新工科背景下材料學科育人體系的構建

李琦　徐亦斌

摘 要：在新工科建設背景下，上海交通大學材料學科人才培養(yǎng)過程注重對接國家需求，培養(yǎng)學生行業(yè)情懷;緊隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿，打造特色培養(yǎng)體系;配備本科學業(yè)教授班導師與校友行業(yè)實踐導師，整合多方育人導師團隊;發(fā)揮第二課堂育人優(yōu)勢，帶領學生奔赴全國關鍵行業(yè)與重點單位實踐探索，構建“四位一體”育人體系。

關鍵詞：新工科;材料學科;人才培養(yǎng)

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)工程科技卓越人才是高校工科專業(yè)義不容辭的責任和使命。作為國家重點學科，上海交通大學材料科學與工程學院自2010年啟動卓越工程師培養(yǎng)項目以來，不斷深化教育教學改革，探索構建和實施“四位一體”育人體系，注重培育學生的動手能力和行業(yè)情懷，積累了培育新工科卓越人才的基礎和經(jīng)驗。

一、卓越工程師培養(yǎng)方案著力解決的三個問題

2010年國務院頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：高校工程人才培養(yǎng)需與產(chǎn)業(yè)需求、行業(yè)技術前沿相結(jié)合。在教育部工程人才培養(yǎng)布局框架下，上海交通大學積極參與卓越工程師培養(yǎng)計劃，并根據(jù)人才培養(yǎng)定位，凝練出“能力建設+知識探究+人格養(yǎng)成”為主體的“三位一體”卓越工程人才培養(yǎng)模式。材料科學與工程學院作為重點工程院系，積極參與并推進卓越工程師培養(yǎng)項目。

學院在工程人才培養(yǎng)方案設置之初，面臨著以下三個問題：第一，與普通全日制本科培養(yǎng)體系相比較，卓越工程人才培養(yǎng)體系起步晚，培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式及課程體系不成熟。作為以培養(yǎng)學術志趣和科學研究人才見長的學院，學院各平臺均與產(chǎn)業(yè)界保持著密切聯(lián)系，但怎樣將這些分散的企業(yè)資源進行系統(tǒng)化集成，在保證學生培養(yǎng)質(zhì)量基礎上對接國家需求，是一項大工程。第二，社會對新生事物——卓越工程人才培養(yǎng)體系持觀望態(tài)度。外界的懷疑直接影響了學生對自身成長成才的準確定位，怎樣甄別和吸收動手能力強、有工程實踐天賦的優(yōu)秀學生是項目開展之初遇到的首要問題。學生自身缺乏行業(yè)了解，無法將自身的學習目標、職業(yè)規(guī)劃與國家重點行業(yè)需求聯(lián)系起來，容易產(chǎn)生迷茫情緒。第三，以企業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)界對卓越工程師培養(yǎng)項目的參與度不夠。以營利為目標的企業(yè)與以人才培養(yǎng)為目標的高校本質(zhì)上沒有規(guī)約，彼此間必須通過建立共贏契合點才能高效率地培養(yǎng)出卓越工程人才。

二、構建新工科育人體系

學院前期開展卓越工程人才培養(yǎng)項目的各項探索、實踐和經(jīng)驗，為新時代建立新工科育人體系提供了重要保障。為捋順新工科人才培養(yǎng)計劃，材料學院學生培養(yǎng)辦公室聯(lián)動各個部門與各方資源，從以下四個方面著手完善育人體系。

一是構建頂層全過程合力育人培養(yǎng)體系。根據(jù)教育部高等教育司2017年發(fā)布的《關于開展新工科研究與實踐的通知》的要求，學校、學院將工科人才培養(yǎng)定位由最初的“三位一體”拓展為“四位一體”，即價值引領、知識探究、能力建設與人格養(yǎng)成;增加“價值引領”，即突出引導學生服務國家戰(zhàn)略的參與意識。在“四位一體”育人綱領指引下，學院整合育人團隊，以導師團隊建設為核心，強化課程體系建設與實踐基地建設相結(jié)合。學院與學校分析測試中心、微納米研究院等部門以及企業(yè)聯(lián)動，為工科人才培養(yǎng)爭取更多資源;學院充分利用學校開展“教育思想大討論”的契機，收集多方反饋意見，以問題為導向，完善人才培養(yǎng)體系，修訂人才培養(yǎng)方案。

