融“专业+标准化”的材料类专业教学改革与实践

摘  要：针对材料类行业发展对人才培养的持续要求，开展了“专业+标准化”融合的教学改革与实践，从教学目标、课程体系、师资队伍建设等方面进行优化重构。研究表明，“专业+标准化”融合教学模式提高了学生专业学习积极性、提升了实践技能，验证了教学改革的有效性和针对性。结合教学改革成效，就进一步深化教学改革提出了建议，旨在为相关专业教学改革提供借鉴。

关键词：材料类专业；专业教学；标准化；教学改革；教学实践

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）11-0146-04

Abstract： In response to the development of materials industry and the continuous requirements for talent cultivation， we have carried out teaching reforms and practices that integrate professionalism and standardization. We have optimized and reconstructed teaching objectives， curriculum systems， and faculty team construction. Research has shown that the integration of professional and standardized teaching models has improved students' enthusiasm for professional learning， enhanced their practical skills， and verified the effectiveness and pertinence of teaching reform. Based on the effectiveness of teaching reform， suggestions have been put forward to further deepen education and teaching reform， aiming to provide reference for the teaching reform of related majors.

Keywords： materials related majors; professional teaching; standardization; reform in education; teaching practice

标准化是指在经济、科技和管理等实践中对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益[1-2]。近年来，我国陆续颁布新《标准化法》和《国家标准化发展纲要》等政策文件，将标准化工作提升到国家战略层面，明确指出加强标准化人才队伍建设，实现这一发展目标的措施之一是“将标准化纳入普通高等教育、职业教育和继续教育，开展专业与标准化教育融合试点”[3]。标准化战略的实施，为高校专业教学指明了改革方向。

材料是推动科技进步、产业升级和社会发展的重要因素[4]。材料类专业涵盖无机非金属材料工程、冶金工程、金属材料工程等，是培养材料科学与工程领域专门人才的重要途径。当前，材料行业处于绿色化、智能化、标准化蓬勃发展时期，世界各主要经济体均在相关方向投入巨大人力、财力，以期在国际市场竞争中拔得头筹。《新材料产业发展指南》《钢铁行业智能制造标准体系建设指南》《建材行业标准化工作三年行动方案（2023—2025）》等文件指出构建先进适用的行业制造标准体系，引领制造水平整体提升。因此，行业技术发展与人才需求对材料类专业人才教育与教学提出了更高要求。

一  材料类“专业教学+标准化”的现实意义

（一）  提升人才就业竞争力

标准化是优化生产流程、降本增效的有效途径，也是促进技术创新、加强国际交流合作的重要手段[5-6]。作为行业发展的重要支撑，材料类专业人才需要具备的素质与技能要求不断提高[7]。加强技术/产品标准等行业技术原则应用教学，引导学生适应行业需求，有助于提升就业竞争力，更快融入职场。

（二）  促进理论与实践相结合

材料类专业注重理论学习与实践操作相结合。开展行业技术原则教育教学，可以使学生明确生产规范，了解行业对材料性能、产品质量的具体要求，从而在实践中有效遵循标准。这种教学方式不仅有助于提高学生的专业素养和实践能力，还能为职业发展打下坚实基础。

（三）  培养高素质专业人才

高素质材料类专业人才需要掌握扎实的专业知识和实践技能、具备良好职业素养和道德观念。德国“双元制”高等教育模式注重学术与职业教育融通发展[8]，该模式对材料类专业尤为适用，通过融专业标准化教育的理论+实践培训，提升学生专业技能，强调安全、环保意识及标准化思维等素质养成，使学生认识到未来职业的重要性和意义，为投身行业、参与国际竞争奠定基础。

二  材料类“专业教学+标准化”方案设计与实施

近年来，武汉科技大学无机非金属材料工程专业开展专业教育+标准化教学模式，并于2022年9月获湖北省标准化教育首批试点高校。结合行业发展对人才的培养要求，本专业从教学目标、课程体系、师资队伍建设等方面进行了优化重构。

（一）  教学目标

解决“为谁教”的问题。依据《材料类专业教学质量国家标准》《工程教育认证标准》《国家标准化发展纲要》等政策文件，确立以经济社会及行业发展需求为导向的培养目标。在原培养目标基础上，从知识、能力、素质三个维度进行了优化。

知识目标：①掌握数学与自然科学知识、工程基础理论及专业知识；②理解并熟悉行业基本技术原则；③能够将专业理论及行业基本技术原则应用于材料制备过程。

能力目标：①了解专业发展现状和趋势，能够分析材料制备过程工程问题，并根据其实际特点确定设计、开发目标；②结合多因素对材料性能的作用规律，能够在安全、环境、法规等约束条件下，对设计方案可行性进行研究；③能够结合基本技术原则及生产设备特性，设计、开发并优选生产工艺流程。

素质目标：①结合国情和行业发展，自觉遵守职业道德和行业规范，理性分析、判断新产品、新技术开发和应用对国家、社会及行业发展的潜在影响；②能够在多学科交叉环境中灵活运用工程管理、技术原则及经济决策方法，开展研究与工程实践。

