黃本生 趙星 范舟 羅霞

摘 要：為適應(yīng)世界大工業(yè)、新工業(yè)迅猛的發(fā)展趨勢(shì)，并使中國(guó)制造成為高效率、高品質(zhì)的代名詞，以工科見長(zhǎng)的高校必將承擔(dān)起對(duì)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)任務(wù)。材料成型及控制工程專業(yè)，是材料科學(xué)、成型工藝與自動(dòng)控制技術(shù)的綜合與交叉，涵蓋了焊接、材料加工、鑄造等內(nèi)容，是大工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。筆者總結(jié)了在該課程教學(xué)工作的經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)際出發(fā)對(duì)大工科背景下材控專業(yè)的建設(shè)問題進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：大工科背景 材料成型及控制工程 建設(shè)問題

中圖分類號(hào)：TB30 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）12（c）-0207-02

制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要象征，也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的直接體現(xiàn)。近些年來，中國(guó)的制造工業(yè)取得了重大的進(jìn)展，如國(guó)產(chǎn)航空母艦的下水、國(guó)產(chǎn)第四代隱身戰(zhàn)機(jī)殲-20的服役、世界范圍內(nèi)最大的起重龍門建成、亞洲最大的半潛船下水等，無數(shù)制造奇跡使國(guó)人無比自豪。中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)正朝著大制造、大批量、高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)邁進(jìn)，這就對(duì)制造行業(yè)的人才提出了更加嚴(yán)格的要求。以工科見長(zhǎng)的高等院校，必須承擔(dān)起對(duì)新型人才的培養(yǎng)責(zé)任，致力于將學(xué)生培養(yǎng)成制造行業(yè)的精英與偉大中國(guó)夢(mèng)的實(shí)踐者。材料成型及控制工程是機(jī)械工程類專業(yè)，是機(jī)械工程與材料科學(xué)與工程的交叉學(xué)科，主要研究塑性成形與熱加工過程中材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能以及表面成形等，通過對(duì)相應(yīng)工藝因素的研究確定最佳參數(shù)，并解決成形工藝開發(fā)、成型設(shè)備、工藝優(yōu)化的理論和方法。該專業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，是制造業(yè)的核心專業(yè)，是先進(jìn)制造業(yè)和智能制造業(yè)（如3D打印技術(shù)）的主要專業(yè)?？梢姡瑢?duì)材料成型及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)，具有重要的意義[1-2]。

通過數(shù)十年的教材工作，筆者發(fā)現(xiàn)材控專業(yè)的建設(shè)需要與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行一定程度的改革與創(chuàng)新。筆者以材控下屬的焊接專業(yè)為例，從課堂授課內(nèi)容改革、以設(shè)備為引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、企業(yè)或研究院的聯(lián)合培養(yǎng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化四個(gè)方面對(duì)材控專業(yè)的建設(shè)進(jìn)行討論。

1 課堂授課改革

課堂的授課內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)，材料方面的研究成果更新速度很快，如果不緊跟潮流，會(huì)加重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的枯燥感，削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與學(xué)習(xí)欲望。因此，在教材中引入一些當(dāng)前先進(jìn)的材料技術(shù)與實(shí)例，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程把所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)與最新的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行結(jié)合，這樣既鞏固了學(xué)生的理論知識(shí)，同時(shí)也打開了學(xué)生的視野。比如，對(duì)于焊接專業(yè)的學(xué)生，在講解釬焊工藝的時(shí)候，可以將瞬間液相擴(kuò)散焊的原理與實(shí)例進(jìn)行少量的滲透；在對(duì)焊接的界面反應(yīng)進(jìn)行講解時(shí)，對(duì)元素?cái)U(kuò)散的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)進(jìn)行部分講解，并介紹部分學(xué)生在相關(guān)領(lǐng)域的研究論文，讓學(xué)生通過查閱論文，深化對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解。

對(duì)于教學(xué)方式的創(chuàng)新，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率很有幫助。目前，我校的教學(xué)方式是采用多媒體教材模式，這種方法可以將所需講授的內(nèi)容以圖片、動(dòng)畫的形式傳遞給學(xué)生，可以將很抽象的東西具體化、模塊化，便于學(xué)生的理解。但是，因此帶來的弊端也顯而易見。通過教學(xué)反饋得知，很多學(xué)生的跟進(jìn)程度很差，其表示在授課過程中根本不知道老師講到了課本的什么位置，這個(gè)問題如果得不到解決，將會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。關(guān)于如何解決跟進(jìn)程度，可以讓學(xué)生以老師身份進(jìn)行授課。比如，在對(duì)熔池凝固與焊縫固態(tài)相變這部分內(nèi)容進(jìn)行講解前，將學(xué)生進(jìn)行隨即分組，選取代表以PPT的形式對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)，并將匯報(bào)完成情況納入平時(shí)成績(jī)的考核范圍。通過這種方式，讓學(xué)生在正式授課開始之前，對(duì)該部分內(nèi)容有一個(gè)了解，解決跟進(jìn)程度的問題。

