面向军校无军籍本科生的材料科学与工程专业人才培养方案研究

叶益聪 刘双科 李宇杰 郭青鹏 郑春满

摘  要：2018年6月，经中央军委和教育部批准，国防科技大学开始招收和培养非军人本科学员。为了应对新军事变革和新一轮科技与产业革命的挑战，适应军事高等教育院校改革发展的新形势、新要求，实施人才强军战略，研究与探索面向军校无军籍本科生的人才培养方案势在必行。文章结合新工科建设背景和工程教育改革新理念，以能力产出为导向、新产业新业态为牵引，采用反向设计、正向实施的方法，开展了面向军校无军籍本科生的材料科学与工程人才培养方案的改革与实践。

关键词：人才培养方案;新工科建设;材料专业;无军籍本科生

中图分类号：C961        文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）35-0087-05

Abstract： In June 2018， with the approval of the Central Military Commission and the Ministry of Education， the University of National Defense Technology began to recruit and train undergraduates without military status. It is imperative to study and explore the talent cultivation plan for the undergraduates in militarycollege but without military status in order to come up with the challenges of the new military reform and the new round of technological and industrial revolution， to adapt to the new situation and new requirements of the reform and development of military higher education institutions， and to implement the talent strategy of strengthening the army. Based on the background of the construction of new engineering disciplines，and combined with the new concept of engineering education reform， taking the ability outcome and new industry requirement as the guide， we adopt the method of "reverse design and forward implementation" to carry out the reform and practice of talent cultivation plans of material science and engineering talents for the military college students without military status.

Keywords： talent cultivation plan; construction of new engineering disciplines; major of materials; undergraduate without military status

引言

为了应对新一轮科技革命和产业变革，适应以“新技术、新产品、新业态和新模式”为特征的新经济发展，2017年2月以来，教育部积极推进“面向产业、面向世界、面向未来”的新工科建设[1]。与此同时，为了全面实施新时代人才强军战略，中央军委启动了新一轮军队院校调整改革，推动军队院校建设加快转型升级。2017年7月，习主席对国防科技大学提出“建设世界一流高等教育院校”的办学要求。2017年9月，国防科技大学正式进入教育部“双一流”大学建设名单。2018年6月，中央军委和教育部赋予国防科技大学和三所军医大学培养无军籍本科学员的办学使命。

在這种背景下，如何开展面向军校无军籍本科生的工程教育，以更好地充实到国防工业部门和军人文职人员队伍，解决好培养的无军籍毕业生胜任未来国防科技创新和新经济新产业建设工作的需要是摆在军校工科教育工作者面前的一道关键课题。要解答这一课题，教育部针对工科教育改革推动开展的“面向产业、面向世界、面向未来”的新工科建设是一个有效的切入点：对于国防和军队建设而言，“产业”对应于“国防科技创新”，“世界”聚焦化为“国防工业部门和研究院所”，“未来”着眼于“新时代一流军队和国防建设”。为了更好落实军民融合发展国家战略，提高国防科技创新人才培养水平，为国防工业部门和研究院所输送一流人才，构建强军新工科专业或改造现有专业，开展面向军校无军籍本科生的人才培养方案改革与探索势在必行。

材料科学与工程专业是一个涉及材料学、工程学和化学等多学科的较宽口径工科专业，主要学习与掌握材料的组成、制备、组织结构与性能之间关系的基本规律，在工业、建筑、医用材料、航空航天、能源与环境等领域具有广泛的需求。国防科技大学材料科学与工程专业源于1953年成立的哈尔滨军事工程学院“金工金相”专业，至今已有67年的办学历史，为国家和军队培养了大批优秀的高级工程技术人才[2]。随着新一轮科技革命和产业变革不断深入和新一轮军队院校调整改革，国防科技大学材料科学与工程专业无军籍本科人才培养既要适应新时代国防和军队建设发展的需要，又要区别于军人学员的培养，更加注重创新创业能力、工程实践能力的培养，成为优秀的高级工程技术人才。本文以新工科建设“能力产出导向、以学生为中心和持续改进”的核心教育理念[3]为指导，结合国内外一流高校人才培养模式[4-5]，开展面向军校无军籍本科生的材料科学与工程人才培养方案的改革与实践。

