新工科背景下材料類生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程改革探索

蔣坤朋，陳國華，朱歸勝，許積文

（桂林電子科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 桂林 541004）

引言

新工科建設(shè)是我國經(jīng)濟(jì)從高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展過程中，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對高等教育人才培養(yǎng)提出的新要求［1］。新工科建設(shè)聚焦工程教育，強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合，為高等工程教育適應(yīng)并引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新戰(zhàn)略提供了指導(dǎo)思想［2］。新工科建設(shè)主要包括三個(gè)方面：傳統(tǒng)工科升級(jí)；面向新興經(jīng)濟(jì)體產(chǎn)生的新工科專業(yè)；工科專業(yè)與其相關(guān)專業(yè)的交叉融合［3］。材料類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)新型工科人才的重要環(huán)節(jié)，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程，學(xué)生可以了解材料在實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用場景、工業(yè)設(shè)計(jì)模型和性能要求等，從而實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的升華［4］。桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)于2019年通過國際工程教育認(rèn)證（BOE），并以此為契機(jī)，建立了以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程體系和課程成績評價(jià)體系［5］。近年，隨著新工科內(nèi)涵的不斷延伸，與之對應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)的課程體系設(shè)計(jì)和課程評價(jià)體系也在與時(shí)俱進(jìn)［6］。

新工科對學(xué)生綜合分析能力和學(xué)科交叉融合能力要求較高。而生產(chǎn)實(shí)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力和學(xué)科交叉融合能力的重要課程，易受到實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)、區(qū)位條件、地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和校企部門壁壘等因素的限制［7-8］。新工科對學(xué)生綜合分析能力的高要求與生產(chǎn)實(shí)習(xí)受教學(xué)條件限制之間的矛盾，是制約生產(chǎn)實(shí)習(xí)教育改革的重要因素，筆者所在院系的教學(xué)受地域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的限制尤為顯著［9］。如何通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程體系設(shè)計(jì)和評價(jià)體系設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的和人才培養(yǎng)目標(biāo)是生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程改革的主要關(guān)注點(diǎn)［10］。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)習(xí)基于OBE構(gòu)建的六個(gè)畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)（問題分析、設(shè)計(jì)開發(fā)解決方案、工程與社會(huì)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范和項(xiàng)目管理），生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程改革分為課程設(shè)計(jì)改革和課程評價(jià)體系改革兩個(gè)部分。課程設(shè)計(jì)改革重點(diǎn)聚焦在課程思政教育、創(chuàng)新實(shí)踐教育和職業(yè)能力發(fā)展教育三個(gè)方面。

一、新工科背景下的生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程設(shè)計(jì)改革

（一）生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程思政教育改革

生產(chǎn)實(shí)習(xí)的課程思政教育改革主要集中于內(nèi)容改革和方法改革。課程思政內(nèi)容主要包括以強(qiáng)調(diào)文化自信的課程思政建設(shè)，以強(qiáng)調(diào)歷史責(zé)任感的課程思政建設(shè)，以強(qiáng)調(diào)人文素養(yǎng)的課程思政建設(shè)，以強(qiáng)調(diào)科學(xué)的社會(huì)觀、價(jià)值觀和辯證法的課程思政建設(shè)，以強(qiáng)調(diào)行業(yè)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保的課程思政建設(shè)。以強(qiáng)調(diào)行業(yè)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保為例，本專業(yè)的對口實(shí)習(xí)單位桂林國際電線線纜集團(tuán)是一家以電線線纜加工和制造為主營業(yè)務(wù)的公司。其綠色制造示范工程——太陽能生產(chǎn)車間，在車間頂部鋪設(shè)大面積的光伏發(fā)電極板，用電閑時(shí)可以并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)電力營收，用電高峰可以將電能并入車間電網(wǎng)，為車間設(shè)備提供動(dòng)力。該工程在學(xué)生中產(chǎn)生了積極的反響，成為課程行業(yè)規(guī)范和節(jié)能環(huán)保思想政治教育的經(jīng)典案例。課程思政教學(xué)方法采用校企聯(lián)合教學(xué)的方式，育教于人、育教于事。企業(yè)導(dǎo)師為教授級(jí)高級(jí)工程師，領(lǐng)隊(duì)技術(shù)骨干為博士研究生，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，理論和實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生既能了解整個(gè)工藝流程，又可以對關(guān)鍵環(huán)節(jié)的重要技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行深入的理解，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

（二）生產(chǎn)實(shí)習(xí)創(chuàng)新實(shí)踐改革

能夠使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并通過學(xué)科融合提出科學(xué)的解決方法是新工科建設(shè)對生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程提出的新要求。生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生進(jìn)入企業(yè)車間，通過對產(chǎn)線的觀摩，可以觀察到材料的成型過程、表面處理過程、組裝過程、包裝過程和存儲(chǔ)過程。線上代工環(huán)節(jié)，學(xué)生可以親自操作工裝、設(shè)備，理解設(shè)備的工作原理。大學(xué)生進(jìn)車間是生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基本要求，如何在實(shí)習(xí)過程中進(jìn)一步提升實(shí)習(xí)的效率，提高學(xué)生的參與度，是生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程設(shè)計(jì)需要考慮的內(nèi)容。

