特種加工課程在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中的作用研究

[摘 要]特種加工課程是高校本科教學階段培養(yǎng)機械設計和機械制造等方面高素質人才的一門理論性和技術性較強的專業(yè)課程，文章結合課程教學特點和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求，圍繞培養(yǎng)高素質人才隊伍、實現(xiàn)滿足社會需求、調整人才培養(yǎng)結構、提高人才培養(yǎng)質量的目標，探討了特種加工課程在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中的作用。

[關鍵詞]特種加工 教學改革 卓越工程師 機械

[中圖分類號] G641 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）012-0045-03

黨的十八大報告指出：“科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐，必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。深化科技體制改革，推動科技和經(jīng)濟緊密結合，加快建設國家創(chuàng)新體系，著力構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研相結合的技術創(chuàng)新體系。”制造業(yè)作為我國高新技術產(chǎn)業(yè)的基礎，不僅是國家安全的重要保障，同時也是建設小康社會的物質支柱。特種加工技術作為制造業(yè)高新技術中的重要內容，是特殊制造業(yè)高水平持續(xù)快速發(fā)展的重要保障，特種加工技術水平的高低，決定了一個國家科技創(chuàng)新水平能力的強弱。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展和我國“世界制造工廠”地位的確定，特種加工技術應用范圍不斷拓展，而特種加工技術應用、創(chuàng)新能力的高低，決定了我國尖端制造業(yè)科技創(chuàng)新能力的強弱，因此，積極推動特種加工技術與市場經(jīng)濟的緊密聯(lián)系，進一步構建以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研相結合的技術創(chuàng)新體系，有利于促進我國特種加工技術的長足發(fā)展。其中，特種加工技術人才的培養(yǎng)，尤為重要和迫切。

為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》精神，堅定不移為中國特色新型工業(yè)化道路、建設新型國家、建設人力資源強國提供高素質人才隊伍，2009年教育部提出實行“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，并在部分高校試點實行。2010年6月，教育部在天津召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”啟動會，聯(lián)合有關部門和行業(yè)協(xié)（學）會，共同實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。2011年，教育部頒行《關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》。由此，一套以“面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才”作為培養(yǎng)目標，以培養(yǎng)工程類技術人才實踐能力和創(chuàng)新意識為核心的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”宣告形成，這是我國教育史上的一個具有鮮明特色的人才培養(yǎng)模式。按照《教育部關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》，教育部組織專家組對清華大學等高校的四百多個本科專業(yè)進行評審后試點。韶關學院機械制造及自動化專業(yè)也相應按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”嘗試進行教育改革。就如何結合課程教學特點和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求，培養(yǎng)出高素質人才、調整人才培養(yǎng)結構、提高人才培養(yǎng)質量以滿足社會人才需求等問題，筆者結合課程教學實踐做了如下探討。

一、特種加工課程設置及教學特點

（一）課程設置

特種加工是機械設計制造及自動化專業(yè)的必修課程之一，是培養(yǎng)機械制造和機電控制行業(yè)高素質、復合型人才所必修的一門高新技術專業(yè)課。特種加工課程作為高校本科階段機械制造及自動化專業(yè)的一門理論性和技術性都很強的必修課程，主要教學內容包括電火花加工、電化學加工、激光加工、電子束和離子束加工、超聲加工、化學加工和快速成形等，以期培養(yǎng)學生具備寬廣的機電加工概念、熟練的實際動手能力，進一步培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識和能力。特種加工課程主要考察了學生的物理、化學、自動控制和機械設計制造等學科知識的綜合學習和運用能力，由于該學科知識專業(yè)性極強，理論和實踐動手能力要求高，屬于多學科交叉，對學生自身素質要求較高。

（二）教學特點

特種加工也稱非傳統(tǒng)加工，是區(qū)別于傳統(tǒng)機械裝備切削加工以外的一種新的技術方式，它與傳統(tǒng)的機械加工特點差別十分明顯：一是傳統(tǒng)機械加工是利用加工用具硬度大于工件原理，對工件進行加工；二是傳統(tǒng)機械加工主要運用機械能對被加工材料進行加工，工件容易受力變形。這些知識學生已經(jīng)固化到思維中，在教學中要有針對性地改變學生的固有思維，啟發(fā)他們改變對“加工”的理解。特種加工技術改變了傳統(tǒng)機械加工技術思維，在教授該課程時，需要采用更多異于傳統(tǒng)課程教學的方式和方法。

