基于学科大类平台的创新性人才培养体系的探索与实践57695.pptx

武汉理工大学武汉理工大学谢峻林谢峻林2012年年6月月与时俱进与时俱进 适应新时期培养适应新时期培养无机非金属材料专业人才无机非金属材料专业人才1、专业教育背景、专业教育背景2、武汉理工大学的教学研究历程、武汉理工大学的教学研究历程3、无机非金属材料专业工程教育、无机非金属材料专业工程教育的改革与实践的改革与实践4、取得成效、取得成效汇报内容汇报内容专业名称专业名称专业代码专业代码专业点数专业点数毕业毕业招生招生在校生在校生电气信息类电气信息类0806171217129676596765173296173296630638630638机械类机械类0803080370670639252392526117361173210302210302数学类数学类070162262218659186593882138821130017130017土建类土建类080761061021938219383668536685128026128026化学类化学类0703425425126451264520533205337057170571生物科学类生物科学类07043933938230823020479204796359363593轻工纺织食品类轻工纺织食品类08143363369454945416030160305382053820材料类材料类08020802336117991179917749177496316063160物理学类物理学类0702309309104911049114167141675187151871一、理工科教育背景一、理工科教育背景2001年理工科学科专业与学生（前年理工科学科专业与学生（前10名）名）1999年年2001年年2003年年2005年年2007年年2009年年冶金工程冶金工程181820202222292935353838金属材料工程金属材料工程616164646666696982829292无机非金属材料无机非金属材料525258586161686882828989高分子材料高分子材料545469699191120120143143158158复合材料复合材料1 13 36 67 79 91212材料科学与工程材料科学与工程3737494972729898117117131131材料化学材料化学222235357272107107131131152152材料物理材料物理242438385353636372727676专业点合计专业点合计269269336336443443561561671671748748十多年来我国高校材料类专业招生专业点数迅速增加。十多年来我国高校材料类专业招生专业点数迅速增加。2009年，全国材料专业在校本科生人数突破年，全国材料专业在校本科生人数突破10万人。万人。材料类专业招生规模变化情况材料类专业招生规模变化情况二、专业教育改革背景二、专业教育改革背景l材料科学与工程是一门实用性非常强的科学和技材料科学与工程是一门实用性非常强的科学和技术。它横跨对微观世界的探索到宏观的制造、性术。它横跨对微观世界的探索到宏观的制造、性质和应用的研究。学生即要具备质和应用的研究。学生即要具备扎实的理论研究扎实的理论研究功底功底，又要有，又要有很好的工程素养和创新实践精神很好的工程素养和创新实践精神。l材料学科是随着社会需求的不同而不断发展。新材料学科是随着社会需求的不同而不断发展。新知识、新技术、知识、新技术、新方法不断涌现，新领域不断新方法不断涌现，新领域不断拓展拓展，这就势必要求材料工程技术人才应有很，这就势必要求材料工程技术人才应有很强的强的再学习的能力再学习的能力。l随着各随着各学科之间的相互交叉、渗透、借鉴学科之间的相互交叉、渗透、借鉴，材料学科本身材料学科本身的内涵越来越丰富的内涵越来越丰富。对材料类人才培养提出了更高要求，。对材料类人才培养提出了更高要求，培养更适应社会发展的工程技术人才，是高校材料类专业培养更适应社会发展的工程技术人才，是高校材料类专业面临的迫切需要解决的问题。