张志强，韩奇钢，赵小辉

（吉林大学 材料科学与工程学院，吉林 长春 130022）

引言

新工科建设是主动应对新一轮科技革命与产业变革的战略行动。进入21世纪，“互联网+”、大数据、人工智能等产业变革和科技革命的发展，产了一大批新业态、新模式、新产业［1］。为适应新的技术革命挑战，从2017年2月开始，教育部积极推进国家新型工程建设，努力树立、引领世界工程高等教育发展的中国模式和中国经验，助力高等教育强国建设。

材料成型及控制工程专业是促进我国经济发展和培养国防工业相关工程技术人才的关键专业，承担着为民用企业和国防工业培养复合型工程技术人才的责任。然而，目前本专业存在着一些人才培养的不足之处：原有的实践教学课程体系比较单一，缺乏对学生实践创新能力的培养，与新经济时代材料成型及控制工程专业人才必须具备优秀的实践创新能力存在不匹配，导致学生无法适应社会的需求［2］。

本文以吉林大学材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业为研究对象，根据近年来该专业的实践教学工作，结合当前教学过程中普遍存在的共性问题，依据新工科背景，结合材料成型及控制工程专业持续改进的要求，探索符合本专业新经济发展需要的人才培养新路径、新措施。

一、原有实践教学体系存在的问题

（一）课程体系不满足实践创新能力的培养要求

新工科建设既是新经济背景下国家的重大战略需求，也是满足产业转型升级的人才需求。因此，新工科建设要求培养复合型、应用型与创新型的专业人才。新工科建设要求“向产业需求建专业，构建工科产业新结构”，强调科教结合、产教结合、人才培养取向由学术导向转变为学术技术与技能的融合［3］。现有的课程体系尚未很好地将现代先进的研究方法和先进制造技术融入专业课程的教学过程中，专业课程体系与区域经济、行业发展、工程需求存在一定脱节，导致学生的实践能力和创新空间不足。

（二）教学模式单一

现在常用的教学模式多以教师为中心，以课本和课件为基础，学生在课堂上听讲。当遇到晦涩难懂、枯燥乏味的知识讲解时，学生会产生敷衍了事、得过且过的心理，这不利于学生对新知识的探索，也不利于学生学习潜能和主动性的激发。此外，实验教学模式也比较单一，学生所进行的实验主要是在教师的指导下，按照实验指导书完成的，学生缺乏独立思考的过程，并未真正理解每一步操作的原理及意义，导致学生实验兴趣匮乏。实验教学时间相对分散，每次实验时间间隔较长，若不能及时复习，学生在学习新知识时就容易把之前的学习内容遗忘，导致实验科目的整体感欠缺。掌握知识和技能的系统性较差，无法实现对学生分析和解决实际问题能力的综合培养［4］。

（三）实践与创新能力培养不足

现有的实习受现场条件和安全因素的限制，多以观摩为主，学生很少有机会到企业参与到具体的生产过程中，只能被动地听和看，实践教学流于形式，体验感与参与感的缺失严重影响了学生投身工程实践的积极性和主动性［5］。学生无法掌握真实的生产过程，就无法科学地改进自己的实验设计，无法将实验与真实生产过程相结合，造成学生实践能力培养目标模糊，表现为学生对专业认知的不足和对行业发展的迷惘，同时也存在实习内容与实际社会生产技术脱节的情况，使学生感觉实习学到的知识得不到真正应用，降低了学生对实习的重视程度［6］。

二、新工科背景下材料成型及控制工程专业改造与升级举措

新工科建设背景下，根据工程专业认证的要求，并结合吉林大学材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业的发展需求，从人才培养理念、课程体系制定、教学模式改革及师资队伍建设等方面提出了该专业的升级改造思路。

（一）转变人才培养理念

新经济、新产业的快速发展，使人工智能、智能制造、“互联网+”等与材料成型及控制工程专业相关的新技术应用到了各个新产业，这也对专业人才的培养提出了更高的要求，他们不仅需要掌握扎实的专业工程理论知识，还需要具备创新精神、自主学习能力和跨学科整合能力等核心素质。因此，为了适应新工科人才培养需求，本专业人才培养模式改革的首要任务即为动态修订人才培养目标。在工程教育认证和新工科建设的双重驱动下，材料成型及控制工程专业应面向材料工业、机械制造业等更多方向，利用多学科、一体化的专业知识，提高工程应用素养，培养创新能力，探索个性化人才培养方案，并建立跨专业、跨学科甚至跨学院交叉融合的人才培养新模式，打破人才成长的壁垒。

