工程認(rèn)證視角下材料科學(xué)與工程專業(yè)開放型實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

●劉士斌 董亭亭 焦玉鳳 楊婷婷

引言

當(dāng)前，國(guó)家正在實(shí)行專業(yè)認(rèn)證制度，依循專業(yè)認(rèn)證推動(dòng)專業(yè)的質(zhì)量建設(shè)，以此來要求高校的專業(yè)建設(shè)在一定標(biāo)準(zhǔn)下“保合格、上水平、追卓越”。而無論是《華盛頓協(xié)議》還是《悉尼協(xié)議》以及我國(guó)的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》、國(guó)家一流專業(yè)“雙萬計(jì)劃”的啟動(dòng)，這一系列的政策和舉措，都突出了“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的工程認(rèn)證教學(xué)理念[1-3]。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心作為開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地和進(jìn)行創(chuàng)新研究的公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、提升綜合素質(zhì)、建立創(chuàng)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(xué)金屬耐磨材料及表面技術(shù)研究中心（以下簡(jiǎn)稱工程中心）在材料科學(xué)與工程專業(yè)認(rèn)證的推動(dòng)下，積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)以及教育教學(xué)的改革。本文從實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的整合、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)3個(gè)方面對(duì)工程中心建設(shè)進(jìn)行探索和實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，力爭(zhēng)將工程中心建設(shè)成特色鮮明，具有引領(lǐng)和示范作用的開放型實(shí)踐平臺(tái)。

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(xué)耐磨材料研發(fā)中心和黑龍江省校企共建佳木斯大學(xué)研究生耐磨材料創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地基礎(chǔ)上，于2009年獲準(zhǔn)組建的?！肮こ讨行摹奔泻驼霞涯舅勾髮W(xué)在金屬耐磨材料及表面工程技術(shù)研發(fā)方面的科研力量及相關(guān)共建單位的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，匯集了大學(xué)相關(guān)教授、工程技術(shù)人員及研究生，主要從事新型金屬耐磨材料及表面技術(shù)其產(chǎn)品的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用，現(xiàn)已發(fā)展成為集科研、教學(xué)、研究生及本科生培養(yǎng)、新技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)及成果推廣為一體的創(chuàng)新型高科技實(shí)體，實(shí)現(xiàn)人才隊(duì)伍和多學(xué)科的交叉融合。經(jīng)過多年發(fā)展，逐步建成了產(chǎn)學(xué)研為一體的實(shí)踐平臺(tái)。但在工程認(rèn)證的新要求下，仍然面臨著諸多問題，亟需解決。

一是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置陳舊，仍停留在傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)，與當(dāng)前產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)。

二是師資隊(duì)伍團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)不合理，人員老齡化嚴(yán)重。

三是未能借助工程中心平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)廣泛的學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)跨學(xué)科的交叉型人才。服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展，培養(yǎng)綜合性人才的開放式實(shí)踐平臺(tái)亟需建立。

二、開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的建設(shè)

地方高校的開放實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)往往存在目的性不強(qiáng)，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，配套設(shè)備性能老化，開放度低等缺點(diǎn)。雖然我院在開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，在場(chǎng)地的建設(shè)，先進(jìn)設(shè)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(duì)上述問題，結(jié)合我院自身專業(yè)設(shè)置特點(diǎn)，工程中心整合全院設(shè)備，對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室提出了三個(gè)平臺(tái)建設(shè)的方案。

