新工科背景下材料学科育人体系的构建

李琦　徐亦斌

摘 要：在新工科建设背景下，上海交通大学材料学科人才培养过程注重对接国家需求，培养学生行业情怀;紧随产业发展前沿，打造特色培养体系;配备本科学业教授班导师与校友行业实践导师，整合多方育人导师团队;发挥第二课堂育人优势，带领学生奔赴全国关键行业与重点单位实践探索，构建“四位一体”育人体系。

关键词：新工科;材料学科;人才培养

在新一轮科技革命和产业变革背景下，为国家培养高素质工程科技卓越人才是高校工科专业义不容辞的责任和使命。作为国家重点学科，上海交通大学材料科学与工程学院自2010年启动卓越工程师培养项目以来，不断深化教育教学改革，探索构建和实施“四位一体”育人体系，注重培育学生的动手能力和行业情怀，积累了培育新工科卓越人才的基础和经验。

一、卓越工程师培养方案着力解决的三个问题

2010年国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出：高校工程人才培养需与产业需求、行业技术前沿相结合。在教育部工程人才培养布局框架下，上海交通大学积极参与卓越工程师培养计划，并根据人才培养定位，凝练出“能力建设+知识探究+人格养成”为主体的“三位一体”卓越工程人才培养模式。材料科学与工程学院作为重点工程院系，积极参与并推进卓越工程师培养项目。

学院在工程人才培养方案设置之初，面临着以下三个问题：第一，与普通全日制本科培养体系相比较，卓越工程人才培养体系起步晚，培养方案、培养模式及课程体系不成熟。作为以培养学术志趣和科学研究人才见长的学院，学院各平台均与产业界保持着密切联系，但怎样将这些分散的企业资源进行系统化集成，在保证学生培养质量基础上对接国家需求，是一项大工程。第二，社会对新生事物——卓越工程人才培养体系持观望态度。外界的怀疑直接影响了学生对自身成长成才的准确定位，怎样甄别和吸收动手能力强、有工程实践天赋的优秀学生是项目开展之初遇到的首要问题。学生自身缺乏行业了解，无法将自身的学习目标、职业规划与国家重点行业需求联系起来，容易产生迷茫情绪。第三，以企业为代表的产业界对卓越工程师培养项目的参与度不够。以营利为目标的企业与以人才培养为目标的高校本质上没有规约，彼此间必须通过建立共赢契合点才能高效率地培养出卓越工程人才。

二、构建新工科育人体系

学院前期开展卓越工程人才培养项目的各项探索、实践和经验，为新时代建立新工科育人体系提供了重要保障。为捋顺新工科人才培养计划，材料学院学生培养办公室联动各个部门与各方资源，从以下四个方面着手完善育人体系。

一是构建顶层全过程合力育人培养体系。根据教育部高等教育司2017年发布的《关于开展新工科研究与实践的通知》的要求，学校、学院将工科人才培养定位由最初的“三位一体”拓展为“四位一体”，即价值引领、知识探究、能力建设与人格养成;增加“价值引领”，即突出引导学生服务国家战略的参与意识。在“四位一体”育人纲领指引下，学院整合育人团队，以导师团队建设为核心，强化课程体系建设与实践基地建设相结合。学院与学校分析测试中心、微纳米研究院等部门以及企业联动，为工科人才培养争取更多资源;学院充分利用学校开展“教育思想大讨论”的契机，收集多方反馈意见，以问题为导向，完善人才培养体系，修订人才培养方案。

二是打造适宜落地的发展性课程体系。与传统培养体系不同，新工科人才培养体系的课程设置强调专业理论与工程应用有机结合，适当减少纯理论课程，适度增设实践应用类课程，开设了多门理论与实践结合的特色课程。学院对专业选修课进行模块化建设，推出了对接行业发展需求的电子信息、焊接、高分子等系列模块课程。学院鼓励任课教师紧跟国家重点行业需求更新教学内容，改进教学方法。

学院有13个二级研究所、9个国家及省部级重点（工程）实验室以及2个地方研究院。为了引导学生全面体会材料学科的博大精深，学院创新性地增设了校内实践环节，注重培养学生设计制造及创新能力。此外，学院鼓励教师采用与工程项目实践案例相融合的教学方式，引用前沿工程实践案例，把工程实践探索与科学问题研究相融合，激发工科學生对本学科工程实践的兴趣，启发学生对工程实践过程中实际难题多方位思考和反思。学院开设了“工程学导论”“材料工程导论”“材料工程论坛”等课程，依托国家及省部级重点（工程）实验室，邀请企业行业专家共同参与课程规划和建设，以项目的形式为学生提供完整的工程实践训练方案。

三是整合协同育人的全方位导师团队资源。新工科人才培养需要跳出独自育人模式，充分发挥校内教师、校外企业导师、海外导师以及校友导师的联动作用，真正实现全员全方位育人。

