冶金產能置換背景下廣西冶金工程專業新工科人才培養改革與探索

申嘉龍，李義兵，孟征兵，羅志虹，王宏宇，孟繁旭，李玉平

（1.桂林理工大學 材料科學與工程學院，廣西 桂林 541001；2.有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室，廣西 桂林 541001；3.桂林理工大學 外國語學院，廣西 桂林 541001）

隨著冶金行業產能日益過剩，國家相繼出臺《國務院關于化解產能嚴重過剩矛盾的指導意見》《國務院關于鋼鐵行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》《鋼鐵行業產能置換實施辦法》等政策指導傳統冶金生產、資源消耗大省進行鋼鐵冶金行業置換、出讓過剩產能，促進冶金行業結構調整、產業升級。產能置換是實現嚴禁新增產能和冶金產業結構調整有機結合的重要手段，是現階段冶金資源戰略整合和轉移的關鍵。

一 廣西冶金產業發展概況

廣西壯族自治區具備豐富的冶金自然資源，圍繞鋁、稀土、錫等有色金屬資源及鋼鐵產業，著重發展有色金屬及鋼鐵產業群，金屬資源開采、冶煉、加工及金屬材料產業鏈是廣西重要的支柱產業，發展形成了金屬冶煉+深加工產業鏈，促進冶金產業“二次創業”，打造冶金精深加工“千億級”產業[1]。廣西南擁北部灣，西連東南亞，北依西南內陸，東靠粵港澳，具有重要的區位優勢。廣西北部灣區域受到國家“一帶一路”倡議及廣西全面對接粵港澳大灣區政策的紅利，是冶金產能置換目的地的優良選擇。表1為廣西及北部灣區域部分冶金行業已建和新建產能情況。

表1 廣西區內部分已建和新建冶金產能

二 廣西冶金工程學科發展面臨的問題

冶金生產資源的大量轉入以及冶金企業的建成投產必將對冶金工程專業形成巨大的人才需求，而新時代的冶金企業受到資源利用、國際競爭、環境保護等因素的推動作用，對冶金類人才質量要求也大為提高。“十四五”規劃和“2035年遠景目標綱要”中指出深入實施制造強國戰略，而提升八大制造業核心競爭力需要有色金屬產業作為支撐，同時“互聯網+”、“網絡強國”、創新驅動發展戰略的實施，對冶金工程新工科人才的能力和素質提出了進一步的要求[2]。加強冶金工程專業本科建設和改革是自治區經濟社會發展、人才需求和學科建設的迫切需要。面對冶金產能置換企業對高素質人才的大量需求，廣西冶金工程學科亟需改變人才培養模式以適應冶金全產業鏈企業高效、智能化生產、技術密集型等發展特征。

目前，廣西擁有千億級冶金產業，但冶金工程學科發展卻相對薄弱，形成了大產業-小學科的尷尬局面。對照冶金工程技術新工科以及冶金產能置換企業對人才的基本要求，目前廣西高校冶金工程專業培養體系主要存在著信息化程度不高，與產業的開放融合性不足，適應支持度不夠，知識掌握不全面，無法支撐全產業鏈發展等問題。具體表現在畢業生無法快速融入冶金企業生產研發環節，對產業鏈發展認識不足，對冶金工業智能化生產及傳統工藝改造升級“無所適從”，產業前沿的新科學建設與傳統學科的交叉、融合響應滯后，高校不能及時融入地方經濟產業發展的核心需求，人才培養體系與產業發展不相適應等。因此，冶金工程本科專業必需以服務廣西冶金產能置換區域經濟和社會發展為目的，適應當前冶金企業產能置換需求，結合培養新工科人才能力和素質的標準，打破冶金大產業與小學科的格局，對滿足全產業鏈發展需求的人才培養辦法進行改革和探索。

三 新工科人才培養改革研究現狀

為了適應新一輪的科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展等國家戰略，2017年以來提出了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等有關開展新工科建設和研究的指導性文件。提出工科優勢高校要對工程科技創新和產業創新發揮主體作用，地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用，新工科建設需要借鑒國際經驗、加強國際合作等共識。

