基于校企合作的工程碩士實驗教學改革

李春艷 于鳳云 高曉霞

摘? ? 要：校企互動不足是影響工程碩士發展的瓶頸，針對這一問題，大連理工大學材料學院堅持校企緊密合作，聚焦企業需求，使企業參與課程設計，以“專題研討”教學創新工程碩士實驗教學，探索應用型創新人才培養模式，旨在使校企合作真正落到實處，實現企業、高校以及學生三方共贏。

關鍵詞：校企合作;工程碩士;實驗教學

中圖分類號：G643? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2020）08-0084-02

近二十多年來，工程碩士招生規模不斷擴大，截至2016年統計數據，工程碩士招生規模已經達到252272人，占比44%[1]，與學術型碩士招生規模基本持平。校企合作是工程碩士專業學位研究生教育最重要的特征之一，而如何深化高校與企業之間的互動關系則是目前癥結之所在。據國務院學位委員會辦公室對我國工程碩士教育的調查顯示：在工程碩士培養的目標和教學內容安排上，高校和用人單位之間缺乏協調，僅26%的高校認為學校能夠獲得企業的密切配合，10%以上認為與企業配合存在困難[2]。

工程碩士培養主要面向企業。材料學專業畢業生企業競聘多集中在檢測工程師、研發工程師和工藝工程師等崗位。針對這一就業特色，大連理工大學材料學院在校企深度合作方面嘗試創建具有材料學特點，以企業需求為導向的實驗教學體系，著眼于企業應用，結合高精尖測試設備，有層次、有深度地提升工程碩士的測試分析能力，同時有效解決企業生產工藝問題，實現校企雙贏。這一新型實驗教學體系，深化校企合作模式，填補企業實踐實習的不足，對于應用型人才培養具有重要的意義[3]。

一、工程碩士實驗教學現狀及解決方法

目前材料學科領域的研究生課程體系中，由于學分限制，很少開設專門針對材料微觀測試表征深層次的工程碩士實驗課;對大型高精尖設備的實驗授課，現有的實驗課教學體系多以介紹為主，僅局限于大型設備的觀摩驗證型課程[4]。實際上，研究生階段對于大型高精密度分析測試儀器的熟練操作以及多種分析測試方法的綜合掌握和靈活運用是有迫切需求的[5]。

本課程旨在以“材料測試分析實驗與實習”為契機，依托大連理工大學材料學院測試分析中心先進的測試分析儀器、專業的測試分析人才，聯合大連匯程鋁業有限公司在校企合作模式上另辟蹊徑，建設具有材料學特色的研究生實驗教學體系。

大連匯程鋁業有限公司是鋁材行業的“龍頭企業”。與企業聯合不僅有效地解決了測試分析類實驗教學的試樣來源問題，而且還將先進的鋁材成型加工工藝也帶入了課堂。

針對合作企業在生產過程中牌號合金所遇問題，課程將通過引導學生就企業研發部門提出的技術問題，進行專題實驗設計。根據材料學專業特點，以“合金”為主線，以熱處理工藝為核心，圍繞合金熱處理后微結構、微區成分和力學性能的變化，構建“熱處理工藝、微結構分析、微區成分分析及力學性能表征”系列課程體系。企業專家全程參與并蒞臨指導。課程突顯專題性、應用性以及設計性等特色。讓學生接觸到行業中研發難點問題，生動而直接感知工業應用原材、成型設備;通過運用材料學理論知識，結合文獻資料進行科學準確的數據分析，解析材料成分、微結構和性能的邏輯關系。通過實踐方式激發學生的問題認識，培養學生的探究精神，提高學生在材料測試分析方面的綜合能力。

二、工程碩士實驗教學改革的特色

（一）基于校企合作，實驗原料具有新穎性與應用性

對材料類實驗課來說，實驗原料的選材和來源是非常重要的，這決定課程的深度和方向。實驗選材原則上選取研究熱點材料或具有工業應用前景的材料，以符合工程碩士實驗教學大綱的要求。在校企聯合的模式下，大連匯程鋁業公司提供的鋁合金板材廣泛應用在高鐵、航天材料領域，具有很高的課程教學價值。

2018年春季實驗課廠家提供實驗原料為鋁合金板材，其生產工藝為鑄錠經過均勻化處理后熱軋，車間淬火

預拉伸，然后做T651時效處理，企業特意截取同一批次不同熱處理狀態（熱軋態、淬火預拉伸態和固溶時效態）的合金樣品，這種樣品的采集方法十分難得，沒有企業的幫助，校方自己無法實現。企業參與課程前期設計，一方面解決課程原料來源問題，一方面企業與校方共享測試分析數據，有效實現雙贏局面。

