材料工程师培养教育理念研究

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［摘要］在当前“大众创业、万众创新”的时代背景下，把创新教育理念有效融入工程应用型人才培养全过程，不仅是高等工程教育改革的必然要求，还是地方应用型高校自身发展的必然选择。项目组通过制订科学的人才培养方案、优化课程体系、改革教学方式方法、注重实践教学和建立全方位保障机制、多元化评价体系，将创新教育理念贯穿于卓越金属材料工程师培养全过程，显著提高了金属材料工程专业人才培养质量。

［关键词］卓越工程师；创新教育；人才培养模式；金属材料工程

随着我国经济转型发展提速和高等教育改革的深入，如何提高新形势下人才培养质量，尤其是工程应用型人才的实践能力、工程素质和创新意识，使其符合国家新型工业化发展需要，适应行业特点，是当今应用型高校义不容辞的光荣使命。2014年以来，我院以入选江西省卓越工程师培养计划的金属材料工程为基础，以江西省材料表面工程重点实验室为依托，与国内综合性工业设备防磨抗蚀新材料研发的龙头企业恒大高新合作，共同培养掌握金属材料设计制造和表面改性，具有创新设计能力、工程实践能力和沟通合作能力的本科应用型人才。在当前“大众创业、万众创新”的时代背景下，将创新教育理念融入人才培养全过程，对帮助大学生培养创新思维、职业素养，实现大学生个人成长，提高其综合素质和就业能力具有积极作用［1］。