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，加入創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以極大地促進(jìn)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的參與度，積極思考產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)與不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)之前，對學(xué)生進(jìn)行分組，要求每組學(xué)生在產(chǎn)線觀摩和線上代工環(huán)節(jié)，提出一個(gè)產(chǎn)線問題并提出相應(yīng)的解決方案。在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中，學(xué)生通過和車間技術(shù)骨干交流，了解產(chǎn)線情況，查閱文獻(xiàn)資料，最終通過小組討論，提出相應(yīng)的解決方案。創(chuàng)新實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式不僅能夠提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力、線上學(xué)習(xí)能力、總結(jié)歸納能力，而且為實(shí)習(xí)企業(yè)留下了積極、專業(yè)的印象，對于學(xué)生的后續(xù)就業(yè)起到了積極作用。

（三）生產(chǎn)實(shí)習(xí)職業(yè)能力發(fā)展教育改革

職業(yè)能力發(fā)展教育對學(xué)生畢業(yè)后的發(fā)展至關(guān)重要，然而，很多大學(xué)課程不涉及該部分內(nèi)容，從而導(dǎo)致學(xué)生存在職業(yè)能力發(fā)展知識(shí)盲區(qū)。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中融入職業(yè)能力發(fā)展教育，可以提升學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)效。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程中加入《工程實(shí)踐能力等級(jí)提升及個(gè)人技術(shù)職稱升級(jí)評定》和《科技項(xiàng)目網(wǎng)上申報(bào)及驗(yàn)收要求》兩個(gè)主題報(bào)告，由企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行授課。通過課后問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍對于職業(yè)能力發(fā)展教育部分表現(xiàn)出極大的興趣和關(guān)注。

二、新工科背景下生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程成績及教學(xué)評價(jià)改革

評價(jià)體系改革對于生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)際教學(xué)效果具有重要的意義，在新工科背景下，舊的課程成績和教學(xué)評價(jià)方式也需進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。新工科背景下的生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程評價(jià)體系以課程畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)為評價(jià)依據(jù)，分別通過實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)表現(xiàn)、實(shí)習(xí)答辯和實(shí)習(xí)報(bào)告進(jìn)行綜合評價(jià)，是數(shù)據(jù)積累和分配的過程，其功能兼顧評價(jià)和診斷，為后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖1是本系生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程評價(jià)體系示意圖，生產(chǎn)實(shí)習(xí)支持6個(gè)畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)，分別涉及問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、工程與社會(huì)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范和項(xiàng)目管理。學(xué)生總評成績按照實(shí)習(xí)表現(xiàn)、實(shí)習(xí)日記、實(shí)習(xí)答辯、實(shí)習(xí)報(bào)告進(jìn)行評估，其對應(yīng)比例為1∶1∶3∶5，形成過程考核材料。其中實(shí)習(xí)報(bào)告評分按照報(bào)告內(nèi)容，針對6個(gè)畢業(yè)指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行分類評分，是后續(xù)持續(xù)改進(jìn)的主要依據(jù)。通過對學(xué)生成績數(shù)據(jù)進(jìn)行比例分配，分別針對6個(gè)課程目標(biāo)形成成績1～6，課程目標(biāo)1～6的達(dá)成度計(jì)算可以根據(jù)對應(yīng)課程目標(biāo)成績*環(huán)節(jié)比例得到，分別得出達(dá)成度1～6。通過對比實(shí)際達(dá)成度數(shù)據(jù)與預(yù)期達(dá)成度數(shù)據(jù)，判定本環(huán)節(jié)是否進(jìn)入持續(xù)改進(jìn)重點(diǎn)部分。課程總達(dá)成度按照公式1進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，輸出具有針對性的課程持續(xù)改進(jìn)計(jì)劃。通過該評分體系，不僅可以實(shí)現(xiàn)對課程成績的判定，而且可以針對性地輸出課程持續(xù)改進(jìn)計(jì)劃，使課程成績具有評價(jià)和診斷的雙重功能。

圖1 材料科學(xué)與工程專業(yè)“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”課程目標(biāo)達(dá)成及成績評價(jià)體系

通過以上教學(xué)改革措施，極大地提升了學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中的參與度，收到了良好的教學(xué)效果。后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)措施主要聚焦在兩個(gè)方面：實(shí)習(xí)企業(yè)與專業(yè)的匹配度、實(shí)習(xí)報(bào)告內(nèi)容的專業(yè)化程度需要提升。

結(jié)語

生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程是本科生理論學(xué)習(xí)向生產(chǎn)實(shí)踐過渡的重要課程，新工科背景下生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)和成績評價(jià)體系兩個(gè)方面都需要與時(shí)俱進(jìn)。本文以我校已經(jīng)通過工程教育認(rèn)證的材料科學(xué)與工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程為例，總結(jié)了在新工科背景下該課程在課程設(shè)計(jì)和成績評價(jià)體系方面的改革經(jīng)驗(yàn)。通過對生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程的思想政治教育、創(chuàng)新實(shí)踐教育和職業(yè)能力發(fā)展教育進(jìn)行重點(diǎn)改革，提高學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中的參與度和思考的積極性。通過建立以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為核心的成績評價(jià)體系，對學(xué)生的問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、工程與社會(huì)、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)規(guī)范和項(xiàng)目管理六個(gè)方面的能力進(jìn)行逐條評價(jià)。課程成績評價(jià)體系針對每個(gè)課程目標(biāo)，輸出課程持續(xù)改進(jìn)計(jì)劃。通過該課程評價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)課程成績的評價(jià)和診斷雙重功能。