材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)教學(xué)全過(guò)程探究

時(shí)博　李戩　李灼華　張發(fā)廷

摘要：首先，本文分析了材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)特征。其次，針對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師班的學(xué)情狀況，探討了校內(nèi)以及企業(yè)教學(xué)的全過(guò)程。深入分析了校內(nèi)教學(xué)中課堂、實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽以及企業(yè)教學(xué)中實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中的重要問(wèn)題，并提出了改進(jìn)方案。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；校內(nèi)教學(xué)；校內(nèi)實(shí)習(xí)；企業(yè)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G459 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）27-0021-02

一、引言

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”。為了更好地貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》文件精神，同時(shí)為培養(yǎng)一大批高質(zhì)量工程技術(shù)人才，我國(guó)教育部實(shí)施了“卓越計(jì)劃”。青海大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)作為教育部第二批卓越計(jì)劃試點(diǎn)專業(yè)，自2013年起開(kāi)始實(shí)施卓越計(jì)劃。目前，我校開(kāi)設(shè)了材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師班（簡(jiǎn)稱“材卓班”）。本專業(yè)自開(kāi)設(shè)以來(lái)，學(xué)生通過(guò)焊接、鑄造、壓力加工及模具設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，并通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)訓(xùn)練，可從事材料產(chǎn)業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備控制及生產(chǎn)組織管理等領(lǐng)域。

二、材成卓越工程師班教學(xué)特征分析

與普通班相比，材卓班的教學(xué)具有其自身的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)為企業(yè)或行業(yè)參與教學(xué)過(guò)程的比重較大，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力要求較高。因此，材卓班的教學(xué)過(guò)程也與普通班不同，主要表現(xiàn)為：企業(yè)參與學(xué)生的實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，甚至課堂教學(xué)；學(xué)校需按行業(yè)需求和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生；學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

三、材成卓越工程師班學(xué)情狀況

我校材卓班學(xué)生是學(xué)生根據(jù)自己的興趣申請(qǐng)，學(xué)校通過(guò)對(duì)申請(qǐng)者的學(xué)習(xí)成績(jī)考核、面試等流程而選拔的較優(yōu)秀的學(xué)生。因此，不僅個(gè)人具有較好理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，同時(shí)班級(jí)整體學(xué)風(fēng)良好。從課程設(shè)置方面講，材卓班采取單班上課。

四、材成卓越工程師教學(xué)方案及改革意見(jiàn)

針對(duì)學(xué)情狀況，并結(jié)合材卓班教學(xué)特征，青海大學(xué)材卓班的教學(xué)主要分為兩部分內(nèi)容，即校內(nèi)教學(xué)部分和校外教學(xué)部分。

（一）校內(nèi)教學(xué)

1.課堂教學(xué)。優(yōu)秀的工程師除了應(yīng)具有扎實(shí)的工程技能外，還應(yīng)具有深厚的理論基礎(chǔ)，這樣才能更好地運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新，而不僅僅是應(yīng)用知識(shí)。因此，理論教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)。針對(duì)材卓班的特點(diǎn)，在教學(xué)中應(yīng)杜絕“灌輸式”教學(xué)。而更應(yīng)該通過(guò)運(yùn)用多媒體技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在具體教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)，進(jìn)而形成開(kāi)放式教學(xué)模式。例如：在課件中加入一些動(dòng)畫、圖片等，或通過(guò)觀看視頻等豐富教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)建立視頻公開(kāi)課與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，以及網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)平臺(tái)，為給學(xué)生提供高效、人性化的校內(nèi)學(xué)習(xí)環(huán)境。例如：可將材料成型及控制工程教研室老師的講課視頻，課件上載至網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，以便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)。也可通過(guò)社交平臺(tái)與學(xué)生互動(dòng)，這樣當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題后，可隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和眾多老師、同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)交流。

2.校內(nèi)實(shí)習(xí)。學(xué)校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有一系列材料結(jié)構(gòu)性能的分析、表征儀器，諸如X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、熱力模擬儀（Gleeble 3500）、Instron萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、金相顯微鏡等。同時(shí)，在實(shí)訓(xùn)車間還擁有一系列感應(yīng)及電弧熔煉爐、鑄造、鍛壓等材料加工設(shè)備。該平臺(tái)為材卓班的實(shí)驗(yàn)課程提供了很好的平臺(tái)，使得學(xué)生在校內(nèi)就能了解材料學(xué)前沿、了解材料的制備方法、分析手段以及加工成型技術(shù)。例如《材料分析方法》這門課程，可通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)的方式，將諸如X射線衍射儀、透射電子顯微鏡等先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用于教學(xué)。

3.模擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。目前，青海大學(xué)已開(kāi)設(shè)固/液態(tài)材料虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，這些課程的開(kāi)設(shè)，將為課程實(shí)踐教學(xué)提供一個(gè)較好的虛擬平臺(tái)。對(duì)學(xué)校已具備實(shí)驗(yàn)條件的實(shí)驗(yàn)課程，可采取虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式，而對(duì)學(xué)校不具備實(shí)驗(yàn)條件、高成本、高危險(xiǎn)、極端條件的實(shí)驗(yàn)課程，可完全采取虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)，青海大學(xué)還開(kāi)設(shè)了材料液態(tài)成形CAD/CAE、Deform-3D等多種理論模擬課程。這樣的教學(xué)方式，不僅能加大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能拓寬學(xué)生的視野，進(jìn)而使學(xué)生更好地適應(yīng)用人單位的需求。