一、创新教育与卓越工程师培养的基本内涵及相互关系

（一）创新教育与卓越工程师培养的基本内涵。“创新”一词最早被引入经济发展理论，首先它是一个经济学概念，指的是生产要素和生产条件的重新组合。按照创新理论的创始人熊彼特的观点，创新就是企业家把一种从未有过的生产要素和生产条件“新组合”引入生产体系，建立新的生产函数［2］。创新的实际内涵是指人们运用已知的信息和资源，打破常规，不断革新事物内部结构。创新教育就是以培养具有创新意识、创新能力、创新精神、创新思维以及开创精神的社会型人才为目的的教育，是一种追求卓越、与时俱进、不断发展的教育理念，是一种反映时代精神的新型教育。高校开展创新教育的实质是“培养学生创新意识、创新精神和创新技法的教育活动，即探寻培养学生如何适应社会需求以及进行自我创新的方法和途径”。创新教育作为一种新型的教育模式，以培养学生的创新精神和创新能力为核心，紧紧围绕人才培养目标和教学目标，在教育教学活动中精心编排课程内容，设计教学环节和运用恰当的教学方法。因而，从内涵理解，创新教育是一种理念、一种精神教育，其本质是一种素质教育［3］。“卓越工程师教育培养计划”（后简称“卓越计划”）是教育部组织实施的教育培养计划，该计划坚持“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，旨在发挥校企合作的巨大优势，改革和创新工程教育人才培养模式，培养造就一大批适合经济社会发展需要、创新能力强、工程实践经验丰富的高素质复合应用型人才。我国“卓越计划”本科工程型人才培养通用标准要求，一是在知识培养方面，应掌握必要的工程基础知识、扎实的专业技术知识、相关学科知识和人文社会科学知识；二是在能力培养方面，应具有终身学习能力和沟通合作能力、分析解决问题的能力，具有工程应用与开发能力以及创造、创新能力，能够搜集和处理信息；三是在品德培养方面，应具备高尚的职业道德和良好的社会公德，具有高度的责任感和团队协作精神，勤于探索、勇于创新。因而，卓越工程师人才培养过程中要注重将理论知识与生产实际相结合，构建适合卓越工程师人才培养规律的新的课程体系和教学内容，改革教学方式方法，强化学生工程设计能力和工程创新能力，将学生个体能力的发展与素质教育相结合，突出大学生的创新精神、创新思维和创新能力培养。（二）创新教育与卓越工程师培养的关系。1.创新教育是实施“卓越计划”的重要环节。创新教育作为一种新型的教育模式，以培养学生的创新精神和创新能力为核心。创新教育与“卓越计划”的根本目标与价值取向是一致的，培养具有创新思维和创新实践能力强的高素质人才。将创新教育这种理念和精神有效地贯穿到卓越工程师人才培养的实践教学环节，才能真正实现高质量的人才培养，从这个意义上讲创新教育与“卓越计划”是相融相通的。地方应用型本科院校“卓越计划”不能脱离创新教育而孤立存在，客观上要求在专业教育内容和形式上做出相应调整和完善，不断提升创新教育与专业教育的融合度，以提高人才对日益多元化的社会发展的适应度。另外，必须紧紧围绕创新思维、创新精神和创新实践，全方位地将创新教育理念融入人才培养体系，这样才能保障“卓越计划”高效推进。2.创新教育是实现卓越工程师培养目标的内在需要。依据教育部对实施“卓越计划”提出的三点要求，即“行业企业深度参与卓越工程师教育培养过程、学校按照通用标准培养学生的创新能力和工程能力、遵照行业标准培养工程人才”［4］，可知创新精神、创新思维和创新创造能力是卓越工程师应有的基本素质。而地方应用型本科院校的大学毕业生，特别是工科专业毕业生，存在创新精神和创新能力不强、工程实践能力较弱的问题。“卓越计划”就是要建立校企合作协同育人机制，一方面加大企业参与人才培养的力度，强化企业在培养学生工程实践能力和工程素质的重要作用；另一方面，高校吸纳先进教育理念，创新教育模式、重构培养方案和优化课程体系，培养学生扎实的专业知识和良好的人文素养。在地方本科应用型院校卓越工程师培养中最困难的是培养学生的创新精神和创新创业能力，而这正是卓越工程师符合人才培养目标、成为真正“拔尖人才”的关键。这就需要高校在实施“卓越计划”过程中，把创新教育理念贯穿于教育教学全过程，并作为一项系统的教育改革工程来抓，这样才能实现卓越工程师培养目标和提升学校综合办学水平。3.创新教育理念全方位融入卓越工程师培养过程是地方应用型高校自身发展的必然选择。随着经济社会快速发展带来的社会人才需求的多样化以及高等教育全民大众化，逐渐衍生出应用型本科院校。应用型本科院校以本科教育为主体，围绕服务地方经济社会发展，培养工程实践能力强、适应行业发展需求、创新能力强的高级专业技术人员。尽管我国地方高校应用型本科人才培养取得了一定的成绩，但由于发展时间不长，且受传统上“重理论轻应用”教育思想的影响，地方高校人才培养同质化严重，培养出的学生与社会需要的应用型人才脱节，造成地方本科高校的毕业生就业率偏低、专业对口率普遍不高，这足以折射出部分应用型本科高校培养的毕业生实践动手能力不强、适应社会竞争能力较差。地方高校的综合办学水平和自身长远发展关键取决于所培养的人才质量。因此，地方应用型高校在实施“卓越计划”过程中，需要对传统教育进行改革与改良，在教育理念、培养模式、教学内容、教学手段与方法等方面进行一系列的创新，强化学生的主体地位，树立“以能力为中心”的教育理念，促进学生能力的全面发展，特别是创新能力的发展。

