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【卓越工程师炼成记】从知材、学材、用材到成才 ——材料学院材料科学与工程专业“卓越工程师”班人才培养侧记

作者:学生记者 马春麟 来源:北京工大报 时间:2016-06-16
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一栋建筑、一件工艺品、一件工业产品很容易引起人们的关注,而构成其的水泥、玻璃、陶瓷,更至矿石、土、沙等材料则往往被人们所忽略。然而在材料科学与工程专业的教师们的眼中,原材料与产品则是一个难以割舍的整体、一个全生命期。面向“原材料需要工艺、装备制造转化方能面向工程应用”的这一特性,如何更加凸显专业的工程性?怎样培养出较强工程实践能力的学生?打造精品教育的突破口在哪里?五载探索沉淀,一条以实践教学知材料、以校企授课教材料、以设计训练用材料、以鼓励创新成才料的“卓越工程师”培养路径,在材料学院材料科学与工程专业(无机非金属材料)落地。

 

实践教学知材料

从2011年的12人(后有1人转出),到如今每年维持在20人左右的规模,材料科学与工程专业(无机非金属材料)“卓越工程师”班的人才培养从强调实践性和精品化开始。

材料学院副院长崔素萍介绍,在国家“卓越工程师”培养通用标准的指导下,结合学校材料科学与工程学科的定位与“材料环境友好”的办学特色,学院决定以材料科学与工程专业(无机非金属材料)申报“卓越工程师培养计划”并顺利入选。学院自97年建院起就执行按大类招生,因此材料科学与工程专业的全体学生在一年级的培养中并无区分,二年级时则分流至4个方向,无机非金属材料便是其中之一。选择这一方向的学生直接纳入“卓越工程师”班的培养。

“面向专业,强化人才培养的工程性教育需要做到以下两个方面:一是强化从原料到产品的关系的构建;二是强化工艺制度的原理等知识的传授以及设备的设计与选用等实践的训练。”孙诗兵老师分享道,在人才培养的过程中,学校提供给学生的专业认知性教育是校内教育无法取代的,然而针对材料科学与工程专业的工程型人才培养而言,单纯的校内认知教育远远不够,必须要想办法在原料与产品之间建立起联系,让学生能够以整体工业化链条的视角看待专业、认识材料。

校企携手强化实践性教学,被材料科学与工程专业(无机非金属材料)作为“卓越工程师”培养的突破口。专业一方面配备具备良好工程实践背景的师资队伍,另一方面为学生设置累计时长达1年的实习环节,此外在开设课程之中凸显彼此的连贯性和实践的参与性。

对此,王为老师补充道,在“卓越工程师”的培育过程中,要从现代工程师的基本素质与工程能力出发,注重通过课程内容设计、实验课程开设等探索,培养并不断强化学生的工程思维;要在专业讲授和训练的同时,融入相关政策法规和节能环保等综合性知识,让学生接触到跨学科的学习与实践;要让学生树立起材料全生命周期的意识,得以贯穿地认知专业。

 

校企授课教材料

“‘卓越工程师培养计划’实施的关键是建立一支拥有一定工程经历的教师队伍。”崔素萍副院长如是说。为此,材料科学与工程专业(无机非金属材料)的师资队伍建立既在校内育才,又在校外引才,始终着眼于提升教师的工程实践能力和设计创造能力。

目前,“卓越工程师”班的教师构成由两部分组成:一是具有一定工程实践经验的学校教师,另一则是来自企业的工程师教师。校内外20余名教师共同承担起“卓越工程师”班的课程教学、实践训练和能力培养等工作。

邀请企业高工进行生产实习教学研讨

(企业高工受邀到校进行生产实习教学研讨)

因为拥有着一支“双师化”的教师队伍,在材料科学与工程专业(无机金属材料)“卓越工程师”班的一些课程之中,得以实现校内教师和企业教师交叉授课,首届“卓越工程师”班学生、材料学院2015级硕士研究生李萍萍便是受益者之一。谈及切身感受,李萍萍分享道:“在《建设工程项目管理》这门课上,校内老师传授了很多前沿的理论知识,企业老师分享了诸多实际案例,两者的结合对于我现在即将考取的二级建筑师资格证也很有帮助。”

王为老师以“更加强调工程广度”评价“卓越工程师”班的课程设置。他补充道:“在工程教育的过程中,一些非技术类的要素同样不容忽视。以专业面向‘卓越工程师’班开设的《建设工程项目管理》课程为例,校内外教师更侧重介绍工程项目管理类的国内前沿理念和案例,包含政策法规,经济、人员、质量管理等,这不仅更有助于培养学生的工程思维,也为他们未来就业拓宽了渠道。”

