中美应用技术型大学金属材料工程的专业设置和课程安排比较

邓洪达，赵美玉



中美应用技术型大学金属材料工程的专业设置和课程安排比较

邓洪达，赵美玉

摘要：随着经济的发展，中国迫切需要面向生产实践活动第一线的高级应用技术型金属材料工程专业人才。以首批应用型大学试点建设代表重庆科技学院和美国应用型大学代表阿克伦大学为例，对比中美大学在专业设置和课程安排的差异。专业设置需更具体，公共课程中需增加中文“说、读、写”训练课程，提高专业平台课中与专业密切相关课程比例，开设更多“项目制”式实践课程，推行带薪合作实习教学计划。

关键词：金属材料工程；专业设置；课程安排；应用技术型

应用技术型大学培养人才的根本任务是增强学生的就业创业能力，提高服务地方经济社会发展的能力和水平［1］，即培养在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级应用技术型人才［2］。随着教育部《2014年教育蓝皮书》的发布，我国的高等学校将从过去单一追求研究型发展模式逐渐转向为研究型和应用型共同发展模式，尤其将地方本科大学转向应用技术型大学被视作高教结构调整第一步［3］。面对600所地方本科院校将转向应用型的潮流，“如何建设特色的应用技术大学”成为了600所地方本科院校的共同命题。

1998年7月教育部将冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面工程等学科领域专业合并为金属材料工程。按照科教评价网提供的数据，目前全国高校中开设金属材料工程专业的高校有76所［4］，除了7所985或211高校，剩余69所高校的金属材料工程专业有可能逐步转变为应用型本科专业。当前绝大多数高校的金属材料工程专业沿着研究型大学的“厚基础、宽口径”的要求培养，如掌握扎实的理论基础、系统的材料科学基本理论与金属工程应用技术、基本实验技能和科学创新研究方法，综合运用所学基础理论与专业知识解决材料工程领域实际问题。能在冶金、材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备、金属材料成型等领域，从事金属材料生产加工、质量检验、工艺设计、新材料研究与开发及经营管理工作［5］。面对全国高校趋同的金属材料工程专业人才培养方案，探索金属材料工程专业的特色应用技术建设成为了目前高校关注的焦点。因此研究比较中美高校金属材料相关专业的课程体系，发现自身不足，吸取对方长处，从而推进我国应用型金属材料工程专业的发展。

一、中国应用型金属材料工程专业设置和课程安排

重庆科技学院是教育部2014年确定的36所转型发展试点高校之一［6］。为了避免出现办学定位不清、办学特色不明显、学科专业趋同、人才培养同质等问题，重庆科技学院一直在专业人才培养的各个环节不断调整和探索，尤其是本科人才培养方案。重庆科技学院金属材料工程专业的专业培养目标为适应社会经济、科学技术和工业生产需要，培养具有扎实的自然科学基础和一定的人文社会科学基础，具有石油工程、冶金工程技术知识背景，工程实践能力强，有创新精神和创新能力，能适应新型金属材料、表面工程等金属材料领域的科研及生产发展需要，从事金属材料领域的技术开发、工艺制定、设备设计、生产及经营管理、科学研究等工作的应用型高级专门人才。专业人才培养划分为新型金属材料和表面工程两个方向。

