卓越工程師培養體系綜合改革與實踐

錢功明+陳鐵軍+周文波+劉濤+楊福+祝淑芳

[摘 要]為了切實提高卓越工程師人才培養質量，武漢科技大學礦物加工工程專業圍繞卓越工程師人才培養目標定位，依托學校學科優勢和特色，以著力提升學生工程實踐能力為中心，通過改革培養模式、修訂培養方案、優化課程體系、完善師資隊伍、加強實踐教學改革、推進校企合作等方面的改革和實踐，不僅完善了具有我校礦物加工程專業特色的教學內容，也使得學生的工程實踐能力獲得了較大的提高。

[關鍵詞]卓越工程師；人才培養；培養體系；教學改革

[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）12-0015-04

“卓越工程師教育培養計劃”是2010年6月國家教育部基于提高工科院校專業教育教學水平而正式啟動推出的，是為國家培養滿足新型工業化發展需求的高質量工程人才的重要舉措，是高校教育教學改革的重要方向。[1]

武漢科技大學礦物加工工程專業圍繞冶金行業發展對高素質工程技術人才的需求，依托學校學科專業優勢，以培養具有大工科背景、掌握礦物加工工程系統理論的專門知識與先進技術的卓越工程技術人才為目標[2]，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，按照夯實學科基礎、注重專業交叉、強化實踐、培養創新能力的思路優化了教學各要素，實現了優秀礦物加工工程專業卓越工程人才培養目標的教學改革。

一、實施卓越工程師人才培養體系改革的條件和基礎

武漢科技大學礦物加工工程專業有近40年的辦學歷史和豐富的辦學經驗。礦物加工工程專業是在選礦專業的基礎上，隨著相應學科和工業發展而擴展形成的介于采礦、冶金、化工、材料、環境等學科之間的學科。礦業工程一級學科是博士學位授權學科，建有博士后科研流動站。礦業工程學科優勢及礦物加工工程專業建設成果為卓越工程師培養提供了基礎和保障。

1.師資力量雄厚，已經形成結構合理，能夠為高水平工程教育提供充分知識儲備和質量保障的教師隊伍。本專業現有在冊教師21人，其中教授8人，副教授9人，講師4人，具有博士學位的有14人，從海外特聘楚天學者講座教授1人，特聘教授1人。在專業教師中，50%以上的教師有5年以上企業工作經歷，有90%的教師長期從事與工程密切結合的科研課題。大量具有工程實踐和企業工作經驗的教師為卓越工程師教育培養計劃的實施打下了堅實的基礎。本專業教師重視工程實踐，并積極將最新科研成果轉化為教學資源，奠定了培養卓越工程師的基礎。[3]

2.實踐與科研平臺強勁，為學生學習工程實踐知識、進行工程實踐訓練、提高工程實踐創新能力提供了較好的實踐舞臺。學科擁有耐火材料與冶金國家重點實驗室、鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室、冶金礦產資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室、釩資源高效利用湖北省協同創新中心、湖北省頁巖釩資源高效清潔利用工程技術研究中心、冶金輔助原料研究所等科研教學平臺。其中，可用于礦物加工工程專業實驗及實踐教學的面積3450 平方米，儀器設備154臺（套）。在滿足實驗教學的同時，學校還為學生的科研訓練、實驗興趣小組、大學生創新計劃等提供開放式的平臺。

在專業建設過程中，學校充分利用行業資源優勢，注重與企業建立長期的產學研合作關系。目前，已與武漢鋼鐵集團公司、武鋼資源集團公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、湘潭瑞通球團有限公司等企業簽署了“卓越工程師教育培養計劃”人才聯合培養協議，并就共同建設工程實踐教育中心、共同確立培養標準、共同制訂培養方案、共同實施培養過程、共同保障培養質量等方面進行了廣泛商討，達成了共識，為卓越工程師教育培養計劃的實施創造了條件。同時，學校還建立了8個穩定的專業實習基地，為學生提供了良好的實習條件。