首先，在課程教學中要強調：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學技術的進步，國民經(jīng)濟重要領域對機械制造、加工都提出了更高要求。如對于傳統(tǒng)機械切削難度較大的材料：高硬度、高強度、高韌性或者高脆性；或者某些耐熱材料，如耐熱合金鋼、淬火鋼等傳統(tǒng)機械加工技術難于加工甚至無法加工的材料；對復雜特殊機械表面、不規(guī)則曲面、窄縫、深孔等零部件的加工；對特殊材料如精密材料的加工等問題，讓學生加以討論、互動。導出結論：傳統(tǒng)的機械加工技術已經(jīng)無法解決這類問題，由此出現(xiàn)了新的特種加工方法。特種加工方法是區(qū)別于傳統(tǒng)機械加工技術的一門高新技術，最大的特點是摒除了傳統(tǒng)機械加工依靠機械能、切削力的加工方式，采取了特殊的可以使用較軟的材料甚至不使用工具就能對硬度更大的材料進行加工的方式。這種機械加工方式區(qū)別于傳統(tǒng)機械的加工方法，用于傳統(tǒng)機械加工方法無法完成的特殊領域。

其次，特種加工技術在本科階段的教育方法以理論教學為主線，兼顧到更多的實踐動手能力的培養(yǎng)，既鞏固理論知識，又培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新意識。同時，為把抽象的理論知識更為形象地傳授給學生，應當積極采用多媒體等教學輔助設備，組織學生觀摩、試驗，提高學生的實際操作水平。

再次，由于特種加工技術涉及的學科知識較為寬泛，是多門學科基礎的交叉學科，本科教學理論教學內容應當具備較廣的理論知識，不僅要求學生能夠掌握好常見的電火花加工方法，而且對激光加工、超聲加工和快速成形等這類非傳統(tǒng)的特種加工方式的基本原理、基本工藝規(guī)律和主要特點及應用范圍等理論知識都要很好地掌握。

最后，理論知識的教學歸根結底是為了運用于實踐，而特種加工技術的運用歸根結底還是取決于學生的動手能力。如電火花成型加工的編程、電火花線切割的自動化繪圖與編程、激光加工、超聲加工的使用等，在條件合適的情況下應盡量讓學生多動手。本科教學階段應側重于理論基礎知識的強化，但動手能力的培養(yǎng)同樣不可忽視。

二、特種加工課程實踐教學存在的問題

特種加工技術改變了傳統(tǒng)機械裝備加工技術的思維方式，因而學生在初學該課程時，往往會因為無法理解而感到難以學習。同時，除了認知方面的缺陷外，特種加工課程教育教學方法還存在一些實際問題。如某些高校對機械設計制造及其自動化專業(yè)不夠重視、課程設置不夠合理、開課順序不科學、課程理論教學與實踐脫節(jié)、學生缺乏相應的目的性、教學針對性不足。同時，由于教學經(jīng)費緊缺，課程教學所需設備不足，教學實訓基地缺乏，課程設置多以理論講解為主，實踐教學內容抽象單調，特種加工技術專業(yè)性強、技術要求高，很多學校缺乏充足的師資資源，無法完成特種加工課程必需的教學實驗，因而達不到課程教學目的。

三、特種加工課程在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中的作用

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出的人才培養(yǎng)標準主要有三個特點，即行業(yè)、企業(yè)深度參與人才的培養(yǎng)過程；學校依照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的通用人才培養(yǎng)標準和行業(yè)人才培養(yǎng)標準培養(yǎng)工程人才；強調培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。特種加工課程是高等院校機械類的一門專業(yè)課，本科教育階段該課程教學對專業(yè)知識的貫穿性表現(xiàn)在以下三個方面。（1）使學生了解與常規(guī)切削加工方法不同的一些特種加工新工藝。懂得可以用電、化學、熱、光、聲等能量加工材料，對一些精密、細微、對表面等有特殊要求的零件進行加工。（2）使學生初步了解掌握電火花加工、電解加工、激光加工、超聲加工等以及復雜加工的基本原理、基本規(guī)律，使學生具備合理選擇加工方法的基礎知識，提高解決工藝難題的能力。（3）培養(yǎng)學生對物理、化學、電工、液壓、機械等各種學科知識的綜合應用能力，鞏固并深化前期課程。

