金屬材料工程特色專業建設與探索

呂 哲，周艷文

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114051）

金屬材料工程專業主要指將材料工程和材料科學充分融合的基礎學科，在專業建設和人才培養層面具體包括材料防護和腐蝕、材料熱處理、復合材料、有色金屬、冶金等教學方向。在人才培養層面，金屬材料工程重點培養學生對材料科學理論的掌握，了解金屬材料的加工和成型工程的經濟管理和專業知識，掌握金屬制品的質量控制、檢測及防護技能和知識，掌握金屬材料的選擇、選用、設計及生產工藝的初步能力，以及掌握金屬材料專業所必備的計算機應用、機械加工及電子與電工技術的技能和知識[1]。因此可發現，金屬材料工程擁有較強的實踐性與發展性，注重對學生實踐能力的培養。然而傳統的教學模式和教學內容已經難以滿足現代社會的發展需求，需要學校結合多年的辦學經驗，構建出全新的專業建設機制，提升專業發展的實效性。

1 金屬材料工程的專業建設現狀

我國金屬材料專業堅持將課程建設與專業建設相融合，以特色專業構建為核心，以課程構建和改革為渠道，創新和改革人才培養體系，并立足社會發展需求，建立校企聯合機制，致力于培養從事質量檢測、工藝設計、材料生產、經營管理等層面的應用型、復合型人才[2]。而應用型人才培養比較注重理論課程與實踐課程的配合，注重學生動手能力的培養，并使其具備在加工生產中發現問題、解決問題的意識和能力。雖然我國金屬材料專業在多年的發展中積攢了豐富的辦學經驗，然而在實際的課堂教學和專業建設中卻存在著諸多的問題。

（1）專業課程設置得較為廣泛。我國金屬材料專業在課程設置上普遍存在課程設置廣泛、專業性不強等問題。根據相關實踐調查顯示，我國金屬材料工程專業的主干課程包括計算機應用、材料加工成型設備與工藝、金屬材料學、金相技術、材料分析、固態相變、金屬熱處理、工藝學、材料力學、熱力學、工程基礎及金屬學等課程。在課程設置上相對廣泛，涉及不同學科及專業，其中對電子與電工技術、工藝技術及計算機應用技術的涉獵較為廣泛，然而從專業培養方向和職業定向的角度出發，能夠發現，金屬材料專業在鋼鐵冶煉、交通機械、船舶、測量制造、建筑、化工、礦山、材料研究所等領域都有鮮明的價值和作用，然而由于課程設置較為廣泛，導致專業性不強，無法滿足時代發展的需求。

（2）課程體系中實驗教學比重低。實訓實習和實驗教學在專業教學中的比例較低。為提升和培養學生的實踐能力，鞏固和加深學生的理論知識，使學生在實踐生產中靈活運用專業知識，獲得對理論知識進行拓展和修正的能力，高校應從實訓基地和課程改革的方向出發，完善人才培養體系。雖然我國金屬材料專業在實踐教學階段設置了認識實習、金工實習、專業實驗、畢業設計等實踐內容。然而在課程體系中所占的比重相對較低，難以滿足學校培養學生實踐能力的需求，更無法真正地發揮金屬材料專業在社會發展中的功能和作用。導致學生出現“重理論、輕實踐”傾向、不利于現代教學理論的形成與發展。然而在具體的實訓實習層面，金屬材料專業卻面臨著諸多的問題。

2 金屬材料專業的生產實習問題

（1）擴大招生和結構調整的影響。金屬材料專業是由熱處理專業和鑄造專業演變而成的，在專業調整前，不同專業的學生會去熱處理廠或鑄造廠進行實習。然而在專業調整之后，熱處理和鑄造專業合并為當前的金屬材料專業，導致熱處理和鑄造成為金屬材料專業發展的兩個基本方向，使得青年學生在實習時，不得不學習并掌握熱處理和鑄造兩個專業的知識和技能。而在擴大招生政策的影響下，原來熱處理和鑄造專業只需要招收一個班的學生，現如今卻需要招收4個～5個班的學生，給金屬材料專業的實訓實習帶來嚴重的困難和阻礙。

（2）企業接收學生的積極性有限。現代企業以經濟效益提升為導向，根據市場經濟原則行事，而基于技術保密、人身安全、生產秩序的考慮，絕大部分的企業都不愿意參與校企實訓活動。即便企業同意和學校共同開展實訓實習活動，也僅限于參觀性實習，難以為學生提供充足的實踐動手機會。而由于企業的績效制度，導致擁有多年從業經驗的職工，無暇顧忌學生的培養，導致認真學習的學生只能在參觀的過程中，多記錄、仔細看，而不認真學習的學生只能走馬觀花，溜號偷懶。

（3）金屬材料專業師資經驗不足?，F階段我國退休教師普遍增多，而青年教師雖然擁有較強的理論水平，然而在實踐層面上卻缺乏經驗。其基本原因在于我國現有的教學體制，教師在參與教學工作時，都沒有相應的工作經歷，都是從學校剛畢業的學生。所以在指導實習時，存在缺乏實踐性不足、理論性較強的問題，嚴重影響了學生的實訓效果。此外在教材層面，我國金屬材料專業缺乏針對性強、科學系統的實訓教材，依舊沿用20世紀末的教材體系。而由于工廠技術和設備的更新，傳統教材已經難以適應現代工廠的實際情況。而實習教材的設計與編寫需要企業人員和高校教師的共同參與，然而由于企業積極性不高、教師缺乏實踐經驗，將導致學校很難寫出擁有針對性強、高水評的實習教材。

