华北水利水电大学材料学院秉承立德树人理念,坚持问题导向,组建注重过程管理,强调教学过程监督检查的教学过程质量保障体系;建构“校企联合、产教融合、知行耦合”新工科人才培养新模式;以新工科为准绳,基于区域经济发展需求和学校特色重新架构课程体系;聚焦学生的学习成效,持续推进课程内涵建设和综合改革,创设“前沿性、交叉性和特色性”的新工科融合课程群;充分利用校外资源条件,加强学校和产业、企业之间的合作交流,以企业项目为牵引,发挥产教融合、校企联合协同育人优势,促进学生创新与实践能力的提升;以科研创新训练和科技竞赛为抓手,以研促学、以赛促学,探索研、赛、学联合培养模式,全面建设一流专业,提升专业建设水平。
1.形成一种模式——“校企联合、产教融合、知行耦合”新工科人才培养新模式
多元化开展校企联合,强化学生实践创新能力培养。作为省级一流本科专业建设点,无机非金属材料工程、材料成型及控制工程专业长期重视学生的实践创新能力培养,针对新工科背景下学生实践创新能力培养模式单一、与产业融合不深、实践内容滞后于工程技术发展、支撑企业创新发展能力不强等问题,专业围绕培养方案中实验实践实习教学这一主体,以企业项目为主线,拓展构建了实习实践、以赛促学、项目驱动、创新创业训练四维联动的创新能力培养体系。
校企发挥各自优势,强化产教融合,协同保障学生创新项目质量,并协同企业制作作品参加专业竞赛,展出作品实物,最终实现产品落地。在此过程中,实践教学任务密切结合企业需求,企业人员与教师共同指导,充分发挥校企资源优势,逐渐形成了“产业教师+学校教师、企业研发中心+学校实验中心、企业需求+人才培养”三结合的新工科人才培养新特色。
2.搭建两个体系——创建“三层次六模块”的课程体系,构建“实验-实习-实践-创新”三实一创的实践教学体系
通过对近年来对专业学生就业岗位统计、企业用人单位走访调查及对材料行业建设发展人才需求等多方面分析,对课程体系进行重构。创建了综合课程平台、实验实训实习平台、创新创业平台,将课程体系分为基础验证层次、综合提高层次和拓展创新层次。在第一、二学年重视学生的基础能力建设,在工程基础模块和专业基础模块中,强化机械、力学、电子等工程技术,拓宽材料类基础课程,增设新生导论课、“材料科学前沿”等课程,梳理国家和地方产业政策战略,强化学生新工科理念。二、三学年重视学生的综合提高能力,在综合提高训练和设计提高模块,安排融合的专业综合实训和专业设计性实验,依托实验实训平台,开展学生课程设计和专业实习;三、四学年重视学生的拓展创新能力,在综合能力训练和创新创业训练模块中,以毕业设计、毕业实习为牵领,大学生创新创业训练项目、科技竞赛活动等为平台,将企业课题、科研课题和学科前沿专题融入到材料类专业学生的创新创业训练中,实现学生创新能力的提高。
实践课程体系在强化学生对理论知识的理解,掌握、培养学生专业规范的基础上,紧密结合工程实际优化实践内容,加强项目化建设,重视培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力;组织学生参加校内外的专业比赛和创新创业大赛,增强学生的创新意识,提高其工程实践能力和科学素养;学生参与企业科研项目,提前开展与项目内容相关的探索性实验,培养科学素养和创新能力;学生根据兴趣在暑期开展驻厂就业实践锻炼,提前了解行业发展动态,熟悉企业运行环节和产品生产过程,强化工程实践锻炼,将创新贯穿于“实验、实习和实训”体系的始终。
3.打造一种环境——落地课程改革,建设一流“金课”,营造学生项目化探究式学习环境
梳理各门课程的课程大纲,构建了知识、能力和素质三维目标,以成果产出为导向,学生为主体,探究式主动式学习为手段,课程思政内容为载体,过程评价为保障,重组教学内容。课程教学内容与课程目标紧密对接,深度与广度与课程目标要求相匹配,加强课程的专业特色和新工科特性,紧密联系产业需求和工程实际。课程重组过程中,将原来分布在其他课程教学内容中有关项目管理、市场、经济和法规等相关内容取消,单独设课,并邀请企业人员进行授课,是学生真真切切感受到工程实际中专业问题的复杂性。
为了强化工程实践与科研创新内容,校企共建新生研讨课、创新创业训练、专业技能训练、专业综合实训等课程,加强纳米技术与材料、现代仪器分析、新型材料开发等学科前沿课程建设。将学科优势资源转化为本科教学资源,把创新创业教育融入课程教学、综合实验、毕业论文、科研创新等人才培养的全过程。
教学过程中,实施“基于项目的学习”(PBL),以问题导向驱动学生主动发现问题、获取帮助、分析问题、解决问题;实施“基于探究的学习”(RBL),开放科研实验室,新生研讨课,综合设计课程,培养学生的团队协作和创新能力,积极开展讨论式、小班化授课,推广采用混合式教学、翻转课堂等线上线下相结合的教学模式,加快现代信息技术与教育教学的深度融合。加大过程考核,激励学生主动学习。