土建院校应用型本科材料类专业人才培养模式探索与实践

张峰君 谢发之 徐海燕 丁 益 潘和平

（1.安徽建筑大学材料与化学工程学院，安徽 合肥 230601；2.安徽建筑大学教务处，安徽 合肥 230601)

0 引言

应用型本科教育属于高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变的产物。应用，在辞海中的意义是使用、或直接用于生活或生产的。突出“应用”是应用型本科教育培养的核心，也是应用型本科教育的科学定位和办学立足点。在人才培养过程中突出实践，强化应用。材料、信息、能源被认为是21世纪国民经济的三大支柱，目前，中国已有100余所高等院校设置了材料类专业。然而，在处于产业结构转型的关键时期，出现了高校毕业生就业难和产业发展急需的专业人才招聘难的供需矛盾。新近出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》[1]明确指出高等教育改革与发展方向之一是“优化结构办出特色”，所以现在急需解决的是形成各自的办学理念和风格，在不同层次、不同领域办出特色。

为适应产业转型的需要，用人单位对人才提出了更高的要求，要求学生不仅具有扎实的专业基础，还要具有较强的实践能力、科研能力和创新能力[2-3]。目前大部分高校材料类专业的实践课程总学分低，单独设课少，大部分实验只是理论课程的辅助，课程实验内容之间缺乏知识的连贯性、整体性和系统性。因此，必须重视和加强应用型本科院校材料类专业学生的实践性教学环节的建设，有效地改进实践教学的内容，制定合理的实践教学体系，使学生从实践教学中锻炼和培养自己的实践能力、科研能力和创新能力，赋予其行业和地方特色，才能满足产业转型单位对人才的要求。

1 我国应用型本科材料类专业人才培养现状[4-5]

1.1 课程体系设置落后

目前，我国高校课程内容远远落后于科技的发展，课程设置跟不上社会经济发展的步伐。课程体系普遍存在结构不合理，内容陈旧;重理论、轻实践，重学术、轻技术，重研究、轻应用，重知识、轻素质等现象。尤其是应用型本科院校，由于师资力量和教学投入不足，往往重理论课教学，轻实践性教学，大多数实验都是验证性实验，作为很重要的诸如课程设计、专业实训、生产实习及毕业设计等实践性教学环节，往往流于形式，导致学生动手能力差。

1.2 实践教学条件欠缺

材料类专业的实验基本包括原料提纯、合成、分析、材料制备、性能测试等环节。但是基于学校自身经费的不足，很多学校在实验实训基地层面没有太多的财力支持。制备与合成实验相对容易实现，而结构分析、性能测试实验需要的设备不是一般院校都能齐备的，比如X-射线分析仪、电镜等设备动不动几百万上千万，有几个地方院校能买得起如此昂贵的仪器？更别提单台套实验了。相反，合成材料的结构分析实验是必需环节，如果不知道合成的是何材料，就没法证明合成实验是否成功，以后的性能测试就太盲目了。实践教学条件的欠缺，使得学校很难保证实践教学环节的质量。造成培养出来的学生整体专业知识较好，但实际运用能力较差，创新能力不足。

1.3 考核体系尚待完善

虽然实践教学在应用型人才培养中起着重要的作用，但是由于学校在实践教学方面处于起步阶段，实践教学评价和监督体系并没有形成或者不完善。首先，很多高校没有把实践教学看成是与理论教学同等重要的环节，没有专门针对专业课程的实践教学计划。独立的实践教学考核体系目前尚未建立或健全，配套的激励机制尚未出台，从而无法对千差万别的、独特的实践教学成果和实践教学水平做出公正而科学的评价，这样既不利于学生创新意识和实践能力的培养，又严重抑制了学生开展实践活动和教师从事实践教学研究的积极性。

