融“專業+標準化”的材料類專業教學改革與實踐

摘" 要：針對材料類行業發展對人才培養的持續要求，開展了“專業+標準化”融合的教學改革與實踐，從教學目標、課程體系、師資隊伍建設等方面進行優化重構。研究表明，“專業+標準化”融合教學模式提高了學生專業學習積極性、提升了實踐技能，驗證了教學改革的有效性和針對性。結合教學改革成效，就進一步深化教學改革提出了建議，旨在為相關專業教學改革提供借鑒。

關鍵詞：材料類專業；專業教學；標準化；教學改革；教學實踐

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）11-0146-04

Abstract： In response to the development of materials industry and the continuous requirements for talent cultivation， we have carried out teaching reforms and practices that integrate professionalism and standardization. We have optimized and reconstructed teaching objectives， curriculum systems， and faculty team construction. Research has shown that the integration of professional and standardized teaching models has improved students' enthusiasm for professional learning， enhanced their practical skills， and verified the effectiveness and pertinence of teaching reform. Based on the effectiveness of teaching reform， suggestions have been put forward to further deepen education and teaching reform， aiming to provide reference for the teaching reform of related majors.

Keywords： materials related majors; professional teaching; standardization; reform in education; teaching practice

標準化是指在經濟、科技和管理等實踐中對重復性事物和概念通過制訂、發布和實施標準達到統一，以獲得最佳秩序和社會效益[1-2]。近年來，我國陸續頒布新《標準化法》和《國家標準化發展綱要》等政策文件，將標準化工作提升到國家戰略層面，明確指出加強標準化人才隊伍建設，實現這一發展目標的措施之一是“將標準化納入普通高等教育、職業教育和繼續教育，開展專業與標準化教育融合試點”[3]。標準化戰略的實施，為高校專業教學指明了改革方向。

材料是推動科技進步、產業升級和社會發展的重要因素[4]。材料類專業涵蓋無機非金屬材料工程、冶金工程、金屬材料工程等，是培養材料科學與工程領域專門人才的重要途徑。當前，材料行業處于綠色化、智能化、標準化蓬勃發展時期，世界各主要經濟體均在相關方向投入巨大人力、財力，以期在國際市場競爭中拔得頭籌。《新材料產業發展指南》《鋼鐵行業智能制造標準體系建設指南》《建材行業標準化工作三年行動方案（2023—2025）》等文件指出構建先進適用的行業制造標準體系，引領制造水平整體提升。因此，行業技術發展與人才需求對材料類專業人才教育與教學提出了更高要求。

一" 材料類“專業教學+標準化”的現實意義

（一）" 提升人才就業競爭力

標準化是優化生產流程、降本增效的有效途徑，也是促進技術創新、加強國際交流合作的重要手段[5-6]。作為行業發展的重要支撐，材料類專業人才需要具備的素質與技能要求不斷提高[7]。加強技術/產品標準等行業技術原則應用教學，引導學生適應行業需求，有助于提升就業競爭力，更快融入職場。

（二）" 促進理論與實踐相結合

材料類專業注重理論學習與實踐操作相結合。開展行業技術原則教育教學，可以使學生明確生產規范，了解行業對材料性能、產品質量的具體要求，從而在實踐中有效遵循標準。這種教學方式不僅有助于提高學生的專業素養和實踐能力，還能為職業發展打下堅實基礎。

（三）" 培養高素質專業人才

高素質材料類專業人才需要掌握扎實的專業知識和實踐技能、具備良好職業素養和道德觀念。德國“雙元制”高等教育模式注重學術與職業教育融通發展[8]，該模式對材料類專業尤為適用，通過融專業標準化教育的理論+實踐培訓，提升學生專業技能，強調安全、環保意識及標準化思維等素質養成，使學生認識到未來職業的重要性和意義，為投身行業、參與國際競爭奠定基礎。

二" 材料類“專業教學+標準化”方案設計與實施

近年來，武漢科技大學無機非金屬材料工程專業開展專業教育+標準化教學模式，并于2022年9月獲湖北省標準化教育首批試點高校。結合行業發展對人才的培養要求，本專業從教學目標、課程體系、師資隊伍建設等方面進行了優化重構。

（一）" 教學目標

解決“為誰教”的問題。依據《材料類專業教學質量國家標準》《工程教育認證標準》《國家標準化發展綱要》等政策文件，確立以經濟社會及行業發展需求為導向的培養目標。在原培養目標基礎上，從知識、能力、素質三個維度進行了優化。

