“焊接”與“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的差異性探究

摘要：研究了高等本科院校“焊接”和“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)的基本情況，梳理總結(jié)了兩個專業(yè)存在的諸多人才培養(yǎng)問題，指出了產(chǎn)生問題的根源：缺乏準(zhǔn)確理解和定位兩個專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。從學(xué)科角度深度解析了兩個專業(yè)的人才培養(yǎng)內(nèi)涵，并揭示了兩個專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的差異性，最后探討了人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位及特色。該研究對于國內(nèi)高校兩個專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：“焊接”專業(yè)；“材料成型”專業(yè)；人才培養(yǎng)目標(biāo)；差異性

作者簡介：杜賢昌（1969-），男，山東萊州人，長春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院，副教授。（吉林 長春 130012）

基金項目：本文系吉林省教育科學(xué)規(guī)劃項目（項目編號：GB13268）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）15-0013-02

現(xiàn)代焊接技術(shù)是一門多學(xué)科交叉融合的應(yīng)用性先進(jìn)技術(shù)，是制造業(yè)重要的關(guān)鍵技術(shù)，[1]機(jī)械制造和金屬結(jié)構(gòu)制造行業(yè)急需大量的焊接工程高級專門人才。目前，國內(nèi)對該類人才的培養(yǎng)基本由材料成型及控制工程（以下簡稱“材料成型”）和焊接技術(shù)與工程（以下簡稱“焊接”）兩個專業(yè)承擔(dān)，開設(shè)以上兩個專業(yè)的本科院校上百所。隨著高等工程教育改革的深入，高等本科院校根據(jù)自身的辦學(xué)定位和優(yōu)勢對這兩個專業(yè)不斷地進(jìn)行改革嘗試。為了更好地促進(jìn)專業(yè)改革，本文研究了國內(nèi)院校“焊接”和“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)的基本情況，通過梳理總結(jié)指出目前存在的問題，剖析了“焊接”與“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的差異性，以明晰兩個專業(yè)的未來發(fā)展走向，使培養(yǎng)的專業(yè)人才更加適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的客觀需要。

一、存在的問題[2-5]

根據(jù)資料統(tǒng)計，國內(nèi)多數(shù)學(xué)校的“材料成型”專業(yè)由熱加工領(lǐng)域的1～3個原有專業(yè)整合形成。整合主要體現(xiàn)在專業(yè)基礎(chǔ)課方面，而在專業(yè)課方面出現(xiàn)了兩種培養(yǎng)模式：一是設(shè)置專業(yè)平臺課按專業(yè)方向模塊培養(yǎng)，主要依托自身優(yōu)勢設(shè)置了鑄造、模具和焊接等其中的一到三個；二是實行通才教育。還有一些院校由原機(jī)械類專業(yè)合并，涵蓋熱加工領(lǐng)域知識后形成。而目前開設(shè)“焊接”專業(yè)的院校已達(dá)16所，它是繼國家保留哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接工藝及設(shè)備專業(yè)，并整合為焊接技術(shù)與工程專業(yè)之后，國內(nèi)其他高校逐漸從“材料成型”專業(yè)分離出來形成的。

通過對眾多高校人才培養(yǎng)方案的研究發(fā)現(xiàn)：對于“材料成型”專業(yè)，雖然拓寬了基礎(chǔ)，但仍存在專業(yè)方向模塊培養(yǎng)過窄的弊端以及實施通才式教育的缺陷。對于“焊接”專業(yè)，因承襲了原有焊接工藝及設(shè)備專業(yè)的培養(yǎng)思路，知識能力結(jié)構(gòu)培養(yǎng)過窄、過深的弊病更加明顯。究其原因在于沒有從鑄、鍛、焊、模具和沖壓等技術(shù)進(jìn)步，以及行業(yè)未來發(fā)展趨勢對人才需求變化的高度去準(zhǔn)確理解這兩個專業(yè)各自的內(nèi)涵和外延，缺乏對“焊接”和“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行深度解析，導(dǎo)致人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確，出現(xiàn)了兩個專業(yè)知識能力體系偏窄、不系統(tǒng)、不完善等現(xiàn)象。對于“材料成型”專業(yè)學(xué)生來說，戴上了知識大帽子，卻成為了能力單一的專才，或能力弱的庸才，或無能力的偏才；而對于“焊接”專業(yè)學(xué)生來說，則戴上了知識專一的帽子，成為了能力單一、適應(yīng)性差的窄才。

二、專業(yè)依托的學(xué)科發(fā)展趨勢及行業(yè)需求分析

材料是國民經(jīng)濟(jì)的支柱，是社會進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)。[6]隨著社會和科技的進(jìn)步，對材料的力、光、電、磁、聲及熱等特殊性能及其耦合效應(yīng)的要求，對材料的高強(qiáng)、高韌、耐熱、耐磨和耐腐蝕等性能的要求，以及對材料與環(huán)境協(xié)調(diào)性的要求都在日益提高。通過在微結(jié)構(gòu)不同層次上的材料設(shè)計以及在此基礎(chǔ)上的新材料開發(fā)，復(fù)合化、低維化、智能化和結(jié)構(gòu)功能一體化的新材料在生物、信息、能源和生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。

