新工科背景下木材科学与工程一流本科专业建设实践与思考

宋孝周 张利 段海燕

摘    要：新工科背景下本科教育迎来前所未有的机遇和挑战，文章针对木材科学与工程一流本科专业建设，以西北农林科技大学为例，从建设思路、专业升级改造、实践创新培养特色、课程建设、校企合作、师资队伍等方面阐述专业建设实践过程与成效，从产业学院建设、专业认证角度对进一步深化专业内涵建设提出建议，以期为国内其他高校同类专业建设提供借鉴。

关键词：新工科；木材科学与工程；一流专业；建设

中图分类号：G642    文献标识码：A    文章编号：1002-4107（2023）07-0059-03

作者简介：宋孝周（1974—），男，陕西雩阝邑人，西北农林科技大学林学院教授，博士，主要从事木质复合材料研究。

基金项目：西北农林科技大学教育教学改革研究重点项目“产学合作协同育人的创新人才培养模式研究”（JY2102005）；教育部第二批新工科研究与实践项目“产教融合背景下林业产业集群与林业新工科专业群协同路径探索与实践”（E-SPNL20202314）

中国高等教育已经进入了一个新时代，为了全面振兴本科教育，教育部先后推出一系列改革措施。2017年启动了新工科建设，以“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等文件为指导，开始了新工科建设的探索和实践，开拓了工程教育改革的新路径，成为引领高校教育改革的有力抓手[1]。2019年，教育部又启动了一流本科专业建设“双万计划”，旨在推动“四新”建设，提高人才培养能力，实现高等教育内涵式发展。

新工科的基本范畴有两个方面，一是针对新兴产业开拓相关新的工科专业，二是对传统工科专业提出新要求，即传统工科专业在理念、内容、标准、方法技术等方面进行的更新改造[2]。木材科学与工程是传统特色型专业，面对林产工业的发展需求，如何通过信息化、智能化发展或其他学科的交叉渗透，实现专业的转型、改造和升级，不断推动专业人才培养理念、内容、策略、方法等方面的创新，以适应新技术、新产业、新业态、新模式对人才培养的新要求，这是国内相关高等院校面临的共同课题。

西北农林科技大学木材科学与工程专业在2020年获批国家级一流专业建设点，这既是对过去专业建设与人才培养成效的重要肯定，也为持续提升专业内涵与建设水平奠定了重要的发展契机。本文总结了新工科背景下，西北农林科技大学木材科学与工程专业在建设思路、专业改造升级、特色发展、课程建设、产教融合等方面的建设实践，从推进产业学院建设、加快專业认证角度对进一步深化专业内涵建设提出建议。

一、新工科背景下木材科学与工程一流专业的建设思路

新工科建设背景下木材科学与工程专业迎来了新的发展机遇和挑战。目前，国内有十余所高校开设该专业，然而在部分高校，该专业还存在培养方案与产业实际需求有一定的脱节，“双师型”师资力量薄弱，工程实践教育与行业结合不紧密，产教融合不够深入，对学生科学精神、创新能力、职业道德素养等的培养培育重视程度还不够，人才培养未能完全适应国家创新驱动和产业发展需求等问题。

专业是人才培养的基本单元，新工科提倡的专业建设新理念、新模式和新方法有助于明晰一流专业建设的目标和方向。为此，西北农林科技大学木材科学与工程专业在广泛调研、深入分析、专题论证的基础上，基于学校的办学和人才培养目标定位，坚持“厚基础、宽口径、强实践、重创新、高素质、国际化”的人才培养思路，坚持立德树人，坚持“以本为本”，推进“四个回归”，坚持内涵发展，立足西部，面向全国，形成一流专业建设的思路。即以学生全面成长成才为中心，强化工程实践与创新能力，构建多元化人才培养模式，深化产教融合，打造创新创业教育新生态，建全协同育人机制，不断深化专业综合改革，提升专业建设质量，推动形成高水平人才培养体系，努力建成特色优势明显的国家级一流本科专业，服务国家和中西部地区的经济社会发展。

