“新工科”背景下省屬高校高分子材料與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的改革與實踐

左丹英 劉曉洪 張宏偉 黃樂平 王羅新

[摘 要] 武漢紡織大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)在“新工科”理念及工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，對專業(yè)的培養(yǎng)方案、人才培養(yǎng)模式、課程體系、多元化學(xué)業(yè)考核評價體系、持續(xù)改進(jìn)體系、師資建設(shè)等方面進(jìn)行改革與實踐。通過這些改革舉措，學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識越來越扎實，解決復(fù)雜工程問題和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到提高，就業(yè)情況明顯好轉(zhuǎn)，人才培養(yǎng)質(zhì)量越來越好，滿足了服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求。

[關(guān)鍵詞] 新工科;人才培養(yǎng);工程教育;產(chǎn)學(xué)研深度融合;高分子材料與工程

2017年教育部啟動“新工科”發(fā)展研究工作，同年2月發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》（以下簡稱《通知》），各高校紛紛行動起來，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”。新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系是“新工科”的五個基本要求[1，2]。目前，各大高校按照“新工科”要求，進(jìn)行各項實踐活動，深化工程教育改革，推進(jìn)新工科的建設(shè)和發(fā)展。武漢紡織大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)屬于工程類學(xué)科，對于學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力有較高的要求，為適應(yīng)“新工科”背景下，專業(yè)發(fā)展和改革的新形勢，結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，對該專業(yè)的人才培養(yǎng)進(jìn)行了改革和實踐。

一、“新工科”背景下的專業(yè)定位

武漢紡織大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)與學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科紡織工程相結(jié)合，堅持立德樹人，面向紡織行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需要，依托材料科學(xué)與工程一級學(xué)科碩士點，培養(yǎng)適應(yīng)高分子材料（纖維材料）領(lǐng)域需求的，具備“知識、能力、品格”協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，成為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的人才培養(yǎng)高地。

二、“新工科”背景下的高分子材料與工程專業(yè)培養(yǎng)方案的修訂

培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)的總體設(shè)計和教學(xué)實施的主要依據(jù)，是組織教學(xué)過程、安排教學(xué)任務(wù)、確定教學(xué)計劃的指導(dǎo)原則，是課程體系的具體體現(xiàn)。根據(jù)“新工科”的要求與工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，2017年6月，在新工科理念和工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求下，我們對本專業(yè)的教育理念、人才培養(yǎng)定位、人才培養(yǎng)模式以及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)等進(jìn)行了調(diào)整和凝練，在“以學(xué)生為中心”的教育理念引領(lǐng)下，根據(jù)地方經(jīng)濟建設(shè)對高分子材料與工程人才的需求和武漢紡織大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的定位，在前幾版培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，制定武漢紡織大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃（2018版）。本培養(yǎng)方案采用“基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識相結(jié)合，科研和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢促進(jìn)實踐教學(xué)，專業(yè)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合，注重綜合素質(zhì)全面發(fā)展”的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)具有國際視野、具有團隊協(xié)作精神與工程組織能力的應(yīng)用型工程人才，堅持“面向社會需求，加強工程實踐能力，全面提高素質(zhì)”的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，從知識、能力和素質(zhì)三大方面對高分子材料與工程專業(yè)畢業(yè)生提出了12項畢業(yè)要求（35個畢業(yè)要求分解指標(biāo)項），以保證培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。在企業(yè)構(gòu)建創(chuàng)新能力訓(xùn)練和專業(yè)知識拓展的實踐教育基地，建成適應(yīng)高分子材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的以“寬知識、厚基礎(chǔ)、強能力、重實踐”為特征的高分子材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系。

