地方高校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)教學(xué)改革探索

柳東明　張毅　李永濤　裴立宅

摘 要 卓越計(jì)劃的實(shí)施和工程教育專業(yè)認(rèn)證的開展，對(duì)工科專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。本文從培養(yǎng)方案的制定、培養(yǎng)機(jī)制和模式的創(chuàng)新、課程教學(xué)內(nèi)容和方式的優(yōu)化以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的強(qiáng)化等方面，對(duì)地方高校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的教學(xué)改革進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞 無機(jī)非金屬材料工程 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.08.022

Exploration of Teaching Reform in Inorganic Nonmetallic Materials

Engineering Specialty in Local Universities

LIU Dongming， ZHANG Yi， LI Yongtao， PEI Lizhai

（School of Materials Science and Engineering， Anhui University of Technology， Maanshan， Anhui 243002）

Abstract The implementation of excellence program and engineering education accreditation puts forward new requirements for engineering professional training. In this paper， the preliminary exploration of teaching reform in inorganic nonmetallic materials engineering specialty in local universities was carried out based on the following aspects： formation of training program， innovation of training mechanism and mode， optimization of curriculum teaching content and way， as well as strengthening of practice teaching.

Keywords Inorganic nonmetallic materials engineering； teaching reform； personnel training

為貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實(shí)施的高等教育重大計(jì)劃，2010年10月教育部啟動(dòng)并部署了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱卓越計(jì)劃）實(shí)施工作[1]。目前，已有三批共1257個(gè)本科專業(yè)被教育部批準(zhǔn)加入卓越計(jì)劃，卓越計(jì)劃的實(shí)施對(duì)我國(guó)工程教育的發(fā)展起到了重要的示范和推動(dòng)作用。同時(shí)，我國(guó)自2005年就開始構(gòu)建工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，并逐步開展專業(yè)認(rèn)證工作，2016年6月，國(guó)際工程聯(lián)盟大會(huì)一致同意我國(guó)正式加入國(guó)際上最具影響力的工程教育學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》，這極大地提高了我國(guó)工程教育的國(guó)際影響力，且專業(yè)認(rèn)證的先進(jìn)理念，也將有力推動(dòng)我國(guó)工程教育專業(yè)改革。

無機(jī)非金屬材料是除金屬材料和有機(jī)高分子材料以外的所有材料的統(tǒng)稱，其涉及面寬、應(yīng)用范圍廣。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和人類社會(huì)的發(fā)展，無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域已從傳統(tǒng)的建材、冶金、輕工和化工擴(kuò)展到新能源和環(huán)保、信息通訊、航空航天、國(guó)防軍工、生物工程等高新技術(shù)領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和科技發(fā)展的基礎(chǔ)[2]。作為材料類專業(yè)的重要組成部分，無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)是涉及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的實(shí)用型工科專業(yè)。在卓越計(jì)劃和工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，開展無機(jī)非金屬材料工程新工科的研究和建設(shè)對(duì)無機(jī)非金屬材料及相關(guān)領(lǐng)域人才的培養(yǎng)具有重要意義。為此，結(jié)合我校實(shí)際，本文對(duì)地方高校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的教學(xué)改革進(jìn)行了初探。

1 制定新的培養(yǎng)方案和課程體系

培養(yǎng)方案是實(shí)施專業(yè)人才培養(yǎng)活動(dòng)的具體方案，為了適應(yīng)卓越人才培養(yǎng)和工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行重構(gòu)是相關(guān)高校和專業(yè)必須開展的工作。對(duì)此，我們需要全面領(lǐng)悟和洞悉工程教育專業(yè)認(rèn)證和卓越計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，深刻把握學(xué)?？傮w的辦學(xué)層次、學(xué)科結(jié)構(gòu)、服務(wù)面向和人才培養(yǎng)定位，深入分析社會(huì)、地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，凝練并發(fā)揚(yáng)學(xué)校和專業(yè)多年辦學(xué)過程中形成的特色和優(yōu)勢(shì)等。

