(河南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河南·洛陽 471023)
2016年6月2日,中國成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員,意味著具有國際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證在我國拉開帷幕。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心教育理念:成果導(dǎo)向教育(Outcome Based Education)簡(jiǎn)稱OBE,亦稱產(chǎn)出導(dǎo)向教育。所謂的“成果”是指學(xué)生完成所有學(xué)習(xí)過程后所獲得的最終結(jié)果,是深入到心靈的內(nèi)化過程,不單是所需掌握的理論知識(shí),更注重工程實(shí)踐應(yīng)用能力,還包括涉及職業(yè)發(fā)展的價(jià)值觀或各類情感因素,是需要在工程實(shí)踐中經(jīng)過長(zhǎng)期訓(xùn)練和廣泛積累后取得的成果。本質(zhì)上是創(chuàng)新型高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng),工程教育國際認(rèn)證的培養(yǎng)目標(biāo)即是創(chuàng)新人才,應(yīng)用型、復(fù)合型和技能型人才的培養(yǎng)要求。
河南科技大學(xué)作為一所省屬普通高等工科院校,具有專業(yè)性強(qiáng),專業(yè)緊密貼合工程生產(chǎn),實(shí)踐能力要求高。在“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的新時(shí)代,高層次科技創(chuàng)新型人才是推動(dòng)科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展最重要的力量,也是新經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮的動(dòng)力之源。構(gòu)建適應(yīng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式成為新工科教育的重要使命。為此,對(duì)河南科技大學(xué)材料類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐問題進(jìn)行分析,探討新時(shí)期學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升機(jī)制,以期為人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)提供新的思路。
針對(duì)當(dāng)前材料行業(yè)迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì),我校作為地方應(yīng)用型本科院校,結(jié)合自身專業(yè)情況,以工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),以學(xué)生為中心,依托各類人才培養(yǎng)基地,以實(shí)踐環(huán)節(jié)和項(xiàng)目為載體,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用能力為主線,形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的基本思路。
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的基本構(gòu)成如圖1所示。將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育相融合。通過對(duì)專業(yè)課程體系改革和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè),從課程體系教學(xué)改革、工程基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)和專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)三個(gè)方面進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。增強(qiáng)綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練的比重,以工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、專業(yè)技能訓(xùn)練綜合項(xiàng)目、科研實(shí)踐項(xiàng)目、學(xué)科團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、畢業(yè)論文研究和設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主鏈,由基礎(chǔ)到綜合,在專業(yè)教育的各個(gè)環(huán)節(jié)中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,首先培養(yǎng)學(xué)生解決各個(gè)層次復(fù)雜工程問題的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力(工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案和研究)、通用能力(使用現(xiàn)代工具、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理和終身學(xué)習(xí))和工程態(tài)度(工程與社會(huì)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范)三個(gè)方面,是對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的重要核心支撐(圖1)。培養(yǎng)學(xué)生解決各個(gè)層次復(fù)雜工程問題的能力,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,是通過不同層次的課程體系的設(shè)置逐步進(jìn)行的(圖1)。教師的科研項(xiàng)目和成果是豐富生動(dòng)的教學(xué)案例?!安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)”課程的理論和科研成果密切相關(guān),教師的科研成果分析都能在課程內(nèi)容中找到理論支持。如,晶體、非晶與準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)特征分析,晶向/晶面指數(shù)、凝固與結(jié)晶等相變理論,都能在科研分析中應(yīng)用;反之,科研成果又加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解。材料的新理論和新技術(shù)等都能應(yīng)用到教學(xué)中。在《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教材中也增加了很多最新的科研成果作為案例解讀,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。采取的教學(xué)方法有“講授法、視頻法、軟件動(dòng)態(tài)演示法、結(jié)構(gòu)模型演示法、板書詳解法、課堂邊講邊練法、導(dǎo)入案例法、學(xué)生講解法”等,加強(qiáng)復(fù)雜工程問題案例分析。在《斷裂韌性》一章的講授中,通過歷史上一些著名的大型船舶、橋梁、飛行器斷裂實(shí)例(如泰坦尼克號(hào)的沉沒),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)失效提出質(zhì)疑,引出斷裂力學(xué)這門學(xué)科的出現(xiàn)和發(fā)展背景,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、探索創(chuàng)新的思維方式。
圖1:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系的設(shè)計(jì)
將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培育全程貫穿于地方院校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系之中,融入課程體系。從學(xué)生入學(xué)開始,采用“以老帶新”的模式,即大二以上的學(xué)生參加大學(xué)生各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類活動(dòng),必須有大一新生參與,在共同完成的過程中,大二以上的學(xué)生將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的理念和思路傳遞給新生。同時(shí),學(xué)校非常重視創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目的培養(yǎng)和開展的組織工作,如全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事都設(shè)置了全程保障,有專業(yè)教師和指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)有針對(duì)性地解決大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中出現(xiàn)的困惑和問題,對(duì)創(chuàng)新性較強(qiáng)的項(xiàng)目給予一定的資金支持,積極扶助學(xué)生創(chuàng)新企業(yè)成長(zhǎng)。由此經(jīng)過多層次、多維度的校園培育工作,在大學(xué)早期階段就使學(xué)生形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本素養(yǎng),培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和職業(yè)行為能力。
