新工科背景下材料類工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐體系建設(shè)

姬帥 劉忠軍 劉艷明 劉文婷 雒設(shè)計(jì)

*項(xiàng)目來源：陜西高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“新工科背景下金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：21BZ041）；國(guó)家級(jí)科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“BPANN預(yù)測(cè)工具鋼的沖擊穩(wěn)定性研究”（項(xiàng)目編號(hào)：202210705049）。

作者簡(jiǎn)介：雒設(shè)計(jì)，副教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.143

摘? 要? 新工科背景下，改革傳統(tǒng)的材料類工程實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的框架、內(nèi)部關(guān)系進(jìn)行梳理+融合、重構(gòu)+革新，構(gòu)建“工程實(shí)踐訓(xùn)練+非技術(shù)教學(xué)+學(xué)科競(jìng)賽+‘雙創(chuàng)（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）教育”組成的“四點(diǎn)一線”式新工科工程創(chuàng)新實(shí)踐模式，探索在“理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)+技能實(shí)踐學(xué)習(xí)+綜合創(chuàng)新訓(xùn)練+多學(xué)科交叉融合+國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐+專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”七層次之間采取“并聯(lián)—串聯(lián)”“平行—遞進(jìn)”“協(xié)調(diào)—統(tǒng)一”關(guān)系的綜合研究型創(chuàng)新實(shí)踐工程訓(xùn)練體系，有助于全面培養(yǎng)材料類學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題能力。

關(guān)鍵詞? 新工科；材料類專業(yè)；創(chuàng)新型人才；創(chuàng)新實(shí)踐；工程實(shí)踐訓(xùn)練；實(shí)踐教學(xué)；“雙創(chuàng)”教育

中圖分類號(hào)：G642.42? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）10-0143-06

0? 引言

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的加快與人類社會(huì)發(fā)展日新月異，特別是在全球進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的當(dāng)下，新一輪產(chǎn)業(yè)革命由蓄勢(shì)待發(fā)已變成步入正軌，曾經(jīng)的局域創(chuàng)新的按部就班、循規(guī)蹈矩已變成整體創(chuàng)新的勇往直前、標(biāo)新立異。在全球市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，各行各業(yè)科技創(chuàng)新變革的比例大幅度增加，全球科技創(chuàng)新趨勢(shì)發(fā)展呈現(xiàn)出嶄新的交錯(cuò)復(fù)雜的態(tài)勢(shì)，在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的核心區(qū)域，各因素之間的交叉融合性更加明顯地成為標(biāo)識(shí)特征。

在新工科背景下，教育的目標(biāo)發(fā)生明顯變化，以成果為導(dǎo)向培養(yǎng)能力，把學(xué)生培養(yǎng)成卓越的工程創(chuàng)新型人才，已成為目前高等院校工程實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)改革的新方向[1-4]。新時(shí)代創(chuàng)新型工程人才具備的能力必須符合新時(shí)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，同時(shí)通過創(chuàng)新實(shí)踐可以引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。對(duì)于在校大學(xué)生而言，得到系統(tǒng)完善的變革創(chuàng)新的工程訓(xùn)練體系培養(yǎng)后，在個(gè)人修養(yǎng)、專業(yè)能力、綜合素質(zhì)等方面應(yīng)展現(xiàn)：具備交叉融合的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)；擁有與時(shí)俱進(jìn)的國(guó)際視野；展現(xiàn)順應(yīng)市場(chǎng)需求的實(shí)踐創(chuàng)新能力；進(jìn)入工作崗位后具備解決復(fù)雜工程問題的能力[5-9]。

西安石油大學(xué)材料類專業(yè)現(xiàn)有的工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)體系的主體與之前的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相比，雖然在某些局部進(jìn)行了變革，但整體的模式并沒有發(fā)生本質(zhì)改變，目前依然以相對(duì)傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式為主體，即演示示范、案例臨摹、設(shè)計(jì)訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)操作、組合拼裝、分組討論、設(shè)備維護(hù)、工況模擬、協(xié)作訓(xùn)練等方式，仍然采用并依托一定數(shù)量的工程訓(xùn)練項(xiàng)目，讓學(xué)生了解工藝生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、缺陷分析、產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量監(jiān)管、市場(chǎng)供求、后續(xù)服務(wù)等專業(yè)知識(shí)涉及的相關(guān)內(nèi)容，以此來加強(qiáng)目的性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。

