基于校企合作的工程碩士實驗教學改革

李春艷 于鳳云 高曉霞

摘? ? 要：校企互動不足是影響工程碩士發(fā)展的瓶頸，針對這一問題，大連理工大學材料學院堅持校企緊密合作，聚焦企業(yè)需求，使企業(yè)參與課程設(shè)計，以“專題研討”教學創(chuàng)新工程碩士實驗教學，探索應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，旨在使校企合作真正落到實處，實現(xiàn)企業(yè)、高校以及學生三方共贏。

關(guān)鍵詞：校企合作;工程碩士;實驗教學

中圖分類號：G643? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2020）08-0084-02

近二十多年來，工程碩士招生規(guī)模不斷擴大，截至2016年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，工程碩士招生規(guī)模已經(jīng)達到252272人，占比44%[1]，與學術(shù)型碩士招生規(guī)?；境制?。校企合作是工程碩士專業(yè)學位研究生教育最重要的特征之一，而如何深化高校與企業(yè)之間的互動關(guān)系則是目前癥結(jié)之所在。據(jù)國務(wù)院學位委員會辦公室對我國工程碩士教育的調(diào)查顯示：在工程碩士培養(yǎng)的目標和教學內(nèi)容安排上，高校和用人單位之間缺乏協(xié)調(diào)，僅26%的高校認為學校能夠獲得企業(yè)的密切配合，10%以上認為與企業(yè)配合存在困難[2]。

工程碩士培養(yǎng)主要面向企業(yè)。材料學專業(yè)畢業(yè)生企業(yè)競聘多集中在檢測工程師、研發(fā)工程師和工藝工程師等崗位。針對這一就業(yè)特色，大連理工大學材料學院在校企深度合作方面嘗試創(chuàng)建具有材料學特點，以企業(yè)需求為導(dǎo)向的實驗教學體系，著眼于企業(yè)應(yīng)用，結(jié)合高精尖測試設(shè)備，有層次、有深度地提升工程碩士的測試分析能力，同時有效解決企業(yè)生產(chǎn)工藝問題，實現(xiàn)校企雙贏。這一新型實驗教學體系，深化校企合作模式，填補企業(yè)實踐實習的不足，對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要的意義[3]。

一、工程碩士實驗教學現(xiàn)狀及解決方法

目前材料學科領(lǐng)域的研究生課程體系中，由于學分限制，很少開設(shè)專門針對材料微觀測試表征深層次的工程碩士實驗課;對大型高精尖設(shè)備的實驗授課，現(xiàn)有的實驗課教學體系多以介紹為主，僅局限于大型設(shè)備的觀摩驗證型課程[4]。實際上，研究生階段對于大型高精密度分析測試儀器的熟練操作以及多種分析測試方法的綜合掌握和靈活運用是有迫切需求的[5]。

本課程旨在以“材料測試分析實驗與實習”為契機，依托大連理工大學材料學院測試分析中心先進的測試分析儀器、專業(yè)的測試分析人才，聯(lián)合大連匯程鋁業(yè)有限公司在校企合作模式上另辟蹊徑，建設(shè)具有材料學特色的研究生實驗教學體系。

大連匯程鋁業(yè)有限公司是鋁材行業(yè)的“龍頭企業(yè)”。與企業(yè)聯(lián)合不僅有效地解決了測試分析類實驗教學的試樣來源問題，而且還將先進的鋁材成型加工工藝也帶入了課堂。

針對合作企業(yè)在生產(chǎn)過程中牌號合金所遇問題，課程將通過引導(dǎo)學生就企業(yè)研發(fā)部門提出的技術(shù)問題，進行專題實驗設(shè)計。根據(jù)材料學專業(yè)特點，以“合金”為主線，以熱處理工藝為核心，圍繞合金熱處理后微結(jié)構(gòu)、微區(qū)成分和力學性能的變化，構(gòu)建“熱處理工藝、微結(jié)構(gòu)分析、微區(qū)成分分析及力學性能表征”系列課程體系。企業(yè)專家全程參與并蒞臨指導(dǎo)。課程突顯專題性、應(yīng)用性以及設(shè)計性等特色。讓學生接觸到行業(yè)中研發(fā)難點問題，生動而直接感知工業(yè)應(yīng)用原材、成型設(shè)備;通過運用材料學理論知識，結(jié)合文獻資料進行科學準確的數(shù)據(jù)分析，解析材料成分、微結(jié)構(gòu)和性能的邏輯關(guān)系。通過實踐方式激發(fā)學生的問題認識，培養(yǎng)學生的探究精神，提高學生在材料測試分析方面的綜合能力。

二、工程碩士實驗教學改革的特色

（一）基于校企合作，實驗原料具有新穎性與應(yīng)用性

對材料類實驗課來說，實驗原料的選材和來源是非常重要的，這決定課程的深度和方向。實驗選材原則上選取研究熱點材料或具有工業(yè)應(yīng)用前景的材料，以符合工程碩士實驗教學大綱的要求。在校企聯(lián)合的模式下，大連匯程鋁業(yè)公司提供的鋁合金板材廣泛應(yīng)用在高鐵、航天材料領(lǐng)域，具有很高的課程教學價值。