重庆科技学院金属材料工程专业最低毕业总学分为185，课程体系由通识教育平台课（占总学分30%）、学科基础教育平台课（占总学分16%）、专业教育平台课（专业基础和专业理论分别占总学分18%和17%）和专业实践平台课（占总学分19%）构成。为了体现应用型和专业特色，该校金属材料工程专业的人才培养方案保留了专业特色涂装技术相关课程，同时加大实践所占比例，增加校企合作教授课程。该专业通识教育平台课（55学分）包括政治、英语、体育、艺术、管理、计算机应用和素质教育等课程。通识教育课程旨在装备学生的思想基础，提升学生的人文素养，培养学生的经济管理意识，加强英语口头与书面表达能力，构建健康体魄和良好心理素质，提升个人职业素养。学科基础教育平台课（30学分）包括数学、化学和物理等，这些课程旨在拓宽和夯实基础理论知识，为专业学习和个人职业发展奠定基础。专业教育平台课（64学分）提供的核心课程包括材料物理化学基础、材料科学基础、金属腐蚀原理、材料现代测试技术、热处理原理与工艺、材料物理性能、材料力学性能、涂装工艺学、涂装车间设计等构成。另外，专业教育平台课中选修课覆盖了有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面工程等学科领域。这些课程旨在拓宽金属材料相关学科基础理论，培养自我学习能力及初步的创新能力，提升专业工具使用和专业资料收集、理解能力。专业实践平台课由专业实践课（29学分）和专业实验课程（7学分）构成，其中专业实践课包括认识实习、生产实习、专业技能训练、毕业设计（论文）；专业实验课包括材料现代测试技术实验、金属腐蚀原理实验、材料力学性能实验、材料物理性能实验、热处理工艺实验、涂料工艺实验、电镀工艺实验等，这些课程旨在构筑学生理论实践相互转换意识，加强专业基本技能，培养严谨的科学态度和务实的工作作风。

二、美国应用型金属材料工程相关专业设置和课程安排

美国没有金属材料工程这个专业名称，综合性研究型大学都将金属材料学科归属到涵盖金属、无机非金属、高分子和纳米材料等学科的材料工程。但代表性应用技术型大学仍然保留传统的最具专业特色的金属材料工程相关专业名称，如：Akron大学的腐蚀工程、North Dakota州大学的涂层和聚合物材料、Winona州立大学的复合材料工程等，这些专业已经成为全美唯一专业，其特色人才培养方案深受企业和社会的欢迎。这些大学的人才培养方案特色在于将课堂学习与现场经验和目前技术结合，注重职业学习和实践学习，提高学生的竞争力；采用不同方式将人文艺术和科技融合，提升学生个人素质，满足雇主对人才的通用能力要求。美国的高等工程教育经过150多年的发展，历经多次改革［7］，但这些高校始终坚持工程技术教育的办学定位，专注于优势专业发展，坚持在人才培养质量上精益求精。现以Akron大学为例介绍其腐蚀工程专业人才培养方案。

美国Akron大学创立于1870年，是美国最早一批开设的工程技术大学，是地区最有影响力的公共研究大学，其服役于地方经济复苏，提供多学科装备的劳动力，以创新性高等教育著名。该校是美国唯一开设腐蚀工程专业的高校，其腐蚀工程专业旨在为社会培养出能研究和设计出满足工业（如能源、化工和医药）需要的新材料的高级应用型技术人才。美国工程专业本科教育的学分要求一般为120个学分左右，而Akron大学则要求至少136个学分。该专业的人才培养方案有4年计划和5年计划，但都使用相同的培养方案，不同之处在于5年计划针对选择带薪合作实习教学（Co-op）的学生［8］。Akron大学腐蚀工程专业课程结构大致分为：通识课（27%）、科学基础课（8%）、专业基础课（29%）、专业理论课（25%）、专业实践课（12%）和针对5年计划学生开设的不算学分的带薪合作实习教学（Co-op）计划。

通识课（37学分）包括口语交流、英语写作、社会学、体育教育、人文、多样文化，旨在培养学生撰写技术性或研究性工作报告能力，增强语言交流和成果展示能力，提高艺术欣赏能力，提升对当代政治、社会和经济的理解能力，丰富个人对西方和非西方传统文化的认识。科学基础课程（11学分）包括数学、自然科学，旨在提升学生对数学、科学原理和方法的理解能力。专业基础课（40学分）由基础化学Ⅱ、定量分析、分析几何——计算Ⅱ、腐蚀工程材料科学、有机化学Ⅰ、分析几何——计算Ⅲ、普通差微分导论、基础物理和实验、材料学、统计、基础电工、化学或生物选修课、分析化学Ⅱ等构成，旨在培养学生利用数学、化学、物理思维来分析材料的腐蚀。专业理论课程（34学分）由腐蚀工程手段、腐蚀工程材料能量平衡、热动力学平衡、有机化学Ⅱ、水溶液腐蚀基础、传输现象、固体力学、腐蚀防护、干腐蚀基础、腐蚀管理Ⅰ、腐蚀管理Ⅱ等构成，旨在培养学生能应用数学、化学、物理等手段开发出最经济的方法控制材料的腐蚀。专业实践课组包括专业基础技能、实验实践和设计课（15学分）：项目管理和团队合作课组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ）、水溶液腐蚀试验、腐蚀实验、高温腐蚀实验、有机化学实验和讨论、设计等构成，旨在培养学生应用专业知识和技能认识材料腐蚀和探究控制材料腐蚀的方法，通过团队协作完成项目，并积累项目管理经验。

