《材料科学与工程专业本科生培养方案》的制定与改革探索

摘  要：培养方案是落实人才培养顶层设计的路线图，对高校顺利开展教学活动和培养高质量的人才起到纲领性指导作用。该文结合作者在哈尔滨工业大学（深圳）《材料科学与工程专业本科生培养方案》的制定与修订工作过程中积累的相关经验，从人才培养目标的定位与确立、课程教学体系的构建与实施、人才培养的举措与创新、阶段性育人成效的评价与反馈及培养方案的修订与完善等几个方面，对培养方案的制定与改革进行简要的总结和分析。该文旨在厘清在培养方案的制定与修订过程中一些需要考虑的因素及如何结合这些因素开展具体工作，促进人才培养质量和水平的不断提升。

关键词：材料科学与工程；本科生；多学科交叉培养；贯通式培养；创新能力

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）24-0109-05

Abstract： Educational program is the roadmap for implementing the top-level design of talent cultivation. It is also the programmatic guide for the implementation of teaching activities and the cultivation of high-quality talents in universities. Based on the relevant experience accumulated by the authors in the process of developing and modifying of the educational program for the undergraduate students in materials science at Harbin Institute of Technology（Shenzhen）， this paper briefly summarizes and analyzes the development and reform of the educational program from several aspects， such as the positioning and establishment of the objectives， the construction and implementation of the curriculum， the initiatives and innovations in the cultivation， the evaluation and feedback of the stage-by-stage outcomes， and the revision and improvement of the educational program. This paper aims to clarify some factors that need to be considered in in the development and reform of the training program， and how to combine these factors to carry out specific work， so as to promote the continuous improvement of the quality and level of personnel training.

Keywords： Materials Science and Engineering; undergraduate students; interdisciplinary education; run-through cultivation; innovation capacity

培养方案体现了人才培养的顶层设计，是实现人才培养各项目标的总纲领和路线图，更是教师开展一系列教学活动的核心依据和建立专业标准的重要载体[1-2]。立足学校自身的发展和定位，结合时代的特点以及时代对人才的需求特征，制定科学、合理的培养方案，确定培养目标、毕业要求和课程体系，对于合理配置教育教学资源、实施特色教育与发展、准确定位学生学习进度及促进学生全面发展等方面都具有重要意义[3]。在高等教育的实施过程中，培养方案是教学活动展开的核心依据，对学生的学习起到关键指导性作用。因此，培养方案的制定与修订成为大学的最重要工作之一。

哈尔滨工业大学（深圳）于2016年招收首届本科生，其中材料科学与工程专业也是首批招收本科生的专业之一。本科生的培养经历了从无到有的过程，有很多是探索性的工作，不可避免地会存在这样或那样的不足，发现问题之后必须及时予以解决，因此，本科生的培养方案经历了多次认真的修订后逐渐趋于完善。

本文结合笔者在哈尔滨工业大学（深圳）《材料科学与工程专业本科生培养方案》的制定与修订工作过程中积累的一些经验与体会，对培养方案的制定与修订进行了简要的总结和分析，探索影响培养方案改革的重要因素及规律，以期与各位教育界同仁进行分享和交流，助力不断提高人才培养质量和水平。

一  人才培养目标的定位与确立

在本科生培养方案中，培养目标处在核心地位。培养目标既要体现普遍性，又要体现特色。哈尔滨工业大学（深圳）《材料科学与工程专业本科生培养方案》的培养目标如下。

本专业秉承“规格严格、功夫到家”的校训，强化“厚基础、强实践、严过程、求创新”的人才培养特色，重点面向电子信息、新能源、生物与健康等领域的科学技术与产业发展需求，把握功能新材料及加工应用技术发展的新特点、新趋势及新机遇，培养掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理、化学、力学、设计、合成与成型制造等方面的专业知识和技能，具有很强的知识获取能力和技术创新能力，具有国际化视野和组织管理能力的领军人才和高级别研究型人才。

本专业注重多学科交叉理论技术创新与工程实践能力培养，学生毕业后可在电子信息、新能源、生物与健康等领域的材料合成、改性、分析、测试和加工成型等方面从事科学研究、技术与产品开发、生产及经营管理等工作，同时为毕业生进入研究生阶段学习打好基础。

哈尔滨工业大学（深圳）在办学过程中始终坚持扎根深圳，面向国家重大需求，立足国际学术前沿，紧密结合广东省、深圳市经济社会发展战略目标。材料科学与工程学院在制定本科生培养方案时，充分考虑了办学定位及特色，深度融合区域经济的特点和社会对材料科学与工程专业人才的需求，确定了所面向的重点领域，集中在“电子信息、新能源、生物与健康”三大特色方向，进而结合材料学科的内涵和专业特点，提出要求学生“掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理、化学、力学、设计、合成与成型制造等方面的专业知识和技能”。考虑到自主学习及创新能力培养的重要性，提出要求学生“具有很强的知识获取能力和技术创新能力”。还考虑到当代社会国际化程度越来越高以及对高端复合人才的需求日趋迫切，提出要求学生“具有国际化视野和组织管理能力”。培养目标最终要落脚到培养什么样的人才，这需要综合考虑多种因素，主要包括哈尔滨工业大学（深圳）的办学定位与特色、学院自身的办学理念以及社会对高端人才的需求等方面，确定了培养“领军人才和高级研究型人才”。培养目标强调了“多学科交叉理论技术创新与工程实践能力培养”的重要性，最后为毕业生就业指出了一些较为具体的方向。

