卓越工程师教育培养计划——材料科学与工程专业培养方案探讨

唐 敏，张德拉，陈 新

(海南大学材料与化工学院，海南海口570228)

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010－2020)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010－2020年)》的重大改革项目(简称“纲要”)组织实施的高等教育重大改革计划，目的是为企业培养一大批卓越工程技术人才［1－3］。“纲要”的国家通用标准要求“卓越计划”人才培养必须面向行业与企业需求，为了达到要求，参与学校及专业作为“卓越计划”的具体实施单位，制定出适合学校特色，满足社会和行业多样化需求的人才培养方案至关重要。

本文在分析制定专业培养方案应遵循原则的基础上，初步探讨在海南大学“材料科学与工程专业”制定和实施“卓越计划”本科专业培养方案。

一 制定专业培养方案遵循的原则

通过阅读相关文献［1－5］和一些已经实施的“卓越计划”专业培养方案，笔者总结出在制定专业培养方案时应该遵循的主要原则:

(一)以社会、企业需求为导向确定专业人才培养目标与培养标准

目前，导致人才培养上出现专业结构失衡、“毕业就失业”、“本科生、研究生就业不如技校生”等现象［3，6］的主要原因之一是不少高校在人才培养过程中对行业人才需求变化缺乏了解，对学生创新能力培养不够重视。因此在制定“卓越计划”专业培养方案时，必须以实际工程为背景，符合社会和企业需求，重视培养学生工程能力，加强工程意识、工程素质和工程实践能力培养，为相关行业培养基础扎实、专业知识面宽、实际能力强和具有过硬创新能力的高素质卓越工程技术人才［4］。

(二)注意突出学校人才培养特色

要顺利实施“卓越计划”，就必须面临经济迅速发展，社会需求变化多样，行业和企业对工程人才需求不断变化形势，不能面面俱到，要结合学校具体特色，做到“有所为、有所不为”［1，2］。海南大学作为海南省唯一“211”综合大学，立足海南，面向全国，近年来秉承“热带、海洋、生态、岛屿”的办学特色，为培养具有地区优势的人才做出了很大贡献。2012年，海南大学材料与化工学院成为教育部第二批“卓越工程师计划高校学科专业”，正式启动了“卓越工程师”教育计划。

海南大学“材料科学与工程专业”是海南省和海南大学特色优势专业，有多门海南省、海南大学精品课程，拥有包括热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室、硅锆钛资源综合开发与利用海南省重点实验室、海南省特种玻璃重点实验室、海南省优质硅资源利用及特种玻璃协同创新中心等多个省部级重点实验室和协同创新中心。专业实践性强、应用面广，学生培养“注重动手能力、科研能力锻炼，大力开展各种科研活动、科研竞赛，鼓励学生积极参加科技文化活动，把课堂理论知识应用到实践中”。专业学生多次获得“挑战杯”、数学建模竞赛全国奖，在省级刊物上公开发表论文20多篇。近年来，专业与海南蓝岛环保产业有限公司、海南中航特玻材料有限公司、海南赛诺实业有限公司、海南瑞泽新型建材股份有限公司等多家海南省重点企业有良好产学研合作基础，开展了面向企业攻关毕业设计课题。2011年和2014年先后与海南中航特玻公司、海南赛诺实业有限公司建立了院企联合教学班，实施以应用型技术人才教育为中心的教学模式，试行企业需求人才的订单式培养。

在此工作基础上，制定专业培养方案时需要进一步做好两方面工作。第一，明确专业特色。材料科学与工程是在物理、化学等基础学科上形成的工程学科，涵盖了金属、非金属、复合材料等学科范畴［5］，目前绝大多数物质财富创造都是基于新材料工艺应用，材料科学进展已经成为社会发展支柱和社会进步源动力之一。需要根据专业现有人才培养特色，通过与其他高校同类专业分析比较，明确自身工程人才培养特色;第二，结合专业和学校特色。根据“卓越计划”要求和政策导向，充分考虑学校和区域特色，在人才培养方案制定过程中突出海南大学材料科学与工程专业特色，围绕企业人才需求和“热带、海洋”特色，在材料制备、加工工艺、材料结构与性能研究分析和经营管理等方面培养出具有工程实践和创新能力，适合热带“防污损、抗腐蚀、绿色环保”的工程材料人才。