面临的迫切需要解决的问题。l国内众多学校的无机非金属材料专业人才培养还存在一些国内众多学校的无机非金属材料专业人才培养还存在一些问题：（问题：（1 1）培养目标单一培养目标单一；（；（2 2）知识体系不完整知识体系不完整；（3 3）教学体系尚未突破工科单科性教育的格局教学体系尚未突破工科单科性教育的格局；（；（4 4）教）教学过程中，学过程中，重知识、轻能力重知识、轻能力；（；（5 5）缺乏高校与企业的有缺乏高校与企业的有效沟通机制效沟通机制。1、专业教育背景、专业教育背景2、武汉理工大学的教学研究历程、武汉理工大学的教学研究历程3、无机非金属材料专业工程教育、无机非金属材料专业工程教育 的改革与实践的改革与实践4、取得成效、取得成效汇报内容汇报内容一、承担的国家级教学研究项目一、承担的国家级教学研究项目l十多年来十多年来,武汉理工大学材料学院承担了武汉理工大学材料学院承担了5 5项国家级教学改项国家级教学改革研究项目革研究项目,在材料类专业在材料类专业材料学科创新型应用型高水平材料学科创新型应用型高水平人才培养人才培养的探索研究与实践方面取得一定成绩。的探索研究与实践方面取得一定成绩。l19961996年年-2000-2000年，七校联合主持了教育部面向年，七校联合主持了教育部面向2121世纪高教世纪高教改革项目改革项目“材料类专业人才培养方案及教学内容体系改材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革研究革研究”，确立了面向一级学科专业立足二级学科专业确立了面向一级学科专业立足二级学科专业的办学思路，新的的办学思路，新的“无机非金属材料工程专业教学计划无机非金属材料工程专业教学计划”理论体系得到认可。理论体系得到认可。l20002000年年-2004-2004年，承担了教育部世行贷款项目年，承担了教育部世行贷款项目“无机非金属材料工程无机非金属材料工程专业实验教学体系整体优化的研究与实践专业实验教学体系整体优化的研究与实践”、“材料科学与工程专业材料科学与工程专业人才培养方案的综合改革与实践人才培养方案的综合改革与实践”，确立新的理论教学体系及与之确立新的理论教学体系及与之相适应的实验课程体系相适应的实验课程体系”，两成果分获国家教学成果二等奖和湖北省，两成果分获国家教学成果二等奖和湖北省教学成果一等奖。教学成果一等奖。l20032003年年-2005-2005年，承担了年，承担了“十一五十一五”教育科学项目教育科学项目“研究型教学的特研究型教学的特点和发展学生创新能力途径的研究点和发展学生创新能力途径的研究”。l20062006年年-2008-2008年，承担了教育部高教改革项目年，承担了教育部高教改革项目“面向行业需求的应用面向行业需求的应用型创新人才实践教学改革研究型创新人才实践教学改革研究”，成果获国家教学成果二等奖。，成果获国家教学成果二等奖。l20102010年年-至今，教育部启动卓越工程师培养计划，无机非金属材料工至今，教育部启动卓越工程师培养计划，无机非金属材料工程专业成为首批试点专业。程专业成为首批试点专业。二、人才培养的改革与实践历程二、人才培养的改革与实践历程l19801980年，进行材料科学专业年，进行材料科学专业宽口径办学的探索与改革宽口径办学的探索与改革。l19921992年，在工科材料类专业年，在工科材料类专业加强理科基础能力培养的试点加强理科基础能力培养的试点。l19961996年，实施无机非金属材料年，实施无机非金属材料二级学科专业办学试点二级学科专业办学试点与探索。与探索。l19981998年，开展面向一级学科专业，立足二级学科专业的年，开展面向一级学科专业，立足二级学科专业的厚基础、宽口径人才厚基础、宽口径人才培养模式培养模式的改革与实践。的改革与实践。l20012001年，与国际知名大学合作开办年，与国际知名大学合作开办国际试点班国际试点班；l20032003年，全面推行年，全面推行实验教学改革实验教学改革。