由于上述一定數(shù)量的訓(xùn)練項(xiàng)目彼此之間的關(guān)聯(lián)性、匹配性、銜接性并不是最優(yōu)的，只是把培養(yǎng)過程機(jī)械地分解成不同階段，對(duì)應(yīng)培養(yǎng)不同能力，因此，通過上述訓(xùn)練模式，學(xué)生相對(duì)被動(dòng)地獲得可以迎合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)組織形式的專業(yè)知識(shí)及相關(guān)技能，能夠解決固定的復(fù)雜工程問題，但整體相對(duì)缺乏創(chuàng)新能力，不具備引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的素質(zhì)[10-12]。在新工科背景下，依據(jù)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)目標(biāo)，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)，工程實(shí)踐培養(yǎng)模式發(fā)生重大變革，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向，改變傳統(tǒng)的相對(duì)被動(dòng)的以傳授知識(shí)為主體的培養(yǎng)模式，讓學(xué)生善于分析及創(chuàng)新、具備解決復(fù)雜工程問題的能力變成新的培養(yǎng)核心，培養(yǎng)模式由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，成果層面由知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?。重新審視變革后的培養(yǎng)過程，學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)歷程能夠凸顯興趣驅(qū)動(dòng)性、協(xié)作互助性、國(guó)際前瞻性、能力提升性、素質(zhì)拓展性，并能夠體現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展性。

1 材料類創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式+實(shí)踐工程訓(xùn)練

課程體系

1.1? 人才培養(yǎng)模式的思路變革

十年樹木，百年樹人。人才培養(yǎng)不能墨守成規(guī)、守常不變。在“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、“中國(guó)制造2025”驅(qū)動(dòng)下，教育層面的變革將被深層次催發(fā)，面對(duì)新一輪的科技革命、產(chǎn)業(yè)變革，材料類工程訓(xùn)練人才培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)生根本性變化，在層面上凸顯了升級(jí)，即要求學(xué)生由掌握專業(yè)知識(shí)之層面上升到具備解決復(fù)雜工程問題能力之層面。由知識(shí)到能力的提升，則更加突出以結(jié)構(gòu)合理的專業(yè)知識(shí)為理論基礎(chǔ)、以具備工程創(chuàng)新實(shí)踐能力為培養(yǎng)導(dǎo)向、以體現(xiàn)分析工程問題系統(tǒng)的本質(zhì)并提出解決方案的能力為成果目標(biāo)。

在上述變革的驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)的材料類工程人才培養(yǎng)方案在整體上必須打破重構(gòu)，體現(xiàn)不破不立。而創(chuàng)新實(shí)踐課程作為上述變革的架構(gòu)基礎(chǔ)之一，必須依據(jù)新工科的發(fā)展需求來進(jìn)行建構(gòu)，其通過改革重建后能體現(xiàn)出產(chǎn)學(xué)研系統(tǒng)的完善，應(yīng)以課程體系的多學(xué)科交叉融合、市場(chǎng)需求的“互聯(lián)網(wǎng)+”、研發(fā)平臺(tái)的智能信息為技術(shù)途徑，根據(jù)材料類專業(yè)的特色及其在人類社會(huì)中扮演的角色，以先進(jìn)材料、特殊加工、智能制造、安全管理、人文法規(guī)、綠色發(fā)展貫穿知識(shí)體系，形成符合OBE理念、凸顯以能力為培養(yǎng)目標(biāo)、遵照工程創(chuàng)新思維導(dǎo)向的工程實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

1.2? 工程實(shí)踐課程體系變革后的構(gòu)建

教學(xué)科研創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)學(xué)校材料類工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀，在新工科背景下，同時(shí)在改革的新方向標(biāo)指引下，努力實(shí)踐創(chuàng)新改革，為了培養(yǎng)具有專業(yè)特色的卓越的工程創(chuàng)新型人才，在探索中構(gòu)建“四點(diǎn)一線”式創(chuàng)新實(shí)踐工程訓(xùn)練平臺(tái)?！八狞c(diǎn)”即體現(xiàn)出整體過程中的四方位特色且彼此間存在內(nèi)部緊密聯(lián)系，“一線”則體現(xiàn)出整體環(huán)節(jié)過程變化的關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性、完整性。

