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2021年5月总第361期
ISSN1672-1438
CN11-4994/T
—以苏州大学钢铁学院为例
宋滨娜 丁汉林 王晓南 章顺虎 国宏伟
苏州大学 江苏苏州 215131
摘 要：新兴工科专业是多学科交叉复合的新工科专业，是新时期产业发展的趋势，也是新工科建设中重要的工作之一。以苏州大学首批新工科项目“材料制备与加工工程”新兴工科专业建设为研究对象，针对新兴工科专业建设中取得的经验和成果进行阐述，其经验与成果以期对相关院校起到示范与辐射的作用，为
其他新专业建设起到参考与启发，也为新工科的探索与建设提供参考和借鉴。
关键词：新兴工科专业；交叉融合；校企协同效应；教学团队
作者简介：宋滨娜，工学博士，副教授；丁汉林，工学博士，教授；王晓南，工学博士，副教授；章顺虎，工学博士，副教授；国宏伟，工学博士，教授。
基金项目：教育部“新工科”研究与实践项目“材料制备与加工工程”新工科专业建设探索与实践(教高厅函〔2018〕17号)；苏州大学2018-3I 工程项目(苏大教〔2018〕62号)；苏州大学本科教学团队(苏大教〔2019〕112号)。
随着世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，我国经济发展进入新常态，高等教育步入新阶段[1-2]。新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的工程教育改革方向，也是对工程人才培养提出的新要求。其内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才，具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征[3-5]。
新工科的专业结构由新兴、新生和新型工科专业组成，其中新兴工科专业目标是培育建设多学科的交叉复合或融合而产生的新的工科专业，旨在培养满足和引领产业当前和未来发展需要的卓越工程科技人才[
6-7]。苏州大学研究和探索 “材料制备与加工工程”新兴工科专业的新内涵与新模式，期望培养适应并满足未来新材料产业快速发展和新经济需求的、具有更强实践能力、创新能力、国际竞争力的高素质、复合型人才。建设的总体思路与方案(见图1)。
图1 总体思路与方案
本文针对苏州大学首批新工科项目“材料制备与加工工程”新兴工科专业建设取得的主要成果、经验
及问题进行研究分析，以期其经验与成果对相关院校起到示范与辐射的作用，为其他新专业建设起到参
考与启发，也为新工科的探索与建设提供参考和借鉴。
1 “材料制备与加工工程”新兴工科专业建设机制
1.1 内涵和管理原则
本项目针对原有材料专业知识结构不满足转型升级的需求、教学内容滞后于产业技术发展、专业建设不符合经济发展新模式等实际问题，提出基于冶金—材料—机械—基因组工程—大数据等多学科交叉融合的“材料制备与加工工程”新兴工科专业及其内涵建设的新思想。项目建设在教育目标、工程教育师资队伍、课程体系、教学条件(新形态教材、教学内容和实践基地)等方面具有自身特，符合国家新工业发展条件下人才的需求及当下江苏区域经济社会发展和产业、行业需求。项目的实施，管理是很重要的一个因素。苏州大学在项目实施中提出管理需要遵循两个原则：
一是改革创新为动力的原则。新工科的建设没有可以照搬的经验和方案，其建设要求以改革创新为动力，增强专业建设的开放性和适应性，提高办学效益，不断探索适应新时代下满足行业需求的人才培养模式，为社会提供高质量的复合型人才。
二是示范带动整体推进的原则。主动交流与宣传推广建设成果，发挥示范和带动作用，力争形成可推广可复制的“材料制备与加工工程”新兴工科专业及其建设成果，及时跟踪和随时关注在已实施新工科建设的相关高校的成果，同时加大项目的咨询和指导，
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整体推进项目实施工作。
1.2 体制机制建设
建立校级、院级和项目负责人的三级管理制度，以院级管理为主、校级教务部门为辅的管理原则。建立新工科项目建设责任制。要求新工科项目所在的院系负责人领导，校内外学术专家和行业专家构成的工作机构，制订并组织实施特专业建设规划，研究和解决新工科项目实施中的重大问题。
2 “材料制备与加工工程”新兴工科专业建设的建设模式
2.1 基于“分解—引入—交叉—融合—贯通”的“五步法”课程体系的构建
“材料制备与加工”新兴工科专业的课程体系设计，打破传统冶金、加工和材料之间的学科范围，分析从材料开发到设计、从材料制备到加工、从性能优化到测试分析之间存在的断链现象，依据材料制备与加工全流程和工程逻辑，项目组依据材料制备与加工全流程和工程逻辑，重新梳理和整合，提出“分解—引入—交叉—融合—贯通”的“五步法”(见图2)，实现冶金—材料—加工专业之间的交叉融合与有机统一。
图2 新工科专业课程体系建设“五步法”
2.2 基于多主体协同育人的师资队伍建设
构建了一支多主体协同、多学科交叉的师资队伍，极大地发挥了教师具有丰富企业工程背景和海外经历的优势。为了更好地满足新工科建设的需求，针对教师构建培养体系(见图3)
。
图3 面向新工科建设需求的教师培养体系构建
即通过制备完善的培养计划，进行教学团队组建、专业课程重组、教学模式更新的三大改革，基于创新创业教育、校内实验、虚拟仿真和校企教育平台，进行教学研究、企业实践、校外交流和国际化交流四大活动的方式全面提升教师的素养与能力[8]。
2.3 创新能力和工程实践教育
新工科人才的创新教育提出了更高的要求[5]，利用协同育人创新实践平台的资源，设计校企协同创新实践训练项目，同时发挥本科生导师制的作用，开展多层次、跨年级和跨专业的科研项目、课程设计与毕业设计。
新工科专业创新和工程实践能力提升的培养模式(见图4)，即充分发挥产教研各方优势，将校内与校外相结合、虚拟与现实相结合、课堂与现场相结合，将创新思维和工程实践的培养贯穿于大学四年之中，从实验教学、实习实训、创新能力培养3个层次逐级提升学生理解和解决复杂工程问题的能力[9]。
图4 创新能力和工程实践教育培养模式
2.4 产教融合与交互式的教学方法和模式
