新工科背景下材料學科育人體系的構建

李琦　徐亦斌

摘 要：在新工科建設背景下，上海交通大學材料學科人才培養過程注重對接國家需求，培養學生行業情懷;緊隨產業發展前沿，打造特色培養體系;配備本科學業教授班導師與校友行業實踐導師，整合多方育人導師團隊;發揮第二課堂育人優勢，帶領學生奔赴全國關鍵行業與重點單位實踐探索，構建“四位一體”育人體系。

關鍵詞：新工科;材料學科;人才培養

在新一輪科技革命和產業變革背景下，為國家培養高素質工程科技卓越人才是高校工科專業義不容辭的責任和使命。作為國家重點學科，上海交通大學材料科學與工程學院自2010年啟動卓越工程師培養項目以來，不斷深化教育教學改革，探索構建和實施“四位一體”育人體系，注重培育學生的動手能力和行業情懷，積累了培育新工科卓越人才的基礎和經驗。

一、卓越工程師培養方案著力解決的三個問題

2010年國務院頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出：高校工程人才培養需與產業需求、行業技術前沿相結合。在教育部工程人才培養布局框架下，上海交通大學積極參與卓越工程師培養計劃，并根據人才培養定位，凝練出“能力建設+知識探究+人格養成”為主體的“三位一體”卓越工程人才培養模式。材料科學與工程學院作為重點工程院系，積極參與并推進卓越工程師培養項目。

學院在工程人才培養方案設置之初，面臨著以下三個問題：第一，與普通全日制本科培養體系相比較，卓越工程人才培養體系起步晚，培養方案、培養模式及課程體系不成熟。作為以培養學術志趣和科學研究人才見長的學院，學院各平臺均與產業界保持著密切聯系，但怎樣將這些分散的企業資源進行系統化集成，在保證學生培養質量基礎上對接國家需求，是一項大工程。第二，社會對新生事物——卓越工程人才培養體系持觀望態度。外界的懷疑直接影響了學生對自身成長成才的準確定位，怎樣甄別和吸收動手能力強、有工程實踐天賦的優秀學生是項目開展之初遇到的首要問題。學生自身缺乏行業了解，無法將自身的學習目標、職業規劃與國家重點行業需求聯系起來，容易產生迷茫情緒。第三，以企業為代表的產業界對卓越工程師培養項目的參與度不夠。以營利為目標的企業與以人才培養為目標的高校本質上沒有規約，彼此間必須通過建立共贏契合點才能高效率地培養出卓越工程人才。

二、構建新工科育人體系

學院前期開展卓越工程人才培養項目的各項探索、實踐和經驗，為新時代建立新工科育人體系提供了重要保障。為捋順新工科人才培養計劃，材料學院學生培養辦公室聯動各個部門與各方資源，從以下四個方面著手完善育人體系。

一是構建頂層全過程合力育人培養體系。根據教育部高等教育司2017年發布的《關于開展新工科研究與實踐的通知》的要求，學校、學院將工科人才培養定位由最初的“三位一體”拓展為“四位一體”，即價值引領、知識探究、能力建設與人格養成;增加“價值引領”，即突出引導學生服務國家戰略的參與意識。在“四位一體”育人綱領指引下，學院整合育人團隊，以導師團隊建設為核心，強化課程體系建設與實踐基地建設相結合。學院與學校分析測試中心、微納米研究院等部門以及企業聯動，為工科人才培養爭取更多資源;學院充分利用學校開展“教育思想大討論”的契機，收集多方反饋意見，以問題為導向，完善人才培養體系，修訂人才培養方案。

二是打造適宜落地的發展性課程體系。與傳統培養體系不同，新工科人才培養體系的課程設置強調專業理論與工程應用有機結合，適當減少純理論課程，適度增設實踐應用類課程，開設了多門理論與實踐結合的特色課程。學院對專業選修課進行模塊化建設，推出了對接行業發展需求的電子信息、焊接、高分子等系列模塊課程。學院鼓勵任課教師緊跟國家重點行業需求更新教學內容，改進教學方法。

學院有13個二級研究所、9個國家及省部級重點（工程）實驗室以及2個地方研究院。為了引導學生全面體會材料學科的博大精深，學院創新性地增設了校內實踐環節，注重培養學生設計制造及創新能力。此外，學院鼓勵教師采用與工程項目實踐案例相融合的教學方式，引用前沿工程實踐案例，把工程實踐探索與科學問題研究相融合，激發工科學生對本學科工程實踐的興趣，啟發學生對工程實踐過程中實際難題多方位思考和反思。學院開設了“工程學導論”“材料工程導論”“材料工程論壇”等課程，依托國家及省部級重點（工程）實驗室，邀請企業行業專家共同參與課程規劃和建設，以項目的形式為學生提供完整的工程實踐訓練方案。

三是整合協同育人的全方位導師團隊資源。新工科人才培養需要跳出獨自育人模式，充分發揮校內教師、校外企業導師、海外導師以及校友導師的聯動作用，真正實現全員全方位育人。

在人才培養過程中，學院注重發揮校內導師能動作用，強化基礎理論教學，重點指導學生專業知識、學術思維及創新意識的學習。學院為本科學生提前參與科研提供渠道，并配備校內學業導師、國內外企業導師，校外的企業導師系統指導學生參與企業生產實踐和解決實際工程問題。學院創新性地為學生配備各行各業的校友導師，利用校友一衣帶水的高認同感，在學業、職業發展等方面積極引導學生，通過校友企業家模擬面試、校友職業發展講座、前沿企業參觀實踐等豐富多彩的活動，培養學生受益終身的行業情懷。

