材料成型與控制工程專業建設探索

摘要：結合學校所處地域經濟發展方向、資源利用及現有學科優勢，確定“材料成型與控制”專業是以黑色金屬材料成型為主體，以過程原理與設備控制技術應用為支撐。專業發展規劃體現專業特色，適應培養社會經濟發展對人才的要求。對培養目標定位、師資隊伍建設、教學計劃的制定、課程體系優化、教學方法改革、專業教材建設、實踐性教學環節安排等問題進行了探索。

關鍵詞：材料成型與控制工程 專業建設 專業特色

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）30-0334-02

基礎建設的迅猛發展要有現代科學技術的進步和工業的發展支持，技術進步及工業發展是材料制備與加工技術的革命為前提的。這對材料的品種、規格、尺寸精度、生產效率等提出了越來越高的要求，特別是材料的生產加工過程中設備的自動控制、信息的自動反饋與調節必須能準確快速的進行。過程參數與生產過程的信息反饋及自動控制必須實施精確的銜接與控制，這是材料成型高效、安全、可靠運行的根本保證。將“成型”、“工藝”與“控制”三個相關學科緊密有機地結合在一起，實現材料成型控制一體化。

一、專業建設規劃

江西理工大學的材料成型與控制工程本科專業于2006年獲得批準。依據國家教育部高等學校機械學科材料成型與控制工程專業教學指導委員會制定的專業總體框架，依托我校已有的省級品牌專業、國家級及省級特色專業——金屬材料工程、機械工程及自動化專業，通過制定合理的專業發展規劃及專業培養方案，體現地域及專業特色，把材料成型與控制工程專業建設成為涵蓋學科領域寬、適應性強、特色明顯的專業，使培養出的學生滿足區域經濟及國民經濟發展需要，滿足市場對高素質、應用研究型、創新型、開拓型人才的需要。

校院領導非常重視材料成型與控制工程專業的建設工作，先期投入100萬多元用于專業建設所必需的實驗設備及教學科研圖書資料，今年利用省部共建項目共投資500萬元更新實驗室的儀器設備。金屬材料工程、機械自動化及控制等專業的教師參了專業課程建設和教學改革研究，對專業結構設置、課程體系優化、培養方案及教學大綱制定、教學方法改進等方面的問題集中討論，形成共識，重點實施以下幾項。

1.專業師資隊伍建設。專業建設的關鍵是建立一支高素質、結構合理的師資隊伍。材料成型與控制專業的教師以高學歷的中青年教學為主，這保證了學科發展建設中的活力，所有教師學歷均在碩士以上。為了進一步強化專業建設中“控制”作用，在學校相關部門的支持下，從以下幾個方面加強師資隊伍建設。首先，提高師資隊伍的學歷水平。繼續引進有工作經驗的博士，同時不斷提高現有教師、特別是青年教師的學歷水平及實踐經驗。積極鼓勵中青年教師攻讀博士學位，具有博士學歷的教師到其他相關的博士后流動站進行更深入的科學研究；資助有一定教學經驗的教師到國內知名學府或國外相關學校做訪問學者；定期派遣青年教師到企業進行專項實踐活動。其次，嚴把理論教學質量關。定期進行教學質量檢查、評比和研討，對教學質量差的青年教師，安排經驗豐富的老教師給他們幫助和指導。最后，加強團隊建設，以提高整體師資隊伍的工作能力。組織申報校級教學和科研團隊，支持教師參加省級或國家級多媒體課件競賽、雙語教學評比、精品課程評比等，以及各種學術交流活動，拓寬教師的知識面，提高其教學和科研能力。建設一支學歷層次高、年齡結構和職稱結構比較合理、教學水平及科研能力較高的教師隊伍。

2.專業培養目標的定位和教學計劃的制訂。參照專業教學指導委員會制定的總體培養框架，我校材料成型與控制工程專業的培養目標為：培養具備材料科學與工程等方面的知識，能在材料結構研究與分析、金屬材料制備、金屬材料成形、模具設計與制造等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產和經營管理等方面適應中國經濟發展建設需要的，面向材料成型與控制工程領域的高級應用研究型人才。通過本專業的學習，使學生具備扎實的基礎知識、較寬的專業知識，并具有一定的科研創新意識、較強的工程實施能力和良好的業務素質。

根據培養目標確定專業的知識結構框架，使學生具有扎實的專業理論知識，良好的實踐動手能力、一定的創新意識及專業英語應用能力。教學主要分為理論教學及實踐教學。專業課包括：材料科學基礎、金屬塑性成型原理、金屬物理力學性能、金屬材料及熱處理等；金屬熔煉與鑄錠、金屬塑性加工學、加工成型設備、材料分析測試技術、測試技術與數據處理、模具設計等。獨立開設的實踐教學環節有：金工實習、認識實習、專業技能訓練、專業課程設計、畢業實習。