3.教學科研成果突出，為卓越工程師人才培養提供了良好的軟件基礎。近5年以來，在科研上，教師承擔了“863”計劃項目、“十二五”科技支撐計劃項目、國家自然科學基金項目等縱向項目22項，企業橫向項目63項，總研究經費3100余萬元；發表SCI、EI等收錄論文30篇，獲國家授權發明專利35項，獲國家發明專利優秀獎湖北省科技發明一等獎、湖北省科技進步一等獎等省部級以上成果獎勵6項。此外，學校還完成了國家特色專業建設、湖北省品牌專業等質量工程的建設，出版了《固體物料分選理論與工藝》、《團礦理論與工藝》、《二次資源綜合利用》、《燒結與球團廠設計》等專業教材7部。

二、卓越工程人才培養體系改革目標

卓越工程師工程人才培養體系改革的核心目標是提高工程素質。工程素質的培養是讓學生在不斷地實驗、實踐中，熟練掌握和運用專業知識，獲得礦物加工工程師的基本訓練；在參與實際工程項目的研究中提高實踐能力和創新能力，使學生能夠靈活運用專業基礎理論知識，具有解決工程實際問題的能力、溝通能力及團隊合作能力。[4]

在“卓越工程師教育培養計劃”國家通用標準及行業標準的指導下，結合我校辦學特色與人才培養定位，我們制定了“立足行業，突出特色”的礦物加工工程專業卓越工程師培養標準。

1.具有較好的人文社會科學素養、較強的社會責任感和良好的工程職業道德。

2.掌握礦物加工工程技術領域內的基礎理論和專業知識，熟悉多個重要相關技術領域的專門知識，重點掌握選礦工程、燒結球團兩個專業方向模塊所共有的基礎知識、實踐技能和設計方法。

3.了解本專業的前沿發展現狀和趨勢、國家關于礦物加工生產、設計、研究與開發、環境保護等方面的方針、政策和法規；初步具備應對危機與突發事件的能力。

4.掌握有關化學、礦物加工學、數學等學科的基本理論、基本知識和工程基礎知識，受過化學與化工實驗技能、工程實踐、科學研究與工程設計方法的基本訓練。

5.具有較高礦物分選、造塊成型、二次資源綜合利用的工藝設計、開發及工程應用的能力，具有一定的創新意識和對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的能力；具有一定的創新精神。

6.掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法。

7.具有較強的口頭、文字交流、表達能力和一定的組織管理能力，具有較強的人際關系交往能力、團隊精神和合作能力。

三、卓越工程人才培養工程教育體系的探索

（一）以突出工程能力培養為教育體系改革的切入點，優化人才培養方案

人才培養方案是學校辦學定位、辦學特色、教育教學理念和文化底蘊的重要體現。[5]根據卓越工程師人才培養要求和學校特色，礦物加工工程專業卓越工程師人才培養方案，以培養工程師工程設計、生產經營、技術開發、工程管理和運行維護的能力為出發點，與企業廣泛聯系，校企合作，在傳承歷年專業人才培養方案的基礎上對培養方案進行了優化創新。其人才培養目標是：“培養基礎知識扎實、善于自主學習、實踐能力強、富于創新意識，適應社會、經濟和科學技術發展需要，能在冶金、選礦等行業從事工程設計、生產經營、工程管理、技術開發、運行維護等相關工作的高素質工程技術人才。”卓越工程師培養按照“3+1分段統籌” 校企聯合培養模式，即3年在校學習，累計1年與企業聯合培養。學校學習的主要任務是基礎理論知識的學習，企業培養的主要任務是進行與實際工程相結合的工程實踐，通過參與企業的實際生產及工程項目，學習企業的先進技術、設備和企業文化，增強學生的工程素質，使學生走上工作崗位后能很快適應企業工作。卓越工程師教育培養計劃實行導師負責制；在企業學習階段，實行“雙導師”制。

（二）整合多方資源，構建工程實踐能力和創新能力的培養體系

學校就如何保持行業和工程特色，注重學生工程實踐能力的培養，增強畢業生的就業競爭力，培養適應新工業時代發展的高級應用型人才進行了積極的探索，取得了較好的效果。學生經歷了工程師素質的基本訓練，畢業后到企業很快適應了企業的需求。[6]經過40多年的建設和發展，礦物加工工程專業的畢業生已在全國各地的不同行業發揮了積極的作用，做出了突出貢獻，許多畢業生已成為所在單位的技術或管理骨干，有的還擔任了高級領導職務，為學校贏得良好的聲譽。