（二）构建适应新工科的课程体系

课程体系是专业建设中最核心的环节，是将培养目标转化为教育成果的重要载体，是人才培养质量的保障，是实现人才培养目标的手段［7］。

为培养具有创新精神和实践能力的高层次人才，课程体系建设不仅要注重传统理论体系的建设，更要注重应用能力和创新能力的培养。要重新设置现有的理论和实践课程，加强对实践课程的重视［8］。此外，应整合自然科学、工程技术和人文社会科学知识，优化现有知识结构，开设跨学科课程。新增新技术、新材料研发或行业创新创业课程，体现时效性，促进个人发展与社会需求的统一。

（三）搭建创新应用平台

就学校而言，教师应该在专业理论课和实践课的教学过程中穿插专业相关的科技发明和创新，这有利于激发学生的创新兴趣和欲望［9］。同时，学校应积极推进大学科技园建设，利用专业创客空间、创新创业大赛等途径，搭建服务咨询平台，提供一定的专业辅导与资金资助，提升大学生的创新能力与解决实际专业问题的能力。

就学生而言，学生应积极参加相关的创新创业竞赛，培养创新意识和能力，积累实践经验。在老师的指导下，积极参与校企合作项目，了解和掌握企业产品创新趋势。

（四）提升课程教学质量，实践线上线下混合式教学

材料成型及控制工程作为工科类专业，课程涉及的基本理论和概念较多，比较抽象，比较难懂，如果教学方法不当，“教”和“学”就容易枯燥。这个专业的工程应用性很强，对于刚接触这个专业的学生来说，很难学好这类课程。因此，学习这些相对枯燥的专业基础知识，学生在课堂上难免容易分心，课后也更难抽出时间积极复习或预习，导致教学效果不佳。为了改变这种现象，首先，在授课过程中要避免老师单一讲授，学生只听不说的上课模式，要加强启发式、讨论式等先进教学方式的应用，引导学生进行自主学习。其次，要充分发挥在线教学资源的优势，实施线上线下混合式教学。这有助于教师在课堂面授过程中提高教学效率和教学效果，也有助于学生对专业知识的理解。针对当下广泛开展的虚拟现实技术，可以针对设备庞大、物理实验成本高、难以开展的教学内容进行虚拟现实教学平台的开发，这样可以使学生对学习的知识有直观的认识与理解。

（五）注重产教结合，强化人才培养环节

高校要主动走出校门，利用政府部门开展的校企对话对接活动，及时调整学科方向，搭建校企合作创新平台，加强与企业的深度合作，实现互利共赢。具体来说，高校应充分利用资源，进一步开展产学融合与科教结合，在与企业进行项目合作的过程中了解本专业知识在实际生产中的应用，掌握专业发展方向，做到理论应用于实际，积累学生实践经验，培养学生实践应用能力。在学校或学院的层面与企业联合建立实习实践基地，形成本专业学生定期进行企业深入实习的规章制度，提高学生知识运用的能力。

（六）增强学生课堂主体地位

结果导向教育（OBE）理念是国际工程教育认证的一个重要特征。强调“以学生为中心”的课程设计，在新工科建设背景下，“一言堂”的传统教育模式已不再适用，新工科建设要求突出学生是课堂的主人，要充分尊重学生的个体需求。教师授课应注重因材施教，充分激发学生的自主学习能力，最大限度挖掘学生潜能，激发学生的学习动力，提高材料成型及控制工程专业人才的培养质量。此外，学校应定期进行调研活动，主要通过访谈和问卷调查的方式，了解学生对教学的意见和建议，建立学生有效的反馈途径和机制，以完善更适合学生的课程体系和教学模式［10］。

（七）加强师资队伍建设

俗话说：“严师出优生。”只有建立一支理论与实践相结合的创新型、应用型教学团队，才能培养出合格的具有创新能力的技术人才［11］。

一方面，要坚持“专业与专业相结合”的原则，聘请知名企业、事业单位和科研院所等优秀的工程技术人员担任兼职教师，对于毕业年级的学生进行校内和校外双导师的培养。另一方面，加强本校教师实践能力的培养。针对每位教师的特点，充分调动教师的工程应用能力和适应交叉学科新动向的能力。充分引导本专业教师与企业合作进行科研项目的研究。针对教学过程中经常出现的问题，引导教师参与讨论和交流，鼓励名师积极传授教学经验，帮助青年教师解决疑惑。鼓励教师积极参与虚拟仿真实验教学平台的应用和建设，根据行业发展趋势开发创新实验项目和实验设备。

结语

随着21世纪新经济、新技术在全球的快速发展，在新工科建设背景下，本文分析了吉林大学材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业现有的问题，并根据国际工程教育认证持续改进的措施，结合企业发展的需要，提出专业人才培养模式改革的具体措施，从根本上改变传统的教学观念，促进教学内容和方法的优化，从而提高教学效果，保证教学质量。这对培养适应新经济发展需要的新工科人才具有重要意义。