（二）開展“專題+研討”式實驗教學

針對大連匯程鋁業公司提出的“6xxx鋁合金晶粒容易粗大”這一工業研發難點，課程設計以此專題進行測試表征教學工作，從材料力學性能、微區結構和微區成分這三個方面結合熱處理工藝尋找導致晶粒組大的原因。

“專題+研討”教學法是根據教學大綱并兼顧企業需求的前提下，學生以組為單位，引入研討式課堂討論，圍繞專題，自主設計成一個或者多個具體的實驗方案，實驗課程期間學生要獨立完成力學性能參數測試、硬度測量、金相組織觀測，鋁合金析出相晶體結構標定、位錯觀測以及鋁合金主要化學元素成分面分析和定量分析等測試任務，實驗項目流程如圖1所示。“專題+研討”教學法讓學生面對測試技術難點時，有迎難而上的堅定決心，激勵學生打破砂鍋問到底的鉆研精神，提升其分析和處理問題的能力，培養其嚴謹的科研態度[6]。

（三）突出課程的綜合性、研究性及創新性原則

“材料測試分析實驗與實習”基本課時為32學時。為了更好地深化實驗教學改革，在課程安排上考慮基本實驗學時與外延學時相結合的模式。根據課題進展，以及大型儀器機時預約情況，學生自主設置一定的外延學時，保障教學進度。在較為寬松的實驗課程安排下，有利于學生進行自主操作和分析思考。

本課程首次將透射電子顯微鏡、電子探針以及疲勞試驗機等大型分析測試設備，融入到學生實際上機操作流程中。課程體系以透射電鏡、電子探針和疲勞試驗機等大型貴重測試設備為主要設備，輔以電解雙噴儀、離子減薄儀、磨拋機、倒置金相顯微鏡和小載荷維式硬度計等小型基礎實驗設備，使學生獨立完成透射電鏡電鏡樣品和電子探針樣品的制備、金相組織采集以及力學測試相關國家標準查詢、測試表征等工作，實驗教學環節見圖2。課程力求從多方面體現其綜合性、研究性和創新性原則，培養學生的求知和科研創新能力[7]。

考核方式重點體現學生綜合能力的評價，分為：開題答辯、上機操作、中期答辯、數據分析、結題答辯和研究報告等六個方面。考核依據包括：實驗記錄，學生實驗中管理分配時間能力，解決問題的能力，以及突發事件處理能力，答辯中表述能力，團體合作能力等等方面。課程不僅讓學生深入體驗材料檢測分析的完整操作流程，而且有利于提升學生的綜合能力[8]。

校企聯合模式下的研究生實驗教學改革在落實過程中需要長期不斷探索和完善。積極創建具有材料測試分析特色的可持續發展的實驗教學實踐實習模式，繼續深化校企聯合培養教學模式，以“企業需求”為導向，以學生自主創新為本，改進實驗教學體系，開放大型高精尖測試設備，全面提高學生材料測試分析綜合應用能力，培養適合企業發展需要的創新型實踐型的工程專業人才。

參考文獻：

[1]周緒紅.中國工程教育人才培養模式改革創新的現狀與展望[J].高等工程教育研究，2016，（1）.

[2]張海英，汪航.我國工程碩士專業學位教育發展若干問題分析[J].清華大學教育研究，2007，（5）.

[3]胡小唐，鐘登華，李云章，等.校企合作培養工程碩士的創新與實踐[J].學位與研究生教育，2010，（3）.

[4]谷春秀，周考文，李亞秋.儀器分析實驗教學改革與實踐[J].實驗技術與管理，2011，（3）.

[5]王偉，孟祥貴，安寅.“創新人才培養模式”下的實驗教學改革探索高等教育[J].實驗科學與技術，2013，（2）.

[6]張穎，張繼平，宋巖.基于“任務驅動”教學法的實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2013，（11）.

[7]喬光，洪怡.大型儀器設備在本科實驗教學中使用問題的探討[J].實驗室科學，2017，（4）.

[8]王曉崗，郝志顯，樊雅娟.大型儀器教學功能的研究與探索[J].實驗室科學，2012，（5）.

收稿日期：2019-12-05

作者簡介：李春艷（1976—），女，河北滄州人，大連理工大學材料學院工程師，主要從事材料力學性能測試分析及實驗教學研究。

基金項目：大連理工大學教育教學改革基金“將優質資源轉化為育人資源——大型貴重儀器實驗教學應用新模式”（YB2018004）