材控專業(yè)卓越工程師班本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作改革與實(shí)踐

祖國胤 丁樺 高飛 蔡明暉 張峻嘉

摘要以卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃、工程教育專業(yè)認(rèn)證以及“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)質(zhì)量的總體要求為指引，在材控專業(yè)設(shè)置了卓越工程師班，圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作，通過優(yōu)化選材標(biāo)準(zhǔn)、突出工程實(shí)踐、強(qiáng)化過程管理、配強(qiáng)教學(xué)資源、重視成果凝練等教學(xué)改革與實(shí)踐，開展全過程、專業(yè)化、一體化育人，實(shí)現(xiàn)了本科生能力培養(yǎng)與素質(zhì)提升。

關(guān)鍵詞材控專業(yè);卓越工程師班;畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）;工程實(shí)踐;過程管理

中圖分類號：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????? DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2022.05.015

Teaching Reform and Practice of Undergraduate Graduation Project /Thesis ofExcellent Engineer Class of Materials Molding and Control Engineering Specialty

ZU Guoyin， DING Hua， GAO Fei， CAI Minghui， ZHANG Junjia

（School of Materials Science and Engineering， Northeastern University， Shenyang， Liaoning 110819）

Abstract? To excellence engineers education training plan， and engineering education professional certification， and to build a new "engineering" of the overall requirements of talent training quality as the guide， in Materials molding and Control engineering specialty set up excellent engineers class， surrounding the graduation design （paper） work， by optimizing the selection standard， give prominence to the engineering practice， strengthening the process management， with strong teaching resources， attaches great importance to teaching reform and practice such as the results of concise， carrying out the whole process， specialization， integration of education， to achieve undergraduate ability training and quality.

Keywords? materials molding and control engineering specialty; class of excellent engineers; graduation design thesis; engineering practice; process management

東北大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)（以下簡稱“材控專業(yè)”）是全國高等學(xué)校特色專業(yè)，其前身金屬壓力加工專業(yè)創(chuàng)建于1950年，是我國第一個(gè)金屬壓力加工本科專業(yè)。1981年以該專業(yè)為主的材料加工工程二級學(xué)科被批準(zhǔn)為博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn);2007年被評為國家重點(diǎn)學(xué)科;2011年入選教育部卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè);2012年通過全國工程教育專業(yè)認(rèn)證;2019年入選國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。同時(shí)，該專業(yè)還是遼寧省示范性專業(yè)、遼寧省優(yōu)勢特色專業(yè)及遼寧省本科工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專業(yè)。

近年來，為適應(yīng)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃、工程教育專業(yè)認(rèn)證以及“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)質(zhì)量的總體要求，東北大學(xué)材控專業(yè)圍繞影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展了一系列教學(xué)改革研究與實(shí)踐。通過課程體系的建設(shè)與優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容及方法的改革創(chuàng)新、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等舉措，在專業(yè)課程體系的構(gòu)建與完善、實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)化與拓展，本科生能力培養(yǎng)與素質(zhì)教育方面取得了良好成效。

1教學(xué)改革的總體思路

為推進(jìn)與完善適應(yīng)卓越工程師及工程教育專業(yè)認(rèn)證要求的教學(xué)體系，自2015年起，在材控專業(yè)大三年級設(shè)置了卓越工程師班。該班級的教學(xué)計(jì)劃充分體現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新研究能力的宗旨，重點(diǎn)圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開展一系列改革與探索。學(xué)生的選拔既參照學(xué)業(yè)績點(diǎn)排名，也將生產(chǎn)實(shí)習(xí)等各類實(shí)踐教學(xué)表現(xiàn)作為重要依據(jù)。通過安排超過50學(xué)時(shí)的校外實(shí)踐教學(xué)及實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的“雙師制”指導(dǎo)，顯著提升了本科生的工程實(shí)踐能力。增加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的教學(xué)時(shí)間，嚴(yán)格實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）各階段的過程管理，保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的“量”“質(zhì)”雙優(yōu)。學(xué)校分析測試中心在檢測機(jī)時(shí)及數(shù)據(jù)解析方面給予了卓越工程師班有力支撐，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到充分發(fā)揮，獲得了 SCI 論文、國家發(fā)明專利等接近研究生水平的科研成果。

