新时代冶金工程专业“卓越工程师”培养的实践与创新

仲斌年，严军     

青海大学机械工程学院，青海大学，西宁810016

[摘  要]“卓越计划”的实施对贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020 年）》的高等教育重大改革计划。它具有三大特点：（1）行业企业深度参与培养过程；（2）学校按通用标准和行业标准培养工程人才；（3）强化培养学生的工程能力和创新能力。本文以青海大学冶金工程专业培养“卓越工程师”的实践情况出发，总结并分析了近几年所取得的成绩和经验。

[关键字]卓越计划；冶金工程；卓越工程师；校企联合指导

[基金项目]2020年青海大学课程基础建设项目“冶金电化学”（JC202003）

[作者简介]仲斌年，男，(1988-)，青海海东人，博士，青海大学机械工程学院讲师，主要从事湿法冶金及新材料开发方面的研究；严军，男，(1971-)，青海西宁人，硕士，青海大学机械工程学院教授，冶金工程教研室主任，研究方向：主要从事金属基复合材料开发方面的研究”。

1. 引言

《华盛顿协议》是国际上最具影响力的工程教育学位互认协议。自2016年中国正式加入《华盛顿协议》以来，中国工程教育承载着为中国乃至世界工业发展提供人才和智力支撑的新责任和新使命。因此，深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型具有非常重要的意义。

卓越工程师培养计划（以下简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的高等教育重大改革计划，其核心是为了培养能够支撑我国产业发展、具有创新能力和国际竞争能力的工程技术人才，以适应我国创新驱动发展战略的要求^[1-5]。

2011年，根据教育部《关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高〔2011〕1号）精神，结合青海省十大优势产业发展和“双百工程”建设需要，在省教育厅、省国资委的大力支持下，青海大学机械工程学院冶金工程专业入选青海省首批“卓越计划”试点专业。2013年，冶金工程专业入选国家第三批“卓越计划”试点专业。由于具有鲜明的工程实训背景，毕业生深受企业和社会的欢迎。

“卓越计划”具有三个特点：一是行业企业深度参与培养过程；二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才；三是强化培养学生的工程能力和创新能力^[6]。“卓越计划”要求：本科工程型卓越工程师工程实践时间累计达到一年以上。因此，探索校企联合培养、体现学校定位与特色、符合通用标准和行业标准的卓越工程师培养模式具有重要的意义^[1-3]。

自“卓越计划”实施以来，青海大学冶金工程专业积极贯彻新工科人才培养教育理念，构建校企联合培养工程人才新途径，持续开展卓越人才培养模式，采取“3+1”应用型卓越工程师培养体系，建立四年不间断工程实践培养模式，从人才培养模式、师资队伍、课程体系和教学内容、教学方法及考核方式、专业实践基地等方面进行建设和改革，学生培养质量和工程能力显著提高。截止目前，青海大学冶金工程专业“卓越工程师”培养情况见图1，总共培养183人，其中已毕业87人，在读96人。

图1 青海大学冶金工程专业“卓越工程师”培养情况

下面从青海大学冶金工程专业在实施“卓越工程师”培养过程中针对“卓越计划”的三大特点所做的实践和创新过程进行分析讨论。

2. 加强校企联合指导

冶金“卓越计划”人才培养采取本科卓越工程师培养模式，工程教育实践贯穿于四年本科教育过程，专业培养计划年限为3年，以在校理论教学为主，实验实训教学为辅；企业培养计划年限为1年，以实践教学环节为主，依靠本专业教师和定点企业内的工程师联合指导和培养。

2.1 校外实践基地建设

中国铝业青海分公司是全国最大的电解铝企业之一，是国家“七五”、“八五”期间重点项目，主要产品有重熔用铝锭、铝及铝合金扁锭、铸轧卷、多品种铝电解用预焙阳极及阴极炭块。2012年2月29日，青海大学与中国铝业青海分公司签订“中国铝业股份有限公司青海分公司—青海大学战略合作框架协议”，创立创新平台“青海大学—中国铝业股份有限公司青海分公司产学研基地”。

2.2 校内实践基地建设

冶金工程专业校内工程训练由于受到“高投入建设、高成本运行、高环保要求”的限制而无法开展，目前，依托2013年青海省重点学科实验室建设项目资金，建设了冶金工程虚拟仿真实验室，冶金实操教学仿真系统软硬件及配套设施已经全部到位，冶金卓越班学生在校期间进行铝电解、炼铁、炼钢等冶金实操教学仿真系统工程训练^[7]。