二  课程教学体系的构建与实施

培养目标是整个培养方案的核心内容，因此，如何通过科学、合理的课程体系的构建与实施，达成既定的培养目标，是培养方案制定中的关键问题。下面，本文结合哈尔滨工业大学（深圳）《材料科学与工程专业本科生培养方案》的制定与修订过程，从个人所理解到的一些重要因素，在如下几个方面作一些简要总结和分析。

（一）  对标标准，溯本求源

在严格参照《全国工程教育专业认证标准》的前提下，紧紧围绕培养目标设计和构建课程体系。在不考虑具体课程名称与内容时，课程体系构建的顶层设计中，应包括：①与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程。②符合本专业毕业要求的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程。工程基础类课程和专业基础类课程能体现数学和自然科学在本专业应用能力的培养，专业类课程能体现系统设计和实现能力的培养。③工程实践与毕业设计。设置完善的实践教学体系，开展实习、实训，培养学生的实践能力和创新能力。毕业设计选题要结合本专业的工程实际问题，培养学生的工程意识、协作精神及综合应用所学知识解决实际问题的能力。④人文社会科学类通识教育课程。使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素[4]。

（二）  内修基础，外塑人文

秉持全人教育理念，将通识教育和专业教育深度融合，将理论基础知识学习和大量的实践教学相结合，培养兼备专业能力和人文素养的优秀学生。全人教育是一种培养“全人”或“完人”的教育理念，是一种整合“以社会为本”与“以人为本”两种教育观点后，形成的既重视社会价值，又重视人的价值的新理念[5]。全人教育理念在引领高等教育发展的过程中，其最终目的就是促进学生全面发展及培养健全人格。其实现路径是构建多元、融通、融合的全人教育人才培养模式，保证人才培养与人才需求的全面匹配。哈尔滨工业大学被誉为“工程师的摇篮”，学校自创校以来一直十分重视学生动手能力的培养。随着时代的发展，学生除了掌握必要的专业基础知识，德、智、体、美、劳全面发展也是十分重要的。因此，我们要紧跟社会与教育的发展趋势，结合自身的办学定位，踔厉奋发，融合全人教育理念，努力培养德才兼备的优秀学生。

（三）  知常明变，守正创新

坚持“厚基础、强实践、严过程、求创新”是显著具有哈尔滨工业大学风格的办学思路。依托学科专业优势，教学与科研相融合，理论与实践相结合，保证学生的基础理论知识学习、实践和创新等能力的培养、素质协调发展的全面提升。哈尔滨工业大学（深圳）紧紧围绕学校“打造国之重器，培育杰出人才”的新百年目标，在坚持“高精特”的办学定位的同时也注重区域和社会需求，既培育了具有哈工大特色的高端人才，又为深入推进世界级大湾区建设贡献了创新动能。例如，课程教学体系围绕国家和大湾区的发展需求，定位发展新能源材料、电子信息材料、生物材料三个特色方向，体现在选修课上，分为三个大的模块。通过对学生的模块化培养，约60%的毕业生留粤工作，人才质量高，深受企业好评，涌现出一批批业界精英。

（四）  夯实深度，涉猎广度

材料学科具有非常明显的多学科交叉性，它是物理、化学、金属学及计算等学科相互融合和交叉的结果。因此在设置主干课程时，必须尊重这一特点，开设核心课程。鉴于物理和化学基础知识在材料科学领域具有重要的理论基础作用，设置了大学物理、固体物理、有机化学、无机化学和物理化学等多门物理和化学类专业基础课，同时设置了5学分的材料科学基础A/B课程，进一步夯实学生的专业基础知识。从材料学科知识内涵出发，以材料合成与制备-表征与分析测试方法-材料性能-器件为主线，开设了无机合成与制备方法、材料分析测试方法A/B、材料性能学、半导体物理与器件、功能材料与器件等主干课程。同时设置了一些重要的引导性课程，如材料科学与工程导论等。

（五）  知行合一，学以致用

创新实践教学体系，依据学生的学习阶段和实验内容，独立设置了材料科学与工程基础实验、材料科学与工程综合实验、方向性选修实验课等特色实验课。材料科学与工程基础实验旨在培养材料类专业学生必须掌握的核心实验技能；材料科学与工程综合实验定位为“小毕设”，旨在锻炼学生动手能力的同时也加深对不同研究方向的了解；方向性选修实验课旨在帮助学生进一步学习先进实验技术。这种“三段式”的实验课程设置，从基础到专业方向，具有很好的系统性，充分体现出本校“强实践”的人才培养特色。此外，依托区域优势，校企深度融合，让学生深入企业学习和交流，让业界翘楚走进校园，“双驱流动”，构建人才培养新模式。