以铜加工为特色的金属材料工程专业课程体系建设

张迎晖 吴子平 朱志云 王智祥

摘 要：社会的发展对工科毕业生的要求不仅是具备过硬的专业理论知识，而且应具备一定的工程实践能力和一定的科学研究水平，江西理工大学金属材料工程专业，在总结长期办学积累的教学成果基础上，确定了以铜加工为专业特色，探索了以培养既能服务铜加工业的工程应用型专业人才，又能面向科学技术发展前沿的研究型人才的专业课程体系建设情况，并从专业课程体系建设思路、建设内容、实践教学等方面进行了阐述，为专业人才培养课程体系的建设提供指导。

关键词：金属材料工程；课程体系；铜加工

“十二五”期间，我国高等教育的总体发展趋势是从数量满足型向质量提高型方向转变，各高校在认真思考各自本科专业发展方向的时候[1-5]，一致认为必须依托学科优势资源，建设学科特色专业，这关系着本科专业能否持续生存和发展。

江西理工大学金属材料工程专业是江西省“九五”至“十二五”重点学科建设专业，2010年获批批立项建设省级特色专业，2013年获批省级和国家级卓越工程师计划项目。在50多年专业建设和改革过程中，依托江西赣州丰富的有色金属资源，逐步形成了以铜加工为主的有色金属加工专业课程体系，多年来，培养的本科生深受各大有色金属加工企业的青睐，学生就业率稳定在91%以上，形成了良好的办学效果。为进一步增强学科优势，突出专业特色，满足铜加工业人才短缺的现状，近年来不断对金属材料工程人才培养方案进行优化改革[6，7]，逐步形成了以铜加工为特色的专业课程体系，教学质量稳步提高，学生就业率居高不下。

1 专业课程体系建设思路

在近年的金属材料工程专业课程体系设置中，强调以铜加工为核心主线，参照专业教学指导委员会制定的专业规范，优化专业核心课程体系，建设优质课程群，在传授金属材料基本知识和技能的基础上，更加注重学生铜加工方向知识的指导和工程能力的锻炼，培养能有效地服务铜加工业为主的“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的工程应用和研究型人才。

2 专业课程建设内容

2.1 专业课程体系结构的建设

在精确分析社会需求的基础上，找准学科发展方向，从专业教育任务入手，江西理工大学金属材料工程专业课程体系从专业素质结构、专业能力结构、专业知识结构三方面构建，以培养既能服务铜加工工业的工程应用型专业人才，又能面向科学技术发展前沿的研究型人才。

①专业素质结构：从铜加工行业特点出发，培养学生良好的科学思维方法、科学研究方法、求实创新意识、科学素养，并具有一定的工程意识和效益意识。

②专业能力结构：培养学生具有较好的综合应用知识提出问题和解决问题能力、综合实验能力、工程实践能力，并具备一定的创新能力。

③专业知识结构：以铜加工为主线，掌握材料科学基础、金属塑性成型原理等材料学科专业基础知识，了解材料研究方法，掌握金属熔炼与铸锭、金属塑性加工学、金属压力加工车间设计原理等专业知识；实行从专业认识实习、素质拓展、加工工艺课程设计、毕业实习，到工程设计的“全程化、阶梯式”工程训练，使学生了解和掌握铜加工的基本生产工艺、设备和操作方法。

2.2 专业理论课程体系建设

在金属材料工程专业人才培养方案的专业课程设置体系中，始终坚持“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的课程体系建设思路，以培养既能服务铜加工业的工程应用型专业人才，又能面向科学技术发展前沿的研究型人才。

紧密围绕“厚基础、宽口径”的建设思路，设置了《材料科学基础》、《金属塑性成型原理》等专业基础课。《材料科学基础》重在传授材料组织、结构、性能之间的关系及变化规律；《金属塑性成型原理》重在传授金属在塑性变形过程中应力场、应变场等量场的变化规律。

重点把握“精方向，重实践”的建设思路，紧扣铜加工方向，形成了《金属材料及热处理》、《金属熔炼与铸锭》、《金属塑性加工学——板带材生产》、《金属塑性加工学——管棒型材生产》、《材料性能学》、《金属压力加工车间设计》等的专业核心课程群，重在培养学生的专业技能，为培养学生成为专业工艺工程师定基调。

