工程教育認證背景下地方高校材料類專業人才培養改革的探索
——以桂林理工大學材料科學與工程學院為例

張 瑞，王吉林，龍 飛

(桂林理工大學 材料科學與工程學院，廣西 桂林 541004)

材料、能源、信息是構成社會文明和國民經濟的三大支柱，其中材料更是人類賴以生存和發展的物質基礎和技術先導。人類文明發展史就是一部如何更好地利用材料和創造材料的歷史。材料的不斷創新和發展，極大地推動了經濟社會的發展和綜合國力的提升。為了適應新時代的發展需求，國家大力培養材料生產和研發等方面的專業人才。

材料類專業是一類涉及材料科學、工程學、物理學和化學等方面知識的工科專業，主要培養研究特定材料的性能、生產工藝和生產技術，完成新材料的開發工作等方面的人才。根據《普通高等學校本科專業目錄》，材料類專業包括材料科學與工程、材料物理、材料化學、冶金工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、復合材料與工程等基本專業和粉體材料科學與工程、寶石及材料工藝學、焊接技術與工程、功能材料、納米材料與技術、新能源材料與器件、材料設計科學與工程、復合材料成型工程、智能材料與結構等特設專業。據統計，全國共有500多所高校開設了1200多個材料類專業。但是，教育優勢資源分布不均衡、人才培養方案設置不合理、工程教育理科化、畢業生與經濟社會發展需求脫節等問題不斷凸顯，已經成為影響材料類專業人才培養質量提升的瓶頸問題。探索和構建一個全面、科學、合理、有效的人才培養模式，顯得尤為迫切和重要。

工程教育認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。通過認證專業的畢業生在《華盛頓協議》相關國家和地區申請工程師執業資格或申請研究生學位時，將享有當地畢業生同等待遇，為中國工科學生走向世界提供了國際統一的通行證。同時，認證結果在行業及企業內有較高的權威性，在部分行業工程師資格考試或能力評價中享有不同程度的減免和優惠[1]。近年來，主動對標《華盛頓協議》和中國工程教育認證標準要求，修訂培養目標、重組課程體系、深化課堂改革、健全評價機制，已成為越來越多工科專業提升人才培養質量的首先措施。探討材料類專業如何在工程教育認證背景下根據自身特點進行人才培養改革，對于地方高校優化專業結構、辦出專業特色具有重要意義。

桂林理工大學材料科學與工程學院設有材料科學與工程、無機非金屬材料工程、高分子材料與工程、金屬材料工程、冶金工程等5個材料類專業。2016年以來，學院堅持以工程教育認證理念為指引，大力加強專業內涵建設，不斷完善人才培養方案，持續投入軟硬件建設，提升專兼職師資水平，加強產教融合協同育人，持續提高人才培養質量。

一、聚焦專業特色，制定科學合理的人才培養方案

人才培養方案是學校落實黨和國家關于人才培養總體要求，組織開展教學活動、安排教學任務的規范性文件，是實施人才培養和開展質量評價的基本依據。根據經濟社會發展需求和專業辦學情況，學院組織全體專業教師多次討論，廣泛征集各方意見建議，制訂了符合工程教育認證理念的專業人才培養方案。

1. 培養目標

培養目標是對畢業生在畢業后 5 年左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述[2]。學院多次組織全體專業教師充分討論，并通過函詢、座談等方式廣泛征求行業專家、其他高校同類專業專家、畢業生代表和認證專家的意見，制定出滿足行業發展需求、符合學校辦學定位、具有專業特色的專業培養目標。

材料類專業培養通曉材料科學與工程基礎知識，掌握專業技能與研究方法，具備解決復雜工程問題能力，能夠在材料行業從事產品研發、工藝設計、生產管理、科學研究等工作，具有較強團隊協作精神和創新意識、環境意識與社會責任感的高級工程技術人才。該培養目標在內容上體現了服務領域更加明確、人才發展定位更加準確、能力素質要求更加清晰的特點。按照辦學特色，各專業的培養目標領域有所差異。材料科學與工程專業面向鋰離子電池、太陽能電池等新興材料領域，無機非金屬材料工程專業面向水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料及新型無機非金屬材料領域，高分子材料與工程專業面向塑料、橡膠、涂料、復合材料及特種高分子材料領域，金屬材料工程專業面向鋼鐵、有色金屬合金制備及加工領域，冶金工程專業面向鋼鐵、有色金屬冶煉領域。