材料是以一定使用性能和經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)入社會應(yīng)用領(lǐng)域。材料通過加工制成結(jié)構(gòu)件、設(shè)備及裝備，在冶金、機(jī)械、化工、建筑、信息、能源和航天航空等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，現(xiàn)代社會大量的需要掌握材料加工技術(shù)的人才。

材料加工的范圍包括金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料等。大量的新材料的涌現(xiàn)推動了材料加工過程向智能化、自動化、集成化和超精密化技術(shù)方向邁進(jìn)。現(xiàn)代材料加工已超越傳統(tǒng)冷、熱加工的范疇，與材料學(xué)、材料物理與化學(xué)、力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電學(xué)、控制學(xué)和計算機(jī)科學(xué)，以及新型高性能材料的研發(fā)有著相互依存和彼此促進(jìn)的密切聯(lián)系，并成為再制造工程的關(guān)鍵技術(shù)支撐之一。因此，只有掌握多學(xué)科交叉知識，并具有綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的高級工程人才，才能滿足現(xiàn)代材料加工行業(yè)對人才的需要。

材料加工工程學(xué)科主要研究材料的外部形狀和內(nèi)部組織與結(jié)構(gòu)形成規(guī)律和控制技術(shù)。[6]當(dāng)代材料加工技術(shù)和相關(guān)工程問題包括：材料的表面工程、材料的循環(huán)利用、材料加工過程模擬及虛擬生產(chǎn)、加工過程及裝備的自動智能集成化、材料加工過程的在線檢測與質(zhì)量控制、材料加工的模具和關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計與改進(jìn)以及再制造快速成形理論與技術(shù)等。

材料加工工程學(xué)科的發(fā)展方向是：液態(tài)凝固成型、固態(tài)塑性成型、粉末成型、材料的凈或近凈成型等精密成型與處理、維納加工、多場協(xié)同作用下的加工、表面工程、特種和異種材料連接、加工過程的模擬與智能化控制、材料循環(huán)再生利用技術(shù)，以及針對體積損傷零件及新品零件的三維快速成型技術(shù)等。[6]

教育部在20世紀(jì)末從鑄、鍛、焊、模具和沖壓等技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，以及行業(yè)未來發(fā)展趨勢對人才需求變化的高度，為適應(yīng)21世紀(jì)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展需要，在材料類專業(yè)中設(shè)置了“焊接”專業(yè)，而在機(jī)械類專業(yè)中設(shè)置了“材料成型”專業(yè)。[7]

三、兩個專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的差異性分析

了解兩個專業(yè)的學(xué)科門類、專業(yè)類以及專業(yè)依托的基本學(xué)科，準(zhǔn)確理解基本學(xué)科內(nèi)涵、專業(yè)名稱內(nèi)涵、相關(guān)學(xué)科以及學(xué)科間的聯(lián)系，對于研究專業(yè)人才的培養(yǎng)極為重要。

1.“焊接”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)分析

“焊接”專業(yè)屬于材料類專業(yè)，材料類專業(yè)的共同特征是以材料科學(xué)與工程為基本學(xué)科。該學(xué)科研究各類材料的組成及結(jié)構(gòu)、制備合成及加工、物理及化學(xué)特性、使役性能及安全、環(huán)境影響及保護(hù)、再制造特性及方法等要素及其相互關(guān)系和制約規(guī)律，并研究材料與構(gòu)件的生產(chǎn)過程及其技術(shù)，制成具有一定使用性能和經(jīng)濟(jì)價值的材料及構(gòu)件的學(xué)科。[6]“焊接”專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)體現(xiàn)材料學(xué)科與工程學(xué)科的基本內(nèi)涵，并側(cè)重研究焊接結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)過程及其技術(shù)。

焊接技術(shù)工程追求優(yōu)良的宏觀性能，但是工程結(jié)構(gòu)的宏觀性能與結(jié)構(gòu)材料的微觀組織之間存在必然的聯(lián)系，宏觀性能的優(yōu)劣取決于材料微觀組織的狀況。從材料連接的微觀角度考慮，焊接機(jī)理復(fù)雜，加熱熱源、材料成分、母材的組織與性能、焊接應(yīng)力與變形等因素對焊接質(zhì)量影響極大，須以實驗科學(xué)為基礎(chǔ)，既重視具體細(xì)節(jié)問題，又考慮眾多影響因素，通過改變材料微觀組織來獲取優(yōu)異宏觀性能。“焊接”專業(yè)是以連接技術(shù)為手段、以材料結(jié)構(gòu)為加工對象、以過程控制為質(zhì)量保證措施、以實現(xiàn)產(chǎn)品制造為目的的工科專業(yè)。

