新工科背景下材料类专业实践类课程体系构建和评价方法思考

陈国华　刘静　袁昌来　黎清宁

［摘 要］基于新工科建设理念，文章结合广西地方工科高校材料类专业的实际情况，对目前高校材料类专业实践教学中存在的问题进行梳理和分析，对如何建设实践类“金课”并进行有效评价提出一些设想和举措，如落实立德树人理念、重构专业实践课程体系等，为培养新时代高素质工程应用型人才提供借鉴。

［关键词］新工科；材料类专业；实践教学；课程体系；评价方法

［中图分类号］ G642.3 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）02-0043-03

当前，以互联网为核心的新一轮科技和产业革命正扑面而来，“四新”（新技术、新业态、新产业、新经济）模式发展异常迅速。新经济的发展对传统的专业人才培养模式提出了严峻的挑战。2017年2月，教育部高等教育司发文强调，要以人才培养方案改革为抓手，全面落实新工科理念，主动布局地方支柱产业、主导产业、新兴产业和高新技术产业，推动学科交叉融合和跨界整合，深化政产学研协同育人，培养满足未来新工业、新经济发展需要的应用型、技能型和创新型高素质人才[1-4]。 2019年10月，教育部高教司司长吴岩在国际机械工程教育大会上强调，要全面推进高校新工科建设，提升国家硬实力。相较于传统工科，新工科具备新的内涵，即以应对变化、塑造未来的新理念为指导，通过多种新途径培养卓越工程人才[5]。

新时代高等教育的四大功能为人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新。专业是为学科承担人才培养职能或满足从事某类或某种社会职业的人才需求而设置的。建设通过国际工程教育认证的国家一流专业是建设世界一流大学和一流学科的迫切需要，也是一所高校综合实力和国际竞争力的体现。目前，教育部正大力推进国家级一流本科专业建设点工作，其目的就是提升人才培养水平和质量，培养多元化、创新型卓越工程人才，促使学生的培养由知识达成向能力达成转变。从专业培养目标和毕业要求来看，除了培养学生的人文、工程素养，还要重点培养学生解决复杂工程问题的专业能力、职业能力和发展能力[5-6]。课程是人才培养的核心要素。从工程教育认证实践来看，构建产出导向的课程体系至关重要。学生解决复杂工程问题能力的培养要贯穿大学四年。课程体系中专业实践类或设计类课程的难度和深度要能够满足《华盛顿协议》中EA1—EA5的框架要求，以培养学生解决复杂工程问题的能力。根据工程教育认证标准，材料类专业实践类课程（单独开课专业实验、课程设计、毕业设计、认知实习、生产实习）学分占总学分的比例不低于20% [7-8]。实践类课程能够有效支撑毕业要求指标点中的能力要素，因此，实践类课程和理论课程同等重要。如何建设“两性一度”实践类“金课”，如何评价实践类课程是否实现了学生能力培养目标，是目前工科院校亟须解决的现实问题。

一、材料类专业实践教学中存在的问题

目前，很多高校对实践类课程的内涵建设和評价不够重视，实践类课程体系的构建和评价方法还不够科学，缺少一套完整明确的指标评价办法。总体来看，材料类专业实践教学存在如下问题：

（一）缺少实践类课程教学管理规章制度

很多高校目前还是按照传统的方式进行实践类课程的教学管理，套用传统的评价表格，没有单独针对不同的实践类课程（如课程设计、毕业设计、生产实习、单独开课专业实验、工程创新实验课程等）设计评价内容及评价体系；教师缺乏对实践类课程内涵及学生能力培养目标的深入理解和认识；二级学院缺少完善的实践类课程教学管理制度保障。

（二）实践教学校企合作还停留在表面和形式上

验证性演示性实验较多，综合性创新性实验偏少。校企共建实践教学基地数量不足，校企共建实践类课程几乎空白。在生产实习实训等实践教学中，学生必须要到企业里去才能真正了解生产工艺流程、生产管理、生产环境、产品成本、项目管理等内容，只有到企业里去实习实训才能保障实践教学的效果。反之，没有丰富对口的实践教学资源，在一定程度上不利于学生创新能力和综合素质的提高。

（三）缺乏一支高素质的实践教学师资队伍

目前，高校各专业大多缺乏人数足够和高质量的实践教学师资队伍，承担实践教学任务的绝大部分是任课教师。部分专任教师缺乏专业相关实践经验，尤其是工程实践经验。这些都直接影响对学生工程实践能力的培养，影响实践教学水平和效果。

（四）评价内容不够科学

虽然目前很多高校都比较重视工程教育认证OBE理念，在实践类课程结束后也能从形式上按照课程支撑的毕业要求指标点评价课程目标达成情况，但是每个实践类课程的教学内容和评价方法是否真的都能支撑毕业要求指标点，还需要深入考查确认。此外，传统学生评教（学生评课程）指标体系更多侧重教师讲得如何，对学生获得的能力水平如何还不够关注。实践类课程评价应包含课程内容是否符合教学大纲、线下教学过程是否合理和课程教学效果是否达成等方面的评价。

（五）评价缺少学生参与

实践类课程对于培养学生能力有着不可或缺的作用，其学习效果不应该仅仅由教师来衡量，而应充分考虑学生的学习实际效果。因此，对实践类课程的教学效果评价和理论课程一样，也应该包括学生自我评价、学生小组互评、教师评价及第三方评价等。

