材料成型与控制工程专业人才培养探索

李光明，郑丽璇，薛 松，马有良

(西南科技大学 制造学院，四川 绵阳 621010)

由于材料成型与控制工程专业设置时间不长，且涉及的口径较为宽泛、方向较多，使得国内各高校在如何对人才培养目标的定位，应具有的知识、能力、素质结构，教学内容的融合与构建等问题还处于探索阶段，尚无成熟的标准和模式可以遵循［1］。而培养方式的不确定性或是照搬原有经验必然导致培养质量的下降，使之无法适应当今科技高速发展、竞争日益加剧的时代特征。鉴于此，本文以专业特征为基准，立足于实际，依据社会和市场的动态发展对材料成型及控制工程专业的适用性人才培养进行探讨。

1 材料成型与控制工程专业的现状与培养目标

1.1 专业的现状

通过调研国内相关高校，在原材料科学与工程学科下的热处理、铸造、锻压、焊接等热加工专业基础上组建了新专业，分三种模式:机械工程及自动化专业、材料科学与工程专业、材料成型与控制工程专业［2］。第三种方式的专业课程体系兼顾材料科学与工程、机械和控制工程，开设这种专业的学校最多，新专业在不同的高校，由于各高校原专业设置、发展上的极其不平衡，据调查，有的学校以原有的焊接方向为主线，结合船舶等行业的优势;有的则以金属塑性和金属液态成型为基础，则具有冶金和大型和专用设备制造的特征。目前国内各院校均处于初级阶段，正根据各自已有的实力或既定的专业培养方向，努力建立完善的培养方案和课程体系。因此，如何依据区域经济优势和学校实际情况，定位专业的特色和长期发展方向尤为重要。

1.2 专业人才培养目标的确定

材料成型专业是以机械工程、材料科学，成型加工、计算机与控制应用为一体的交叉学科专业，其培养目标和定位要适应市场需求，适合地区经济发展和学校实际，因此选准专业主方向、办出特色尤其重要［3］。结合行业需求、区域经济发展和学校定位，本专业定位于“培养应用型材料成型及控制工程”本科专门人才，据此制定并及时修正人才培养方案。

确定本专业的人才培养目标为:培养学生具有较扎实的机械工程和材料科学、控制工程及计算机科学等基础知识，能够综合运用自然科学、工程技术、社会科学等知识独立地对复杂结构的产品进行模具设计，制造加工，工艺分析及控制。能够在材料成型及控制工程相关领域内从事设计制造、技术开发、生产过程控制管理等工作的应用型高级工程技术人才。

1.3 专业培养的发展方向

1.3.1 适应我国制造业的发展需要

制造业是一个国家经济社会发展的支柱性产业，特别是在过去的20 年中，制造业已经发生了巨大的变化，高速发展的工业技术要求材料加工产品精密化、轻量化、集成化;国际竞争更加激烈的市场要求产品性能高、成本低、周期短;日益恶化的环境要求材料加工原料与能源消耗低、污染少;另外材料成型本身要求制造性好，成品率高。为了生产高精度、高质量的产品，材料正由单一的传统型向复合型、多功能性发展;材料加工技术逐渐综合化、多样化、柔性化、多学科化。这必然使得社会对人才的需求己从原来需要较单一的技术型人才转变为能适应不同生产过程、不同产业部门的综合素质较高、多层次、多规格的复合型适用性人才［4］。

1.3.2 适应区域经济优势和行业发展的需要

材料成型与控制工程专业源于多个专业和方向融合，而不是简单的叠加和组合。许多院校根据自身原有的基础和特点，往往以传统专业和方向为根基，结合行业背景，通过资源合理的调配、强化、优化和互补，使得专业方向得到了长足的发展。近年来模具行业发展很快，计算机应用技术的发展对模具业产生了重大影响，激光立体制模(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)和熔化沉积制造(FDM)等快速成型制造技术等新的技术不断涌现，模具行业对高等教育提出了新的人才要求，材料成型与控制工程专业的课程体系和教学内容必须改革以适应社会的需要。

