陳暢子 楊紅梅 錢元霞 盧正紅
【摘要】結合我校中國特色基層型大學應用型本科院校辦學定位,對材料成型與控制工程專業(yè)的培養(yǎng)模式和課程體系改革進行了探討,并適時調(diào)整課程設置,培養(yǎng)學生綜合應用能力和創(chuàng)新意識,調(diào)動學生學習的積極性和主動性,達到了良好的效果。
【關鍵詞】材料成型及控制工程;課程設計;教學改革
前言
材料成型及控制工程本科專業(yè)是教育部1998年進行高等院校專業(yè)調(diào)整時新設立的一個專業(yè),該專業(yè)涵蓋了原來的部分機械類專業(yè)和部分材料類專業(yè),將過去的鑄造、鍛壓(金屬塑性成形)、焊接(材料連接)專業(yè)及部分金屬材料熱處理專業(yè)合并為材料成型及控制工程專業(yè)。在培養(yǎng)目標上,要求材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)“具有機械熱加工的知識和應用能力,能夠在材料成型及控制工程領域從事設計、制造、試驗研究、運行管理和經(jīng)營管理方面的工程技術人才”。
1999年,原華中理工大學對該專業(yè)進行了試點改革,并邀請了國內(nèi)26所高校的代表與會,專門就材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)問題進行了研討,認為新專業(yè)更具有面廣、適應性更強特點。至2013年,全國已先后有一百多所高校(包含地方高等院校)建立了該專業(yè),大都是基于高校原有的一部分專業(yè)基礎進行調(diào)整和修改,各高校爭取的資金投入與原有基礎的差別造成了新專業(yè)的建設專業(yè)內(nèi)涵不夠,特別是地方院校較多情況下仍然是“新瓶裝舊酒”,這對于發(fā)展機械制造裝備產(chǎn)業(yè),培養(yǎng)合適的人才是不相協(xié)調(diào)的。
隨著辦學條件的改善和教學組織的改革,相關院校已經(jīng)開始關注,提出了適合于自己學校的材料成型及控制工程專業(yè)的課程體系改革和人才培養(yǎng)措施,例如沈陽工業(yè)大學提出了新時期加強特色專業(yè)建設的內(nèi)涵及指導思想,形成了初具特色的材料成型及控制工程專業(yè)“2+2”人才培養(yǎng)模式和科研與教學相互促進的教學研究型辦學特點。南京工程學院提出以重實踐、強創(chuàng)新、擅數(shù)字化設計與制造作為應用型成形專業(yè)人才的培養(yǎng)特色,并構建一批特色課程體系,取得了較好的成效。合肥工業(yè)大學在深入理解專業(yè)內(nèi)涵的基礎上,確立了專業(yè)知識結構框架與主干課程,并且結合自身實際制訂出一套具有一定特色的教學內(nèi)容與課程體系,較為科學地解決了老專業(yè)改造與新專業(yè)建設中面臨的問題。福建工學院、湖北汽車工業(yè)學院等17-91在對應用型本科進行改革和探索中,較好處理了拓寬口徑與專業(yè)素質(zhì)教育之間的關系。山東大學郝濱海對材料成型及控制工程專業(yè)課程體系建設與需求介紹了近幾年來在新專業(yè)課程體系建設中取得的一些成果。安徽工業(yè)大學將企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中的品牌管理引入專業(yè)改革中,辦出專業(yè)特色。武向南等對材料成型及控制專業(yè)教學改革提出了以專業(yè)競賽以賽促教,以賽促學的教學改革模式。通過近年來上述兄弟院校材料成型及控制專業(yè)的課程體系改革和設計經(jīng)驗,一是進行了理論上的革新與探索,建立適合于本專業(yè)的課程設計體系,二是與企業(yè)相結合,建立不同的專業(yè)培養(yǎng)模式,形成與專業(yè)相聯(lián)系的特色品牌,三是改革教學模式。