（六）评价手段有待完善

目前，传统教学模式中，考试成绩是评价学生学习效果的主要标准，主要考查学生对知识与原理的掌握情况，这是一种终结性评价。在评价手段上应补充形成性评价。教师不仅要全程观察、跟踪和监督学生实践的各个环节，还要根据学生参加实践类课程的具体表现、报告的数据分析及撰写质量、答辩等情况对学生进行综合考评。如果是实验课，还要对实际动手操作、实验方案设计、实验结果分析、实验考试与实验报告等进行评定。教师为了在教学过程中及时了解学生的学习情况和学习效果，要及时进行测验、提问，了解学生的诉求，以便及时给予学生反馈或者做出教学调整，促使学生更好地学习。

二、对策探讨

（一）落实立德树人理念

将立德树人理念落实到实践类课程教学全过程（见图1）。思政元素与毕业要求中的工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、终身学习指标点息息相关。通过设计教学内容，采用恰当的教学方法，注重德育、智育、体育、美育、劳育“五位一体”教育，培养学生在实践中的应用创新思维，综合考虑安全、法律、环境、社会、健康、文化等因素的约束，培养学生研究制造出绿色、环保和符合法治精神的产品的能力，不断提高学生的道德品质、政治觉悟、责任意识和大局观念[9]。

（二）重构专业实践类课程体系（见图2）

通过梳理分析各专业的培养目标、毕业要求，以毕业要求指导实践类课程体系建设，看实践类课程教学目标是否能够切实有效地支撑毕业要求指标点。同时，对毕业设计、课程设计、生产/认知实习、实验课程、创新训练等不同课程进行分类研究，按照工程教育认证三大核心理念修订教学大纲和重构课程内容，开设科教融合、学科交叉、产教融合等课程，开设基于学生能力培养的企业专家讲座，实现能力培养目标。

（三）实践类课程的评价

图3给出了基于学生能力培养的实践类课程评价体系框架，从评价层级、评价主体、评价形式、评价结果和反馈应用等方面实施实践类课程评价。开设的各种实践类课程的教学目标要能够切实有效地支撑毕业要求指标点。同时基于学生的能力培养，对每门课的教学内容、教学方法、实操实训、评价体系进行深入研究，结合评价理论对代表性的实践类课程进行实证研究，通过第三方评价、督导评价和学生自我学习效果对比，进一步完善评价方法。

（四）深化实践教学校企合作，充实实践教学师资队伍

实践教学可采取“沉浸式实习”的教学模式。学生要根据实践教学大纲，提前进行预习，准备好任务清单，在实习环节中要紧扣课程毕业要求指标点，还要及时撰写实习报告和进行答辩。同时，邀请企业工程技术人员做线下或线上专题讲座，也可采用“课题制”“项目制”校企合作育人模式，让企业工程师和高管以企业项目为案例进行授课，让学生定期去相关企业实习，并由企业人员开设部分实践类课程，或者由专业教师和企业人员共建校企实践类课程，共同为学生授课。为弥补实践教学师资不足，可考虑柔性聘任或引进一批富有工程实践经验的优秀工程师充实实验教师队伍，和校内专业教师优势互补，切实提高学生的工程能力和应用创新能力。

（五）健全实践教学质量保障制度

以培养学生的专业能力、职业能力和发展能力为目的，制定一套可行的实践类课程教学质量标准，设计若干课程报告（如实验报告、生产实习报告、课程设计报告）模板，从二级学院层面制定实践类课程建设管理办法，建立动态激励机制，鼓励教师进行有利于学生能力培养的实践教学改革和探索，促进教师教学发展能力和学生学习效果的提升。

三、结束语

实践教学是培养高素质应用型人才的重要一环，对提升学生的工程能力、创新实践能力尤为重要。本文基于新工科背景和工程认证OBE理念，以提升大学生的能力（尤其是解决复杂工程问题的能力）培养效果为出发点和落脚点，探讨如何从顶层设计重构实践类课程体系，重修实践类课程教学大纲，重塑实践类课程的内容，更新完善教学手段和教学方法，强化校企合作，建设一支高水平的实践教学师资队伍，对提升人才培养水平和质量具有积极的借鉴作用和指导意义。

［ 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] 胡波，冯辉，韩伟力，等. 加快新工科建设，推进工程教育改革创新：“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J].复旦教育论坛， 2017，15（2）：20-27.

[3] 叶民，孔寒冰，张炜. 新工科：从理念到行动[J].高等工程教育研究，2018（1）：24-31.

[4] 吴爱华，侯永峰，杨秋波，等. 加快发展和建设新工科  主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究， 2017（1）：1-9.

[5] 刘鑫，胡传跃，胡继林.面向新工科理念的地方高校材料专业工程实践教育体系探索与实践[J]. 黑龙江教育（高教研究与评估），2021（1）：12-13.

[6] 陈国华，向定汉，龙雪梅.工程教育专业认证引领下的地方高校材料專业建设：以桂林电子科技大学材料科学与工程学院为例[J]. 大学教育，2019（9）：1-6.

[7] 蒋宗礼. 走内涵式发展之路 建设一流专业[J]. 中国大学教学， 2020（8）：7-13.

[8] 中国工程教育专业认证协会.中国工程教育专业认证协会 工程教育认证标准（2015版）[EB/OL].（ 2021-03-23）[2021-11-10]. http：//jsjxy.jstu.edu.cn/2021/0323/c6137a133033/page.psp.

[9] 彭红军.高校专业课课程思政的实施路径与实践探索[J]. 大学教育，2021（5）：1-3.

［责任编辑：周侯辰］