(三)以工程能力培养为主线，结合行业企业要求制定人才培养方案

行业企业全程参与是“卓越计划”的一个亮点:企业最了解本行业技术前沿、发展方向以及人才需求，企业参与高校卓越工程师培养，能够帮助高校准确地把握行业对本专业领域人才需求，这是“卓越计划”是否成功的重要保证［1，2，4］。校企合作能够充分发挥企业作用，与高校优势互补，制定出合乎国家标准和行业标准的培养方案，才能培养出企业和社会需要的工程人才。

二 专业培养方案满足的基本要求和主要构成

在认真分析上述原则和相关文献［1，2，4，7］基础上，笔者认为海南大学材料科学与工程专业“卓越计划”工程人才培养基本要求应该是:

(一)有坚定正确政治理念、良好公民意识、人格和心理健全的毕业生;

(二)在通用标准指导下，以行业标准为基础，面向海南材料行业发展，结合海南大学人才目标定位;海大材料科学与工程专业主要服务于海南省，应根据学校人才培养定位，凸显本校、本专业的工程人才特色，实现参与“卓越计划”的目标;

(三)具有扎实工程基础知识和专业知识技能;

(四)具有科学思维方法，过硬的创新和工程实践能力，能胜任工程技术和产品研发等工作;

(五)具有良好社交能力和组织能力，综合素质强。

为了达到上述基本要求，“卓越计划”专业培养方案(以本科为例)主要构成如下:

(一)知识方面:数学，自然科学;工程基础、专业基础和专业发展;技术标准，政策、法律法规［1］;

(二)能力方面:专业工程、机电和信息网络能力;分析和解决实际问题能力;产品开发、设计、技术改造和创新能力;组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作能力;应对危机与突发事件能力;竞争和合作能力等［1］;

(三)素质方面:注重通识教育与专业教育的融合。要求学生具有良好职业道德、社会责任感、公民意识和人文科学素养，增强团队合作精神，具备一定市场、质量、安全和服务意识，掌握初步职业健康、环境保护标准;

(四)质量保障方面:高校要有保证卓越工程师培养达到培养标准要求的全员、全过程、全方位、持续改进质量保障体系，加强教学质量监控、校内外信息反馈机制建设以确保卓越工程师各项培养标准的实现，并最终实现卓越工程师培养目标［2］。

三 制定材料科学与工程专业“卓越工程师”培养方案要点

海南大学材料科学与工程专业在人才培养方面取得了很多成就，为“卓越工程师”培养方案制定和顺利实施打下了基础。在明确了“卓越工程师”培养目标和培养标准的基础上，培养方案按照低年级强化公共基础、专业基础，重视培养学习能力和认知实践;高年级按专业培养方向细分专业课程，重视工程能力和创新能力的培养。这样便于进行培养标准细化、制定适宜企业培养方案等。

(一)细化标准，制定方案［1］

为了保证“卓越计划”实施，在专业培养方案中要全面体现上述知识、能力、素质和质量保障等各项构成要求，细化出易于实现、检查、考核具体要素。

例如以下标准:具有良好组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作能力。

可以在以下细化要素中分别予以体现:

1.培养工程基本技能

2.培养材料综合实验技能

3.提高语文和外语写作能力

4.培养沟通与表达能力

5.培养人际交往与团队合作能力

6.培养生产协调、管理、团队领导能力

7.提高工作环境适应能力

从上面可以看到，一条标准可以在知识、能力、素质要素中分别予以体现。

(二)结合校企优势，制定培养方案

为了实现工程教育，“卓越计划”明确了高校与企业联合培养人才新机制，要求“产学研结合”，通过加强实践教学解决人才培养和市场脱节矛盾［1，6］。企业参与“卓越计划”重要性体现在两个方面。