三、“新工科”背景下高分子材料與工程教育模式的課程體系改革

根據(jù)2018版培養(yǎng)方案，對12項畢業(yè)要求進(jìn)行了課程支撐，從而形成面向解決復(fù)雜工程問題能力培養(yǎng)的一體化課程體系、實驗體系和教學(xué)方法，全體學(xué)生受到高分子材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、合成和制備、加工與成型、結(jié)構(gòu)和性能表征、項目管理的系統(tǒng)訓(xùn)練。課程體系體現(xiàn)工程能力培養(yǎng)為中心，思政教育貫穿整個學(xué)習(xí)過程，產(chǎn)教融合成為實踐教育的主要方式。所設(shè)置的課程體系能夠支撐本專業(yè)的各項畢業(yè)要求，課程內(nèi)容及考核方式能夠有效地支撐各項畢業(yè)要求指標(biāo)點的達(dá)成，課程設(shè)置的調(diào)整增強了學(xué)生對本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的理解，同時提高了學(xué)生實踐能力和分析解決工程問題的能力。新增開纖維成型與無紡布制備實驗、工程概論I、II、III、IV課程，去掉高分子材料模具設(shè)計課程。按照課程所支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點，完善課程教學(xué)大綱，組織實施教學(xué)和考核，新修訂的課程教學(xué)大綱主要增加課程教學(xué)目標(biāo)、課程對畢業(yè)要求及其指標(biāo)點的支撐、課程對畢業(yè)要求指標(biāo)點達(dá)成的評價方法等。

四、“新工科”背景下的多元化學(xué)業(yè)考核評價體系以及持續(xù)改進(jìn)體系的建立

“新工科”工程教育模式，是對學(xué)生的全周期、多方位的培養(yǎng)格局的嘗試，是對人才培養(yǎng)新理念的實踐，因而多元化的學(xué)業(yè)考核評價體系是必不可少的。目前，本專業(yè)已經(jīng)在學(xué)校教學(xué)質(zhì)量評價體系的基礎(chǔ)上，形成了本專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量評價（監(jiān)督）系統(tǒng)，主要包括教學(xué)工作會議、教學(xué)工作檢查、評教考核（領(lǐng)導(dǎo)聽課、同行聽課、督導(dǎo)專家評教、學(xué)生評教等）、評學(xué)考核（主要是課程質(zhì)量評價）和應(yīng)屆畢業(yè)生座談與問卷調(diào)查。本專業(yè)以工程教育認(rèn)證和專業(yè)評估為抓手，堅持目標(biāo)導(dǎo)向、產(chǎn)出導(dǎo)向，規(guī)范人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)，建立課程質(zhì)量、畢業(yè)要求以及培養(yǎng)目標(biāo)的評價機制及評價方法，強化閉環(huán)控制和持續(xù)改進(jìn)，確保畢業(yè)要求以及人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。圖1為教學(xué)持續(xù)改進(jìn)循環(huán)體系。

根據(jù)制定的評價機制和評價方法，本專業(yè)已于2018年6月完成課程設(shè)置體系評價，評價結(jié)果顯示，微調(diào)后的課程總學(xué)分、核心課程設(shè)置與課程順序基本能夠滿足本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生畢業(yè)要求。對本專業(yè)2014級至2018級的一個樣本班級進(jìn)行了課程質(zhì)量分析，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)完成情況，教師在后續(xù)的教學(xué)過程對教學(xué)內(nèi)容、方法等進(jìn)行改進(jìn)。課程質(zhì)量評價和畢業(yè)要求達(dá)成度評價已經(jīng)用于本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成的情況分析。如2018年6月對2018屆畢業(yè)生進(jìn)行畢業(yè)要求達(dá)成度的評價，結(jié)果顯示，從專業(yè)能力、工程素養(yǎng)和發(fā)展能力三個方面看，2018屆畢業(yè)生的發(fā)展能力相對較弱，專業(yè)能力中的工程知識方面相對較弱，畢業(yè)要求1的達(dá)成度偏低，說明在教學(xué)過程中需要加強學(xué)生的工程知識;畢業(yè)要求9和12的達(dá)成度偏低，說明在教學(xué)過程中學(xué)生團隊協(xié)作和終身學(xué)習(xí)的能力尚待進(jìn)一步加強。因此，支撐該畢業(yè)要求的課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)目的等方面都應(yīng)該做相應(yīng)的調(diào)整。完成對近5年的本專業(yè)往屆畢業(yè)生的就業(yè)狀況的跟蹤調(diào)查工作，定期采用問卷調(diào)查的形式，邀請企業(yè)總經(jīng)理、技術(shù)或者人力資源負(fù)責(zé)人進(jìn)行問卷填寫，并通過第三方專業(yè)機構(gòu)麥可思數(shù)據(jù)有限公司對本科生培養(yǎng)結(jié)果質(zhì)量進(jìn)行評價，結(jié)果均顯示，本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與社會經(jīng)濟需求的吻合度較高，培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況良好。