一、培养方案制定原则

人才培养方案是高等教育院校根据专业培养目标和培养规格所制定的实施人才培养活动的具体方案，是人才培养工作的根本性和指导性文件。人才培养方案的质量是保障人才培养质量的前提。人才培养方案的制定是一项系统性的顶层设计工作，涉及培养目标、毕业标准、培养规划和教学要求、课程设置和时间安排、教学质量保障体系等诸多内容，需要在正确的指导思想和原则下进行一体化规划和设计。以新工科教育理念为基本指导思想，我們在制定面向无军籍本科生的材料科学与工程专业人才培养方案过程中主要遵循以下原则：

（一）坚持德育首位原则

不忘教育初心，牢记育人使命，坚持正确的政治方向，落实立德树人根本任务，培养理想信念坚定、爱国情怀深厚、德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。将培养愿意并有能力持续为军队和国防事业服务的材料工程师作为制定培养方案的首要考虑要素。

（二）坚持能力产出导向原则

遵循工程教育认证标准，坚持能力产出导向，以学生为中心，以能力塑造为核心，注重学生的学习能力、发现和解决复杂工程问题的能力、工程实践能力和创新创业精神的培养，充分考虑学生未来的职业发展和用人单位的需要，采用反向设计、正向实施的方法改革人才培养模式、教学内容和课程体系、教学手段和方法。

（三）坚持继承优良传统原则

从哈军工时期的导弹工程系到现在的空天科学学院，50多年来学院为航空航天和军用材料等行业培养了大批人才，形成了航天领域蔚为壮观的“人才森林”现象。一个重要的原因就是从哈军工时期开始，本科教学逐渐形成了“四个不断线”——数学不断线、计算机不断线、英语不断线、体育不断线的的优良传统，在强化四个不断线的过程中打牢了学员深厚的专业基础和身体素质基础。尽管新的人才培养方案融入了工程教育认证理念，但注重专业基础和身体基础的优良传统不能丢，需要进一步发扬和传承。

（四）坚持通识教育与专业教育相结合的原则

通识教育培养学生良好的科学文化素养，增强学生适应社会和终身发展的能力，体现本科教育的“广度”，国内外一流高校都十分重视通识教育;专业教育注重学生专业理论、专业知识和专业技能的培养，增强学生实践能力和就业竞争力，体现本科教育的“深度”。坚持通识教育和专业教育融合并重，有利于学生视野的拓展和综合能力与素质的培养，培养出就业竞争力强、后发力足、能够适应与驾驭未来的人才。

（五）坚持理论与实践相结合的原则

理论课程削枝强干，注重学生核心专业能力的培养。注重实践教学环节，加强整体谋划，从培养学生的创新精神和实践能力出发，构建涵盖思政军事课程、专业理论课程、口语交流课程、社会实践、工程实习、毕业论文（设计）等全周期的实践教学环节，改革和丰富理论和实践教学内容、方式和途径，探索线上线下相结合、课内和课外相结合的理论和实践教学机制，设置贯穿全周期的综合实践课，高度重视毕业设计。

（六）持续改进原则

重视教学活动的评估，构建基于学习结果的评估与持续改进体系，在课程层面、培养规划层面和专业层面进行评估分析，并根据评估结果适时调整培养方案、教学内容和教学方式，实现课程教学的持续改进和教学质量的稳步提升，促进人才培养方案的有效执行。

二、人才培养方案研究思路

习主席指出“国防科技大学是高素质新型军事人才培养和国防科技自主创新高地”，表明我校肩负培养高素质新型军事人才培养和国防科技自主创新的双重使命。中央军委和教育部赋予我校培养无军籍本科生的任务，其目的不是单纯为部队输送技术人才，而是要依托军队院校培养工程技术人才更好地充实到国防工业部门和军队文职人员队伍中，为国防科技自主创新和一流军队建设贡献力量。因此按照新工科和工程教育改革“以能力产出为导向、以学生为中心”的理念，在制定人才培养方案时，首要考虑的就是学生毕业出路，这就需要充分考虑国防工业部门和军人文职人员岗位和国防科技创新工作对人才的知识、能力、素质方面的要求，充分体现出“能力产出导向”原则。

