简析卓越工程师教育与运用型实践教学系统设计如何

摘要： 作者以材料科学与工程专业为案例，对照卓越工程培养要求和我校教学目标定位，探讨了实践性教学环节的设计思路及方案，并结合特色专业建设的实践教学体系，讨论了其实施过程中的优势与问题。
关键词： 材料科学与工程专业卓越工程师应用型本科实践教学体系
走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列国家发展战略，对我国工程教育提出了新要求，卓越工程师培养计划正是在这一背景下应运而生的-[6]，我校如何顺应国家发展战略要求，制订切实可行的培养计划，关系到我校的核心竞争力和未来的发展空间，本人结合材料科学与工程专业特色专业的实践，探讨了卓越工程师实践教学体系的设计。

一、生产一线卓越工程师的特质分析及能力要求。

材料科学与工程专业是一个“以创新为先导，以应用为目标”，集传承与创新为一体的实践性较强的专业。对于应用型本科层次的院校而言，教育的功能主要是培养面向企业的生产、技术改进、产品开发、管理等工程一线的人才。因此，实践教学具有特殊的价值与意义，培养学生的实践能力在某种程度上决定了专业的命运和特色。通过调研，我们认为生产一线卓越工程师的特质为：（1）能够应用所学的基本知识和技能，收集和分析生产过程中数据或事件，控制和提升产品质量，改良生产工艺，提高生产效率，节约生产成本，提高产品成品率和利润率；（2）对新知识和新技术敏感，能根据所学的基本原理，开发新产品，设计或应用新工艺，以获得超额利润；（3）具有一定交流沟通能力、生产管理能力和良好的团队精神；（4）具有现代工具运用能力；（5）具有终身学习能力。上述能力的培养，是国家中长期发展规划的重源于：论文要求www.618jyw.com
要内容，是社会对学校的期待和要求。
二、对照我校培养目标定位和卓越工程师的能力结构，探讨实践性教学环节的设计思路及方案。
从我校面向工业生产一线的材料科学与工程专业的应用型人才培养目标要求入手，按卓越工程师的能力结构，把能力培养分解到各实践环节中。材料科学与工程专业卓越工程师教育中学生的具体能力或技能主要有：现代工具运用能力；交流与沟通能力；自然科学基本实验技能；专业基础课程实验技能；专业实验技能；初步的工程设计和工程创新能力；生产控制和管理的初步能力；新产品开发能力；自学能力。素质要求：创新精神；团队合作精神。其设计思路为：基本技能培养→专业技能培养→非专业能力培养和创新精神培育。其实现方式为：课内实践教学+课外科技活动+社会实践或非专业技能学习。设计结果见下图。
基本技能培养主要涉及现代工具的运用、国际化背景下的语言交流能力的初步训练和自然科学基础实验。现代工具运用能力主要体现在：计算机在工程和数据收集和整理方面的应用能力，因此设计了计算机基础实验和语言实验，文献资料检索实验。交流沟通能力则不仅涉及母语的掌握和运用技巧，还涉及非母语的掌握和运用技巧。母语的掌握和运用技巧除在日常生活中养成外，还需要通过某一事件如课内外活动加以训练，以使其系统化；非母语教育（主要是英语）则需更多的实践强化教学，才能获得初步的训练，因此在英语基础课程结束后，设计了英语强化训练。另外三四年级则通过专业课程双语教育、专业英语教学、专业课作业、毕业设计（论文）文献查阅和课外科研活动等确保英语四年不断线。物理、化学实验是材料科学与工程专业的基础，由于中学教育的缺失，安排专门的实验是非常必要的。
专业技能培养主要涉及专业基础实验技能、专业技能和工程能力的初步培养。专业基础实验平台是获得机电应用能力训练、材料的化学成分、物理化学性质、力学性质定量分析训练。专业实验是在此基础上进行材料制备与性能测试方面的训练，材料表征技术是材料微观结构的分析，是现代工具在专业上运用的体现，工程测试技术兼顾工程能力培养与实验技能培养。工程能力实训平台主要涉及机械零件设计、窑炉设计、应用程序设计、建筑与工艺的相关设计，是培养学生工程创新的重要基础。毕业实习则能够从具体案例中吸取经验教训，了解发现问题、分析问题和解决问题的基本规律，培养工程创新意识。
创新精神（或创新意识）在课内主要在综合性、设计性实验和毕业设计（论文）过程中培育，主要进行工程师的基本技能系统训练和解决问题方法的初步训练。课外文化科技活动程体系侧重学生的个性发展和学生素质养成教育，不仅培养学生的创新意识，而且注重培养学生团队精神、管理能力、沟通能力和自我学习能力。通过课外社会实践活动、校园文化活动、科技活动等，强化课外活动在素质教育和能力培养中的作用，并将课外活动纳入培养计划，列入学分管理（规定必须获得两个学分），如学生在校期间参加课外活动获得校级以上奖励、获得某一技能证书及公开发表论文等，均可获得0.5—3个学分。并在课外设计了大学生训练计划和其他科研活动，也技术改造能力相关设计方面的为分析和解决本专业问题的能力服务的。
在上述模块中，各种能力的培养是相互渗透的，模块的设计仅体现了其主要的教学目的。