在人才培养过程中，学院注重发挥校内导师能动作用，强化基础理论教学，重点指导学生专业知识、学术思维及创新意识的学习。学院为本科学生提前参与科研提供渠道，并配备校内学业导师、国内外企业导师，校外的企业导师系统指导学生参与企业生产实践和解决实际工程问题。学院创新性地为学生配备各行各业的校友导师，利用校友一衣带水的高认同感，在学业、职业发展等方面积极引导学生，通过校友企业家模拟面试、校友职业发展讲座、前沿企业参观实践等丰富多彩的活动，培养学生受益终身的行业情怀。

学院积极探索双向互选的企业定制人才选拔模式。学校层面安排企业对参加卓越工程师培养的学生进行预招聘，企业与学生双向互选。企业为学生提供培训与实习，带学生介入产品研发项目;学生作为企业储备人才，降低企业人力资源招聘风险，实现人才定制培养，达到双赢。

四是建设科教融合的重点行业实践基地。学院各平台导师积极探索与具有高水平科技创新能力的行业翘楚以及国家重点单位开展合作，有效利用重大专项合作课题培养学生实际工程应用能力。学院先后与宝钢股份集团、航天八院、上海电气集团、沪东造船厂等50多家企业及内蒙古包头材料产业研究院、广西百色百矿集团等地方研究院共建实践基地。学生在实践基地既获得了良好的实践训练，又能深入了解国家和行业的需求，确保达到新工科人才培养质量。

学院积极促进与国际著名工程教育组织或者团体合作，如MIT、哈佛大学、剑桥大学等世界一流工程院校，扩展国际优质工程资源，借鉴国际一流高校工程教育經验。学院利用夏季小学期课程，邀请国际知名教授来校开设工程教育课程和讲座。学院积极实施教授项目依托的海外实践计划，向世界顶尖工程师研究机构和制造公司输送实践人才，如与法国、德国等欧洲工程师高校及美国通用汽车等公司开展联合培养项目。通过这些海外项目，学生工程实践能力、双语沟通表达能力以及国际化视野大大提升。

三、材料学科卓越工程人才培养经验

一是确保卓越工程人才培养质量。在学院提供的多方育人平台基础上，学生学术研究能力、工程应用能力、职业发展能力都获得了全面的提升。参加新工科培养项目的本科毕业生大多顺利获得国内直升研究生资格或者海外名校的深造机会，他们在学业深造过程中同样表现优异。

二是培养学生与祖国同向同行的高远立意。学院在课程内容设置方面主动对接国家战略需求，注重工程理论知识与工程实践经验的紧密融合，更新课程内容、增加本学科前沿成果，促使课程内容与行业发展同步。在实践基地选择上，优先考虑国家关键领域、契合重点企业需求、结合重大专项课题开展联合培养，促进学生将理论知识应用于工程实践，在工程实践中理解消化理论知识。例如，学院某团队多名学生参与研制的新材料应用在国家重大型号产品上;学院与上海沪东造船集团、上海电气集团等共建联合实验室，面向运输船的核心部件焊接制造、百万千瓦超超临界汽轮机焊接转子制造、汽车轻量化材料焊接等关键技术，培养了50余名卓越工程人才。

三是校外实践基地建设卓有成效。首先，参与学院联合培养的企业行业由最初的以传统制造业为主逐步向航空航天、汽车、海洋装备、核电、电子信息、生物医学等多元化行业发展。学院与上海电气、通用汽车、沪东造船厂、晟碟半导体、微创医疗等50多个企业建立了校企联合培养的长效合作机制，共建“工程教育实践”和“社会实践”基地。其次，科教融合示范性实践基地建设效果显著。学院与上海某技术及应用国家工程研究中心合作建立了实践基地，并升级为上海市示范级实践基地，已培养50余名工程人才。基地培养的学生参加了“863计划”“973计划”、国家重点研发项目等10余项，获得国家奖学金的比例高于其他平台。

四是充分发挥第二课堂育人优势，培养学生行业情怀。在入学季，学院集中开展新生入学行业前沿科技应用教育，促进学生对专业及行业的深入了解。专业教师与负责就业的思政教师开设专题讲座，真正做到课程思政与思政课程无缝融合。在校友访谈活动中，学院邀请行业成功人士与学生交流，引导学生树立终身从事材料行业的志向，培养学生专业工程师职业身份认同感。学院利用暑假寒假，带领学生奔赴中西部地区，走进国家重点行业以及军工企业，现场感受材料行业发展对国家强盛的支撑作用，激发学生的专业自豪感。通过上述工作铺垫，学生在就业择业时不再盲目跟风转行进入金融行业、快消行业或者互联网行业，而是扎根于国家重点行业、关键领域与基层单位，广西、贵州、西藏等地区基层选调生学生人数逐年增多。

五是着力打造全方位育人的品牌效应。2011年8月，学院主办了“卓越工程师培养国际研讨会暨第二届材料教育国际研讨会”，20余所国内外知名大学、百余名知名企业专家及学者参会，共同探讨工程材料育人模式、材料教育与工业界的相互联系及工程型人才培养面临的困难及解决途径等。学院领导先后参加了2012年英国剑桥大学举办的第四届国际材料教育论坛、新加坡国立大学承办的第一届亚洲材料教育论坛，以及2016年北京科技大学举办的“可持续性工程教育教学与实践”国际研讨会，交流材料学科工程人才培养经验，得到了国内外同行的高度评价。