針對(duì)焊接技術(shù)與工程專業(yè)，工程中心在原有設(shè)備基礎(chǔ)上新購入等離子堆焊、自動(dòng)埋弧焊等設(shè)備搭建工程中心焊接平臺(tái)，面對(duì)新生、畢業(yè)生以及繼續(xù)教育開放使用。針對(duì)大一新生除完成焊接技術(shù)與工程專業(yè)的本科課程教學(xué)外，同時(shí)開放弧焊方法綜合性實(shí)驗(yàn)、電弧焊方法及設(shè)備的實(shí)驗(yàn)課程。通過基礎(chǔ)項(xiàng)目的訓(xùn)練大幅度提高學(xué)生的動(dòng)手能力。針對(duì)畢業(yè)生和繼續(xù)教育開展在校生“國(guó)際焊接工程師資格培訓(xùn)”，繼續(xù)教育學(xué)院（實(shí)踐技能培訓(xùn)中心）高級(jí)焊工培訓(xùn)，有效地與企業(yè)對(duì)接，提高學(xué)生畢業(yè)后的競(jìng)爭(zhēng)力。針對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)，工程中心分方向搭建表面技術(shù)平臺(tái)及金屬耐磨材料平臺(tái)。利用地方優(yōu)勢(shì)與企業(yè)需求新購入超音速火焰噴涂、激光熔覆、滾動(dòng)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)等設(shè)備，累計(jì)價(jià)值500萬元。此平臺(tái)不拘泥于簡(jiǎn)單的本科教學(xué)及開放實(shí)驗(yàn)，同時(shí)與佳木斯中維實(shí)業(yè)股份公司、黑龍江建龍鋼鐵集團(tuán)、哈爾濱科能熔覆公司合作技術(shù)開發(fā)、技術(shù)培訓(xùn)工作。讓企業(yè)提出具體問題，讓學(xué)生拿出具體方案，大大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及分析問題和解決問題的能力。

三個(gè)平臺(tái)，針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，有效地實(shí)現(xiàn)了“專業(yè)基礎(chǔ)+實(shí)踐訓(xùn)練+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的融合。通過工程中心開放平臺(tái)的建設(shè)，學(xué)生的參與熱情越來越高，參與指導(dǎo)教師的動(dòng)力也越來越足。工程中心整體的開放度明顯提高。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

工程中心秉承佳木斯大學(xué)“明德礪學(xué)、崇尚實(shí)踐”的校訓(xùn)。始終以培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，獨(dú)立的實(shí)踐動(dòng)手能力，具備解決復(fù)雜工程問題能力的全方位人才為目標(biāo)。堅(jiān)持“以生為本”，在夯實(shí)和強(qiáng)化基礎(chǔ)理論、基本技能同時(shí)，注重學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)，把學(xué)生的興趣與志向與學(xué)科的科學(xué)研究結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生科研能力與創(chuàng)新思維。使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由傳統(tǒng)的驗(yàn)證理論提升到培養(yǎng)創(chuàng)新思維與能力的高度。改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，創(chuàng)建“以培養(yǎng)能力為核心，系統(tǒng)化、多層次、多模塊、研究型、開放式”、符合工程認(rèn)證定位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。努力將工程中心建成國(guó)內(nèi)一流的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究平臺(tái)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系往往以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，隨著近年來工程專業(yè)認(rèn)證的大力開展，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建提出了更高的要求。工程中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建中強(qiáng)調(diào)“以生為本”遵循實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人才成長(zhǎng)規(guī)律，形成以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新競(jìng)賽、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、第二課堂五位一體的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和研究方法為主，輔助學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計(jì)打破傳統(tǒng)的工程訓(xùn)練、模具設(shè)計(jì)等思維牢籠。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，使學(xué)生由傳統(tǒng)的知識(shí)被動(dòng)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程設(shè)計(jì)的組織者、設(shè)計(jì)者和執(zhí)行者。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力。同時(shí)在各年級(jí)各專業(yè)之間開展不同形式的創(chuàng)新競(jìng)賽，設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，充分利用工程中心的各種資源，取得不同形式的創(chuàng)新成果。提高學(xué)生的參與性，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)包括金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)。工程中心可作為實(shí)習(xí)基地很好地承擔(dān)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的任務(wù)，同時(shí)利用工程中心的合作企業(yè)與學(xué)生實(shí)現(xiàn)有效對(duì)接，打破傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)由老師擬定題目的固有思維。真正做到了畢業(yè)設(shè)計(jì)由企業(yè)提出問題，讓學(xué)生解決問題，全面培養(yǎng)學(xué)生畢業(yè)后解決實(shí)際問題的能力。第二課堂包括社會(huì)實(shí)踐、志愿服務(wù)和公益勞動(dòng)等。引導(dǎo)學(xué)生走出校門、接觸社會(huì)、了解國(guó)情，同時(shí)提高思想覺悟、激發(fā)愛國(guó)熱情，增強(qiáng)國(guó)防觀念和國(guó)家安全意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生服務(wù)社會(huì)意識(shí)，樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。