2 材料成型与控制工程专业适用型人才培养模式

材料成型与控制工程专业作为普通本科专业层次，应明确培养工程适用型人才的目标，不断地完善工程实用型人才的培养方案，力争更好地适应社会的需要。我校位于西南地区，立足于绵阳科技城，突出为电子、机电、汽车、建材等行业和国防军工企业提供人才支持。相关的科研院所、国有大型企业厂矿以及新型技术产业如长虹集团、九洲集团等，是模具需求的相对集中地区。经过大量的调研，逐步形成了面向现代制造企业，以金属塑性成型、高分子塑料成型为整体专业为主线，突出模具设计制造技术为重点，向其他成型技术拓宽的应用型人才培养模式。并以学院的机械制造及自动化省级重点学科和教育部重点实验室——制造过程测试技术及省教育厅重点实验室——反求工程与快速制造实验室等为依托，逐步形成专业口径宽、工程应用能力强、数字化设计与制造技术应用能力强、精密成形及快速模具制造技术突出的人才培养特色。重点培养学生模具设计、模具制造、新技术应用“三大能力”，确立了“通识+ 专长”的人才培养模式。

3 加强能力训练与创新意识培养

3.1 注重理论基础与实践的联系

材料成型与控制工程专业作为工科，是属于研究和设计定量范畴的学科，往往需要涉及大量的数学、力学等方面的知识，这必然要求公共基础理论课程提供有力的支撑。如定量的分析、高聚物材料的流动和变形过程，就需要建立相关的连续方程、动量方程和能量方程，而这些又必须建立在矢量模型和张量运算之上，包含了一定程度的矩阵处理和偏微分等的基础知识。另一方面，只有具有坚实的理论基础，才能更好地应用于生产实践，才能紧跟发展的步伐。任何理论的发展，技术模式的变革，其内在原理与基本理论模型总有着千丝万缕的关系，往往是基础理论模型的再发展，“万变不离其宗”，若不能根本地把握理论基础的内在本质和规律，则难以形成解决实际专业问题的能力，更谈不上创新，只能从事重复性的工作。

因此，课程体系根据专业的特点强调了机械、材料、成型与控制的有机结合，构建了以工程力学、机械、材料处理、成型原理、技术基础与过程控制及测试等为支柱的知识体系，推崇案例式的教学环节，使学生更好地掌握材料成型的基本理论、方法、工艺、设备及相应的专业领域的技术理论基础知识。

3.2 突出实践技能训练，适应社会需要

3.2.1 基本实践环节

在课程体系的总体框架下，要充分利用现有实验、工程实践的条件，强化实践的教学内容，突出该环节在实际设计、生产过程中的适用性。让学生独立地参与到实践方案的设计、验证和执行过程中，使学生在实践过程充分领悟和理解理论基础的机理和实质，由浅入深地了解现代模具企业的生产和经营，了解模具企业具有的各种特点和类型［5］。在实践教学环节中，主要分为理论实践和集中实践，所占学分为总学分的29.1。

3.2.2 工程师认证培训

仅凭传统的实践教学环节是很难达到实战效果，不容易提升学生的综合技能，难以在竞争日益加剧的人才市场中脱颖而出。学院统一组织、设置独立的实训和培训环节，依据国内相关专业培训中心和大型软件教育认证的培训规程，针对本专业在校生集中培训，经认证考试合格者，可获得行业和软件技能工程师资格证书。将大学教育和认证实训有机结合的方式，不仅可以提高学生学习的积极性，端正学风，产生良性循环。而且可以经历实际案例分析解决的完整过程，巩固了相关的理论知识，为今后的工作提升了经验。

3.2.3 积极开展本科导师制的建设

通常的高校培养人才模式大都有着统一齐整的框架模式和严格程序，处于刚性的、有条不紊的进行状态，对所有学生平均着力、缺乏个性培养，缺乏创新的氛围。而本科生导师制作为一种新的运行机制突破了原有的高校教师传统角色模式，能够更好地推动教育从单纯的知识传授向培养学生发现问题，研究问题，解决问题的方向转变，可以针对不同个性、不同特点的学生进行灵话的、有目的性的教育和引导，发现和挖掘学生的潜能和强项［6］。同时也有助于让学生的实践活动成为一种自愿行为，主动、充分、积极地展示自己的能力，获得更多实际经验，开阔了视野。