l20072007年，材料科学与工程试点班年，材料科学与工程试点班探索培养拔尖人才的新模式探索培养拔尖人才的新模式。l20102010年，无机非金属材料工程等年，无机非金属材料工程等3 3个专业个专业探索卓越工程师培养模式探索卓越工程师培养模式。实践表明：面向一级学科专业，立足二级学科专业培养的厚基础、宽实践表明：面向一级学科专业，立足二级学科专业培养的厚基础、宽口径创新型应用型人才对社会有很好的适应性。口径创新型应用型人才对社会有很好的适应性。1、专业教育背景、专业教育背景2、武汉理工大学的教学研究历程、武汉理工大学的教学研究历程3、无机非金属材料专业工程教育、无机非金属材料专业工程教育的改革与实践的改革与实践4、取得成效、取得成效汇报内容汇报内容|原则：原则：满足材料的专业内涵和外延，体现大工程概念满足材料的专业内涵和外延，体现大工程概念|四个层次的课程平台四个层次的课程平台：人文社科课程、工科基础课程、专业基：人文社科课程、工科基础课程、专业基础课程、专业课础课程、专业课|增加学生课外自主学习和实践的空间增加学生课外自主学习和实践的空间，增加了实践教学环节的，增加了实践教学环节的比重，课外实践环节纳入到课程体系的设计中比重，课外实践环节纳入到课程体系的设计中|注意外延的拓展注意外延的拓展，在专业选修课既有传统材料生产的新技术，在专业选修课既有传统材料生产的新技术，又有新材料的开发应用技术和绿色生产技术又有新材料的开发应用技术和绿色生产技术|增设了引导和培养学生实践能力和创新能力增设了引导和培养学生实践能力和创新能力“材料设计实验材料设计实验”改革实践一：改革实践一：改革人才培养方案，优化课程体系改革人才培养方案，优化课程体系l新设计的专业知识结构体系包括了6 个方面知识领域 知识结构体系知识结构体系一般基础一般基础知识知识专业及专业及专业发展专业发展专业基础专业基础知识知识管理技术管理技术与拓展与拓展实验技术与实验技术与工程设计工程设计生产工艺与生产工艺与系统技术系统技术新增加的知新增加的知新增加的知新增加的知识领域识领域识领域识领域l在理论教学中，在理论教学中，“工程图学工程图学”、“材料工程基础材料工程基础”和和“无无机非金属工业热工设备机非金属工业热工设备”和和“无机非金属材料工厂设计概无机非金属材料工厂设计概论论”等等系列工程基础理论课程系列工程基础理论课程，实现教学内容上下承接，实现教学内容上下承接，内容贯通。内容贯通。l在实践教学中，在实践教学中，“工程设计训练工程设计训练”、”能力拓展训练能力拓展训练”、“生产实习生产实习”和和“毕业论文（设计）毕业论文（设计）”等实践环节，对学等实践环节，对学生生工程能力分层次、分阶段进行训练工程能力分层次、分阶段进行训练。l由此由此形成工程类系列化教学形成工程类系列化教学，即工程基础理论，即工程基础理论研究方法研究方法课程实验课程实验应用实际（热工设备）应用实际（热工设备）应用实践（工程设应用实践（工程设计训练）计训练）综合应用（毕业论文）。综合应用（毕业论文）。l在教学实践中，注重理论与实践、课内与课外的结合，进在教学实践中，注重理论与实践、课内与课外的结合，进一步营造出良好的工程教育的氛围。一步营造出良好的工程教育的氛围。改革实践二：重新审视实验教学功能，改革实践二：重新审视实验教学功能，构建实验教学平台构建实验教学平台l实验不仅是验证、强化理论知识，还具有动手实践，运用实验不仅是验证、强化理论知识，还具有动手实践，运用理论解决问题、发现问题、拓展理论的功能。理论解决问题、发现问题、拓展理论的功能。l围绕培养学生的综合素质和创新能力的教学目标，打破传围绕培养学生的综合素质和创新能力的教学目标，打破传统实验教学模式，打破学科界限，统实验教学模式，打破学科界限，以实验方法为主线，重以实验方法为主线，重组实验课内容，建立与理论课程体系相一致的实验课程体组实验课内容，建立与理论课程体系相一致的实验课程体系系。l突出材料工程师和材料科学家应具备的突出材料工程师和材料科学家应具备的“材料研究材料研究”、“材料制备材料制备”和和“材料生产材料生产”的基本能力的训练，实现材料的基本能力的训练，实现材料工程、材料科学教育的结合。