材料加工工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

姜秋月，賈坤寧

(長春工程學(xué)院 機(jī)電學(xué)院，長春 130012)

材料加工工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

姜秋月，賈坤寧

(長春工程學(xué)院 機(jī)電學(xué)院，長春 130012)

論述了材料加工工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性。從目前材料加工專業(yè)教育存在的問題出發(fā)，提出了以理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系相結(jié)合，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)、工廠企業(yè)社會(huì)實(shí)踐以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等手段培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的方法。

材料加工；創(chuàng)新人才；培養(yǎng)模式

什么是創(chuàng)新型人才？所謂創(chuàng)新人才就是指具有

創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力并能夠取得創(chuàng)新成果的人才。高等學(xué)校的教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃，如何培養(yǎng)出大量精尖的創(chuàng)新人才一直是教育工作者思考的問題。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，2001—2011年科學(xué)與經(jīng)濟(jì)諾貝爾獲獎(jiǎng)人數(shù)101人，其中美國56人，所占比例55.4%，而45位非美國籍諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)撸?7位(60%)有著美國留學(xué)或工作經(jīng)歷。而就中國而言，中國的科技人力資源達(dá)到3 850萬人，名列世界第一；研發(fā)人員109萬人，名列世界第二；科研經(jīng)費(fèi)達(dá)到1 010億美元，高居世界第四；在校大學(xué)生數(shù)量全球第一。然而我國幾乎在所有世界各種科學(xué)大獎(jiǎng)上是空白。近年來隨著我國材料學(xué)科的發(fā)展，對于材料創(chuàng)新類人才的能力提出了更新的要求，如何培養(yǎng)材料加工工程專業(yè)創(chuàng)新型人才已經(jīng)成為材料專業(yè)教育者的重要責(zé)任[1-5]。

一、目前材料加工專業(yè)教育存在的問題

(一)培養(yǎng)目標(biāo)缺少創(chuàng)新

我國的教育仍屬于傳統(tǒng)教育觀念，長期以來存在“應(yīng)試教育”的弊端，這種重繼承、輕創(chuàng)新的觀念，阻礙了創(chuàng)新人才的發(fā)展。畢業(yè)學(xué)生在工作中只能一味地機(jī)械地完成領(lǐng)導(dǎo)布置的任務(wù)，而沒有自己的獨(dú)立思考，不能起到創(chuàng)新作用，促進(jìn)企業(yè)向更高的方向發(fā)展，只能維持企業(yè)現(xiàn)有的工作狀態(tài)。以這種培養(yǎng)方式培養(yǎng)出來的人才已經(jīng)不能滿足社會(huì)快速發(fā)展的需要，必將被社會(huì)淘汰，因此現(xiàn)行的人才培養(yǎng)方式不符合材料加工專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求。

(二)教學(xué)模式缺少創(chuàng)新

目前材料加工工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式中的實(shí)踐環(huán)節(jié)能力培養(yǎng)不足，實(shí)踐環(huán)節(jié)單一，學(xué)生鍛煉不足，學(xué)生所學(xué)的理論知識與實(shí)踐能力嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)校的教學(xué)中相關(guān)試驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)基本上屬于已知領(lǐng)域的知識驗(yàn)證和重復(fù)，與目前科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程脫節(jié)，學(xué)生對科學(xué)前沿的東西了解較少。隨著社會(huì)需求的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后，缺少先進(jìn)大型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，缺少專業(yè)實(shí)驗(yàn)人員，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)基本上屬于參觀型實(shí)驗(yàn)。因此嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的發(fā)展。

(三)教學(xué)手段方法缺少創(chuàng)新

我國有著“一日為師，終身為父”的傳統(tǒng)教育思想。在目前的教育過程中仍然延續(xù)著老師永遠(yuǎn)講、學(xué)生永遠(yuǎn)聽的教學(xué)方式。教師管學(xué)生、學(xué)生服從教師是天經(jīng)地義的，因此學(xué)生在學(xué)的過程中的主體地位被忽視了。這種教育模式培養(yǎng)的學(xué)生缺少主觀能動(dòng)性，思維固化，缺少主動(dòng)思考的能力。教師在講課的過程中應(yīng)該調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，通過留討論題、讓學(xué)生課下查找資料、課上分組討論、教師總結(jié)的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

二、材料加工工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

(一)理論教學(xué)體系的創(chuàng)新

材料加工工程專業(yè)的教學(xué)重點(diǎn)不能僅僅停留在以知識積累為目的的教學(xué)上，更應(yīng)該著重于培養(yǎng)大學(xué)生的獨(dú)立思考能力、獲取并處理信息能力、分析判斷能力、質(zhì)疑批評能力、解決問題能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，而這些能力素質(zhì)的培養(yǎng)靠單一的課程演講式教學(xué)和大量的解題式作業(yè)是不能實(shí)現(xiàn)的。