2. 畢業要求

根據工程教育認證標準要求，專業必須有明確、公開、可衡量的畢業要求以支撐培養目標的達成[3]。學院組織全體教師對各專業畢業要求進行梳理，圍繞學生解決專業領域復雜工程問題的能力培養，從專業知識與工程能力、社會責任與價值取向、有效溝通及終身學習等工程師綜合素質的培養出發，構筑了各專業的12條畢業要求。在專業基礎課程之外，學院加強了在環境、社會、安全、經濟和項目管理等方面的畢業要求。同時，按照認知、理解和實踐的邏輯規律，每條畢業要求又分解為可衡量、呈現遞進關系的24個分指標點。

各專業經過充分討論，選取了合適的專業課程對畢業指標點形成有效支撐。學生通過課程學習獲得畢業要求所描述的能力和素質，專業通過課程教學目標的達成情況來檢驗學生的能力和素質。

3. 課程體系

課程及所有教學環節是學生專業能力培養的基本載體[4]。課程體系由學校、學院及專業三級教學管理機構共同設計和修訂，其中，通識教育課程體系由學校和教務處負責制定，學科大類課程體系由學校教務處組織各相關學院共同制定，專業課程體系由學院、專業負責制定。學院組織各專業全體教師集中討論課程體系的設計，修訂專業課程設置，使其支撐畢業要求指標點的達成，堅決杜絕因人設課或無人不設課等情況。

各專業在產業發展需求、用人單位期望、校友反饋和其他高校同類專業教師建議的基礎上，集中討論確定了專業課程的設置及先修關系，各類課程所占比例符合普通高校專業類教學質量國家標準和工程教育專業認證標準。為了增強學生工程師綜合素質的培養，在原有專業基礎知識和技能培養課程之外，各專業都增設了生產安全、環境保護、項目管理、技術經濟、信息檢索等方面的必修課程。在課程教學計劃方面，由于學院以材料大類招生，學生在第二學期結束時才分流到各專業，因此所有專業前兩個學期的課程體系完全相同。此外，為了方便教學管理，由其他學院教師授課的公共基礎課程，所有專業均安排在同一學期。

二、改革教學模式，建立和完善教學質量監控機制

學院將“以學生為中心、以產出為導向、持續改進”理念貫穿教學全過程，進一步完善了各個教學環節的規則制度，力求做到每個教學環節要求明確、監控到位，確保畢業要求與培養目標能夠達成。各專業在廣泛調研的基礎上，集中討論了理論課、實驗、實習、畢業設計(論文)等主要教學環節的教學內容，避免重復或缺失，最終確定課程的教學大綱，并對教學模式進行了改革。

1. 理論課程

學院推動專業教師改革原有以教師為中心的教學方式和教學理念，促進課堂教學活動的角色轉變。教師由知識的傳授者轉化成學生發展的引導者、促進者、參與者，提高學生學習的主體性和主動性。課程教學以解決實際問題為目標，做到理論知識聯系工程實際，服務于工程問題，特別是培養學生解決復雜工程問題的能力。

各專業整合師資力量，在專業基礎課、專業核心課中逐步實施小班化教學和課程思政。同時，改革原有考核方式，平時成績考核由考勤、課堂表現、測試、課后作業、讀書報告、小組答辯等多種形式構成，所占比例提升為40%。各授課教師根據課程特點選擇合適的考核方式，并做好考核材料的歸檔，杜絕單獨以考勤評定平時成績的現象。

2. 實驗課程

學院持續投入建設，人均實驗室面積和設備臺套數滿足工程教育認證要求。各專業組織教師集中討論實驗教學內容，將緊密聯系的實驗項目整合成綜合性和創新設計性實驗，并確定教學方式和學時安排。

學院根據工程教育認證理念和課程考核要點設計了實驗報告模板，要求學生在課前預習時填寫實驗目的、原理、儀器和試劑、操作步驟等內容。實驗教學時，每批次實驗學生約18人，授課教師隨機安排23人一組開展實驗；要求各小組之間的實驗樣品或測試條件存在一定的差異，確保每個學生全程動手參與實驗，增強學生的實驗技能和團隊合作能力培養。授課教師在每個學生的實驗報告評閱欄中對其預習、實驗表現和團隊合作情況進行現場評價打分；學生記錄實驗現象和數據，課后分析、討論和得出結論，并寫出實驗感想和建議；最終交由授課教師評閱實驗報告的后半部分，匯總實驗項目成績。