因此，“焊接”專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)為：培養(yǎng)具備材料科學(xué)、力科學(xué)、機(jī)械科學(xué)、電科學(xué)、控制科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力，能夠在焊接工藝及設(shè)備、焊接生產(chǎn)、焊接質(zhì)量控制與檢測、焊接過程自動化控制等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計制造、生產(chǎn)組織與管理等工作，具有實踐能力和創(chuàng)新意識的高級科技人才。

2.“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)分析

“材料成型”專業(yè)屬于機(jī)械類專業(yè)，機(jī)械類專業(yè)的共同特征是以機(jī)械工程為基本學(xué)科，該學(xué)科主要圍繞各種機(jī)械產(chǎn)品與裝備，開展設(shè)計、制造、運行、服務(wù)的理論和技術(shù)研究。[6]“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)體現(xiàn)機(jī)械工程學(xué)科的基本內(nèi)涵，側(cè)重研究機(jī)械產(chǎn)品及裝備的材料成型及控制工程技術(shù)。

材料成型及控制工程技術(shù)是指“材料”成型，而非“構(gòu)件”成型。它通過控制外部形狀和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，使材料變成滿足使用功能和服役壽命預(yù)期要求的各種零部件及成品。材料成型方法采用液態(tài)凝固成型、固態(tài)塑性成型、粉末成型、材料的凈或近凈成型等精密成型與處理、材料連接以及三維快速成型技術(shù)等。它不僅指成型工藝，而且還要對成型過程實施在線檢測與質(zhì)量控制。“材料成型”專業(yè)包含材料的成型設(shè)計、成型工藝和成型質(zhì)量控制。對于設(shè)備的電控設(shè)計研究則不包含在本專業(yè)。

因此，“材料成型”專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)為：培養(yǎng)具備機(jī)械科學(xué)、材料科學(xué)、力科學(xué)、電科學(xué)、控制科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力，能夠在材料加工理論、成型工藝及裝備、材料成型過程自動控制和先進(jìn)材料工程等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計制造、生產(chǎn)組織與管理，具有實踐能力和創(chuàng)新意識的高級科技人才。

3.兩個專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的辨析

“焊接”和“材料成型”專業(yè)分別屬于兩個不同專業(yè)類，應(yīng)以充分體現(xiàn)各自專業(yè)類的鮮明特征作為確立各自人才培養(yǎng)目標(biāo)的基石。通過分析“焊接”和“材料成型”專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，可以得出如下結(jié)論：第一，專業(yè)依托的基本學(xué)科不同。前者依托材料科學(xué)；后者依托機(jī)械科學(xué)。第二，對相關(guān)學(xué)科重要性的排序不同。前者相關(guān)學(xué)科的排序為力科學(xué)、機(jī)械科學(xué)、電科學(xué)、控制科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)；后者相關(guān)學(xué)科的排序為材料科學(xué)、力科學(xué)、電科學(xué)、控制科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)。第三，二者研究的知識領(lǐng)域不同。前者研究焊接工藝及設(shè)備、焊接生產(chǎn)、焊接質(zhì)量控制與檢測、焊接過程自動化控制等領(lǐng)域；后者研究材料加工理論、成型工藝及裝備、材料成型過程自動控制和先進(jìn)材料工程等領(lǐng)域。第四，研究的對象不同。前者研究構(gòu)件；后者研究機(jī)械產(chǎn)品及裝備。

雖然兩個專業(yè)都屬于材料加工工程學(xué)科范疇，材料成型及控制工程技術(shù)涵蓋材料連接技術(shù)，但是根據(jù)對“材料成型”專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的分析可以看出，“材料成型”專業(yè)從機(jī)械工程學(xué)科的角度出發(fā)，側(cè)重培養(yǎng)掌握材料成型及控制工程技術(shù)的人才，而“焊接”專業(yè)從材料科學(xué)與工程學(xué)科的角度出發(fā)，側(cè)重培養(yǎng)掌握焊接技術(shù)與工程的人才。需要指出的是，“材料成型”專業(yè)的知識體系應(yīng)包含焊接核心知識，能力體系應(yīng)包含焊接應(yīng)用能力。兩個專業(yè)對焊接知識能力要求的范圍廣度和內(nèi)容深度存在較大差異。由此可見，“焊接”和“材料成型”專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)存在重大差異。

四、人才培養(yǎng)目標(biāo)的專業(yè)特色分析

高等本科院校在確立這兩個專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)時，應(yīng)在符合高等工程教育基本要求的前提下，充分體現(xiàn)專業(yè)類的明顯特征，根據(jù)自身在全國高校同專業(yè)中所處的位置確定專業(yè)辦學(xué)定位，即確定人才培養(yǎng)目標(biāo)為科學(xué)研究精英型、科學(xué)研究和工程技術(shù)復(fù)合型，還是工程技術(shù)應(yīng)用型。同時還應(yīng)根據(jù)辦學(xué)歷史形成的專業(yè)辦學(xué)優(yōu)勢，例如依托的行業(yè)等，并結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，使人才培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)出明顯的辦學(xué)特色。

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（責(zé)任編輯：孫晴）