第一，企业在工程人才培养方面具有指导作用 激烈市场竞争使得企业对行业现状、发展趋势和工程人才层次、类型需求等方面更了解、更清楚。企业参与卓越工程师的培养，使它们由单纯用人单位变成共同培养单位，充分发挥企业在整个工程人才培养过程中不可替代的指导作用，使校企合作培养出来工程人才能够达到“卓越计划”的培养目标，做到“适销对路”［1，4］。

第二，与高校相比，企业在实践训练、工程能力培养等方面具有独特优势 例如，企业拥有先进生产设备和技术，以及完整生产线，可以提供实际人才培养实践基地;在日常工作中遇见的生产及管理方面问题可以作为很好培养案例和课题;很多在企业一线工作工程师和工人们验丰富，为人才实践能力培养提供了很好的师资。

“卓越计划”将整个人才培养过程分为校内学习和企业学习两个阶段。通过高校与企业共同制定人才培养目标，共同建设课程体系和教学内容，共同实施培养过程，共同评价培养质量，充分发挥企业优势，让企业全程、有效参与，这是“卓越计划”成败关键。一方面，企业全程参与制订专业培养方案校内部分可以确保学生在学校学习理论知识实用性和基础实验有效性;另一方面，以企业为主，结合企业实际制定专业培养方案重要组成部分——企业培养方案，包含培养目标、培养标准和培养计划等可以确保学生有效参与企业工程实践，让学生在真实的工程环境中进行实践训练，在知识、能力和素质方面培养出满足“卓越计划”培养标准要求的卓越工程师［1］。笔者推荐按照模块化设计企业培养方案，这样便于根据模块灵活选择合适企业开展相关实践。

(三)建议采用“3+0.5+0.5”校企联合培养模式

目前多数学校采用“3+1”模式，即在校累计学习3年，在企业累计实践1年［7］。考虑到海南大学作为综合型、研究型大学特点，材料科学与工程专业不仅要培养工程师，还要培养研究人才，所以笔者建议采用“3+0.5+0.5”模式，即在校累计学习3年，在企业累计实践0.5年，最后0.5年进行毕业设计。

3年学校学习的主要任务是进行工科基础和专业学习，进行实践能力培养，累计0.5年企业实践主要任务是通过认知实践、参与企业实际生产等强化工程实践能力。对于以工程师为目标的，最后0.5年通过参与综合性、设计性、创新型企业工程项目，学习企业先进技术，熟悉设备，了解企业文化，为进入企业奠定基础;对于以科学研究、工程技术研究为目的的，最后0.5年进行科研实验，为学术和专业硕士研究生做准备。

四 专业培养方案的实现

制定好专业培养方案后，还应建立类似“培养方案实现矩阵”［1］，把相应方案要求落实到具体的课程和教学环节，做好以下几方面工作:

(一)重建能力培养体系

按照专业培养方案对教学体系进行重构和整合，全面进行专业、工程能力培养，这是培养符合“卓越工程师”培养标准要求的工程人才之关键。需要认真分析和确定知识、能力、素质等要素，设计达到要求所需要开设的、在材料科学与工程学科领域工作最有用的课程和教学环节，处理好基础课与专业课、必修课与选修课、理论课与实践课、课内教学与课外实践的关系;加强人文素质培养、重视实践与创新能力训练;在相关课程中增加工程管理、环保与可持续发展等方面内容，同时注重这些知识、能力、素质在课程之间的衔接、强化，从而发挥课程体系整体效用［2，3］。

在能力培养模式中，需要明确的是必须关注行业需求和学生职业发展需要，结合工程教育特点，优化和建立新实践教学内容和方案，加强实验教学和实践环节比重，充分利用课程设计、生产实习、毕业设计等实践教学环节，强化工程能力培养，形成以实践为主的能力培养模式，确保实践教学贯穿教学每个环节，具体可以参见图1。

图1 材料科学与工程专业能力培养模式示例

(二)建立课程教学内容动态调整和更新机制

即使是当时最完善的教学体系，也会成为社会发展过去式。材料科学是当今世界十分活跃又迅捷发展的学科之一，功能材料、复合材料、生物材料、纳米材料等发展迅速［5］，随着行业对工程实践要求的变化，教学内容应与时俱进，根据学校育人特点和行业发展方向及时更新学科前沿知识和专业职业素质培训，让学生具有更为广阔的知识视野和职业素养，保证所学知识长效性和新颖性，从根本上满足卓越工程师培养的各项要素之要求。

