省属高校材料专业学生工程实践能力现状与对策*

汪存龙，陈 刚

(江苏大学材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013)

在当前国际工程教育专业认证OBE(Outcome-Based Education)理念[1]和新工科教育理念[2]的双重促进下，高等学校对培养本科生的工程实践能力有了明确的方向。材料类专业是沟通基础科学与实际应用的学科领域，毕业生在解决材料领域复杂工程问题时需要将所学习的理论知识与实际的工程实践进行结合，其对培养的毕业生具有显著的工程实践背景需求[3]。笔者以省属地方高校江苏大学所开设的材料类专业(金属材料工程、复合材料与工程、无机非金属材料工程及高分子材料工程等)为蓝本，通过与各专业年级的在校生、毕业校友、专业课任课教师及对口企业主管人员的访谈以及对比分析各专业培养方案，发现材料类专业本科生普遍存在工程实际能力基础较差的现象：首先，他们对解决实际工程问题的能力较为薄弱；其次，对专业行业发展动态了解较为模糊、对今后可能从事的行业没有形成基本的认知；第三，对工程实践的管理和综合分析能力及应用现代化信息工具的能力也较差。因而，迫切需要对形成当前材料类专业本科生工程素养较差的成因进行客观分析，并探索有效的解决方法和提升对策，以期为当代大学生提供切实有效的解决思路。

本文将根据笔者从教经历和访谈结果，对当前省属地方高校材料类专业学生培养过程中造成学生工程素养能力差的原因与现状进行概述，并根据当前国内外的先进策略和学生、企业对工程能力培养的诉求提出可能的解决思路。

1 现状与存在的问题

1.1 实践教学未被有效重视且与理论教学环节脱节

在材料类专业本科生的培养计划中，实践类课程范围较宽泛，包括低年级开设的军事体育训练、金工实习等，而与专业相关度较高的主要集中在高年级本科生开设的认识实习和生产实习实践教学课程。两种形式的实践课程都主要以参观企业车间的形式进行。认识实习一般安排在专业课开展之前，时间较短(一般为两周左右)，主要起建立初步印象的作用；而生产实习则安排在主干专业课授课结束后，持续时间较长(一般不少于四周)，学生能够有充分的时间与生产一线进行接触。从笔者的访谈结果来看，两种形式的实习活动都未得到学生的有效重视，学生们表示未能从中获得足够的实践经验，笔者认为与现有的实习组织形式有关。以生产实习为例，其具体实习环节的开展形式有两种，一种是建立长期实习合作意向单位的形式，学生每年定点去同一个实习单位进行不同车间不同生产线的生产实习；另一种是每年在实习之前遴选意向企业，学生实习期间走访多个实习单位。前者的优势在于能形成系统的产业链的认知，但每届学生参观的车间均类似，对行业领域的新发展没有形成及时的更新。与之相反的是，后者能够接触到一些新的工业技术在实践领域的应用，但往往不能形成系统性的认知。

除了实习环节的项目安排外，实习环节的组织形式也存在一些问题：(1)实习往往以企业的资深工程师带队的形式进行，车间的工程师往往对课本中的理论知识疏远较多，在学生实习的讲解过程中，没有有效的将生产中的具体问题与课本中的理论知识建立联系，因此学生也不便于形成理论知识与生产实践之间的贯通；(2)出于安全性考虑，很多实习单位对学生实习时车间停留时间进行了严格的规定，学生们往往只能走马观花式的走完整个车间，没有机会与工程师进行充分的沟通交流。

