材料成型及控制工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

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【摘要】高等教育的改革，正邁向培養(yǎng)具有創(chuàng)新和應(yīng)用能力人才的整體思路與方向。這離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的提前規(guī)劃與相應(yīng)配套的課程改革。特別是，課程改革已經(jīng)不僅僅是教學(xué)方法和手段的改革，而更重要的還是教學(xué)內(nèi)容的革新，涉及到教學(xué)內(nèi)容的前沿性。專(zhuān)業(yè)課的改革是重中之重，是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)最優(yōu)化的主要途徑。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用能力；創(chuàng)新能力；課程改革

材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)融合了機(jī)械、材料、熱處理和自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)。是材料科學(xué)與工程學(xué)科的主要本科專(zhuān)業(yè)之一。材料加工技術(shù)的發(fā)展代表了鑄造、鍛造、模具和焊接技術(shù)的發(fā)展水平。因此材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課應(yīng)當(dāng)根據(jù)就業(yè)需求和培養(yǎng)目標(biāo)的變化，保證專(zhuān)業(yè)課的縱深度和覆蓋面。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下，要求課程知識(shí)與實(shí)際工程應(yīng)用緊密結(jié)合，如何凸顯課程內(nèi)容用于解決實(shí)際材料加工工程中問(wèn)題的作用，是應(yīng)用型大學(xué)材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)課程改革的要點(diǎn)。特別是專(zhuān)業(yè)課如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新思維方式更是重中之重。作者所在的洛陽(yáng)理工學(xué)院，是一所河南省示范性應(yīng)用型大學(xué)，材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)是本校最早成立的本科專(zhuān)業(yè)，師資力量、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地雄厚，在專(zhuān)業(yè)課課程教學(xué)方法上，結(jié)合本校建材特色并借鑒了國(guó)內(nèi)其他院校的經(jīng)驗(yàn)和方法。近年來(lái)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的提出和國(guó)內(nèi)外材料加工技術(shù)的快速發(fā)展，給專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)建設(shè)發(fā)展帶來(lái)了良好的機(jī)遇；同時(shí)，也給專(zhuān)業(yè)建設(shè)迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)，使得相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的改革勢(shì)在必行。

1專(zhuān)業(yè)方向與專(zhuān)業(yè)課程的整合

本專(zhuān)業(yè)方向由傳統(tǒng)的鑄、鍛、焊整合為模具工程、型材加工和焊接工程。模具工程主要包括沖壓、擠壓、鑄造和注塑模具的設(shè)計(jì)和加工；型材加工主要包括鑄造鋼坯、軋制鋼坯和擠壓輕質(zhì)合金型材，結(jié)合了模具工程專(zhuān)業(yè)方向中的模具制造實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)方向之間的聯(lián)系和互補(bǔ)；焊接工程以傳統(tǒng)焊接為基礎(chǔ)，拓展到現(xiàn)代焊接機(jī)器人的控制、維護(hù)和應(yīng)用。目前我校正進(jìn)行培養(yǎng)方案和課程大綱的二次修訂，利用此次機(jī)會(huì)對(duì)材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行內(nèi)容整合，剔除重復(fù)和交叉的知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、單列實(shí)驗(yàn)課、課外實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)的力度，增加學(xué)時(shí)。力爭(zhēng)做到每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都能與實(shí)踐環(huán)節(jié)有益結(jié)合，實(shí)現(xiàn)我校材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)課程改革的全面的、系統(tǒng)的調(diào)整。在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用能力，并引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思考，滿(mǎn)足相關(guān)領(lǐng)域的就業(yè)需要。

1.1專(zhuān)業(yè)方向的定位

培養(yǎng)方案的制定與課程體系建設(shè)密切相關(guān)，人才培養(yǎng)目標(biāo)是由各個(gè)教學(xué)板塊和環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，具體落實(shí)到各個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)的重構(gòu)?；贠BE教育理念，要想讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)課程領(lǐng)悟到知識(shí)點(diǎn)的原理和知識(shí)點(diǎn)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，確定教學(xué)成果導(dǎo)向的量化目標(biāo)必不可少。因此，培養(yǎng)方向的定位與教學(xué)內(nèi)容息息相關(guān)。我校材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)成立已經(jīng)有12年，有非常強(qiáng)的實(shí)用性，也與應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)的培養(yǎng)目標(biāo)非常吻合。但是由于行業(yè)前沿技術(shù)和國(guó)家整體工業(yè)水平的發(fā)展，專(zhuān)業(yè)方向的定位微調(diào)勢(shì)在必行。專(zhuān)業(yè)方向主要為融合傳統(tǒng)鑄鍛焊三大技術(shù)領(lǐng)域后進(jìn)行建材加工的模具、型材和焊接方向，此次修訂新增加了3D打印技術(shù)、微電子技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測(cè)、工程應(yīng)用、開(kāi)發(fā)及技術(shù)管理等崗位工作，使學(xué)生能獨(dú)立承擔(dān)研究、開(kāi)發(fā)工作；具有獲得材料成型及控制工程及相關(guān)領(lǐng)域的執(zhí)業(yè)資格的能力；具有工程創(chuàng)新潛質(zhì)和終身學(xué)習(xí)的能力；主要培養(yǎng)服務(wù)于建材、裝備制造等行業(yè)的材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。因此，專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行調(diào)整，例如《材料成型裝備及自動(dòng)化》《材料成型設(shè)備》等課程將受到課時(shí)控制，刪減了大量理論推導(dǎo)和設(shè)備工作原理內(nèi)容，增加了設(shè)備應(yīng)用及維護(hù)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)學(xué)校外聘的企業(yè)兼職專(zhuān)家的建議和其他實(shí)際條件進(jìn)行改革。