作為材料加工專業(yè)的教育者都知道材料加工專業(yè)的理論課程是多學(xué)科交叉的課程體系，其中涵蓋了材料類基礎(chǔ)課、力學(xué)類課程、機(jī)械基礎(chǔ)系列課程、電工電子系列課程、材料類專業(yè)課。如何將所學(xué)課程融會(huì)貫通，并針對交叉類學(xué)科問題提出解決方案是目前理論教學(xué)體系創(chuàng)新的關(guān)鍵，因此在原有的理論教學(xué)體系的基礎(chǔ)上提出了“重基礎(chǔ)、強(qiáng)能力”的教學(xué)方法。所謂重基礎(chǔ)是指強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)的理論學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握扎實(shí)的基本功，只有這樣才能使學(xué)生具有從基本原理出發(fā)解決實(shí)際問題的能力。所謂強(qiáng)能力是指專業(yè)教師在理論教學(xué)的過程中加入一些學(xué)科前沿型的問題，比如新型的理論、新興技術(shù)、新的技能，使學(xué)生在掌握理論基礎(chǔ)的同時(shí)掌握目前學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，為其開展創(chuàng)新性實(shí)踐環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。

有些教師雖然看到了通過各種教育措施發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造力的必要性，但在具體操作上仍然使用陳舊的內(nèi)容、方法、手段和組織形式。學(xué)生難得有創(chuàng)造的艱辛體驗(yàn)和成功的樂趣，其寶貴的精力和智慧潛能耗費(fèi)在大量的機(jī)械模仿和訓(xùn)練中，因得不到有效開發(fā)而過早泯滅。因此教學(xué)方法也可以進(jìn)行變革，改變傳統(tǒng)的“我講你聽”的教學(xué)模式，通過課堂講授、小型研討班、個(gè)別輔導(dǎo)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、角色扮演、案例分析、獨(dú)立學(xué)習(xí)等富有參與性、啟發(fā)性、發(fā)展性的教學(xué)模式，為學(xué)生建立極為寬松自由、獨(dú)立思考、有利分析問題和解決問題能力發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境。

(二)實(shí)踐教學(xué)體系的創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立

一個(gè)開放型的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是非常必要的。以材料加工專業(yè)中焊接方向?yàn)槔?，通過開展實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，比如焊接工藝綜合訓(xùn)練、金屬材料焊接性綜合實(shí)驗(yàn)、先進(jìn)焊接技術(shù)綜合訓(xùn)練、焊接結(jié)構(gòu)制造綜合訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)應(yīng)用綜合訓(xùn)練等實(shí)踐環(huán)節(jié)，將專業(yè)知識與創(chuàng)新實(shí)踐相結(jié)合，以專業(yè)工程能力促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷地提升學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新意識和能力，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。

2.創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

先進(jìn)的科學(xué)活動(dòng)，是激發(fā)學(xué)生科研興趣的最好的方法，要為有創(chuàng)新意識的學(xué)生提供一個(gè)走向科研的通道。比如定期開展材料加工科學(xué)前沿講座，舉行材料加工學(xué)科競賽、焊接技能競賽、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)競賽等活動(dòng)。在培養(yǎng)目標(biāo)確立的基礎(chǔ)上建立“以學(xué)生為主體，以教師為輔”的實(shí)踐教學(xué)模式。例如：以學(xué)生團(tuán)隊(duì)為主體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料→根據(jù)所需性能自主查找文獻(xiàn)設(shè)計(jì)成分→實(shí)驗(yàn)材料的冶煉→壓力加工→組織性能測試→根據(jù)材料信息自主設(shè)計(jì)焊接方法及工藝→自主焊接→焊接性分析→生成報(bào)告，在整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中均以學(xué)生為主體，在每個(gè)環(huán)節(jié)中使學(xué)生建立“批評→改進(jìn)→再批評→再改進(jìn)”的思維模式不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)踐過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和實(shí)施操作的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。創(chuàng)新人才培養(yǎng)為有科研想法的同學(xué)提供平臺(tái)。特別是對于大二、大三的學(xué)生，積極鼓勵(lì)他們利用課外的時(shí)間參與到科學(xué)研究中去，參加老師的縱向項(xiàng)目以及橫向項(xiàng)目的研究，也可以以學(xué)生研究的項(xiàng)目作為該學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，這樣通過兩年或三年的科研實(shí)踐鍛煉不僅能充分鍛煉學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，還能在相關(guān)課題上做得較深較透徹，有一定的科研水平和科研價(jià)值。

