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摘 要：文章以某地方本科院校材料成型及控制工程专业为例，基于适用于新经济发展的应用型人才培养需求，探讨了新工科背景下创新性应用型人才培养模式，具体阐述了“双师型”师资队伍建设，创新性应用型人才培养课程体系构建，线上线下混合式教学，“阶梯式”实践教学构建等方面的改革与探索。
关键词：新工科;材料成型及控制工程;人才培养模式
中图分类号：C961 文献标志码：A 文章編号：2096-000X（2021）29-0163-04
Abstract： Taking the Material Forming and Control Engineering major of a local university as an example， based on the overall demand to the cultivation of applied talents for the development of new economy， this paper discussed the training mode of technical and applicable talents. The paper elaborated in detail the reform of training talents mode includes the teacher group construction， curriculum system construction， online-to-offline teaching model and practical teaching.
Keywords： emerging engineering; Material Forming and Control Engineering; mode of training talents
随着德国“工业4.0”和美国“先进制造伙伴计划”等的提出，工业转型迎来了新的发展机遇，世界各国都在抢占制造业强国高地。“中国制造2025”明确提出了中国制造业的主攻方向为智能制造，具有创新能力的高素质应用型工程技术人才是新经济发展的重要支撑[1-2]，而新工科正好是为以新技术、新产业、新业态和新模式为特点的新经济发展服务的[3]。因此，新工科背景下，培养适用于新经济发展的具有创新能力的高素质应用型工程技术人才势在必行[4]。
作者所在的广东技术师范大学是首批广东省普通本科转型试点高校、广东省“冲一流、补短板、强特色”特色高校提升计划建设学校，致力于培养高素质职业教育师资和适应地方区域经济发展的应用型工程技术人才。在新工科建设背景下，为更好地服务于珠三角区域经济发展，我校材料成型及控制工程专业以培养具有创新能力的高素质应用型工程技术人才为目标，从“双师型”师资队伍建设，创新性应用型人才培养课程体系构建，线上线下混合式教学，增设课程论文，“阶梯式”实践教学和学科竞赛锤炼等方面进行了人才培养模式的探索与实践，并取得了一定的成效。
一、人才培养模式探索
（一）“双师型”师资队伍建设
“严师出高徒”，只有建立一支理论和实践兼备的创新性应用型师资队伍，才能培养出合格的具有创新能力的应用型工程技术人才。近三年来，我院材料成型及控制工程专业新引进青年博士教师较多，他们科研能力较强，但很多是博士毕业后直接参加教学工作，所以教学经验和工程实践能力相对缺乏。因此，一方面我们本着“专兼结合”的原则，聘请企事业单位、科研院所等具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师，指导学生实践、实习等。另一方面，加强本专业教师的工程实践能力培养，分期分批组织教师到企事业单位、科研院所等参观、学习和培训。近三年来，材料成型及控制工程专业“双师型”教师比例在逐年上升。另外，鼓励专业教师教研结合，吸收本科生进入项目组开展科学研究工作，不仅有利于加强师生间的沟通、交流，还有助于激发学生的创新欲望，锻炼创新能力。总之，具有强烈创新意识和扎实工程实践能力的专业教师是实现创新性应用型工程技术人才培养目标的重要保障。
