本科卓越材料工程師培養(yǎng)的探索與思考

◆劉榮佩 張林洪

(昆明理工大學(xué))

材料科學(xué)與工程學(xué)科是昆明理工大學(xué)成立較早的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科之一，在國內(nèi)具有一定的知名度和影響力，為全國大型有色金屬行業(yè)(云銅、云鋁、洛銅、江銅等國有大中型企業(yè))，鋼鐵行業(yè)(寶鋼、首鋼、昆鋼等大中型企業(yè))共計(jì)培養(yǎng)本科生3000余人。作為學(xué)校首批進(jìn)入教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施專業(yè)，通過對卓越工程師培養(yǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的探索與實(shí)踐，取得一些思考與經(jīng)驗(yàn)，為同類工科專業(yè)卓越計(jì)劃的實(shí)施提供借鑒與示范作用。

一、卓越工程師的基本特征及要求

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是當(dāng)前我國高等工程教育全面而深刻的重大改革，是全面落實(shí)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級和優(yōu)化教育結(jié)構(gòu)，提高高等教育質(zhì)量等戰(zhàn)略舉措。其目標(biāo)就是面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源優(yōu)勢，增強(qiáng)我國的核心競爭力和綜合國力。“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)施的層次包括工科的本科生、碩士研究生、博士研究生三個(gè)層次，按照從事工作的性質(zhì)，培養(yǎng)現(xiàn)場工程師、設(shè)計(jì)開發(fā)工程師和研究型工程師等多種類型的工程師后備人才。

一般而言，本科卓越工程師應(yīng)具備的素質(zhì)和技術(shù)基本特征有:(1)具有良好的思想政治品質(zhì)，較強(qiáng)的社會責(zé)任感，較好的人文科學(xué)素養(yǎng)，良好的職業(yè)道德，創(chuàng)新意識、競爭意識和合作精神;(2)身心健康，掌握自我提升身體素質(zhì)的基本技能和預(yù)防疾病的基本知識;(3)掌握扎實(shí)的工程基礎(chǔ)知識和本專業(yè)的基本理論知識，了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具有相關(guān)的自然科學(xué)知識和經(jīng)濟(jì)管理知識;(4)掌握一門以上外國語，能查閱和應(yīng)用本專業(yè)的外文資料，具有一定用外語進(jìn)行日常交流的能力;(5)了解本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)行業(yè)的政策、法律和法規(guī);(6)具有綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)理論方法和技術(shù)手段分析并解決工程實(shí)際問題的能力;(7)能夠參與生產(chǎn)及運(yùn)作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并具有運(yùn)行和維護(hù)能力;(8)具有進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力;(9)具有信息獲取和職業(yè)發(fā)展學(xué)習(xí)能力及應(yīng)對危機(jī)與突發(fā)事件的初步能力;(10)具有一定的國際視野和跨文化環(huán)境下的交流、競爭與合作的初步能力。

除此之外，工程師何謂卓越?還應(yīng)表現(xiàn)在諸多方面，如需要一個(gè)健康的人文情懷，需要多學(xué)科的視野，需要具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力，需要具備國際競爭力，需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。工程師培養(yǎng)何以卓越?作為未來卓越工程師的培養(yǎng)對象，學(xué)生應(yīng)該具備主動學(xué)習(xí)能力、學(xué)科交叉能力、宏思維能力、協(xié)同能力以及跨文化學(xué)習(xí)交流能力等。卓越的工程師應(yīng)具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識，豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開闊的視野與熟練應(yīng)用先進(jìn)工具的能力品質(zhì)。

二、卓越材料工程師培養(yǎng)的探索與實(shí)踐

1.卓越材料工程師的培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)計(jì)劃

按照學(xué)校卓越計(jì)劃工作方案的相關(guān)要求，專門制定了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”材料科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案并已開始實(shí)施。同時(shí)制定了本科卓越材料工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并細(xì)化為知識、能力大綱，將培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到相應(yīng)的課程和教學(xué)活動中，由課程、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐、企業(yè)實(shí)踐以及各類課外活動所構(gòu)成的教學(xué)環(huán)節(jié)將專業(yè)特征目標(biāo)所列出知識、素質(zhì)、能力要求以相互支持的方式進(jìn)行統(tǒng)籌與整合，一體化地實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo);通過行業(yè)企業(yè)調(diào)研，與企業(yè)一道制定了校內(nèi)培養(yǎng)方案和企業(yè)培養(yǎng)方案，共同構(gòu)建完整的培養(yǎng)方案，并聘請一定數(shù)量的具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師及高級管理人員作為企業(yè)導(dǎo)師。

