識，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

該教學體系在不摒棄原有實驗教學體系的基礎上強調基礎能力的培養，緊緊圍繞工程化教育，與企業與社會科學研究最前沿聯系緊密，充分利用工程中心實踐平臺，實現開放性實驗教學體系的構建。

（三）實驗教學模式的改革

在工程認證和高?！半p一流”建設要求下，工程中心針對實驗教學模式進行改革創新，提出以學生為主體，教師為主導。以課堂實驗教學模式和開放實驗教學模式相結合的新型教學模式。采用開放式、研討式、網絡化相結合的多種教學方式。充分調動學生的主觀能動性，促進學生多樣化發展。真正實現開放式實驗室時間開放與空間開放的雙重開放。

四、師資隊伍的建設

實踐平臺的搭建、實驗教學的改革都離不開高水平的實驗教師隊伍。長久以來高校對實驗教師專業隊伍建設不重視，實驗教師職稱評定機制不合理，實驗教師年齡結構不合理，學歷層次普遍偏低等因素，都困擾著工程中心開放型實驗平臺的建設。針對上述問題，工程中心提出科學規劃、逐步優化、重點培養、擇優選拔的戰略思想，力爭把工程中心打造成年齡結構合理、職稱學歷平衡、基礎知識扎實過硬的隊伍。

一是學校加大優惠政策，引進高水平、高學歷的人才加入工程中心隊伍。以點帶面，促進師資隊伍良性循環。形成良好的梯隊建設。

二是重點選拔業務能力強，踏實肯干的人員擔任工程中心領導干部，加強工程中心師資隊伍的基層建設和日常業務的管理。提高團隊的戰斗力和凝聚力。

三是鼓勵實驗教師參加各類教學研討會、學術會議、參觀同類高校和科研院所中心建設情況，學習先進的教學方式方法和教學設備使用方法。

四是建立制度引導高水平理論學科教師以及企事業高級工程師來工程中心兼職，彌補實驗教師不足的缺點。參與實驗設備的使用及管理。為工程中心的建設進言獻策。

五、實踐成效

工程中心自2015年通過驗收以來，積極為企業培養專業技術人才和管理人才，為地方經濟的發展提供新動力，已成為創新、創造、創業的材料科學與工程學科、機械工程學科大學生、研究生人才培養基地。并使之引領國內金屬抗磨技術的發展，為國家培養金屬耐磨材料方面的高層次技術人才和管理人才。注重創新人才培養，在全國“挑戰杯”、triz杯、鑄造、焊接及新材料類等各種科技競賽中表現突出，共計獲獎42項，其中，獲得特等獎2項，一等獎10項，二等獎10項，參加學生160余人。

六、結語

在國際工程教育認證的大背景下，大型儀器設備資源的共享勢在必行，開放式實驗室的建設和教學改革面臨著新的任務，需要在不斷的摸索中發現問題解決問題。工程中心響應國家號召，開展開放實驗室的建設和改革，充分調動教師和學生的積極性，并取得了一定的成效。未來將會繼續以建成高水平開放實驗平臺為目標，逐步完善工程中心的建設，進一步提高工程中心為材料學院教學服務的質量。