新工科背景下傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)金屬材料工程產(chǎn)教融合教育的實(shí)踐探索

毛向陽(yáng) 王章忠 趙秀明 張保森

[摘 要]在新工科建設(shè)的大背景下，傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化，加大產(chǎn)教融合的教育革新。文章闡述了新工科與產(chǎn)教融合教育之間的關(guān)系以及開(kāi)展產(chǎn)教融合教育的必要性，并就金屬材料工程傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)目前存在的問(wèn)題做出了總結(jié)。通過(guò)設(shè)立課程體系、課堂教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目訓(xùn)練、學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)、企業(yè)實(shí)踐實(shí)習(xí)、素質(zhì)拓展創(chuàng)新學(xué)分、雙創(chuàng)型教師等對(duì)產(chǎn)教融合教育形式進(jìn)行探索與實(shí)踐，推進(jìn)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向發(fā)展，提升復(fù)合型人才培養(yǎng)水平。

[關(guān)鍵詞]新工科;產(chǎn)教融合;金屬材料工程

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）12-0081-03

在“一帶一路”“互聯(lián)網(wǎng)+”以及大數(shù)據(jù)、智能化等高端技術(shù)的推動(dòng)下，新經(jīng)濟(jì)和新產(chǎn)業(yè)的展開(kāi)對(duì)工程科技人才的培養(yǎng)提出了更新的要求，據(jù)此，教育部明確了各高校必須加強(qiáng)新產(chǎn)業(yè)形勢(shì)下新工科的人才培養(yǎng)內(nèi)涵建設(shè)[1]。新工科的內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化創(chuàng)新型卓越工程人才，工程教學(xué)改革是學(xué)生的期望、教師的責(zé)任、國(guó)家的要求和社會(huì)的需求。在建設(shè)新工科的大背景下，傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)如材料科學(xué)與工程等如何適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的需求，成為高等學(xué)校專(zhuān)業(yè)建設(shè)的首要目標(biāo)。為滿足新工科建設(shè)需求，高校要繼續(xù)堅(jiān)持深化產(chǎn)教融合的教育模式，引入新科技助力提升專(zhuān)業(yè)建設(shè)，提高工程教育的整體水平與文化素養(yǎng)[2-3]，力爭(zhēng)形成以高校為主體、政府主導(dǎo)、行業(yè)指導(dǎo)、企業(yè)參與的協(xié)同育人模式，逐步突破制約工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的壁壘[4]。

一、新工科與產(chǎn)教融合教育之間的關(guān)系

總而言之，新工科的基本點(diǎn)為產(chǎn)教融合。工程教育的人才培養(yǎng)應(yīng)與新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)人才的需要相契合，新工科人才培育機(jī)制要求形成“目標(biāo)導(dǎo)向、需求導(dǎo)向、問(wèn)題導(dǎo)向、能力導(dǎo)向”的教學(xué)模式[5]。產(chǎn)教融合強(qiáng)調(diào)的是將地方應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)到“產(chǎn)教融合校企合作”的方面上來(lái)。產(chǎn)教融合的實(shí)質(zhì)是國(guó)家在“十三五”期間，為支撐經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)而提供更加堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)，支持各類(lèi)地方高校向不同方面分類(lèi)發(fā)展，辦出特點(diǎn)，增進(jìn)培育人才、建設(shè)學(xué)科專(zhuān)業(yè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相融合。產(chǎn)教融合的人才培養(yǎng)模式能夠優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)和能力，培育順應(yīng)新時(shí)代發(fā)展需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才[6]。新時(shí)代對(duì)工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)提出了新的要求，而新工科與產(chǎn)教融合一脈相傳，都旨在培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型人才，這是地方高校未來(lái)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展所做出的選擇。

二、新工科背景下產(chǎn)教融合教育的必要性

新工科建設(shè)是為了主動(dòng)響應(yīng)新一輪的科技革新和產(chǎn)業(yè)變革。縱觀全局，中國(guó)新經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展需要大批新興工科人才，這些人才培養(yǎng)需要新理念的指引和新培育模式來(lái)?yè)纬諿7- 8]。在促進(jìn)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，如何抓住知識(shí)經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇，需要應(yīng)用型高校不斷依托新工科教育的新式理念，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，提升人才的創(chuàng)新實(shí)力，更好地滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)區(qū)域人才的需求[9]。相對(duì)于傳統(tǒng)的工科人才來(lái)說(shuō)，未來(lái)新經(jīng)濟(jì)和新興產(chǎn)業(yè)需要的是工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型人才，學(xué)生應(yīng)該擁有較強(qiáng)的學(xué)科交叉交融能力、自主學(xué)習(xí)能力、引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力。新經(jīng)濟(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展過(guò)程，順應(yīng)新經(jīng)濟(jì)而來(lái)的新工科勢(shì)必也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展過(guò)程，這就要求高校依照人才市場(chǎng)的變動(dòng)需求，及時(shí)更新學(xué)科專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵，不斷改良人才培育方案。