2 以設(shè)備為引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以設(shè)備為引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很重要的意義，對(duì)學(xué)生的思維角度以及科研精神有跨越式的幫助。通過對(duì)部分“985”、“211”院校的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這些院校對(duì)學(xué)生的教材基于設(shè)備、延于設(shè)備。我校擁有眾多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以焊接專業(yè)為例，可使用的設(shè)備有各種焊接設(shè)備、SEM、XRD、EDS等設(shè)備。首先，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的了解，可以提升學(xué)生的求知欲望，消除學(xué)生的學(xué)習(xí)枯燥感。通過學(xué)生反饋得知，大部分學(xué)生對(duì)設(shè)備存在濃厚的新鮮感，并有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。例如，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)焊接工藝，對(duì)X80鋼進(jìn)行MIG焊，在這個(gè)過程中，首先學(xué)生會(huì)主動(dòng)去了解X80鋼是什么鋼種、主要的化學(xué)成分、應(yīng)用范圍以及焊接性；其次，學(xué)生會(huì)去了解MIG焊的原理以及焊接過程；同時(shí)，在對(duì)焊接參數(shù)設(shè)計(jì)過程中，必定會(huì)對(duì)焊接電壓、焊接電流和焊接速度等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)；最后，對(duì)焊接接頭質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定后，對(duì)一些焊接缺陷，如焊瘤、焊接裂紋等缺陷的形成原因進(jìn)行分析。再比如，學(xué)生采用金相顯微鏡對(duì)X80鋼焊接接頭的顯微組織進(jìn)行分析，將會(huì)了解金相制備的過程、X80鋼的顯微組織結(jié)構(gòu)以及焊縫、熔合區(qū)、HAZ的顯微組織形態(tài)。

事實(shí)上，以設(shè)備為引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教材并不沖突，反而是相輔相成的關(guān)系，以課堂教學(xué)刺激實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)課堂教學(xué)。通過一系列的試驗(yàn)，學(xué)生會(huì)不經(jīng)意間掌握對(duì)應(yīng)的焊接知識(shí)，當(dāng)返回課堂教學(xué)時(shí)，學(xué)生對(duì)相應(yīng)的理論知識(shí)的掌握情況將會(huì)更上一層樓。

3 企業(yè)或研究所的聯(lián)合培養(yǎng)

目前，工程人才與社會(huì)需求存在一定的不適應(yīng)。高等院校必須從學(xué)校內(nèi)部培養(yǎng)邁向開放性更強(qiáng)的校企或校所合作培養(yǎng)，邀請(qǐng)優(yōu)質(zhì)的、相關(guān)的企業(yè)或研究所參與高校人才的培養(yǎng)過程，是大趨勢(shì)。只有采取這種方式，才能提高人才培養(yǎng)的適應(yīng)性與質(zhì)量[3]。我校積極響應(yīng)上級(jí)的指導(dǎo)思想，爭(zhēng)取到與哈爾濱焊接研究所合作的機(jī)會(huì)，并成立國(guó)際焊接工程師班級(jí)。經(jīng)學(xué)生反饋發(fā)現(xiàn)，學(xué)校與研究所在教學(xué)理念上存在相當(dāng)大的差異。院校側(cè)重于對(duì)理論知識(shí)的講解，特別是強(qiáng)調(diào)某些機(jī)理性知識(shí)的理解，比如熔池的凝固結(jié)晶過程等；而研究所側(cè)重于對(duì)實(shí)際的工程應(yīng)用，比如MIG焊的主要應(yīng)用范圍，焊條的牌號(hào)等。通過這種模式的聯(lián)合培養(yǎng)，必定會(huì)削弱學(xué)生初入社會(huì)的不適應(yīng)。

