材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探索
——以昌吉學(xué)院為例

彭科學(xué) 薛 婷

（昌吉學(xué)院，新疆 昌吉831100）

0 引言

隨著“一帶一路”“供給側(cè)”改革的持續(xù)推進(jìn)，“中國制造2025”將需要越來越多的具有工匠精神和優(yōu)秀工程實(shí)踐能力的人才[1]。因此，通過完善實(shí)踐教學(xué)體系加強(qiáng)工科類專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)顯得尤為緊要。

材料成型及控制工程專業(yè)是一門典型的工科類交叉學(xué)科，主要培養(yǎng)金屬與非金屬成型加工及配套模具生產(chǎn)等行業(yè)的工程技術(shù)人才。學(xué)生需掌握材料、機(jī)械、控制等學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)具有較高的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐水平。近年來，國內(nèi)相關(guān)研究人員針對新時(shí)期、新背景下該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的研究基于各高校專業(yè)歷史背景不同、培養(yǎng)方向不同、專業(yè)基礎(chǔ)不同、實(shí)踐平臺(tái)不同等情況具體問題具體分析，提出了許多改善方案[2-6]。這些研究成果對于昌吉學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革具有重要的參考價(jià)值。

由于昌吉學(xué)院所處的區(qū)位環(huán)境不同，且材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)與國內(nèi)知名工科類高校相比尚有一定差距，基于新疆相關(guān)工業(yè)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與人才需求，結(jié)合國家對于該專業(yè)人才培養(yǎng)在新時(shí)代下的新要求，需對昌吉學(xué)院該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行改革，使其更契合所制定的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，使所培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后能更順利地適應(yīng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)工作，服務(wù)于新疆的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展。

1 實(shí)踐教學(xué)體系現(xiàn)狀分析

昌吉學(xué)院于2016年開辦材料成型及控制工程專業(yè)，在課程體系設(shè)置、實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)等方面上存在一定不足。通過綜合分析，該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在達(dá)成本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)方面尚存在一些亟待解決的問題：

（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型少，缺乏連貫性。昌吉學(xué)院材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)依托于“材料科學(xué)與工程”學(xué)科，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型較少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)未緊密結(jié)合部分專業(yè)理論課和當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，因而學(xué)生無法有效地將所學(xué)理論知識(shí)融入實(shí)驗(yàn)中，無法結(jié)合就業(yè)方向開展針對性實(shí)驗(yàn)，缺少深入實(shí)踐環(huán)節(jié)，降低了學(xué)生的創(chuàng)新積極性以及對實(shí)驗(yàn)過程的關(guān)注度。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)相對滯后。由于缺乏足夠的經(jīng)費(fèi)支撐，專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)尚不完善，當(dāng)前只能完成合金制備與觀察、拉伸與壓縮性能測試、鋁及鋁合金鑄造、焊條電弧焊等基礎(chǔ)性重復(fù)試驗(yàn)，部分精密檢測設(shè)備難以讓所有本科生在實(shí)驗(yàn)操作中使用，使教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)存在一定局限性。在開展實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)并不太好的情況下，實(shí)踐課程的開展未充分利用聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及線上優(yōu)質(zhì)資源。

（3）實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容缺乏相關(guān)性和創(chuàng)新性。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容由任課教師根據(jù)現(xiàn)有資源和條件單獨(dú)開設(shè)，各階段內(nèi)容之間缺乏相關(guān)性和遞進(jìn)關(guān)系，不利于學(xué)生專業(yè)實(shí)踐綜合能力的養(yǎng)成。

當(dāng)前工業(yè)發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的工廠見習(xí)、常規(guī)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容難以跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，而且大部分學(xué)生對于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程的興趣不高，導(dǎo)致實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)過程中參與度不夠。因而在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容和開展方式等方面亟須進(jìn)行一定的創(chuàng)新，提升學(xué)生的參與積極性，真正通過實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)擴(kuò)展見識(shí)、了解專業(yè)相關(guān)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程、提升工程實(shí)踐能力。