在新工科背景下，產(chǎn)教融合教育能夠?yàn)樯?jí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供愈加堅(jiān)實(shí)的人才撐持[10]。在新工科背景下，教學(xué)更加注重方式方法的改變，教學(xué)中心從教師轉(zhuǎn)換到學(xué)生，包括增強(qiáng)雙師型、雙創(chuàng)型教師培育[11]，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，重視實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié)。企業(yè)在新時(shí)代背景下，在人才的引進(jìn)、培養(yǎng)、使用和儲(chǔ)備上與高校有著相同的目標(biāo)，這給推進(jìn)產(chǎn)教融合開(kāi)展帶來(lái)了新的契機(jī)。企業(yè)已經(jīng)逐漸開(kāi)始愿意承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、參與人才培養(yǎng)的過(guò)程。學(xué)校與企業(yè)應(yīng)發(fā)揮自各不同的優(yōu)勢(shì)，主要圍繞地方經(jīng)濟(jì)，重點(diǎn)打造地方產(chǎn)業(yè)亟須的應(yīng)用專(zhuān)業(yè)，在戰(zhàn)略性決策咨詢(xún)、科技創(chuàng)新合作、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域開(kāi)展廣泛深入的合作，充分發(fā)揮校企人才優(yōu)勢(shì)。

三、傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合教育存在的問(wèn)題

新一輪的產(chǎn)業(yè)科技革命迫切須要大量新工科領(lǐng)域的創(chuàng)新型技術(shù)人才，大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)已成為時(shí)代不可逆轉(zhuǎn)的方向，擔(dān)負(fù)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的高等教育更加需要升級(jí)。盡管我國(guó)高校在新工科背景下對(duì)產(chǎn)教融合的探索已經(jīng)有了突破，但仍存在以下問(wèn)題[12- 13]。1.受行政管理體制、經(jīng)濟(jì)區(qū)域差別等許多外部條件的約束，部分高校培育新工科人才的理念嚴(yán)重滯后、定位模糊，導(dǎo)致教育和產(chǎn)業(yè)需求不均衡，人才培育同質(zhì)化嚴(yán)重，供需結(jié)構(gòu)性矛盾日益激烈。2.產(chǎn)教融合教育并沒(méi)有突出企業(yè)的重要地位，以至于產(chǎn)教融合模式單一、動(dòng)力不足，無(wú)法完成產(chǎn)教融合的有效聯(lián)動(dòng)。3.產(chǎn)教融合的保障體制和監(jiān)控評(píng)價(jià)體系不健全，對(duì)各參與主體的責(zé)任權(quán)力缺乏國(guó)家層面的政策規(guī)定。

金屬材料工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其內(nèi)容和領(lǐng)域處于不斷拓展之中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新工科背景下對(duì)本科教育的要求，傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的升級(jí)仍有較長(zhǎng)的路要走。與新工科相比，目前傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)擁有以下特點(diǎn)。1.注重傳授課本基礎(chǔ)知識(shí)，忽視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?，F(xiàn)在很多高校采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和考試方式，課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生仍通過(guò)死記硬背來(lái)應(yīng)對(duì)考核考試，不愿意參加社會(huì)實(shí)踐、科創(chuàng)項(xiàng)目和競(jìng)賽項(xiàng)目等。2.重視灌輸傳統(tǒng)課本知識(shí)，忽視對(duì)科技發(fā)展前沿知識(shí)的講授，大部分工科高校的金屬材料工程專(zhuān)業(yè)受人力、教學(xué)環(huán)境等因素的限制，對(duì)學(xué)生依然沿用傳統(tǒng)的知識(shí)體系進(jìn)行培養(yǎng)，不能隨著社會(huì)科技的發(fā)展及時(shí)更新知識(shí)體系，不能將前沿的科技成果應(yīng)用于教學(xué)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為核心”的成果導(dǎo)向型教育。3.注重校內(nèi)封閉的教育模式，忽略社會(huì)對(duì)工科學(xué)生的培養(yǎng)。學(xué)校雖然能利用校內(nèi)實(shí)踐基地對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教育，但是實(shí)踐基地設(shè)備儀器陳舊，學(xué)生的實(shí)踐時(shí)間短、內(nèi)容少，主要實(shí)踐側(cè)重于現(xiàn)有設(shè)備的操作，不能很好對(duì)接科技前沿的知識(shí)。4.實(shí)踐過(guò)程中多以實(shí)驗(yàn)為主，且實(shí)驗(yàn)方案的主要內(nèi)容完全照搬書(shū)本，學(xué)生不能將知識(shí)融會(huì)貫通，實(shí)驗(yàn)時(shí)只有少數(shù)人參與，其他學(xué)生共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，部分學(xué)生的判斷能力差，對(duì)金相照片的處理不注重了解樣品制備工藝，實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時(shí)課程實(shí)驗(yàn)一樣，只是把實(shí)驗(yàn)結(jié)果表達(dá)處理，如羅列金相照片，缺少數(shù)據(jù)分析[14]。