工程、材料科学教育的结合。l建立与完善实验教学基地。建立与完善实验教学基地。学科基础工程实践创新精神实验教学目标实验教学目标:科学研究材材材材料料料料科科科科学学学学家家家家材材材材料料料料工工工工程程程程师师师师培养培养学生自主创新意识，学生自主创新意识，锻炼锻炼学生动手能学生动手能力和独立思考问题与解决问题的能力。力和独立思考问题与解决问题的能力。实验实验单一课程的单一课程的被动演示实验被动演示实验单项技能单项技能训练实验训练实验单纯课堂知识单纯课堂知识验证实验验证实验综合综合能力能力创新创新能力能力主动主动实践实践能力能力实验教学落实验教学落后于理论后于理论专业实验教学课程体系专业实验教学课程体系改革思路改革思路改革思路改革思路多门课程内容的多门课程内容的综合实验综合实验课堂理论的课堂理论的应用设计实验应用设计实验多项技能多项技能的集中训练的集中训练配套建立实验平配套建立实验平台课程体系台课程体系l由由三个实验平台三个实验平台/八个系列实验八个系列实验构成构成学科基础实验平台学科基础实验平台一级专业基础实验平台一级专业基础实验平台二级专业实验平台二级专业实验平台确立的实验教学课程体系确立的实验教学课程体系材料性能实验材料性能实验材料制备实验材料制备实验材料科学实验材料科学实验材料工程实验材料工程实验物理实验物理实验基础化学实验基础化学实验电工实验电工实验研究方法与测试技术实验研究方法与测试技术实验（无机非金属材料性能测试及分析）（无机非金属材料性能测试及分析）（无机非金属材料组成、制备、使用性能）（无机非金属材料组成、制备、使用性能）（无机非金属材料微观结构表征）（无机非金属材料微观结构表征）（理解材料组成、结构、性能之间的关系）（理解材料组成、结构、性能之间的关系）（流体、粉体、热工工程理论及综合实践）（流体、粉体、热工工程理论及综合实践）（工科基础课程理论知识验证、（工科基础课程理论知识验证、基本技能训练）基本技能训练）l实验技术体现先进性：实验技术体现先进性：与科研、工程、社会应用与科研、工程、社会应用实践密切联系，鼓励将科研成果转化为教学实验实践密切联系，鼓励将科研成果转化为教学实验项目项目.l实验项目体现综合性：实验项目体现综合性：由学生选择以某一类材料由学生选择以某一类材料的设计与制备为主线系统安排实验的设计与制备为主线系统安排实验 l实验过程体现探索性：实验过程体现探索性：安排不具有唯一测试手段安排不具有唯一测试手段或唯一结果的实验项目或唯一结果的实验项目改革教学内容改革教学内容l通过通过课堂讲授、多媒体课件、网络课堂课堂讲授、多媒体课件、网络课堂，把教学指导和学，把教学指导和学生的思考、操作有机融合；生的思考、操作有机融合；l采取采取多元化的考核方式多元化的考核方式，调动学生自主学习和创新学习，调动学生自主学习和创新学习，使实验教学在时间和空间上得到延伸。使实验教学在时间和空间上得到延伸。l通过通过课外预习与实验过程结合课外预习与实验过程结合，课堂学习与网上自主学习课堂学习与网上自主学习结合结合，必做实验项目与选做实验项目结合必做实验项目与选做实验项目结合，课内教学与课课内教学与课外创新活动相结合外创新活动相结合，从基础到前沿、从传授知识到培养综，从基础到前沿、从传授知识到培养综合能力，逐级提高，营造培养创新人才的多元化教学模式合能力，逐级提高，营造培养创新人才的多元化教学模式和环境。和环境。采取多模式的训练方式，改善教学效果采取多模式的训练方式，改善教学效果学科基础课学科基础课实验平台实验平台物理，化学，计算机、物理，化学，计算机、电工、机械实验及实电工、机械实验及实训等训等理学院理学院机电学院机电学院工程训练中心工程训练中心专业基础实验平台专业基础实验平台（二级学科）（二级学科）材料科学基础实验材料科学基础实验材料工程基础实验材料工程基础实验材料组成分析材料组成分析材料结构表征材料结构表征工程测试工程测试材材料料科科学学与与工工程程实实验验教学中心教学中心材料复合新技术国家实验室材料复合新技术国家实