“大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教師綜合能力的提升

張雅靜

摘 要 工科專(zhuān)業(yè)教師的綜合能力在創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)中起著重要作用。本文作者結(jié)合指導(dǎo)五屆 “‘永冠杯中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”、十組作品進(jìn)入決賽，十組作品均獲得一等獎(jiǎng)的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，闡述“大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”不僅提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，對(duì)專(zhuān)業(yè)教師的工程實(shí)踐能力、科研素養(yǎng)及教學(xué)水平的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽 專(zhuān)業(yè)教師 綜合能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G451? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.02.030

The National Undergraduates' Foundry Technology Designing Competition Improves the Comprehensive Ability of Professional Teachers

ZHANG Yajing

（School of Materials Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang， Liaoning 110819）

Abstract The comprehensive ability of professional teachers has a great effect on training innovative engineering talents. In the paper， based some experiences of a tutor of five times the national undergraduates foundry technology designing competitions， the effective role of the competition is illustrated on professional teachers in the area of engineering practice ability， science research quality and teaching level.

Keywords national undergraduates' foundry technology designing competition; professional teacher; comprehensive ability

工程教育是工程科技人才成長(zhǎng)的搖籃。工科教師作為工程科技人才培養(yǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵主體和核心力量，其能力的高低決定著工程科技人才培養(yǎng)的質(zhì)量。好教師不都是天生的，是可以培養(yǎng)出來(lái)的。高校教師發(fā)展是個(gè)人發(fā)展、教學(xué)發(fā)展、專(zhuān)業(yè)發(fā)展和組織發(fā)展等多維度的整體發(fā)展。教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展關(guān)涉教師個(gè)人成長(zhǎng)與綜合能力的提升，與每位教師的職業(yè)生涯休戚相關(guān)。教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的過(guò)程是一個(gè)不斷提高教學(xué)能力和創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)能力的過(guò)程，教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展水平在很大程度上決定著創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)工作的成效。作為指導(dǎo)過(guò)五屆“‘永冠杯中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”的指導(dǎo)教師，談一下大賽對(duì)專(zhuān)業(yè)教師綜合能力提升的作用。

中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽是由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)、教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)、鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心等單位聯(lián)合主辦的。舉辦大賽的目的是為了鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生夯實(shí)鑄造專(zhuān)業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題技能，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，為學(xué)生提供社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的平臺(tái);為大學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造有利條件和機(jī)會(huì);為鑄造企 業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才;促進(jìn)我國(guó)鑄造行業(yè)的發(fā)展。大賽對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)、合作精神以及綜合能力的提升有積極的促進(jìn)作用，得到了行業(yè)的認(rèn)可，并且吸引了大批的學(xué)生參加;學(xué)生感覺(jué)參加大賽受益匪淺。同時(shí)，作為大賽的指導(dǎo)教師也在指導(dǎo)學(xué)生完成作品的過(guò)程中綜合能力得到很大提升，特別是對(duì)青年教師通過(guò)參與指導(dǎo)大賽，促進(jìn)了快速成長(zhǎng)，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)。

1 中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教師注重工程實(shí)踐能力的提升

大賽的題目完全來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，作品內(nèi)容包括零件名稱(chēng)、材質(zhì)要求、結(jié)構(gòu)分析、主要生產(chǎn)技術(shù)要求（包括造型、熔煉、澆鑄、熱處理等方面）、工裝制具的設(shè)計(jì)、工藝方案、工藝參數(shù)及鑄件質(zhì)量控制（缺陷的預(yù)防措施等）;作品需要完成工藝圖、工藝說(shuō)明書(shū)和工藝卡。每屆大賽經(jīng)過(guò)提交作品的初賽評(píng)選出12%左右進(jìn)入決賽，然后決賽答辯評(píng)出一等獎(jiǎng)（占提交作品5%左右）及二等獎(jiǎng)，從初賽到?jīng)Q賽歷時(shí)8-10個(gè)月（每年略有不同），師生在大半年的業(yè)余時(shí)間里，集中精力準(zhǔn)備大賽作品。由于我校參賽的本科生為大三學(xué)生，他們?cè)趨①惽爸粚W(xué)過(guò)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、還沒(méi)有接觸專(zhuān)業(yè)課，對(duì)作品的內(nèi)容及要求完全陌生，這就需要指導(dǎo)教師從接觸大賽題目開(kāi)始就一步一步的引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)始完成作品的工作。在準(zhǔn)備初賽作品時(shí)教師首先要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)所用軟件（如CAD/CAXA、UG、Pro Cast及SolidWorks等），為完成作品做好軟件方面的準(zhǔn)備;在這一過(guò)程中，指導(dǎo)教師自己要對(duì)軟件的功能及用途進(jìn)行了解，這樣才能在學(xué)生完成作品的過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行軟件方面的指導(dǎo)，這就促進(jìn)了教師掌握制圖及模擬軟件。然后，教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)鑄造專(zhuān)業(yè)知識(shí)、查閱相關(guān)文獻(xiàn);并且教師要對(duì)相關(guān)的鑄造知識(shí)及實(shí)際生產(chǎn)的工藝、技術(shù)進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鑄件實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了解，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的興趣，為學(xué)生完成作品奠定專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)。再者，學(xué)生有了鑄造相關(guān)理論知識(shí)后，教師用自己從工廠拍攝的實(shí)際生產(chǎn)照片進(jìn)行實(shí)物講解。在這一過(guò)程中學(xué)生會(huì)提出很多問(wèn)題，例如：芯盒為什么左右對(duì)開(kāi)，而不是與砂箱一樣上下分？箱卡和定位銷(xiāo)的作用有什么不同？這一過(guò)程啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題的同時(shí)也促進(jìn)教師對(duì)實(shí)際生產(chǎn)每個(gè)環(huán)節(jié)的深入了解。當(dāng)作品進(jìn)入決賽后，在準(zhǔn)備決賽的一個(gè)多月時(shí)間里，需要進(jìn)一步完善作品，不僅要完成作品的思路、作品的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容進(jìn)行闡述，而且要對(duì)每一生產(chǎn)過(guò)程的詳細(xì)流程要了解，這樣才能在答辯環(huán)節(jié)做到對(duì)答如流。在這一環(huán)節(jié)教師自己有時(shí)也遇到不清楚的具體實(shí)踐操作細(xì)節(jié)，需要請(qǐng)教具有實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)工程師，師生與工廠鑄造專(zhuān)家近距離接觸真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，使師生受益匪淺。