我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)于1996年開始招生，在二十年的人才培養(yǎng)和教育教學(xué)改革過程中，我們秉承傳統(tǒng)冶金行業(yè)院校和地方工科院校的特色，逐步形成了“建筑材料”和“陶瓷和耐火材料”兩個(gè)專業(yè)方向，并向“能源材料”和“磁性材料”方向進(jìn)行輻射。在最近制定的2016版無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)培養(yǎng)方案中，我們提出了“工程技術(shù)型或科學(xué)技術(shù)型高素質(zhì)應(yīng)用人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，同時(shí)結(jié)合工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，確定了工程知識(shí)、問題分析和設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案等12項(xiàng)畢業(yè)要求，并根據(jù)畢業(yè)要求對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行了9個(gè)方面的具體表述。

在課程體系上，進(jìn)一步壓縮了理論課學(xué)時(shí)和增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，新增了“專業(yè)導(dǎo)論”和“無機(jī)非金屬材料新進(jìn)展”2門公共基礎(chǔ)課，以幫助同學(xué)們較系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)，并感受學(xué)科魅力，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲和專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，為了提高學(xué)生在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流的能力，并行設(shè)置了專業(yè)英語和雙語教學(xué)的專業(yè)課程。另外，充分分析了課程體系與畢業(yè)要求和分指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，并在課程設(shè)置表中進(jìn)行了分解和明確。新的培養(yǎng)方案的制定為新形勢(shì)下我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制和模式

在人才培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計(jì)下，改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制和模式是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平的重要舉措。地方高校作為區(qū)域性人才培養(yǎng)的主陣地，要結(jié)合自身特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，著眼地區(qū)、行業(yè)和企業(yè)及社會(huì)發(fā)展需求，積極探索和實(shí)踐人才培養(yǎng)新機(jī)制和新模式。近年來，我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)在繼續(xù)實(shí)施學(xué)分制和選課制的基礎(chǔ)上，針對(duì)培養(yǎng)機(jī)制和模式的創(chuàng)新做了以下主要工作：

（1）積極開展校企合作人才培養(yǎng)，在培養(yǎng)方案的制修訂、學(xué)生校外實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的開展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)均有高級(jí)職稱的區(qū)域企業(yè)專家參與，以強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（2）推行了全程全覆蓋的專業(yè)導(dǎo)師制培養(yǎng)模式，即每個(gè)學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)，均安排有無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)的教師對(duì)其進(jìn)行學(xué)業(yè)指導(dǎo)，助力學(xué)生在專業(yè)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手和課外學(xué)術(shù)交流等方面的鍛煉和成長(zhǎng)。

（3）大力推進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，除了開設(shè)相關(guān)的創(chuàng)新教育課程外，依托專業(yè)教師的各類科研課題以及國(guó)家級(jí)、省級(jí)和校院級(jí)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，從二年級(jí)開始即有較多的學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室從事科研和創(chuàng)新鍛煉，并積極參加各類競(jìng)賽項(xiàng)目。

（4）依托材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科博士和碩士點(diǎn)、材料科學(xué)與工程省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、金屬材料與加工省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)培養(yǎng)專業(yè)人才，與學(xué)院其它材料類專業(yè)實(shí)行資源共享。

3 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容和方式

加強(qiáng)課程建設(shè)是高校教學(xué)改革和實(shí)踐的重要組成部分，這既涉及到課程體系的設(shè)置和資源的整合，也包括課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方式的改革，即課程本身的內(nèi)涵建設(shè)。近年來，我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)堅(jiān)持問題導(dǎo)向、案例教學(xué)，理論與實(shí)踐相結(jié)合的原則，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、科研動(dòng)手和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，深入開展課程資源建設(shè)，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容和方式。