（二）以创新性应用型人才培养为目标的课程体系构建
课程与课程体系建设是高等学校内涵建设的重要组成部分，是人才培养质量的关键因素，是实现人才培养目标的重要载体和手段[5-6]。在构建材料成型及控制工程专业创新性应用型课程体系过程中，采用“平台+模块”的方式，主要包括通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台、创新创业平台和实践教学平台，如图1所示。通识教育课程主要是培养学生的综合能力和综合素质，无专业性的差异[7]，包括必修课和选修课两大模块。学科基础教育平台和专业教育平台的主要任务是培养学生扎实的专业基础知识和基础理论，帮助学生构建专业所需的知识结构体系，培养学生的职业能力和工作岗位适应能力。学科基础教育平台也包括必修课和选修课两大模块，专业教育平台则包括专业核心课程模块和专业选修课程模块。创新创业平台主要包括必修课、公共选修课和专业选修课，其主要目标是帮助学生了解创新创业环境，培养学生的创新创业意识，并为学生开展创业知识和创业技能等方面的培训教育，且教学过程中应与专业教育有机融合。实践教学平台主要包括专业实习、社会实践、工程训练、综合实训、课程设计和毕业设计等，是培养应用型人才工程实践能力和创新能力的重要环节。在应用型人才培养课程体系的构建中，还需注意处理好通识教育、专业教育、创新创业教育和实践教学间的相互关系，构建课程体系有机统一体，是不断提高创新性应用型人才培养质量的关键。
（三）提升课程教学质量，实践线上线下混合式教学
提高课程教学效果，是保证人才培养质量的根本。借助在线开放课程等网络教学资源，实践线上线下混合式教学，提高学生学习兴趣，最大限度实现高效教学，缓解专业基础课学习难，学习效果不佳的局面，努力向培养合格的应用型工程技术人才迈进。材料成型及控制工程作为工科类专业，其专业基础课程主要有材料科学基础、工程力学、互换性与技术测量、工程材料、机械设计基础等，这些课程一方面基本理论和概念多，抽象难懂，如果教学方式、方法不当，“教”与“学”都容易枯燥乏味;另一方面工程应用性又很强，对于刚接触本专业的学生而言，学好这类课程难度较大。另外，当前环境下，学生又面临手机网络、游戏等诱惑，加之地方高校学生基础相对比较薄弱，在学习自主性、自律性等方面也稍欠缺。因此，在面对较为枯燥的专业基础知识学习时，课堂上容易分心走神，课后更难以主动付出时间去学习，教学效果不佳。为改变这一现象，一方面，我们在授课过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用。例如：铁碳相图作为工程材料课程的重点、难点内容，其包含的基本理论和知识点众多，为让同学们较好地理解、掌握铁碳相图中各重要点、线的意义，各相区存在的相，各典型铁碳合金的结晶过程和室温平衡组织以及杠杆定理的应用等，讲授完该部分内容后，就铁碳相图有关知识点开展讨论学习。讨论课前，先安排学生做好讨论内容的准备;课上分组，并请各组派代表将讨论结果书写在黑板上，本组同学可自由补充，各组同学间相互比拼，这样既活跃了课堂气氛，提升了学习质量，又有助于增强学生的团队合作意识，起到课程思政的效果。另一方面，充分发挥在线教学资源的优势，实践线上线下混合式教学。例如：将工程材料课程中课堂讲授不清的教学难点、重点等以动画、视频的形式呈现出来，便于学生理解、消化。对于专业基础课程中的实验教学，也可通过视频先让学生掌握实验操作步骤和要领，再进行实际操练，教师再引导学生对实验结果进行分析，自主纠错，达到事半功倍的效果。总之，采用线上线下混合式教学，一方面有助于引导学生自我管理、自主学习，激发求知欲望，提升自主学习能力;另一方面可将授课教师从繁重、反复的教学工作中解放出来，有助于教师在课堂面授过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用，提高教学效率和教学效果，为新工科建设背景下创新性应用型人才培养目标的达成提供保障。 （四）增设课程论文，培养学生的综合运用能力