指導(dǎo)大賽的過(guò)程要求教師不僅要有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要有生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且還要不斷學(xué)習(xí)、掌握鑄造方面的新知識(shí)及新技術(shù)，進(jìn)行知識(shí)的更新，提高自身的知識(shí)水平，才能在指導(dǎo)學(xué)生完成大賽作品時(shí)胸有成竹。由于學(xué)生對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)鑄件的具體過(guò)程不太了解，指導(dǎo)教師需要對(duì)作品內(nèi)容每一部分進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)，不僅要幫助學(xué)生確定每部分的工藝方案，還要詳細(xì)講解現(xiàn)場(chǎng)工藝方案是如何實(shí)施的，讓學(xué)生設(shè)想成他們自己完成每部分生產(chǎn)工作，這樣學(xué)生猶如身臨其境，不僅提高學(xué)生對(duì)鑄造生產(chǎn)的了解，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，更能有力保障作品的順利完成。這就對(duì)指導(dǎo)教師的實(shí)際工程能力有很高的要求，指導(dǎo)教師有豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)才能對(duì)學(xué)生正確的指導(dǎo)，避免學(xué)生走彎路。學(xué)生入門(mén)后熱情很高，他們廢寢忘食的看書(shū)、畫(huà)圖和計(jì)算機(jī)模擬，不斷的提出問(wèn)題，師生不停的討論、找出解決方案;這個(gè)過(guò)程能使教師發(fā)現(xiàn)自己的短板、意識(shí)到工程實(shí)踐能力的重要性，促使教師不斷學(xué)習(xí)、提高。指導(dǎo)教師的能力是學(xué)生快速成長(zhǎng)的保障;教師會(huì)意識(shí)到解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力需要進(jìn)一步加強(qiáng);這樣實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)。表1為作者指導(dǎo)本科生參加五屆 “永冠杯”中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽的情況，從表中可以看出：從第一次參加第七屆大賽開(kāi)始，指導(dǎo)一組三名本科同學(xué)參賽、作品沒(méi)能進(jìn)入決賽（獲三等獎(jiǎng)）;到第二次指導(dǎo)兩組六名本科同學(xué)參賽，其中一組的作品進(jìn)入決賽（另一組獲得三等獎(jiǎng)）、并且獲得第一名的好成績(jī);再到第三次指導(dǎo)三組十名同學(xué)參賽、其中兩組作品進(jìn)入決賽（另一組作品獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)），作品分別獲得第一和第三的好成績(jī);再到第四次指導(dǎo)的三組九名同學(xué)參賽，作品全進(jìn)入決賽并獲得一等獎(jiǎng);今年是第五次指導(dǎo)學(xué)生參賽，指導(dǎo)的四組十二名同學(xué)參賽，四組作品均進(jìn)入決賽，均獲得一等獎(jiǎng);進(jìn)入決賽的作品100%獲得一等獎(jiǎng)。隨著指導(dǎo)屆數(shù)的增加，參賽作品數(shù)量及參賽本科生數(shù)量逐年增加，作品進(jìn)入決賽的比例逐年增加，獲得的一等獎(jiǎng)數(shù)量逐漸增加，參賽學(xué)生每屆是不同的，指導(dǎo)教師在連續(xù)指導(dǎo)學(xué)生參加大賽的過(guò)程中，不僅積累了參賽經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)豐富了工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因而經(jīng)過(guò)師生的努力才能逐年顯著提高成績(jī)。因此，中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽不僅提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，同時(shí)也促進(jìn)專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師工程實(shí)踐能力的提升。