2 實(shí)踐教學(xué)體系改革探索

以昌吉學(xué)院為例，材料成型與控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系主要包括課程內(nèi)的實(shí)踐環(huán)節(jié)（如機(jī)械設(shè)計(jì)制圖、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等，這類實(shí)踐課程的突出特點(diǎn)是與理論課聯(lián)系緊密、實(shí)踐性強(qiáng)，需要通過實(shí)踐理解和掌握所學(xué)的理論知識(shí)，掌握編程與繪圖軟件等基本工具的操作）、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程（包括“材料成型綜合實(shí)驗(yàn)1”“材料成型綜合實(shí)驗(yàn)2”實(shí)驗(yàn)課程，囊括了大二至大三所有專業(yè)課涉及實(shí)驗(yàn)）、實(shí)訓(xùn)課程（包括金工實(shí)訓(xùn)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、電工電子綜合實(shí)訓(xùn)和材料成型綜合實(shí)訓(xùn)四門實(shí)訓(xùn)課）、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)（包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與專業(yè)實(shí)習(xí)兩個(gè)部分）。

針對現(xiàn)狀所存在的問題，改革該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系的工作主要從以下幾個(gè)方面開展：

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)

原先課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的主要問題是不同任課教師之間實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不統(tǒng)一，導(dǎo)致在開展后續(xù)實(shí)訓(xùn)課程時(shí)由于學(xué)生對基礎(chǔ)工具掌握程度不一致，部分同學(xué)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)存在一定困難。

在改革過程中通過對相關(guān)任課教師展開調(diào)研，綜合意見制定了統(tǒng)一的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和要求，使學(xué)生在后續(xù)實(shí)訓(xùn)過程中頻繁使用的AutoCAD、C++、Solidworks等基礎(chǔ)工具的掌握程度基本一致，基本解決了由于基礎(chǔ)不一致所導(dǎo)致的后續(xù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)開展難度大的問題。

2.2 調(diào)整專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容

材料成型與控制工程專業(yè)原先所使用的實(shí)驗(yàn)大綱主要參考“材料科學(xué)與工程”學(xué)科的實(shí)驗(yàn)大綱制定。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏向于材料的制備與性能檢測方面，對于材料成型過程和工藝等方面的內(nèi)容涉及較少，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與工程力學(xué)、金屬學(xué)與熱處理、材料分析測試方法、材料加工冶金傳輸原理、焊接方法與設(shè)備、合金的熔煉與鑄造、金屬塑性加工方法等本專業(yè)重要專業(yè)課程的理論教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不大。

在改革過程中通過重新擬定材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)大綱，由專業(yè)課任課教師提出每門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，結(jié)合我校實(shí)際和培養(yǎng)目標(biāo)，重新設(shè)計(jì)本專業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并盡量與專業(yè)課授課學(xué)期同步安排實(shí)驗(yàn)課。從而解決了專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課開設(shè)內(nèi)容與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)契合度低、專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容契合度低、專業(yè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間與相關(guān)專業(yè)課開設(shè)時(shí)間契合度低等問題。

2.3 調(diào)整實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容

原先本專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程中金工實(shí)訓(xùn)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)和材料成型綜合實(shí)訓(xùn)三門實(shí)訓(xùn)課相關(guān)性較大。實(shí)訓(xùn)課程存在的主要問題是實(shí)際開展的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的契合度比較低。如金工實(shí)訓(xùn)主要開展的內(nèi)容是鉗工技術(shù)和車工技術(shù)，而與本專業(yè)所密切相關(guān)的焊接和鑄造等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容卻沒有開展；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)按照傳統(tǒng)主要進(jìn)行變速箱等機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而與本專業(yè)密切相關(guān)的成型模具設(shè)計(jì)等內(nèi)容卻鮮有涉及。

本次教學(xué)改革通過調(diào)整實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容有針對性地訓(xùn)練專業(yè)實(shí)踐能力，同時(shí)加強(qiáng)課內(nèi)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程之間的遞進(jìn)性。主要調(diào)整內(nèi)容包括：①將本專業(yè)學(xué)生的金工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容由鉗工技術(shù)和車工技術(shù)調(diào)整為鑄造、焊接與鉗工三大部分，加大實(shí)訓(xùn)課時(shí)量；②將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)所配套的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由變速箱設(shè)計(jì)調(diào)整為成型模具的設(shè)計(jì)；③改變材料成型綜合實(shí)訓(xùn)課程實(shí)訓(xùn)模式，將原先教師給定的實(shí)訓(xùn)課題調(diào)整為由學(xué)生自選題目進(jìn)行模具或工藝品的設(shè)計(jì)與制造、成型工藝擬定及實(shí)操、成型過程模擬、材料制備及性能檢測等系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