為進一步加強學生實踐能力及創新能力，培養卓越工程師人才，我們以學校構建的“三層次”（基礎層次、綜合層次和創新層次）實踐教學體系為基礎，結合礦物加工專業特點，通過基本理論教學、基礎實驗教學和綜合實踐教學三大環節來提高學生的工程實踐能力，具體如下。

1.理論教學密切聯系生產實際，培養學生工程意識

在培養方案制定的過程中，我們邀請企業專家參與培養方案修訂，理清學校和企業對人才各方面能力的要求，特別是工程實踐能力的要求，確定了人才培養標準；根據專業相關課程教學的特點，將專業特征目標內化到相應的理論課教學體系，落實到具體的教學環節，形成目標實現矩陣。

2.注重實驗教學，培養學生的動手和實踐能力

為了滿足礦物加工卓越工程師的基本訓練要求，在制訂培養方案時，我們注重實驗教學的地位和作用，提高了實驗教學在課程教學中的比例。在教學過程中，我們充分利用鋼鐵冶金與資源綜合利用省部共建實驗室、冶金礦產資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室、礦物加工中試研究基地等教學研究平臺，重新制訂了實驗教學講義，更新了實驗內容，單獨開設實驗課程，增加設計性、綜合性實驗的比例，提高了學生的動手能力和實踐能力。

3.學生參與工程實踐，解決實際工程問題

我們依托武漢鋼鐵集團公司、武鋼礦業公司等企業所建立的校企聯合人才培養基地，結合工程訓練、課程設計和畢業設計，讓學生參與燒結球團和選礦生產、工程設計等工程項目，加強對學生工程實踐能力的培養，提高學生解決實際工程問題的能力。

（三）強化理論與實踐的結合，構建符合培養目標的課程體系

以培養工程設計、施工、技術開發和管理能力為出發點，我們在原有礦物加工工程專業課程體系的基礎上，構建了礦物加工卓越工程教育的課程體系，重點加強外語、計算機等基本技能的培訓，強化數理化等工程科學基礎課程；強調了礦物加工工程的專業基礎，突出了礦物加工工程的工程實踐特性，強化了礦物加工大類專業基礎課程。

課程體系經優化調整后，以加強工程應用能力和創新能力的實踐教學模塊學分占總學分的比例為22.5%，這在教學時間上保障了工程實踐訓練。同時，為了滿足學生在工程實踐中對專業知識的個性化需求，我們結合現有教學資源，在原有11門專業選修課的基礎上，另增了6門專業選修課，拓寬了學生的工程視野。

其中，為了保證工程教育培養效果，我們構建了“三層次，五模塊”的實踐教學體系，以三層次——基礎層次、綜合層次和創新層次計劃安排實踐環節，按照五模塊——實習模塊、實驗教學模塊、畢業設計與課程設計模塊、科技創新模塊、素質拓展模塊實施實踐教學，豐富了實踐教學的內容，增強了實踐動手訓練，以最終達到培養學生的動手能力、基本實踐技能和工程綜合能力的目的。[7]

（四）推進師資隊伍建設，提高教師的工程綜合素質

教師既是專業理論的傳播者和研究者，又是專業工程的實踐者，更是學生工程意識的指導者。[8]卓越工程師培養計劃實施的效果與工程教育師資隊伍的工程實踐能力和設計創造能力息息相關。有效地將教師的工程實踐經驗轉化為優質的教學資源，對提高人才工程素質至關重要。

為了壯大工程教育素質高和工程實踐能力強的師資隊伍，我們進行了以下探索。

1.依據學校政策，對本專業現有的教師，特別是年輕教師通過在校外實習基地掛職鍛煉和與企業開展工程項目合作等方式完成工程培訓，以增強其工程實踐能力；開展傳幫帶的接力活動，讓工程實踐能力強、經驗豐富的老教師與年輕教師共同參與專業實驗室建設、共同完成實踐教學工作和合作完成工程項目，實現工程教育能力的傳承和發揚。

2.在引進人才時，除考慮“國際化、博士化”外，對具有在國有大型企業工作經歷和有工程項目研究經歷的人才予以優先考慮；充分利用企業豐富的人力資源，選聘企業經驗豐富的工程技術專家為學校兼職教師，承擔部分專業課程教學和指導學生完成實習、實訓、設計等實踐教學活動，交流工程實踐經驗，幫助年輕教師提高工程實踐能力。[9]