四、新工科背景下金屬材料工程專(zhuān)業(yè)產(chǎn)教融合教育的路徑

新工科背景下的金屬材料工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)，要求明確教師與學(xué)生中心位置的改變，改變學(xué)科與專(zhuān)業(yè)建設(shè)，構(gòu)建產(chǎn)教融合一體化的人才培養(yǎng)模式，更加注重培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等。

（一）建設(shè)多學(xué)科融合的課程體系

新工科背景下要將傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)進(jìn)行升級(jí)，使傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)可以滿足社會(huì)的需求，降低人才與企業(yè)需求之間的差異。金屬材料工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)建立多學(xué)科融合交叉的課程體系，從學(xué)科專(zhuān)業(yè)的單一型人才向相近學(xué)科通識(shí)型人才轉(zhuǎn)變。例如，材料科學(xué)的基礎(chǔ)先修課程包括機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)、力學(xué)、英語(yǔ)等，在開(kāi)設(shè)上述課程時(shí)應(yīng)同時(shí)開(kāi)設(shè)相關(guān)的金屬材料工程實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程。

（二）課堂教學(xué)改革

金屬材料工程專(zhuān)業(yè)在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下應(yīng)積極順應(yīng)教學(xué)改革的新趨勢(shì)，以計(jì)算機(jī)、高數(shù)、英語(yǔ)等公共課為基礎(chǔ)，通過(guò)在線開(kāi)放講授課程，定期舉行教師教學(xué)沙龍和探討教研主題活動(dòng)，主動(dòng)革新課堂組織形式，并嘗試第二課堂育人機(jī)制、以成果為導(dǎo)向的教育理念，依據(jù)學(xué)生的畢業(yè)素質(zhì)來(lái)要求、設(shè)計(jì)第二課堂主干課程，在這個(gè)過(guò)程中推動(dòng)第二課堂成績(jī)的智慧化運(yùn)行。

（三）積極推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目

開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練，不僅有利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，而且可以促進(jìn)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的形成，還有利于促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，促進(jìn)教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的不足之處，并有針對(duì)性地調(diào)整授課中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。以“金屬材料失效分析”訓(xùn)練項(xiàng)目為例，師生入住企業(yè)啟動(dòng)失效分析服務(wù)，學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成樣品采集，整個(gè)分析過(guò)程以解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題為標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生真實(shí)地參與項(xiàng)目的取樣、方案設(shè)計(jì)、討論、實(shí)驗(yàn)分析等多方面的鍛煉，這極大地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（四）加強(qiáng)學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)

學(xué)科競(jìng)賽能夠領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題的重要實(shí)踐平臺(tái)。同時(shí)，支持行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)舉辦的技能大賽和設(shè)計(jì)比賽，能加強(qiáng)學(xué)生的市場(chǎng)適應(yīng)性，尤其是行業(yè)協(xié)會(huì)支持的“材料熱處理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”、企業(yè)贊助的“金相創(chuàng)新大賽”等，每年的參賽活動(dòng)吸引了不同年級(jí)、不同層次的材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生參加。學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)能促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐中提高，在創(chuàng)新中提升，在競(jìng)賽中成長(zhǎng)。

（五）讓學(xué)生到企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)