三、特色专业建设中实践性教学环节的实施效果与卓越工程师培养的差距。

1.通过特色专业建设，对近六届的学生的实践教学实施过程跟踪，发现特色专业培养方案有如下优点。
（1）由于大多数实验教学都是单独设课，教学时间能够充分保证。单独设课后课程考查大多为抽查某一实验项目，改变了部分学生只看不做或想做就做、不想做就抄实验报告的坏习惯，使所有学生对每一次实验都能够参加并认真实施，有利于培养严谨、求实的科学态度。
（2）单独设课的实验教学，实验课程的系统性显著增强，有利于循序渐进地培养学生的动手能力。且相关学科的综合性、设计性实验项目更易安排和实施，有利于培养学生的系统思维和创新思维。
（3）通过近几届毕业生毕业设计（论文）质量检查，发现学生的计算机应用能力普遍提高，外文资料查阅、写作能力有一定提高。毕业设计（论文）中批判思维、求异思维、创新意识、探索精神明显增强。本专业每年至少有1名学生获江苏省优秀毕业设计（论文）奖，有4-6名学生获校级优秀设计（论文）奖。（4）将课外科技文化活动或非专业技能纳入学分管理后，学生参加课外科技文化的动力显著增强。改变了过去只有少量学生主动要求参加教师科研项目被动局面，省、校大学生训练计划项目每年立项都在增加，多次在大学生学科竞赛中获奖。
（5）通过对用人单位毕业生满意度调查，90%的学生得到用人单位的认可，部分学生1年后即成为用人单位的技术骨干或部门领导。由于学生受到社会的认可与好评，每年应届生就业呈现供不应求的局面。
2.与卓越工程师培养要求相比，我校材料科学与工程专业在其培养理念上基本一致，实践环节的设计基本上与卓越工程师培养的能力及素质要求结构一致。但目前的实践教学实施过程中尚达不到卓越工程师培养的要求，存在的主要问题和矛盾如下：
（1）由于实践教学课时多、要求高，学生人数多，教学场所、设施略显不足，教学安排难度较大。教学经费尤其是实习经费严重不足，集中实习难度大，实习质量受到一定影响。
（2）年青教师实践教学经验有待进一步提高，双师型教师缺乏，影响了工程教育的质量。
（3）产学研合作尚待构建。产学研合作对于材料科学与工程专业人才的培养尤为重要，学校不可能建立一个比现实工程实践更好的实验室（如传统材料的设备大型化、信息化、自动化生产线更是如此），产学合作也能够聘请企业的技术或管理精英指导学生实习，传授工程中解决实际问题的案例和经验，解决在实践教学上高校教师“弱工程化问题”。
（4）跨文化交流是卓越工程师培养的重要指标，是我校材料科学与工程专业特色专业建设尚未解决的问题。中国企业已经成为世界工厂，急需大量跨文化交流教育的人才，因此，必须建设一些高质量的外资或合资企业的实习基地，以最大限度地满足我校学生跨文化交流的需要。
我通过近几年材料科学与工程专业的特色专业建设，对我校培养具有现代工程知识和能力的专门人才的实践环节进行了系统的分析和研究，初步构建了具有我校特色的实践教学体系，并在实践过程中检验了其优势，但与卓越工程师教育仍存在一定的差距。因此，必须根据卓越工程师培养的重要指标，进一步优化特色专业的培养方案和具体实施措施。
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