二是打造適宜落地的發(fā)展性課程體系。與傳統(tǒng)培養(yǎng)體系不同，新工科人才培養(yǎng)體系的課程設置強調(diào)專業(yè)理論與工程應用有機結(jié)合，適當減少純理論課程，適度增設實踐應用類課程，開設了多門理論與實踐結(jié)合的特色課程。學院對專業(yè)選修課進行模塊化建設，推出了對接行業(yè)發(fā)展需求的電子信息、焊接、高分子等系列模塊課程。學院鼓勵任課教師緊跟國家重點行業(yè)需求更新教學內(nèi)容，改進教學方法。

學院有13個二級研究所、9個國家及省部級重點（工程）實驗室以及2個地方研究院。為了引導學生全面體會材料學科的博大精深，學院創(chuàng)新性地增設了校內(nèi)實踐環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)學生設計制造及創(chuàng)新能力。此外，學院鼓勵教師采用與工程項目實踐案例相融合的教學方式，引用前沿工程實踐案例，把工程實踐探索與科學問題研究相融合，激發(fā)工科學生對本學科工程實踐的興趣，啟發(fā)學生對工程實踐過程中實際難題多方位思考和反思。學院開設了“工程學導論”“材料工程導論”“材料工程論壇”等課程，依托國家及省部級重點（工程）實驗室，邀請企業(yè)行業(yè)專家共同參與課程規(guī)劃和建設，以項目的形式為學生提供完整的工程實踐訓練方案。

三是整合協(xié)同育人的全方位導師團隊資源。新工科人才培養(yǎng)需要跳出獨自育人模式，充分發(fā)揮校內(nèi)教師、校外企業(yè)導師、海外導師以及校友導師的聯(lián)動作用，真正實現(xiàn)全員全方位育人。

在人才培養(yǎng)過程中，學院注重發(fā)揮校內(nèi)導師能動作用，強化基礎理論教學，重點指導學生專業(yè)知識、學術思維及創(chuàng)新意識的學習。學院為本科學生提前參與科研提供渠道，并配備校內(nèi)學業(yè)導師、國內(nèi)外企業(yè)導師，校外的企業(yè)導師系統(tǒng)指導學生參與企業(yè)生產(chǎn)實踐和解決實際工程問題。學院創(chuàng)新性地為學生配備各行各業(yè)的校友導師，利用校友一衣帶水的高認同感，在學業(yè)、職業(yè)發(fā)展等方面積極引導學生，通過校友企業(yè)家模擬面試、校友職業(yè)發(fā)展講座、前沿企業(yè)參觀實踐等豐富多彩的活動，培養(yǎng)學生受益終身的行業(yè)情懷。

學院積極探索雙向互選的企業(yè)定制人才選拔模式。學校層面安排企業(yè)對參加卓越工程師培養(yǎng)的學生進行預招聘，企業(yè)與學生雙向互選。企業(yè)為學生提供培訓與實習，帶學生介入產(chǎn)品研發(fā)項目;學生作為企業(yè)儲備人才，降低企業(yè)人力資源招聘風險，實現(xiàn)人才定制培養(yǎng)，達到雙贏。

四是建設科教融合的重點行業(yè)實踐基地。學院各平臺導師積極探索與具有高水平科技創(chuàng)新能力的行業(yè)翹楚以及國家重點單位開展合作，有效利用重大專項合作課題培養(yǎng)學生實際工程應用能力。學院先后與寶鋼股份集團、航天八院、上海電氣集團、滬東造船廠等50多家企業(yè)及內(nèi)蒙古包頭材料產(chǎn)業(yè)研究院、廣西百色百礦集團等地方研究院共建實踐基地。學生在實踐基地既獲得了良好的實踐訓練，又能深入了解國家和行業(yè)的需求，確保達到新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

學院積極促進與國際著名工程教育組織或者團體合作，如MIT、哈佛大學、劍橋大學等世界一流工程院校，擴展國際優(yōu)質(zhì)工程資源，借鑒國際一流高校工程教育經(jīng)驗。學院利用夏季小學期課程，邀請國際知名教授來校開設工程教育課程和講座。學院積極實施教授項目依托的海外實踐計劃，向世界頂尖工程師研究機構和制造公司輸送實踐人才，如與法國、德國等歐洲工程師高校及美國通用汽車等公司開展聯(lián)合培養(yǎng)項目。通過這些海外項目，學生工程實踐能力、雙語溝通表達能力以及國際化視野大大提升。