上述平臺(tái)對(duì)傳統(tǒng)的工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)依據(jù)新工科要求及市場(chǎng)需求進(jìn)行“梳理+歸類”“融合+重構(gòu)”，在局部及整體上均進(jìn)行變革創(chuàng)新且體現(xiàn)出逐層遞進(jìn)性，同時(shí)遵循高等教育的規(guī)律，通過變革后形成工程實(shí)踐訓(xùn)練、非技術(shù)教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽、“雙創(chuàng)”（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）教育四個(gè)方面特色為支柱的創(chuàng)新實(shí)踐工程訓(xùn)練平臺(tái)。

1）工程實(shí)踐訓(xùn)練。對(duì)傳統(tǒng)的工程實(shí)踐訓(xùn)練進(jìn)行創(chuàng)新重構(gòu)，變革后的工程訓(xùn)練平臺(tái)包含“專業(yè)理論教學(xué)—專業(yè)技能教學(xué)—綜合創(chuàng)新訓(xùn)練”三個(gè)區(qū)塊，區(qū)塊間呈現(xiàn)“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—?jiǎng)?chuàng)新”的內(nèi)部關(guān)聯(lián)與升級(jí)，同時(shí)符合馬克思主義哲學(xué)的基本原理即“肯定—否定—否定之否定”，對(duì)事物的認(rèn)知或能力的提升符合螺旋式變化規(guī)律。

2）非技術(shù)教學(xué)。非技術(shù)教學(xué)平臺(tái)包括“多學(xué)科交叉融合—國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐”兩個(gè)區(qū)塊，區(qū)塊之間能夠體現(xiàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短、與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)，響應(yīng)市場(chǎng)創(chuàng)新需求、順應(yīng)新一輪科技變革，同時(shí)區(qū)塊間存在緊密的“遞進(jìn)—互補(bǔ)”關(guān)系。

3）學(xué)科競(jìng)賽。學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)包含專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐區(qū)塊，由材料類專業(yè)“理論+技能+實(shí)踐”方面的競(jìng)賽構(gòu)成。該區(qū)塊讓學(xué)生接受同行競(jìng)爭(zhēng)的歷練，感受市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)淘汰驅(qū)動(dòng)的機(jī)制。

4）“雙創(chuàng)”（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）教育?！半p創(chuàng)”教育平臺(tái)包含探索性通識(shí)課程、創(chuàng)新實(shí)踐課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三個(gè)部分，并對(duì)三部分進(jìn)行靈活組合構(gòu)成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐區(qū)塊。通識(shí)性課程擺脫專業(yè)的約束，依據(jù)學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后所需要的能力，著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。依據(jù)能力目標(biāo)在通識(shí)性課程領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新探索，說明對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型培養(yǎng)是針對(duì)性的、全方位的、完整性的。

在新工科背景下對(duì)“雙創(chuàng)”教育的結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索創(chuàng)新，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為改革的目的，變革后的“雙創(chuàng)”教育從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行剖分，應(yīng)包含基礎(chǔ)性研究探索、應(yīng)用性研究摸索、“雙創(chuàng)”性實(shí)踐研究三個(gè)區(qū)塊，且區(qū)塊之間關(guān)系緊密、內(nèi)部穿插、相互影響，在能力培養(yǎng)方面呈現(xiàn)出逐層提升的趨勢(shì)，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)教學(xué)相長(zhǎng)，師生一起在實(shí)踐中研究、在探索中摸索，相互交流學(xué)習(xí)、攜手共同進(jìn)步。三個(gè)區(qū)塊根據(jù)創(chuàng)新需求進(jìn)行靈活組合，更加針對(duì)性地突出在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的能力。

由上述諸多區(qū)塊進(jìn)行前后串聯(lián)，突出以學(xué)生為中心，以學(xué)生的視角形成一套“理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)+技能實(shí)踐學(xué)習(xí)+綜合創(chuàng)新訓(xùn)練+多學(xué)科交叉融合+國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐+專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”七個(gè)模塊之間采取“并聯(lián)—串聯(lián)”“平行—遞進(jìn)”“協(xié)調(diào)—統(tǒng)一”關(guān)系的綜合研究型創(chuàng)新實(shí)踐工程訓(xùn)練體系，教師起到伴隨和監(jiān)督的作用，同時(shí)注重過程性評(píng)價(jià)，豐富過程性考核方式，最終達(dá)成的標(biāo)準(zhǔn)建立在局部目標(biāo)達(dá)成的基礎(chǔ)上，把局部目標(biāo)達(dá)成的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提取組合，建立完整的全過程性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)新實(shí)踐工程訓(xùn)練體系的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