校企深度合作，将企业前沿技术与工程实际案例嵌入课堂教学中，同时以新技术为牵引，培养学生的创新实践综合能力和解决复杂问题的能力。逐步形成了以新工科专业建设为核心和依托的教研和教学改革、项目，引入智慧环境下新工科专业的课堂教学模式、交互式教学环节，多角度全方位地助力新工科专业建设的探索与实践。
3 建设的成效与经验
3.1 建设成效
苏州大学钢铁学院启动“材料制备与加工工程”新工科专业建设探索与实践的新工科项目已有两年多的时间，取得了一定成效。
采用五步法对课程内容进行了更新，新课程体系纳入本专业的人才培养方案中，并完成试点班招生。推进“六卓越一拔尖”2.0计划及苏州大学“双一流”专业的建设与申报。推动并获批教学名师和教学团队
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建设等相关项目并出版相关教材，实践育人成果显著，学科竞赛成绩喜人，指导学生获得国家级、省级及相关行业奖项。以新工科专业建设为核心和依托的教研和教改项目，聚集课程建设，着眼创新能力和实践能力提升，立足专业建设，获批教育部产学研合作协同育人项目及其各类创新创业和教学改革项目，发表相关教学改革论文。本项目的建设成果与经验已在中国高等工程教育峰会、全国冶金工艺与理
论学术会议暨冶金学科建设研讨会和全国高等院校冶金工程专业教学研讨会做大会报告；参加新工科建设与发展高峰论坛暨综合性高校、地方高校新工科研究与实践项目进展交流会，项目进展和汇报内容得到专家评审的高度认可；与上海交通大学、北京科技大学和东北大学等国内知名工科院校进行研讨与交流。
3.2 基本经验
学校、学院的高度重视、调动广大师生参与的积极性与科学的管理办法是新工科建设取得成效的关键。项目负责人是建设项目顺利完成的前提，联合校内外专家和学者建立咨询委员会和工作小组，明确各建设项目的建设规划和具体建设内容是项目顺利完成的基础；充足的经费投入是建设目标实现的基本保障。深入理解建设内涵，把内涵和理念落地并转化为各项举措。通过新工科项目的建设，“以点带面”的示范与辐射作用，调整专业结构，带动其他专业的建设发展，增强专业建设的开放性、灵活性和适应性，不断探索适应新经济和新时代的人才需求，为工科的发展、地方经济建设服务。
4 示范辐射
“分解—引入—交叉—融合—贯通”的“五步法”，避免知识简单增减，实现了多学科和现代信息技术在材料专业知识中的深度融合和有机统一，此课程体系构建思路具有一定的通用性，该方法已推广到整个学院的课程体系构建的改革中，并逐步推广到学校。
学院打破专业壁垒，形成以新工科专业建设为核心和依托的教研和教改项目，引入智慧环境下新工科专业的课堂教学模式，在学校已起到辐射效应。
通过调动师资队伍的多主体协同效应与学科交叉融合，同时将创新教育理念应用于本科生的科研训练中，该种培养模式助力教师指导学生获得国家级/省级作品创新创业等多项大奖。
搭建新工科项目成果交流平台，以交流促进建设与推广，以开放的姿态，加强交流和学习，可以提高新工科建设的成果推广与效益，项目成果得到校内外专家评审的高度认可和受邀国内知名工科学校参加交流与指导。
参考文献
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苏州大学优势专业Exploration and Practice of "Material Fabrication and Process Engineering" Newly Arisen Engineering Majors: Illustrated by the Case of School of Iron and Steel of Soochow University Song Binna, Ding Hanlin, Wang Xiaonan, Zhang Shunhu,Guo Hongwei
Soochow University, Suzhou, 215131, China
Abstract: Newly arisen engineering majors is the emerging engineering majors with multidisciplinary and integration, which is the trend of industrial development in the new period, and one of the important tasks in the construction of the emerging engineering education. This article shows the primary projects of emerging engineering material fabrication and process engineering in Soochow University as the research object, and this article shows the experience and achievements in the construction of emerging engineering majors, which are expected to play a role in the basic demonstration and radiation of relevant universities and colleges, gradually reference and inspire other new majors, and also provide reference and replacement for the exploration and construction of the emerging engineering.
Key words: newly arisen engineering majors; cross merging; university-enterprise synergistic effect; teaching team
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