材料成型特色專業建設的路徑探索
——以東莞理工學院為例

謝春曉，鄭東海，王 維，李 文，楊宇輝

（東莞理工學院機械工程學院，廣東 東莞523808）

0 引言

機械工業擔負著向國民經濟各部門提供技術裝備的任務，是國家工業體系中的核心產業。培養高素質的機械類專業本科人才是促進機械工業發展的重要手段。材料成型及控制工程專業是傳統的機械類專業之一，目前國內有將近200所高等學校設有本專業，專業之間競爭壓力日益增大。因此，東莞理工學院材料成型及控制工程專業的建設必須緊跟地方材料成型產業發展需求，探索特色專業方向和重構核心課程體系、構建新型師資隊伍、產教融合構建實踐教學新模式，打造適應東莞地方產業發展需求的特色鮮明的材料成型專業人才培養體系。

1 東莞地方材料成型產業特征

中國被譽為全球“制造大國”，而模具是工業生產的基礎工藝裝備，工業產品中的絕大多數零件依靠模具成形，模具行業因此被譽為“制造業之母”。珠江三角洲地區的制造業非常發達，尤其東莞作為國際制造業名城，五金模具、塑膠模具等材料成型產業持續快速發展。目前，東莞共有1000多家模具企業，年產值達幾百億元，擁有“長安五金模具”、“橫瀝塑膠模具”等省級模具專業鎮。近年來，東莞市乃至珠江三角洲地區的勞動力短缺非常嚴重，據東莞智通人才市場統計，模具企業迫切需要大量的模具設計、數控編程、機床操作以維護等方面的技術人才，特別是高學歷高素質的模具專業人才的稀缺，使得東莞模具產業面臨著諸多挑戰。有數據顯示，在東莞市長安鎮653家科技型企業中，近500家從事機械五金模具及相關行業，占77%；全鎮29家國家高新企業中，有14家從事機械五金模具及相關行業，占48.3%。特別是東莞長安鉅升塑膠電子制品有限公司的無人化模具車間為東莞乃至珠三角地區首個全自動化模具加工廠車間，該車間徹底改變了傳統的模具加工方式，不僅節約生產成本，還提高了生產效率，這很好的詮釋了模具行業從“模具制造”向“模具智造”的轉型升級。“智造”的核心就是人才，有了人才才能帶來新技術、新管理方法、新工藝與新裝備。因此，通過深入地對東莞地區的模具制造業進行調研，從而打造出具有特色方向的材料成型專業不僅對畢業生就業有幫助，而且對服務地方產業經濟和轉型升級都是很有意義的，也是必要的。

2 特色專業的建設內容

2.1 按照層次，循序漸進地構建以模具為特色專業方向的核心課程群

以材料的結構-性能-加工工藝-工藝裝備-模具設計與制造為主線，構建專業核心課程群。第一層次（階段）：《材料科學基礎》課程，使學生掌握有關材料微觀組織結構與物理、機械性能的關聯的基本概念、基本理論和基本研究方法，為學習后續專業課程奠定基礎。第二層次（階段）：《材料性能學》課程，使學生掌握有關力學、熱學、磁學、電學、光學等材料性能學知識點；《材料成型基礎》課程，使學生掌握有關材料成型工藝（鑄造、鍛造、焊接、軋制、擠壓、沖壓等）的基本理論和工藝方法。第三層次（階段）：《材料成型設備及自動化》、《高分子成型/沖壓工藝及模具設計》與《模具制造工藝學》課程，使學生掌握有關模具行業裝備、模具設計和加工等的專業知識和技能。

在建設任務中，專業負責人著重分析核心課程群內各門課程的重要內容模塊，在課程群的宏觀層面理清各重要內容模塊之間的內在聯系。核心課程負責人建立教學研討的機制，定期召開課程建設研討會，闡述自己在核心課程建設中對相關問題的理解。精簡各門課程的冗余內容，調整側重點的分布，加強該課程群內各課程之間的融合滲透，并從各門課程中提煉出材料成型領域的一系列有一定關聯性的典型問題作為課程的教學案例。具體為：①落實核心課程負責人，每位核心課程負責人完成自己負責的課程建設，用2~3年的時間，實現課程資料全部上網，部分課程完成MOOC視頻的制作。②課程群建設必須以專業培養目標為課程設置的方向，以能力培養為基礎，促進精品課程的模塊化建設。③課程群里每門核心課程以OBE教育模式為導向推進課程改革，課程群的建設目標和內容都能體現OBE模式的基本要求。