2教學(xué)改革的具體舉措

2.1優(yōu)化選材標(biāo)準(zhǔn)

加強(qiáng)宣傳，多元考核，嚴(yán)格選拔。自2015年在材控專業(yè)設(shè)置卓越工程師班以來，每年選拔具有良好專業(yè)基礎(chǔ)和突出創(chuàng)新潛力的優(yōu)秀本科生進(jìn)入卓越工程師班，選拔比例為全專業(yè)學(xué)生的15%～20%。選拔標(biāo)準(zhǔn)既參照學(xué)業(yè)績點(diǎn)排名，同時(shí)也將認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐成績作為依據(jù)。由于卓越工程師班教學(xué)質(zhì)量高，經(jīng)過該班級的學(xué)習(xí)，學(xué)生的工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新研究能力得到進(jìn)一步提高，因而在學(xué)生中形成了良好口碑。在近6年的卓越工程師班選拔階段，報(bào)名人數(shù)均有較大幅度增長。學(xué)生的學(xué)術(shù)獲得感和成就感顯著提升，其教學(xué)模式及人才培養(yǎng)質(zhì)量在材料學(xué)院本科生群體形成了一定的影響，也為東北大學(xué)本科教育卓越行動計(jì)劃進(jìn)行了有益的探索。8C9FFEB0-39AC-4BED-973F-54310D928E3E

2.2突出工程實(shí)踐

將“以學(xué)生為中心”的教育理念應(yīng)用到本科畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，以全面提高本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，真正體現(xiàn)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐意義。在材料加工系的精心組織及專業(yè)校友的大力支持下，發(fā)揮學(xué)校產(chǎn)學(xué)研合作、協(xié)同創(chuàng)新、協(xié)同育人的辦學(xué)特色，在卓越工程師班積極開展了校外工程實(shí)踐教學(xué)。帶領(lǐng)學(xué)生赴中航沈飛、沈飛民機(jī)、沈陽鑄鍛、華晨寶馬、華晨汽車工程研究院、沈陽機(jī)床、東軟集團(tuán)、東網(wǎng)科技有限公司、中國科學(xué)院金屬研究所等企業(yè)及科研院所進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，每年的校外工程實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)超過50學(xué)時(shí)。學(xué)生們普遍反映通過第二課堂的實(shí)踐參觀學(xué)習(xí)，不僅對在第一課堂學(xué)到的理論知識有了更深的理解，更為重要的是開闊了眼界，強(qiáng)化了對專業(yè)發(fā)展動態(tài)和行業(yè)趨勢的認(rèn)識。

此外，在卓越工程師班的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中還實(shí)施了“雙師制”的指導(dǎo)形式，企業(yè)導(dǎo)師主要為課題研究現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)提供直接指導(dǎo)，并為工藝方案制定及學(xué)生職業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供有益的意見。對于卓越班的學(xué)生，要求開展工程專題調(diào)研，每位教師根據(jù)自身工程背景，具體指導(dǎo)2～3名學(xué)生就鑄造、焊接、擠壓、拉拔、軋制等某一材料成形過程中的實(shí)際工程問題開展具體深入的研究。

2.3強(qiáng)化過程管理

自設(shè)立卓越工程師班起，材料加工系就高度重視過程管理。建立了校外工程實(shí)踐、專題研討、文獻(xiàn)調(diào)研、開題報(bào)告、中期報(bào)告、論文預(yù)答辯、論文答辯等嚴(yán)格的管理制度，按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)有序推進(jìn)卓越工程師班的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作。由于卓越工程師班的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作在大四學(xué)年上學(xué)期開始，較現(xiàn)有在大四學(xué)年下學(xué)期開始畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的教學(xué)計(jì)劃安排，其課題工作時(shí)間增加近1倍。這使得卓越工程師班的課題研究時(shí)間更為充分，也為增加校外實(shí)踐課程比重提供了保障。卓越工程師班各階段匯報(bào)中均強(qiáng)調(diào)工作的系統(tǒng)性、規(guī)范性與創(chuàng)新性，每名同學(xué)均要全程參與，以期達(dá)到互相學(xué)習(xí)，觸類旁通的目的。