基于我校中國特色基層型大學建設定位,培養(yǎng)“下里巴人”理念,結合“我校十二五規(guī)劃暨遠景發(fā)展綱要”,要結合當?shù)刂袊r(nóng)谷建設,促進地方農(nóng)業(yè)機械發(fā)展,對材料成型與控制工程專業(yè)課程體系進行改革與設計,使我校本專業(yè)培養(yǎng)的學生應具備先進農(nóng)業(yè)機械制造、材料工程和控制工程等領域?qū)捄竦幕A理論知識與強的技術應用、創(chuàng)新能力,成為能勝任結構設計、成型加工工藝、過程自動控制及智能化、性能及質(zhì)量檢測與控制、試驗研究、技術管理和經(jīng)營等方面工作的高素質(zhì)、基層工程技術人才。
一、我校材料成型及控制工程的內(nèi)涵
荊楚理工學院是一所經(jīng)教育部批準成立的省屬本科院校,學校堅持“立足基層、志在高遠;融入社會、追求卓越”,建設“中國特色基層型大學”的特色辦學思路,探索出了一條建設中國特色基層型大學的實踐之路。在前有高等院校高科研實力、后有高職高專的升本壓力的形式下,經(jīng)教育部批準機械工程學院依托原荊門職業(yè)技術學院的模具設計及制造、焊接技術及自動化、數(shù)控技術等??茖I(yè),于2010年成立了材料成型及控制工程本科專業(yè),目前材料成型及控制工程專業(yè)人數(shù)達到250人。該專業(yè)屬于新校新專業(yè),機械工程學院制定了相應專業(yè)的培養(yǎng)方案和規(guī)劃,但基本上是“穿新鞋、走老路”,將幾個專業(yè)單一合起來。這顯然滿足不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展和企業(yè)對應用型人才需求的多樣性。
學生對本專業(yè)的前景還不明了,學習興趣也不高,并且目前還沒有畢業(yè)生,無法統(tǒng)計和調(diào)研畢業(yè)生的情況。因此,材料成型及控制工程專業(yè)改革勢在必行,在滿足市場需求的基礎上,較大程度地兼顧學生的個體發(fā)展,拓寬學生興趣、愛好的發(fā)展空間,適應企業(yè)的轉型升級的需求。
二、課程體系改革與設計
材料成型是介于材料和機械兩大學科之間的一種制造技術,同時材料成型的控制涉及到控制工程學科知識,因此基礎知識應以三個學科為主,分別細化。
(一)基礎課程的設置細化
2010年開設的專業(yè)課程:材料科學基礎、工程材料及其熱處理、材料成型基礎、工程化學、機械制圖,互換性與技術測量、工程力學、機械設計基礎、機械制造技術基礎、數(shù)控機床與編程等,基本實現(xiàn)了材料科學與機械加工技術的整合,為了寬基礎,人才培養(yǎng)計劃增設物理化學這門課程,為了更好的與材料科學基礎銜接。在傳統(tǒng)材料成型技術的基礎上增加了新材料成型技術方面的內(nèi)容,例如薄膜技術、粉末制備,針對企業(yè)用人需要,增加了材料成型設備等課程,滿足了企業(yè)對應用型人才需求的多樣性。控制工程主要體現(xiàn)在對數(shù)學基礎、物理基礎、電子電工技術知識的加強,電路基礎與模電控制,并開設獨立實驗,增設控制工程基礎、機電傳動控制等基礎課程,為開設控制類課程打下良好的基礎。
(二)專業(yè)選修課的設置
為了拓寬專業(yè)口徑,增加就業(yè)選擇余地。目前,企業(yè)招收人才所需的專業(yè)不一定與高校同步,為了滿足企業(yè)對應用型人才需求的多樣性,我院設置了三個專業(yè)方向,開設金屬塑性成形、鑄造工藝學、高分子材料、沖壓模設計工藝與制造、塑料模設計與制造等課程。同時重視新材料、新工藝、新技術的引入,開設新材料、材料的腐蝕與防護、質(zhì)量工程、檢測與控制工程等課程內(nèi)容,從而使學生具備較寬的材料知識,能夠快速適應企業(yè)用人要求。
(三)強化計算機軟件課程設計
隨著我國模具工業(yè)的快速發(fā)展和技術含量的持續(xù)提高,對精通模具結構、熟悉現(xiàn)代模具設計知識,能熟練運用設計軟件進行模具的計算機輔助設計,根據(jù)我校模具設計專科專業(yè)在沿海的就業(yè)情況,本科在專業(yè)方向選修課中,設置UG、Pro/E軟件應用、二維設計和三維設計等課程內(nèi)容,開設技能培訓等課程,例如繪圖員的培訓課程,建模方向如ANSYS\matlab軟件等課程,拓寬知識面,使學生有較強的計算機應用能力以及綜合運用計算機輔助技術設計研發(fā)產(chǎn)品的能力。
三、加強實踐性教學環(huán)節(jié)設置
