新工科背景下材料類專業實踐類課程體系構建和評價方法思考

陳國華　劉靜　袁昌來　黎清寧

［摘 要］基于新工科建設理念，文章結合廣西地方工科高校材料類專業的實際情況，對目前高校材料類專業實踐教學中存在的問題進行梳理和分析，對如何建設實踐類“金課”并進行有效評價提出一些設想和舉措，如落實立德樹人理念、重構專業實踐課程體系等，為培養新時代高素質工程應用型人才提供借鑒。

［關鍵詞］新工科；材料類專業；實踐教學；課程體系；評價方法

［中圖分類號］ G642.3 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）02-0043-03

當前，以互聯網為核心的新一輪科技和產業革命正撲面而來，“四新”（新技術、新業態、新產業、新經濟）模式發展異常迅速。新經濟的發展對傳統的專業人才培養模式提出了嚴峻的挑戰。2017年2月，教育部高等教育司發文強調，要以人才培養方案改革為抓手，全面落實新工科理念，主動布局地方支柱產業、主導產業、新興產業和高新技術產業，推動學科交叉融合和跨界整合，深化政產學研協同育人，培養滿足未來新工業、新經濟發展需要的應用型、技能型和創新型高素質人才[1-4]。 2019年10月，教育部高教司司長吳巖在國際機械工程教育大會上強調，要全面推進高校新工科建設，提升國家硬實力。相較于傳統工科，新工科具備新的內涵，即以應對變化、塑造未來的新理念為指導，通過多種新途徑培養卓越工程人才[5]。

新時代高等教育的四大功能為人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新。專業是為學科承擔人才培養職能或滿足從事某類或某種社會職業的人才需求而設置的。建設通過國際工程教育認證的國家一流專業是建設世界一流大學和一流學科的迫切需要，也是一所高校綜合實力和國際競爭力的體現。目前，教育部正大力推進國家級一流本科專業建設點工作，其目的就是提升人才培養水平和質量，培養多元化、創新型卓越工程人才，促使學生的培養由知識達成向能力達成轉變。從專業培養目標和畢業要求來看，除了培養學生的人文、工程素養，還要重點培養學生解決復雜工程問題的專業能力、職業能力和發展能力[5-6]。課程是人才培養的核心要素。從工程教育認證實踐來看，構建產出導向的課程體系至關重要。學生解決復雜工程問題能力的培養要貫穿大學四年。課程體系中專業實踐類或設計類課程的難度和深度要能夠滿足《華盛頓協議》中EA1—EA5的框架要求，以培養學生解決復雜工程問題的能力。根據工程教育認證標準，材料類專業實踐類課程（單獨開課專業實驗、課程設計、畢業設計、認知實習、生產實習）學分占總學分的比例不低于20% [7-8]。實踐類課程能夠有效支撐畢業要求指標點中的能力要素，因此，實踐類課程和理論課程同等重要。如何建設“兩性一度”實踐類“金課”，如何評價實踐類課程是否實現了學生能力培養目標，是目前工科院校亟須解決的現實問題。

一、材料類專業實踐教學中存在的問題

目前，很多高校對實踐類課程的內涵建設和評價不夠重視，實踐類課程體系的構建和評價方法還不夠科學，缺少一套完整明確的指標評價辦法?？傮w來看，材料類專業實踐教學存在如下問題：

（一）缺少實踐類課程教學管理規章制度

很多高校目前還是按照傳統的方式進行實踐類課程的教學管理，套用傳統的評價表格，沒有單獨針對不同的實踐類課程（如課程設計、畢業設計、生產實習、單獨開課專業實驗、工程創新實驗課程等）設計評價內容及評價體系；教師缺乏對實踐類課程內涵及學生能力培養目標的深入理解和認識；二級學院缺少完善的實踐類課程教學管理制度保障。

（二）實踐教學校企合作還停留在表面和形式上

驗證性演示性實驗較多，綜合性創新性實驗偏少。校企共建實踐教學基地數量不足，校企共建實踐類課程幾乎空白。在生產實習實訓等實踐教學中，學生必須要到企業里去才能真正了解生產工藝流程、生產管理、生產環境、產品成本、項目管理等內容，只有到企業里去實習實訓才能保障實踐教學的效果。反之，沒有豐富對口的實踐教學資源，在一定程度上不利于學生創新能力和綜合素質的提高。

（三）缺乏一支高素質的實踐教學師資隊伍

目前，高校各專業大多缺乏人數足夠和高質量的實踐教學師資隊伍，承擔實踐教學任務的絕大部分是任課教師。部分專任教師缺乏專業相關實踐經驗，尤其是工程實踐經驗。這些都直接影響對學生工程實踐能力的培養，影響實踐教學水平和效果。

（四）評價內容不夠科學

雖然目前很多高校都比較重視工程教育認證OBE理念，在實踐類課程結束后也能從形式上按照課程支撐的畢業要求指標點評價課程目標達成情況，但是每個實踐類課程的教學內容和評價方法是否真的都能支撐畢業要求指標點，還需要深入考查確認。此外，傳統學生評教（學生評課程）指標體系更多側重教師講得如何，對學生獲得的能力水平如何還不夠關注。實踐類課程評價應包含課程內容是否符合教學大綱、線下教學過程是否合理和課程教學效果是否達成等方面的評價。

（五）評價缺少學生參與

實踐類課程對于培養學生能力有著不可或缺的作用，其學習效果不應該僅僅由教師來衡量，而應充分考慮學生的學習實際效果。因此，對實踐類課程的教學效果評價和理論課程一樣，也應該包括學生自我評價、學生小組互評、教師評價及第三方評價等。