4 材料成型与控制工程专业适用型人才培养的实践

4.1 树立以学生为中心的教学理念

课堂教学应坚持教师为主导、学生为主体的现代教育理念，充分发挥学生的主观能动性。在教学过程中，教师应通过设疑、释疑、解惑来激发学生兴趣，促其积极思考;以准确、严谨、简洁的语言拨动学生的心弦，丰富其想象，活跃其思维，着力培养学生的学习能力。

4.2 创新型“双师”队伍的建设

师资队伍的状况直接关系到培养学生的质量，针对目前理论教师和实践教师分开现状，设立理论教师和实践任课教师的交流平台，组织教师定期相互学习、交流;另外，聘请本校或其他高校、企业具有双师型的教师来指导本校青年教师，起到传、帮、带的作用，使本校年青教师很快能够胜任实践教学工作，最终建设一支具有双师型的实践教学队伍，为培养学生工程实践与创新能力提供保障［7］。

4.3 适用型人才培养的途径和措施

培养适用型人才的途径:(1)全面实施创新教育。日本教育的一个显著特征就是进行“危机”教育，而我国教育理应全面实施创新教育。(2)加强学生创新能力培养。如通过提高课堂授课质量、科学设置教学环节、加强现行教材和教学方法的改革以及开展大学生创新活动和校外科技活动等培养学生的创新能力。(3)建构英才涌现的机制。从学习体制、政策和环境等方面创造条件，让英才不断涌现［8］。(4)建设一支富有创新精神和创新能力的教师队伍。

培养适用型人才的措施:(1)开设创新课程。学生不仅需要在系统的知识学习中得到间接的创新体验，在学科和课堂教学中得到创新思维的训练，而且还应学习相对独立的创新课程，为创新能力的提高奠定理论基础。(2)鼓励质疑。“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进”，质疑是思维的导火线，是探索和创新的源头，只有善于发现和提出问题，才能产生创新的冲动。(3)提倡求异。求异思维是一种开放的创造性思维方式，要大力提倡“标新立异”“别出心裁”。(4)鼓励创新。在继承前人成就的同时进行创新和超越，营造校园的创新环境与创新氛围。

5 结束语

材料成型与控制工程专业在我国发展仅十余年。作为我院新成立不久的专业，与国内许多高校还存在着较大的差距。依据自身的特点和行业状况的基础上，如何在有限的学时内较全面把握专业教育、技能训练与学生知识面领域、综合素质之间的内在关联，如何主动适应社会发展和学科建设的需要，主动适应市场和用人单位需求，则需要进一步探索材料成型与控制工程专业定位和培养方向，给学生未来的生存与发展空间提供支撑。

［1］常云龙，李润霞，袁晓光，等. 我国材料成型及控制工程专业人才培养模式研究［J］. 中国电力教育，2008(8):94－95.

［2］罗宇玲. 一般普通高校材料成型与控制工程专业培养模式探索［J］. 教育教学论坛，2011(30):188－189.

［3］肖兵. 材料成型专业应用型本科人才培养方案探索［J］. 装备制造技术，2009(11):156－158.

［4］朱亨荣. 材料成型及控制工程专业应用型人才培养的探索［J］. 湖南冶金职业技术学院学报，2009，9(4):70－72.

［5］刘德波. 材料成型及控制工程专业实践教学体系研究［J］. 实验科学与技术，2011，9(2):131－132.

［6］梁维中. 材料成型专业本科生导师制培养模式探索［J］. 铸造设备与工艺，2011(4):33－34.

［7］余世浩. 材料成型专业应用型创新人才培养的研究［J］. 理工高教研究，2010，29(6):83－85.

［8］常云龙. 强化工程实践能力与创新能力的培养［J］. 高等工程教育研究，2011(4):101－104.