面向工程教育专业认证的无机非金属材料工程专业人才培养模式改革实践

    胥焕岩 李雪姣 吴泽 陆以杉 董丽敏

    

    

    

    摘? 要 面向工程教育专业认证，结合哈尔滨理工大学无机非金属材料工程专业发展特色和行业标准，针对本专业学生工程实践能力和创新能力培养相对薄弱这一事实，探索人才培养模式的改革创新方法，提出以学生为中心、以学生学习成果产出为导向的适用于无机非金属材料工程专业的人才培养模式。以无机非金属材料工程专业为辐射点，在一定的工科专业范围内形成带动作用。

    关键词 工程教育专业认证;产出导向;无机非金属材料工程专业;互联网+课堂;实习实训实验教学平台

    中图分类号：G642.0? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）12-0095-04

    Abstract Based on the engineering education accreditation， combi-ning with the development characteristics and industrial standards of inorganic non-metallic materials engineering of Harbin university of science and technology， this work explored the talents training mode reform and innovation method with the aim to improve the enginee-ring practice ability and innovation ability of the students in this major.Taking the students as the center， the outcome-based professional talents training modes were put forward， which would be fit for the students of inorganic non-metallic materials engineering.

    Key words engineering education accreditation; outcome-based edu-cation; inorganic non-metallic materials engineering; Internet+class-room; practice， training and experimental teaching platform

    1 前言

    工程教育專业认证是全球范围认可的工程教育质量提升的重要保障，也是国际工程师资格互认的重要前提，其核心要义是以培养目标和毕业要求为导向，使工科专业毕业生能够达到行业认定的标准要求。这就要求工科专业的课程体系、师资队伍、支持条件等均需以学生毕业能力达成为核心而建设实施，并强调过程的持续改进。2016年6月2日，我国成为国际工程教育互认的《华盛顿协议》正式成员国，从此我国高等工程教育与国际接轨，实现了实质等效的工程教育国际质量标准。我国工程教育质量体系也获得国际认可，向工程教育强国迈出坚实的一步。产出导向（OBE，Outcome-Based Education）是工程教育专业认证的核心理念[1]，其框架结构如图1所示。

    紧密围绕学生这一中心，以培养目标和毕业要求作为产出导向，充分实施课程体系的优化配置、师资队伍的合理建设和支持条件的有效改善，以达成培养目标和毕业要求的预期标准并获得行业认可[2]。整个工程教育体系要以学生学习成果为产出导向，实现工科专业合格毕业生的全覆盖，强调培养质量的持续改进，建立闭环评价机制，培养具有良好的人文素质、职业道德和国际视野的工程技术人才[3]。

    哈尔滨理工大学无机非金属材料工程专业在20多年的发展与建设中，形成了自己的办学特色，培养了上千名优秀的高级工程技术人才，受到用人单位的高度评价。结合工程教育专业认证的具体要求和学校教学发展定位以及社会经济发展需求，2015版培养方案修订了本专业培养目标（表1），根据培养目标确定了本专业12条毕业要求，完全覆盖工程认证标准的12条毕业要求，能支撑本专业培养目标的达成。

    无机非金属材料工程专业人才培养目标分解如下。

    培养目标1：能够运用无机非金属材料学科的专业知识与工程技能，发现、研究与解决现实中复杂的工程问题。

    培养目标2：能从事无机非金属材料制备及性能调控方面的工艺设计、开发、研究、应用和集成等工作。

    培养目标3：具备良好的社会科学知识和企业经营管理能力，在跨职能团队工作中担当技术、管理或领导职能，发挥有效作用。

    培养目标4：具有良好的人文素质、职业道德和国际视野，在工作中具有社会责任感、安全环保与可持续发展意识，能积极服务国家与社会。

    培养目标5：能够通过继续教育或其他终身学习渠道，实现自我知识更新和能力提升，进一步增强创新意识和开拓精神。

    2018年6月，无机非金属材料工程专业迎来工程教育专业认证专家组现场考查，专家组组长狄东仁教授代表专家组对无机非金属材料工程专业在学科建设、行业影响力和学生培养等方面取得的成就给予充分肯定，核准了专业自评报告自述真实、来源可靠，赞许了学校前期准备工作的成效。同时，专家组成员对如何进一步提高工程设计能力和设计类课程比例等问题进行了探讨，并提出宝贵的意见和建议。这些问题也是我国各工科专业普遍存在的主要问题，集中反映出现行人才培养模式对学生工程实践能力和创新能力培养重视得不够。

    人才培养模式问题是我国高等工程教育的重要课题，面向工程教育专业认证，有必要认真探索人才培养模式的改革创新之路，培养具有较强工程实践能力和创新能力的合格人才并持续改进[4]。本文从工程教育专业认证角度，思考如何进一步促进学生的工程实践能力和创新能力培养，希望以无机非金属材料工程专业为辐射点，在一定的工科专业范围内形成带动作用。

    2 增设特色实践课程，探索互联网+课堂的教学方式

    哈尔滨理工大学无机非金属材料工程专业的课程设置是依据无机非金属材料工程专业规范所制定的，和工程教育认证标准比较，基本满足要求。但本专业的课程设置没能突出具有自身特色的工程实践能力培养。无机非金属材料工程专业设置时间短，自身积淀不足，面对工程教育专业认证，首先应该突出自身特色，在光纤光缆材料和新型无机非金属材料专业方向上增加相应的实践课程比例，培养学生工程实践能力。同时，依据社会经济发展需求，拓展专业教学方向，制定多样化的培养规格。