二、新工科背景下木材科学与工程一流专业的建设实践

（一）优化培养方案，以智能制造为突破升级改造传统专业

经济社会发展对新时代人才培养提出了新要求，以人工智能、大数据为代表的新一轮科技革命和产业革命使得教育教学方式、思维模式和组织形式正在发生深刻改变。智能化的柔性协同生产以及按需定制的制造模式正成为林产工业发展的新形态，迫切需要传统的木材科学与工程专业进行升级改造，以满足行业发展对新工科人才的需求[3]。

面对新形势，本专业以传统加工产业的转型升级为方向，以中国制造2025战略为指导，以林业工程类专业教学质量标准为依据，对木材科学与工程专业的人才培养方案进行了修订，2019新版培养方案中明确提出要培养具有扎实工科理论基础，系统掌握木材及木质复合材料性能及其现代生产技术与装备、家具及木制品设计与智能制造等方面的基础理论与专业知识，具有较强的专业综合实践能力、产品及工程设计能力、生产组织能力和创新创业能力的创新型与复合型技术领军人才。

基于新工科的发展范式，新版培养方案构建了“学科基础平台+专业方向模块”的专业培养课程体系，针对智能制造领域，增设了木制品智能制造、ERP管理与应用、数控木工机床及编程、定制家具、现代企业管理等面向现代林产工业智能化、信息化加工技术与装备等新课程，综合实践环节增加了木制品智能制造实训课程；搭建专业智能制造实训平台，增补木工柔性加工中心、数控裁板锯、数控榫卯机、数控雕刻机等设备，建成一套板式家具智能制造虚拟仿真实验系统；整合优势资源组建智能制造教研室，努力实现从木制品的数字化设计、智能化生产和信息化管理等方面拓展专业方向，促进本专业的升级改造。

（二）强化实践创新能力培养，突出专业办学特色

1.多元化开展实践创新能力培养。作为国家级一流本科专业建设点，西北农林科技大学木材科学与工程专业长期重视学生的实践创新能力培养，针对新工科背景下学生实践创新能力培养模式单一、与产业融合不深、实践内容滞后于工程技术发展、支撑企业创新发展能力不强等问题，本专业围绕培养方案中实验实践教学这一主体，拓展构建了以赛促学、暑期就业实践、科研项目驱动、工作室培养、创新创业训练五维联动的多元化实践创新能力培养体系。

实验实践教学改革在强化学生对理论知识的理解掌握、培养学生专业实验规范的基础上，紧密结合工程实际优化实践内容，加强项目化建设，重视培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力；组织学生参加校内外的设计比赛和创新创业大赛，增强学生的创新意识，提高其设计实践能力和文化科学素养；学生根据兴趣在暑期开展驻厂就业实践锻炼，提前了解行业发展动态，熟悉企业运行环节和产品生产过程，强化工程实践锻炼；学生参与教师科研项目，提前开展与项目内容相关的探索性实验，培养科学素养和创新能力；工作室制是学生在教师的带领下开展企业指定课题研究或新产品开发任务，促进专业知识与工程实际的融会贯通，提升学生的设计、工程、创新能力培养；学生在导师的指导下参加各个级别的创新创业训练项目，促进自身创新意识、创业能力的提升。

2.实践教学模式创新，特色鲜明。五维拓展模式与实验实践教学主体相互融合、相互促进，在培养学生实践创新能力、提升综合素质的同时，也为学生个性化发展提供了更多选择。在实践教学实施过程中，创新构建了“校企协同+以赛促教+教赛展联动”的教学模式，即校企发挥各自优势，协同保障学生实训作品质量，作品参加专业竞赛，在行业或相关展会上展出作品实物，最终实现产品落地[4]；在此过程中，实践教学任务密切结合企业需求，企业人员与教师共同指导，充分发挥校企资源优势，逐渐形成了“产业教师+学校教师、企业车间+学校实训中心、企业需求+人才培养”三结合的实践创新能力培养特色[5]。

