材料成型及控制工程專業卓越工程師培養教學全過程探究

時博　李戩　李灼華　張發廷

摘要：首先，本文分析了材料成型及控制工程專業卓越工程師的培養特征。其次，針對材料成型及控制工程專業卓越工程師班的學情狀況，探討了校內以及企業教學的全過程。深入分析了校內教學中課堂、實驗、競賽以及企業教學中實習、畢業設計等環節中的重要問題，并提出了改進方案。

關鍵詞：卓越工程師；校內教學；校內實習；企業實踐

中圖分類號：G459 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）27-0021-02

一、引言

卓越工程師教育培養計劃，簡稱“卓越計劃”。為了更好地貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》文件精神，同時為培養一大批高質量工程技術人才，我國教育部實施了“卓越計劃”。青海大學機械工程學院材料成型及控制工程專業作為教育部第二批卓越計劃試點專業，自2013年起開始實施卓越計劃。目前，我校開設了材料成型及控制工程專業卓越工程師班（簡稱“材卓班”）。本專業自開設以來，學生通過焊接、鑄造、壓力加工及模具設計等基礎理論知識的學習，并通過嚴格的實驗、實習訓練，可從事材料產業、機械制造業、產品設計、設備控制及生產組織管理等領域。

二、材成卓越工程師班教學特征分析

與普通班相比，材卓班的教學具有其自身的特點，主要體現為企業或行業參與教學過程的比重較大，對學生的實踐創新能力要求較高。因此，材卓班的教學過程也與普通班不同，主要表現為：企業參與學生的實習、畢業設計，甚至課堂教學；學校需按行業需求和企業標準培養學生；學校與企業聯合培養學生的工程實踐能力和創新能力。

三、材成卓越工程師班學情狀況

我校材卓班學生是學生根據自己的興趣申請，學校通過對申請者的學習成績考核、面試等流程而選拔的較優秀的學生。因此，不僅個人具有較好理論與實踐基礎，同時班級整體學風良好。從課程設置方面講，材卓班采取單班上課。

四、材成卓越工程師教學方案及改革意見

針對學情狀況，并結合材卓班教學特征，青海大學材卓班的教學主要分為兩部分內容，即校內教學部分和校外教學部分。

（一）校內教學

1.課堂教學。優秀的工程師除了應具有扎實的工程技能外，還應具有深厚的理論基礎，這樣才能更好地運用知識進行創新，而不僅僅是應用知識。因此，理論教學是必不可少的環節。針對材卓班的特點，在教學中應杜絕“灌輸式”教學。而更應該通過運用多媒體技術，激發學生的興趣，培養學生自主學習能力。在具體教學過程中，應與學生積極互動，進而形成開放式教學模式。例如：在課件中加入一些動畫、圖片等，或通過觀看視頻等豐富教學內容。同時，也可以通過互聯網建立視頻公開課與網絡教學平臺，以及網絡輔導平臺，為給學生提供高效、人性化的校內學習環境。例如：可將材料成型及控制工程教研室老師的講課視頻，課件上載至網絡學習平臺，以便學生隨時學習。也可通過社交平臺與學生互動，這樣當學生在學習過程中遇到問題后，可隨時通過網絡平臺和眾多老師、同學進行互動交流。

2.校內實習。學校實驗平臺具有一系列材料結構性能的分析、表征儀器，諸如X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、熱力模擬儀（Gleeble 3500）、Instron萬能試驗機、金相顯微鏡等。同時，在實訓車間還擁有一系列感應及電弧熔煉爐、鑄造、鍛壓等材料加工設備。該平臺為材卓班的實驗課程提供了很好的平臺，使得學生在校內就能了解材料學前沿、了解材料的制備方法、分析手段以及加工成型技術。例如《材料分析方法》這門課程，可通過課程實驗的方式，將諸如X射線衍射儀、透射電子顯微鏡等先進設備應用于教學。

