面向?qū)I(yè)認證的材料成型專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究*

工程教育在國家工業(yè)化進程中，對門類齊全、獨立完整的工業(yè)體系的形成與發(fā)展，發(fā)揮了不可替代的作用[1]。1989年，由美國等6個英語國家的工程教育認證機構(gòu)簽訂了《華盛頓協(xié)議》，其宗旨是通過多邊認可工程教育認證結(jié)果，實現(xiàn)工程學(xué)位互認。2016年6月在吉隆坡召開的國際工程聯(lián)盟大會上，中國成為國際本科工程學(xué)位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員，這標(biāo)志著我國高等教育對外開放向前邁出了一大步，我國工程教育質(zhì)量達到了國際標(biāo)準(zhǔn)。開展工程教育專業(yè)認證是我國適應(yīng)未來高等教育發(fā)展的必要舉措，也是高校進行本科教學(xué)改革與專業(yè)建設(shè)的改造升級[2]。至2016年底，我國共125所高校的385個工科專業(yè)通過工程教育認證。我校材料成型及控制工程專業(yè)是佳木斯工學(xué)院于1958年建立最早的專業(yè)，前身包括鑄造和焊接專業(yè)，多次被評為省高校本科重點專業(yè)，2009年成為國家第四批建設(shè)的特色專業(yè)。經(jīng)過50多年的建設(shè)，已初步形成一定特色的人才培養(yǎng)模式，但工程教育專業(yè)認證對材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式提出了更高的要求。本文探討了在工程教育專業(yè)認證背景下，如何轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)定位以及改革人才培養(yǎng)模式，以市場為導(dǎo)向培養(yǎng)優(yōu)秀的工程人才。

一　人才培養(yǎng)方案修訂

我校材料成型專業(yè)教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展需求的基礎(chǔ)扎實、知識面寬、適應(yīng)能力強、綜合素質(zhì)高、具有團隊協(xié)作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的，能夠在材料加工領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等諸方面工作的高級工程技術(shù)人員。但以往的培養(yǎng)方案中每學(xué)年設(shè)置兩個長學(xué)期，以傳授知識和技能為主，與近些年高校所提倡的減少課堂學(xué)時，鼓勵學(xué)生主動、自主學(xué)習(xí)教學(xué)目的不完全匹配。因此，我校材料成型專業(yè)于2014年重新對人才培養(yǎng)方案進行了修訂。所修訂的人才培養(yǎng)方案最大創(chuàng)新之處在于改變傳統(tǒng)的教學(xué)運行模式，突出了實踐教學(xué)的地位。在新的培養(yǎng)方案中采用“兩長一短”的教學(xué)模式，即壓縮春季和秋季兩長學(xué)期理論學(xué)時，增加了4周的夏季實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在夏季學(xué)期中充分開展專業(yè)技能訓(xùn)練、科技寫作培訓(xùn)、大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。

二　實施CDIO工程教育模式

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。2000年10月以來，由美國麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所頂尖工業(yè)大學(xué)共同倡導(dǎo)和發(fā)展建立了一整套工程教育理念和實施體系，并于2004年成立了CDIO國際合作組織[3]。CDIO 代表構(gòu)思（Conceive）—設(shè)計（Design）—實現(xiàn)（Implement）—運行（Operate）的工程教育理念和以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的理念，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的全過程為載體來培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，學(xué)生在這一周期中能夠以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[4]。我校焊接專業(yè)首次將CDIO工程教育模式引入“焊接冶金學(xué)”省精品課教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生通過CDIO整體訓(xùn)練，將學(xué)過的分散的相關(guān)知識以一個完整的工程項目的形式串成一個整體，訓(xùn)練學(xué)生的自我更新知識的能力、人際交流能力以及對大系統(tǒng)的掌握、運行和調(diào)控能力。例如：在焊接冶金學(xué)焊條研制綜合實驗中系統(tǒng)掌握構(gòu)思——設(shè)計——實施——運行的全過程。

1　在構(gòu)思方面

根據(jù)任務(wù)目標(biāo)，將學(xué)生按5～6人一組，組成1個團隊，圍繞自行設(shè)計的焊條，查閱國內(nèi)外有關(guān)資料，掌握焊條應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、配方設(shè)計、各種原材料特點、工藝性能、冶金性能、生產(chǎn)應(yīng)用等，提出焊條設(shè)計思想。

2　在設(shè)計方面

根據(jù)技術(shù)可靠、制造上可行、經(jīng)濟效益好、衛(wèi)生指標(biāo)合格的設(shè)計原則，教師與團隊針對學(xué)生設(shè)計配方進行綜合討論，采用正交試驗法進行最優(yōu)化設(shè)計，確定焊條藥皮類型、藥皮外徑尺寸以及焊條藥皮成分配比。