三、材料學科卓越工程人才培養(yǎng)經(jīng)驗

一是確保卓越工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。在學院提供的多方育人平臺基礎上，學生學術研究能力、工程應用能力、職業(yè)發(fā)展能力都獲得了全面的提升。參加新工科培養(yǎng)項目的本科畢業(yè)生大多順利獲得國內(nèi)直升研究生資格或者海外名校的深造機會，他們在學業(yè)深造過程中同樣表現(xiàn)優(yōu)異。

二是培養(yǎng)學生與祖國同向同行的高遠立意。學院在課程內(nèi)容設置方面主動對接國家戰(zhàn)略需求，注重工程理論知識與工程實踐經(jīng)驗的緊密融合，更新課程內(nèi)容、增加本學科前沿成果，促使課程內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展同步。在實踐基地選擇上，優(yōu)先考慮國家關鍵領域、契合重點企業(yè)需求、結(jié)合重大專項課題開展聯(lián)合培養(yǎng)，促進學生將理論知識應用于工程實踐，在工程實踐中理解消化理論知識。例如，學院某團隊多名學生參與研制的新材料應用在國家重大型號產(chǎn)品上;學院與上海滬東造船集團、上海電氣集團等共建聯(lián)合實驗室，面向運輸船的核心部件焊接制造、百萬千瓦超超臨界汽輪機焊接轉(zhuǎn)子制造、汽車輕量化材料焊接等關鍵技術，培養(yǎng)了50余名卓越工程人才。

三是校外實踐基地建設卓有成效。首先，參與學院聯(lián)合培養(yǎng)的企業(yè)行業(yè)由最初的以傳統(tǒng)制造業(yè)為主逐步向航空航天、汽車、海洋裝備、核電、電子信息、生物醫(yī)學等多元化行業(yè)發(fā)展。學院與上海電氣、通用汽車、滬東造船廠、晟碟半導體、微創(chuàng)醫(yī)療等50多個企業(yè)建立了校企聯(lián)合培養(yǎng)的長效合作機制，共建“工程教育實踐”和“社會實踐”基地。其次，科教融合示范性實踐基地建設效果顯著。學院與上海某技術及應用國家工程研究中心合作建立了實踐基地，并升級為上海市示范級實踐基地，已培養(yǎng)50余名工程人才?；嘏囵B(yǎng)的學生參加了“863計劃”“973計劃”、國家重點研發(fā)項目等10余項，獲得國家獎學金的比例高于其他平臺。

四是充分發(fā)揮第二課堂育人優(yōu)勢，培養(yǎng)學生行業(yè)情懷。在入學季，學院集中開展新生入學行業(yè)前沿科技應用教育，促進學生對專業(yè)及行業(yè)的深入了解。專業(yè)教師與負責就業(yè)的思政教師開設專題講座，真正做到課程思政與思政課程無縫融合。在校友訪談活動中，學院邀請行業(yè)成功人士與學生交流，引導學生樹立終身從事材料行業(yè)的志向，培養(yǎng)學生專業(yè)工程師職業(yè)身份認同感。學院利用暑假寒假，帶領學生奔赴中西部地區(qū)，走進國家重點行業(yè)以及軍工企業(yè)，現(xiàn)場感受材料行業(yè)發(fā)展對國家強盛的支撐作用，激發(fā)學生的專業(yè)自豪感。通過上述工作鋪墊，學生在就業(yè)擇業(yè)時不再盲目跟風轉(zhuǎn)行進入金融行業(yè)、快消行業(yè)或者互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，而是扎根于國家重點行業(yè)、關鍵領域與基層單位，廣西、貴州、西藏等地區(qū)基層選調(diào)生學生人數(shù)逐年增多。

五是著力打造全方位育人的品牌效應。2011年8月，學院主辦了“卓越工程師培養(yǎng)國際研討會暨第二屆材料教育國際研討會”，20余所國內(nèi)外知名大學、百余名知名企業(yè)專家及學者參會，共同探討工程材料育人模式、材料教育與工業(yè)界的相互聯(lián)系及工程型人才培養(yǎng)面臨的困難及解決途徑等。學院領導先后參加了2012年英國劍橋大學舉辦的第四屆國際材料教育論壇、新加坡國立大學承辦的第一屆亞洲材料教育論壇，以及2016年北京科技大學舉辦的“可持續(xù)性工程教育教學與實踐”國際研討會，交流材料學科工程人才培養(yǎng)經(jīng)驗，得到了國內(nèi)外同行的高度評價。