验室材料研究与测试中心材料研究与测试中心硅硅酸酸盐盐建建筑筑材材料料国家重点实验室国家重点实验室专业实验平台专业实验平台(二级学科二级学科)材料性能实验材料性能实验材料制备与加工材料制备与加工材料科学与工程材料科学与工程实验教学中心实验教学中心材料加工实验室材料加工实验室无机非金属材料工程无机非金属材料工程金属材料工程金属材料工程高分子材料与工程高分子材料与工程复合材料科学与工程复合材料科学与工程材料物理、材料化学材料物理、材料化学材料科学与工程材料科学与工程（一级学科）（一级学科）材料科学与工程材料科学与工程（一级学科）（一级学科）武汉理工大学材料科学与工程专业实验体系框架武汉理工大学材料科学与工程专业实验体系框架实验课程群实验课程群实实验验基基地地支支撑撑专专业业改革实践三：基于创新能力的提高，改革实践三：基于创新能力的提高，构建递进式实践训练体系构建递进式实践训练体系 l“三阶段三阶段”训练目标递进训练目标递进 l“三层次三层次”教学内容递进教学内容递进l“三系列三系列”系统训练递进系统训练递进 “三阶段三阶段”训练目标递进训练目标递进l根据不同年级学生的知识掌握程度，以不同形式开展训练。基础技能强化基础技能强化创新思维和能创新思维和能力提高力提高 工程能力培养工程能力培养及拓展及拓展 以实验教学为以实验教学为载体载体课内外结合的课内外结合的方式进行训练方式进行训练系列课外实践系列课外实践活动活动 “三层次三层次”教学内容递进教学内容递进l实践训练体系中每个阶段目标训练项目中均体现出“三层次”教学内容的逐阶递进认知与基础认知与基础 研究与创新研究与创新 综合与设计综合与设计 基础项目基础项目 综合设计项目综合设计项目 研究性训练研究性训练项目项目 “三系列三系列”系统训练递进系统训练递进工程设计工程设计训练系列训练系列机械制图机械制图机械设计机械设计基础训练基础训练工程设计训练工程设计训练计算机在计算机在材料科学中应用材料科学中应用无机非金属材料无机非金属材料工厂设计工厂设计工程能力与工程能力与素质训练系列素质训练系列 暑期自主实践暑期自主实践专业实习专业实习岗位实习岗位实习l l科学研究科学研究训练系列训练系列学术讲座学术讲座创新实验室创新实验室开放项目开放项目学科竞赛学科竞赛大学生创新大学生创新训练计划训练计划大型仪器操作大型仪器操作证书项目证书项目毕业设计毕业设计（论文）（论文）工程设计训练工程设计训练-举例举例l一人一题。一人一题。l训练过程分为四个环节，即：设计准备与授课阶段；训练过程分为四个环节，即：设计准备与授课阶段；学生学生进行设计计算和方案图绘制阶段；正式图纸绘制与说明书进行设计计算和方案图绘制阶段；正式图纸绘制与说明书编制阶段编制阶段；完成答辩阶段。分环节进行质量检查；完成答辩阶段。分环节进行质量检查.l训练手段上突出传统方法（训练手段上突出传统方法（手工绘制方案图手工绘制方案图）与现代方法）与现代方法（计算机绘制正式图计算机绘制正式图）的结合，训练学生工程素养）的结合，训练学生工程素养.l实现了在相对较短的时间内，分别尝试传统方法与现代方实现了在相对较短的时间内，分别尝试传统方法与现代方法。学生工程素养得到有效提高。法。学生工程素养得到有效提高。改革实践四：改革实践四：构建教学科研、学校企业结合的实践平台构建教学科研、学校企业结合的实践平台l在课内实验教学及课外科技训练中，结合科研、在课内实验教学及课外科技训练中，结合科研、学科进展，丰富教学内涵，培养学生创新能力。学科进展，丰富教学内涵，培养学生创新能力。l鼓励鼓励科研实验室参与科研实验室参与本科实验教学的积极性，使本科实验教学的积极性，使学校教学资源得到整合，先进的科研资源、学科学校教学资源得到整合，先进的科研资源、学科资源在本科人才培养中发挥了应有作用。资源在本科人才培养中发挥了应有作用。l使使企业参与教学活动企业参与教学活动，使工程教育回归工程实际使工程教育回归工程实际，有效的拓展教学资源，提高工程教育现实性和有有效的拓展教学资源，提高工程教育现实性和有效性。效性。