1.2 学校硬件资源不能适应于工程实践能力的培养

很多高校从教者和管理人员都知道拓宽学生的工程实践能力，可以依靠拓展供实践操作的物理空间、开设专业实验室、引进先进设备和与行业特色企业建立合作关系等渠道来进行。因而学生工程实践能力培养需要上述软、硬件资源的充分且持续的投入才能稳步推进。根据相关统计，部属高校拥有较多的国家财政投入和企业校友捐助，但这类高校往往以培养基础科研类学生为主。而以培养应用型的专门工程师为主的大多数省属地方高校来说，往往缺少有效的政府资金投入，因而在前述的实验室建设和设备投入方面显得捉襟见肘[4]。同时，对于省属地方高校，政府对专业的建设经费通常是一次性投入，在此环境下建设的实验室和实践基地往往因没有持续性的资金投入而导致维护和保养的缺失，丧失其原有的作用。而高校毕业生毕业时面对的生产线是行业最新的应用成果，因此校内实践学习所建立的认知往往并不能得到很好的指导作用。

1.3 专业教师尤其是青年教师的工程背景薄弱

作为专业课的任课教师，专业教师工程背景薄弱必然不能保证学生能获得足够的实践能力培养，从而在教学活动中很难发挥其应有的作用。形成这种薄弱工程背景的原因主要在于：首先，与高校对教师的定位及招聘教师时对工程背景的需求有关。高等学校普遍追求可以量化产出的科研项目与论文和奖励等，而对教学相关的重视程度较低。其次，以科研产出为导向的青年教师评价与晋升机制也使得青年教师很难将工作重心从科研转移到教学工作中来。青年教师作为高校引进的科研主力，在入职工作后开展职称评聘工作时，基本条件是对其科研工作所需的主持科研项目和发表学术刊物等有量化的要求，而对教学方面并不存在量化需求。因而在评聘时，无法依据申报者教学工作的优劣程度对其进行量化。

1.4 材料类学科专业的特殊性

材料类专业是很多制造业等工程领域的基础，航空材料领域常被提及的“一代材料、一代装备”[5]也充分说明了材料发展在工业中的重要作用。在笔者看来，材料类专业更像是介于较强应用型和理论型之间的专业类别，如复合材料与工程专业往往介于飞行器设计和力学专业之间；且材料类专业往往承担为其它专业领域提供基础服务的作用，如金属材料专业对口服务的机械类、汽车类专业等。因而，对于材料类专业所培养的人才来说，学生需要了解的往往不仅仅是材料类专业自身的生产实践内容，还需要充分认识其所服务对象的不同领域的生产实践。因而在OBE理念下，若以学生毕业时的产出作为目标，学生在校期间需要投入相较于其他专业更多的实践环节以让材料类专业学生能接触其拓展领域的发展情况。但现有的地方高校实践教学过程中，往往是僵硬的将材料类与相关的机械类、汽车类、能源动力类、化工类等所涉及的企业行业进行剥离，削弱了这种材料类专业为相关行业服务的基本认知，因而毕业生在就业时往往对实际生产实践的上下游相关行业缺乏必要的了解。

2 提升对策与解决方法

2.1 深度剖析实践课程与理论课程的相互支撑和引导作用、完善专业培养计划

材料类专业在实践环节教学与理论课程的联系方面弱于机械、汽车等应用型较强的专业，原因主要在于专业的培养计划没有及时修订以适应行业的最新发展。笔者认为在完善专业培养计划的过程中应在以下三个方面进行革新：(1)理论课程的教学过程中应有目的性的引入对实践领域可能的应用，做到理论引导实践，实践反馈理论，从而促进二者贯通；(2)培养计划的修订应具体到各科课程的培养计划中，剖析各课程之间的内在联系，加强专业基础课对专业课的联系及加强专业课与实践课的联系；(3)积极邀请企业行业专家和毕业校友参与到培养计划的修订中来，做到既从行业的整体发展方向角度对专业的培养目标进行把控、又能考虑本校在行业领域的特色。

2.2 以产学研合作为导向建立新型校企联合实验室或实训基地

对于省属地方高校来说，在直接经费投入较为匮乏时，学校和专业负责人应以开放的态度寻求政府、行业企业和社会资本对专业的关注和投入，应积极寻求与企业建立新型合作关系。将与企业合作的科学研究及企业自身的生产活动进行拓展，为企业提供订制化的教育、开展广义的教学服务活动等合作模式，建立产学研融合的新型合作关系。在此基础上，建立产学研融合的新型专业联合实验室或实训基地，为学生提供更好的实践课程教学平台。