學院積極探索雙向互選的企業定制人才選拔模式。學校層面安排企業對參加卓越工程師培養的學生進行預招聘，企業與學生雙向互選。企業為學生提供培訓與實習，帶學生介入產品研發項目;學生作為企業儲備人才，降低企業人力資源招聘風險，實現人才定制培養，達到雙贏。

四是建設科教融合的重點行業實踐基地。學院各平臺導師積極探索與具有高水平科技創新能力的行業翹楚以及國家重點單位開展合作，有效利用重大專項合作課題培養學生實際工程應用能力。學院先后與寶鋼股份集團、航天八院、上海電氣集團、滬東造船廠等50多家企業及內蒙古包頭材料產業研究院、廣西百色百礦集團等地方研究院共建實踐基地。學生在實踐基地既獲得了良好的實踐訓練，又能深入了解國家和行業的需求，確保達到新工科人才培養質量。

學院積極促進與國際著名工程教育組織或者團體合作，如MIT、哈佛大學、劍橋大學等世界一流工程院校，擴展國際優質工程資源，借鑒國際一流高校工程教育經驗。學院利用夏季小學期課程，邀請國際知名教授來校開設工程教育課程和講座。學院積極實施教授項目依托的海外實踐計劃，向世界頂尖工程師研究機構和制造公司輸送實踐人才，如與法國、德國等歐洲工程師高校及美國通用汽車等公司開展聯合培養項目。通過這些海外項目，學生工程實踐能力、雙語溝通表達能力以及國際化視野大大提升。

三、材料學科卓越工程人才培養經驗

一是確保卓越工程人才培養質量。在學院提供的多方育人平臺基礎上，學生學術研究能力、工程應用能力、職業發展能力都獲得了全面的提升。參加新工科培養項目的本科畢業生大多順利獲得國內直升研究生資格或者海外名校的深造機會，他們在學業深造過程中同樣表現優異。

二是培養學生與祖國同向同行的高遠立意。學院在課程內容設置方面主動對接國家戰略需求，注重工程理論知識與工程實踐經驗的緊密融合，更新課程內容、增加本學科前沿成果，促使課程內容與行業發展同步。在實踐基地選擇上，優先考慮國家關鍵領域、契合重點企業需求、結合重大專項課題開展聯合培養，促進學生將理論知識應用于工程實踐，在工程實踐中理解消化理論知識。例如，學院某團隊多名學生參與研制的新材料應用在國家重大型號產品上;學院與上海滬東造船集團、上海電氣集團等共建聯合實驗室，面向運輸船的核心部件焊接制造、百萬千瓦超超臨界汽輪機焊接轉子制造、汽車輕量化材料焊接等關鍵技術，培養了50余名卓越工程人才。

三是校外實踐基地建設卓有成效。首先，參與學院聯合培養的企業行業由最初的以傳統制造業為主逐步向航空航天、汽車、海洋裝備、核電、電子信息、生物醫學等多元化行業發展。學院與上海電氣、通用汽車、滬東造船廠、晟碟半導體、微創醫療等50多個企業建立了校企聯合培養的長效合作機制，共建“工程教育實踐”和“社會實踐”基地。其次，科教融合示范性實踐基地建設效果顯著。學院與上海某技術及應用國家工程研究中心合作建立了實踐基地，并升級為上海市示范級實踐基地，已培養50余名工程人才。基地培養的學生參加了“863計劃”“973計劃”、國家重點研發項目等10余項，獲得國家獎學金的比例高于其他平臺。

四是充分發揮第二課堂育人優勢，培養學生行業情懷。在入學季，學院集中開展新生入學行業前沿科技應用教育，促進學生對專業及行業的深入了解。專業教師與負責就業的思政教師開設專題講座，真正做到課程思政與思政課程無縫融合。在校友訪談活動中，學院邀請行業成功人士與學生交流，引導學生樹立終身從事材料行業的志向，培養學生專業工程師職業身份認同感。學院利用暑假寒假，帶領學生奔赴中西部地區，走進國家重點行業以及軍工企業，現場感受材料行業發展對國家強盛的支撐作用，激發學生的專業自豪感。通過上述工作鋪墊，學生在就業擇業時不再盲目跟風轉行進入金融行業、快消行業或者互聯網行業，而是扎根于國家重點行業、關鍵領域與基層單位，廣西、貴州、西藏等地區基層選調生學生人數逐年增多。

五是著力打造全方位育人的品牌效應。2011年8月，學院主辦了“卓越工程師培養國際研討會暨第二屆材料教育國際研討會”，20余所國內外知名大學、百余名知名企業專家及學者參會，共同探討工程材料育人模式、材料教育與工業界的相互聯系及工程型人才培養面臨的困難及解決途徑等。學院領導先后參加了2012年英國劍橋大學舉辦的第四屆國際材料教育論壇、新加坡國立大學承辦的第一屆亞洲材料教育論壇，以及2016年北京科技大學舉辦的“可持續性工程教育教學與實踐”國際研討會，交流材料學科工程人才培養經驗，得到了國內外同行的高度評價。