3.模擬仿真實驗教學。目前，青海大學已開設固/液態材料虛擬仿真實驗，這些課程的開設，將為課程實踐教學提供一個較好的虛擬平臺。對學校已具備實驗條件的實驗課程，可采取虛實結合的教學方式，而對學校不具備實驗條件、高成本、高危險、極端條件的實驗課程，可完全采取虛擬仿真實驗教學。同時，青海大學還開設了材料液態成形CAD/CAE、Deform-3D等多種理論模擬課程。這樣的教學方式，不僅能加大學生的學習興趣，還能拓寬學生的視野，進而使學生更好地適應用人單位的需求。

4.理論實踐并重的考核方式。傳統的考核方式是試卷考試，其弊端在于只能考核學生理論知識，甚至導致有些學生死記硬背一些知識點以求通過考試，該種考核方式不適用于以實踐技能為主的材卓班教學。材卓班的考核應更具有開放性、實踐性。在教學過程中，應該布置一些開放性題目，比如模具設計課程可讓學生提交設計圖紙；焊接工程課程可讓學生通過論文調研，提交有關目前焊接工藝以及發展動態的論文；或者學生可根據自己的興趣，在實驗人員的指導下，自主設計實驗，驗證自己的想法，最后提交實驗報告或研究成果。

5.技能競賽促進學習。通過舉辦或參與各種競賽，促進學生的學習。例如，對于材料成型及控制工程專業，金相技能最基本的微觀組織觀察和分析的實踐技能。教育部高等學校材料類專業教學指導委員會、中國體視學學會金相與顯微分析分會分別主辦的全國大學生金相技能大賽為學生提供了很好的學習機會。

（二）校企聯合培養的教學機制

優秀企業十分重視人才的培養。實習生不僅可能成為企業潛在的新成員，同時實習期間也是非常重要的工作勞動力量。與此同時，學生也能在企業實踐學習。因此，企業與學校是一對共贏體。

1.實習。企業實習是學生了解企業生產、需求，并將自己所學付諸實踐的重要環節。認知實習一般安排在暑假小學期，時間較短。因此，可采取就近原則，通過在青海周邊地區的企業參觀學習來完成。青海大學與青海省內的三工鎂業集團公司、國鑫鋁業有限公司、青海聚能鈦業股份有限公司、鑄瑪藍寶石晶體有限公司、青海省特種設備檢驗所、青海圣諾光電科技有限公司等單位建立了良好的合作關系，這些企業科技力量雄厚、產業覆蓋面廣，為學生的認知實習提供了極好的場所。例如：國鑫鋁業有限公司是熔煉、鑄造、擠壓成型等材料加工成型手段的實踐地；特種設備檢驗所是材料的結構、性能表征分析方法是實踐地。學生可通過認知實習，加深鞏固理論知識，初步了解本專業所從事專業崗位具體從事的工作。生產實習周期較長，可安排至長城汽車股份有限公司、西部金屬材料股份有限責任公司、中國一拖集團公司、東風汽車等著名企業完成。

2.畢業設計。畢業設計考查學生綜合運用大學所學得的專業知識，相對獨立地解決技術問題的實踐、創新能力。實地參與企業工程項目設計將為學生提供了參與設備運行與維護、產品研發工藝研究、品質管理、產品技術服務等環節的機會。在此培養環節，青海大學材卓專業通過建立學校與企業的“雙導師”制度，幫助學生選題、開題、以及解決設計過程中的問題，最終完成畢業設計。例如：在長城汽車股份有限公司的畢業設計中，在企業工程師與學校老師的共同指導下，學生可以通過所學去設計汽車保險杠、車燈等組件，進而完成畢業設計。

（三）改革方向

針對材卓班的教學特征，青海大學材卓專業將從兩方面進行改進。

1.共建課程。為了更好地滿足企業所需，擬開設更具企業特色的課程。聘請企業工程師與本教研室教師共同授課，教授理論、實踐知識，大大提高學習質量。

2.聯合開展教學評價。為了避免教學脫離企業或行業的實際狀況，邀請企業工程師來學校與本校教師聯合評價教學，及時改進教學中存在的一些弊端。

三、結束語

本文針對材料成型及控制工程專業卓越工程師的培養特征及學情狀況，探討了校內以及企業教學的全過程，深入分析了校內教學中課堂、實驗、競賽以及企業教學中實習、畢業設計等環節中的重要問題。這些深入的分析，對今后的教學具有重要的指導性意義。

參考文獻：

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