2 中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽加強(qiáng)了產(chǎn)學(xué)研的合作，促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)教師科研能力的提升

在指導(dǎo)大賽的過(guò)程中，教師會(huì)查閱大量的文獻(xiàn)，了解當(dāng)前鑄造生產(chǎn)相關(guān)的新理論、新技術(shù)、新工藝，獲得大量的科技信息，拓寬了教師的視野，為教師的科學(xué)研究提供新方向、新課題。特別是在初賽會(huì)評(píng)和決賽答辯環(huán)節(jié)，大賽的評(píng)審專(zhuān)家均為來(lái)自企業(yè)及科研院所，他們有的是企業(yè)鑄造方面的總工程師，有的是科研院所的著名研究員，均具有豐富的鑄造實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、了解目前國(guó)內(nèi)外鑄造相關(guān)的技術(shù)發(fā)展。指導(dǎo)教師會(huì)上聆聽(tīng)專(zhuān)家的點(diǎn)評(píng)，會(huì)后參與各高校、科研院所及企業(yè)專(zhuān)家的討論，加強(qiáng)了相互溝通，了解企業(yè)實(shí)際問(wèn)題及需求，促進(jìn)了相互合作，提高了專(zhuān)業(yè)教師的科研能力。對(duì)于青年教師，由于他們大部分沒(méi)有企業(yè)背景，通過(guò)指導(dǎo)大賽能夠與鑄造專(zhuān)家近距離接觸，加強(qiáng)了與企業(yè)和科研院所緊密聯(lián)系，使他們了解了實(shí)際鑄造產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及相關(guān)技術(shù)，同時(shí)，企業(yè)提出的實(shí)際生產(chǎn)遇到的技術(shù)問(wèn)題也為他們提供了研究課題，彌補(bǔ)了他們自身工程能力的不足，促使他們快速成長(zhǎng)。

3 中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教師教學(xué)改革，提高教師教學(xué)水平

工科專(zhuān)業(yè)的大學(xué)教育具有明顯的實(shí)踐特征，在教學(xué)中必須注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)。在“新工科”的背景下，創(chuàng)新型卓越工程人才的培養(yǎng)對(duì)工科專(zhuān)業(yè)教師的教學(xué)提出了更高的要求;教師要對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教育教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革，采取系列措施，使學(xué)生在理論知識(shí)和實(shí)踐能力之間保持均衡，提升學(xué)生的綜合能力。在教學(xué)內(nèi)容上，要理論聯(lián)系實(shí)際，不僅講授專(zhuān)業(yè)的新理論、新技術(shù)，同時(shí)也要講授生產(chǎn)實(shí)際工藝及流程，這些就要求專(zhuān)業(yè)教師要具有一定的工程背景（經(jīng)歷）。教學(xué)方法上的改革，由于大賽作品的內(nèi)容包括了鑄件生產(chǎn)的全部流程，具有指導(dǎo)大賽經(jīng)驗(yàn)的教師在講授專(zhuān)業(yè)課過(guò)程中，可以將講課內(nèi)容與大賽相關(guān)部分結(jié)合，讓學(xué)生了解這部分知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生真正形成較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力。例如，我們?cè)谥v授“金屬凝固理論”這門(mén)課程中的金屬的凝固方式、金屬凝固缺陷形成及控制兩部分時(shí)，結(jié)合大賽作品的材質(zhì)和圖紙講解這兩部分理論的應(yīng)用，并且給學(xué)生演示了作品的凝固過(guò)程及缺陷形成的計(jì)算機(jī)模擬，學(xué)生很感興趣，提出了許多問(wèn)題，授課效果很好，增強(qiáng)了教師對(duì)教學(xué)方法改革的熱情，提高了教師的教學(xué)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)教師綜合能力的提升，有利于“新工科”背景下創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)，專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)積極參與指導(dǎo)學(xué)生參加大賽，在完成作品過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)師生共同進(jìn)步提高，為我國(guó)的工業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

東北大學(xué)教師發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資助（項(xiàng)目號(hào)：DDJFZ202005），東北大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目資助

參考文獻(xiàn)

[1] 孫玉娟.以工程實(shí)踐能力為導(dǎo)向的高校工科教師隊(duì)伍建設(shè)研究.浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文，2019.5.

[2] 譚天偉，于穎，賈永芳，孟子超.工科院校青年教師工程素質(zhì)提升路徑探析[J].高等工程教育研究，2016，3：30-34.

[3] 李平，牟宗剛，李倩，陳中合，姜占坤.面向“卓越計(jì)劃”提升工科專(zhuān)業(yè)教師工程素質(zhì)的探討[J].化工高等教育，2015，146（6）：13-15.

[4] “永冠杯”中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽http：//www.chinafoundry.org/

[5] 李明秋.以學(xué)科競(jìng)賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革[J].科技教育，2018，16：141-142.

[6] 白艷茹，馮濤，王旭.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)高校青年教師綜合能力的提高[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2011，121（9）：133-135.

[7] 張文文.基于教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的高校工科教師培訓(xùn)研究[J].高教論壇，2019，15（5）：19-20.