為學(xué)生打造校外實(shí)踐的教育平臺(tái)，開(kāi)展“企業(yè)頂崗實(shí)踐”“生產(chǎn)實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)”以及學(xué)生自愿申請(qǐng)“暑假企業(yè)實(shí)踐”等活動(dòng)，選派校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生，將學(xué)生分配到生產(chǎn)部、技術(shù)部、質(zhì)檢部、銷(xiāo)售部等部門(mén)，企業(yè)的各個(gè)部門(mén)均指派校外技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)學(xué)生的校外導(dǎo)師。根據(jù)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生入住企業(yè)后，企業(yè)安排一名教師帶領(lǐng)2—3名學(xué)生，企業(yè)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估考核，同時(shí)校內(nèi)導(dǎo)師要定期與企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)生及時(shí)交流，了解學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)情況。

（六）設(shè)立素質(zhì)拓展創(chuàng)新學(xué)分

近年來(lái)，素質(zhì)拓展創(chuàng)新學(xué)分項(xiàng)目愈發(fā)完善，其中包括社會(huì)實(shí)踐學(xué)分、跨專(zhuān)業(yè)選修學(xué)分、科創(chuàng)學(xué)分，學(xué)生四年必須修滿10個(gè)學(xué)分，該創(chuàng)新學(xué)分已經(jīng)成為學(xué)生畢業(yè)條件之一。從學(xué)校到學(xué)院再到學(xué)生個(gè)人都逐漸注重該創(chuàng)新學(xué)分的學(xué)習(xí)，學(xué)校展開(kāi)學(xué)生進(jìn)課題、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、進(jìn)團(tuán)隊(duì)等實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生提早融入生產(chǎn)與科研實(shí)際。創(chuàng)新學(xué)分的獲取，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生快速適應(yīng)市場(chǎng)提供了較好的條件。

（七）開(kāi)展雙創(chuàng)型教師隊(duì)伍建設(shè)，逐步健全完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師庫(kù)

以產(chǎn)業(yè)需要為導(dǎo)向的新工科產(chǎn)教融合教育必須建設(shè)高水平的雙創(chuàng)型教師隊(duì)伍，可以采用內(nèi)培外引的思路進(jìn)行雙創(chuàng)教師隊(duì)伍建設(shè)。首先從內(nèi)部挖掘，加大力度提升青年教師的工程實(shí)踐能力，出臺(tái)激勵(lì)政策，有計(jì)劃地選取教師送至企業(yè)，接受企業(yè)的培訓(xùn)和掛職鍛煉，培養(yǎng)校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師。其次，從企業(yè)引入行業(yè)工程實(shí)踐能力強(qiáng)的人才擔(dān)任兼職教師，改善師資構(gòu)造，充實(shí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師庫(kù)。

（八）校企合作，多方協(xié)同參與提升人才培養(yǎng)質(zhì)量

作為金屬制造業(yè)經(jīng)濟(jì)大省，江蘇省擁有數(shù)百家金屬冶煉、加工企業(yè)，具有較強(qiáng)的地方經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。南京工程學(xué)院金屬材料工程專(zhuān)業(yè)在省內(nèi)外設(shè)有數(shù)十家企業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地，能夠?yàn)榻饘俨牧瞎こ虒?zhuān)業(yè)學(xué)生提供大量的培訓(xùn)、實(shí)習(xí)、就業(yè)機(jī)會(huì)，金屬材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以在這些基地完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在校企合作的框架下，這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠顯著提升學(xué)生的工程素養(yǎng)，為學(xué)生積累工程經(jīng)驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)培養(yǎng)傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的人才提出了新的挑戰(zhàn)。以南京工程學(xué)院金屬材料工程專(zhuān)業(yè)為例，通過(guò)以產(chǎn)教融合為抓手，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，明晰新工科專(zhuān)業(yè)定位，修訂人才培養(yǎng)方案，提升自身辦學(xué)特色，開(kāi)展新工科產(chǎn)教融合教育方式的探索與實(shí)踐。新經(jīng)濟(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在新工科背景下，產(chǎn)教融合需要不斷推陳出新，全面持續(xù)深化改革，緊跟新時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。傳統(tǒng)金屬材料工程專(zhuān)業(yè)的升級(jí)改造，需要大力推進(jìn)貫通產(chǎn)教融合的教育方式，以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，全面推進(jìn)新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)的人才不應(yīng)該僅僅具備單一學(xué)科的精深知識(shí)，更應(yīng)具備學(xué)科交叉融合的特征，不僅要具有優(yōu)秀的技術(shù)，還要具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理等多方面的知識(shí)儲(chǔ)備。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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