OBE理念下突出思政教育的...材料成型及控制工程专业为例_宫明龙.pdf

收稿时间 2021-07-01基金项目 河北省高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划课题（GJXH2019-065）；河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2019GJJG433，2020GJJG317）；2020年东北大学秦皇岛分校教学研究与改革项目（2020JG-A03）；东北大学秦皇岛分校课程思政示范课程（2020KCSZ-B05）；东北大学秦皇岛分校课程思政示范专业建设（2020KCSZ-A04）。作者简介 宫明龙（1975），男，山西人，工学博士，副教授，研究方向：非晶合金及高熵合金研究。2022年11月November，2022University Education摘要 新经济的发展需要工程教育的改革和创新，新工科工程教育应运而生。新工科教育的理念和成果导向OBE理念本质上是相通的，目的都是培养高水平的毕业生。新工科是正向培养，OBE是反向验证，相辅相成。对于人才的培养，专业的人才培养方案至关重要。在新时代新经济背景下，加上德育与思政教育的迫切性，培养方案必须与时俱进、改革创新。其目的是培养具有社会责任感、爱国敬业精神和创新精神、专业基础扎实、实践能力强、有良好的团队协作能力的高素质应用型复合人才。关键词 新工科；思政教育；OBE理念；人才培养方案；材料成型及控制工程中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 2095-3437（2022）11-0196-04第四次工业革命推动了新产业、新经济的发展，新产业、新经济催生了新的工程教育需求，即“新工科”教育模式1-3。赵继校长1提出新工科有六个特质，认为这是传统工科的转型升级，是工程教育创新发展的方向与原则。但是，不管是哪种工程教育，都需要先进的教育理念来指引。目前成果导向OBE（Outcome Based Education）教育理念是世界各国公认的主流理念，并在工程教育认证标准中得到充分运用。新工科教育在OBE理念的指引下，结合中国特色的新工科教育，定能焕发出新的光芒4-5。材料成型及控制工程专业（以下简称“专业”）是材料科学、机械、成型工艺与自动控制技术的综合与交叉学科，是典型的“新工科”专业。但是，由于新经济的发展及社会对毕业生需求的变化，必须在原有的基础上对专业进行改革创新。尤其需要在OBE理念下反向设计人才培养方案，以适应新经济的需求，加强德育与思政教育，培养高素质高水平的毕业生。一、2021级人才培养方案的制订（一一）专业的办学定位专业的办学定位专业的办学定位为依托东北大学（以下简称“学校”）总校，立足河北，面向全国，以工为主，多学科协调发展，学科专业水平逐步与学校整体水平相适应。坚持教学与科研并重，以科研促教学，培养“厚基础、宽口径、强技能、重创新、促就业”的应用型高级工程科技人才。（二二）专业人才培养方案制订原则专业人才培养方案制订原则紧紧围绕落实立德树人根本任务，依据国家战略发展要求和京津冀区域经济发展需求制订人才培养方案。与新工科建设相适应，与学校专业设置定位一致，满足普通高等学校本科专业类教学质量国家标准 和 工程教育认证标准，突出德育与思政教育，强化实践教学环节，推进行业协同育人。（三三）专业人才培养目标专业人才培养目标新工科背景下，强化思政德育目标，突出OBE成果导向目标。专业培养具有社会责任感、爱国敬业精神和创新精神、专业基础扎实、实践能力强、有良好团队协作能力的高素质应用型复合人才，期待学生毕业五年左右达到以下目标。1.思政德育目标：具有坚定的爱国主义信念、可持续发展的价值观和社会责任感，坚守执业规范、实事求是，弘扬谦虚、合作精神，全心全意为人民服务。2.专业水平目标：具有在材料成型相关领域（机械、OBE理念下突出思政教育的新工科人才培养方案探究以材料成型及控制工程专业为例宫明龙刘凤芳梅瑞斌张亚辉罗绍华东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛066004196University Education汽车、电子、航空航天、轻工、船舶、冶金）行业和技术体系内，较熟练地进行项目分析、工艺参数设计与开发、生产组织与管理的专业能力。3.职业能力目标：具有良好的团队交流和一定的领导能力，能够组织和实施材料成型相关领域的生产管理及项目研发。4.社会目标：具有终身学习的追求和能力，具有一定的国际视野，能持续适应不断变化的自然环境和社会环境。5.身心健康目标：具有强健的体魄和稳定的心理素质，能够肩负未来几十年的社会重任。（四四）专业毕业要求的具体描述专业毕业要求的具体描述根据专业培养目标，综合考虑新工科的要求，基于OBE成果导向，结合思政教育，在 工程教育认证标准基础上，确定专业毕业生应具备的具体知识、能力和素质。1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和材料成型及控制工程专业知识用于解决复杂工程问题。指标点1.1能运用数学和自然科学识别、判断复杂材料成型工程问题的关键参数。指标点1.2能针对材料成型工程问题建立合适的数学模型。指标点 1.3能对建立的数学模型进行严谨的推理，进而能够根据得出的条件求解。2.问题分析能力：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析材料成型过程中的复杂工程问题，以获得有效结论。指标点2.1能用数理、材料成型工程基础和专业知识恰当表达材料成型工程问题。指标点2.2能用多种方法验证材料成型复杂工程问题所建立的数学模型。指标点2.3能应用工程原理和材料成型专业知识分析工程问题，并通过文献分析确定合理的解决方案。指标点2.4能够运用材料成型专业知识优化工程问题的解决方案。3.设计/开发解决方案：利用专业基本知识和成型工艺方法，能够设计针对材料成型领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。指标点3.1能运用材料成型基础和专业知识对材料成型领域的复杂工程进行功能、结构设计。指标点 3.2能运用材料成型专业软件建立 3D或2D模型，包括零件图、装配图等。