打破傳統(tǒng)的教育觀念，將新工科的理念落在教育環(huán)節(jié)的實(shí)處，針對(duì)之前的實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行重構(gòu)，并在細(xì)節(jié)處進(jìn)行革新。上述課程體系的建設(shè)突出以學(xué)生為中心，反向思維以學(xué)生具備的創(chuàng)新能力為建設(shè)目標(biāo)，整個(gè)過程以內(nèi)部驅(qū)動(dòng)、成果導(dǎo)向、能力拓展、素質(zhì)提高為成長(zhǎng)模式，注重培養(yǎng)過程中的階段性目標(biāo)達(dá)成，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的過程性評(píng)價(jià)及最終目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。以學(xué)生興趣為主導(dǎo)、實(shí)踐教學(xué)為主線、內(nèi)部驅(qū)動(dòng)為主因、個(gè)體參與為主動(dòng)，突出全過程完整性的工程創(chuàng)新實(shí)踐。

將多學(xué)科交叉融合模塊定位為創(chuàng)新挑戰(zhàn)性實(shí)踐，教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研及探討后，將與材料類相關(guān)的社科、經(jīng)管、環(huán)保、醫(yī)藥、安全、法律、人文等多學(xué)科知識(shí)與工程實(shí)踐進(jìn)行“匯通+融合”，同時(shí)強(qiáng)調(diào)課程思政，融入大國(guó)工匠精神，為非技術(shù)能力培養(yǎng)平臺(tái)注入更多因素，為學(xué)生的綜合素質(zhì)提升打下基礎(chǔ)。

國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐模塊為實(shí)踐能力拓展，同時(shí)凸顯國(guó)際化特點(diǎn)，通過專業(yè)背景相同的中外學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作，圍繞目前材料類領(lǐng)域的國(guó)際性熱點(diǎn)問題進(jìn)行探索及溝通交流，在專業(yè)背景相似的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高非技術(shù)能力的培養(yǎng)。

專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐模塊起到檢驗(yàn)專業(yè)綜合實(shí)踐能力的作用，通過同行之間的對(duì)比、競(jìng)技、交流、借鑒、學(xué)習(xí)等，能讓彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)一步提高綜合能力；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊為目標(biāo)產(chǎn)出環(huán)節(jié)，以競(jìng)賽項(xiàng)目為載體參加主題形式的活動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，能夠鍛煉學(xué)生對(duì)整體系統(tǒng)的把控能力，對(duì)解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)具有聚焦作用。

課程目標(biāo)結(jié)合任務(wù)與畢業(yè)要求的內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)相一致，是在導(dǎo)向上、具體實(shí)踐中突出體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力和非技術(shù)能力。

2? 變革后的實(shí)踐課程模塊建設(shè)

在新工科背景下把學(xué)生培養(yǎng)成高素質(zhì)的創(chuàng)新型工程人才，依據(jù)培養(yǎng)體系與能力實(shí)踐之間的辯證關(guān)系，教學(xué)科研創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)首先以建設(shè)研究型工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系為改革的基礎(chǔ)，突出以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，打破工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容的框架后的二次“梳理+重構(gòu)”，進(jìn)而對(duì)內(nèi)部關(guān)系的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行“融合+革新”，最后在改革后的工程創(chuàng)新實(shí)踐中融入思政元素、工程理論、工程法規(guī)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)業(yè)管理、環(huán)球視野以及歷史文化等。通過如此建設(shè)，即“理論+實(shí)踐”“研究+探索”“交流+學(xué)習(xí)”“競(jìng)爭(zhēng)+協(xié)作”，實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到能力、單一到多元、繼承到創(chuàng)新、傳統(tǒng)到現(xiàn)代的轉(zhuǎn)化及升華。

2.1? “理論基礎(chǔ)+技能實(shí)踐+綜合創(chuàng)新”的三區(qū)塊

建設(shè)

