省屬高校材料專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力現(xiàn)狀與對策*

汪存龍，陳 剛

(江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

在當(dāng)前國際工程教育專業(yè)認(rèn)證OBE(Outcome-Based Education)理念[1]和新工科教育理念[2]的雙重促進(jìn)下，高等學(xué)校對培養(yǎng)本科生的工程實(shí)踐能力有了明確的方向。材料類專業(yè)是溝通基礎(chǔ)科學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的學(xué)科領(lǐng)域，畢業(yè)生在解決材料領(lǐng)域復(fù)雜工程問題時需要將所學(xué)習(xí)的理論知識與實(shí)際的工程實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合，其對培養(yǎng)的畢業(yè)生具有顯著的工程實(shí)踐背景需求[3]。筆者以省屬地方高校江蘇大學(xué)所開設(shè)的材料類專業(yè)(金屬材料工程、復(fù)合材料與工程、無機(jī)非金屬材料工程及高分子材料工程等)為藍(lán)本，通過與各專業(yè)年級的在校生、畢業(yè)校友、專業(yè)課任課教師及對口企業(yè)主管人員的訪談以及對比分析各專業(yè)培養(yǎng)方案，發(fā)現(xiàn)材料類專業(yè)本科生普遍存在工程實(shí)際能力基礎(chǔ)較差的現(xiàn)象：首先，他們對解決實(shí)際工程問題的能力較為薄弱；其次，對專業(yè)行業(yè)發(fā)展動態(tài)了解較為模糊、對今后可能從事的行業(yè)沒有形成基本的認(rèn)知；第三，對工程實(shí)踐的管理和綜合分析能力及應(yīng)用現(xiàn)代化信息工具的能力也較差。因而，迫切需要對形成當(dāng)前材料類專業(yè)本科生工程素養(yǎng)較差的成因進(jìn)行客觀分析，并探索有效的解決方法和提升對策，以期為當(dāng)代大學(xué)生提供切實(shí)有效的解決思路。

本文將根據(jù)筆者從教經(jīng)歷和訪談結(jié)果，對當(dāng)前省屬地方高校材料類專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中造成學(xué)生工程素養(yǎng)能力差的原因與現(xiàn)狀進(jìn)行概述，并根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外的先進(jìn)策略和學(xué)生、企業(yè)對工程能力培養(yǎng)的訴求提出可能的解決思路。

1 現(xiàn)狀與存在的問題

1.1 實(shí)踐教學(xué)未被有效重視且與理論教學(xué)環(huán)節(jié)脫節(jié)

在材料類專業(yè)本科生的培養(yǎng)計劃中，實(shí)踐類課程范圍較寬泛，包括低年級開設(shè)的軍事體育訓(xùn)練、金工實(shí)習(xí)等，而與專業(yè)相關(guān)度較高的主要集中在高年級本科生開設(shè)的認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)課程。兩種形式的實(shí)踐課程都主要以參觀企業(yè)車間的形式進(jìn)行。認(rèn)識實(shí)習(xí)一般安排在專業(yè)課開展之前，時間較短(一般為兩周左右)，主要起建立初步印象的作用；而生產(chǎn)實(shí)習(xí)則安排在主干專業(yè)課授課結(jié)束后，持續(xù)時間較長(一般不少于四周)，學(xué)生能夠有充分的時間與生產(chǎn)一線進(jìn)行接觸。從筆者的訪談結(jié)果來看，兩種形式的實(shí)習(xí)活動都未得到學(xué)生的有效重視，學(xué)生們表示未能從中獲得足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為與現(xiàn)有的實(shí)習(xí)組織形式有關(guān)。以生產(chǎn)實(shí)習(xí)為例，其具體實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的開展形式有兩種，一種是建立長期實(shí)習(xí)合作意向單位的形式，學(xué)生每年定點(diǎn)去同一個實(shí)習(xí)單位進(jìn)行不同車間不同生產(chǎn)線的生產(chǎn)實(shí)習(xí)；另一種是每年在實(shí)習(xí)之前遴選意向企業(yè)，學(xué)生實(shí)習(xí)期間走訪多個實(shí)習(xí)單位。前者的優(yōu)勢在于能形成系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈的認(rèn)知，但每屆學(xué)生參觀的車間均類似，對行業(yè)領(lǐng)域的新發(fā)展沒有形成及時的更新。與之相反的是，后者能夠接觸到一些新的工業(yè)技術(shù)在實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用，但往往不能形成系統(tǒng)性的認(rèn)知。