2.3 校企联合指导

“卓业计划”项目实施期间，聘请了企业内具有丰富实践经验的专家和工程技术人员，特别是具有高级专业技术职称的专家，参与学校专业课程教学，指导学生毕业设计、企业实习和工程训练等。并由校企专兼职教师进行《冶金工厂设计基础》、《预焙槽炼铝》、《碳素生产》等专业课程讲授。充分利用校企合作平台，全面执行企业正常考勤，配合课程分小组进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的课程实习和工程培养；根据实际生产进行企业选题并严格按照学校质量规范完成毕业设计（论文），学期结束组织校企专家及指导教师进行毕业设计（论文）答辩工作。

3. 深化工程人才培养机制

青海大学冶金工程专业在实施“卓越计划”的过程中，高度重视按通用标准和行业标准培养工程人才。学生入学后，在一、二、三年级陆续开展工程教学活动，通过综合设计性实验、工程训练、虚拟仿真实验、核心课程设计、认识实习等校内实践性教学活动，培养学生牢固的工程理念以及基于工程理念解决问题和进行开发的能力。

3.1 培养模式改革

冶金工程“卓越计划”人才培养模式改革，主要体现在专业《培养标准》和《培养方案》的改革，《培养标准》和《培养方案》是培养卓越工程师的指导性文件，决定着最终输送给社会及企业的卓越工程师的知识、能力和素养。

3.2 师资队伍建设

冶金工程专业“卓越工程师培养计划”，关键在于能否建设一支满足工程技术人才培养要求的高水平教师队伍。冶金工程学科与其他学科的显著区别在于它的实践性、集成性和创新性。工程实践是工程学科的本质要求，是工程集成和工程创新的基础，因此，工科教师的工程实践经历是其能否胜任工程人才培养重任的基本要求。

2017年，两名教师在西宁特钢进行为期1个月的实践锻炼，期间学习了高炉炼铁、转炉、电炉炼钢、炉外精炼、连铸连轧工艺流程、设备管理及操作规程；参观了高炉原料球团矿的焙烧设备—竖炉内衬的砌筑过程，全面深入认识炼铁工艺流程与主体设备、附属系统；深入一炼、二炼、三炼、炼轧、炼钢、冷拔、热锻等车间，全流程现场跟踪学习。

2018年，三名教师在中铝青海分公司进行为期1个月的实践锻炼，根据企业具体安排，跟随企业里的高级工程技术人员，系统学习电解铝、铸造、炭素生产工艺流程，熟悉实践过程中具体所在岗位的职责、设备操作规范等内容。

3.3 课程体系和教学内容改革

冶金工程专业是传统的高耗能产业的学科。当前有色金属冶金企业向高精密、合金化的方向转型，高校教学落后于生产实际，迫切需要学生掌握最新的知识，尤其在固体废弃物利用，冶金新工艺等方面。冶金工程专业课程体系和教学内容改革主要侧重于加强应用方面的讲授，充分利用校内外实践基地，加强实践环节的教学。课程体系改革重组方面，具体将冶金工程专业的课程划分为：（1）公共基础课（包括公共基础必修课和素质类公共选修课）；（2）学科平台课；（3）专业基础课；（4）专业课；（5）集中进行的实践性教学环节。冶金工程“卓越计划”课程体系和教学内容调整架构见图2。

图2 冶金工程“卓越计划”课程体系和教学内容调整架构图

卓越计划课程体系和教学内容改革主要体现在：

（1）开设《创新思维与方法》，利用经培训获得国家创新工程师资格的师资队伍进行授课，使学生掌握国际主流的TRIZ创新理论中各种方法和工具，将理论更好地应用于实践，为将来成为创新型人才步入企业解决工程实际问题奠定基础；

（2）根据青海省有色金属产业发展现状和毕业生就业趋势，专业课程中压缩《熔盐电化学》、《有色金属真空冶金》和《专业英语》选修课时量，增设《预焙槽炼铝》，服务地方经济，满足区域人才需求，课程体系设置更加注重精细化和实践性；

（3）在第三个夏季小学期，依托冶金虚拟仿真实验室，进行《电解铝生产虚拟仿真实训》，使学生在学习专业课程后，按工艺操作规程在虚拟环境中开展实训，进行现场3D漫游，实现真实实训不具备或难以完成的教学功能；

（4）《冶金工厂设计基础》、《预焙槽炼铝》、《碳素生产》等专业课程由专兼职教师联合授课，《生产实习》由4周增加至12周，配合课程分小组派驻铝电解或碳素车间，全面执行企业正常考勤，进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的课程实习，使学生全面认知铝电解生产过程，深入了解工艺流程、产品结构、设备使用及企业管理等方面的知识；

（5）加强网点建设和双导师团队建设，强化毕业设计环节的实践应用性。《毕业实习及毕业论文（设计）》完全在企业进行，学生结合生产实际进行企业选题，并在不断参与生产实践过程中撰写毕业设计论文，学期结束组织校企相关专家进行毕业设计（论文）答辩；