1.2課程內(nèi)容的整合

教材作為課程的依托，其選擇是重點(diǎn)，根據(jù)課程內(nèi)容適當(dāng)選擇教材，但課程內(nèi)容不限于教材是本次修訂的主要思路，主要選擇國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。另外還要兼顧考慮在課程內(nèi)容適合建設(shè)應(yīng)用型課程、專(zhuān)創(chuàng)融合課程和在線開(kāi)放課程。例如《材料成型自動(dòng)控制基礎(chǔ)》課程適合建設(shè)在線開(kāi)放課程，《材料成型裝備及自動(dòng)化》適合建設(shè)專(zhuān)創(chuàng)融合課程，這些調(diào)整在整個(gè)課程大綱的制定中提前規(guī)劃。增加《逆向工程技術(shù)》《人工智能技術(shù)及應(yīng)用》《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用》等與新時(shí)代材料加工工程技術(shù)密切相關(guān)的課程。通過(guò)前期在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的部分專(zhuān)業(yè)課程存在內(nèi)容交叉的情況，在部分課程中刪除相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有效調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。最高效的利用規(guī)定學(xué)時(shí)完成新內(nèi)容的教授工作。教學(xué)內(nèi)容兼顧廣度和精度，特別是要使學(xué)生深入理解前沿知識(shí)和學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，有利于學(xué)生未來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。重點(diǎn)難點(diǎn)突出，但力爭(zhēng)做到難點(diǎn)不難，便于學(xué)生理解和掌握。教育目標(biāo)以解決凝固技術(shù)、塑性成形和焊接工程三大基礎(chǔ)方向?qū)嶋H應(yīng)用工程問(wèn)題為主。在新修訂的培養(yǎng)方案中以此為原則調(diào)整大綱和知識(shí)點(diǎn)，是所有專(zhuān)業(yè)課適合培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

2材料成型及控制工程課程體系改革

目前的課程內(nèi)容涉及傳統(tǒng)的技術(shù)知識(shí)，不少知識(shí)點(diǎn)的設(shè)置較為枯燥乏味。改革后，全部課程要能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，因此課程體系改革為由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)特設(shè)課和加選專(zhuān)業(yè)技術(shù)課組成。其中專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課通過(guò)改革融入新時(shí)代的鑄鍛焊技術(shù)，定向凝固基礎(chǔ)、壓力鑄造、新型模具、焊接機(jī)器人原理等。而專(zhuān)業(yè)特設(shè)課以3D打印金屬材料課程方向?yàn)橹?。加選專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程以新時(shí)代的金屬材料逆向工程技術(shù)和智能制造為主。特別是在課程設(shè)置中，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)思維和個(gè)性化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)課程向創(chuàng)新創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè)思維的轉(zhuǎn)變。另外還有以下兩點(diǎn)作為重點(diǎn)推廣的課程改革具體做法：

2.1應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)解決工程實(shí)際問(wèn)題導(dǎo)向

每一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程中、特別是專(zhuān)業(yè)特設(shè)課程必須選出3-8個(gè)知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合工程案例進(jìn)行修訂大綱。理論性相對(duì)較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程也要選擇1-3個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合工程實(shí)際案例進(jìn)行修訂教學(xué)大綱。

2.2課程思政元素融入專(zhuān)業(yè)課程

如何讓“個(gè)性獨(dú)立”的、“00后”學(xué)生在獲取完美的價(jià)值引領(lǐng)和政治站位是本次課程大綱修訂時(shí)第二個(gè)重點(diǎn)提出的課題。新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想融入專(zhuān)業(yè)課程，使老師有條不紊地進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義思維和德育功能是本次修訂課程大綱的重要思路。提出了每一門(mén)課程選出兩個(gè)以上知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合課程本身特色融入思政元素，重點(diǎn)還強(qiáng)調(diào)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”。例如我?！恫牧铣尚妥詣?dòng)控制基礎(chǔ)》課程新大綱中新增了“我國(guó)早期鋼鐵發(fā)展”“我國(guó)現(xiàn)代鋼鐵發(fā)展奮斗史”“學(xué)會(huì)加工一根鋼軌與如何成為社會(huì)主義大廈上的一根鋼軌之間的辯證關(guān)系”等知識(shí)點(diǎn)，并將課程思政知識(shí)點(diǎn)與其他理論技術(shù)知識(shí)點(diǎn)穿插講解、互相融入。