除了實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的項(xiàng)目安排外，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的組織形式也存在一些問題：(1)實(shí)習(xí)往往以企業(yè)的資深工程師帶隊(duì)的形式進(jìn)行，車間的工程師往往對課本中的理論知識疏遠(yuǎn)較多，在學(xué)生實(shí)習(xí)的講解過程中，沒有有效的將生產(chǎn)中的具體問題與課本中的理論知識建立聯(lián)系，因此學(xué)生也不便于形成理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐之間的貫通；(2)出于安全性考慮，很多實(shí)習(xí)單位對學(xué)生實(shí)習(xí)時車間停留時間進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，學(xué)生們往往只能走馬觀花式的走完整個車間，沒有機(jī)會與工程師進(jìn)行充分的溝通交流。

1.2 學(xué)校硬件資源不能適應(yīng)于工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)

很多高校從教者和管理人員都知道拓寬學(xué)生的工程實(shí)踐能力，可以依靠拓展供實(shí)踐操作的物理空間、開設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和與行業(yè)特色企業(yè)建立合作關(guān)系等渠道來進(jìn)行。因而學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)需要上述軟、硬件資源的充分且持續(xù)的投入才能穩(wěn)步推進(jìn)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，部屬高校擁有較多的國家財政投入和企業(yè)校友捐助，但這類高校往往以培養(yǎng)基礎(chǔ)科研類學(xué)生為主。而以培養(yǎng)應(yīng)用型的專門工程師為主的大多數(shù)省屬地方高校來說，往往缺少有效的政府資金投入，因而在前述的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和設(shè)備投入方面顯得捉襟見肘[4]。同時，對于省屬地方高校，政府對專業(yè)的建設(shè)經(jīng)費(fèi)通常是一次性投入，在此環(huán)境下建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地往往因沒有持續(xù)性的資金投入而導(dǎo)致維護(hù)和保養(yǎng)的缺失，喪失其原有的作用。而高校畢業(yè)生畢業(yè)時面對的生產(chǎn)線是行業(yè)最新的應(yīng)用成果，因此校內(nèi)實(shí)踐學(xué)習(xí)所建立的認(rèn)知往往并不能得到很好的指導(dǎo)作用。

1.3 專業(yè)教師尤其是青年教師的工程背景薄弱

作為專業(yè)課的任課教師，專業(yè)教師工程背景薄弱必然不能保證學(xué)生能獲得足夠的實(shí)踐能力培養(yǎng)，從而在教學(xué)活動中很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用。形成這種薄弱工程背景的原因主要在于：首先，與高校對教師的定位及招聘教師時對工程背景的需求有關(guān)。高等學(xué)校普遍追求可以量化產(chǎn)出的科研項(xiàng)目與論文和獎勵等，而對教學(xué)相關(guān)的重視程度較低。其次，以科研產(chǎn)出為導(dǎo)向的青年教師評價與晉升機(jī)制也使得青年教師很難將工作重心從科研轉(zhuǎn)移到教學(xué)工作中來。青年教師作為高校引進(jìn)的科研主力，在入職工作后開展職稱評聘工作時，基本條件是對其科研工作所需的主持科研項(xiàng)目和發(fā)表學(xué)術(shù)刊物等有量化的要求，而對教學(xué)方面并不存在量化需求。因而在評聘時，無法依據(jù)申報者教學(xué)工作的優(yōu)劣程度對其進(jìn)行量化。