(三)创新教学方式

为了达到上述能力和素质要求，教学方式至关重要，应在教学方法和教学手段等方面上进行相应改革，借助协同教学、网络互动教学等现代教育手段，在教学方式上遵循“主动、实践、协作”原则。例如我们在试点班的日常教学中引入科技竞赛活动，学生以小组或团队协作形式参与竞赛和创新活动，培养学生分析和解决实际问题能力，提高了学生学习兴趣，调动了学生主动学习热情，促使学生积极思考和探究科学问题，同时也培养了学生协作精神、沟通和合作能力［1－3］。

(四)改革考核方式，强化企业实践，建立工程能力考核体系

“卓越计划”人才培养目的、方案和模式与传统相比有很多不同之处，相应地，考核体系也要随之进行改革以适应新要求。例如，“卓越计划”人才培养过程中特别强化了企业实践，通过在企业的实地实践教学和活动，为高校人才培养模式创新提供了广阔发展空间和平台，根据专业特点，在教学和实践两个阶段之间合理进行课程与资源的设置，同时优化考核内容和方式是改革重点之一。例如我们在试点班中，一方面，在理论教学阶段，部分理论课程由专业与企业合作开设;另一方面，加大企业实践学分，部分校内试验与实践课考试形式改为校内考核+企业考核共同评定，使得实践能力在整个学生考核体系中占据了重要部分。

(五)建立“培养方案实现矩阵”，制定教学计划和大纲

在以上工作基础上，将细化专业培养方案中知识、能力和素质方面要素与用于实现这些要素要求的每一门具体课程和教学环节一一对应起来，建立起“培养方案实现矩阵”，如表1所示。

表1 培养方案实现矩阵

建立“培养方案实现矩阵”后，需要拟定专业教学计划和各门课程教学大纲。课程教学大纲明确了该课程完成专业培养方案中规定的知识、能力和素质内容、要求程度、实现方式等，使得方案所列详细目标要求都能够在课程教学大纲中找到其落实的地方、落实的方式和落实的程度［1，2］。

(六)优化教师队伍，加强“双师资”队伍建设

具有一定实践经验的师资队伍是保证“卓越计划”成功实施的核心环节，它包括校内专任教师和企业兼职教师两方面。材料科学与工程专业可充分利用与企业联系较为紧密的优势，定期派教师去企业进修，了解科技和工艺进展和前沿，增加专职教师工程实践能力;同时采用更加灵活用人机制，引进一批有较强实践能力的企业技术人员，承担专业课部分教学［6］。

小 结

“卓越计划”专业培养方案不可能一蹴而就，需要持续的改进和不断的完善。在方案制定阶段，培养标准细化与课程体系调整要根据“培养方案实现矩阵”来反复进行;在培养过程中，要根据反馈和新出现问题进一步对专业培养方案进行完善;在一届学生毕业后，要跟踪毕业生就业表现，验证培养质量，适时调整培养方案;同时，根据社会发展和人才需求变化，卓越工程师培养目标和培养标准会进行调整，这样也需要对专业培养方案进行更新［2］。

“卓越计划”作为一项影响深远的大型教改工程，需要开展的研究工作很多，以上仅是我们的一点初探，还有大量工作需要深入研究。

［1］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究［J］.清华大学教育研究，2011(2).

［2］ 林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究［J］.高等工程教育研究，2011(4).

［3］ 林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式［J］.中国高等教育，2011(6).

［4］ 中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见［EB/OL］.http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3860/201102/115066.html.

［5］ 饶丽，屈金山，魏成富等.材料科学与工程专业创新人才培养研究［J］.高等教育研究，2008(4).

［6］ 陈新，唐敏.论高校实践教学基地建设的现状与对策［J］.海南广播电视大学学报，2014(3).

［7］ 吴其胜，张长森，焦宝祥等.材料科学与工程专业实施卓越工程师计划培养模式的研究与实践［J］.化工高等教育，2012(3).