3.实践创新能力培养成效显著。本专业学生实践创新能力培养模式多维、体系完整，有效提升了专业人才培养与产业需求的契合度，近三年（2019—2021），学生在创新创业大赛中获国家级奖励8项，各类省部级奖项14项，发表核心期刊论文6篇，获得授权专利10项；学生实训作品广泛参展并获奖[6]；师生为企业研发的“C-HOME”公寓组合家具在第57届中国高等教育博览会上首次亮相，受到专家和业内人士的广泛好评[5]。2020年，西北农林科技大学受邀在第五届中国家具专业学科教育与发展研讨会上作报告，实践创新能力培养模式受到国内同行的高度肯定。

（三）加强课程建设，提高教学质量

1.强化思想政治引领，落实立德树人根本任务。充分发挥课堂教学的主导作用和思想政治理论课的主渠道作用，大力推进习近平新时代中国特色社会主义思想进课堂；深入挖掘各门专业课程的思想政治教育资源，全面开展课程思政与专业思政教育，把社会主义核心价值观、生态文明、西农精神、工匠精神、工程伦理等思想价值要素融入专业课程教学，将铸魂育人贯穿专业人才培养全过程。目前，本专业已实现课程思政全覆盖，建成校级课程思政示范课程6门，4名教师先后在校院“课程思政竞赛练兵”活动中获奖，切实把立德树人落实到课堂教学的主渠道中。

2.深化课程改革，激发学生学习动力。根据专业培养目标，每门课程建立规范的课程质量标准和完备的教学档案，不断深化课程内容改革和教材建设。为了强化工程实践与科研创新内容，校企共建新生研讨课、创新创业训练、专业技能训练、专业综合实习等课程，加强纳米技术与材料、现代仪器分析、高等木质材料学等学科前沿和本研贯课程建设。大力推进科研反哺教学，将学科优势资源转化为本科教学资源，把创新创业教育融入课程教学、综合实验、毕业论文、科研创新等人才培养的全过程[7]。

结合新工科人才能力培养要求，大力开展教学方式方法改革，积极开展讨论式、小班化授课，推广采用混合式教学、翻转课堂等线上线下相结合的教学模式，加快现代信息技术与教育教学的深度融合。加大过程考核，激励学生主动学习、刻苦学习。目前，专业已经认定省级、校级一流课程8门，校级在线教学优秀课程2门，建设校级全英文课程2门，出版教材9部，其中国家林草局规划教材3部。

（四）推进校企深度合作，深化产教融合

1.企业广泛参与专业人才培养。本专业先后在陕西、河南、广东、山东等省份建立35个校外实习基地，满足专业认识实习和综合实习的教学要求；针对第四次工业革命推动家居产业开始的新一轮布局，学校积极推动在兰考建立了本专业产教融合人才培养基地，政府、学校、企业、协会（简称“政校企协”）协同探索人才培养、科学研究、产业发展的深度融合，服务于中西部家居产业发展。校企共建工作室、实验室、职业生涯规划室，共同举办设计比赛，企业高管和技术人员作为产业教师参与培养方案修订、课堂教学和课程资源建设，在专业人才培养的各个环节都有企业的广泛参与。

2.解決生产实际问题，为企业发展增添新动力。本专业教师改进古筝制作工艺、研制通道式微波木材连续干燥生产线等技术促进了企业的技术改造与升级；师生为企业研发的“渐”椅成功推向市场并获当年销量冠军，开发的新中式火锅系列家具为企业成功开拓了市场；“C-HOME”公寓组合家具首次参展后，已经先后下单近600套[5]。校企深度合作在提升学生实践创新能力、扩大就业机会的同时，也为企业的发展增添了新动力。