1.4 材料類學(xué)科專業(yè)的特殊性

材料類專業(yè)是很多制造業(yè)等工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)，航空材料領(lǐng)域常被提及的“一代材料、一代裝備”[5]也充分說明了材料發(fā)展在工業(yè)中的重要作用。在筆者看來，材料類專業(yè)更像是介于較強(qiáng)應(yīng)用型和理論型之間的專業(yè)類別，如復(fù)合材料與工程專業(yè)往往介于飛行器設(shè)計和力學(xué)專業(yè)之間；且材料類專業(yè)往往承擔(dān)為其它專業(yè)領(lǐng)域提供基礎(chǔ)服務(wù)的作用，如金屬材料專業(yè)對口服務(wù)的機(jī)械類、汽車類專業(yè)等。因而，對于材料類專業(yè)所培養(yǎng)的人才來說，學(xué)生需要了解的往往不僅僅是材料類專業(yè)自身的生產(chǎn)實(shí)踐內(nèi)容，還需要充分認(rèn)識其所服務(wù)對象的不同領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐。因而在OBE理念下，若以學(xué)生畢業(yè)時的產(chǎn)出作為目標(biāo)，學(xué)生在校期間需要投入相較于其他專業(yè)更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)以讓材料類專業(yè)學(xué)生能接觸其拓展領(lǐng)域的發(fā)展情況。但現(xiàn)有的地方高校實(shí)踐教學(xué)過程中，往往是僵硬的將材料類與相關(guān)的機(jī)械類、汽車類、能源動力類、化工類等所涉及的企業(yè)行業(yè)進(jìn)行剝離，削弱了這種材料類專業(yè)為相關(guān)行業(yè)服務(wù)的基本認(rèn)知，因而畢業(yè)生在就業(yè)時往往對實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的上下游相關(guān)行業(yè)缺乏必要的了解。

2 提升對策與解決方法

2.1 深度剖析實(shí)踐課程與理論課程的相互支撐和引導(dǎo)作用、完善專業(yè)培養(yǎng)計劃

材料類專業(yè)在實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)與理論課程的聯(lián)系方面弱于機(jī)械、汽車等應(yīng)用型較強(qiáng)的專業(yè)，原因主要在于專業(yè)的培養(yǎng)計劃沒有及時修訂以適應(yīng)行業(yè)的最新發(fā)展。筆者認(rèn)為在完善專業(yè)培養(yǎng)計劃的過程中應(yīng)在以下三個方面進(jìn)行革新：(1)理論課程的教學(xué)過程中應(yīng)有目的性的引入對實(shí)踐領(lǐng)域可能的應(yīng)用，做到理論引導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐反饋理論，從而促進(jìn)二者貫通；(2)培養(yǎng)計劃的修訂應(yīng)具體到各科課程的培養(yǎng)計劃中，剖析各課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課對專業(yè)課的聯(lián)系及加強(qiáng)專業(yè)課與實(shí)踐課的聯(lián)系；(3)積極邀請企業(yè)行業(yè)專家和畢業(yè)校友參與到培養(yǎng)計劃的修訂中來，做到既從行業(yè)的整體發(fā)展方向角度對專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行把控、又能考慮本校在行業(yè)領(lǐng)域的特色。

2.2 以產(chǎn)學(xué)研合作為導(dǎo)向建立新型校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)基地

對于省屬地方高校來說，在直接經(jīng)費(fèi)投入較為匱乏時，學(xué)校和專業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)以開放的態(tài)度尋求政府、行業(yè)企業(yè)和社會資本對專業(yè)的關(guān)注和投入，應(yīng)積極尋求與企業(yè)建立新型合作關(guān)系。將與企業(yè)合作的科學(xué)研究及企業(yè)自身的生產(chǎn)活動進(jìn)行拓展，為企業(yè)提供訂制化的教育、開展廣義的教學(xué)服務(wù)活動等合作模式，建立產(chǎn)學(xué)研融合的新型合作關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)學(xué)研融合的新型專業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)基地，為學(xué)生提供更好的實(shí)踐課程教學(xué)平臺。

2.3 積極探索利用數(shù)字媒體新技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐活動

傳統(tǒng)的走入車間進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的形式雖然可以較為直觀和真實(shí)的感受生產(chǎn)一線，但因?yàn)樯婕暗慕?jīng)費(fèi)投入和安全性要求等往往不易于開展，尤其是一些涉及高危險性行業(yè)的生產(chǎn)車間。而新型的數(shù)字媒體技術(shù)，如在線視頻教學(xué)、遠(yuǎn)程“云參觀”、虛擬仿真教學(xué)[6]和基于3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新型場景化教學(xué)形式[7]的引入，將使得工程實(shí)踐教育形式產(chǎn)生更為多樣化的發(fā)展方向。由于不涉及安全性問題、細(xì)節(jié)的完整且可重復(fù)展示，及有限的資金、資源投入等優(yōu)點(diǎn)，使得這些新型的實(shí)踐教學(xué)活動能有效提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