2018年春季實驗課廠家提供實驗原料為鋁合金板材，其生產(chǎn)工藝為鑄錠經(jīng)過均勻化處理后熱軋，車間淬火

預(yù)拉伸，然后做T651時效處理，企業(yè)特意截取同一批次不同熱處理狀態(tài)（熱軋態(tài)、淬火預(yù)拉伸態(tài)和固溶時效態(tài)）的合金樣品，這種樣品的采集方法十分難得，沒有企業(yè)的幫助，校方自己無法實現(xiàn)。企業(yè)參與課程前期設(shè)計，一方面解決課程原料來源問題，一方面企業(yè)與校方共享測試分析數(shù)據(jù)，有效實現(xiàn)雙贏局面。

（二）開展“專題+研討”式實驗教學

針對大連匯程鋁業(yè)公司提出的“6xxx鋁合金晶粒容易粗大”這一工業(yè)研發(fā)難點，課程設(shè)計以此專題進行測試表征教學工作，從材料力學性能、微區(qū)結(jié)構(gòu)和微區(qū)成分這三個方面結(jié)合熱處理工藝尋找導(dǎo)致晶粒組大的原因。

“專題+研討”教學法是根據(jù)教學大綱并兼顧企業(yè)需求的前提下，學生以組為單位，引入研討式課堂討論，圍繞專題，自主設(shè)計成一個或者多個具體的實驗方案，實驗課程期間學生要獨立完成力學性能參數(shù)測試、硬度測量、金相組織觀測，鋁合金析出相晶體結(jié)構(gòu)標定、位錯觀測以及鋁合金主要化學元素成分面分析和定量分析等測試任務(wù)，實驗項目流程如圖1所示。“專題+研討”教學法讓學生面對測試技術(shù)難點時，有迎難而上的堅定決心，激勵學生打破砂鍋問到底的鉆研精神，提升其分析和處理問題的能力，培養(yǎng)其嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度[6]。

（三）突出課程的綜合性、研究性及創(chuàng)新性原則

“材料測試分析實驗與實習”基本課時為32學時。為了更好地深化實驗教學改革，在課程安排上考慮基本實驗學時與外延學時相結(jié)合的模式。根據(jù)課題進展，以及大型儀器機時預(yù)約情況，學生自主設(shè)置一定的外延學時，保障教學進度。在較為寬松的實驗課程安排下，有利于學生進行自主操作和分析思考。

本課程首次將透射電子顯微鏡、電子探針以及疲勞試驗機等大型分析測試設(shè)備，融入到學生實際上機操作流程中。課程體系以透射電鏡、電子探針和疲勞試驗機等大型貴重測試設(shè)備為主要設(shè)備，輔以電解雙噴儀、離子減薄儀、磨拋機、倒置金相顯微鏡和小載荷維式硬度計等小型基礎(chǔ)實驗設(shè)備，使學生獨立完成透射電鏡電鏡樣品和電子探針樣品的制備、金相組織采集以及力學測試相關(guān)國家標準查詢、測試表征等工作，實驗教學環(huán)節(jié)見圖2。課程力求從多方面體現(xiàn)其綜合性、研究性和創(chuàng)新性原則，培養(yǎng)學生的求知和科研創(chuàng)新能力[7]。

考核方式重點體現(xiàn)學生綜合能力的評價，分為：開題答辯、上機操作、中期答辯、數(shù)據(jù)分析、結(jié)題答辯和研究報告等六個方面?？己艘罁?jù)包括：實驗記錄，學生實驗中管理分配時間能力，解決問題的能力，以及突發(fā)事件處理能力，答辯中表述能力，團體合作能力等等方面。課程不僅讓學生深入體驗材料檢測分析的完整操作流程，而且有利于提升學生的綜合能力[8]。

校企聯(lián)合模式下的研究生實驗教學改革在落實過程中需要長期不斷探索和完善。積極創(chuàng)建具有材料測試分析特色的可持續(xù)發(fā)展的實驗教學實踐實習模式，繼續(xù)深化校企聯(lián)合培養(yǎng)教學模式，以“企業(yè)需求”為導(dǎo)向，以學生自主創(chuàng)新為本，改進實驗教學體系，開放大型高精尖測試設(shè)備，全面提高學生材料測試分析綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)適合企業(yè)發(fā)展需要的創(chuàng)新型實踐型的工程專業(yè)人才。

參考文獻：

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[2]張海英，汪航.我國工程碩士專業(yè)學位教育發(fā)展若干問題分析[J].清華大學教育研究，2007，（5）.

[3]胡小唐，鐘登華，李云章，等.校企合作培養(yǎng)工程碩士的創(chuàng)新與實踐[J].學位與研究生教育，2010，（3）.

[4]谷春秀，周考文，李亞秋.儀器分析實驗教學改革與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2011，（3）.

[5]王偉，孟祥貴，安寅.“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”下的實驗教學改革探索高等教育[J].實驗科學與技術(shù)，2013，（2）.

[6]張穎，張繼平，宋巖.基于“任務(wù)驅(qū)動”教學法的實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2013，（11）.

[7]喬光，洪怡.大型儀器設(shè)備在本科實驗教學中使用問題的探討[J].實驗室科學，2017，（4）.

[8]王曉崗，郝志顯，樊雅娟.大型儀器教學功能的研究與探索[J].實驗室科學，2012，（5）.

收稿日期：2019-12-05

作者簡介：李春艷（1976—），女，河北滄州人，大連理工大學材料學院工程師，主要從事材料力學性能測試分析及實驗教學研究。

基金項目：大連理工大學教育教學改革基金“將優(yōu)質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為育人資源——大型貴重儀器實驗教學應(yīng)用新模式”（YB2018004）