知識目標：①掌握數學與自然科學知識、工程基礎理論及專業知識；②理解并熟悉行業基本技術原則；③能夠將專業理論及行業基本技術原則應用于材料制備過程。

能力目標：①了解專業發展現狀和趨勢，能夠分析材料制備過程工程問題，并根據其實際特點確定設計、開發目標；②結合多因素對材料性能的作用規律，能夠在安全、環境、法規等約束條件下，對設計方案可行性進行研究；③能夠結合基本技術原則及生產設備特性，設計、開發并優選生產工藝流程。

素質目標：①結合國情和行業發展，自覺遵守職業道德和行業規范，理性分析、判斷新產品、新技術開發和應用對國家、社會及行業發展的潛在影響；②能夠在多學科交叉環境中靈活運用工程管理、技術原則及經濟決策方法，開展研究與工程實踐。

（二）" 課程體系設置

解決“教什么”的問題。圍繞調整后的教學目標，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等層面，通過增設專業課程、優化專業理論與實踐課程內容等方式優化課程體系。

1" 知識與技能

根據行業發展趨勢，增設標準化概論、材料與智能制造、材料失效分析等，以及新技術發展相關材料制造、技術規范與分析等方面的專業課程。

優化現有無機材料物理性能、無機材料工學、耐火材料工藝學、材料研究方法等專業課程的知識系統性和邏輯性，將材料性能、產品標準以案例分析、問題討論等方式融入，增強課程實踐導向性。

材料科學實驗中，細分導熱系數、耐火材料高溫體積穩定性、材料組成與相平衡等綜合性實驗，培養學生對標準實驗方法的理解與運用能力。材料工程實驗中，細分定形、不定形耐火材料制備與性能測試設計性實驗，引導學生了解我國材料行業標準化現狀，掌握耐火材料常用標準試驗方法。

2" 過程與方法

專業理論課程教學過程中，結合小組項目學習、翻轉課堂、線上/線下混合式學習等教學方法[9]，按課程進展分設課堂授課、自主學習、在線學習系列教學模塊，各模塊承擔相應學習任務和目標，確保學生系統掌握學習資源，構成過程性考查主要部分。

實驗課程教學過程中，結合本專業國家級虛擬仿真實驗教學平臺，開展線下教師指導與線上模擬學習/互動相融的教學方法，引導學生自主學習和協作學習，通過平臺記錄學生的學習軌跡和進度，為教師提供實時反饋和分析。

實踐課程教學過程中，依托大學生實習實訓平臺開展校企合作教學。課堂教學方面，邀請企業專家擔任兼職教師，通過講座、項目協作指導等形式講解行業前沿、工藝案例，讓學生了解生產環境和行業規范，增強學習針對性和實用性。進廠實習方面，將生產項目融入教學，理論與實際應用相結合提升學生專業技能和職業素養。

3" 情感態度與價值觀

通過案例分析、小組研討等方式，融團隊協作、行業規范、創新思維于課程教學，引導學生掌握專業知識、樹立正確的職業觀和價值觀。

引入新材料、新技術、新工藝等前沿知識，設計挑戰性實驗項目和課題，讓學生在探索未知的過程中體驗學習樂趣和成就感；鼓勵學生參與學科競賽、學術交流，培養創新思維和實踐能力。

通過小組討論、合作學習等方式，促進學生之間情感交流和思想碰撞；引導學生關注社會熱點、思考人生價值[10]，激發社會責任感和家國情懷，使他們學習知識的同時，成為有溫度、有情懷的人。

（三）" 師資隊伍建設

解決“誰來教”的問題。高素質專業化師資隊伍是專業人才教育的關鍵驅動力[11]。本專業從人才引進與培養、國內外校企教科研合作與實踐等方面開展建設工作，構建由高水平專家、學者及校內教師組成的師資隊伍，共同承擔“誰來教”的重任，為學生全面發展提供堅實的師資保障。

通過與國內外知名校企建立合作，2022—2024年材料類專業吸引了具備豐富科研及行業經驗的5名國家級人才、3名企業人才加盟，邀請了湖北省標準化與質量研究院專家來校作報告、講座，豐富標準化教學師資力量。系列工作的開展，不僅增強了教師隊伍的學術實力，更在潛移默化中提升了教學團隊的科研視野和實踐能力。