通過此項(xiàng)改革，系統(tǒng)地提升學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力，加強(qiáng)學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)的積極性，掌握切實(shí)有用的專業(yè)技能，解決了原有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容之間遞進(jìn)性差、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)契合度不高等問題。

2.4 調(diào)整實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)內(nèi)容

本專業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與專業(yè)實(shí)習(xí)，在實(shí)際教學(xué)過程中學(xué)生都是到企業(yè)進(jìn)行。由于新疆相關(guān)企業(yè)數(shù)量少、各企業(yè)之間距離遠(yuǎn)，加之“新冠肺炎”疫情的影響，原先的赴企業(yè)參觀的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課時(shí)和深入程度進(jìn)一步壓縮，加之學(xué)生對傳統(tǒng)工廠的生產(chǎn)過程不感興趣，沒有積極性，不進(jìn)行深入研究、不開展項(xiàng)目鍛煉，所學(xué)到的知識(shí)更加有限。此外，企業(yè)對于接收參觀實(shí)習(xí)的學(xué)生積極性不高，存在學(xué)生管理和生產(chǎn)管理沖突等矛盾，及企業(yè)技術(shù)保密方面的限制，所見識(shí)的內(nèi)容不全面等客觀存在的缺陷，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)難取得預(yù)期的效果。專業(yè)實(shí)習(xí)的開展往往采取的是“集中與分散相結(jié)合”的方式，部分學(xué)生自主選擇參加專業(yè)實(shí)習(xí)的單位所從事的工作與本專業(yè)相關(guān)性不高，因而學(xué)生在專業(yè)實(shí)習(xí)中的收獲也是不盡如人意。

針對在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中存在的問題，本次改革擬通過改變其實(shí)施形式的方式來進(jìn)行解決。具體來說就是在工廠參觀的基礎(chǔ)上推出一定的線上實(shí)習(xí)課時(shí)，建立與本專業(yè)息息相關(guān)的行業(yè)先進(jìn)工廠認(rèn)知實(shí)習(xí)資源庫，并將其放入線上課程中，由學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)，考查學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長，并通過撰寫相應(yīng)的觀后感等形式了解學(xué)生的收獲。

針對專業(yè)實(shí)習(xí)開展過程中存在的問題，通過要求畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在行業(yè)相關(guān)企業(yè)中選題等方式，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)習(xí)單位選擇上偏向于專業(yè)相關(guān)企業(yè)。

通過此項(xiàng)改革，可改變原認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程存在的開展形式單一、難以進(jìn)入先進(jìn)工廠參觀、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容不全面、學(xué)生通過參觀所學(xué)內(nèi)容較為局限等問題。通過“線上+線下”的方式，使學(xué)生對本專業(yè)行業(yè)企業(yè)有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，激發(fā)其專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。盡量避免實(shí)習(xí)內(nèi)容與專業(yè)學(xué)習(xí)不符的問題。

2.5 搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽平臺(tái)

由于昌吉學(xué)院目前尚未形成材料成型及控制工程專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽體系，本次教學(xué)改革擬通過與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)企業(yè)共同成立科技競賽平臺(tái)，以企業(yè)的技術(shù)改造或產(chǎn)品開發(fā)為題開展科技競賽，“以賽代練”達(dá)成實(shí)踐培養(yǎng)目標(biāo)，通過從企業(yè)選題的實(shí)際項(xiàng)目鍛煉，由企業(yè)技術(shù)人員和學(xué)校教師進(jìn)行雙重指導(dǎo)，培養(yǎng)企業(yè)真正所需的工程技術(shù)人才，同時(shí)可以將學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽的成績納入專業(yè)實(shí)踐成績考評體系，激發(fā)學(xué)生的參與熱情。

3 結(jié)語

本文以昌吉學(xué)院為例，針對當(dāng)前材料成型及控制工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系在實(shí)施過程中存在的問題，從課程內(nèi)容實(shí)踐、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽等環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革，改善了實(shí)踐課程體系，有助于更好地達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐水平，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及能力。

材料成型及控制工程專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生是當(dāng)前金屬與非金屬成型加工及配套模具生產(chǎn)等相關(guān)工業(yè)企業(yè)的急需的技術(shù)人才，作為地方應(yīng)用型本科院校，在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)置中更應(yīng)貼近當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃，適當(dāng)超前布局，不斷改革創(chuàng)新，在改革中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷調(diào)整完善，從而為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)更多應(yīng)用型的專業(yè)人才。