圍繞專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，目前本專業(yè)建有“材料科學(xué)基礎(chǔ)”、“材料物理性能”、“材料力學(xué)性能”和“粉體工程與設(shè)備”等省級(jí)精品課程，以及“材料化學(xué)基礎(chǔ)”、“材料的分析方法”、“高技術(shù)陶瓷材料”和“耐火材料工藝學(xué)”等校級(jí)精品課程，結(jié)合這些課程的建設(shè)，課程教學(xué)內(nèi)容得到了較好的優(yōu)化。例如，考慮到“材料的分析方法”課程主要講授X射線衍射和電子顯微分析方面的知識(shí)，在“材料物理性能”課程教學(xué)中結(jié)合材料熱學(xué)性能的知識(shí)強(qiáng)化了“熱分析方法及其應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容，做到課程之間的銜接和互補(bǔ)。在原有“粉體工程與設(shè)備”單一理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加了1周的課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，包含粉體工程設(shè)備的選型、能力計(jì)算和繪圖等。

在課程教學(xué)方式上，結(jié)合工程案例和科研項(xiàng)目，積極推行循序漸進(jìn)和啟發(fā)式、案例式、探究式、參與式和討論式等方法，促進(jìn)科研與教學(xué)互動(dòng)、理論與實(shí)際相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和意識(shí)。同時(shí)，結(jié)合新時(shí)代教育教學(xué)特點(diǎn)，我們正在開展MOOC和微課等在線課程，以及“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方式?；谡n程教學(xué)方式的改革，正在試點(diǎn)“高技術(shù)陶瓷材料”課程形成性評(píng)價(jià)試點(diǎn)工作。

4 強(qiáng)化和改革實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)至關(guān)重要的過程，貫穿于大學(xué)四年的各個(gè)階段，其包括各類實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、學(xué)年論文、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）等諸多環(huán)節(jié)。作為地方高校，往往存在實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足、校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)力度不大、學(xué)生參與實(shí)踐的深度不夠等問題[3，4]。對(duì)此，我們需要從培養(yǎng)學(xué)生的基本、綜合、自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力出發(fā)，系統(tǒng)化探索分模塊、分階段、課內(nèi)外和校內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系，加大投入，提高企業(yè)和教師參與實(shí)踐教學(xué)的積極性。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，我校無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)構(gòu)建了材料學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)和專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)“三位一體”的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，積極將老師的研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，并努力提高綜合性、開放性、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)所占比例。在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)上，我們與馬鋼、海螺等大型企業(yè)建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，擁有校內(nèi)材料仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，并正在規(guī)劃建設(shè)“陶藝設(shè)計(jì)與制作”校內(nèi)學(xué)生科研能力和專業(yè)能力實(shí)踐平臺(tái)。同時(shí)，為了做到科研訓(xùn)練全覆蓋，我們結(jié)合專業(yè)導(dǎo)師制工作，在大四上學(xué)期安排了3周的科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)，這既可為畢業(yè)論文打好基礎(chǔ)，也彌補(bǔ)了一部分做畢業(yè)設(shè)計(jì)同學(xué)在科研訓(xùn)練方面的不足。

5 結(jié)束語

無機(jī)非金屬材料對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉足輕重的作用，地方高校作為區(qū)域性人才培養(yǎng)的主陣地，要在充分繼承和發(fā)揚(yáng)辦學(xué)特色和優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展以及行業(yè)和地方對(duì)人才培養(yǎng)的需求，積極探索適應(yīng)于本校和本地區(qū)的無機(jī)非金屬工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案和模式，并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、師資隊(duì)伍以及教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控等方面不斷深化改革和實(shí)踐，培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)和具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才。

基金項(xiàng)目：安徽省省級(jí)質(zhì)量工程教學(xué)研究項(xiàng)目（2015jyxm111）和安徽工業(yè)大學(xué)無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃

參考文獻(xiàn)

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