加強實踐教學環(huán)節(jié)對實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標是非常重要的,實踐教學體系由教學實驗、金工實習、認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、課程設計、社會調(diào)查、課外科技活動、畢業(yè)設計等組成。
(一)實踐課程改革
針對實踐教學的不足,增加了實踐課程的課時數(shù)和教學實驗的課時數(shù),開設有機械制圖測繪實踐、暑期社會實踐、金工實習、大學物理實驗、機械設計基礎課程設計、生產(chǎn)實習、數(shù)控編程與操作實訓、材料成型工藝實習、機類軟件實訓、專業(yè)課課程設計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計,共49周,相比以前增加7周時數(shù)。同時調(diào)整課內(nèi)教學時數(shù)。畢業(yè)設計項目要求來源必須90%來源于工程實踐,鼓勵在外實習的同學結合該單位的實際情況,選擇合適的課題,共同指派指導教師。
(二)以賽促教
參加專業(yè)技能大賽是檢驗學校教學水平和學生素質(zhì)最好的方式之一。同時,技能大賽吸收了行業(yè)發(fā)展的前沿技術,反映了最新的職業(yè)技能要求和行業(yè)對技能型人才的需求,也賦予了專業(yè)教學新的內(nèi)涵。教研室強化學生實踐動手能力,組織學生參加校內(nèi)車工技能大賽,全國高教杯工程測繪、三維數(shù)字化創(chuàng)新設計、大學生機械創(chuàng)新設計、大學生工程訓練綜合能力等技能大賽,達到以賽促教、以賽促學的目的,提高了學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,取得了良好效果。近年來,共獲得省級機械創(chuàng)新設計大賽一、二等獎,獲得省級工程訓練綜合能力競賽一、二等獎,全國高教杯工程測繪大賽獲一等獎、三等獎。
(三)教師參與社會實踐
材料成型及控制工程教研室注重師資隊伍實踐能力的培養(yǎng),依托湖北省青年教師服務基層項目,繼而開展了青年教師下企業(yè)鍛煉計劃,服務于企業(yè)。一方面提高了教師實踐能力,豐富了課堂教學內(nèi)容,作為一種特色形式補充了專業(yè)課程的改革,另一方面促進了高校與企業(yè)的合作,更好的完善和充實了專業(yè)的課程體系。
四、加強材料成型及控制工程專業(yè)與當?shù)匕l(fā)展的聯(lián)系
材料成型及控制工程專業(yè)課程體系的改革應與企業(yè)的發(fā)展相聯(lián)系,我院建設中國特色基層型大學,為地方基層服務,應與當?shù)貦C械制造企業(yè)聯(lián)系,共同對專業(yè)的課程設置進行探討,為服務于農(nóng)谷的建設,我院與湖北寒樺科技有限公司共同建立了企業(yè)班,建立了“3+1”模式,并建立了產(chǎn)學研合作模式,促進了專業(yè)建設的發(fā)展。
建設材料成型及控制工程專業(yè)實習實訓基地,我院在洛陽一拖、湖北中航精機、萬泰機械等企業(yè)建立了學生實習實訓基地,提高了工程技術大學精湛的專業(yè)技術與過硬的實踐技能。繼續(xù)推動材料成型及控制工程專業(yè)實驗室建設,積極爭取財中央財政資金用于實驗室建設,對材料材料成型及控制工程專業(yè)實驗室設備進行了專業(yè)化的配備,進一步增強了學生的創(chuàng)新能力。
五、結語
材料成型與控制工程專業(yè)課程體系改革和設計需要長期的探索,借助于兄弟院校的改革和設計經(jīng)驗,和近2年的課程體系改革經(jīng)驗,我們對我院材料成型與控制工程專業(yè)課程體系改革做了初步探討。
隨著教學過程的實施,對學生信息的反饋,不斷地完善的課程體系,在強調(diào)專業(yè)同時,重視學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),體現(xiàn)我?!叭珕T育人”理念,使材料成型與控制工程專業(yè)建成特色專業(yè),更好的服務于中國農(nóng)谷建設。