該教學(xué)體系在不摒棄原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，緊緊圍繞工程化教育，與企業(yè)與社會(huì)科學(xué)研究最前沿聯(lián)系緊密，充分利用工程中心實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革

在工程認(rèn)證和高?！半p一流”建設(shè)要求下，工程中心針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，提出以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。以課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相結(jié)合的新型教學(xué)模式。采用開放式、研討式、網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合的多種教學(xué)方式。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生多樣化發(fā)展。真正實(shí)現(xiàn)開放式實(shí)驗(yàn)室時(shí)間開放與空間開放的雙重開放。

四、師資隊(duì)伍的建設(shè)

實(shí)踐平臺(tái)的搭建、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革都離不開高水平的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。長(zhǎng)久以來高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教師專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)不重視，實(shí)驗(yàn)教師職稱評(píng)定機(jī)制不合理，實(shí)驗(yàn)教師年齡結(jié)構(gòu)不合理，學(xué)歷層次普遍偏低等因素，都困擾著工程中心開放型實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)。針對(duì)上述問題，工程中心提出科學(xué)規(guī)劃、逐步優(yōu)化、重點(diǎn)培養(yǎng)、擇優(yōu)選拔的戰(zhàn)略思想，力爭(zhēng)把工程中心打造成年齡結(jié)構(gòu)合理、職稱學(xué)歷平衡、基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)過硬的隊(duì)伍。

一是學(xué)校加大優(yōu)惠政策，引進(jìn)高水平、高學(xué)歷的人才加入工程中心隊(duì)伍。以點(diǎn)帶面，促進(jìn)師資隊(duì)伍良性循環(huán)。形成良好的梯隊(duì)建設(shè)。

二是重點(diǎn)選拔業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，踏實(shí)肯干的人員擔(dān)任工程中心領(lǐng)導(dǎo)干部，加強(qiáng)工程中心師資隊(duì)伍的基層建設(shè)和日常業(yè)務(wù)的管理。提高團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力和凝聚力。

三是鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師參加各類教學(xué)研討會(huì)、學(xué)術(shù)會(huì)議、參觀同類高校和科研院所中心建設(shè)情況，學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)方式方法和教學(xué)設(shè)備使用方法。

四是建立制度引導(dǎo)高水平理論學(xué)科教師以及企事業(yè)高級(jí)工程師來工程中心兼職，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教師不足的缺點(diǎn)。參與實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用及管理。為工程中心的建設(shè)進(jìn)言獻(xiàn)策。

五、實(shí)踐成效

工程中心自2015年通過驗(yàn)收以來，積極為企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才和管理人才，為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供新動(dòng)力，已成為創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)的材料科學(xué)與工程學(xué)科、機(jī)械工程學(xué)科大學(xué)生、研究生人才培養(yǎng)基地。并使之引領(lǐng)國(guó)內(nèi)金屬抗磨技術(shù)的發(fā)展，為國(guó)家培養(yǎng)金屬耐磨材料方面的高層次技術(shù)人才和管理人才。注重創(chuàng)新人才培養(yǎng)，在全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”、triz杯、鑄造、焊接及新材料類等各種科技競(jìng)賽中表現(xiàn)突出，共計(jì)獲獎(jiǎng)42項(xiàng)，其中，獲得特等獎(jiǎng)2項(xiàng)，一等獎(jiǎng)10項(xiàng)，二等獎(jiǎng)10項(xiàng)，參加學(xué)生160余人。

六、結(jié)語

在國(guó)際工程教育認(rèn)證的大背景下，大型儀器設(shè)備資源的共享勢(shì)在必行，開放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和教學(xué)改革面臨著新的任務(wù)，需要在不斷的摸索中發(fā)現(xiàn)問題解決問題。工程中心響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，開展開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和改革，充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性，并取得了一定的成效。未來將會(huì)繼續(xù)以建成高水平開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為目標(biāo)，逐步完善工程中心的建設(shè)，進(jìn)一步提高工程中心為材料學(xué)院教學(xué)服務(wù)的質(zhì)量。