为了进一步提升校内教师的工程能力,专业鼓励教师加强与企业的合作,通过项目合作共同完成技术开发等方式,丰富工程实践经验,然而建立和完善与之相应的师资激励政策,仍是未来一个阶段需要系、院、校共同为之努力的。

 

设计训练用材料

“从设计,到配比,再到性能测试,在《工厂设计概论》这门课上,同学们将以小组形式,完成工厂工艺流程设计的全部环节。”王亚丽老师分享道,《工厂设计概论》实则是一门自学性质的课程,然而无论是从同学们的投入度还是收获度衡量,都不亚于其他课程。

王亚丽老师补充道:“在这门课程的设计之中,每个小组的题目不尽相同,水泥厂、陶瓷厂、玻璃厂等工艺要求各有侧重,不仅涉及材料科学与工程领域的知识,更涵盖节能环保等相关学科知识。无论是工厂的设计,还是生产设备的选取,都需要同学们在全面应用所学知识的基础之上,再在课后补充查阅大量的资料,实际学习时长远超学时要求。在这一过程之中,同学们的团队协作意识和自学能力都得到很好的锻炼。”

毛倩瑾老师介绍,为了培养出名副其实的“卓越工程师”,材料科学与工程专业(无机非金属)将学生的设计训练延伸至校外、课外,大三年级暑期,专业所有学生会有4周集中时间到行业内企业顶岗实习,了解生产流程,参与设计研发。此外,来自于企业课题的毕业设计,对于即将走出校门的学生而言,也是一次难得的实战操练。在紧锣密鼓地准备答辩的2012级学生之中,约有1/3学生的毕设课题来自于校外企业,同时接受校内外两位导师的指导。

依托于材料学院与北京金隅集团、北京住总集团、北京矿冶研究总院、中冶建筑研究总院等单位共建的北京市级校外人才培养基地、青年就业创业见习基地等,材料科学与工程专业(无机非金属)“卓越工程师”班携手企业共同开展学生1周课程实习、4周生产实习以及最终的毕业设计等教学环节,以全方位、多渠道的校企联合体为培养出真正懂材料、用材料的“卓越工程师”提供了坚实的保障。

 

鼓励创新成才料

“今天是3015年1月11日,欢迎大家参加我们拍卖会。我们要拍卖的是来自千年前的陶瓷工艺品——传说中的朝阳花盆”。《无机材料实验》汇报课上,由2011级学生卢亚雄、李鹏、王靖一和李安迪组成的小组,以创意拍卖会的形式结束了她们关于“汝窑瓷的仿制”的分享。

从陶瓷胚体的制作,到胚体施釉,再到胚体烧结,小组成员全程亲自操刀,最终呈现出外观三层色彩的朝阳花盆陶瓷工艺品。“底层的翡翠色代表的是森林,中间的天蓝色代表的是天空和海洋,上层的浅绿色代表了爱心和清高,每层间隔的波浪线代表着人生的起伏,它的整体象征着朝气蓬勃、激昂的人生。”成员们自信地介绍成果。

2011级本科生、2015级硕士研究生闫潇潇也在《无机材料实验》课程中设计出了得意之作。她所在的小组利用光催化氢的化学特性成功制备出了变色水泥和夜光水泥。闫潇潇说,夜光水泥的设计灵感来源于在电视剧中看到的夜明珠。她分享道:“小组当时计划制作能够变色的水泥,起初设计了12种方案,购买了9种材料,全部进行了配置、烘干等操作。由于水泥的碱度较大等特性,最终成功了2种方案。”

时隔近2载,再次谈及课程设计作品,师生们依然意犹未尽,频频对同学们大胆的创意和执着的探索赞不绝口。专业教师们正在思考,专业未来可协同艺术设计学院等兄弟院所,鼓励同学们跨院开展合作研究和工程实践。

混凝土设计大赛

(专业学生在全国混凝土设计大赛中荣获佳绩)

对于培养什么样的学生,材料科学与工程专业(无机非金属)“卓越工程师”班有着明确的培养目标:使学生既能树立材料与环境协调发展的理念,具备扎实的自然科学基础、人文社会科学基础和材料科学与工程专业基础知识;又能掌握专业基本理论、研究方法和生产工艺技术,具备较强的无机材料技术开发、技术咨询、技术服务、工程设计与工程实践能力;还能在无机材料科学科技型、生产型、咨询服务型等企业,从事新产品研究、技术开发、工艺设计、技术改造以及工程应用等方面的工作。喜人的是,在去年毕业的首届11名毕业生中,有3人获得推免攻读硕士研究生的推免资格,其余学生也均在科技型、管理型等企业中获得理想职位。

如今,在材料科学与工程专业(无机非金属)教师们的圈子中流传着这样一段话:“不仅要让‘卓越班’的每一名学生获得成长的空间,更要让他们具备成为‘厂长’的素质。”                          

编辑:卜晓明

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