教学教学-科研结合方式：科研结合方式：l科研开发仪器设备用于本科实验。科研开发仪器设备用于本科实验。l科研项目转化为实验教学项目科研项目转化为实验教学项目,教授研究室开设实验。教授研究室开设实验。l毕业论文来自于教师科研项目或与实际密切结合的课题。毕业论文来自于教师科研项目或与实际密切结合的课题。l与社会、科研动向密切结合，更新实验教学内容，开设综与社会、科研动向密切结合，更新实验教学内容，开设综合性和设计性实验项目。合性和设计性实验项目。l以项目组建学生创新团队，落实导师制，使学有余力的学以项目组建学生创新团队，落实导师制，使学有余力的学生能在低年级进入教授研究室，参与科学研究，得到创新生能在低年级进入教授研究室，参与科学研究，得到创新实践训练。实践训练。l由教师与企业技术人员由教师与企业技术人员共同编写教材共同编写教材；l共建教学科研基地共建教学科研基地；l“走出去请进来走出去请进来”使企业人员参与实践教学。企业工程使企业人员参与实践教学。企业工程技术人员走进学校为相关专业的学生上课，或与教师共技术人员走进学校为相关专业的学生上课，或与教师共同指导毕业环节。学生走出校门在实习现场接受技术人同指导毕业环节。学生走出校门在实习现场接受技术人员指导，或到企业、设计院完成毕业论文。员指导，或到企业、设计院完成毕业论文。l学校与企业联合培养的方式，使学生培养更加贴近实际，学校与企业联合培养的方式，使学生培养更加贴近实际，上岗后的再培养时间缩短，受到学校、企业、学生三方上岗后的再培养时间缩短，受到学校、企业、学生三方的欢迎。的欢迎。学校学校-企业结合方式：企业结合方式：集中与分散结合，集中与分散结合，探索个性化的企业实践教育模式探索个性化的企业实践教育模式u“体验体验+实习实习”自主实践教育模式：自主实践教育模式：根据学生在不同阶段根据学生在不同阶段的培养要求和特点，分别以体验生活、生产，了解工程的培养要求和特点，分别以体验生活、生产，了解工程师的角色和责任，认识专业岗位需求为目标，依次在三师的角色和责任，认识专业岗位需求为目标，依次在三个第个第2、4、6学期的暑期由学生自主完成实践教学任务学期的暑期由学生自主完成实践教学任务的实习模式。的实习模式。u“实习实习+培训培训”的实践教育模式：的实践教育模式：根据学生的家庭地域、根据学生的家庭地域、专业兴趣、发展志向、企业生产技术水平，按企业特点专业兴趣、发展志向、企业生产技术水平，按企业特点设置实践项目，在完成统一的基础实践内容的前提下由设置实践项目，在完成统一的基础实践内容的前提下由学生自主选择实习地点、内容及训练。学生自主选择实习地点、内容及训练。1、专业教育背景、专业教育背景2、武汉理工大学的教学研究历程、武汉理工大学的教学研究历程3、无机非金属材料专业工程教育、无机非金属材料专业工程教育的改革与实践的改革与实践4、建设成效、建设成效汇报内容汇报内容建设成效建设成效l国家教学成果二等奖国家教学成果二等奖3项项,省一等奖省一等奖5项项l国家精品课程国家精品课程3门门l国家级实验教学示范中心立项建设国家级实验教学示范中心立项建设1项项l国家级人才培养创新实验区国家级人才培养创新实验区1个个l国家特色专业国家特色专业1个个l国家级教学团队国家级教学团队2个，个，l国家教学名师国家教学名师2名名学生科学研究及成果学生科学研究及成果l2007年以来年以来l本科生获批国家大学生创新计划本科生获批国家大学生创新计划36项。项。l大学生创新计划立项大学生创新计划立项39项项、节能减排立项节能减排立项20项。项。l设置开放实验设置开放实验13个项目（系列）个项目（系列）。l2009-2011年期间年期间 l获得省级及以上科技竞赛奖励获得省级及以上科技竞赛奖励30项项，l湖北省大学生科技成果奖湖北省大学生科技成果奖8项。项。l第十二届第十二届“挑战杯挑战杯”全国大学生课外学术科技作品全国大学生课外学术科技作品竞赛竞赛特等奖特等奖1项项。l学生公开发表科技论文学生公开发表科技论文42篇篇，参与申报，参与申报专利专利7项项。欢迎批评指正欢迎批评指正谢谢！谢谢！演讲完毕，谢谢观看！