创新能力和综合应用能力的培养不是空中楼阁，需要扎实的基本功。常规的作业基本上能从书本上找到参考答案，所以不能很好地考查学生理解知识、运用知识的能力，学生自我发挥的空间比较小，对学生综合分析能力和创新应用能力的提高非常有限。在平时作业的基础上，增设课程论文，以期能激励学生去探讨、钻研，培养学生的创新意识和综合应用能力。例如：工程材料课程作为材料专业一门重要的必修专业基础课，纯记忆性的内容居多，需要综合分析和创新应用的内容较少，故在课程学习过程中可通过课程论文的方式，加强对学生综合应用能力和创新意识的培养。课程开始时，先由教师根据本课程的主要内容，拟出若干个论文题目布置给学生，让学生先行了解课程论文要求;课程结束前三至四周，通过抽签的办法，确定每位学生的选题，同时也允许学生自主选题或组队完成;选题完成后，学生利用课余时间，查找资料并完成课程论文撰写;在课程结束时提交论文，并由教师组织简短的答辩，课程论文完成情况记入平时考核成绩。通过布置课程论文，一方面锻炼了学生撰写科技论文的能力，另一方面又能够帮助学生培养自主学习的能力和科学探索精神，增加了课程学习的兴趣。
（五）构建“阶梯式”实践教学
实践教学是培养应用型人才工程实践能力、创新能力和研究能力的重要环节。我校材料成型及控制工程专业在应用型人才培养过程中，构建了“阶梯式”实践教学模式，具体分为实验教学、综合设计和科技创新三部分，如图2所示。实验教学除一些示范性、验证性实验外，增设设计型、综合型实验，并实行开放式教学，学生可利用课余时间在实验室进行创新设计。综合设计环节主要包括课程设计和毕业设计，以提高同学们的分析综合能力及实践能力。设计过程中，教师通过对设计题目意义、原理和思路的讲解，引导学生进行自主创新，设计成果不只局限于设计说明书和设计图纸，还鼓励学生通过有关软件（如Pro/E、UG等）对设计内容进行模拟仿真。经过这样的锻炼，学生不仅提高了对相关工程应用软件的熟悉程度，还激发了对创新的积极性，培养了实践创新意识。科技创新主要是鼓励学生参与各级各类学科竞赛和专业教师的科研项目，更好地培养出具有创新能力和工程实践意识的应用型专门人才。实践证明，让学生参与各级各类学科竞赛是培养学生创新能力和工程实践能力的最有效途径。材料成型及控制工程专业的学生在近三年的学科竞赛中均取得了不俗的成绩，在第十二届全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中获一等奖2项和二等奖1项;在第十三届全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中再次获一等奖2项和二等奖1项;在第十三届全国三维数字化创新设计大赛中获二等奖1项;在第九届全国大学生金相技能大赛中获一等奖1项和三等奖1项等，如表1所示。
二、结束语
材料成型及控制工程作为一个典型的传统工科专业，涉及面广，且具有多学科交叉的特点。在新工科建设背景下，为更好地服务于珠三角区域经济发展，文章从“双师型”师资队伍建设，创新性应用型人才培养课程体系构建，线上线下混合式教学，增设课程论文，“阶梯式”实践教学和学科竞赛锤炼等方面对材料成型及控制工程专业应用型人才培养模式进行了探讨与研究，希望为其他专业培养适用于新经济发展的应用型人才提供一定的借鉴。
参考文献：
[1]刘刚凌，李玮.“新工科”背景下数字媒体技术应用型人才培养的思考与探索[J].教育界：高等教育研究（下），2018（33）：103-104.
[2]葛动元，李健，罗慧聪，等.新工科背景下大学生创新能力培养的探索[J].大学教育，2018（12）：170-172.
[3]周东帅，百志好，徐文婷，等.新工科背景下材控专业创新能力培养模式探索与实践[J].教育现代化，2020，7（7）：22-23+26.
[4]柳翊，林海燕，石磊，等.新工科背景下材料成型及控制工程专业应用[J].轻工科技，2020（10）：214-215.
[5]马立新，宋广元，刘云利.地方院校如何构建创新性应用型人才培养课程体系[J].中国高等教育，2017（24）：34-35.
[6]刘卫东，雷轶.基于人才培养全过程的创新创业课程体系建设研究[J].国家教育行政学院学报，2017（8）：8-14.
[7]杜才平，邢晓红，陈昌兴.地方本科院校应用型创新人才培养的课程体系构建[J].当代教育科学，2012（21）：41-44.
