“政產學研用”視角下材料成型及控制工程專業人才培養

摘 要：隨著新時代的到來，政產學研用體系在推動經濟發展和社會進步方面發揮著越來越重要的作用。材料成型及控制工程專業作為培養材料加工領域高級人才的重要學科，面臨著人才培養質量不高、創新能力不足等問題。該文從“政產學研用”的視角出發，探討如何優化材料成型及控制工程專業人才培養，以提高畢業生的專業素養和創新能力。

關鍵詞：政產學研用；材料成型及控制工程；人才培養；創新能力；專業素養

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）35-0038-04

Abstract： With the advent of the new era， the government-industry-university-research-application system plays an increasingly important role in promoting economic development and social progress. As an important discipline for cultivating senior talents in the field of material processing， Material Forming and Control Engineering is faced with problems such as insufficient quality of talent cultivation and insufficient innovation ability. From the perspective of "government-industry-university-research-application"， this paper explores how to optimize the cultivation of Material Forming and Control Engineering talents， so as to improve the professional quality and innovation ability of graduates.

Keywords： government-industry-university-research-application; Material Forming and Control Engineering; talent cultivation; innovation ability; professional quality

在新時代背景下，政產學研用體系已經成為推動經濟發展和社會進步的重要力量。政府、企業、高校、科研機構和用戶之間的緊密合作，有利于實現資源共享、優勢互補和協同發展[1-3]。在這種體系下，政府發揮著引導和支持的作用，通過制定政策、提供資金等方式，推動產學研用的深度融合；企業則側重于技術創新和市場開拓，通過與高校和科研機構的合作，加速科技成果的轉化和應用；高校和科研機構則主要負責人才培養和科學研究，通過與企業的合作，提高人才培養質量和科研水平；用戶則是科技成果的最終消費者，通過反饋市場需求和技術難題，引導高校和企業進行有針對性的研究和開發。

在政產學研用體系中，學校的作用不可忽視。首先，學校作為材料成型及控制工程專業人才培養的主要場所，需要緊跟時代步伐，不斷優化課程體系和教學內容，培養出符合市場需求的專業人才。其次，學校還可以通過與企業合作，共同開展科研項目和技術創新，推動科技成果的轉化和應用。此外，學校還可以為企業提供技術咨詢和培訓服務，幫助企業解決技術難題和提高競爭力。

在政產學研用體系中，教師的作用也非常重要。首先，教師需要具備扎實的專業知識和豐富的教學經驗，能夠為學生提供高質量的教學和指導。其次，教師還需要積極參與科研項目和技術創新，不斷提高自己的科研能力和實踐經驗。此外，教師還需要與企業保持密切聯系，了解市場需求和技術趨勢，為學生提供有針對性的就業指導和實踐機會。

為了更好地發揮學校和教師在政產學研用體系中的作用，政府可以出臺相關政策，加大對學校和教師的支持和投入力度。例如，政府可以設立專項資金，支持學校與企業合作開展科研項目和技術創新；還可以提供培訓和進修機會，提高教師的專業素質和教學能力。同時，企業和用戶也可以通過與學校和教師的合作，共同推動人才培養和科技創新的發展。

人才終歸是第一位的。新時代，在政產學研用體系下，如何做好材料成型及控制工程人才培養至關重要。下面將從材料成型及控制工程專業、材料成型及控制工程專業人才培養面臨的問題、“政產學研用”視角下的材料成型及控制工程專業人才培養三個方面展開描述。

一 材料成型及控制工程專業

材料成型及控制工程專業是一門研究材料加工過程中材料組織結構、性能和加工工藝之間關系的學科。材料成型及控制工程專業由金屬材料與熱處理（部分）（080204）、熱加工工藝及設備（080302）、鑄造（部分）（080303）、塑性成形工藝及設備（080304）和焊接工藝及設備（部分）（080305）五個專業合并而來的。合并后的材料成型及控制工程隸屬于工學大類中的機械類（0802），專業代碼為080203。根據教育部發布的《普通高等學校本科專業目錄（2020年版）》，有104所高校開設材料成型及控制工程專業。

江蘇大學材料成型及控制工程專業也經歷了一段發展歷程，最早可以追溯到1972年建立的熱加工專業，1973年設立鑄造熱處理專業，1978年設立鑄造工藝及設備專業，1998年整合熱加工專業（主要專業方向為鍛壓和焊接）與鑄造工藝及設備專業后設立材料成型及控制工程專業。江蘇大學材料成型及控制工程專業始終致力于為社會培養現代化的材料成型及控制工程專業方面的技術人才。江蘇大學材料成型及控制工程專業2003年獲批江蘇省特色專業，2012年入選江蘇省“十二五”高等學校重點專業，2018年通過教育部工程教育專業認證，2022年入選國家一流本科專業建設點。