2.4配強(qiáng)教學(xué)資源

材控專業(yè)的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中大多需要利用電子顯微鏡、X 射線衍射儀等測試儀器開展材料成分、組織及結(jié)構(gòu)方面的分析工作。東北大學(xué)分析測試中心是學(xué)校唯一的校級公共分析測試平臺，承擔(dān)著全校師生教學(xué)科研的檢測分析工作。分析測試中心的一項(xiàng)重要工作職能是本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)及大學(xué)生“雙實(shí)雙創(chuàng)”工作，近年來為材控專業(yè)卓越工程師班的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作提供了高水平的儀器資源及分析指導(dǎo)。

在分析任務(wù)重、機(jī)時(shí)緊張的現(xiàn)狀下，中心優(yōu)先安排必要的機(jī)時(shí)，滿足卓越工程師班學(xué)生對掃描電鏡、透射電鏡、 X 射線衍射等分析測試工作的需要。同時(shí)，針對本科生科研經(jīng)歷少，尤其是測試表征經(jīng)驗(yàn)不足的實(shí)際情況，在樣品制備、上機(jī)測試、數(shù)據(jù)解析等方面均給予了詳盡細(xì)致的指導(dǎo)，使學(xué)生更快地熟悉了解分析測試要點(diǎn)，利用各種分析測試儀器獲得了高水平的研究成果。

2.5重視成果凝練

材控專業(yè)卓越工程師班匯聚了本專業(yè)大部分績點(diǎn)排名前20%的學(xué)生，這部分學(xué)生既具有通過論文研究工作撰寫高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文，形成發(fā)明專利，以及參與高水平大學(xué)生科技創(chuàng)新活動的熱情與目標(biāo)，也具有這方面的專業(yè)能力與創(chuàng)新素質(zhì)。指導(dǎo)教師的主要工作就是積極創(chuàng)造良好的研究條件，對學(xué)生進(jìn)行正確的目標(biāo)引導(dǎo)和有效的學(xué)術(shù)指導(dǎo)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的科研實(shí)踐，鼓勵學(xué)生樹立學(xué)術(shù)自信，瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿開展研究工作。這方面的探索取得了顯著進(jìn)展，已累計(jì)有6名卓越班學(xué)生完成的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）被評選為當(dāng)年東北大學(xué)優(yōu)秀本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），2組學(xué)生承擔(dān)東北大學(xué)本科重大科研項(xiàng)目研究工作（每年全校僅10組），4名本科生分別以第一作者在 SCI 期刊上發(fā)表了研究論文（最高影響因子4.652）。另外據(jù)統(tǒng)計(jì)，近6屆卓越工程師班的學(xué)生已發(fā)表學(xué)術(shù)論文23篇，授權(quán)/申報(bào)國家發(fā)明專利19項(xiàng)，33人次獲世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）發(fā)明人獎（國際單項(xiàng)發(fā)明最高獎），以及“永冠杯”全國大學(xué)生鑄造大賽一等獎、中國大學(xué)生材料熱處理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎等國家級大學(xué)生科技創(chuàng)新活動獎勵。

特別值得一提的是，材控專業(yè)發(fā)起組織的遼寧省大學(xué)生材料成形工藝創(chuàng)意競賽在2018年成長為有影響力的省級材料類大學(xué)生科技競賽。此項(xiàng)競賽圍繞“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時(shí)代要求，引導(dǎo)高等學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、運(yùn)用知識能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)精神。歷屆卓越工程師班學(xué)生積極參加這一賽事，以賽促學(xué)，很好地實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識與綜合能力的有機(jī)結(jié)合，工程能力和就業(yè)競爭力顯著提升。2019年、2020年獲得競賽特等獎7項(xiàng)，一等獎11項(xiàng)。