本文以新工科和工程教育改革理念为指导，以能力产出为导向、新产业新业态为牵引，采用反向设计、正向实施的研究思路与方法，即按照“构建能力素质模型、树立培养目标体系、制定一体化培养规划、设置课程实施计划、建立质量评估体系”的步骤构建人才培养方案，然后按照培养方案实施课程计划、评估教学质量、根据评估质量改进培养方案，在持续改进中培养能够胜任国防科技创新、军队文职人员工作的材料工程师，制定面向无军籍本科生的材料科学与工程专业人才培养方案，如图1所示。

具体实施上，首先由专业负责人组织相关教师对国防工业部门、军人文职岗位及材料专业就业单位进行人才需求调研、构建能力素质模型，然后参考国内外一流材料专业的人才培养方案并结合学校的办学定位确定本校无军籍材料专业的人才培养目标，再依据工程教育专业认证标准形成毕业要求及其二级指标点，然后组织专家和相关教师制定一体化培养规划、优化课程体系和教学内容，最后对课程考核、教学评价、人才培养质量等进行制定和持续改进。在整个过程中，需要多次组织校内校外专家、相关教师和学生进行讨论修改，不断完善人才培养方案。

三、人才培养方案基本内容

人才培养目标、毕业要求和课程体系是本科专业人才培养方案的三个重要组成部分：人才培养目标是教育教学活动的导向，指学生毕业5年后预期达到的目标，着眼于学生未来发展;毕业要求是人才培养目标的阶段性要求，指学生毕业时需要达到的目标，着眼于学生当下发展;课程体系则是实现毕业要求和培养目标的载体，指学生在本科阶段为了达成毕业要求需要完成的不同课程门类，是教学内容和进程的总和。

（一）培养目标

分析国防工业部门和军人文职人员岗位对材料科学与工程本科专业人才的知识-能力-素质要求，结合新工科“能力产出导向、以学生为中心和持续改进”的核心教育理念，制定了无军籍本科生材料科学与工程专业人才培养目标：培养具备过硬的思想政治素质、深厚的科学文化基础、良好的身体心理素质和开阔的国际视野，熟练掌握材料科学与工程专业领域的基础理论、基本知识、基本方法和基本技能，具有较强的创新实践能力、沟通表达能力、团队协作能力和自主学习能力，能够胜任材料科学与工程相关学科领域的工程实践、技术研发、项目管理等工作的工程师或研究型人才。具体包括以下五个目标：

目标一：具有健康的世界观、人生观和价值观，思想品德端正，法纪意识牢固，具有高度的社会责任感;政治立场坚定，具备初步的政治观察分析能力，有持续为国防事业服务的意愿。

目标二：掌握自然科学的基本理论、人文社会科学的基本知识和公共工具的基本应用方法;具备良好的科学素养和文化修养，能够在实践中运用科学思维方式观察和分析问题。

目标三：具有坚实的数学、物理和化学基础，掌握计算机、力学、机械设计、电工电子等工程技术知识;掌握材料科学与材料工程的系统基础知识和基本专业技能，并能应用于工程实践;具有科学研究的初步能力。

目标四：具有良好的团队合作意识、语言文字表达能力、环境适应能力和职业道德素养，具有创新和创业精神，能够在多学科和跨文化的环境中从事材料科学与工程方面的相关职业;具有终身学习的强烈意识和自主学习的能力。

目标五：具有健康的体魄和体育训练习惯，有良好的心理承受和自我调控能力。

（二）毕业要求

根据工程教育专业认证标准，毕业要求的制定需要符合以下特征：一是毕业要求必须形成对培养目标的支撑，二是毕业要求必须涵盖工程教育认证的十二条标准，三是毕业要求必须具备可衡量性和可操作性。

根据培养目标要求，结合工程教育认证标准将培养目标按照知识-能力-素质模型进行分解，形成无军籍本科生材料科学与工程专业对于人才培养的知识-能力-素质结构分解表（如表1所示），其中知识目标可以细分为基础、工程和专业3个方面，能力目标则细分为分析、解决工程问题、材料研究、现代工具使用、工程和管理、沟通交流等6个方面能力，而素质目标则涵盖人文社科、职业道德、社会责任、团队精神、领导力、自主与终身学习、服务国防意识、身心素质等8个方面。将这些知识-能力-素质目标结合工程教育认证标准梳理出材料科学与工程专业的14条毕业要求。