基金项目：广东省本科高校教學质量与教学改革工程项目“广东技术师范学院-梁銶琚职业技术学校大学生校外实践教学基地”（粤教高函[2018]179号）;广东省高等教育教学改革项目（综合类）“新工科建设背景下基于微课的机械类专业基础课程群混合式教学模式研究与实践”（编号：2019372）
作者简介：王敏（1978-），女，汉族，浙江长兴人，工学博士，副教授，材料系主任，研究方向：机械工程，材料加工工程。
关键词：新工科;材料成型及控制工程;人才培养模式
中图分类号：C961 文献标志码：A 文章編号：2096-000X（2021）29-0163-04
Abstract： Taking the Material Forming and Control Engineering major of a local university as an example， based on the overall demand to the cultivation of applied talents for the development of new economy， this paper discussed the training mode of technical and applicable talents. The paper elaborated in detail the reform of training talents mode includes the teacher group construction， curriculum system construction， online-to-offline teaching model and practical teaching.
Keywords： emerging engineering; Material Forming and Control Engineering; mode of training talents
随着德国“工业4.0”和美国“先进制造伙伴计划”等的提出，工业转型迎来了新的发展机遇，世界各国都在抢占制造业强国高地。“中国制造2025”明确提出了中国制造业的主攻方向为智能制造，具有创新能力的高素质应用型工程技术人才是新经济发展的重要支撑[1-2]，而新工科正好是为以新技术、新产业、新业态和新模式为特点的新经济发展服务的[3]。因此，新工科背景下，培养适用于新经济发展的具有创新能力的高素质应用型工程技术人才势在必行[4]。
作者所在的广东技术师范大学是首批广东省普通本科转型试点高校、广东省“冲一流、补短板、强特色”特色高校提升计划建设学校，致力于培养高素质职业教育师资和适应地方区域经济发展的应用型工程技术人才。在新工科建设背景下，为更好地服务于珠三角区域经济发展，我校材料成型及控制工程专业以培养具有创新能力的高素质应用型工程技术人才为目标，从“双师型”师资队伍建设，创新性应用型人才培养课程体系构建，线上线下混合式教学，增设课程论文，“阶梯式”实践教学和学科竞赛锤炼等方面进行了人才培养模式的探索与实践，并取得了一定的成效。
一、人才培养模式探索
（一）“双师型”师资队伍建设
“严师出高徒”，只有建立一支理论和实践兼备的创新性应用型师资队伍，才能培养出合格的具有创新能力的应用型工程技术人才。近三年来，我院材料成型及控制工程专业新引进青年博士教师较多，他们科研能力较强，但很多是博士毕业后直接参加教学工作，所以教学经验和工程实践能力相对缺乏。因此，一方面我们本着“专兼结合”的原则，聘请企事业单位、科研院所等具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师，指导学生实践、实习等。另一方面，加强本专业教师的工程实践能力培养，分期分批组织教师到企事业单位、科研院所等参观、学习和培训。近三年来，材料成型及控制工程专业“双师型”教师比例在逐年上升。另外，鼓励专业教师教研结合，吸收本科生进入项目组开展科学研究工作，不仅有利于加强师生间的沟通、交流，还有助于激发学生的创新欲望，锻炼创新能力。总之，具有强烈创新意识和扎实工程实践能力的专业教师是实现创新性应用型工程技术人才培养目标的重要保障。
（二）以创新性应用型人才培养为目标的课程体系构建