（二）  课程体系设置

解决“教什么”的问题。围绕调整后的教学目标，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等层面，通过增设专业课程、优化专业理论与实践课程内容等方式优化课程体系。

1  知识与技能

根据行业发展趋势，增设标准化概论、材料与智能制造、材料失效分析等，以及新技术发展相关材料制造、技术规范与分析等方面的专业课程。

优化现有无机材料物理性能、无机材料工学、耐火材料工艺学、材料研究方法等专业课程的知识系统性和逻辑性，将材料性能、产品标准以案例分析、问题讨论等方式融入，增强课程实践导向性。

材料科学实验中，细分导热系数、耐火材料高温体积稳定性、材料组成与相平衡等综合性实验，培养学生对标准实验方法的理解与运用能力。材料工程实验中，细分定形、不定形耐火材料制备与性能测试设计性实验，引导学生了解我国材料行业标准化现状，掌握耐火材料常用标准试验方法。

2  过程与方法

专业理论课程教学过程中，结合小组项目学习、翻转课堂、线上/线下混合式学习等教学方法[9]，按课程进展分设课堂授课、自主学习、在线学习系列教学模块，各模块承担相应学习任务和目标，确保学生系统掌握学习资源，构成过程性考查主要部分。

实验课程教学过程中，结合本专业国家级虚拟仿真实验教学平台，开展线下教师指导与线上模拟学习/互动相融的教学方法，引导学生自主学习和协作学习，通过平台记录学生的学习轨迹和进度，为教师提供实时反馈和分析。

实践课程教学过程中，依托大学生实习实训平台开展校企合作教学。课堂教学方面，邀请企业专家担任兼职教师，通过讲座、项目协作指导等形式讲解行业前沿、工艺案例，让学生了解生产环境和行业规范，增强学习针对性和实用性。进厂实习方面，将生产项目融入教学，理论与实际应用相结合提升学生专业技能和职业素养。

3  情感态度与价值观

通过案例分析、小组研讨等方式，融团队协作、行业规范、创新思维于课程教学，引导学生掌握专业知识、树立正确的职业观和价值观。

引入新材料、新技术、新工艺等前沿知识，设计挑战性实验项目和课题，让学生在探索未知的过程中体验学习乐趣和成就感；鼓励学生参与学科竞赛、学术交流，培养创新思维和实践能力。

通过小组讨论、合作学习等方式，促进学生之间情感交流和思想碰撞；引导学生关注社会热点、思考人生价值[10]，激发社会责任感和家国情怀，使他们学习知识的同时，成为有温度、有情怀的人。

（三）  师资队伍建设

解决“谁来教”的问题。高素质专业化师资队伍是专业人才教育的关键驱动力[11]。本专业从人才引进与培养、国内外校企教科研合作与实践等方面开展建设工作，构建由高水平专家、学者及校内教师组成的师资队伍，共同承担“谁来教”的重任，为学生全面发展提供坚实的师资保障。

通过与国内外知名校企建立合作，2022—2024年材料类专业吸引了具备丰富科研及行业经验的5名国家级人才、3名企业人才加盟，邀请了湖北省标准化与质量研究院专家来校作报告、讲座，丰富标准化教学师资力量。系列工作的开展，不仅增强了教师队伍的学术实力，更在潜移默化中提升了教学团队的科研视野和实践能力。

2022—2024年材料类专业组织了30余场涵盖行业标准发展、国际标准解析等专题讲座及培训，覆盖90%以上专任教师。选派了20余名骨干教师赴国内外知名校企深造、交流，不断提升教职工队伍专业素养、丰富教学理念和方法。

本专业教职工在科学研究、标准申报及装备研制方面取得丰硕成果，不仅推动了行业技术进步，还将研究成果融入了专业教学。教科研与实践相结合的模式，不仅锻造了教师队伍、提高了教学针对性和实效性，也为学生创新思维和实践能力培养奠定了师资基础。

三  改革成效

“专业+标准化”教学模式的实施，激发了学生专业学习积极性，课程预习意识、任务执行力和实践技能显著增强，在“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、全国高校无机非金属材料基础知识大赛中获得众多奖项。2022—2024年4个学生团队参加了全国大学生标准化奥林匹克竞赛，获省奖2项，周佳丽等同学的“耐火泥浆抗剪切粘结强度国家标准研制”获国家级二等奖。

广大教职工积极投入教学改革、实验设备及标准化工作。2022—2024年出版专著/教材4部，获批国家级一流本科课程2门、教育部及省级教研项目5项，获批国际/国家/行业标准12项、自制实验装备2套，其中，李亚伟老师获批“耐火材料高温耐压强度”国际标准，是国际上首个测试耐火材料高温耐压强度的标准。

根据教学设计与实施进展，向2020级学生进行了在线问卷，包括课程体系设置、学习收获、职业发展及深造三个主题。考虑到问卷操作与实施、数据获取等方面，采用利克特量表评估学生相关方面的满意度[12]。问卷回收率（86/91）约等于94.5%。认同程度选项“非常认同”“认同”“不一定”“不认同”“非常不认同”分别标记5、4、3、2、1分值，利用统计分析方法探讨教学方案设计实施后学生的认同情况。