二、创新教育理念融入卓越金属材料工程师培养的实施路径

（一）制订科学合理的人才培养方案制订科学合理的人才培养方案，优化课程体系。我校材料与机电学院在遵循卓越金属材料工程师培养与成长的客观规律前提下，统筹考虑学生在校培养的全过程，在素质教育理念的基础上更加注重学生自主性的发挥和创新能力的培养，对相应的人才培养方案进行系统优化和科学设计。充分协调好校内教学与课外实践，理论教学与实践教学，知识传授与能力、素质培养之间的关系；同时，将教育创新的理念和专业办学特色渗透在人才培养方案中。地方应用型高校将创新教育理念转化为实践，需要在保证专业学科知识结构完整性和系统性的基础上，进一步优化“以素质教育为基础、能力培养为主线”的课程体系，弱化学科之间的界限，保证文理工学科相互渗透。构建起以培养学生专业基本能力、创新创造能力、就业适应能力三大模块为结构的课程体系。其中，专业基本能力指学生能够运用专业知识和提升专业业务的能力；创新创造能力指学生运用已有的知识和实践经验集成性创造的能力；就业适应能力培养是指以“零距离就业”为目标，对高年级学生培养实行职业分流，灵活设置专业方向课程，合理选择与产业行业契合的毕业设计课题，提高学生就业竞争力。我们在卓越工程师教育培养的课程体系中整合了创新教育的资源，重点强化提高学生创新创业素养和职业素养。在课程模块设计上注重创新教育与学科专业教学紧密结合，形成了“一主、二基、三辅”的知识体系，即以金属材料设计制造和表面改性知识为主线，以人文素养知识和必须够用的工程科学理论知识为基础，以创新创业、就业指导、生产管理基本知识为辅线。（二）创新教育理念创新教育理念，深化教学内容和教学方法的改革。为了把学生培养成具有较强创新意识和工程实践能力的应用型人才，专业教师需要依据新的人才培养方案，一方面对教学内容进行优化整合，适时引入新技术、新工艺及学科发展的前沿知识，拓展理论教学内容的深度与广度。同时，教师本人以自身参与学术研究产生的研究思路、研究感悟和发现的研究手段，作为课程教学内容的补充，增强授课内容的研究性和探索性，激发学生学习兴趣，引发学生深入思考。另一方面要在教学方法和手段上改革与创新。实现教学方式从传统的以教师为中心的知识传授型向“学生自主学习、教师引导启发”的教学并重的新型混合式教学方式转变［5］。提倡根据教学内容的不同采用探究式、讨论式、启迪式和案例法等多样的教学方法；在教学过程中，教师不仅要传授专业知识和学习方法，还要培养学生独立思考和精密求解的科学作风；提倡以课程小论文的方式进行考核，改变学生以前只会顺着书本和老师的思路学习的弊端，发展学生自己的思路和观点，提升解决问题和创新的能力。与此同时，金属材料工程专业的部分教师已经尝试在教学活动中应用现代教育技术，将课前网络自学与课堂教学紧密结合，强化了师生之间的互动交流，显著提高了课程教学效率，激发了学生学习的新鲜感和兴趣，调动了学生积极参与教学活动的热情。（三）强化实践环节强化实践环节，确立工程应用型人才培养的实践体系。我们将创新教育理念融入金属材料卓越工程师培养的四年本科教学过程，以培养工程应用型人才为根本任务，以能力培养为主线，在实践教学中突出教育创新和对学生工程实践能力的培养。一是优化金属材料工程专业实验教学内容，构建了“专业基础实验，专业综合实验，专业创新实验”三层次实验模块，由浅入深，由易到难，层层紧扣，使实验教学突破了附属地位，形成了较为系统、科学的实验教学体系，使各门实验课教学内容相互联系，相互促进，避免实验内容遗漏和重复设置，提高了教学质量和效率。三个模块中必做实验项目共计74项，其中35项为验证实验，24项为综合实验项目，17项为设计实验项目。二是搭建起“科研创新和校内外工程锻炼”两大平台，大幅提高了学生的创新能力和工程实践能力，充分保证了卓越金属材料工程师培养质量。鼓励学生参与到专业教师的课题研究中去，充分发挥省重点实验室以及博士团队科研能力强的优势，依托科研设备给学生提供了创新实践的条件，使教学资源高效配置，资源的共享率提高，并搭建了科研创新实验平台。在“学习工艺知识、增强工程实践能力、提高工程素质”新型课程教学目标的指导下，创建了符合我校应用型特点的工程实践教学实验基地，完善了企业教学场所、资料信息和实践设备等。目前学院与企业建立了良性互动，已开发包括江西洪都航空工业集团有限公司、浙江天通集团、江钨集团等企业在内的12家生产实习基地，保证金属材料工程专业学生在真实的工程环境下实践锻炼，实现理论知识与工程实践交汇融合。（四）建立卓越金属材料工程师培养质量的全方位保障机制和多元化评价机制。要实现金属材料卓越工程师在知识、能力和素质上全面符合本科工程型人才培养标准，必须要有一定的组织机构、制度建设、管理运行机制和客观多元化的评价方式做保障，同时需要营造和活跃校园创新创业氛围，实现学生创新意识的提升。为了加强对“卓越计划”实施工作的组织、管理和协调，在组织机构保障方面，我们在学院层面、专业层面分别成立了工作小组和教学指导小组，形成了分工明确、层次清晰的组织保障体系。“卓越计划”工作领导小组主要负责协调和落实重要事项、研究配套制度、提供保障措施等。教学指导小组负责审定专业培养方案和人才培养标准，制订校企合作培养工作方案及组织实施，指导课程体系建设、教材建设和实践基地建设。在制度建设方面，学院从“教”与“学”两个方面着手：一是加强“卓越计划”下的师资队伍建设制度。建设一支理论知识扎实、工程实践经验丰富的师资队伍是卓越工程师教育培养目标实现的关键因素。为此，学院在考核、评价、职称晋升方面都明确要求担任“卓越计划”的专业基础课和专业核心课的教师必须具有工程经历；二是制订学生企业实践训练阶段的管理办法，确保企业实践教学质量。考虑到企业教学管理的复杂性，我们实行“学校指导教师”与“企业导师”共同管理学生在企业训练的过程，及时解决学生在学习、生活中遇到的问题。在运行机制建设方面，学院以创新教育理念为指导方针，根据卓越金属材料工程师培养目标，实施学分制教学管理模式。一方面通过制订一系列激励政策和工作条例，提高教师培养创新应用型人才的积极性、主动性；另一方面从学生评价、奖惩措施制度上，鼓励学生参与各类学科竞赛活动，提升学生竞争意识和创新能力。从校企双方的内在需求出发，建立校企优势互补、互利共赢的校企协同培养工程师的运行机制，充分发挥企业在工程实践能力培养方面的作用。同时，建立相对稳定、操作性强的教学状况监控和教学信息反馈机制，及时解决“卓越计划”实施过程中产生的问题，保证各项教学活动有效推行；建立学生企业学习阶段教学进度、教学任务完成情况及教学质量的监控体系，保障教学成效。在金属材料卓越工程师评价机制方面，要牢牢把握客观和多元化这两个关键。如何保证客观地评价人才培养质量，我们认为有两点比较重要：一是评价学生学习过程业绩。一份优秀的课程设计案例、契合实际应用的毕业设计论文等原始学习资料都是对培养质量最真实的肯定；学生参加各类学科竞赛成绩、创新性实验计划项目数、专业技能大赛获奖等数据是最有力的评价。二是毕业生的对口就业率和用人单位的反馈信息。“卓越计划”的培养目标是否实现，毕业生自身的职业发展和工作业绩，以及用人单位对其工作能力的综合评价是起决定性作用的。