（五）加强师资队伍建设，提升教师教学能力

坚持党管人才、按需引进、引育并举、分类评价等措施，加强师资队伍建设。对新入职的教师开展师德师风、职业规划、教学事务等岗前培训，帮助其尽快实现角色转变，在夏季学期全面开展教师教学能力提升系列化培训；充分发挥教师党支部书记“双带头人”优势，每周三下午组织开展政治理论学习、教学及科研经验交流，引导教师做好学生健康成长的领路人；为了提升工程实践经历，要求青年教师必须驻厂开展半年以上的实践锻炼；以培养专业青年骨干教师为目标，通过导师制、校内外交流培训、专题研讨、讲课比赛、教改项目培育资助、国内外访学等多种渠道，提升教学水平和能力。专业先后有4名教师进驻企业完成实践锻炼，4名教师选修国外大学多门线上课程，6名教师先后在全国、校内各类讲课比赛中获奖，5名教师获得各类大赛、项目的优秀指导教师。

三、新工科背景下木材科学与工程一流专业今后建设的思考

（一）加快推进现代产业学院建设

在制造强国及“双碳”战略下，林产工业转型升级及绿色发展成为时代必然，林产工业的发展需要具有更强的实践能力与创新能力，具备国际竞争力，满足新兴产业和新经济时代需求的高素质复合型新工科人才，建设现代产业学院已成为支撑人才培养和服务区域经济发展的重要途径。

本专业要更加积极主动面向中西部地區、面向林业工业，深化专业办学内涵。在前期产教融合人才培养基地运行基础上，以兰考县家居产业园为基地，以服务中西部地区现代家居产业发展为办学指导思想，加快推进现代家居产业学院建设，“政校企协”协同育人，探索全面提升人才培养供给质量，大力推进人才培养供给侧结构性改革，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，实现人才培养与社会、行业需求的无缝对接，努力探索将产业学院建成中西部现代家居新工科人才培养、科学研究、技术创新、企业服务、学生创新创业、继续教育的示范性平台。

（二）加快推进工程教育专业认证，为一流专业建设夯实基础

目前，国家级一流专业建设点评估验收标准尚未出台，但是按照学校一流本科教育行动计划，遵循以学生为中心、产出为导向、持续改进的基本理念，加快推进本专业工程教育专业认证的步伐，为木材科学与工程一流专业建设夯实基础，促进专业高质量发展。

结合新工科的建设需求，对标工程教育专业认证标准的要求，考核专业办学的各项具体指标，以OBE理念为指导，探索建立专业教学质量监控与评价体系，对木材科学与工程专业的人才培养目标、结构、模式等进行不断优化，突出专业特色，推进课程体系、教学方法、师资队伍、支撑条件等方面的持续改进，确保专业人才培养目标的达成度，不断提升专业内涵和建设水平。

四、总结

新工科背景下，西北农林科技大学木材科学与工程专业建设已进入到全面深化阶段，专业在升级改造、培养模式、课程建设、产教融合等方面已经取得一定的建设成效，充分体现出了新工科的元素。今后，本专业还应在产业学院建设、专业认证等方面持续推进，形成特色鲜明的建设内涵，迎接国家级一流专业建设点的评估验收。

参考文献：

[1]  周统建.新工科视域下林业院校一流本科教育建设研究[J].高等农业教育，2019（2）.

[2]  古天龙，魏银霞.以新工科理念推动地方高校建设一流本科教育[J].中国大学教学，2018（2）.

[3]  熊先青，马清如，袁莹莹，等.面向智能制造的家具企业数字化设计与制造[J].林业工程学报，2020（4）.

[4]  段海燕，宋孝周，张远群.工科专业实践课程思政改革与实践——以西北农林科技大学“专业技能训练”为例[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2022（2）.

[5]  孙建恒.“这样的宿舍谁不想住”——首次亮相高博会西农大宿舍组合家具“实力圈粉”[EB/OL].（2022-08-10）[2022-08-12].https：//qinwen.sanqin.com/app/template/displayTemplate/news/newsDetail/7010/9745666.html？is-Share=true.

[6]  段海燕，张鹏.我校在华笔·全国家居设计大赛中喜获佳绩[EB/OL].（2019-03-28）[2022-07-15].https：//news.nwafu.edu.cn/xnxw/88513.htm.

[7]  宋孝周， 张远群， 汪爱兰.科研反哺教学在林业工程类本科专业人才培养中的探索与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估）， 2019（10）.

[责任编辑  姜    雯]