课程与课程体系建设是高等学校内涵建设的重要组成部分，是人才培养质量的关键因素，是实现人才培养目标的重要载体和手段[5-6]。在构建材料成型及控制工程专业创新性应用型课程体系过程中，采用“平台+模块”的方式，主要包括通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台、创新创业平台和实践教学平台，如图1所示。通识教育课程主要是培养学生的综合能力和综合素质，无专业性的差异[7]，包括必修课和选修课两大模块。学科基础教育平台和专业教育平台的主要任务是培养学生扎实的专业基础知识和基础理论，帮助学生构建专业所需的知识结构体系，培养学生的职业能力和工作岗位适应能力。学科基础教育平台也包括必修课和选修课两大模块，专业教育平台则包括专业核心课程模块和专业选修课程模块。创新创业平台主要包括必修课、公共选修课和专业选修课，其主要目标是帮助学生了解创新创业环境，培养学生的创新创业意识，并为学生开展创业知识和创业技能等方面的培训教育，且教学过程中应与专业教育有机融合。实践教学平台主要包括专业实习、社会实践、工程训练、综合实训、课程设计和毕业设计等，是培养应用型人才工程实践能力和创新能力的重要环节。在应用型人才培养课程体系的构建中，还需注意处理好通识教育、专业教育、创新创业教育和实践教学间的相互关系，构建课程体系有机统一体，是不断提高创新性应用型人才培养质量的关键。
（三）提升课程教学质量，实践线上线下混合式教学
提高课程教学效果，是保证人才培养质量的根本。借助在线开放课程等网络教学资源，实践线上线下混合式教学，提高学生学习兴趣，最大限度实现高效教学，缓解专业基础课学习难，学习效果不佳的局面，努力向培养合格的应用型工程技术人才迈进。材料成型及控制工程作为工科类专业，其专业基础课程主要有材料科学基础、工程力学、互换性与技术测量、工程材料、机械设计基础等，这些课程一方面基本理论和概念多，抽象难懂，如果教学方式、方法不当，“教”与“学”都容易枯燥乏味;另一方面工程应用性又很强，对于刚接触本专业的学生而言，学好这类课程难度较大。另外，当前环境下，学生又面临手机网络、游戏等诱惑，加之地方高校学生基础相对比较薄弱，在学习自主性、自律性等方面也稍欠缺。因此，在面对较为枯燥的专业基础知识学习时，课堂上容易分心走神，课后更难以主动付出时间去学习，教学效果不佳。为改变这一现象，一方面，我们在授课过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用。例如：铁碳相图作为工程材料课程的重点、难点内容，其包含的基本理论和知识点众多，为让同学们较好地理解、掌握铁碳相图中各重要点、线的意义，各相区存在的相，各典型铁碳合金的结晶过程和室温平衡组织以及杠杆定理的应用等，讲授完该部分内容后，就铁碳相图有关知识点开展讨论学习。讨论课前，先安排学生做好讨论内容的准备;课上分组，并请各组派代表将讨论结果书写在黑板上，本组同学可自由补充，各组同学间相互比拼，这样既活跃了课堂气氛，提升了学习质量，又有助于增强学生的团队合作意识，起到课程思政的效果。另一方面，充分发挥在线教学资源的优势，实践线上线下混合式教学。例如：将工程材料课程中课堂讲授不清的教学难点、重点等以动画、视频的形式呈现出来，便于学生理解、消化。对于专业基础课程中的实验教学，也可通过视频先让学生掌握实验操作步骤和要领，再进行实际操练，教师再引导学生对实验结果进行分析，自主纠错，达到事半功倍的效果。总之，采用线上线下混合式教学，一方面有助于引导学生自我管理、自主学习，激发求知欲望，提升自主学习能力;另一方面可将授课教师从繁重、反复的教学工作中解放出来，有助于教师在课堂面授过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用，提高教学效率和教学效果，为新工科建设背景下创新性应用型人才培养目标的达成提供保障。 （四）增设课程论文，培养学生的综合运用能力