2.4 加強(qiáng)工程實(shí)踐背景師資引進(jìn)和青年教師工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

當(dāng)前，全國各高校招聘的教師趨向于年輕化、高學(xué)歷化[8]。對于以培養(yǎng)應(yīng)用型工程師為主的地方高校，從事教育工作的教師，尤其是青年教師往往并不具備工程實(shí)踐背景，因而在工作中很難對學(xué)生的工程實(shí)踐能力的提升起到積極的作用。為解決上述問題，高校在聘任教師時，可適當(dāng)增加兼具教學(xué)能力和工作經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”人才的引入[9]，并對其后續(xù)職稱評聘建立特殊軌道制度，以保證“雙師型”人才在高校的持續(xù)發(fā)展。其次，對于不具備工程經(jīng)驗(yàn)的青年教師應(yīng)建立有效的工程實(shí)踐能力提升實(shí)施策略和鼓勵辦法，如可在其入職初期，協(xié)助進(jìn)行實(shí)習(xí)類課程的教學(xué)工作，在政策允許時積極鼓勵其到對口企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉等，并將上述參與一線工程經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)的經(jīng)歷作為其職稱評聘的考量指標(biāo)，從而在提升青年教師的工程實(shí)踐素養(yǎng)的同時讓青年教師能持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2.5 積極參與應(yīng)用型學(xué)術(shù)科研活動及專業(yè)和行業(yè)特色競賽活動

不同于以科研為主的部屬院校，省屬地方高校教師很多科研項(xiàng)目都是更為接地氣的應(yīng)用型科研項(xiàng)目。承擔(dān)此類科研項(xiàng)目的教師往往能擁有第一手的企業(yè)接觸經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該充分吸收學(xué)生參與到類似的學(xué)術(shù)科研活動中來，促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。其次，材料類專業(yè)擁有較多的行業(yè)協(xié)會和學(xué)會，應(yīng)鼓勵支持學(xué)生參加各種國家級組織定期舉辦的行業(yè)競賽活動，如全國性的大學(xué)生材料熱處理知識與創(chuàng)新大賽、金相技能大賽、鑄造工藝設(shè)計大賽、復(fù)合材料設(shè)計制作大賽等等。這些賽事組委會將邀請企業(yè)行業(yè)專家對參賽隊(duì)伍進(jìn)行評選。通過參與上述競賽活動，能讓組織競賽活動的學(xué)校和參賽隊(duì)伍充分了解與同行業(yè)其他高校的差別并能從專家那里獲得直接的評價；從而對后期從事相近的實(shí)踐活動起到指導(dǎo)作用。

2.6 引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參與行業(yè)展覽、拓展知識儲備

在制造業(yè)較為發(fā)達(dá)的長三角、珠三角等地域，制造業(yè)的不同領(lǐng)域會不定期舉辦各類行業(yè)特色展覽，類似的展覽和展會活動會有眾多的高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)行實(shí)地展示，往往會展示最新的材料、工藝和相關(guān)設(shè)備等。對于辦學(xué)地點(diǎn)在會展附近的高校來說，參與行業(yè)展覽活動較為便利。高校各專業(yè)應(yīng)積極引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生參與相關(guān)展會和展覽活動，提升學(xué)生對行業(yè)發(fā)展動態(tài)的了解、拓展知識儲備并提升工程實(shí)踐素養(yǎng)。

3 結(jié) 語

在工程教育認(rèn)證開展的如火如荼的今天，OBE理念正由表及里融入到高校工程教育的實(shí)踐教學(xué)過程中。從筆者的分析可以看出，當(dāng)前造成材料類專業(yè)學(xué)生工程實(shí)踐能力素養(yǎng)較差的原因是多方面且復(fù)雜的，本文對緩解當(dāng)前的困局提供了一些可能的解決思路，對高校、教師和學(xué)生可引入一定程度的思考。但其具體的實(shí)施還需要從政策上進(jìn)行積極的引導(dǎo)，同時學(xué)校管理者、教師和學(xué)生的積極融入，以及企業(yè)和行業(yè)單位對工程實(shí)踐教育的不斷支持才能使得上述解決思路得到更好的踐行。