（五）實施全方位工程實踐教學，保障工程實踐能力及創新能力的提高

為了切實提高學生的工程實踐能力，保證實踐教學效果，我們進行了廣泛的工程實踐教學改革。[10]

1.加大校內工程實踐平臺建設。近年來，我們在原有3500平方米專業實驗室和1613萬元儀器設備的基礎上，加大工程實踐教學平臺建設及資金投入。其中主要包括：學校根據實際情況，新增卓越工程實訓實驗平臺1600 平方米，利用國家及湖北省支持地方高校建設資金，投入500萬用于儀器設備購置及實驗室維修改造。

2.加強校外實習基地建設。對原有校外的實習基地采取共建共管、互利雙贏的方式加強了建設，改善了實習條件。如在武鋼資源集團公司大冶鐵礦建設了含住宿、學習為一體的實習培訓中心，為學生在企業實習提供了良好的基礎保障。[11]同時，我校加入省部以共建地方高水平大學計劃為契機，擴充了實習基地的數量，與多家企業簽訂了校企合作協議，如武漢鋼鐵集團公司、武漢鋼鐵集團公司礦業有限責任公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、湘潭瑞通球團有限公司、廣西柳州鋼鐵集團有限公司等。這些企業涉及礦產資源開發利用及鋼鐵冶金過程的工程技術、裝備，為礦物加工工程專業的學生提供了大量的工程資料，如生產車間、工程設備、工程圖紙、操作手冊等，很好地滿足了工程實踐的教學需求。

3.積極開展實踐教學改革。我們對實驗課程內容進行整合重組，使所有的實驗課程均具有綜合性和設計性。如燒結實驗、球團實驗，通過調整教學大綱，增加實驗學時，使原來只能演示的實驗變成可以由學生動手設計、實施和完成的實驗，提高了學生的工程實驗能力。另外，我們改變原來實驗教學與理論教學完全獨立的情況，將二者有機融合，從而實現了理論教學指導實踐教學、實踐教學輔助理論教學的結合。這不僅加深了學生對理論知識的理解、掌握，還提高了學生的工程實踐能力。

4.廣泛開展科技創新活動。我們利用課外科技活動、創新創業訓練項目、學科專業競賽、社會實踐等平臺，廣泛開展科技創新活動，引導和激勵學生積極參加全國課外科技作品競賽、湖北省大學生科技創新和技能競賽等各類賽事，提高學生工程實踐能力和創新能力，全面提高人才培養質量。近3年來，學生參加科技創新活動，獲省級一等獎1 項，二等獎5 項，參加全國“挑戰杯”大學生課外科技競賽，獲國家級二等獎1 項，累計發表論文14 篇，獲授權專利6 項。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 教育部.教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s255/201202/129911.html.2015-12-06.

[2] 周文波，張一敏，李茂林，等.特色專業建設與創新人才培養的探索與實踐[J].中國冶金教育，2012（6）：37-39.

[3] 錢功明， 李茂林， 陳鐵軍，等. 礦物加工工程國家特色專業建設[J].中國冶金教育，2013（3）：5-6，10.

[4] 龔克.轉變觀念大膽試驗建立卓越工程師教育培養的中國模式[J].中國高等教育，2010（18）：10-12.

[5] 嚴薇，袁云松.大學生實踐創新能力培養的探索與實踐[J].中國大學教學，2012（9）：78-80.

[6] 丁宇，吳懷宇，程光文.論工科大學生實踐能力的培養——以武漢科技大學為例[J].武漢科技大學學報（社會科學版），2012（4）：461-464.

[7] 龔園，程光文.以人才培養需求為導向的高校教學管理改革研究[J].中國電力教育，2014（5）：36-37.

[8] 王愛俠，張燕，劉鈺.基于“卓越計劃”下的工程教育教師隊伍建設研究[J].實驗技術與管理，2012（5）：31-34.

[9] 陶平.現代工程教育的師資培養[J].中國冶金教育， 2012（5）：73-75，78.

[10] 祝淑芳，錢功明，陳鐵軍.礦物加工工程專業實驗教學模式改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2013（3）：142-143.

[11] 張漢泉，祝啟坤，陳金毅.地礦類專業協同創建工程實踐教育基地[J].化工高等教育，2013（4）：50-52，84.

[責任編輯：陳 明]