2.3 积极探索利用数字媒体新技术应用于教学实践活动

传统的走入车间进行实践教学的形式虽然可以较为直观和真实的感受生产一线，但因为涉及的经费投入和安全性要求等往往不易于开展，尤其是一些涉及高危险性行业的生产车间。而新型的数字媒体技术，如在线视频教学、远程“云参观”、虚拟仿真教学[6]和基于3D虚拟现实技术的新型场景化教学形式[7]的引入，将使得工程实践教育形式产生更为多样化的发展方向。由于不涉及安全性问题、细节的完整且可重复展示，及有限的资金、资源投入等优点，使得这些新型的实践教学活动能有效提高学生的工程实践能力。

2.4 加强工程实践背景师资引进和青年教师工程实践能力培养

当前，全国各高校招聘的教师趋向于年轻化、高学历化[8]。对于以培养应用型工程师为主的地方高校，从事教育工作的教师，尤其是青年教师往往并不具备工程实践背景，因而在工作中很难对学生的工程实践能力的提升起到积极的作用。为解决上述问题，高校在聘任教师时，可适当增加兼具教学能力和工作经验的“双师型”人才的引入[9]，并对其后续职称评聘建立特殊轨道制度，以保证“双师型”人才在高校的持续发展。其次，对于不具备工程经验的青年教师应建立有效的工程实践能力提升实施策略和鼓励办法，如可在其入职初期，协助进行实习类课程的教学工作，在政策允许时积极鼓励其到对口企业进行挂职锻炼等，并将上述参与一线工程经验培养的经历作为其职称评聘的考量指标，从而在提升青年教师的工程实践素养的同时让青年教师能持续稳定发展。

2.5 积极参与应用型学术科研活动及专业和行业特色竞赛活动

不同于以科研为主的部属院校，省属地方高校教师很多科研项目都是更为接地气的应用型科研项目。承担此类科研项目的教师往往能拥有第一手的企业接触经验，应该充分吸收学生参与到类似的学术科研活动中来，促进学生工程实践能力的提高。其次，材料类专业拥有较多的行业协会和学会，应鼓励支持学生参加各种国家级组织定期举办的行业竞赛活动，如全国性的大学生材料热处理知识与创新大赛、金相技能大赛、铸造工艺设计大赛、复合材料设计制作大赛等等。这些赛事组委会将邀请企业行业专家对参赛队伍进行评选。通过参与上述竞赛活动，能让组织竞赛活动的学校和参赛队伍充分了解与同行业其他高校的差别并能从专家那里获得直接的评价；从而对后期从事相近的实践活动起到指导作用。

2.6 引导和鼓励学生参与行业展览、拓展知识储备

在制造业较为发达的长三角、珠三角等地域，制造业的不同领域会不定期举办各类行业特色展览，类似的展览和展会活动会有众多的高新技术企业进行实地展示，往往会展示最新的材料、工艺和相关设备等。对于办学地点在会展附近的高校来说，参与行业展览活动较为便利。高校各专业应积极引导和鼓励学生参与相关展会和展览活动，提升学生对行业发展动态的了解、拓展知识储备并提升工程实践素养。

3 结 语

在工程教育认证开展的如火如荼的今天，OBE理念正由表及里融入到高校工程教育的实践教学过程中。从笔者的分析可以看出，当前造成材料类专业学生工程实践能力素养较差的原因是多方面且复杂的，本文对缓解当前的困局提供了一些可能的解决思路，对高校、教师和学生可引入一定程度的思考。但其具体的实施还需要从政策上进行积极的引导，同时学校管理者、教师和学生的积极融入，以及企业和行业单位对工程实践教育的不断支持才能使得上述解决思路得到更好的践行。