歐美國家大力推進工程類教育改革，歐洲范圍內的“歐洲高等工程教育”與“歐洲工程的教學與研究”等建立了一致的與國際接軌的工程教育學位體系，實行模塊化的課程教學方式，推進理論課程與實踐課程一體化，加快產學研合作。美國的“2020的工程師：新世紀工程的愿景”報告指出未來美國工程師培養目標和素質標準，摒棄了舊時英式的“學徒制”培養模式，采用CDIO工程教育理念，將工程教育從技術范式轉到科學范式，從科學范式升級到工程范式。

在國內，眾多學者對新工科人才培養體系、實施途徑及具體學科的教學模式等方面進行了研究。針對如何開展工程教育，專家提出“全面工程教育”的理念，認為在工程知識輸入的同時，需兼顧文化素養，商業理念培訓；在基礎理論教學的過程中，需要融合工程實踐。因此高校開設了人文素質教育、技術經濟學等課程，加強了實驗課、課程訓練、實習等操作性較強的實踐活動。通過課程體系的改進，促進學生全方面發展，提高學生的工程實踐能力。隨著工程教育進一步推進，高校加強了校企合作，借助專業認證，規范工程教育過程，以評促建，最大限度激發學生工程能力。貴州大學將冶金工程卓越工程師培養實踐與新工科建設相結合，闡述了人才培養模式的優化、師資隊伍品質提升和以學生為本培養理念的深化。江西理工大學基于冶金學科新工科建設的探索和實踐，進行了布局新工科專業、推進創新創業教育、實施多方協同育人等方面的研究。武漢科技大學張翔提出冶金工程專業教學應該以堅持培養工程實踐和創新能力為核心的實踐教學理念，建立了層次分明、分工明確的一體化交叉綜合實踐教學模式。安徽工業大學張立強從總體路徑規劃、人才培養目標更新、交叉融合課程體系建立、支撐新課程體系師資隊伍建設和工程教育專業認證理念教學評價機制構建等方面研究新工科背景下傳統冶金-材料專業鏈群改造升級路徑和措施。

目前對于冶金工程專業新工科背景下的人才培養模式研究相對系統，但針對地方特色結合冶金行業發展戰略動態的冶金工程人才培養改革和探索尚未見報道。桂林理工大學冶金工程專業將新工科背景下冶金工程專業人才培養與冶金行業產能置換發展戰略結合，提出以服務冶金產能置換目的為導向的地方高校冶金工程人才培養模式的優化辦法及改革新思路，打破廣西冶金大產業與冶金小學科的局面，改革具有重要的理論和實踐意義。

四 桂林理工大學冶金工程專業介紹

在《廣西北部灣經濟區發展規劃》急需冶金人才的大環境下，桂林理工大學冶金工程專業于2010年設立并招生，同年冶金物理化學被評為廣西重點學科，2011年獲得冶金工程碩士點，2021年獲批“廣西有色金屬新材料創新發展現代產業學院”建設項目。該專業是華南地區唯一的冶金工程學士、碩士學位授權點；依托材料科學與工程博士點，建成“本碩博”完整培養層次的人才基地。

專業依托有色金屬及材料加工新技術教育部重點實驗室、廣西有色金屬冶金及加工虛擬仿真實驗示范中心等省部級科教平臺，圍繞廣西鋁、稀土、錫等有色金屬及鋼鐵產業發展和人才需求，形成“冶金+金屬材料加工”應用型人才培養模式。

現代冶金企業的發展需要科學基礎厚、工程能力強、綜合素質高、信息智能化本領強、實踐能力涵蓋全產業鏈的應用型人才，同時新工科內涵發展特征明確指出地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用。桂林理工大學冶金工程專業準確定位區內冶金工程專業人才培養模式，以服務地方經濟為導向，堅持產學研結合的道路，培養多學科復合型、高層次人才，成立廣西有色金屬新材料創新發展現代產業學院。通過人才培養的改革能夠滿足新工科發展的理論需要，同時結合新時代背景，以冶金行業產能置換需求為人才培養導向，構建具有自身特色的地方高校冶金工程新工科人才培養模式。