该专业特色为提供3个学期带薪合作实习教学计划（任务Ⅰ（大三春季）、任务Ⅱ（大四秋季）、任务Ⅲ（大四夏季））。带薪合作实习教学计划是基于学校、用人单位与学生3方之间的一种合作关系，可以实现理论与实践相结合、知识和经验相结合、学校和企业相结合［9］，学生通过实习可获得实际工作经验，同时还可获取一定的报酬来完成学业。与其他培养计划毕业生相比，选择Co-op培养计划的学生，可以提前积累工作经验和掌握实际专业技能，更早获得工作能力训练的机会，毕业后将获得更高薪水。

三、中美大学金属材料工程相关专业设置、课程安排的比较与启示

（一）专业设置

国内大学的专业都是设置大类，如金属材料工程覆盖了冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面工程等学科领域。各个高校在保留大众化的金属新材料专业方向基础上，还根据自己专业基础设定不同的专业方向，如华东理工大学的材料腐蚀与防护、江苏科技大学的材料热处理、江西理工大学的有色金属、重庆科技学院的表面工程等。但美国应用技术型大学没有直接以金属材料工程命名专业，而是以具体金属材料工程相关学科专业直接命名，如Akron大学的腐蚀工程、North Dakota州大学的涂层和聚合物材料、Winona州立大学的复合材料工程等。与中国大学专业设置相比，美国应用技术性专业设置更为具体且更有特色，甚至某些专业成为了美国唯一的专业。因此为了创设我国应用技术型金属材料工程专业特色，甚至创设出专业品牌，要被更多企业和公司所熟知，必须改变目前大一统的专业名称。

（二）课程设置

1.公共课设置

中国大学的公共课程不管学分总量还是在总学分占比均高于美国大学。通过比较通识课程发现，中国大学公共课程中政治课程（马克思主义基本原理，思想道德修养与法律基础，毛泽东思想邓小平理论和三个代表重要思想概论，中国近代史纲）占比最大，美国大学公共课程中没有政治课程，但是英语写作、口语和阅读相关课程在通识课程中占比大。从这个角度可看出我国对于学生的思想教育的重视，为学生树立正确的人生观、价值观、历史观做出了明显贡献。而美国大学对于学生的语言表达、阅读能力、专业相关写作能力极其重视，希望培养的管理或专业人才除了掌握专业技能外，必须有广泛的沟通、协调和展示能力。而我国的学生毕业后在工作中表现出语言表达条理不清、文学素养较差，文献撰写混乱等问题。因此，为了改变这种现状，加强中文听、说、读、写训练成为课程设置的一个重要方向。

与美国相比，中国大学的理科基础课程同样课时量和在总学分中占比都明显多，表明中国大学对于学生的数学和自然科学知识训练的重视。虽然中国学生数学基础强和基础自然科学知识广和深，但是目前中国学生尤其大部分理工科学生表现出对科学的兴趣不高。因此，开展非应试性的课外科学兴趣实践课程有助于学生拓展自己科学兴趣。

