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面向中原经济区建设的材料类卓越工程师培养模式的研究与实践

2022年01月07日  点击:[]

一、

成果名称

面向中原经济区建设的材料类卓越工程师培养模式的研究与实践

立项时间

201907

文号

2019SJGLX185

鉴定时间

202112

文号

豫教【202150154

成果起

止时间

201701 201906

实践检验期

(年)

2.5

成果

曾获

奖励

情况

(限实践检验期内)

获批时间

奖励及项目名称

获奖层次

授予单位

主持人/成员

位次

202012

河南省本科高校教师课堂教学创新大赛

特等奖

省级

成员

1

202112

全国高校黄大年式教师团队

认定

国家级

主持人

5

202201

面向中原经济区建设的材料类卓越工程师培养模式的研究与实践

一等奖

校级

主持人

1

1、成果简介(不超过600字)

        本成果以区域建设人才需求为导向,以培养创新型高级工程科技人才为目标,提出面向中原经济区建设的材料类卓越工程师培养模式。通过设计以实践能力培养为特色的课程体系、建立卓越工程师培养计划的学生遴选与动态运行机制、行业专家参与学业指导和教学过程等,创新材料类人才培养模式,培养出具有大材料知识背景、适应新材料制备加工产业需求和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才,满足中原经济区材料产业发展需求。项目组成员先后对浙江大学、东北大学和厦门大学进行了实地调研,并进行了大量文献调研工作,了解国内高水平大学卓越工程师培养方案。

        项目成果包括:1、制定了材料科学与工程专业卓越计划2.0”卓越工程师人才培养方案,明确了卓越人才培养的目标定位,建立了以需求为导向的人才培养模式;2、形成了以实践能力培养为主的课程设置特色,构建了以创新实践能力培养为主线的卓越工程师培养模式;3、成立了卓越工程师班,制定了学生遴选条件和导师遴选原则,采用请进来走出去有机结合,助力学生实践能力的培养。4、该成果主持人作为骨干成员入选第二批全国高校黄大年式教师团队(教育部2021年公布);5、发表教研论文10篇(其中核心期刊2篇),出版教材1部,被国家级新闻媒体中国有色金属报报道1次。6、成果已成功推广应用于华北水利水电大学无机非金属材料工程专业、河南工程学院材料成型与控制工程专业的人才培养中,取得了良好效果。

2、主要解决的问题(不超过800字)

    1.解决了原有人才培养方案培养目标不明确的问题,建立了以面向中原经济区建设为需求导向的材料类卓越工程师培养模式:项目负责人邀请相关专业负责老师和骨干教师分析原有人才培养方案存在的培养目标不明确的问题,围绕该专业培养什么样的人的问题进行了热烈讨论,并结合实地和网络文献调研结果,形成《材料科学与工程专业卓越计划2.0”卓越工程师人才培养方案》(讨论稿)。随后,邀请中原经济区内相关材料行业的知名专家如河南省有色金属行业协会的张传合总工程师和郑州磨料磨具磨削研究所有限公司的包华教授级高工等7人,在学校召开培养方案论证会。与会专家听取了卓越计划2.0”本科人才培养方案修订工作介绍,审阅了人才培养方案,明确了以面向中原经济区建设为需求导向的材料类卓越工程师培养模式,明晰了卓越人才培养的目标定位是:针对中原经济区建设的需要,培养既能从事材料科学与工程领域生产、研究与开发工作,又能从事企业的管理、经营工作,具有大材料专业基础知识、较强的工程实践能力并具有一定人文社会素养与国际化视野的卓越、创新型高级工程科技人才,解决了原有人才培养方案培养目标不明确的问题。

     2.解决了原人才培养方案的课程体系实践能力培养不足的问题,增设了实践类课程《创新训练》、《行业专家讲座》和《工程训练》等,并邀请企业专家全程参与培养,进一步提高材料类卓越工程师工程实践能力:通过重新梳理原人才培养方案课程体系中实践课程的课程性质、目的和任务以及教学内容和基本要求,结合材料类卓越工程师的培养目标和毕业要求,进一步优化课程体系、压缩理论课教学学时、增加实践课程学时,新设三个实践类课程:《创新训练》、《行业专家讲座》、《工程训练》。并要求实践课程任课教师实施项目案例教学,学生课外实践全覆盖,培养学生创新能力。另外积极推动企业专家参与到实践课程中。通过以上模式,解决了原人才培养方案课程体系实践能力培养不足的问题。

3、解决教学问题的方法(不超过1000字)