對本科卓越工程師采取“3+1”培養(yǎng)模式，即在校3年進(jìn)行通識課程和專業(yè)課程學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理論教學(xué)的工程特色，增加與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間，加強(qiáng)設(shè)計(jì)類課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論進(jìn)行工程計(jì)算、工程設(shè)計(jì)的能力。企業(yè)學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)累計(jì)不少于1年。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段，依托若干個(gè)國家級“工程實(shí)踐教育中心”，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)企業(yè)文化，深入開展工程實(shí)踐活動，參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際真刀真槍做畢業(yè)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和職業(yè)道德。

在卓越材料工程師人才培養(yǎng)方案中，以培養(yǎng)學(xué)生具備在現(xiàn)代材料工程環(huán)境下生存和成長的工程技術(shù)基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力為主要目標(biāo)，以“厚基礎(chǔ)，寬口徑，高素能，多方向”為指導(dǎo)原則，構(gòu)建理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和綜合素質(zhì)培養(yǎng)三位一體現(xiàn)代材料工程師卓越人才培養(yǎng)體系。培養(yǎng)計(jì)劃中理論教學(xué)(不含專業(yè)實(shí)驗(yàn)課)155學(xué)分，單獨(dú)安排的實(shí)踐環(huán)節(jié)45分，其中企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)、實(shí)踐、項(xiàng)目開發(fā)與研究、畢業(yè)設(shè)計(jì)占37學(xué)分，進(jìn)入卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)生要求以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目和參與企業(yè)實(shí)踐產(chǎn)品開發(fā)環(huán)節(jié)為載體，在企業(yè)導(dǎo)師和校內(nèi)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下完成工程設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文。

2.構(gòu)建“工程應(yīng)用型”課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容與方法

結(jié)合云南省和西部地區(qū)有色礦業(yè)、機(jī)械、物流、煙草等工業(yè)發(fā)展對先進(jìn)材料的需求，著力培養(yǎng)一大批綜合素質(zhì)優(yōu)秀，工程素養(yǎng)好、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有國際視野和國際競爭力的能夠支撐我國新材料技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)發(fā)展的卓越工程師后備人才。在“大基礎(chǔ)平臺下的多特性模塊教學(xué)”特色教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化“重基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、多方向”的“3+1”人才培養(yǎng)模式改革，吸引企業(yè)介入?yún)⑴c，建立與需求變化同步的人才培養(yǎng)信息反饋機(jī)制和教學(xué)改革措施隨動機(jī)制，構(gòu)建面向社會、針對行業(yè)和基于企業(yè)的“工程應(yīng)用型”人才培養(yǎng)方案和特色專業(yè)課程體系，實(shí)現(xiàn)人才供需的優(yōu)良對接。同時(shí)瞄準(zhǔn)東南亞教育市場需求，使材料專業(yè)成為面向西部和東南亞的人才培養(yǎng)基地。

充分發(fā)揮自身的人才培養(yǎng)特色，注重人才培養(yǎng)的行業(yè)企業(yè)背景，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新，重新審視培養(yǎng)目標(biāo)與課程及教學(xué)環(huán)節(jié)的對應(yīng)關(guān)系。對重組后的專業(yè)課程《先進(jìn)鋼鐵材料及其制備技術(shù)》《有色金屬生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境》《貴金屬材料學(xué)》《粉體材料及工程》《熱處理原理及工藝》《材料成型新工藝》由國家級“工程實(shí)踐教育中心”昆明鋼鐵控股有限公司、云南銅業(yè)集團(tuán)有限公司、云南錫業(yè)(鋁業(yè))集團(tuán)有限公司的工程技術(shù)人員及具有較強(qiáng)工程實(shí)踐背景的教師主講。補(bǔ)充設(shè)置“環(huán)境保護(hù)意識”“工程師職業(yè)道德”等特色課程，并與企業(yè)聯(lián)合共同開設(shè)“企業(yè)與工程管理”“企業(yè)法規(guī)”“企業(yè)文化”“國內(nèi)外營銷”等課程，涵蓋經(jīng)濟(jì)、管理、法律等方面知識。

在教學(xué)特點(diǎn)上充分加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，突出教學(xué)內(nèi)容的工程化特征，注重基礎(chǔ)和前沿相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容和學(xué)科前沿技術(shù)的有機(jī)融合;注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容和工程實(shí)踐的有機(jī)融合;注重內(nèi)求和外需相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容和社會需求的有機(jī)融合。倡導(dǎo)推行基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從注重“知識學(xué)習(xí)”向注重“能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變。