但在與企業(yè)或研究所聯(lián)合培養(yǎng)的過程中，有以下幾點(diǎn)是必須注意的：

（1）高校需要深挖辦學(xué)潛力與學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)為支撐，緊密結(jié)合行業(yè)發(fā)展需求，并時(shí)刻調(diào)整人才培養(yǎng)的方向，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。同時(shí)以此為基礎(chǔ)，與企業(yè)、研究所進(jìn)行人才的聯(lián)合培養(yǎng)，在對(duì)聯(lián)合培養(yǎng)單位進(jìn)行選擇時(shí)，必須要有一定的針對(duì)性。比如，我校是以石油為特色的院校，在對(duì)企業(yè)或研究所進(jìn)行篩選時(shí)，可重點(diǎn)考察與石油天然氣行業(yè)相關(guān)的單位，這樣能最大限度發(fā)揮院校的優(yōu)勢(shì)。

（2）就目前的校企合作的情況來說，我國(guó)的校企合作在深度、廣度以及成效上均有待提高，同發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)相比還存在相當(dāng)大的差距。表現(xiàn)出來的主要問題有：合作內(nèi)容較單一、形式空洞、缺乏互惠互利的利益機(jī)制以及相互交流的合作平臺(tái)。關(guān)于這些問題，院校要與企業(yè)或研究所不斷完善聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，以人才輸出為關(guān)鍵利益點(diǎn)，圍繞這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行更加深入地改革，共謀優(yōu)質(zhì)的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展優(yōu)勢(shì)。比如，邀請(qǐng)與院校有人才輸出關(guān)系的企業(yè)或研究所。

（3）有什么樣的人才培養(yǎng)方案，就有什么樣的人才，人才培養(yǎng)方案的制定與完善，院校要做到由內(nèi)部決定走向多方商議。院校除了邀請(qǐng)企業(yè)或研究所參與到人才培養(yǎng)的全過程，還應(yīng)該邀請(qǐng)其參與到院校的專業(yè)人才的培養(yǎng)方案的制定與完善。例如，對(duì)于材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，必須做到時(shí)刻與行業(yè)掛鉤。該專業(yè)是制造業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)受行業(yè)影響也很巨大，人才培養(yǎng)方案的確定，必須邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)或研究所參與，這樣才能掌握行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)，確保培養(yǎng)出的學(xué)生對(duì)行業(yè)、社會(huì)有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。

4 畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化

畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過程的最后階段，是一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際獨(dú)立完成課題的能力，并對(duì)學(xué)生的知識(shí)面，掌握知識(shí)的深度，運(yùn)用理論結(jié)合實(shí)際去解決問題的能力[4]。對(duì)于材料成型及控制工程專業(yè)的學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計(jì)具有很重要的作用。

畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一步，同時(shí)也是關(guān)鍵的一步。選擇的課題要與新領(lǐng)域、新技術(shù)相結(jié)合，同時(shí)必須要保證能夠訓(xùn)練學(xué)生的綜合運(yùn)用能力且有一定的研究?jī)r(jià)值。同時(shí)，要求教師要注重知識(shí)的更新和拓展，加強(qiáng)科研工作的開展，加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)或研究所的聯(lián)系，努力豐富選題內(nèi)容，提高所選題目的質(zhì)量。由于本科學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間不可能完全參與到科研工作中，期間存在不懂或不能解決的問題是不可避免的，這時(shí)讓研究生參與到本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作中具有積極的作用。以研究生引導(dǎo)的方式促進(jìn)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成率與完成質(zhì)量，讓本科學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。定期開展本科生與研究生的座談會(huì)，以學(xué)生之間對(duì)話的方式探討實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)的解決方案，同時(shí)老師必須要起到監(jiān)督與管理的作用，不能讓研究生承擔(dān)本科生的研究工作。邀請(qǐng)部分有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)或研究所的工程技術(shù)人員參加指導(dǎo)工作，使學(xué)校教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際更好地相結(jié)合、相適應(yīng)。

5 結(jié)語

材料成型及控制工程是工業(yè)制造的基礎(chǔ)專業(yè)，在大工科、大制造背景下，對(duì)該專業(yè)的人才提出了更高的要求。本文從課堂授課改革、以設(shè)備為引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、企業(yè)或研究所的聯(lián)合培養(yǎng)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化四個(gè)角度，對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)的建設(shè)方式與方向進(jìn)行討論。這幾點(diǎn)建議的出發(fā)點(diǎn)是培養(yǎng)社會(huì)所需、社會(huì)所要的優(yōu)秀材料人才。隨著時(shí)代的發(fā)展，不同的高校會(huì)根據(jù)自己的辦學(xué)特色與辦學(xué)理念，對(duì)材控人才培養(yǎng)模式繼續(xù)進(jìn)行探索，但是需要指出的是，材控人才的培養(yǎng)方案應(yīng)基于“重基礎(chǔ)、重特色、重開放、重適應(yīng)”理念，積極地為社會(huì)輸出優(yōu)質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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