五、“新工科”背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

根據(jù)本專業(yè)工程性、實踐性強的特點，以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線，構(gòu)建了由實驗、實習(xí)和設(shè)計三大模塊組成的包括課程實驗、課程實習(xí)、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計（論文）五個組成部分的實驗實踐教學(xué)體系和教學(xué)模式，并進(jìn)行了相應(yīng)實驗室和實習(xí)基地的建設(shè)。“新工科”背景下，強調(diào)學(xué)科專業(yè)的融合交叉，強調(diào)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要性[3]，因此，本專業(yè)進(jìn)一步推進(jìn)“雙創(chuàng)”工作的開展。首先，本專業(yè)將中國石化集團巴陵石油化工有限責(zé)任公司、湖北宜化化工股份有限公司等實習(xí)基地作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，邀請企業(yè)家導(dǎo)師授課。其次，本專業(yè)充分發(fā)揮材料科學(xué)與工程湖北省一級重點學(xué)科、“紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)省部共建國家重點實驗室培育基地”等國家和省部級重點實驗室以及國家地方聯(lián)合工程研究中心優(yōu)勢，將科研和產(chǎn)業(yè)成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化，為本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目提供支撐，組織學(xué)生參加學(xué)術(shù)研討，走訪重點企業(yè)。再次，鼓勵學(xué)生積極申報各級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，并參加各級別的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽及學(xué)科競賽。本專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育使得學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提高，解決復(fù)雜工程問題能力增強，有越來越多的大一、大二學(xué)生參加教師的科研項目。近三年，有60余人次在各類競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”及“創(chuàng)青春”等大賽中獲得佳績。產(chǎn)教研結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育既能契合新工科要求，又能體現(xiàn)專業(yè)交叉融合。

六、“新工科”背景下的師資建設(shè)

教師是學(xué)校一切教學(xué)活動的組織者和實施者，人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃由教師制定，授課也離不開教師，因此人才的培養(yǎng)質(zhì)量與教師隊伍的水平成正比關(guān)系。新工科工程教育模式要求只有具有工程師素質(zhì)和經(jīng)驗的創(chuàng)新型和能力型的教師[4]，才能培養(yǎng)符合技術(shù)發(fā)展趨勢的學(xué)生。所以本專業(yè)一直以來大力加強師資隊伍及師德師風(fēng)建設(shè)，牢固樹立“立德樹人”理念;組織教師學(xué)習(xí)工程教育理念，到企業(yè)進(jìn)行工程能力鍛煉;建設(shè)課程與教學(xué)團隊，打造一流本科教學(xué)環(huán)境，推進(jìn)系、教研室、課程教學(xué)團隊、課程責(zé)任教授四級教學(xué)組織建設(shè)，增進(jìn)教師教學(xué)協(xié)作，提升教師教學(xué)水平;強化教學(xué)團隊負(fù)責(zé)人以及課程責(zé)任教授的責(zé)任意識，在教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面充分發(fā)揮傳幫帶的作用;強化課程群教學(xué)團隊的有效協(xié)作，開展教材、線上課程等教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)。2017年至今，本專業(yè)建設(shè)了1個省級教學(xué)團隊和2個校級教學(xué)團隊，獲得省部級教學(xué)成果獎2項，承擔(dān)省部級教改項目4項。

七、結(jié)束語

“新工科”建設(shè)背景下的工科專業(yè)建設(shè)和改革是一項綜合性的系統(tǒng)工程，必須對系統(tǒng)相關(guān)各個方面進(jìn)行精心策劃和設(shè)計，持續(xù)進(jìn)行建設(shè)并不斷改革完善。本專業(yè)將從以下幾個方面繼續(xù)進(jìn)行專業(yè)建設(shè)：①進(jìn)一步落實立德樹人根本任務(wù);②繼續(xù)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，調(diào)整課程體系，促進(jìn)通識教育、專業(yè)教育和自主發(fā)展的有機結(jié)合，支持學(xué)生跨院系選課;③改革考試方式，提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，進(jìn)一步健全多元化學(xué)業(yè)考核評價體系;④不斷完善協(xié)同育人和實踐教學(xué)機制，積極聚集優(yōu)質(zhì)教育資源，繼續(xù)加強產(chǎn)教融合和創(chuàng)新工程教育教學(xué)組織模式，重構(gòu)課程教學(xué)和實踐內(nèi)容，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

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