创新能力和综合应用能力的培养不是空中楼阁，需要扎实的基本功。常规的作业基本上能从书本上找到参考答案，所以不能很好地考查学生理解知识、运用知识的能力，学生自我发挥的空间比较小，对学生综合分析能力和创新应用能力的提高非常有限。在平时作业的基础上，增设课程论文，以期能激励学生去探讨、钻研，培养学生的创新意识和综合应用能力。例如：工程材料课程作为材料专业一门重要的必修专业基础课，纯记忆性的内容居多，需要综合分析和创新应用的内容较少，故在课程学习过程中可通过课程论文的方式，加强对学生综合应用能力和创新意识的培养。课程开始时，先由教师根据本课程的主要内容，拟出若干个论文题目布置给学生，让学生先行了解课程论文要求;课程结束前三至四周，通过抽签的办法，确定每位学生的选题，同时也允许学生自主选题或组队完成;选题完成后，学生利用课余时间，查找资料并完成课程论文撰写;在课程结束时提交论文，并由教师组织简短的答辩，课程论文完成情况记入平时考核成绩。通过布置课程论文，一方面锻炼了学生撰写科技论文的能力，另一方面又能够帮助学生培养自主学习的能力和科学探索精神，增加了课程学习的兴趣。
（五）构建“阶梯式”实践教学
实践教学是培养应用型人才工程实践能力、创新能力和研究能力的重要环节。我校材料成型及控制工程专业在应用型人才培养过程中，构建了“阶梯式”实践教学模式，具体分为实验教学、综合设计和科技创新三部分，如图2所示。实验教学除一些示范性、验证性实验外，增设设计型、综合型实验，并实行开放式教学，学生可利用课余时间在实验室进行创新设计。综合设计环节主要包括课程设计和毕业设计，以提高同学们的分析综合能力及实践能力。设计过程中，教师通过对设计题目意义、原理和思路的讲解，引导学生进行自主创新，设计成果不只局限于设计说明书和设计图纸，还鼓励学生通过有关软件（如Pro/E、UG等）对设计内容进行模拟仿真。经过这样的锻炼，学生不仅提高了对相关工程应用软件的熟悉程度，还激发了对创新的积极性，培养了实践创新意识。科技创新主要是鼓励学生参与各级各类学科竞赛和专业教师的科研项目，更好地培养出具有创新能力和工程实践意识的应用型专门人才。实践证明，让学生参与各级各类学科竞赛是培养学生创新能力和工程实践能力的最有效途径。材料成型及控制工程专业的学生在近三年的学科竞赛中均取得了不俗的成绩，在第十二届全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中获一等奖2项和二等奖1项;在第十三届全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中再次获一等奖2项和二等奖1项;在第十三届全国三维数字化创新设计大赛中获二等奖1项;在第九届全国大学生金相技能大赛中获一等奖1项和三等奖1项等，如表1所示。
二、结束语
材料成型及控制工程作为一个典型的传统工科专业，涉及面广，且具有多学科交叉的特点。在新工科建设背景下，为更好地服务于珠三角区域经济发展，文章从“双师型”师资队伍建设，创新性应用型人才培养课程体系构建，线上线下混合式教学，增设课程论文，“阶梯式”实践教学和学科竞赛锤炼等方面对材料成型及控制工程专业应用型人才培养模式进行了探讨与研究，希望为其他专业培养适用于新经济发展的应用型人才提供一定的借鉴。
参考文献：
[1]刘刚凌，李玮.“新工科”背景下数字媒体技术应用型人才培养的思考与探索[J].教育界：高等教育研究（下），2018（33）：103-104.
[2]葛动元，李健，罗慧聪，等.新工科背景下大学生创新能力培养的探索[J].大学教育，2018（12）：170-172.
[3]周东帅，百志好，徐文婷，等.新工科背景下材控专业创新能力培养模式探索与实践[J].教育现代化，2020，7（7）：22-23+26.
[4]柳翊，林海燕，石磊，等.新工科背景下材料成型及控制工程专业应用[J].轻工科技，2020（10）：214-215.
[5]马立新，宋广元，刘云利.地方院校如何构建创新性应用型人才培养课程体系[J].中国高等教育，2017（24）：34-35.
[6]刘卫东，雷轶.基于人才培养全过程的创新创业课程体系建设研究[J].国家教育行政学院学报，2017（8）：8-14.
[7]杜才平，邢晓红，陈昌兴.地方本科院校应用型创新人才培养的课程体系构建[J].当代教育科学，2012（21）：41-44.
基金项目：广东省本科高校教學质量与教学改革工程项目“广东技术师范学院-梁銶琚职业技术学校大学生校外实践教学基地”（粤教高函[2018]179号）;广东省高等教育教学改革项目（综合类）“新工科建设背景下基于微课的机械类专业基础课程群混合式教学模式研究与实践”（编号：2019372）
作者简介：王敏（1978-），女，汉族，浙江长兴人，工学博士，副教授，材料系主任，研究方向：机械工程，材料加工工程。