依據(jù)符合新工科背景要求的創(chuàng)新型工程人才應(yīng)具備的能力特征，在培養(yǎng)體系創(chuàng)新變革建設(shè)過程中，針對(duì)能力目標(biāo)方面進(jìn)行深入剖析，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)包含認(rèn)知能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力三個(gè)方面，所以在創(chuàng)新實(shí)踐課程體系創(chuàng)建方面應(yīng)包含理論基礎(chǔ)、技能實(shí)踐、綜合創(chuàng)新三個(gè)區(qū)塊。其中，理論基礎(chǔ)對(duì)應(yīng)學(xué)生在知識(shí)層面的認(rèn)知能力，包含學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建；技能實(shí)踐對(duì)應(yīng)認(rèn)知層面基礎(chǔ)之上的實(shí)踐能力，包含學(xué)生通過系統(tǒng)訓(xùn)練后具備的解決復(fù)雜工程問題的能力；綜合創(chuàng)新對(duì)應(yīng)實(shí)踐能力層面之上的創(chuàng)新能力，包含學(xué)生靈活變通地運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，針對(duì)性地實(shí)施實(shí)踐環(huán)節(jié)，提升對(duì)實(shí)踐過程中問題的深度認(rèn)識(shí)，進(jìn)而采取創(chuàng)新的方式更加高效地解決應(yīng)對(duì)的問題。

通過上述過程來構(gòu)成工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的實(shí)踐基礎(chǔ)，幫助學(xué)生在能力方面由知識(shí)層次上升到技能層次，后續(xù)再緊密銜接創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練，讓學(xué)生的能力升華至創(chuàng)新層次，該三個(gè)區(qū)塊搭建成學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的平臺(tái)。

教學(xué)科研創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)材料大類招生的現(xiàn)狀，為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力目標(biāo)，做了以下幾方面的工作。

1）認(rèn)識(shí)能力建設(shè)方面，工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程理論基于材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料物理性能、固態(tài)相變?cè)?、材料力學(xué)性能、材料制備技術(shù)等專業(yè)核心課程，學(xué)生通過學(xué)習(xí)材料制備加工過程中（傳統(tǒng)加工、特殊制備、先進(jìn)制造、智能生產(chǎn)等）內(nèi)部組織演變的規(guī)律、制備加工后的性能呈現(xiàn)、直接或間接制備出高性能的材料等方面的專業(yè)知識(shí)，具備創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)即認(rèn)知能力。

2）建設(shè)實(shí)踐能力方面，工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程技能基于上述理論課程的實(shí)驗(yàn)開展、設(shè)備操作、制備加工、性能測(cè)試等環(huán)節(jié)，并結(jié)合工程道德倫理知識(shí)、工程安全及質(zhì)量管理、工程設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，以及應(yīng)遵循的實(shí)踐操作道德規(guī)范與責(zé)任，讓學(xué)生主動(dòng)參與工程實(shí)踐教育的過程，能有系統(tǒng)思維、全局意識(shí)、工程責(zé)任，明確正確的價(jià)值觀，樹立健康的社會(huì)責(zé)任感和強(qiáng)烈的倫理道德意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能是工程訓(xùn)練能力目標(biāo)的重要手段之一，也是學(xué)生具備創(chuàng)新能力的必經(jīng)階段。通過系統(tǒng)“培訓(xùn)+訓(xùn)練”后，學(xué)生應(yīng)該具備使用基本工具的能力、掌握常規(guī)工程材料的制備工藝能力、針對(duì)不同材料的特點(diǎn)選擇合適的性能測(cè)試儀器的能力、其他非技術(shù)層面的專業(yè)業(yè)務(wù)能力。

以實(shí)踐創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)，同時(shí)結(jié)合“認(rèn)識(shí)能力+實(shí)踐能力”培養(yǎng)的要求，根據(jù)材料學(xué)科的特色，基礎(chǔ)技能項(xiàng)目應(yīng)包含常規(guī)加工、特殊加工、先進(jìn)制造和智能制造四個(gè)部分，且這四個(gè)部分存在明顯的遞進(jìn)關(guān)系，學(xué)生必須逐層進(jìn)行各個(gè)部分的基礎(chǔ)訓(xùn)練“認(rèn)知+實(shí)踐”。團(tuán)隊(duì)在建設(shè)該部分過程中，根據(jù)材料類專業(yè)專業(yè)分流情況，讓學(xué)生以自身興趣任意選擇不同部分中的實(shí)踐項(xiàng)目，如圖2所示，進(jìn)而為創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。