2.2 緊跟地方產業需求，構建新型師資隊伍

教師和學生是專業教學活動中最為核心的主體要素，教師對所授課程在專業人才培養方案的作用的理解、把握、貫徹和實施都很重要，它關系到培養出來的學生是否能達到人才培養目標規定的知識、能力和素質要求。工程教育的新內涵要求提高學生適應變化能力和工程創新能力，那么就應該構建與之相匹配的師資隊伍。現行的材料成型專業的師資隊伍主要由本專業科班出身的博士為主，其主要特征為專業知識扎實但研究方向狹窄，長期深居象牙塔而與產業聯系脫節。因此，構建能主動適應地方產業需求的新型師資隊伍，也是專業建業的重要一環。

（1）改造和培育現有師資。現有師資的主要缺陷就是普遍缺乏工程經驗，想要引進“雙師型”教師又困難重重，因此只能通過改造和培育的辦法。例如：尋找校企合作積極性高的行業企業，通過給予教師一定優惠政策，讓專業課教師以工程實踐進修的形式到企業中去鍛煉，增強專業課教師的現場工程經驗。

（2）引進交叉學科師資。鑒于在新經濟下，材料成型行業的自動化、智能化和信息化的趨勢越來顯著，可考慮引進本、碩、博就讀于不同專業或學科領域的博士或博士后作為師資。如：材料成型+控制科學、材料成型+軟件工程、材料成型+計算機+統計學等交叉學科師資等。

2.3 政校企協產教融合，打造實踐教學新模式

當前，社會用人單位對學校培養的部分畢業生不太滿意，一個畢業生進了企業后還得經過一定時間的二次培訓才能為企業所用。原因在于，高校專業知識的更新速度永遠趕不上行業和企業的發展，企業的新技術、新工藝沒有出現在專業教學內容中，更多的校企合作只是打個旗號，產業界還未真正參與工程人才的培養工作。為打破當前的不利局面，東莞理工學院長安先進制造學院（簡稱長安學院）做了一些初步探索并取得成效。該學院依托長安鎮的五金模具、電子信息等產業集聚區、以“校園+產業園”模式，緊扣產業發展趨勢和實踐優勢，實施創新型教育，培養教育與產業、學業與就業無縫對接的高素質應用型人才。

參照2018屆機械設計制造及其自動化專業畢業設計工作的成功經驗，2019屆材料成型及控制工程專業畢業設計將采用以下流程：1）選題階段，學生以7~10人成立小組，每組被分配到某企業進行2周調研，由企業工程師給每組確定一個綜合性設計項目并據此給每位小組成員分配畢業設計題目，題目難度由長安學院的特聘模具講師（10年以上行業工作背景）與校內模具課專任教師共同討論決定后下發畢業設計任務書；2）開題階段，由企業工程師與校內指導教師共同下達任務書，學生查閱收集資料、準備開題報告并開題；3）設計階段，全體學生入住長安學院進行封閉式設計工作，學生每天接受學院特聘模具講師的指導，同時校內教師輪流進院參與指導工作，設計圖紙統一按照行業和企業標準；4）答辯階段，由校內教師與企業工程師組成答辯組，依照學生完成進度不同進行多次答辯工作，合格者可提前離開學院，不合格者留下認真整改，力求做到精益求精。未來將繼續深化長安學院政校企協產學合作模式，在材料成型專業的課程設計、實習、實訓及畢業設計等環節探索具有新工科內涵的實踐教學新模式和新體系。

2.4 做強模具主方向，探索3D打印新方向

隨著3D打印技術的興起，其成為了材料成型的一種新型的特殊手段。模具成型技術與3D打印成型技術具有截然不同的特征，在實際應用中二者可以取長補短而互為所用。因此，探索將3D打印作為材料成型及控制工程專業的方向符合時代經濟發展的潮流。依托東莞增材制造與智能制造研究院的平臺優勢，本專業在2019人才培養方案中加入一定的3D打印相關課程和實踐環節，如：《3D打印技術前沿》、《3D打印技術原理與工藝》、《3D打印技術原理與工藝課程設計》、《3D打印技術和項目化實踐》、《3D打印材料》、《3D掃描技術及應用》和《3D打印技術在模具制造中的應用》等，培養學生的增材制造相關知識和能力，拓寬本專業學生的就業渠道。

3 總結與展望

當前，國家正在實施創新驅動發展、“中國制造2025”、“人工智能2.0”等重大戰略，高等教育界正在推進“雙一流建設”和新工科建設。東莞地方制造產業特別是模具制造業正在面臨產業轉型升級。在這樣的大背景下，特色材料成型專業的建設應順應時代潮流，緊跟地方產業需求及發展趨勢來開展。本文中從核心課程體系、師資隊伍、實踐模式和探索新方向等方面入手，對我校材料成型及控制工程特色專業的建設路徑做了較為全面的探索與實踐，其實施成效正在逐步顯現。