3 金屬材料工程的教學改革分析和探索

（1）專業課程改革與設置。通常來講金屬材料專業課程體系主要包括金屬材料組織結構、化學成分，加工工藝和性能間的關系，金屬材料成分設計、加工和生產及破解使用和生產中所存在的問題。所以，高校應立足社會發展實際，以模塊化思想構建專業課程體系，注重專業技能培養，使理論教學服務于實踐教學，進而推動課程體系和教學內容的改革，培養學生的創新能力和實踐能力。在模塊化課程體系構建的過程中，金屬材料專業應構建出通識教育、實踐創新、專業發展、專業基礎、學科基礎等課程體系。其中通識教育包括通識素質、外語教學、自然科學、德育教育；實踐創新包括畢業設計、校外實訓、工程實訓、教學實驗、專業發展包括鋁合金加工、金屬表面技術、輔助設計、制備技術；專業基礎包括材料基礎、材料分析和加工；學科基礎包括理論基礎、機械設計及數學基礎等。通過課程改革，使學生擁有從事材料加工和設計的技能。其中專業基礎是專業建設的核心部分，是學生掌握金屬材料理論和技能，構建金屬材料工藝-性能-組織之間的深層聯系。而專業發展則是通過充分考慮工業發展趨勢及社會發展要求，重點培養學生金屬材料性能和組織分析方法、工藝開發及生產設計等能力。而實踐創新模塊則是在學生專業實踐的前提下，增強設計性、綜合性實驗、校外實訓和工程實訓，強化學生的創新意識和創新能力，培養學生的動手操作能力的重要課程模塊。在課程設置上，實踐創新的課程包括頂崗實習、專業實習、專業見習、金工實習、設計性和綜合性試驗，專業試驗及基礎試驗等。專業發展模塊的課程則包括制造技術、材料加工和成型設備、制備技術。三維制圖、輔助制度及成型加工，材料分析，質量控制、表面處理，鑄造技術、鋁合金成型技術等課程。

（2）實訓基地與實訓機制構建。我國金屬材料專業原有的實踐教學機制已經難以滿足教學改革和新培養理念的發展幽囚。所以，學校應構建和修訂全新的實踐教學體系，優化生產實踐和理論知識的結合，提升學生的設計和創新能力。在實驗課程改革之前，我國金屬材料專業的實驗課程主要為材料課程、熱處理工藝及原理，材料性能學等三門課程，主要以理論傳授為核心，適量增添實驗課時。而在課程改革后，則形成校外實訓、設計性和綜合性實驗、專業基礎實驗為主體的課程體系，而在課程結構上也發生了深刻的轉變，首先在課程進度上，以理論內容為主體，注重基礎實驗的創設與開展，注重專業技能的培養，在培養目標上，以創新能力為抓手，注重材料工藝優化和成分設計，以此鞏固學生的理論知識，提升生產實踐能力，滿足社會對金屬材料人才的需求，并注重職業能力培養，使學生擁有分析并解決實際技術問題的能力。而在實訓基地構建層面，實踐教學是學校培養學生實踐能力和創新精神的抓手，是素質教育的核心環節，學校應建立切合時代發展的實訓中心，并根據人才培養需求，配置材料制備、XRD、材料分析、機械原理、加工設計實訓室或實驗室，保障金屬材料專業的實驗課程能夠得到順利的開展。除此之外，學校還應提供開放性、綜合性、創新性的實驗，形成多層次的教學體系，提升實踐教學質量。在校外實訓層面，學校應結合我國高校校外實訓現狀及專業實訓問題，明確校外實訓教學的發展方向，構建出系統統一的實訓教學機制。首先，針對專業調整及學生規模增長的問題，學校應在構建校內實訓基地的基礎上，根據學生的學習狀態、學習意愿，做好合理的組織與分配工作，即將一部分學生劃分到實訓基地，將一部分學生劃分到企業崗位中。其次，針對企業參與校企合作意愿低下的問題，學校應從人才培養、企業發展及效益提升的角度出發。通過簽訂合作協議的方式，保障企業商業機密的安全，確保企業在實訓教學中能獲得優質的人力資源，保證企業的經營生產活動得到學校理論研究的支持。而在師資隊伍構建方面，學校應鼓勵企業構建全新的績效制度，將學生培養作為員工獲得經濟效益的重要媒介，進而聯合學校教師和企業從業者，形成理論性強、生產經驗豐富的教學隊伍，青年教師在實訓教學中，能夠從企業人員身上獲得充足的從業經驗及專業技能，從而提升教師在實訓實習中的指導能力。最后，在實習教材編寫層面，學校應聯合企業，共同編寫實習教材，并以定向培養、項目推動的方式，激發企業參與教材編寫工作的積極性，使其成為金屬材料專業課程改革及專業建設的重要支撐。

4 結語

結合金屬材料專業的課程改革和專業建設目標，學校應立足應用型人才的培養需求，以產業發展為導向，從教學方法、實踐教學、課程建設等層面進行改革和探索，構建出切合地方經濟需求的教學體系，培養學生實踐和創新能力，進而為我國金屬材料專業的時代發展和現代化建設指明新的發展方向，滿足社會對復合型、應用型人才的應用需求。