3. 實習課程

學院發動全體教師聯系兩廣地區材料行業的優秀企業和科研合作單位，選取代表性的生產企業安排學生參觀或頂崗實習。實習前，學院統一為學生購買意外保險，各專業負責做好安全培訓工作。實習過程中，要求帶隊教師和實習單位更加注重學生的動手實踐能力和分析工程活動合理性能力的培養。為了增強生產實習效果，每家企業的實習學生人數不超過12人，在企業組織生產安全和崗位技能培訓后，學生進入生產一線頂崗或輪崗實習。實習期間的日常生活由1名學生負責人和2～3名小組長自我管理，帶隊教師負責協調企業和學生之間的溝通和實習內容安排。

實習成績由實習日志、用人單位評價和實習報告三部分組成，所占比例分別為30%、30%和40%。實習期間，學生記錄每天的實習情況，上交帶班師傅審閱后簽字；用人單位人事部門在實習結束時對學生的實習表現進行評價；學生返校后分組匯報實習經歷，并提交實習報告。

4. 畢業設計(論文)

學院不斷規范過程管理，對畢業設計(論文)的質量嚴格把關。各專業分小組開展畢業設計(論文)答辯，每小組人數20人左右，答辯成績最后15%和評審成員一致認為質量不過關的論文上報學院審核，此外，學院隨機抽取各專業10%的論文進行審核。學院審核通過的學生，按照原始成績錄入成績系統；未通過的學生，畢業設計(論文)的初始成績為不及格，需要參加由學院組織的二次答辯(補考)。二次答辯通過的學生，畢業設計(論文)的最終成績為及格；未通過的學生，需要重修畢業設計(論文)。

三、加強課外科技創新活動，提升學生的創新創業能力

培養大學生的創新意識和創業能力，既是適應現代化社會快速發展的需要，也是建設創新型國家和落實科教興國戰略的需要。學院搭建了創新創業教育教學平臺，實施了本科生導師制度和課外創新學分獎勵制度，建立了完善的監督管理體制，促進了學生科技學術創新創業活動的開展。

1. 本科生導師制度

學院倡導專業教師更多參與學生的日常指導工作，落實立德樹人的根本任務，全面提升學生的培養質量。其中，一年級學生由各專業統一聯系指導，二至四年級學生由各導師單獨指導。

本科生導師與學生保持一定頻度的接觸，每月與被指導學生面談或電話交流不少于一次，主要從學業規劃、職業規劃、創新能力培養等方面給予學生指導性的意見和要求，培養學生至誠報國的理想追求、開拓創新的進取之心、嚴謹求實的思維觀念和誠信敬業的人生態度。

2. 課外科技創新訓練

課外科研訓練能夠開闊學生的視野，提高學生的學習興趣，培養學生的動手能力以及分析解決問題的能力，是提高學生創新能力的有效途徑[5]。學院鼓勵學生積極參加“互聯網+”“創青春”“挑戰杯”大學生創新創業訓練項目和學科、行業競賽。學院組織各專業教師結合科研課題和生產實踐指導學生選題，制訂詳細的研究計劃，同時開放所有基礎實驗室和導師研究室，為學生提供足夠的實驗空間和機會，充分挖掘學生的科研創新能力。

四、實踐成效

學院貫徹落實工程教育認證理念以來，各專業的培養目標更加明確，畢業要求更加細化，課程體系更加合理，教學質量監控機制更加完善。無機非金屬材料工程、高分子材料與工程兩個專業先后通過了工程教育認證，并于2019年分別獲得國家一流本科專業建設點、廣西一流本科專業建設點。

專業教師回歸教書育人初心，深入落實立德樹人根本任務。學生的專業歸屬感進一步增強，求知欲望越發強烈，學習熱情日益高漲，動手實踐能力明顯提升。近五年來，學生的科技創新活動參與率在60%以上，每年主持省部級以上大學生創新創業項目30多項，獲得“挑戰杯”“互聯網+”“創青春”全國大學生創新創業大賽和學科、行業競賽等省部級以上獎勵40多項。學生的大學英語四級通過率突破50%，考研錄取率提高到18%。每年畢業生一次簽約率達96%以上，獲得用人單位的一致好評。