工程教育认证视角下材料类专业人才培养研究

杨燕+陈智栋+刘春林+张洪文

摘要：随着高等工程教育改革和社会发展，工程教育认证已经在我国高等工程专业实施。工程教育认证是高等教育工程观的重要转变，常州大学材料科学与工程学院创新理念，坚持以学生为中心，目标导向，在材料类专业人才培养方面积极探索，创新改革，取得了较好的效果。

关键词：工程教育认证；教学改革；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0142-03

工程教育的国际化[1]是随着经济全球化发展而带动起来的，而工程类学生的国际化则需要一个标准通行证，《华盛顿协议》正是这样一块合适的“砖”。早在2005年，我国就已经开始开展工程教育专业认证试点，大力推进工程教育改革，提升工程技术人才的国际竞争力[2-4]。2013年，我国成为“华盛顿协议”预备成员国，从此中国工程教育专业认证体系得到国际认可[5-6]，大大促进了我国工程教育的改革和发展。在现代科学技术中，材料科学与技术是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础，国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，新材料产业被定为支撑国民经济、促进传统产业转型升级的基础和先导产业。2011年9月《新材料产业“十二五”发展规划》指出，新材料产业已经进入黄金增长期，而材料类专业人才培养是促进材料科学与技术发展的基础[7]。2010年4月《江苏省新材料产业发展规划纲要》中对10类材料产业做出规划，材料科学与技术的研究、开发和应用直接关系到国家战略性新兴产业的发展、传统产业的转型升级和国家重大工程建设及国防安全。如何让材料科学技术研究和成果的快速产业化是摆在材料研究者面前的重要难题，也是对材料类专业人才培养提出的挑战。工程教育认证能有效推动工程专业发展，它通过設定专业标准实现工程专业人才和就业市场的无缝衔接[8-9]，对工程类专业人才培养的实现具有不可替代的作用。常州大学材料科学与工程学院始于1982年，一直坚持以“跟进式教育”理念为指导，发展多材料门类，在省内高校中颇具特色和优势。学院先后获得“十一五”国家级特色专业、“十二五”教育部综合改革项目试点专业、江苏省“十二五”重点专业、2003—2010江苏省品牌专业和2015江苏省高校品牌专业A类建设点，拥有材料科学与工程国家级实验教学示范中心、江苏省高校重点实验室、江苏省高校协同创新中心、江苏省实验教学示范中心等优质平台。学院积极吸收国际工程教育认证的核心理念，明确人才培养定位，开展基于工程认证的材料专业人才培养模式的研究与实践。

一、明确办学定位和人才培养目标

将工程教育的核心理念“学生为本”、“目标导向”和“持续改进”[10-13]是学院建设的指导思想。学院立足江苏，面向全国新材料和技术产业对专业人才的需求，以培养能为区域经济建设和行业产业发展服务的材料类应用型人才为要求，结合学校办学理念及特色发展，明确人才培养总目标：培养专业基础扎实，实践能力较强，具有自然科学、人文社会科学基础，具有创新精神和职业素养，能从事专业领域材料开发设计、制备与加工、组织表征与性能测试、工艺与设备设计、生产与经营管理的应用型专门人才。多年来，材料科学与工程学院毕业生凭借扎实的理论基础，踏实的工作作风，突出的创新实践能力，深受企事业单位的好评，办学方向、办学定位及人才培养质量得到了社会各界的高度认可。

二、目标导向，构建材料类专业课程体系

学院致力于培养适应经济发展要求的材料专业卓越应用型人才，密切关注行业产业发展，强化开放融合，在课程体系改革方面进行了大胆创新，开辟“211+”课程体系，满足了对创新创业人才培养的需求。开放融合是“211+”课程体系的核心理念。“2”指基础课程群，目前涵盖化学和机械两大类，为学生专业课程的学习奠定多学科融合的扎实基础；第一个“1”是指专业基础课程群，第二个“1”是指专业主干课程群。瞄准我国产业结构转型升级重点鼓励支持的材料产业，开设“模具设计、材料成型工艺学、材料加工原理”等材料成型加工专业课程，激发学生多样化专业兴趣，满足其职业发展规划的需要，服务材料加工行业的需求。“+”充分体现课程体系的开放性。一方面，科学设置实验教学课程，彰显重实践、重应用的特点；另一方面，积极开设双语教学课程，促进人才培养国际化；此外还特别增设了安全技术与环境保护、新材料经济与管理等责任关怀课程。灵活开放的课程体系设置能够充分增强学生的经济意识、安全环保意识和社会责任感，培养专业能力强、综合素养高的创新创业人才。

三、学生中心，创新教学方法与教学手段

工程教育认证强调产出导向，学生中心。高校教育也要打破传统的以教师为中心的教学体系，不再是“教师教什么”、“怎么教”、“教得怎么样”，而要转变成“学生要学什么”、“怎么学”和“学得怎么样”[14]。教学设计和实施必须强调四个方面：培养目标要以需求为导向，毕业要求要以培养目标为导向，课程体系和教学要以毕业要求为导向，资源配置要以培养目标和毕业要求的达成为导向。教学方法和手段也要合理调整，教师的关注点不再是“要教给学生什么”，必须转变为“学生能取得什么样的学习效果”和“如何有效地帮助学生取得这些学习效果”。学院充分理解吸收工程教育“以学生为本”的理念，坚持学生主体，经过多年的研究与探索，跟进学生的成才、学习困扰、能力短板等，对教学方式与手段进行大胆的改革和创新，努力提升人才培养水平。随着本科生招生规模的不断扩大，传统教学越来越受到教学资源紧张的限制，特别是在实践教学方面，缺少让学生动手实践的机会。除了传统的现场教学，学院还引入了网上虚拟、仿真模拟、工程实践，构成“四位一体”的多维度教学方法，并建设好与之相配的“实验室—机房—仿真室—校内实习基地”四个物理平台，既避免了实践教学流于形式，又满足了不同学习能力和兴趣的创新人才个性化需求。