3構(gòu)建提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的教學(xué)模式

3.1創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)點(diǎn)融入專(zhuān)業(yè)課程

專(zhuān)門(mén)設(shè)置兩門(mén)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程在引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在每一門(mén)課程內(nèi)容中加入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素，針對(duì)每一門(mén)課程所對(duì)應(yīng)的新時(shí)代加工思路，提出企業(yè)創(chuàng)新所需和企業(yè)創(chuàng)新所向，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)習(xí)本門(mén)課程的深遠(yuǎn)意義。從現(xiàn)代科學(xué)的最新成果和行業(yè)最新需求中獲取最新知識(shí)，融入具有時(shí)代特色的新知識(shí)點(diǎn)，體現(xiàn)時(shí)代特色。

3.2設(shè)立專(zhuān)創(chuàng)融合建設(shè)課程

在已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代化的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，社會(huì)急需有一定創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的人才，因此完成相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系建設(shè)顯得尤為重要。我校本次改革特別設(shè)置了專(zhuān)創(chuàng)融合課程申報(bào)和審批程序，每個(gè)專(zhuān)業(yè)不少于兩門(mén)課。本專(zhuān)業(yè)在學(xué)校整體思路的引導(dǎo)下，立項(xiàng)建設(shè)了3門(mén)專(zhuān)創(chuàng)融合課程，更需要一個(gè)完整的創(chuàng)業(yè)教育體系的支持。

3.3結(jié)合行業(yè)需求設(shè)置課程體系

隨著國(guó)民生產(chǎn)水平的提高，國(guó)內(nèi)對(duì)材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)人才需求的連續(xù)五年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，不少院校進(jìn)行了擴(kuò)招。實(shí)際上，行業(yè)需求的人才不僅僅是在數(shù)量上，更應(yīng)該在質(zhì)量上跟上時(shí)展。以本專(zhuān)業(yè)的一個(gè)工作方向?yàn)槔?，瓶蓋鋁的加工屬于本專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)方向。但是由于化妝品瓶蓋、高檔酒瓶蓋等對(duì)光潔度的要求越來(lái)越高，使得企業(yè)招聘人才時(shí)希望招聘鏡面鋁加工質(zhì)量分析員。我們專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和課程內(nèi)容僅僅提供軋制瓶蓋鋁的方法，卻對(duì)其鏡面鋁的加工未提及。因此企業(yè)多次提出希望學(xué)校增加鏡面鋁加工的基本知識(shí)和內(nèi)容。行業(yè)的變革使得專(zhuān)業(yè)課課程教學(xué)的改革勢(shì)在必行。

3.4制定培養(yǎng)方案要為學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)利益發(fā)展著想

大學(xué)教育不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為學(xué)生畢業(yè)了，只要能找到一份糊口的工作就萬(wàn)事大吉。我們要先樹(shù)立起就業(yè)理念，又可以在就業(yè)基礎(chǔ)上尋求突破進(jìn)行二次創(chuàng)業(yè)的新理念。為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的宏偉目標(biāo)，在進(jìn)行課程體系構(gòu)建是就應(yīng)制定完善的措施。我專(zhuān)業(yè)在制定2020級(jí)培養(yǎng)方案時(shí)提前兩年進(jìn)行了規(guī)劃，分三步走。首先，鼓勵(lì)教師到新型企業(yè)和創(chuàng)新企業(yè)的一線去兼職，使教師隊(duì)伍先有所創(chuàng)新。第二步，邀請(qǐng)三類(lèi)人員來(lái)校教學(xué)，成功企業(yè)家、學(xué)生畢業(yè)后創(chuàng)業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生、行業(yè)專(zhuān)家。第三步，根據(jù)以上人員的經(jīng)驗(yàn)介紹進(jìn)行大綱修訂。同時(shí)在學(xué)生中開(kāi)展創(chuàng)業(yè)論文大賽、創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)大賽，由在各自通過(guò)各種渠道和教育方式啟發(fā)、挖掘畢業(yè)生的創(chuàng)業(yè)潛能，鼓勵(lì)他們開(kāi)拓創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)。

4總結(jié)

在大學(xué)教育中，課程體系的改革不但是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的必要通道，又是實(shí)現(xiàn)教學(xué)理念全面革新的突破口。構(gòu)建新的教學(xué)模式使得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育結(jié)合專(zhuān)業(yè)課程的改革勢(shì)在必然。培養(yǎng)出具有時(shí)代特征的高素質(zhì)應(yīng)用型人才是大趨勢(shì)。高等教育應(yīng)緊跟新時(shí)代步伐、勇于探索改革創(chuàng)新具有深遠(yuǎn)意義。

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作者：石磊 郭玉波 柳翊 曹永青 單位：洛陽(yáng)理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院