綜合創(chuàng)新訓(xùn)練模塊為工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的提升版，是具備創(chuàng)新能力層面的必經(jīng)階段，同時(shí)通過三個(gè)不同區(qū)塊的“串聯(lián)—并聯(lián)”組合，在培養(yǎng)創(chuàng)新能力的同時(shí)也有助于提升培養(yǎng)學(xué)生全方位的工程實(shí)踐綜合能力。突出以學(xué)生為中心、以項(xiàng)目為載體、以成果為導(dǎo)向、以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，讓4～5名學(xué)生根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)及承擔(dān)不同角色來構(gòu)成協(xié)作團(tuán)隊(duì)，采取創(chuàng)新的方式切入待解決問題系統(tǒng)，在過程中開展項(xiàng)目任務(wù)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的能力。創(chuàng)新能力培養(yǎng)依托上述創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，依據(jù)材料學(xué)科實(shí)踐環(huán)節(jié)的性質(zhì)類別分類，主要由材料制備模塊搭建、材料成形環(huán)節(jié)建立、材料性能測(cè)試平臺(tái)三部分構(gòu)成。

2.2? 創(chuàng)新變革后的多學(xué)科交叉融合模塊建設(shè)

基于上述工程創(chuàng)新型人才實(shí)踐體系，依據(jù)突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在第一層能力即認(rèn)知能力培養(yǎng)方面，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)進(jìn)行創(chuàng)新改革，通過多學(xué)科交叉融合模塊建設(shè)來實(shí)施，依據(jù)新工科背景的需求有選擇地將通識(shí)課程、專業(yè)課程進(jìn)行合理的有機(jī)融合，并在課程體系建構(gòu)方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，在專業(yè)課程過程中穿插有一定聯(lián)系的通識(shí)課程，在階段性考核過程中注重評(píng)價(jià)的多樣性，幫助學(xué)生在接受工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐的課程體系培養(yǎng)的同時(shí)能夠擴(kuò)充非技術(shù)性指標(biāo)相關(guān)的知識(shí)。具體表現(xiàn)在將思政、人文、管理、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、安全、法律等多學(xué)科知識(shí)與工程實(shí)踐進(jìn)行融合，該模塊通過創(chuàng)新改革后應(yīng)成為學(xué)生在非技術(shù)能力方面培養(yǎng)的基礎(chǔ)。

結(jié)合所在地方特色高校學(xué)科相對(duì)齊全且專業(yè)特色明顯的優(yōu)勢(shì)，教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)嘗試開展多學(xué)科交叉融合的工程訓(xùn)練創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐，開設(shè)金屬陶瓷復(fù)合功能材料與增材制造（3D打?。┤诤稀⒖祻?fù)醫(yī)學(xué)用器件與形狀記憶性合金融合以及腐蝕防護(hù)技術(shù)與激光加工融合的相關(guān)專業(yè)課程。教師依據(jù)興趣調(diào)研并激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與上述過程，學(xué)生可以提升自己在先進(jìn)制造、質(zhì)量管理等方面的專業(yè)技術(shù)能力，在此基礎(chǔ)上可以培養(yǎng)在藝術(shù)創(chuàng)作、醫(yī)學(xué)常識(shí)和人文素養(yǎng)方面的非技術(shù)能力，最后為提升自己的綜合工程實(shí)踐創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。

2.3? 創(chuàng)新變革后的國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐模塊建設(shè)

為了進(jìn)一步提升學(xué)生在非技術(shù)性方面的能力，教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研與探討，認(rèn)為增加建設(shè)國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐模塊，有助于幫助學(xué)生開闊自己通過工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系培養(yǎng)后的視野，能夠幫助學(xué)生提升使用國(guó)際通用語(yǔ)言進(jìn)行學(xué)習(xí)、溝通、探討的能力。團(tuán)隊(duì)在學(xué)校開展國(guó)際實(shí)踐周，邀請(qǐng)多名留學(xué)生加入接受工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程的學(xué)生當(dāng)中，2名國(guó)外留學(xué)生與10名本國(guó)學(xué)生（按照1∶5的比例）搭建構(gòu)成團(tuán)隊(duì)協(xié)作，進(jìn)行為期四周的國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。通過線上交流，與日本的東北大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、京都大學(xué)與新加坡南洋理工大學(xué)等材料科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行溝通交流，彼此參與對(duì)方所在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的討論中，通過思想碰撞、相互借鑒，激發(fā)更多的創(chuàng)新思維，為后續(xù)的成果創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。通過以團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目任務(wù)為載體的國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)學(xué)生與國(guó)外學(xué)生在工程技術(shù)和不同文化等方面的交流，有助于培養(yǎng)學(xué)生“國(guó)際性交流+國(guó)際化團(tuán)隊(duì)協(xié)作”的能力，同時(shí)能夠明顯開闊學(xué)生的國(guó)際視野，了解學(xué)科前沿最新動(dòng)態(tài)，明確自己肩上的使命，增強(qiáng)個(gè)人的專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提升綜合素質(zhì)。