三、卓越金属材料工程师培养改革实践中的初步成果

经过四年的教学改革实践，金属材料工程专业毕业生的工程实践能力、创新创造能力显著增强，以能力培养为主线的“卓越计划”已取得初步成果。一是科研创新能力显著提升，学习积极性大增。2014年至2017年金属材料工程专业本科生参与科研创新课题共计50余项（国家级大学生创新课题9项，省级课题4项），参与企业工程实践项目7项，学生发表了三大检索论文20余篇，申请了多项专利；考研成绩逐年提高，近4年来累积20余名毕业生进入包括天津大学、中国科学院大学和浙江大学在内的高层次综合性高校继续深造。二是学生综合素质和实践能力得到加强，在各类竞赛中屡创佳绩。近4年间金属材料工程专业累积16人次获得院级设立的“恒大高新”奖学金和“万福和”奖教金。学生连续4年在全国金相技能大赛中取得4个一等奖、6个二等奖、2个团体一等奖好成绩，获奖数量和质量都名列全国同等院校前列。三是学生就业率和就业质量稳步提升。从2014年至2017，年就业率增长了10.5个百分点，达到93%以上，多名毕业生进入江铃汽车、洪都航空工业集团等世界五百强企业就业，用人单位对我院金属材料工程专业毕业生满意度达到90%以上。

［参考文献］

［1］王晓艳，杨福章.论专业教育与创业教育相融合的创新教育路径［J］.继续教育研究，2017（1）：24-26.

［2］刘伟.高校创新创业教育人才培养体系构建的思考［J］.教育科学，2011（5）：64-67.

［3］肖海平，邓银城.大学生创业素质的培养与高校教学改革［J］.河北师范大学学报（教育科学版），2009（2）：67-70.

［4］王少怀，刘羽，黄培明.实施“卓越工程师教育培养计划”打造“双师型”教学团队［J］.中国地质教育，2010（4）：63-65.

［5］艾建平，程丽红，陈智琴，等.微信与专业课程课堂有效融合的实践研究［J］.新教育时代，2017（38）：208-209.

作者:艾建平 单位:江西科技师范大学材料与工程学院