4.理論實(shí)踐并重的考核方式。傳統(tǒng)的考核方式是試卷考試，其弊端在于只能考核學(xué)生理論知識(shí)，甚至導(dǎo)致有些學(xué)生死記硬背一些知識(shí)點(diǎn)以求通過(guò)考試，該種考核方式不適用于以實(shí)踐技能為主的材卓班教學(xué)。材卓班的考核應(yīng)更具有開(kāi)放性、實(shí)踐性。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該布置一些開(kāi)放性題目，比如模具設(shè)計(jì)課程可讓學(xué)生提交設(shè)計(jì)圖紙；焊接工程課程可讓學(xué)生通過(guò)論文調(diào)研，提交有關(guān)目前焊接工藝以及發(fā)展動(dòng)態(tài)的論文；或者學(xué)生可根據(jù)自己的興趣，在實(shí)驗(yàn)人員的指導(dǎo)下，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的想法，最后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告或研究成果。

5.技能競(jìng)賽促進(jìn)學(xué)習(xí)。通過(guò)舉辦或參與各種競(jìng)賽，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。例如，對(duì)于材料成型及控制工程專業(yè)，金相技能最基本的微觀組織觀察和分析的實(shí)踐技能。教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)體視學(xué)學(xué)會(huì)金相與顯微分析分會(huì)分別主辦的全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽為學(xué)生提供了很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

（二）校企聯(lián)合培養(yǎng)的教學(xué)機(jī)制

優(yōu)秀企業(yè)十分重視人才的培養(yǎng)。實(shí)習(xí)生不僅可能成為企業(yè)潛在的新成員，同時(shí)實(shí)習(xí)期間也是非常重要的工作勞動(dòng)力量。與此同時(shí)，學(xué)生也能在企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)。因此，企業(yè)與學(xué)校是一對(duì)共贏體。

1.實(shí)習(xí)。企業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生了解企業(yè)生產(chǎn)、需求，并將自己所學(xué)付諸實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)。認(rèn)知實(shí)習(xí)一般安排在暑假小學(xué)期，時(shí)間較短。因此，可采取就近原則，通過(guò)在青海周邊地區(qū)的企業(yè)參觀學(xué)習(xí)來(lái)完成。青海大學(xué)與青海省內(nèi)的三工鎂業(yè)集團(tuán)公司、國(guó)鑫鋁業(yè)有限公司、青海聚能鈦業(yè)股份有限公司、鑄瑪藍(lán)寶石晶體有限公司、青海省特種設(shè)備檢驗(yàn)所、青海圣諾光電科技有限公司等單位建立了良好的合作關(guān)系，這些企業(yè)科技力量雄厚、產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，為學(xué)生的認(rèn)知實(shí)習(xí)提供了極好的場(chǎng)所。例如：國(guó)鑫鋁業(yè)有限公司是熔煉、鑄造、擠壓成型等材料加工成型手段的實(shí)踐地；特種設(shè)備檢驗(yàn)所是材料的結(jié)構(gòu)、性能表征分析方法是實(shí)踐地。學(xué)生可通過(guò)認(rèn)知實(shí)習(xí)，加深鞏固理論知識(shí)，初步了解本專業(yè)所從事專業(yè)崗位具體從事的工作。生產(chǎn)實(shí)習(xí)周期較長(zhǎng)，可安排至長(zhǎng)城汽車股份有限公司、西部金屬材料股份有限責(zé)任公司、中國(guó)一拖集團(tuán)公司、東風(fēng)汽車等著名企業(yè)完成。

2.畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)考查學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)得的專業(yè)知識(shí)，相對(duì)獨(dú)立地解決技術(shù)問(wèn)題的實(shí)踐、創(chuàng)新能力。實(shí)地參與企業(yè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)將為學(xué)生提供了參與設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)、產(chǎn)品研發(fā)工藝研究、品質(zhì)管理、產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)等環(huán)節(jié)的機(jī)會(huì)。在此培養(yǎng)環(huán)節(jié)，青海大學(xué)材卓專業(yè)通過(guò)建立學(xué)校與企業(yè)的“雙導(dǎo)師”制度，幫助學(xué)生選題、開(kāi)題、以及解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。例如：在長(zhǎng)城汽車股份有限公司的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在企業(yè)工程師與學(xué)校老師的共同指導(dǎo)下，學(xué)生可以通過(guò)所學(xué)去設(shè)計(jì)汽車保險(xiǎn)杠、車燈等組件，進(jìn)而完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（三）改革方向

針對(duì)材卓班的教學(xué)特征，青海大學(xué)材卓專業(yè)將從兩方面進(jìn)行改進(jìn)。

1.共建課程。為了更好地滿足企業(yè)所需，擬開(kāi)設(shè)更具企業(yè)特色的課程。聘請(qǐng)企業(yè)工程師與本教研室教師共同授課，教授理論、實(shí)踐知識(shí)，大大提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.聯(lián)合開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)。為了避免教學(xué)脫離企業(yè)或行業(yè)的實(shí)際狀況，邀請(qǐng)企業(yè)工程師來(lái)學(xué)校與本校教師聯(lián)合評(píng)價(jià)教學(xué)，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)中存在的一些弊端。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)特征及學(xué)情狀況，探討了校內(nèi)以及企業(yè)教學(xué)的全過(guò)程，深入分析了校內(nèi)教學(xué)中課堂、實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽以及企業(yè)教學(xué)中實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中的重要問(wèn)題。這些深入的分析，對(duì)今后的教學(xué)具有重要的指導(dǎo)性意義。

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