因此，按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出的主要人才培養(yǎng)目標：“面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才”，遵循“行業(yè)指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則和“創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機制”，“高校和企業(yè)共同制訂培養(yǎng)目標、共同建設課程體系和教學內容、共同實施培養(yǎng)過程、共同評價培養(yǎng)質量。本科層次學生要有一年左右的時間在企業(yè)學習，學習企業(yè)先進的技術和企業(yè)文化，深入開展工程實踐活動，參與企業(yè)技術創(chuàng)新和工程開發(fā)，培養(yǎng)學生的職業(yè)精神和職業(yè)道德”的要求，韶關學院特種加工課程在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（一）以工程案例和企業(yè)項目為依托，培養(yǎng)學生理論運用和主動思考能力

課堂教學是當前我國學校教學最基本也是最主要的教學手段，是教師傳授知識和技能的主要途徑及渠道。課堂教學的主要目的是讓學生系統(tǒng)地掌握基本的理論基礎，為后期的理論運用和工程實踐打好基礎。特種加工課程作為機械制造及自動化的必修課程之一，區(qū)別于傳統(tǒng)的機械制造技術，對學生的理論知識要求更高，學生的跨學科知識的掌握和非傳統(tǒng)機械加工思維的具備都需要在實際教學活動中采取更為科學和有效的方法。典型案例和企業(yè)項目是經(jīng)過實踐檢驗后沉淀下來的經(jīng)驗材料，在課堂教學中以工程案例和企業(yè)項目為主要教育手段，不僅能使抽象的理論知識形象化，更能讓學生有具體的可感可知的案例參考，從中學習前人經(jīng)驗，引發(fā)學生自主思考、分析和創(chuàng)新。

（二）綜合采用多種教學手法，豐富課堂教學內容

特種加工課程教學內容多，理論知識抽象，涉及的學科知識多、雜、繁，應當根據(jù)教材各章節(jié)內容的特點，靈活采取相應的有效教學手段，如啟發(fā)式教學、互動式教學、討論式教學、現(xiàn)場教學及CAI教學等形式。筆者在多年的教學實踐工作中，摸索出三個步驟，極大提高了學生的工程實踐和理論運用能力。

首先，整合本校教師資源，合作開發(fā)一套具有本校教學特色、符合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”要求、體現(xiàn)特種加工特色的CAI多媒體課件，圖文豐富，內容清晰，簡單易學，讓學生正確理解所學內容，學習更具目的性和針對性。

其次，校企聯(lián)合進行人才培養(yǎng)，優(yōu)化實踐課程教學方法。“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出的人才培養(yǎng)標準最鮮明的特點是“行業(yè)、企業(yè)深度參與人才的培養(yǎng)過程”，人才的培養(yǎng)不僅是高校的責任，同時也是社會的責任，要培養(yǎng)出社會需要的人才，應當積極與用人企業(yè)互動溝通，充分利用社會資源，讓企業(yè)、行業(yè)協(xié)會積極參與人才的培養(yǎng)過程。同時，建立一套完整的、可操作性強的實踐教學考評體系，確保設置的培養(yǎng)模式落實到位。

最后，引入實習環(huán)節(jié)。“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”提出：“本科層次學生要有一年左右的時間在企業(yè)學習，學習企業(yè)的先進技術和先進企業(yè)文化，深入開展工程實踐活動，參與企業(yè)技術創(chuàng)新和工程開發(fā)，培養(yǎng)學生的職業(yè)精神和職業(yè)道德。”學校培養(yǎng)人才最終必將走向社會，走入實踐。因此，學校應當發(fā)揮自身的資源優(yōu)勢，積極搭建學生實習平臺，利用企業(yè)務實、高效和豐富的特種加工裝備鍛煉學生的實際操作能力，讓學生全面了解和掌握在校所學的特種加工知識在工廠生產(chǎn)實踐的應用，積極把所學、所思、所感總結出來，進一步提高特種加工知識的理論轉化為實踐的能力，增強創(chuàng)新意識和提高行業(yè)應用水平。

四、總結

特種加工課程是高校本科教學階段培養(yǎng)機械和機電類高素質人才的一門理論性和技術性較強的專業(yè)課程，高校本科階段培養(yǎng)特種加工技術人才應當積極借助“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施的契機，結合課程教學特點和要求及實踐性環(huán)節(jié)，重點突出實踐教學的作用，調整人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出合格的高素質人才，以實現(xiàn)滿足社會人才需求、提高人才培養(yǎng)質量的最終目標。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 胡錦濤.在中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會上的報告[C].2012-11-08.

[2] 教育部.關于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見[C].教高[2011]1號.

[3] 劉晉春，趙家齊，趙萬生.特種加工[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000：2-3.

[4] 傅水根.探索工程實踐教育[M].北京：清華大學出版社，2007.

[5] 白基成.特種加工技術[M].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006.

[責任編輯：綠 洲]