这14条毕业要求涵盖了工程教育认证中的12条标准，并且对人才培养目标的5个方面形成的全面的支撑。毕业要求总体上更加注重对学生的能力和素质方面的培养和考核，也突显了办学特色。比如对应于知识目标的只有1条毕业要求，而对应于能力目标的有6条毕业要求，对应于素质目标的有7条毕业要求，将服务国防意识单独列出作为一条毕业要求，并在课程体系和课程设置上根据工程教育认证细化相关能力和素质培养的学时和权重。

（三）培养规划和课程体系

以材料科学与工程专业的培养目标和毕业标准的能力要求为基础，以学生本科四年成长路径为脉络，构建一体化专业培养规划：一是规划学生知识和能力增长过程和路径，以每项培养标准为基准，以学期为学习节点按顺序规划设计学生应该达到的程度。二是設计培养环节，包括课程教学环节和实践教学环节，将每个学期应培养的知识-能力-素质聚合，生成各学期培养环节。三是以三个级别的项目设计为导向，对聚合的知识点和能力点进行裁剪整合形成课程群，构建基于学习结果的知识-能力-素质一体化培养规划。按照通识基础知识体系、学科和专业基础知识体系以及实践教学体系三大模块，将四个学年的课程分为若干课程群和若干实践环节，形成层层递进、逐步深入的课程体系表和一体化鱼骨式培养规划图，如图2所示。

所有课程按照培养阶段分为公共基础课程、学科基础与专业基础课程和本科专业课程3个层次，按照修读要求分为必修环节、选修环节2种类别。根据无军籍本科生材料科学与工程专业的一体化培养规划，最终形成的无军籍本科生材料科学与工程专业人才培养方案的课程体系，如图3所示。公共基础课程包括含思想政治课程在内的人文社科通识课程和数理基础及公共工具等课程，总计1300学时;学科基础包括化学基础、力学基础和工程基础三大部分，总计456学时;材料专业基础涵盖材料的成分与结构、材料的性质、材料的加工、材料的应用基础等材料四面体课程，总计660学时，本科专业课程主要按照材料专业方向进行选修，总计176学时。实践教学主要包括综合化学实验、材料系列实验和材料综合实验，总计156学时。形成的课程体系充分体现了“通识教育与专业教育并重、理论学习与实践教学结合”的基本原则。

形成课程体系和培养规划后，对每门课程的教学内容和课程目标进行梳理和确定，并建立课程教学目标与毕业要求指标点间的对应关系-课程矩阵。根据工程教育专业认证标准，课程矩阵一般具有以下特征：一是每个毕业要求指标点至少需要有3-6门课程支撑;二是每门课程教学目标至少要支撑毕业要求2-3个指标点;三是支撑关系可以用支撑度表示强弱，一般分为H（支撑度高）、M（支撑度中）、L（支撑度低），支撑度的高低对应课程学时的权重。

四、结束语

在教育部新工科建设和军事高等教育院校改革发展的历史背景下，中央军委和教育部赋予国防科技大学培养无军籍本科生的办学使命。为了更好地完成使命任务，以新工科建设和工程教育改革新理念为指导，按照反向设计、正向实施的思路与方法，开展了面向军校无军籍本科生的材料科学与工程专业人才培养方案的研究与探索，以能力产出为导向、新产业新业态为牵引，对本科人才培养方案进行科学合理的顶层设计，制定了一体化鱼骨式培养规划，优化课程体系和课程内容，促使培养的材料科学与工程专业无军籍毕业生成长为能够胜任国防科技创新和新经济新产业建设工作的高素质工程技术人才，更好地服务于国防和军队建设。

参考文献：

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017，3：1-6.

[2]张为军，白书欣，吴文健，等.材料科学与工程人才培养方案的改革研究[J].高等教育研究学报，2011，34（3）：17-19.

[3]尤园.基于工程教育专业认证的本科人才培养模式研究——以某高校计算机科学与技术专业为例[D].西南科技大学，2018.

[4]别敦荣，李晓婷.麻省理工学院的发展历程、教育理念及其启示[J].高等理科教育，2011（2）：58-60.

[5]李宇杰，刘双科，王珲，等.“双一流”建设背景下科学构建研究生课程体系的思考——基于麻省理工学院材料学科的对比研究[J].高等教育研究学报，2018，41（04）：63-71.