3教學(xué)改革成效與展望

圍繞材控專業(yè)卓越工程師班本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開展的教學(xué)改革與實(shí)踐秉承新時(shí)代東北大學(xué)本科教育“立德樹人，激發(fā)潛能，學(xué)以致用，培育英才”的理念，尊重并發(fā)揮本科生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中的主體作用，倡導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立開展研究工作，解決較為復(fù)雜的工程問題及具有一定挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵科學(xué)問題。截至目前，相關(guān)教改工作已經(jīng)實(shí)施了6個(gè)教學(xué)周期，總計(jì)有200余名學(xué)生參與了本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）全流程培養(yǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，卓越工程師班畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績的優(yōu)秀率達(dá)36%，遠(yuǎn)高于20%的平均比例。同時(shí)，卓越工程師班的設(shè)立也同時(shí)帶動了整個(gè)成型專業(yè)（6屆總計(jì)近1000名學(xué)生）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作質(zhì)量的提升，其強(qiáng)化過程管理、突出工程實(shí)踐、重視學(xué)生參與度等做法已在全專業(yè)推廣實(shí)施，并取得了良好的教學(xué)效果。2021年，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)完成的教改成果“以強(qiáng)化創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的材控專業(yè)卓越工程師教育教學(xué)改革與實(shí)踐”榮獲中國有色金屬學(xué)會高等教育教學(xué)成果計(jì)劃一等獎。

值得一提的是，此次教學(xué)改革通過強(qiáng)化校外工程實(shí)踐教學(xué)、實(shí)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）“雙師制”指導(dǎo)，配置優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源并實(shí)施嚴(yán)格的過程管理，既滿足了學(xué)生的發(fā)展需求，也實(shí)現(xiàn)了“特色培養(yǎng)”。使得一批專業(yè)能力素質(zhì)突出、發(fā)展?jié)摿薮蟮膶W(xué)生獲得了更為系統(tǒng)全面的科研訓(xùn)練，取得了突出的研究成果。學(xué)生在學(xué)術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了更好更快的成長，在材料學(xué)院形成了一定的示范及帶動效應(yīng)，為未來普惠性的材料學(xué)科本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作整體改革提供了有益的參照。

自2018級起，材控專業(yè)自大二學(xué)年起設(shè)立獨(dú)立自然班型的卓越工程師班，其培養(yǎng)方案及教學(xué)計(jì)劃部分借鑒了本教學(xué)改革成果在卓越工程師班工程實(shí)踐教學(xué)及過程管理控制方面的經(jīng)驗(yàn)。未來，材控專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)秉承“以學(xué)生為中心，以能力為本位，以提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新研究能力為目標(biāo)”的卓越工程師人才培養(yǎng)教學(xué)理念，致力于提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，努力培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量材料類工程技術(shù)人才。

基金項(xiàng)目：遼寧省教改項(xiàng)目“以學(xué)生為中心，以能力為本位的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作教學(xué)改革與實(shí)踐”。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[3] 李志義.適應(yīng)認(rèn)證要求推進(jìn)工程教育教學(xué)改革[J].中國大學(xué)教學(xué)，2014（6）：10-16.

[4] 林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.

[5] 林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”質(zhì)量要求與工程教育認(rèn)證[J].高等工程教育研究，2013（6）：49-11.

[6] 劉獻(xiàn)君.論“以學(xué)生為中心”[J].高等教育研究，2012（8）：1-6.

[7] 薛彩霞.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）存在問題及質(zhì)量控制措施[J].高教論壇，2011（11）：56-58.

[8] 孟俊貞，王香涵，王鵬舉.雙一流背景下提高本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量的探索[J].大學(xué)教育，2021（9）：45-48.

[9] 曾永衛(wèi)， 劉國榮.“卓越計(jì)劃”背景下科學(xué)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系探析[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011（7）：75-78.

[10] 李國強(qiáng).以創(chuàng)新能力為目標(biāo)構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系[J].中國高等教育，2007（10）：31-33.8C9FFEB0-39AC-4BED-973F-54310D928E3E