    以SPOC、MOOC为代表的精品在线课程的线上线下学习是以学生为中心的教学方式。在工程教育专业认证之前，无机非金属材料工程专业的主干课中还没有相关的精品在线课程。因此，面向工程教育专业认证依托学银在线平台，本专业的主干课程都已实现线上线下的混合教学方式（部分在线课程截图见图2），打造金课，淘汰水课。另外，通过建设虚拟仿真实验教学中心，充分利用互联网上的优质实验教学资源，探索并完善线上学习、课堂讨论的互联网+课堂的教学方式。

    3 加强各类实习实训实验教学平台建设与融合

    为了进一步提高工程设计能力培养和设计类课程比例，培养适应行业发展的合格工程技术人才，无机非金属材料工程专业深度融合产学研用协调发展，以校地合作和校企合作为主要抓手，让行业和企业的工程技术人员参与培养方案修订、专业发展、课程优化、人才培养的各个环节，建立学校、地方、行业和企业共同参与的联合办学体制。让学生走进企业，充分享用实践教学资源，开阔工程视野，提高解决复杂工程问题能力和工程创新能力（图3）。让学生走进实验室，建立资源共享和高效运作的专业设计类实习实训实验教学平台。

    4 注重学生科研素养，培养学生创新思维

    为了增强学生的科研能力，培养创新思维，无机非金属材料工程专业积极营造良好的科研氛围，大力建设开放共享实验室，让学生走进实验室参与指导教师的科研工作，完成相关实验研究工作，并利用研究成果发表科技论文。学生通过参与科研项目，可以申报国家级、省级和校级大学生创新创业训练计划项目，不断提升创新能力。无机17-4班赵岱楠等同学在实验研究中发现石墨烯可以显著提高水性环氧树脂的防腐性能，以此申报了大学生创新创业训练项目，并喜获省级立项（图4）。

    5 以学科竞赛为驱动的教学模式

    参加学科竞赛项目已经成为检验本专业学生工程实践能力的一个重要指标。无机非金属材料工程专业以学科赛事为依托，整合教学环节，邀请实践经验丰富的企业工程师和教师开展专题讲座，以提升学生的工程实践能力。2019年9月，由教育部材料类专业教学指导委员会主办、南京工业大学承办的第三届全国高等学校无机非金属材料基础知识大赛在江苏省南京市举行。无机非金属材料工程专业经选拔组建了两支队伍参加比赛，经过预赛和决赛角逐，苏超颖、韦顺安、彭海洋喜获三等奖（获奖证书见图5），充分体现了学生对本专业基础知识的掌握和运用能力以及团队协作创新精神。

    6 加强雙师双能型教师队伍建设

    围绕“双师双能型”教师队伍建设，积极鼓励专业教师去海外留学深造，主动与国际接轨，一半以上的专业教师有海外留学经历，与美国麻省理工学院、美国宾夕法尼亚州立大学、加拿大多伦多大学、加拿大魁北克大学、澳大利亚昆士兰大学、意大利都灵理工大学、日本国立横滨大学、白俄罗斯国立科技大学等国外名校有深入的合作关系;进一步调整优化师资结构，聘请山东工业陶瓷研究设计院、江苏亨通集团、武汉烽火集团等企业的优秀工程技术人才担任本专业的兼职指导教师，共同指导学生毕业设计;积极打造优秀教学团队，整合凝练学科特色研究方向，提高教师增强实践能力的主动性和积极性;着力加强“双师型”师资队伍建设，努力提升教师工程实践创新能力，通过多种渠道，有计划地选送骨干教师到企业参加培训和挂职锻炼，增长工程实践能力和本领。

    7 建立教学过程质量监控机制并持续改进

    按照工程教育专业认证的要求，教学环节质量的检查、评估和改进是支撑毕业要求达成的重要考评依据。建立教学过程质量监控机制，定期开展课程体系设置和课程质量评价。建立毕业要求达成情况评价机制，定期开展毕业要求达成情况评价。本专业的课程体系采用“基础+核心+特色”的培养模式，以支撑培养目标和毕业要求的达成。本专业的课程主要分为通识教育课程、专业课程、实践教学三大模块。通过教学质量监控机制定期对课程体系进行评价，对课程大纲进行审查，对教学过程进行监督，对课程考核进行审查，对课程达成进行评价，以保证本科教育教学质量，并将反馈结果运用于本专业教育教学的持续改进，为毕业要求的制定、课程体系设置和修订、教学计划制订与实施、毕业要求达成等提供翔实、准确和可靠的数据参考。

    8 结语

    结合无机非金属材料工程专业发展特色和行业标准，确定以学生为中心、以学生学习成果产出为导向的人才培养模式，增设特色实践课程，探索互联网+课堂的教学方

    式;加强各类实习实训实验平台建设与融合;注重学生科研素养，培养学生创新思维;开展以学科竞赛为驱动的教学模式;加强“双师双能型”教师队伍建设;建立教学过程质量监控机制并持续改进。

    参考文献

    [1]何晓蓉，刘爱明，盛欣.OBE理念下高等工程教育专业人才培养模式改革思考[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2018（8）：76-78.

    [2]王淑娜，郝桂珍，徐利.基于工程教育专业认证的环境工程专业创新人才培养模式研究[J].教育教学论坛，2017（10）：51-52.

    [3]戴咏川，丁薇，赵德智，等.专业认证背景下化学工程与工艺专业人才培养模式的探索[J].化工高等教育，2018（2）：16-20.

    [4]陈志永，林高用，李周，等.基于“大工程观”的材料科学与工程专业人才培养模式：以中南大学材料科学与工程专业为例[J].创新与创业教育，2016（5）：78-81.