五 基于冶金行業戰略發展的人才培養改革

以服務冶金行業產能置換需求為導向，大力提升冶金工程學生實踐能力，有效地提升課堂理論知識轉化為工程實踐經驗的效率，深入應用冶金虛擬仿真教學。促使畢業學生能夠迅速融入冶金企業生產研發環節，節省企業培訓、人才磨合時間，提升效率。在此基礎上，實現校企產學研用的合作新模式，利用企業生產上的有效經驗反饋于大學理論知識教學課堂中，從前沿技術信息交流、工藝改進、新產品聯合開發等方面進行深入產學研合作，形成良好的閉合環路，為專業辦學帶來一個良性的校企溝通渠道。通過對人才培養方式的改革，有效地提高學生的就業率，拓寬就業渠道，有利于專業學科的建設，提高學校專業辦學的知名度，對加快廣西建設創新型社會，落實地方高校緊密服務于地方經濟社會需求，不斷深化高等教育教學模式改革具有重要實踐意義。

（一）冶金產能置換企業進行人才需求調研

金屬冶煉和加工是復雜的冶金過程，涉及設備多，工序繁雜。對于冶金產能置換企業來說，面臨著生產流程的改造和重建，智能化調控和全自動化先進生產線的投入和使用，產品質量和性能的提升和升級，生產成本的控制和環保要求的嚴苛等問題。這些企業對人才素質要求具有一定特殊性，對專業素質和能力要求高，且需要具備復合知識的應用型人才。面對新的形勢和新的技術要求，原有的冶金工程專業人才培養體系存在較大的欠缺，未能考慮和理解冶金產能置換企業的人才需求。桂林理工大學冶金工程專業對區內大型冶金類企業進行人才素質需求調研，重點摸清產能置換企業對生產、研發人才所需要的專業知識、實踐能力、科研思維及職業素養要求，為冶金工程本科培養方案及課程體系的改革提供指導性意見。

（二）產能置換背景下冶金工程專業新工科人才培養辦法改革

針對大型冶金企業人才需求的調研，結合產能置換冶金企業的特點，以冶金企業產業革新、信息化提升、校企合作、服務金屬材料產業鏈為導向，對學校冶金工程本科培養方案進行改革。邀請企業專家、行業學者及冶金、金屬專業教室共同探討，制定人才培養方案。著重建立鋼鐵、有色金屬冶煉與金屬加工、制造復合型人才培養體系，在冶金工程課程體系中強調金屬材料專業基礎和實驗課程。旨在培養符合現代冶金企業需求的、具備冶金及金屬學科知識的交叉應用型人才。另外，針對冶金產業智能化的需求，擬在冶金工程專業的學生培養方案中加入機械控制與自動化專業知識，與原有的冶金生產理論課程融合，同時增加單片機或PLC控制的實驗課，增強學生智能化、信息化方面的理論和實踐知識。

（三）依托虛擬仿真教學，打造廣西冶金信息技術校企聯盟

以桂林理工大學建成的區級有色金屬冶金及加工虛擬仿真實驗教學示范中心為基礎，聯合區內開設冶金工程專業院校及大型冶金、金屬類企業，打造涵蓋冶金與金屬產業，信息開放，資源共享，運行高效的校企信息資源共享平臺，建立冶金工程虛擬仿真教學培訓示范基地。邀請企業工程師到校為本科生講述專業課程、教授現場經驗，做好理論知識與實踐操作的對接工作；高校本科生可到企業進行實習參觀，技術交流，從事畢業課題研究等；企業可利用資源平臺為新員工進行虛擬仿真培訓，與高校理論知識豐富教師進行科技攻關。校企聯盟以本科教育、就業服務及員工培訓為基礎，促進科學研究、產業升級、經濟服務，形成良好的閉環作用。