（六）評價手段有待完善

目前，傳統教學模式中，考試成績是評價學生學習效果的主要標準，主要考查學生對知識與原理的掌握情況，這是一種終結性評價。在評價手段上應補充形成性評價。教師不僅要全程觀察、跟蹤和監督學生實踐的各個環節，還要根據學生參加實踐類課程的具體表現、報告的數據分析及撰寫質量、答辯等情況對學生進行綜合考評。如果是實驗課，還要對實際動手操作、實驗方案設計、實驗結果分析、實驗考試與實驗報告等進行評定。教師為了在教學過程中及時了解學生的學習情況和學習效果，要及時進行測驗、提問，了解學生的訴求，以便及時給予學生反饋或者做出教學調整，促使學生更好地學習。

二、對策探討

（一）落實立德樹人理念

將立德樹人理念落實到實踐類課程教學全過程（見圖1）。思政元素與畢業要求中的工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、終身學習指標點息息相關。通過設計教學內容，采用恰當的教學方法，注重德育、智育、體育、美育、勞育“五位一體”教育，培養學生在實踐中的應用創新思維，綜合考慮安全、法律、環境、社會、健康、文化等因素的約束，培養學生研究制造出綠色、環保和符合法治精神的產品的能力，不斷提高學生的道德品質、政治覺悟、責任意識和大局觀念[9]。

（二）重構專業實踐類課程體系（見圖2）

通過梳理分析各專業的培養目標、畢業要求，以畢業要求指導實踐類課程體系建設，看實踐類課程教學目標是否能夠切實有效地支撐畢業要求指標點。同時，對畢業設計、課程設計、生產/認知實習、實驗課程、創新訓練等不同課程進行分類研究，按照工程教育認證三大核心理念修訂教學大綱和重構課程內容，開設科教融合、學科交叉、產教融合等課程，開設基于學生能力培養的企業專家講座，實現能力培養目標。

（三）實踐類課程的評價

圖3給出了基于學生能力培養的實踐類課程評價體系框架，從評價層級、評價主體、評價形式、評價結果和反饋應用等方面實施實踐類課程評價。開設的各種實踐類課程的教學目標要能夠切實有效地支撐畢業要求指標點。同時基于學生的能力培養，對每門課的教學內容、教學方法、實操實訓、評價體系進行深入研究，結合評價理論對代表性的實踐類課程進行實證研究，通過第三方評價、督導評價和學生自我學習效果對比，進一步完善評價方法。

（四）深化實踐教學校企合作，充實實踐教學師資隊伍

實踐教學可采取“沉浸式實習”的教學模式。學生要根據實踐教學大綱，提前進行預習，準備好任務清單，在實習環節中要緊扣課程畢業要求指標點，還要及時撰寫實習報告和進行答辯。同時，邀請企業工程技術人員做線下或線上專題講座，也可采用“課題制”“項目制”校企合作育人模式，讓企業工程師和高管以企業項目為案例進行授課，讓學生定期去相關企業實習，并由企業人員開設部分實踐類課程，或者由專業教師和企業人員共建校企實踐類課程，共同為學生授課。為彌補實踐教學師資不足，可考慮柔性聘任或引進一批富有工程實踐經驗的優秀工程師充實實驗教師隊伍，和校內專業教師優勢互補，切實提高學生的工程能力和應用創新能力。

（五）健全實踐教學質量保障制度

以培養學生的專業能力、職業能力和發展能力為目的，制定一套可行的實踐類課程教學質量標準，設計若干課程報告（如實驗報告、生產實習報告、課程設計報告）模板，從二級學院層面制定實踐類課程建設管理辦法，建立動態激勵機制，鼓勵教師進行有利于學生能力培養的實踐教學改革和探索，促進教師教學發展能力和學生學習效果的提升。

三、結束語

實踐教學是培養高素質應用型人才的重要一環，對提升學生的工程能力、創新實踐能力尤為重要。本文基于新工科背景和工程認證OBE理念，以提升大學生的能力（尤其是解決復雜工程問題的能力）培養效果為出發點和落腳點，探討如何從頂層設計重構實踐類課程體系，重修實踐類課程教學大綱，重塑實踐類課程的內容，更新完善教學手段和教學方法，強化校企合作，建設一支高水平的實踐教學師資隊伍，對提升人才培養水平和質量具有積極的借鑒作用和指導意義。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究， 2017（3）：1-6.

[2] 胡波，馮輝，韓偉力，等. 加快新工科建設，推進工程教育改革創新：“綜合性高校工程教育發展戰略研討會”綜述[J].復旦教育論壇， 2017，15（2）：20-27.

[3] 葉民，孔寒冰，張煒. 新工科：從理念到行動[J].高等工程教育研究，2018（1）：24-31.

[4] 吳愛華，侯永峰，楊秋波，等. 加快發展和建設新工科? 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究， 2017（1）：1-9.

[5] 劉鑫，胡傳躍，胡繼林.面向新工科理念的地方高校材料專業工程實踐教育體系探索與實踐[J]. 黑龍江教育（高教研究與評估），2021（1）：12-13.

[6] 陳國華，向定漢，龍雪梅.工程教育專業認證引領下的地方高校材料專業建設：以桂林電子科技大學材料科學與工程學院為例[J]. 大學教育，2019（9）：1-6.

[7] 蔣宗禮. 走內涵式發展之路 建設一流專業[J]. 中國大學教學， 2020（8）：7-13.

[8] 中國工程教育專業認證協會.中國工程教育專業認證協會 工程教育認證標準（2015版）[EB/OL].（ 2021-03-23）[2021-11-10]. http：//jsjxy.jstu.edu.cn/2021/0323/c6137a133033/page.psp.

[9] 彭紅軍.高校專業課課程思政的實施路徑與實踐探索[J]. 大學教育，2021（5）：1-3.

［責任編輯：周侯辰］