工程认证视角下材料科学与工程专业开放型实践平台建设

●刘士斌 董亭亭 焦玉凤 杨婷婷

当前，国家正在实行专业认证制度，依循专业认证推动专业的质量建设，以此来要求高校的专业建设在一定标准下“保合格、上水平、追卓越”。而无论是《华盛顿协议》还是《悉尼协议》以及我国的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》、国家一流专业“双万计划”的启动，这一系列的政策和举措，都突出了“学生中心、产出导向、持续改进”的工程认证教学理念[1-3]。高校实验教学中心作为开展实验教学基地和进行创新研究的公共实验平台，在培养学生实践能力、提升综合素质、建立创新性思维方面起着重要的作用[4-6]。笔者所在的佳木斯大学金属耐磨材料及表面技术研究中心（以下简称工程中心）在材料科学与工程专业认证的推动下，积极响应国家号召，进行开放实验平台的建设以及教育教学的改革。本文从实验设备资源的整合、优化实验教学体系、实验师资队伍建设3个方面对工程中心建设进行探索和实践，总结经验，力争将工程中心建设成特色鲜明，具有引领和示范作用的开放型实践平台。

工程中心是在黑龙江省教育厅佳木斯大学耐磨材料研发中心和黑龙江省校企共建佳木斯大学研究生耐磨材料创新人才培养基地基础上，于2009年获准组建的。“工程中心”集中和整合佳木斯大学在金属耐磨材料及表面工程技术研发方面的科研力量及相关共建单位的产业化优势，汇集了大学相关教授、工程技术人员及研究生，主要从事新型金属耐磨材料及表面技术其产品的研究开发和推广应用，现已发展成为集科研、教学、研究生及本科生培养、新技术新产品开发及成果推广为一体的创新型高科技实体，实现人才队伍和多学科的交叉融合。经过多年发展，逐步建成了产学研为一体的实践平台。但在工程认证的新要求下，仍然面临着诸多问题，亟需解决。

一是实践教学环节设置陈旧，仍停留在传统的实践教学，与当前产业需求脱节。

二是师资队伍团队结构不合理，人员老龄化严重。

三是未能借助工程中心平台，实现广泛的学科交叉融合，培养跨学科的交叉型人才。服务国家战略发展，培养综合性人才的开放式实践平台亟需建立。

地方高校的开放实验室平台建设往往存在目的性不强，基础设施不完善，配套设备性能老化，开放度低等缺点。虽然我院在开放实验室的建设中，在场地的建设，先进设备的采购方面是逐年递增的，但上述诸多问题多年来并没有得到明显的改善。针对上述问题，结合我院自身专业设置特点，工程中心整合全院设备，对开放实验室提出了三个平台建设的方案。

针对焊接技术与工程专业，工程中心在原有设备基础上新购入等离子堆焊、自动埋弧焊等设备搭建工程中心焊接平台，面对新生、毕业生以及继续教育开放使用。针对大一新生除完成焊接技术与工程专业的本科课程教学外，同时开放弧焊方法综合性实验、电弧焊方法及设备的实验课程。通过基础项目的训练大幅度提高学生的动手能力。针对毕业生和继续教育开展在校生“国际焊接工程师资格培训”，继续教育学院（实践技能培训中心）高级焊工培训，有效地与企业对接，提高学生毕业后的竞争力。针对材料成型及控制工程专业，工程中心分方向搭建表面技术平台及金属耐磨材料平台。利用地方优势与企业需求新购入超音速火焰喷涂、激光熔覆、滚动摩擦磨损实验机等设备，累计价值500万元。此平台不拘泥于简单的本科教学及开放实验，同时与佳木斯中维实业股份公司、黑龙江建龙钢铁集团、哈尔滨科能熔覆公司合作技术开发、技术培训工作。让企业提出具体问题，让学生拿出具体方案，大大地提高了学生的学习兴趣，以及分析问题和解决问题的能力。

三个平台，针对不同专业的学生，有效地实现了“专业基础+实践训练+创新创业”的融合。通过工程中心开放平台的建设，学生的参与热情越来越高，参与指导教师的动力也越来越足。工程中心整体的开放度明显提高。

（一）实验教学理念

工程中心秉承佳木斯大学“明德砺学、崇尚实践”的校训。始终以培养具有扎实理论基础，独立的实践动手能力，具备解决复杂工程问题能力的全方位人才为目标。坚持“以生为本”，在夯实和强化基础理论、基本技能同时，注重学生个性化培养，把学生的兴趣与志向与学科的科学研究结合起来，培养学生科研能力与创新思维。使实验教学由传统的验证理论提升到培养创新思维与能力的高度。改变传统实验教学模式，创建“以培养能力为核心，系统化、多层次、多模块、研究型、开放式”、符合工程认证定位的实验教学新体系。努力将工程中心建成国内一流的人才培养和科学研究平台。