3　在實施方面

在壓涂機上制造焊條，調(diào)整焊接工藝參數(shù)進行試焊，對焊接的穩(wěn)弧性、再引弧性能、脫渣性、飛濺性、煙塵進行工藝性能評定。

4　在運行方面

對焊接接頭進行斷面金相顯微鏡觀察，分析焊縫金屬的金相組織、熱影響區(qū)分區(qū)及金相組織，測定焊縫及熱影響區(qū)顯微硬度；對于耐磨焊條設(shè)計，要進行HRC測定、磨損試驗。根據(jù)測試結(jié)果進行分析，確定最優(yōu)結(jié)果并進行全班交流。

三　學(xué)位教育與資質(zhì)相結(jié)合模式

為了適應(yīng)我國與世界焊接技術(shù)的交流和加入WTO的需要，中國焊接培訓(xùn)與資格認證委員會在1999年獲得國際焊接學(xué)會的正式授權(quán)，并指定哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心作為首家授權(quán)的培訓(xùn)機構(gòu)，在本科教學(xué)環(huán)節(jié)過程中對學(xué)生進行國際焊接工程師（IWE）資格培訓(xùn)認證，使學(xué)生在畢業(yè)時獲得學(xué)位證的同時獲得國際焊接工程師資格證書。2003年，我校材料成型專業(yè)與哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心合作在佳木斯大學(xué)建立了國際焊接工程師的聯(lián)合培訓(xùn)基地，制訂了以重實踐、強素質(zhì)、多模式、加強工程意識和工程能力的培養(yǎng)方案，并在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中進行實踐，獲得了良好的教學(xué)效果[5]。目前，我院共計483名本科生通過聯(lián)合培養(yǎng)獲得國際焊接工程師資格證書。2013年，中國機械工程學(xué)會鑄造分會開展鑄造專業(yè)人員的技術(shù)資格認證，實現(xiàn)社會認可，積極開展工程師資格的國際互認。該鑄造工程師資格認證包括見習(xí)工程師、工程師和高級工程師資格認證，其中鑄造專業(yè)大學(xué)三年級以上在校生可以申報見習(xí)鑄造工程師。我校成型專業(yè)與中國機械工程學(xué)會鑄造分會合作，開展了見習(xí)鑄造工程師資格認證工作。從2013年至今，通過報名——培訓(xùn)——考試——申請認證等系列過程，共計133名本科學(xué)生獲得了鑄造見習(xí)工程師資格證書，提高了材料成型專業(yè)鑄造方向畢業(yè)生的從業(yè)能力，適應(yīng)了當(dāng)前用人單位對人才的需要。

四　產(chǎn)學(xué)研三位一體模式

產(chǎn)學(xué)研三位一體模式是本專業(yè)的辦學(xué)特色和立身之本。在實驗室建設(shè)過程中，充分利用學(xué)院實驗中心和鑄造研究所中試基地資源，增加了鑄造工藝與模具實驗室、快速成型與快速模具制造實驗室，建立了鑄造綜合實驗室。并與佳木斯中唯實業(yè)有限公司、佳木斯通暢汽車零件有限公司、鶴崗廣新機械有限公司等多家企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議，通過與企業(yè)中的科研人員合作，形成了新型金屬耐磨材料研究方向，達到了研究——開發(fā)——中試——應(yīng)用推廣鏈條式發(fā)展模式。目前，本專業(yè)形成了產(chǎn)、學(xué)、研三位一體模式，有固定產(chǎn)品、研究課題和應(yīng)用客戶，將基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)、研究與服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)相結(jié)合。同時注重大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，吸引優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項目，指導(dǎo)學(xué)生從事課外科研創(chuàng)新活動。近五年，本專業(yè)學(xué)生在國家級、省級各類創(chuàng)新大賽成績突出，取得了顯著成效。超過40名學(xué)生參與并完成了導(dǎo)師的科研項目，并獲得各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目23項，其中省級項目10項；學(xué)生參與發(fā)表科研論文17篇，其中以第一作者發(fā)表4篇論文。在全國焊接創(chuàng)新大賽、TRIZ大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽、全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、金相技能大賽等國內(nèi)著名大賽上獲得各類獎項45項。有21名學(xué)生參與教師申請的國家發(fā)明專利和實用新型14項；參加國際學(xué)術(shù)會議交流2次、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議2次。

總之，工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是國家工程教育改革發(fā)展趨勢。通過開展工程專業(yè)認證工作，不斷深化專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革，培養(yǎng)出以市場為導(dǎo)向的優(yōu)秀工程人才。

[1]秦慶東，伍玉嬌，凌敏.基于CDIO認證背景下焊接專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2015(40):127-128.

[2]印峰，王永才.工程教育專業(yè)認證理念下的電子信息類專業(yè)建設(shè)—以湘潭大學(xué)為例[J].銅仁學(xué)院學(xué)學(xué)報，2017，19(12):55-59.

[3]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學(xué)報，2008，31(4):15-18.

[4]劉瑤，江兆銀，孫華峰.CDIO工程教育模式在Delphi教學(xué)中的實踐[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院報，2012，11(1):126-129.

[5]楊文杰，李慕勤，曹永勝，等.高工科院校在校生工程技術(shù)能力的研究與實踐——在校生國際焊接工程師的培訓(xùn)與資格認證[J].焊接，2010(1):15-17.