2.专业课程

专业课程由专业基础课和专业理论课构成。通过比较发现，中国不管是专业基础课还是专业理论课的总学分占比都小于国外，这与目前高校盛行的“厚基础”密切相关，然而美国应用技术型大学对于专业基础知识和专业理论很重视。中国专业基础课都开设金属材料相关基础课程，如材料科学基础、材料力学、材料物理、材料测试等课程，美国开设专业基础课程都是与腐蚀学科直接联系的材料科学、化学基础课程。中国专业理论课开设涵盖冶金、有色金属、复合材料、粉末冶金、材料热处理、材料腐蚀与防护及表面工程等学科领域课程，开设课程大而全。但是美国开设只是针对专业直接相关知识课程，如AKron大学腐蚀工程专业围绕腐蚀开设金属材料基础、腐蚀环境、腐蚀控制、腐蚀管理等相关课程。由以上分析可知，美国的课程设置以市场为导向，根据市场的需求设置课程［9］，且全面深入夯实学生的专业知识。因此，中国应用型技术专业应更多响应企业的专业需求，加强专业基础和专业理论知识的地位。

3.实践课程设置

实践课程设置的目的就是让学生将理论与实际相结合，同时在结合的过程中发现问题，并反馈于自己的理论学习中；在实践过程中发现问题、分析问题和解决问题。中国高校的实践课程包括实验课、实习实践课以及毕业论文或设计等，在整个人才培养计划中占19%，高于美国大学。我国的实验课中绝大多数实验项目是验证既定现象或结果的验证性实验。实习实践课是认识未来工作环境和环节，应用专业知识理解现有工艺和技术。毕业论文或设计目的是综合应用知识和技能创新性工艺设计、开发新工艺、技术和材料。而美国高校实践课程同样开设了实验课和设计课程，但还开设了项目管理和团队合作课及带薪合作实习教学计划。项目管理和团队合作课目的是采用“项目制”式针对某一项目开展团队合作工作，即开展腐蚀问题的现场调研、原因分析、解决途径、解决效果检验、腐蚀问题总结等工作，团队成员参与每一个环节，培养学生团队协作、沟通、项目展示和管理能力以及新工具或技术应用技能。良好的团队工作能力、领导能力有助于个人长远的可持续发展。带薪合作实习教学计划的目的是使学生将专业基础知识和理论知识与企业实际工作结合起来，在工作中发现自己专业学习的不足，在工作中寻找自己的兴趣点和提升自我学习能力，为未来的工作缩短工作适应期。与美国相比，中国的实践训练不系统，验证性实验课程多，部分实践课程与现场结合度不高，在大多数实践课程中学生属于被动性学习。另外目前由于缺乏有力的政策支持和法律保障，很多校企合作只是流于形式，因此还不具备开展带薪实

习校企合作课。中国应用技术型专业需开展更多“项目制”式实践训练工作，提供更多与实际工作相关的实践训练机会，发挥学生主观能动性；同时政府应当逐步建立校企合作办学的法规性制度，向学生提供更多带薪合作实习教学的机会；建立校内的校企合作实训中心、校外实训基地、创业中心，借鉴企业的项目管理模式进行经营管理［10］，扩展带薪合作实习教学计划实施范围。

中国大学过去培养的学生与社会需求脱节，最大问题是国内高校在培养“专才”和“通才”上摇摆不定［11］。随着高等教育结构不断调整和相关政策出台，应用型高校应尽早确立办学定位，调整应用型专业设置内容，突出人才培养课程体系特色，利用自己学科基础培养出真正有特色的应用技术人才。

参考文献：

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[4]中国科教评价中心.2015—2016年金属材料工程专业排名_中国大学本科教育专业排名[EB/OL].[2015-10-09].http：//www.nseac.com/eva/CUSE.php?DDLThird=金属材料工程&DDLyear =2015#.

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[9]程静.美国应用型本科人才培养模式的特点及其对我国的启示[J].网友世界，2013（13）.

[10]袁兴国.美国应用型本科教育的实践探析[J].江苏高教，2009（3）.

[11]王梦芝.国内外大学本科人才培养模式比较之浅见[J].黑龙江教育学院学报，2013（12）.

（编辑：张齐）

作者简介：邓洪达（1977-），男，博士，重庆科技学院（重庆401331）冶金与材料学院副教授，主要研究方向为金属腐蚀与防护。

收稿日期：2015-10-10

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1673-1999（2016）02-0118-03