劉峰 肖海峰 王金鳳 李兵

摘? 要? 新形勢下制造業(yè)的轉型發(fā)展，使傳統(tǒng)工科專業(yè)面臨新挑戰(zhàn)和新機遇。以材料成型及控制工程專業(yè)為例，探討新工科背景下地方高?；趯I(yè)認證理念進行專業(yè)改造升級的措施，包括OBE人才培養(yǎng)體系更新、多元教學平臺構建、學習成果提升、教師隊伍建設等方面，對成效與經驗進行總結，以探索適宜的工程教育人才培養(yǎng)模式和路徑。

關鍵詞? 工程教育；材料成型及控制工程；新工科；專業(yè)認證；OBE理念；虛擬仿真實驗平臺；課程思政

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）20-0110-06

0? 引言

2015年，我國實施《中國制造2025》國家行動綱領，以實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標，加快制造業(yè)轉型升級，全面提高發(fā)展質量和核心競爭力。2017年，教育部發(fā)布《“新工科”建設行動路線（“天大行動”）》。我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，高等教育步入新階段，工科專業(yè)應探索形成新工科建設模式，主動適應新技術、新產業(yè)、新經濟發(fā)展。在新背景下，高等工程教育面臨的深層次變革方向對高等工程教育提出更高的要求，促進了傳統(tǒng)工科專業(yè)積極進行專業(yè)的升級改造[1]，成為新工科建設的重要途徑之一[2]。然而，長期以來，工程教育過度重視學科教育和技術教育，專業(yè)劃分過細過窄[3]，學科壁壘、專業(yè)藩籬及校企隔閡明顯[4]，缺乏多學科的交叉與融合，工程人才培養(yǎng)模式亟待改革和創(chuàng)新。

材料成型及控制工程專業(yè)（簡稱材控專業(yè)）作為我國制造業(yè)發(fā)展的核心專業(yè)，材料科學與機械工程的交叉學科專業(yè)，在新背景下，為滿足新經濟對人才培養(yǎng)的新需求，迫切需要剖析專業(yè)教學、學生學習現(xiàn)狀及專業(yè)課程特點[5]，結合自身特點，打破制約，進行升級改造。

湖北汽車工業(yè)學院作為一所行業(yè)特色鮮明的地方高校，長期以來堅持“工程教育回歸工程”理念，圍繞和拓展汽車產業(yè)鏈，培養(yǎng)專業(yè)基礎扎實、工程實踐能力強、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識的專門應用型人才。材控專業(yè)是國家特色專業(yè)、教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃專業(yè)和湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產業(yè)人才培養(yǎng)計劃專業(yè)，2020年通過工程教育認證，獲批省級一流專業(yè)建設點。該專業(yè)以培養(yǎng)適應汽車產業(yè)行業(yè)發(fā)展需求的高級應用型人才為目標，按照“以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進”的工程教育理念，分析新經濟下工程教育培養(yǎng)模式改造、升級的關鍵因素，對人才培養(yǎng)體系、培養(yǎng)模式、教學管理進行改革，探索專業(yè)的升級改造途徑。

1? 升級改造思路

以一流專業(yè)建設和實施工程教育專業(yè)認證為契機，以汽車產業(yè)和社會發(fā)展需求為向導，以立德樹人為核心，以資源條件建設為支撐，以優(yōu)化課程體系和更新教學內容為重點，以管理制度建設為保障，落實“以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進”的教育理念，堅持校企合作、深化產教融合。通過依托國家級汽車產業(yè)實驗教學示范中心、省級材料科學與工程實驗教學示范中心、國家工程實踐教育中心和省級大學生實習基地等校企合作平臺，以國家特色專業(yè)建設、卓越工程師培養(yǎng)計劃、省級一流專業(yè)建設及各類教學改革與研究和質量工程建設項目為支持，進行升級改造，改革思路如圖1所示。

2? 構建基于OBE理念的人才培養(yǎng)體系

2.1? 構建OBE理念的課程體系

目前，工程教育存在課程體系與工程實踐結合不夠緊密[6]、與社會經濟發(fā)展和產業(yè)行業(yè)需求不相適應的問題，導致學生實踐能力不強和創(chuàng)新意識不足。新工科建設的核心層次是重構本科課程計劃[7]。在充分調查基礎上，分析社會經濟和行業(yè)產業(yè)對專業(yè)人才的需求，更新培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，結合專業(yè)與材料、機械、計算機、信息、環(huán)境、能源等相關學科的交叉融合，將智能制造、數字化設計、自動控制、管理、經濟、創(chuàng)新等納入課程體系，基于OBE理念建立模塊化課程[8]，擴展學生知識結構，如圖2所示。以能力培養(yǎng)為目標，設計不同類型項目，融合貫通形成一體化課程體系，培養(yǎng)解決材料成型復雜工程問題的能力，如圖3所示。

2.2? 課程思政立德樹人

堅持立德樹人，將思政教育與專業(yè)教育相結合，挖掘專業(yè)課程中的思政元素[9]，將思政教育與專業(yè)教育有機相結，實現(xiàn)教學與育人協(xié)調統(tǒng)一。將課程思政目標融入教學目標，專業(yè)課程教學除了專業(yè)知識傳授、技能方法訓練外，還應該加入價值取向引導的內容。通過優(yōu)化教學設計，將課程內容結合汽車生產實際，通過典型案例，引入知識在汽車制造中的運用，講好汽車故事，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和工匠精神，從而激發(fā)學生的愛國熱情，增強責任感，增強學習主動性。要使課程思政成為課程教學的一部分，并在教學過程和評價中落到實處。