3.工程型師資隊(duì)伍建設(shè)

工程型師資隊(duì)伍是卓越工程人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。為切實(shí)做好材料專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)工作，在現(xiàn)有師資隊(duì)伍的基礎(chǔ)上，通過培養(yǎng)與引進(jìn)相結(jié)合、專職與兼職相結(jié)合的形式，采取有效建設(shè)措施，進(jìn)一步提高專業(yè)師資隊(duì)伍的工程實(shí)踐能力和水平。

(1)嚴(yán)格遴選“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的專業(yè)任課教師，推動更多教學(xué)名師和具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)專家上講臺為卓越試點(diǎn)班授課。

(2)優(yōu)先引進(jìn)具有工程經(jīng)歷的高水平人才。加強(qiáng)從企業(yè)引進(jìn)具有較高學(xué)術(shù)水平和豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高級專業(yè)技術(shù)人才充實(shí)到學(xué)校工程專業(yè)師資隊(duì)伍中，提高師資隊(duì)伍的整體工程實(shí)踐能力和水平。

(3)企業(yè)兼職教師的選聘。根據(jù)卓越計(jì)劃需要選聘在企業(yè)工作五年以上的工程技術(shù)人員作為學(xué)校兼職教師，承擔(dān)專業(yè)課程教學(xué)與企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐指導(dǎo)工作。

(4)注重教師梯隊(duì)建設(shè)。具備在材料行業(yè)工作及科研經(jīng)驗(yàn)的老教師要承擔(dān)培養(yǎng)和幫助青年教師的責(zé)任。青年教師首先進(jìn)入專業(yè)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，參與課程的輔導(dǎo)、答疑，參與相關(guān)企業(yè)工程實(shí)踐等。在加強(qiáng)校內(nèi)工程教育培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研合作教育基地功能，進(jìn)一步完善教師訓(xùn)練項(xiàng)目、內(nèi)容和方式，制訂短期培訓(xùn)、長期掛職等相應(yīng)制度，有計(jì)劃地選派青年教師到相關(guān)企業(yè)輪訓(xùn)和掛職。鼓勵具有博士學(xué)位的年青教師到企業(yè)博士后工作站開展博士后研究工作，參與重大工程項(xiàng)目，提升工程能力和工程素養(yǎng)。

(5)拓展現(xiàn)有教師的國際視野。定期選拔和組織一批工程教育骨干教師到國外的高校及相關(guān)企業(yè)考察和培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國外高等工程教育改革、產(chǎn)學(xué)合作教育等方面的成功經(jīng)驗(yàn)和模式。

(6)進(jìn)一步加強(qiáng)與企業(yè)的科技合作，通過承擔(dān)或參與企業(yè)的科技開發(fā)和技術(shù)改造，提高教師發(fā)現(xiàn)和解決工程實(shí)際問題的能力，豐富教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

總之，面臨我國工程教育挑戰(zhàn)，我們應(yīng)積極倡導(dǎo)并踐行“回歸工程，接觸工程、創(chuàng)新工程”的工程教育理念，進(jìn)一步加強(qiáng)與工業(yè)界的緊密結(jié)合，進(jìn)一步提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步加強(qiáng)工程教育師資隊(duì)伍特別是青年教師的工程能力建設(shè)，進(jìn)一步完善工程教育的評價(jià)體系與政策保障，進(jìn)一步強(qiáng)化工程教育環(huán)境建設(shè)。要實(shí)施好“卓越計(jì)劃”，行業(yè)企業(yè)參與是前提，強(qiáng)化實(shí)踐能力是核心，注重標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)是關(guān)鍵。當(dāng)然“卓越計(jì)劃”作為長期探索改革的目標(biāo)，每一項(xiàng)任務(wù)都需要采取若干有力措施來推進(jìn)工作，要充分估計(jì)工程教育改革面臨的困難(如教育理念、教學(xué)資源、企業(yè)合作、師資條件、資金投入等)，因此，卓越計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)一定要做好統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)成長環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的條件，推動工程教育改革與創(chuàng)新。

［1］林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”學(xué)校工作方案研究［J］.高等工程教育研究，2010，(5):30-36.

［2］張智鈞.試析高等學(xué)校卓越工程師的培養(yǎng)模式［J］.黑龍江高教研究，2010，(12):139-141.

［3］余志衛(wèi).論本科院校卓越工程師的培養(yǎng)［J］.武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，(2):81-84.