1.网上虚拟实验教学方法。利用软件工具开发了一系列虚拟实验课件，以交互式教学方式实现实验教学，分别以高分子、金属、功能材料等专业的典型材料制备工艺过程为原型，自主开发2D虚拟动画，将实验操作流程、规范和实验原理动画等信息生动逼真地呈现在学生面前。虚拟实验教学将教学内容、实验设备、教师指导和学生操作等有机融合，有助于学生对实验从整体到局部建立直观认识，加深对实验概念、原理的理解，有效改进提高了实验教学的工作效率和学生的学习方式，有助于培养学生独立思考问题、解决问题的能力。endprint

2.3D仿真实验教学方法。随着经济格局变迁，数字化、信息化技术不断深入，以往依赖人力、低效的教学方式必须随之改变。在二维虚拟的基础上，材料实验中心积极开发3D仿真平台，以真实工厂为原型进行设计实验，同时使用特效如烟雾、火焰、声音等[15]，真实感强，学生在高逼真的虚拟场景中可漫游和自由穿行，实现人机互动。虚实结合，有效解决了传统教学的重点、难点问题，例如，目前已开发并使用的“聚苯乙烯合成3D虚拟仿真”、“PET合成3D虚拟仿真”，操作者可以一人多角色全流程体验，也可以多人多角色协同演练。3D仿真模拟教学大大弥补了学生在工厂实习时动手操作少的不足，明显提高了对学生工程应用能力的培养[16]。

3.工程实践教学方法。学院建立了材料成型加工实验实训基地，配备了多条与工业化生产相同的材料成型加工生产线，促进学生将专业知识用于实践，实现实验室与企业生产的无缝对接。

四、持续改进，关注未来发展

1.构建闭环式质量监控与评价体系。质量监控与评价体系能够有效帮助高校实现教学工作的持续改进和不断提高。学院总结多年来教学质量管理的经验，以工程教育教学质量管理要求为指导性文件，建立了社会、学校、全体教师和学生参与的教学过程质量监控及持续改进体系，大力实施由教学环节质量控制、课程教学评价跟踪、培养目标评价等组成的跟踪管理。针对评价结果，学院制定相应的激励和约束措施，形成良性运行的长效机制，促进教学管理逐步走向成熟和规范，实现教学质量螺旋式上升。

2.建立毕业生跟踪反馈与社会评价机制。人才培养必须紧跟社会经济发展的需求。学院通过建立毕业生跟踪反馈机制以及有高等教育系统外有关各方参与的社会评价机制，对培养目标实现状况进行持续评估和改进。学院组织成立由学工书记、辅导员、班主任及学生信息员组成的毕业生质量跟踪小组，跟踪分析学生毕业后的情况，并将用人单位对人才的需求作为持续改进调整培养方案的重要依据。构建集政府评价、毕业生评价、社会评价于一体的多元社会评价体系，各有侧重，全方位评价人才培养成效。

高等工程教育认证是高校提升工科教育质量，实现全面、协调、可持续发展的重要机遇。我校材料科学与工程学院在工程教育认证理念指引下，勇于创新，明确定位，改进教学体系、创新教学方法、持续改进，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]姜宇，姜松.基于工程教育认证的教师教学创新能力研究[J].高校教育管理，2015，（6）：105-109.

[2]陈永琴，李团结，朱敏波等.工程教育认证背景下《机械设计》教学模式探讨[J].中国电子教育，2015，（3）：28-31.

[3]罗正祥.工程教育专业认证及其对高校实践教学的影响[J].实验室研究与探索，2008，27（6）：1-3.

[4]叶洪涛，罗文广，曾文波.基于专业认证的地方高校人才培养模式探索[J].高教论坛，2012，（10）：34.

[5]陈平.专业认证理念推进工科专业建设内涵式发展[J].中国大学教学，2014，（1）：42-47.

[6]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015，（6）：157-161.

[7]吴其胜，张长森，于方丽，等.以专业认证为导向的材料类专业培养模式的探索与实践[J].化工高等教育，2015，（6）：20-25.

[8]赵金龙.工程教育专业认证对提高高校教育质量的影响[J].理论观察，2010，（4）：138-139.

[9]吴昌林.认真开展专业认证培养创新型机械工程科技人才[J].中国高等教育，2008（18）：19-21.

[10]杨燕，刘春林，朱梦冰等.建设国家级实验教学示范中心培养材料科学创新人才[J].实验室研究与探索，2015，34（9）：156-160.

[11]林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证[J].高等工程教育研究，2013，（6）：49-61.

[12]王孙禺，孔钢城，雷环.《华盛顿协议》及其对我国工程教育的借鉴意义[J].高等工程教育研究，2007，（1）：10-15.

[13]邵辉，葛秀坤，毕海普，等.工程教育认证在专业建设中的引领与改革思考[J].常州大学学报（社会科学版），2014，15（1）：104-107.

[14]杨燕，陈智栋，刘春林，等.工程教育认证背景下《高分子材料成型加工》教学模式探讨[J].高分子通报，2016，（11）：101-104.

[15]朱夢冰，刘晶如，杨燕，等.应用型创新人才培养实践教学改革[J].实验室研究与探索，2016，35（7）：186-189.

[16]丁永红，俞强，朱梦冰，等.高分子材料工程实验教学示范中心的建设与实践[J].实验技术与管理，2010，27（11）：130-132.endprint