材料成型及控制工程專業主要研究方向包括鑄造、鍛壓和焊接等熱加工工藝，這些工藝在工業生產中具有廣泛的應用。鑄造是一種將液態金屬澆注到具有與零件形狀相適應的幾何形狀的模具（可以是砂型，也可以是金屬型腔）中，待其冷卻凝固后，獲得零件或部件的成形工藝。鍛壓是一種金屬塑性加工工藝，是在加壓和下料的過程中將金屬毛坯或半成品在外力作用下產生塑性變形，可以使用模具，也可以不使用模具，得到具有一定形狀、尺寸和內部組織的金屬制品。焊接是通過加熱或者加壓或者兩者并用，使用或者不使用填充材料，將同種或者異種金屬材料或非金屬材料連接在一起，以實現原子間的永久結合。隨著科學技術的不斷發展，材料成型及控制工程專業的研究領域也不斷拓寬，涉及新材料、新工藝、新技術的研發和應用。例如，新型材料的開發和應用、高效節能的加工技術、智能制造的控制系統等都是當前研究的熱點領域。因此，培養具有創新思維和實踐能力的材料成型及控制工程專業人才顯得尤為重要[4-5]。

材料成型及控制工程專業的發展演變歷程體現了學科方向的多樣性。最初，該專業主要側重于傳統的鑄造、鍛壓和焊接等熱加工工藝的研究和應用，隨著科技的不斷發展，材料成型及控制工程專業的研究領域逐漸擴展到新材料、新工藝和新技術的研發和應用。目前，材料成型及控制工程專業已經發展成為一門涉及材料科學、機械工程、控制科學等多個學科的交叉學科。

材料成型及控制工程專業的專業知識也非常豐富。學生需要掌握材料科學的基礎知識，如材料的組織結構、性能和加工工藝之間的關系，如圖1所示，材料成型及控制工程（鑄造、鍛壓、焊接）是加工工藝的重要組成部分，對材料使用性能具有決定性作用；同時還需要掌握機械工程和控制科學的知識，如機械設計、控制理論和技術等。此外，學生還需要了解相關的生產工藝和設備，如鑄造工藝、鍛壓工藝、焊接工藝等。其中，材料成型及控制工程焊接方向的專業核心知識包含焊接冶金、焊接工藝與設備、焊接結構三大板塊，涉及焊接冶金基本原理、金屬材料焊接性、弧焊工藝、焊接設備及自動化、焊接過程數值模擬、焊接電源、焊接結構、焊接材料選用、焊接生產和焊接檢驗等專業課程。

圖1 材料科學與工程四要素

材料成型及控制工程專業的學科交叉性也非常強。該專業涉及到材料科學、機械工程、控制科學等多個學科的交叉融合。學生需要具備跨學科的知識和能力，能夠將不同學科的知識結合起來，解決實際問題。同時，該專業還需要與產業界保持密切聯系，了解市場需求和技術趨勢，為產業發展提供技術支持和創新成果。

二 材料成型及控制工程專業人才培養面臨的問題

盡管材料成型及控制工程專業在工業生產中具有重要的應用價值，但是在人才培養方面卻面臨著一些問題[6-10]。

首先，材料成型及控制工程專業涉及的領域廣泛，專業課程內容豐富多樣，但由于課程設置的不合理和不完善，導致了專業課程數量較少，無法全面覆蓋該領域的各個方面。這使得學生在學習中難以掌握全面的專業知識，無法適應行業發展的需要。例如，授課時限制，江蘇大學材料成型及控制工程專業焊接方向專業課程焊接冶金基本原理、焊接工藝等需要減少學時、減少教學內容；焊接材料選用、計算機輔助焊接工程、焊接生產管理和焊接自動化等專業課程只能不開或者簡略在其他專業課程中提及。另外，隨著智能制造的發展，智能化焊接相關知識內容也必不可少，然而目前實現智能化焊接所需的傳感技術、機械技術、控制技術、數值模擬技術和系統技術等在課程知識體系中還沒有體現。

其次，實踐基地建設滯后，學生缺乏實踐能力和創新意識的培養。材料成型及控制工程專業是一門實踐性很強的學科，學生需要通過實際操作來掌握相關知識和技能。但由于實踐基地建設的不足，學生缺乏實踐機會和實踐經驗，無法真正掌握相關技能。同時，由于教師實踐能力較弱，缺乏工程實踐經驗，難以有效地指導學生進行實踐操作。

再次，師資力量不足、教學資源緊張等問題也制約了材料成型及控制工程專業人才的培養質量。由于該專業的特殊性，需要具備扎實的專業知識和豐富的實踐經驗的教師來指導學生。但由于師資力量不足，無法滿足教學需求。同時，由于教學資源緊張，如實驗室設備、材料、場地等不足，也影響了教學質量和效果。

最后，專業知識陳舊、更新慢也是制約材料成型及控制工程專業人才培養質量的一個重要問題。隨著科學技術的不斷發展，材料成型及控制工程專業的研究領域不斷拓寬，新技術和新材料不斷涌現。但由于教材內容陳舊、更新緩慢，無法跟上時代的步伐，無法滿足行業發展的需要。例如，材料成型及控制工程專業焊接方向專業課程焊接電源中的部分教學內容弧焊變壓器、硅弧焊整流器、可控硅弧焊整流器等內容陳舊，與目前企業用的逆變電源、數字化電源差別較大，課程內容應進行適當調整。同時，由于學校實驗室的材料成型裝備落后于企業，也無法滿足教學和科研的需求。