2.4? 創(chuàng)新變革后的專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐模塊建設(shè)

在上述基礎(chǔ)上構(gòu)建專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐模塊，目的是用來檢驗(yàn)工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果，同時(shí)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效方式。依據(jù)OBE理念，在“認(rèn)識(shí)能力+實(shí)踐能力”培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中結(jié)合自己的專業(yè)興趣制定在能力方面的發(fā)展規(guī)劃，以興趣為切入點(diǎn)有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

通過在一定時(shí)期內(nèi)讓不同的成員之間相互協(xié)作，基于彼此熟悉和了解后構(gòu)成的合作小組每個(gè)成員任務(wù)明確、小組整體工作效率良好。根據(jù)擬定參加某屆某項(xiàng)專業(yè)競(jìng)賽的計(jì)劃，同時(shí)依據(jù)大賽組委會(huì)提供的參賽要求，提供一項(xiàng)符合要求的參賽作品（論文、專利、成果轉(zhuǎn)化等）。在作品完成之初，學(xué)生團(tuán)隊(duì)內(nèi)部進(jìn)行初步打磨，作品成形后主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師，通過指導(dǎo)教師提供的創(chuàng)新訓(xùn)練科研平臺(tái)，學(xué)生與教師共同打磨參賽作品。參賽作品要能夠呈現(xiàn)符合大賽主題的專業(yè)方面的創(chuàng)新，作品展示中要求項(xiàng)目主持人及成員要闡述參賽作品的特色及創(chuàng)新點(diǎn)，該環(huán)節(jié)以專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐的方式突出培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2.5? 創(chuàng)新變革后的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊建設(shè)

建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊的目的是進(jìn)一步明確工程訓(xùn)練創(chuàng)新實(shí)踐課程體系的實(shí)踐能力目標(biāo)，突出以學(xué)生為中心，在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上依據(jù)成果導(dǎo)向，學(xué)生主觀方面通過實(shí)踐教學(xué)體系提升創(chuàng)新能力，教師在陪伴學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)過程中努力做到因材施教，幫助學(xué)生依據(jù)自身特點(diǎn)提高解決復(fù)雜工程問題的能力。對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊進(jìn)行改革創(chuàng)新探索，以學(xué)生具備解決復(fù)雜工程問題的能力作為培養(yǎng)核心，在選擇培養(yǎng)方式及路徑的過程中強(qiáng)調(diào)突出創(chuàng)新能力為參考依據(jù)。教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過積極調(diào)研和探索后，構(gòu)建“課程體系+賽制選拔+創(chuàng)新實(shí)踐”三維立體化育人模式，該模式有助于學(xué)生通過提升創(chuàng)新能力的方式獲得解決復(fù)雜工程問題的能力，可謂是“一舉雙得”。通過統(tǒng)計(jì)畢業(yè)生的調(diào)查問卷可知，該模式更有助于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，在提升學(xué)生創(chuàng)新能力的同時(shí)，基于扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，具備解決復(fù)雜工程問題的能力，根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念，學(xué)生均達(dá)成畢業(yè)要求中內(nèi)涵觀測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的能力要求。

根據(jù)材料類專業(yè)的培養(yǎng)特色，對(duì)之前的課程體系依據(jù)能力目標(biāo)進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)建，通過開課之前的調(diào)查問卷對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀進(jìn)行了解，有針對(duì)性地開設(shè)系列研究探索性通識(shí)課，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)工程創(chuàng)新方法、質(zhì)量管理、工程安全、創(chuàng)業(yè)管理等方面的理論，在課程中導(dǎo)入上述三個(gè)方面的典型案例，幫助學(xué)生建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的系統(tǒng)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、科技孵化及創(chuàng)業(yè)運(yùn)行能力。