1. 通过规范本科人才培养方案的修订流程,实现材料类专业人才培养方案制订的过程控制

      以学院教学副院长作为培养计划制定的主要负责人,汇同专业负责人、课程负责人和骨干教师,在大量调研的基础上,制定出本科人才培养方案草稿,然后召开由行业和企业专家、兄弟院校教授、专业负责人和教师代表参加的研讨论证会,确定本科人才培养方案的论证稿,再由学院教授委员会审定,报学校教务处审议,最终通过并发布执行。具体的流程如下图所示。                                                                                

2.通过建立卓越工程师培养的管理体系和制度,实现以面向中原经济区建设为需求导向的材料类卓越工程师的培养

        为了培养出具有大材料知识背景、适应新材料制备加工产业需求和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才,本成果建立了一系列卓越工程师培养的管理体系和制度:

1)制定卓越工程师班学生的遴选和淘汰的动态机制:采取申请-考核制,在第3学期遴选材料类的学生进入到卓越工程师班,第4至第7学期通过是否挂科、成绩绩点、课外成果和个人意愿等多个方面考察学生是否适合继续在卓越工程师班学习,从而进行滚动淘汰。

2)建立以班主任为核心,教学副院长、辅导员和学业导师(每位学业导师所带学生不超过2人)等共同参与的学生指导团队:要求学业导师定期和学生进行交流,及时解决学生遇到的学习及思想问题,并要求学业导师全程参与学生的学业规划和督导工作,通过形成性评价保证学生毕业要求的达成。为了更好督促学业导师的工作,学院制定了详细的学业导师职责、工作方式、考核与奖励制度。

3)遴选行业专家参与学业指导和教学过程:学院在代表行业高科技水平的企业遴选具有高级工程师及以上职称的人员作为我校的双聘教师进行理论和实践课程的授课,并根据双向选择的方式,为1-2名学生配备一个企业指导教师,通过企业导师的言传身教,培养学生的产品和系统的创新设计、建造、运行和服务能力、解决复杂工程问题的能力、企业管理和人际沟通的能力以及学生工程伦理意识与职业道德。

4)深化学生国际交流与合作:积极引进国外优质工程教育资源,定期邀请国外知名学者和专家来学校为卓越工程师班的学生进行学术讲座和学业指导,并对学生进行英语培训,组织学生参与国际交流,拓展学生的国际视野。

4、成果的创新点(不超过800字)

     本成果提出面向中原经济区建设的材料类卓越工程师培养模式的研究与实践,是高校材料类人才培养模式的创新,具体的创新点有:

1.以面向中原经济区建设为需求导向建立创新人才培养模式

       高等教育的目的是要培养适应经济建设和社会发展的高级人才,因此培养什么样人的问题是高等学校首先要考虑的。本成果聚焦构建材料类专业卓越工程师培养模式,以学校/学院向研究型转变的新定位为引导,以产业需求为人才培养的出发点和落脚点,面向中原经济区经济建设输送创新型高级工程科技人才,建立以培养服务区域经济的创新型高级工程科技人才为目标,反向设计毕业要求和课程体系的创新人才培养模式。

2.以创新实践能力培养为主线构建卓越工程师教育培养模式

       面向区域经济建设的特定需求,培养出的人才既需要具有扎实的基础知识,又需要具有优异的工程实践、设计和创新能力。因此,本成果以创新实践能力培养为主线,构建卓越工程师教育培养模式。先进行4-5个学期的公共基础和专业基础学习,再进行2-3学期的专业实践和课外实践训练,最后1-2学期进行校企联合培养。通过以上模式,培养出满足区域经济建设需要的、具有优异的工程实践与创新能力的材料类卓越工程师科技人才。

3请进来走出去有机结合助力学生实践能力的培养

       由于大学传统的教学模式和目前学校教师本身的教育背景,高等学校在培养具有优异的工程实践与创新能力的卓越工程科技人才方面存在严重短板。为了解决这个问题,一方面聘请企业的高级工程技术人员作为指导教师,参与到学生的课程学习、课程设计、课外实践和毕业设计中;另一方面鼓励教师和学生共同走出去,深入企业进行产学研合作。通过请进来走出去的有机结合,有利于助力学生创新实践能力的培养、提升解决实际工程问题的创新实践能力。

5、成果的应用效果(不超过800字)

      为了检验本成果的应用效果,学院在材料科学与工程专业201920202021级本科学生中推行面向中原经济区建设材料类卓越工程师的培养模式,面向教师有100余人,受益学生500人左右。