2022—2024年材料類專業組織了30余場涵蓋行業標準發展、國際標準解析等專題講座及培訓，覆蓋90%以上專任教師。選派了20余名骨干教師赴國內外知名校企深造、交流，不斷提升教職工隊伍專業素養、豐富教學理念和方法。

本專業教職工在科學研究、標準申報及裝備研制方面取得豐碩成果，不僅推動了行業技術進步，還將研究成果融入了專業教學。教科研與實踐相結合的模式，不僅鍛造了教師隊伍、提高了教學針對性和實效性，也為學生創新思維和實踐能力培養奠定了師資基礎。

三" 改革成效

“專業+標準化”教學模式的實施，激發了學生專業學習積極性，課程預習意識、任務執行力和實踐技能顯著增強，在“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、全國高校無機非金屬材料基礎知識大賽中獲得眾多獎項。2022—2024年4個學生團隊參加了全國大學生標準化奧林匹克競賽，獲省獎2項，周佳麗等同學的“耐火泥漿抗剪切粘結強度國家標準研制”獲國家級二等獎。

廣大教職工積極投入教學改革、實驗設備及標準化工作。2022—2024年出版專著/教材4部，獲批國家級一流本科課程2門、教育部及省級教研項目5項，獲批國際/國家/行業標準12項、自制實驗裝備2套，其中，李亞偉老師獲批“耐火材料高溫耐壓強度”國際標準，是國際上首個測試耐火材料高溫耐壓強度的標準。

根據教學設計與實施進展，向2020級學生進行了在線問卷，包括課程體系設置、學習收獲、職業發展及深造三個主題?？紤]到問卷操作與實施、數據獲取等方面，采用利克特量表評估學生相關方面的滿意度[12]。問卷回收率（86/91）約等于94.5%。認同程度選項“非常認同”“認同”“不一定”“不認同”“非常不認同”分別標記5、4、3、2、1分值，利用統計分析方法探討教學方案設計實施后學生的認同情況。

（一）" 課程體系設置

課程體系調查分值統計及認同率表明（表1），總體均值4.41，處于“認同”和“非常認同”之間。專業課程對知識體系構建完整性，以及安全、標準/規范等對行業發展重要性認同率80%～90%，主要由于相關方面需要結合深入實踐及工作經驗才能強化感知?？傮w上，學生幾乎完全認同“專業教學+標準化”的課程體系對知識學習和實踐技能培訓的積極效果。

（二）" 個人收獲分析

表2為個人學習收獲調查分值統計及認同率。選項1和5認同率低于80%。解決實際工程問題，需要專業知識及長期實踐經驗，問題解決的復雜性導致選項1小部分學生回答“不一定”。實驗及研究項目多元化決定了小組分工合作適配性，導致小部分學生回答“不一定”。總體上，學生幾乎完全認同專業知識與行業規范相融教學方法對知識應用、技能提升、專業學習等方面的積極作用。

（三）" 職業發展及深造

表3為學生職業發展及深造在線調查分值統計及認同率。參與調查的學生，國內深造41.9%、出國深造2.3%、第三方就業45.3%、靈活就業10.5%。融合教學對求職競爭力認同率低于80%，主要由于40%左右選擇繼續深造，選項3認同率92.31%可得到驗證。實習對技能提升認同率61.54%，主要受企業自動化流程限制，實習以參觀、講座為主，缺乏足夠的實踐操作，選項5認同率100.00%可得到驗證。總體上，學生幾乎完全認同專業教學對專業知識、技能提升及個人發展的積極影響。

四" 結束語

材料類行業是支撐國家基礎建設與高新技術發展的關鍵領域，人才培養質量直接關系行業可持續發展與國家競爭力。武漢科技大學無機非金屬材料工程專業積極響應國家政策及行業發展需求，探索教育教學改革新路徑，融合專業教學與標準化，優化教學目標、課程體系、師資隊伍建設，構建了符合行業技術與人才素質發展需求的教育教學體系。問卷反饋表明，學生對“專業教學+標準化”的教學設計與實施給予高度認可，充分證明專業教學改革的有效性與針對性。

根據專業教學與標準化融合教學模式的實踐探索成效，還需在加強校企合作基礎上開展學生實踐技能等方面深入拓展，例如生產項目課內案例模擬、實踐環節項目細化等，以有效提升專業人才培養質量，為材料行業的未來發展注入新的活力。

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