突出以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力為成果目標(biāo)，在傳統(tǒng)的實(shí)踐課程體系基礎(chǔ)上進(jìn)行變革，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新實(shí)踐，將學(xué)科競(jìng)賽中的專業(yè)內(nèi)容進(jìn)行梳理，通過課程體系重構(gòu)，在選修課程中開設(shè)與競(jìng)賽相關(guān)的專題講座課程，通過多樣的過程性考核（外文翻譯、課后閱讀、專題調(diào)研報(bào)告等）讓學(xué)生掌握基本的創(chuàng)新理論、創(chuàng)業(yè)模式、技術(shù)革新和競(jìng)賽流程。根據(jù)競(jìng)賽方式，學(xué)生根據(jù)興趣自愿組隊(duì)，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成并提交相關(guān)的競(jìng)賽作品，進(jìn)行作品展示和講解，之后開展競(jìng)賽方案答辯，共同討論方案的合理性和制造工藝優(yōu)化的可行性；開展項(xiàng)目實(shí)施加工，要求學(xué)生綜合考慮競(jìng)賽作品的進(jìn)度管理、成本控制、環(huán)境保護(hù)、工藝優(yōu)化、法律法規(guī)等方面，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目管理、可行性分析、成本控制、語(yǔ)言表達(dá)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等能力。

3 研究型創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐課程體系全過程

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立

全過程系統(tǒng)性評(píng)價(jià)，突出以學(xué)生為中心、順應(yīng)成果導(dǎo)向，遵循注重過程結(jié)果自然達(dá)成的客觀規(guī)律，即不僅注重最后結(jié)果的考核，同時(shí)注重過程發(fā)展中階段性的考核，強(qiáng)調(diào)“局部+階段性”與“整體+完整性”的辯證統(tǒng)一關(guān)系，體現(xiàn)痕跡對(duì)照過程。根據(jù)新工科精神，對(duì)符合要求的研究型創(chuàng)新能力實(shí)踐課程全過程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)剖析，上述評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必須包含工程創(chuàng)新實(shí)踐能力、非技術(shù)能力和解決復(fù)雜工程問題能力三個(gè)方面，同時(shí)對(duì)于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)應(yīng)始終貫穿整個(gè)工程創(chuàng)新能力實(shí)踐課程體系。根據(jù)能力培養(yǎng)目標(biāo)所涉及的所有因素，進(jìn)行針對(duì)性過程性考核，同時(shí)考核因素之間的關(guān)聯(lián)性關(guān)系。研究型創(chuàng)新能力實(shí)踐課程相適應(yīng)的全過程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。該體系包含七個(gè)模塊，其中專業(yè)理論基礎(chǔ)模塊占比12%、技能實(shí)踐環(huán)節(jié)模塊占比18%、綜合創(chuàng)新訓(xùn)練模塊占比20%、多學(xué)科交叉融合模塊占比12%、國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐模塊占比8%、專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐模塊占比15%、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐模塊占比15%。

4? 結(jié)束語(yǔ)

在新工科背景下依據(jù)OBE理念培養(yǎng)工程創(chuàng)新型人才，教學(xué)科研創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)探索創(chuàng)建以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)新模式，構(gòu)建由“工程實(shí)踐訓(xùn)練+非技術(shù)教學(xué)+學(xué)科競(jìng)賽+‘雙創(chuàng)教育”組成的“四點(diǎn)一線”式新工科工程創(chuàng)新實(shí)踐模式，形成以“理論+技能”為實(shí)踐基礎(chǔ)、“創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)”為實(shí)踐目標(biāo)的“理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)+技能實(shí)踐學(xué)習(xí)+綜合創(chuàng)新訓(xùn)練+多學(xué)科交叉融合+國(guó)際創(chuàng)新實(shí)踐+專業(yè)競(jìng)賽實(shí)踐+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐”七層次遞進(jìn)式工程訓(xùn)練創(chuàng)新能力實(shí)踐課程體系和研究型創(chuàng)新能力實(shí)踐課程全過程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過培養(yǎng)讓學(xué)生擁有寬廣的國(guó)際視野，具備較強(qiáng)的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力，同時(shí)具備解決復(fù)雜工程問題的能力。

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