（二）实验教学体系的构建

传统的实验教学体系往往以验证性实验教学和演示性实验教学为主，随着近年来工程专业认证的大力开展，对实验教学中的实践教学体系构建提出了更高的要求。工程中心在实验教学体系的构建中强调“以生为本”遵循实验教学和人才成长规律，形成以验证性实验、课程设计、创新竞赛、实习实训、第二课堂五位一体的综合性实验教学。验证性实验以传统的基础实验和研究方法为主，辅助学生对基础专业课的学习和理解。课程设计打破传统的工程训练、模具设计等思维牢笼。强调学生的自主创新能力，使学生由传统的知识被动接收者转变为课程设计的组织者、设计者和执行者。激发学生的创新精神和动手能力。同时在各年级各专业之间开展不同形式的创新竞赛，设置奖励机制，充分利用工程中心的各种资源，取得不同形式的创新成果。提高学生的参与性，实习实训包括金工实习、认识实习、生产实习及毕业设计。工程中心可作为实习基地很好地承担实习实训的任务，同时利用工程中心的合作企业与学生实现有效对接，打破传统的毕业设计由老师拟定题目的固有思维。真正做到了毕业设计由企业提出问题，让学生解决问题，全面培养学生毕业后解决实际问题的能力。第二课堂包括社会实践、志愿服务和公益劳动等。引导学生走出校门、接触社会、了解国情，同时提高思想觉悟、激发爱国热情，增强国防观念和国家安全意识，增强学生服务社会意识，树立正确的世界观、人生观、价值观。

该教学体系在不摒弃原有实验教学体系的基础上强调基础能力的培养，紧紧围绕工程化教育，与企业与社会科学研究最前沿联系紧密，充分利用工程中心实践平台，实现开放性实验教学体系的构建。

（三）实验教学模式的改革

在工程认证和高校“双一流”建设要求下，工程中心针对实验教学模式进行改革创新，提出以学生为主体，教师为主导。以课堂实验教学模式和开放实验教学模式相结合的新型教学模式。采用开放式、研讨式、网络化相结合的多种教学方式。充分调动学生的主观能动性，促进学生多样化发展。真正实现开放式实验室时间开放与空间开放的双重开放。

实践平台的搭建、实验教学的改革都离不开高水平的实验教师队伍。长久以来高校对实验教师专业队伍建设不重视，实验教师职称评定机制不合理，实验教师年龄结构不合理，学历层次普遍偏低等因素，都困扰着工程中心开放型实验平台的建设。针对上述问题，工程中心提出科学规划、逐步优化、重点培养、择优选拔的战略思想，力争把工程中心打造成年龄结构合理、职称学历平衡、基础知识扎实过硬的队伍。

一是学校加大优惠政策，引进高水平、高学历的人才加入工程中心队伍。以点带面，促进师资队伍良性循环。形成良好的梯队建设。

二是重点选拔业务能力强，踏实肯干的人员担任工程中心领导干部，加强工程中心师资队伍的基层建设和日常业务的管理。提高团队的战斗力和凝聚力。

三是鼓励实验教师参加各类教学研讨会、学术会议、参观同类高校和科研院所中心建设情况，学习先进的教学方式方法和教学设备使用方法。

四是建立制度引导高水平理论学科教师以及企事业高级工程师来工程中心兼职，弥补实验教师不足的缺点。参与实验设备的使用及管理。为工程中心的建设进言献策。

工程中心自2015年通过验收以来，积极为企业培养专业技术人才和管理人才，为地方经济的发展提供新动力，已成为创新、创造、创业的材料科学与工程学科、机械工程学科大学生、研究生人才培养基地。并使之引领国内金属抗磨技术的发展，为国家培养金属耐磨材料方面的高层次技术人才和管理人才。注重创新人才培养，在全国“挑战杯”、triz杯、铸造、焊接及新材料类等各种科技竞赛中表现突出，共计获奖42项，其中，获得特等奖2项，一等奖10项，二等奖10项，参加学生160余人。

在国际工程教育认证的大背景下，大型仪器设备资源的共享势在必行，开放式实验室的建设和教学改革面临着新的任务，需要在不断的摸索中发现问题解决问题。工程中心响应国家号召，开展开放实验室的建设和改革，充分调动教师和学生的积极性，并取得了一定的成效。未来将会继续以建成高水平开放实验平台为目标，逐步完善工程中心的建设，进一步提高工程中心为材料学院教学服务的质量。

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