2.3? 建立OBE閉環(huán)質量評價和持續(xù)機制

完善培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程目標的質量評價保障體系，建立由學生、教師、用人單位、畢業(yè)校友組成的內外結合的教學質量評價機制。其中，內部評價包括課程目標與畢業(yè)要求達成評價，外部評價包括畢業(yè)校友與用人單位對培養(yǎng)目標的合理性與達成性評價，評價結果用于教學質量持續(xù)改進，如圖4所示。

為合理評價培養(yǎng)質量，監(jiān)督促進本科教學質量提升，參照工程教育專業(yè)認證要求，制定由用人單位、畢業(yè)生、企業(yè)行業(yè)專家、學校教師、在校生等不同利益主體共同參與的人才培養(yǎng)質量評價體系，建立培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求達成度和課程目標達成情況評價機制，畢業(yè)生跟蹤走訪調查機制，如圖5所示，對人才培養(yǎng)質量進行評價，并對評價結果進行分析，提出改進措施，持續(xù)提升培養(yǎng)質量。

3? 構建多元教學平臺

深入推進產教融合，建立“校企協(xié)同、虛實結合、線上線下”的多元教學平臺及教學模式，如圖6所示，保證教學質量。

3.1? 校企協(xié)同育人平臺

在現(xiàn)有校內實驗教學基地、3D打印創(chuàng)新中心和國家工程實踐教育中心、國家大學生實踐創(chuàng)新校外實踐教育基地、湖北高等學校實習實訓基地、校級校外實習基地等校外平臺的基礎上，進一步深化產教融合，解決學校資源不足或很難對接新形勢發(fā)展的困難。

3.2? 教學資源平臺及多元教學模式

持續(xù)開展課程內涵建設，如圖7所示。將信息技術與教學融合，開展基于MOOC、SPOC、超星學習通與實體課堂結合的教學改革；建立基于學生學習過程的形成性評價機制；突出汽車制造與工程應用，以典型汽車零部件制造的工程案例為載體，實施基于工作過程的案例教學；主動適應制造業(yè)的轉型發(fā)展和汽車產業(yè)的變革，將3D打印、逆向工程等智能制造內容融入課程體系；引賽入課、以賽促學，通過將學科競賽引入課堂教學，開設創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，激發(fā)學生的學習興趣。以材料成型工藝、汽車與材料等省級精品資源共享課程為標準，對材料工程基礎、材料成型原理、沖壓工藝及模具設計、塑料成型工藝及模具設計、鑄造工藝學、鑄造合金及熔煉、焊接冶金學、電弧焊等核心專業(yè)課程開展金課建設。

3.3? 構建虛實結合智慧仿真實驗，實施多學科交叉與融合的“互聯(lián)網+”環(huán)境下的實踐教學改革

根據社會、產業(yè)行業(yè)對人才的需求及專業(yè)特色，選擇適合的智慧虛擬仿真實驗項目進行建設，完成實驗、實習指導教師培訓，為學生、教師、企業(yè)搭建學習、研究與合作平臺。建立完善的虛擬仿真實驗教學平臺管理制度，通過培訓、引進人才等方式提高虛擬仿真教學教師隊伍水平。以UG、PAM-STAMP、ProCAST、Moldflow、ANSYS等為基礎，建設三維設計、模擬仿真軟件和焊接工藝虛擬仿真實驗平臺、模具制造VR工廠等虛擬仿真實驗平臺。

4? 以學生為中心，構建全員全過程的幫扶機制

建立“教師—學工—家長”“三位一體”的反饋監(jiān)督幫扶制度和學情反饋平臺，如圖8所示。任課教師明確每堂課的教學目標和要求，嚴格課堂管理。對于學習困難的學生，要求教師因情施教，不做“一刀切”，盡可能保證學習質量；對于學習態(tài)度不端正的情況，要求教師反饋給輔導員、班主任進行逐一督促，并請家長進行協(xié)助。

5? 打造“雙師型”教師隊伍

加強師德師風建設，實施課程思政工程。建立“雙向聘任”的人才資源共享機制。學校聘請企業(yè)工程技術人員做兼職教師，指導學生實踐、開展專題講座、講授專業(yè)課程。企業(yè)聘請學校教授擔任項目團隊負責人或項目專家，參與企業(yè)的技術開發(fā)或產品研發(fā)；接納青年教師到企業(yè)鍛煉，使其獲得工程訓練，提升青年教師工程能力，推進省級教學團隊和教學名師工作室建設。

6? 結束語

在新工科背景下，以湖北汽車工業(yè)學院為例，以行業(yè)的轉型發(fā)展需求為目標，面向汽車制造，通過更新課程體系和培養(yǎng)模式，將汽車輕量化、智能制造、數字化設計、自動控制、創(chuàng)新等與傳統(tǒng)課程內容進行結合，構建基于提升學習質量的評價體系，持續(xù)改進；以學習質量滿足培養(yǎng)要求為目標，建立基于成果導向的評價機制，由制度、保障措施、實施方案形成一套完善的體系實施多方面評價，提升教學質量；建立人才培養(yǎng)質量文化，面向產業(yè)行業(yè)的未來發(fā)展，更新教學平臺，融合校企資源推動人才培養(yǎng)質量提升。

參考文獻

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*項目來源：湖北高校省級教學研究項目“新工科背景下材控專業(yè)升級改造的探索與實踐”（基金編號：2020554）。

作者：劉峰，湖北汽車工業(yè)學院材料科學與工程學院副院長，副教授，研究方向為教學改革與管理、材料成型新技術；肖海峰，湖北汽車工業(yè)學院材料科學與工程學院，副教授，研究方向為教學管理、材料成型新技術；王金鳳，湖北汽車工業(yè)學院材料科學與工程學院，副教授，研究方向為焊接技術及裝備；李兵，湖北汽車工業(yè)學院材料科學與工程學院，副教授，研究方向為塑性成型技術（442002）。