2 国外应用型本科人才培养的发展状况

自20世纪中叶起，以工程教育为代表的应用型本科教育及高等职业教育在各国迅速崛起。经济发达国家和地区都特别重视应用型本科人才培养，且已做出了有益的探索。德国工程本科人才培养强调面向工业生产实际，强调理论与实践相结合，其工程院校具有较完整的工程教育系统，能够实现理论教学与实践训练一体化，其培养的工程本科毕业生专业理论知识扎实，专业实践能力过硬，其工程师培养质量更是享誉全球；而美国工程院校通过推行通识教育、实施以研究为基础的教学模式，强调教学与科研相结合，使其所培养的本科毕业生掌握了较为广博的基础知识和专业基本技能，具有良好的社会适应性和活跃的创新思维，并很好的与其发达的继续工程教育进行后续工程深造的衔接，得到了社会各界一致好评。国外成功的教学经验对我国开展应用型本科人才培养有很强的借鉴意义。

2.1 德国应用型本科教育[6-9]

1）教学目标明确:应用大学的重点为工科、经济、企业管理、财会、设计等专业教学；应用大学入学则是面向德国职业专科中学、高级专科中学或十三年制高中毕业；学习年限是4-4.5年；毕业学历是应用学科硕士；科学研究强调教学，并从事一定的应用性研究。

2）课程结构紧凑:与综合大学相比，应用大学更为注重学生的教学。应用大学课程安排紧凑，包括实习在内至少要修满 8-9个专业学期，学生无特殊原因不得任意延长学习期限。并且应用大学更为强调学生的专业学习，学生一开始就进入专业教育，在课程方案中，基础课程内容的选择均与专业相关。教学安排紧凑，理论教学宽而浅，要求严；课程门类多，必修课比重大，课时数多，考试严格，因而，有较高的效率和质量保证。

3）教学方法多变:与综合大学相比，应用大学的教学方法更为灵活，比较常用的是讨论式教学法，注重习题课的比重，从而充分调动学生的学习自主性。在专业课教学上，通常采取“项目教学法”，根据项目确定所开设的课程、讲授的内容和训练计划。这种教学方工业生产的发展需要。

4）校企合作教育:企业始终参与整个人才培养过程，并由国家出台法律保证校企合作的实施。新生在入学前需要在企业内进行约6个月的实习，为理论学习打下基础。入学后，企业将组织学生在适当学期与其职业紧密相关的企业实习，并将实习与毕业设计结合，解决企业实践中的真实课题，最后由实习企业给予严格的考核评定。学校还聘请企业的技术人员进行课堂教学并参与对学生的考核。

2.2 美国应用型本科教育[10-14]

1）教育理念更新:美国的应用型本科教育理念由“从学校向工作过渡”转向“从学校向生涯过渡”，这种理念上的巨大变化，使美国的应用型本科教育的培养目标和培养规格从满足短期社会经济形势的应用上升到培养能够持续服务社会经济发展的应用型人才的高度上来，至此美国的应用型本科教育模式日趋成熟和完善。

2）侧重能力培养:在美国应用型本科人才采用模块式培养，它是在职业分析的基础上，把理论知识与实践技能训练结合起来，打破了僵化的学科课程体系。按职业目标分析制定模块式教学大纲，大纲的制定以教育专家为主，吸收企业界人士和技术专家参与，它包含专项能力及其在工作中的意义、完成专项能力学习活动的各项指标、明确学习效果的评价标准。

3）注重实用性:美国应用型本科人才中的专业设置和课程体系的设计非常注重实用性，专业设置和课程体系设计的目的主要是为了满足市场的需要，也有利于筹得更多企业的捐款，用于学校的发展。基础理论学科占的比重较小，专业课程、实践性课程开设较多，强调实验课程和实践创新能力的培养。

4）结合实践教学:教学方法上，为了培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神，运用现场教学法、案例教学法等方式教学，用实验、案例、讨论、互动交流等丰富生动的形式来提高学生的学习兴趣。

3 应用型本科材料类专业才培养模式探索与实践

安徽建筑大学是安徽省属应用型本科院校，其材料与化学工程学院注重理论联系实际，注重知识与技能并重，注重创新精神、实践能力的培养。培养人才的目标是具有扎实的专业基础知识，经过严格训练的熟练技能，做到学用结合、以用促学，培养成真正具有综合专业能力和全面素质的，直接从事生产、科研一线的应用型高级工程技术人才，以适应当前产业转型时的社会需求。鉴于我国应用型本科材料类专业人才培养中存在的上述问题，借鉴国外应用型本科材料类专业创新人才培养模式成功经验很有必要,我院在材料类专业人才培养方面进行了创新，基本形成了自己的“大土木”工程材料特色，应用型本科材料类专业人才培养体系见图1。在材料类专业学生实践能力的培养上进行了不断的探索，并结合材料产业转型期市场需求，初步建立了“二创三实”的培养模式，即“观念创新、制度创新以及实验、实践和实训”。