二、加強實踐環節的教學與改革

加強實踐環節的教學與改革，實現提高學生科研、動手能力及創新意識的目的。材料成型與控制專業的總授課計劃學時從2 600學時降低到2 300學時，原有課程中的實驗學時不減少，增加實踐周數，為提高本科生的實踐能力奠定基礎。合理安排理論教學與實踐教學的順序，以達到事半功倍的功效。在上專業課課前進行認識實習，使學生對材料的生產加工過程及設備有一個基本的了解。在專業課進行過程中，將原有的生產實習改為專業技能訓練。專業技能訓練以專題的形式進行，內容包括金屬及合金的熔煉與鑄錠過程及其組織性能研究、合金材料的擠壓與軋制過程及材料的組織性能研究、熱處理工藝與合金組織性能關系研究、模具設計與制造等方向。結合教師的科研課題，擬定15~20個專題，供學生選擇。學生也可自行選擇研究課題，由教師指導完成研究計劃。實訓結束后，學生可以跟隨教師的科研團隊繼續進行課題的研究工作，對于參加課題研究時間超過一年以上的同學，其研究成果可作為畢業研究論文提交。學生參與課題的時間可以從一個短學期到一年半。通過參與一個完全的科研過程，不但所學理論知識得到鞏固，熟練掌握各種儀器設備的使用，而且熟悉了整個科研的工作過程。幾年來的教學實踐也證明，該教學模式可以使每一位大學生都能經過系統的、基本科研能力的訓練。在第七學期增設為期6周、四個方向的專業課程設計，全面培養學生在金屬材料專業方面的工程設計能力，為本科生的就業奠定基礎。畢業實習及畢業設計（論文）以從業為目的，以適應工作內容要求為宗旨，學生既可以在學校完成畢業設計或畢業論文工作，也可以到就業單位進行畢業論文（設計）工作，在單位進行畢業設計（論文）工作的，所在單位需出具證明，簽訂指導學生進行畢業設計或論文的協議，并指派專人指導學生。在校學生，由教師根據學生的就業方向幫助學生制定畢業設計（論文）內容，并指導學生完成計劃。通過課程設計及畢業設計（論文）活動，縮短了學生到工作單位的適應期，較好地實現了因材施教，培養學生的實踐科研能力的目的。

三、課程建設與專業教材使用

為了確保教學質量，所用教材多為教育部的“十二五”規劃教材、面向21世紀的新教材或經典專業教材。為了強化實踐教學環節，學校還組織有教學經驗的重新教師編寫課程實驗指導書、認識實習指導書、專業技能訓練指導書等。為了使雙語教學課程的教學效果能落到實處，編著了《材料成型雙語詞典》（機械工業出版社出版）和《INJECTION MOLD DESIGN》作為教學的輔助用書。

四、教學方法及手段的改革

在教學方法上，要求教師采用板書與多媒體相結合、啟發式與講解相結合的教學模式，講課中要求突出重點、詳略得當。鼓勵教師進行精品課程、雙語教學、教材的建設。在教學方法上，改變傳統的灌輸教育方式，如《塑料成型工藝及模具設計》課程的教學，采用 “精講+研討”的教學方式，集中講解重點、難點教學內容，啟發學生思維，達到舉一反三、融會貫通的效果。結合實物進行課堂討論，積極引導學生提出問題、討論問題和分析問題，讓學生各抒己見，充分發表意見，互相啟發，加深對模具結構的認識理解，提高學生在討論中發現問題和解決問題的能力，由“學會”逐漸進步到“會學”。在教學過程中多提問、多啟發、多分析、多鼓勵，實現教學方法多樣、豐富教學內容和教與學的互動，同時，結合“嵌入”課題式實踐教學，探索新的教學方法。用學生身邊的或熟悉的物品作為講解的例題，以日常塑料制品（如：牙刷、礦泉水瓶、塑料袋、包裝盒等等）出發，引發學生對塑料制品及成型方式的興趣，引出所要講解內容的主題；利用學生對未知世界的好奇心、使學生對所要學習的內容產生興趣。以啟發的方式激發學生對知識的探索熱情，通過參與，并對具體問題進行分析，既使課堂教學氣氛變得活躍，又使枯燥的學習內容變得更具吸引力；以先分析，后講解的教學方式鼓勵學生積極參與教學活動，培養學生獨立思考以及分析問題、解決問題的能力。通過引導學生在學習中研究，在研究中學習，充分挖掘學生對事物的探索研究潛力，培養學生的創新意識。

依托我校已有的省級品牌及特色專業——金屬材料工程；省級品牌專業、國家級特色專業——機械工程及自動化專業，經過幾年的專業建設與教學實踐，材料成型與控制工程專業的辦學條件與教學水平得到較大改善與提高，師資隊伍漸趨合理。學生的知識結構充分體現出厚基礎、寬口徑的專業培養特點，學生具有一定的創新意識及科研動手能力。

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