（四）培養面向東南亞地區的冶金類高級人才的教學探索

廣西作為東盟的“橋頭堡”，積極響應國家“一帶一路”倡議部署，與東南亞國家的合作交流由農業、文化、旅游等擴大到教育培訓、科技交流及工業合作等方面。區內冶金工業發展著眼于東南亞地區的產業布局與研究合作，冶金類人才的培養應該面向國際間的合作交流、人才資源相互流動等方面的遠瞻性探索。基于桂林理工大學冶金工程及英語專業，結合東南亞國家發展特色及工業技術需求，更新原有理論課程體系，對部分畢業課題進行調整和改革；針對性地開設相應通識英文課程、專業英語課程及英文類操作實踐課程。例如，緊密結合外國語學院教學資源，選取一批優秀學生，施行專業雙語課程及專業外教授課，邀請外國語學院導師或國外專家指導本科畢業課題等。積極與東南亞企業或區內已與東南亞有合作交流企業聯系，開展人才培養、人員交流、技術服務等方面的合作。

六 改革成效

現階段廣西區內冶金工程教育基礎相對薄弱，形成冶金小學科與冶金大產業的尷尬局面，與當下國家政治經濟發展局勢結合力度較弱。通過對桂林理工大學冶金工程專業人才培養的改革和探索，主要解決以下問題。

（一）冶金工程學科教育與冶金產業不對等問題

桂林理工大學建校初期是以地質和冶金專業為主要依托，在學校歷史沿革和專業調整過程中，冶金工程專業發展相對比較薄弱。廣西擁有豐厚的冶金資源，冶金資源開采、冶煉和金屬材料加工全產業鏈是廣西重要的經濟支柱。隨著冶金產能置換政策的實施，廣西冶金產業迎來增產革新的浪潮，通過改革研究，加強了桂林理工大學冶金工程專業建設，促進冶金工程本科生教育改革提升，為廣西冶金產業輸送人力資源，滿足廣西經濟社會發展、人才需求和學科建設的迫切需要。

（二）企業對專業認可度較低，學生學習積極性不高的問題

目前區內高校冶金人才培養和教學模式比較單調，信息化、智能化集成度不高，無法做到多學科的交叉融合，人才素質能力培養方式較為單一。學生對冶金工程專業認識不清，就業方向不明，缺少學習、科研的主觀能動性。現代冶金企業急需大量復合型人才，具備信息化、智能化處理能力，既要熟悉金屬冶煉流程又要知曉金屬熱處理、金屬強化、金屬腐蝕及電化學等方面的多學科交叉知識。通過對產能置換冶金企業進行人才需求調研以及冶金、金屬學科交叉型人才培養辦法的改革研究，解決用人單位及教學單位信息對等、人才互通等方面的問題。通過邀請行業專家進行就業指導、課程講座及指導畢業設計，改善教學內容和方法，提高實踐比重，提升學生培養質量，加強學生對專業的喜愛度、認可度。

（三）高校之間以及高校與企業之間的人才協同培養模式

冶金工程本科教育主要停留在理論學習，與冶金類企業真實生產環境接觸機會較少，學生無法真正從宏觀上把握專業知識，也很難將各個環節知識融會貫通。通過大力推廣冶金虛擬仿真教學平臺，加強專業之間、高校與企業間的溝通交流，增強學生實際操作能力，提升企業員工培訓效率，以此建立冶金技術校企聯盟，構建資源共享平臺，打破合作壁壘，尋求人才培養、人才交流、項目攻關等方面合作。

（四）國際交流與合作

廣西區冶金企業面向東南亞將尋求包括資源、采冶、研發、銷售等多方面的合作，不僅需要冶金類專業技術人才支撐，而且需要具備較強的外語交流、寫作與文化融合適應能力。通過項目研究，可以摸索出區內面向東南亞地區的冶金類高級人才的培養辦法，為區內冶金行業的發展、升級及國際合作交流提供智力支持。

七 結束語

結合新工科建設的要求及廣西冶金產能置換企業人才需求，對桂林理工大學冶金工程專業人才培養模式進行改革和探索，提升學生的信息化、智能化能力，拓寬學生對金屬產業鏈的認識；整合多元主體資源，構建廣西冶金工程校企聯合信息資源平臺，形成信息開放、資源共享、運行高效的教學實訓共享平臺；開拓學生國際視野、提升學生國際合作交流能力，探索面向東南亞國家冶金產業的人才培養辦法，達到本科教育、就業服務、員工培訓、科學研究、產業升級、經濟提升的良好閉環作用。