（6）增加学校期间基础实践教学和企业期间工程训练的比重，形成结构合理、特色鲜明的专业核心课程群，由双方共同论证并修订教学大纲和计划，形成符合地方电解铝行业发展的卓越工程师知识、能力、素养培养通用标准；

（7）重点建设《有色冶金原理》、《冶金传输原理》、《冶金设备》、《预焙槽炼铝》、《碳素生产》核心课程的教材、课件和课外辅导材料，实时完善教学大纲、教学计划、课程体系及课程内容。

4. 强化培养学生的工程能力和创新能力

4.1 工程能力培养

冶金工程“卓越计划”人才培养模式改革，主要体现在专业《培养方案》的改革，《培养方案》是培养卓越工程师的指导性文件，决定着最终输送给社会及企业的卓越工程师的知识、能力和素养。培养方案包括校内学习和企业学习两个部分，两个阶段的学习分别制定相应的校内教学计划和企业培养计划。

第七学期，依靠专兼职教师对部分专业课程进行集中理论授课。生产实习采用驻厂方式共计12周，学生经过公司安全教育、配备全套工作服后分配至各车间，全面执行企业正常考勤，由技术人员和专业教师联合指导，每名技术人员指导2名学生，严格执行公司考勤制度，分小组进行铝电解、碳素、铸造、板带车间进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的实习。

第八学期，聘用企业工程师作为主指导教师（专业指导），专业教师作为副指导教师（论文格式审定）；根据实际生产进行毕业论文（设计）企业选题，采用学生在校企之间分组指导的方式，企业导师和专业教师至少保证每周与学生见面指导一次。

4.2 创新能力培养

2014年8月，经青海省科技厅批准，依托青海大学现有师资队伍，建立“青海省创新方法研究中心”。中心现有17人获得国家创新工程师认证证书，其中，2人三级证书、14人二级证书、1人一级证书。2016-2017学年第一学期起，开设《创新思维与方法》课程，利用创新师资队伍进行授课，使学生学习国际主流的创新方法，为提高大学生的团队意识、创新素质和创新能力，为将来步入社会应用创新方法进行技术研发奠定了良好的基础。

5. 总结与展望

冶金工程专业实施“卓越工程师培养计划”，充分利用了青海大学专业特色和办学优势，依据行业对专业人才培养的要求，采用双导师制度同大中型企业建立校企联合培养体，配备富有工程实践经验的技术人员和辅助教师，共同开展培养模式、基地建设、教材建设、师资培养等方面的改革。

[参考文献]

 [1] 余兴昌, 严军, 曹海莲. 冶金工程专业应用型“卓越工程师”创新人才培养计划的思索与实践[J]. 科教导刊(上旬刊), 2013, (8): 57-58.

[2] 龙木军, 陈登福, 段华美. 冶金工程“卓越计划”校企联合工程实践教育的探讨[J]. 中国冶金教育, 2017, (2): 79-82.

[3] 李容, 肖洁. 卓越计划下冶金工程专业教改措施探析[J]. 人才资源开发, 2016, (16): 238.

[4] 袁静, 吕忠. 卓越工程师培养计划在我校的实践[J]. 安徽工业大学学报(社会科学版), 2017, 34(2): 93-94.

[5] 章顺虎, 于学斌, 杨维翰, 等. 卓越计划下冶金工程专业教改措施探究[J]. 中国冶金教育, 2015, 卷缺失(1): 7-10.

[6] 戴玉华, 顾凯, 黄建平, 等. “卓越工程师教育培养计划”企业学习阶段培养方案制定的探讨[J]. 实验室研究与探索, 2012, 31(12): 189-191, 203.

[7] 严军, 马晓艺, 曹海莲. 基于“卓越计划”钢铁冶金学仿真实训创新研究[J]. 价值工程, 2018, 37(4): 217-220. 

Practice and innovation of "excellent engineer" training in metallurgical engineering specialty in the new era

ZHONG Bin-Nian, YAN Jun

School of Mechanical Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China

Abstract: The implementation of "Excellence Plan" is a major reform plan for higher education, which implements the Outline of National Medium and Long Term Education Reform and Development Plan (2010-2020) and the Outline of National Medium and Long Term Talent Development Plan (2010-2020). It has three characteristics: (1) industry enterprises deeply participate in the training process; (2) schools train engineering talents according to general standards and industry standards; (3) strengthen the training of students' engineering ability and innovation ability. Based on the practice of training "excellent engineers" in metallurgical engineering specialty of Qinghai University, this paper summarizes and analyses the achievements and experience gained in recent years.

Keywords:Excellence Plan; Metallurgical engineering; Excellent engineers; Joint guidance of schools and enterprises