3.1 观念创新

根据学校办学理念，调研材料类专业人才需求状况，设置特色较显明的土木工程材料类专业，规划培养方案，对课程体系进行探索，用新的实践教育思想观念改革教学内容、理论课体系、实践（验）课体系。课程设置、实践（验）体系符合新应用型人才培养模式，设置土木工程材料专业课及专业选修课，培养学生的基本素质、通用能力、材料市场分析能力、材料技术研发能力、材料企业管理能力，培养学生富有创新、团队协作、勇于实践的精神。

图1 土建院校应用型本科材料类专业人才培养体系统结构图

3.2 制度创新

以教学过程质量控制为关键点，通过观察学生在实践过程中的熟练程度，知识综合利用和创新能力，完成对学生的学习考核。通过学生学评教的反馈以及问卷调查，考察实践教学效果，并以系院内汇报形式和教师专家指导小组评议实践教学效果。立足于社会经济以及工业企业实际，改革自身实践创新体系，强化实践教学，积极邀请社会企业参与办学，深入实施校企合作教育，加强企业考核比重。创建一套特色的材料类专业创新人才校企联合培养实践教学评价体系。

3.3 实行导师制，让学生在实验室中实验

我校在校函〔2013〕112号“关于在本科生中实行专业导师制暂行办法(修订）”中明确自2011级本科专业学生开始实行专业导师制。导师制工作手册要求落实导师的工作职责，主要有如下几方面。①注重学生的身心健康发展和科学精神、人文精神、创新精神以及专业素养的培养，做学生的良师益友；②针对学生的个体差异因材施教，发挥自身专业优势和知识结构优势，当好学生的学业参谋，努力提高学生自主学习能力；③根据人才培养要求和相关学分制管理规定，指导学生根据自身情况，制定适合个性发展的学习计划；对学生选课、选专业方向以及专业辅修等进行具体指导；④有意识、有计划地培养学生科学探索的兴趣和研究能力，让学生积极参与自己的教科研项目研究，在实验室中实验，以提高学生的创新思维与创新能力。

3.4 引入CDIO教学模式，让学生在项目中实践

根据我校的办学定位、办学条件、师资情况等，我校材料类本科专业，前两年按照大类平台教学，后两年分专业进行教学。引入CDIO工程教育模式（代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)），以其相关规范要求为指导,以有利于提高学生工程实践能力、团队领导和协作能力、交流与表达能力及系统思维能力等为目标，构建了以项目制为导向的理论与实践一体化的课程体系[15-17]。其中理论课程包括通识教育基础课程、大类学科基础与专业基础课程及专业与专业方向课程三大块。实践教学则以项目为主体，辅助以其它教学形式。通过学习和完成项目来训练学生获取知识(自主学习)、应用知识(解决问题)、共享知识(团队合作)、发现知识(技术创新)和传播知识(沟通交流)的能力，使学生通过“做中学”得到真才实学。

3.5 加强校企联合培养，让学生在企业中实训

学校与用人单位主要可以在技术创新、人才交流等方面进行密切合作，主要有以下几种模式。①校企联合培养：广泛聘请专业技术人员、管理人员参与教学工作，讲授新技术、新工艺，参与教学内容改革研究，参与学生综合实践训练、生产实习指导，使教学内容更加贴近生产实际。②稳定企业实习基地：建立稳定规范的工科学生工程实践实习基地，并加以规划、建设和管理，让学生和教师真正在企业中得到实训。③共建工程研发机构：兴建与企业行业相关技术领域的研发基地、工程科研中心和企业实验室等，通过对优秀学生开放，使其直接参与科研项目，可以让学生在检验科学理论知识的同时激发学生的科研创新意识，为高校培养创新型工程人才提供有效途径。补充企业研发力量的不足，同时实现高校科研成果有效的有向产业化转换。

[1]教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[OL].http://www.china.com.cn/policy/txt/2010-03/01/content_19492625_3.htm.

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