指标点3.3能运用机械加工基本知识设计加工工艺流程，并选用合适的方式进行材料成型加工制造。指标点3.4能够在专业设计、开发过程中综合考虑经济、环境、健康等方面的因素。4.研究：能够基于科学原理，采用科学方法对材料成型过程中的复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据，通过信息综合得到合理有效的结论。指标点4.1能够确定复杂材料成型工艺过程中的研究路线、实验流程和实现手段。指标点4.2能够将材料成型工艺过程中的实验方案转换成可执行规程，并正确部署和运行。指标点4.3能够正确采集、整理实验所用的数据，对实验结果进行关联、建模。指标点4.4能够对实验结果进行分析、解释，并与理论模型、用户需求进行比较，得出评估结果。5.使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，对材料成型相关的复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。指标点5.1具有选择与使用各种材料及材料成型相关的分析技术、软件、专业测试设备的能力。指标点5.2能够使用成型专业软件对复杂材料成型工程问题进行预测和模拟。6.工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价材料成型相关工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。指标点6.1了解材料成型行业相关的政策、法规、经济、安全和伦理等因素。指标点6.2能正确理解材料成型行业与环境保护之间的关系。指标点6.3具有较强的环保、经济与法治意识，具备明确的可持续发展观念。7.环境和社会可持续发展：能够理解和评价针对材料成型相关复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。指标点7.1能够理解和评价针对材料成型相关复杂工程的环境保护及社会可持续发展的含义。指标点7.2能够理解和评价材料成型相关复杂工程实施过程中对环境和社会可持续发展的影响，能充分考虑材料成型实践与环境保护的冲突问题。8.职业规范：具有强烈的爱国敬业精神、人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。指标点8.1具有人文社会科学素养、社会责任感。指标点8.2能够在材料成型工程实践中理解并遵197守工程职业道德和规范，履行责任。9.个人和团队：能够在材料、机械、控制、成型工艺等多学科背景下的团队中担任个体、团队成员以及负责人的角色。指标点9.1具有团队意识，能够在材料、机械、控制、成型工艺等多学科背景下的团队中独立或合作开展工作。指标点9.2能够在团队中发挥作用，担任团队成员或负责人的角色。10.沟通：能够就材料成型相关复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。指标点10.1具有良好的语言表达和文字组织能力，能够就专业问题有效地进行技术交流与沟通。指标点10.2能够运用英语进行文献和资料的阅读及翻译，能运用英语进行书面、口头的简单交流。指标点10.3掌握英语的基本写作方法和技巧，并用于日常问题及科技论文摘要的初步撰写。指标点10.4对材料成型工程领域及其相关行业国内外的最新进展有基本了解。11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在材料、成型、控制及机械等多学科环境中应用。指标点11.1理解和掌握工程活动中涉及经济和管理的基础知识。指标点11.2能将所学专业和管理知识综合应用于材料成型相关工程实践中。12.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，具备不断掌握本专业前沿技术及发展趋势的能力，有不断学习和适应发展的能力。指标点12.1能正确认识自我提升的必要性与意义，掌握自我提升的方法。指标点12.2掌握自主学习的方法，具备不断掌握本专业前沿技术及发展趋势的能力，能够适应职业发展的要求。（五五）课程体系的设置及制订教学大纲的措施课程体系的设置及制订教学大纲的措施根据专业的培养目标、毕业要求、方向安排设置专业课程。强化思政德育目标，突出OBE成果导向目标，突出新工科的特点。1.在不影响专业课程体系的基础上，增加人文、管理、环境保护及与专业相关的拓展课程。如增加工业企业管理、环境科学概论、智能制造、增材制造及3D打印技术等多学科交叉的新课程，以此拓展学生视野。其中人文类课程学分占总学分的28.31%。2.在OBE理念指导下反向设置实践课程体系。目前，企事业单位更看重的是员工的能力。在OBE理念反向指导下，学校着重培养学生的实践动手能力。提高学生实践动手能力是大学培养优秀人才的必由之路。首先，增加实验学分。尽量开设更多的实验课程，如在传热学、增材制造及3D打印、增材制造、现代加工技术、腐蚀与防护等课程中增加实验课。多增加实验课时，在金属学及热处理、材料成型过程计算机模拟、材料成型模具设计、模拟电子技术、数字电子技术等课程中增加实验课时。无法开设实验课的（如连续轧制部分），可利用虚拟仿真平台让学生了解在母材选取、加热炉、粗轧到精轧过程中板型的控制技术。其次，专业方向的综合实验按照小型毕业设计的标准要求开展。如塑性成型方向综合实验，要求学生从材料化学成分的配料开始做起，经过熔炼、塑性加工（轧制、挤压、锻造等）、热处理、力学性能测试、组织观察、理论分析等步骤，完成一个小型的毕业设计。这样大大地提高了学生的实践动手能力和团队协作能力，同时也能让学生把材料成型工艺、金属学及热处理、材料成型设备、材料力学性能等课程理论知识综合应用起来。最后，在毕业设计上，鼓励大四学生根据自己就业企业的工作方向或喜好自主选题，在与指导教师合作的基础上完成毕业设计任务，这样可帮助学生发挥积极性和尽快地融入企业或工作单位。毕业课题应多样化，可以安排和学生就业企业工作内容相近的毕业课题，如学生将从事的是机械或模具设计类工作，可安排模具设计等设计类、热处理类、塑性加工类、焊接类及模拟塑性变形类的毕业课题；给考研的学生安排科研性比较强的、偏理论的毕业设计，这样可锻炼其科研思维能力。总之，让学生尽快融入下一个人生阶