在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐探索中,學(xué)校按照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)模式,結(jié)合材料類實(shí)踐環(huán)節(jié)特點(diǎn),構(gòu)建了以學(xué)生為中心,項(xiàng)目為載體的新型實(shí)踐教學(xué)體系。具體來說,就是依托校外實(shí)踐教學(xué)基地和產(chǎn)教融合基地,將實(shí)踐環(huán)節(jié)能力目標(biāo)常態(tài)化,實(shí)現(xiàn)過程更加靈活。例如,在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),不再設(shè)置單一的題目要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,而是結(jié)合學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)基地的實(shí)際任務(wù),進(jìn)行不同任務(wù)的工程設(shè)計(jì),體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)體性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,這種實(shí)踐過程既符合實(shí)踐工程需要,也鍛煉了學(xué)生的能力,摒棄了原有設(shè)計(jì)題目脫離實(shí)際、多人同題、千篇一律的老做法,學(xué)生也有興趣在一種創(chuàng)新的環(huán)境中去接受和學(xué)習(xí)新知識(shí),培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。更好地提升大學(xué)生學(xué)好材料工程專業(yè)知識(shí)的積極性,培育學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
探索多元化的實(shí)踐教學(xué)方法和教學(xué)手段,結(jié)合信息技術(shù)進(jìn)行“線上+線下”混合式實(shí)踐教學(xué)改革,充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的自主性與創(chuàng)造性,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心,以教師為引導(dǎo),體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主體地位。比如通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,儀器設(shè)備的使用規(guī)范和操作方法,實(shí)驗(yàn)的安全注意事項(xiàng),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求及參考設(shè)計(jì)方案等放在網(wǎng)上,學(xué)生進(jìn)行提前預(yù)習(xí),進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀,構(gòu)思實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。多種教學(xué)形式的混合運(yùn)用,使學(xué)生能夠結(jié)合自身實(shí)際選擇最為適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方式,充分激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣,培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力,并進(jìn)一步形成進(jìn)行科學(xué)研究和探索的興趣。結(jié)合基層教學(xué)組織建設(shè),開展教學(xué)方法研討活動(dòng),教師及項(xiàng)目組成員定期研討實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,針對(duì)不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),進(jìn)行多種形式的教學(xué)探討,提升實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)能力;聘請(qǐng)企業(yè)工程師作為兼職指導(dǎo)教師參與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提升實(shí)踐教學(xué)的工程實(shí)踐真實(shí)性;實(shí)行新生研討課,在新生入學(xué)后就把新生分成小組,加入固定的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì),小組新生和老師定期見面,使新生有機(jī)會(huì)接觸學(xué)術(shù)前沿問題,有機(jī)會(huì)參與教師正在進(jìn)行的研究課題。培養(yǎng)批判性思維、信息素養(yǎng)的養(yǎng)成和合作學(xué)習(xí),促使智力和能力的提高。
建立多元化的實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的考核評(píng)價(jià)機(jī)制,建立全方位,全過程的監(jiān)控,不斷反饋并持續(xù)改進(jìn)。以培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力為關(guān)鍵點(diǎn),把教師科研成果引入實(shí)踐教學(xué),通過創(chuàng)新性、啟發(fā)性教育,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的開放性,達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)的多元化。改變以往以實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)習(xí)報(bào)告核定成績(jī)的簡(jiǎn)單方法,把學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、同學(xué)之間的協(xié)作,課堂效果等統(tǒng)一納入考核內(nèi)容,進(jìn)行綜合考核,考核形式可以是實(shí)驗(yàn)過程、試驗(yàn)樣品,也可以是小組答辯,最后形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)教師建立完善的實(shí)驗(yàn)師資準(zhǔn)入和退出機(jī)制,使具備良好專業(yè)素質(zhì)的老師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍,不合適的應(yīng)退出;建立實(shí)驗(yàn)師資的業(yè)務(wù)能力提升機(jī)制,使實(shí)驗(yàn)教師不斷學(xué)習(xí),拓寬知識(shí)面,能夠較快地適應(yīng)日益發(fā)展的新技術(shù)新設(shè)備。
工程教育認(rèn)證、新工科與一流本科專業(yè)建設(shè)的培養(yǎng)目標(biāo)都是創(chuàng)新人才和復(fù)合技能型人才的培養(yǎng)。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是通過課程教學(xué)體系尤其是實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的發(fā)展而進(jìn)行培養(yǎng)的。通過對(duì)課程改革和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè),從課程教學(xué)改革、工程基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)和專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái)等多個(gè)方面,由基礎(chǔ)到綜合,逐步培養(yǎng)解決不同層次的復(fù)雜工程問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。經(jīng)過持續(xù)的探索與實(shí)踐,學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力明顯增強(qiáng),我校金屬材料、材料成型與控制專業(yè)在2018年通過中國工程教育認(rèn)證,無機(jī)非金屬材料專業(yè)在2020年通過工程教育認(rèn)證。近兩年我校材料類獲得“互聯(lián)網(wǎng)+”國賽銅獎(jiǎng)4項(xiàng),省賽一等獎(jiǎng)16項(xiàng),二等獎(jiǎng)10項(xiàng),三等獎(jiǎng)3項(xiàng);“挑戰(zhàn)杯”獲省賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)2項(xiàng)?!皠?chuàng)青春”參加國賽決賽1項(xiàng)(銀獎(jiǎng))。