       通过两年半的实施,进一步提高了材料科学与工程专业卓越工程师班的学生对专业的浓厚兴趣。通过《创新训练》实践课程加强学生动手实践和科研创新能力的培养,通过《行业专家讲座》实践课程利用企业导师的言传身教,培养学生的产品和系统的创新设计、建造、运行和服务能力、解决复杂工程问题的能力、企业管理和人际沟通的能力以及学生工程伦理意识与职业道德。

        在两年半实施期间,本专业学生积极参加导师科研团队以及国家级大学生竞赛项目提高自身的创新能力,学生连续多年在全国金相大赛以及互联网+”挑战杯节能减排等创新创业大赛中获奖。其中2019年,学生获第五届中国互联网+”大学生创新创业大赛国家级金奖以及第八届全国大学生金相技能大赛团体第一名;2020年学生获国家级奖项30项,省级奖项25项,苏婕同学获得2020年宝钢学生奖学金。2020届材料科学与工程专业金属材料方向班荣获河南省文明班集体;2021年学生获第十七届挑战杯竞赛揭榜挂帅专项赛全国特等奖,iCAN全国大学生创新创业大赛全国总决赛一等奖,第十四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家级三等奖。20192021年,学生获校级大学生创新创业训练计划项目100余项,其中国家级项目28项。与其他专业学生相比,参与到此培养模式的材料科学与工程专业的学生对专业普遍有浓厚的兴趣,有主动学习能力和解决复杂实际工程问题的潜力,并有较强的团队协作精神。该专业2021年学生的一次考研深造率为67.5%

6、成果的推广应用(不超过500字)

        本成果以面向中原经济区建设需求的材料类卓越工程师人才培养模式的构建为突破口,服务中原经济区材料产业发展需求,结合中原经济区材料类人才的需求特点,创新材料类人才培养模式,促进材料类工程教育的改革和创新,全面提高材料类工程教育人才的培养质量,形成国内先进水平的现代材料类高等工程教育体系。

         本成果已被成功推广应用于华北水利水电大学无机非金属材料工程专业、河南工程学院院材料成型与控制工程专业等河南省高等院校材料类专业的人才培养中,确立了以需求为导向的人才培养定位、以创新实践能力培养为主线的卓越工程师培养模式、请进来走出去有机结合助力学生实践能力提升的培养模式。应用结果表明,两所推广学校受益教师52人,受益学生372人,取得良好效果,教师的培养水平显著提升,学生的实践能力明显提高。本成果建立了面向区域经济的材料类卓越工程师人才培养模式,培养既能从事材料科学与工程领域生产、研究与开发工作,又能从事企业的管理、经营工作,具有大材料专业基础知识、较强的工程实践能力并具有一定人文社会素养与国际化视野的卓越、创新型高级工程科技人才。

二、教育教学研究代表性论文论著 

论文题目

期刊名称

期刊

等级

发表

时间

对象(填写主持人/成员)

作者位次

“无机材料科学与性能实验”课程教学探讨

实验技术与管理

CSSCI期刊

201702

成员

2

材料类专业大学生创新实验项目的实践与思考

实验技术与管理

CSSCI期刊

201305

成员

3

基于本科生实验能力培养的《材料物理性能》课程教学研究

广州化工

CN期刊

202104

成员

3

《材料加工新技术》课程体系、教学内容和教学方法探索

广东化工

CN期刊

202104

主持人

1

将抗疫期间案例融入材料学课程思政建设

广州化工

CN期刊

202104

成员

1

工程教育专业认证模式下材料专业本科生培养方案的建立与实践

河南教育学院学报(自然科学版)

CN期刊

202006

成员

1

创新人才培养模式下的材料专业暑期开放实验平台建设与实践

河南教育学院学报(自然科学版)

CN期刊

201809

成员

1

植物纤维增强注塑成型虚拟仿真实验建设

广州化工

CN期刊

202106

成员

1

《材料物理性能》课程教学改革研究与实践

广州化工

CN期刊

202110

成员

3

以“挑战杯”科技活动为载体推动大学生创新创业能力培养的研究与思考

河南教育学院学报(自然科学版)

CN期刊

201509

成员

4

 三、新闻媒体报道

序号

报道标题

媒体名称

级别

报道时间

1

郑州大学面向中原经济区培养材料类卓越工程师

中国有色金属报

国家级

202201

四、教材成果(如无可不填)

序号

教材名称

出版社

出版时间

印刷册数

对象(填写主持人/成员)

作者位次

1

无机材料学

郑州大学出版社

2019

3000

成员

1

五、教学成果校外推广应用及效果证明

序号

成果应用单位

面向对象

应用人数

1

华北水利水电大学材料学院

教师、学生

191

2

河南工程学院机械工程学院

教师、学生

233

 

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