3.工廠、企業(yè)的社會(huì)實(shí)踐

在學(xué)生學(xué)習(xí)了大部分專業(yè)課程之后安排學(xué)生到工廠、企業(yè)等實(shí)踐教學(xué)基地開展實(shí)踐實(shí)習(xí)。聘請工廠的技術(shù)負(fù)責(zé)人員擔(dān)任專業(yè)指導(dǎo)教師，企業(yè)直接參與專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的制定。聘請車間技術(shù)人員為學(xué)生講解企業(yè)現(xiàn)行的生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，組織與技術(shù)人員的座談會(huì)。學(xué)生在技術(shù)人員和指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下進(jìn)入車間，在每個(gè)工位上進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生和技術(shù)人員與工人一起進(jìn)行生產(chǎn)，充分體驗(yàn)一線工作人員的工作。通過在生產(chǎn)車間的實(shí)習(xí)使學(xué)生了解企業(yè)的技術(shù)發(fā)展和目前存在的問題，并考驗(yàn)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)知識，建立強(qiáng)能力、高水平的創(chuàng)新人才平臺(tái)。

4.畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科畢業(yè)前最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的重要階段。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)也能有效地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識分析、鍛煉實(shí)踐能力。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間共分為幾個(gè)階段。第一階段畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，教師應(yīng)根據(jù)目前的學(xué)科發(fā)展情況并結(jié)合行業(yè)發(fā)展提供不同難易程度的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，且設(shè)計(jì)題目應(yīng)兼顧技術(shù)性和實(shí)用性，因此題目應(yīng)具有較強(qiáng)的科學(xué)意義和明確的應(yīng)用前景。學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和動(dòng)手能力選擇合適自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。第二階段參考文獻(xiàn)調(diào)研，學(xué)生只有根據(jù)自己的設(shè)計(jì)題目做好大量的文獻(xiàn)調(diào)研工作，才能了解目前相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀以及研究內(nèi)容，才能對自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有一個(gè)宏觀上的認(rèn)識。在閱讀參考文獻(xiàn)的過程中要帶著問題閱讀，比如：現(xiàn)階段本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，關(guān)于相關(guān)課題都做哪些實(shí)驗(yàn)。第三階段實(shí)驗(yàn)方案的提出，學(xué)生通過調(diào)研提出實(shí)際可行的實(shí)驗(yàn)方案和研究方法，在這一階段，指導(dǎo)教師應(yīng)對學(xué)生加以指導(dǎo)，提出改進(jìn)的意見，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生的積極性。第四階段實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，本專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生全程實(shí)驗(yàn)過程獨(dú)立完成，比如焊接實(shí)驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)、金相檢測等，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到了大大的提升，通過在實(shí)驗(yàn)過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)形成了合理的實(shí)驗(yàn)體系。第五階段撰寫畢業(yè)論文，在論文撰寫階段需要學(xué)生很強(qiáng)的理論分析能力，也是考驗(yàn)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識的扎實(shí)程度，在這個(gè)過程中應(yīng)讓學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的潛在規(guī)律，通過制作表格、畫圖、分析圖片的方式來說明問題，這些工作學(xué)生獨(dú)立完成，教師加以指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有夠很好地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的能力。第六階段畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯是老師檢驗(yàn)學(xué)生是否能夠合格完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，通過老師問問題，學(xué)生答辯的方式，考察學(xué)生的成果。

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[2] 黃放.材料成形及控制專業(yè)的人才培養(yǎng)及教學(xué)體系建設(shè)[J].鑄造技術(shù)，2004(9)：732-734.

[3] 李文虎，徐虎.談材料專業(yè)學(xué)生如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力[J].機(jī)械管理開發(fā)，2010(3)：140-141.

[4] 徐峰，劉艷.材料成型及控制工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究[J].鑄造技術(shù)，2013(4)：471-473.

The study on innovative talents cultivation model for material processing engineering

JIANG Qiu-yue,et al.

(SchoolofElectricalandMechanical,ChangchunInstituteofTechnology,Changchun130012,China)

The importance of cultivating innovative talents in material processing engineering has been discussed in this paper.From the existing problems in material processing,the methods of cultivating innovative talents by combining theory teaching system with practice teaching system,using experiment platform,cultivating innovative talents,social practice in factory and enterprise,and graduation design are put forward.

material processing engineering;innovative talents;cultivate

10.3969/j.issn.1009-8976.2016.04.039

2016-11-06

吉林省教育科學(xué)規(guī)劃課題 (項(xiàng)目編號：GH150334)

姜秋月(1980—)，女(漢)，吉林遼源，碩士，高級實(shí)驗(yàn)師 主要研究材料專業(yè)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)改革。

G642.0

A

1009-8976(2016)04-0142-03