綜上所述，材料成型及控制工程專業人才培養面臨著多方面的問題和挑戰。為了解決這些問題，需要從“政產學研用”的視角出發，優化材料成型及控制工程專業人才培養。通過加強課程體系建設、實踐基地建設、師資隊伍建設和教學資源投入等方面的工作，提高人才培養質量和水平，為行業發展提供有力的人才保障。

三 “政產學研用”視角下材料成型及控制工程專業人才培養

針對以上問題，可以從“政產學研用”的視角出發，優化材料成型及控制工程專業人才培養。首先，政府可以出臺相關政策，引導和支持高校和企業加強合作，共同制定人才培養計劃和課程標準，將最新的技術和工藝引入教學中。例如，政府可以設立專項資金，支持企業與高校共建實驗室和研發中心，開展新技術和新工藝的研發和應用。同時，政府還可以通過稅收優惠等政策，鼓勵企業加大對科技創新的投入，推動產學研用的深度融合。

其次，企業可以與高校共建實踐基地，提供實踐設備和場地，培養學生的實踐能力和創新意識。例如，企業可以與高校合作建立實踐教學基地，為學生提供實際操作的機會和平臺。同時，企業還可以通過與高校的科研項目合作，為學生提供參與實際研發的機會，培養學生的創新能力和解決問題的能力。例如，按照江蘇大學制定實習教學基地建設與管理條例等制度，江蘇大學材料成型及工程專業本著“長期合作、互惠雙贏、共同發展”的原則，積極與企業聯合建立學生實習實訓基地和產學研基地，建立長期、穩定的與材料成型及控制工程專業相關的校企合作實習基地及產學研基地35個，為材料成型及控制工程專業學生的生產實習、大學生校外實踐提供了工程實踐場所與條件，有效促進材料成型及控制工程專業培養方案的達成。近三年（2020—2021學年、2021—2022學年、2022—2023學年），各基地接納生產實習合計3 857人次。

再次，高校也可以通過邀請企業專家和科研人員參與教學和科研活動，共同解決實際問題；高校還可以通過教師隊伍建設，增強青年教師的工程能力，加強具有實踐工作經驗的“雙師型”師資隊伍建設，制定有利于應用型人才培養的教師評聘、獎勵辦法，吸引行業企業技術人才擔任學校兼職教師。例如，江蘇大學材料成型及控制工程專業邀請企業專家擔任兼職教師或客座教授，為學生開設專業課程或舉辦學術講座。江蘇大學材料成型及控制工程專業在制定和修訂培養方案環節就重點突出材料成型及控制工程企業專家（企業鑄造專家、企業鍛壓專家、企業焊接專家）對培養方案進行評價，直接或者間接參與材料成型及控制工程專業培養方案的制定和修訂，圖2是江蘇大學材料成型及控制工程專業培養方案制定與修訂過程。江蘇大學材料成型及控制工程專業教師工程實踐能力提升途徑主要包括在企業兼職，如在企業兼職技術顧問、在企業兼職執行董事、在企業兼職科技副總和在江蘇省科技鎮長團掛職等，圖3是江蘇大學材料成型及控制工程專業教師工程實踐能力提升途徑。同時，高校還可以通過與企業合作開展科研項目，為學生提供參與實際研發的機會和實踐經驗。

圖2 江蘇大學材料成型及控制工程專業培養方案制定與修訂過程

圖3 江蘇大學材料成型及hXD0+eEUfwqel7CDMDPMBj0wiY8yUv95Ipo5at6ZJh0=控制工程專業教師

工程實踐能力提升途徑

最后，用戶也可以通過反饋市場需求和技術難題，引導高校和企業進行有針對性的研究和開發。例如，用戶可以通過市場調研和技術咨詢等方式，了解行業發展趨勢和技術需求，為高校和企業提供有針對性的研究方向和課題。同時，用戶還可以通過與高校和企業的合作，共同研發新產品或新技術，推動行業的發展和進步。

總之，“政產學研用”視角下的材料成型及控制工程專業人才培養需要政府、企業、高校、科研機構和用戶之間的緊密合作和共同努力。只有這樣才能夠培養出具有專業素養和創新能力的高級人才為材料加工行業的發展和進步作出貢獻。

四 結束語

新時代“政產學研用”視角下的材料成型及控制工程專業人才培養是一項長期而艱巨的任務，需要政府、企業、高校、科研機構和用戶之間的緊密合作和共同努力。只有通過不斷探索和實踐，才能夠培養出具有專業素養和創新能力的高級人才，為材料加工行業的發展和進步作出貢獻。在未來，需要繼續積極推進“政產學研用”深度融合，不斷優化人才培養模式和機制，為材料成型及控制工程專業人才培養注入新的動力和活力，共同推動材料加工行業的繁榮和發展，突破材料加工領域“卡脖子”問題。

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