为凸显铜加工的专业特色，达到培养既能服务铜加工业的工程应用型专业人才，又能面向科学技术发展前沿的研究型人才

的目标，更细致、更精深地开设了《异形铜管生产》、《特种压力加工方法》、《表面处理技术》、《材料加工前沿》等专业特色的选修课程群。

从规范教学环节和教学过程管理入手，制订了核心课程群的教学规范，具体包括教学大纲、考试大纲、教学目标、教学内容、教学方式、教材及参考书选用、成绩评定方式。始终围绕“厚基础、宽口径、精方向”的专业建设思路，采取渐进的教学模式，逐步提升学生对铜加工技术的认识，掌握铜加工技术的基礎知识和基本技能。

2.3 实践教学体系

2.3.1 “阶梯式”实践教学模式

依托江西理工大学合作共建的国家铜冶炼及加工工程中心及其他高水平科研平台，大力构建“阶梯式”实践教学模式（如图1所示），实现学生基本实践技能及科学研究能力的锻炼和提升，从而提高学生的综合素质水平，以满足社会对不同层次专业人才的需求。

“阶梯式”实践教学模式的实施是通过专业基本实践技能及科学研究能力培养双渠道，以及贯穿于每个年级的各种实习环节来进行。

大一阶段，专业规划设计，使学生了解专业所面向行业的特点和发展状况；大学物理、电工电子、机械制图等公共基础课实验，为学生打好从事专业工作的坚实基础；金属加工工艺实习则让学生直接面向工程，建立对工科专业的直观认识。大二阶段，机械设计基础实践，让学生初步了解专业生产设备的选型原则；对学生受用终身的专业基础课《材料科学基础》的金相实验环节、《金属塑性成型原理》的力学性能测试实验环节，掀开了专业知识的神秘面纱，引领学生走上材料工程的专业之路；在洛阳铜加工集团有限公司为期3周的认识实习，第一次亲临专业生产现场，认识轧机、退火炉、剪切机、挤压机、熔炼炉等设备，熟悉板、带、管、棒、型、线等产品，掌握轧制、挤压、拉拔、退火等工艺。大三阶段，熔铸、轧制、挤压等专业课程实践重在让学生更进一步掌握专业工作的基本技能，板、带、管、棒产品工艺课程设计则是一次牛刀初试的机会，专业综合训练考验的是学生专业知识融会贯通程度和团队合作能力。带着对专业知识求证和理论知识的升华的目的。大四阶段，再一次走进铜加工企业，在江西铜业集团、宁波兴业铜业公司、安徽精诚铜业公司、宁波金田铜业公司、绍兴力博集团等知名铜加工企业收集各种素材，学习各种铜产品加工工艺，在校或者在企业，完成一个铜材加工生产车间设计，或是投入与铜相关的科学研究之中，撰写他们学业生涯中的第一篇学术论文。

2.3.2 专业技能综合训练

在深入剖析了专业基础课与专业课之间，专业课与专业课之间，以及各工艺实践技能之间的内在联系和共性的基础上，从提高学生工程实践能力，培养学生创新意识和创新能力的目标出发，突破传统教学模式，在加强基本课程实验技能训练的基础上，用系统的实验体系观念创造性地建立了金属材料工程专业技能综合训练体系。专业技能训练主要针对大三学生开设，实行单独设课。学生在教师的指导下，根据自己的兴趣和能力选题，独立实施实验计划。结合学科特色和专业优势发展方向，将科研项目引入专业技能训练中，让学生直接参与到具体的科研工作中去，使学生能紧跟专业科研前沿动态，培养创新能力。因教学效果突出，该实践教学改革的研究与实践获江西省教学成果二等奖，且该教学模式在学校工科专业中已全面推广。

3 结语

江西理工大学金属材料工程专业课程设置体系体现了专业建设的“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的理念，突出了铜加工为主线的教学模式，使得学生在有序的教学进程中，由专业志向的建立，过渡到专业意识的形成，再提升到专业素质的养成，无论是选择面向材料工程，还是继续材料科学的研究，都能为今后从事专业工作打下坚实的业务基础。

参考文献：

[1]褚洪，孙景宏，孙雍君，等.北京科技大学在金属材料领域强化优势地位的思路与对策[J].材料导报，2007，21（11）：107-110.

[2]贾淑果，文九巴，田保红，等.金属材料工程特色专业建设[J].中国现代教育装备，2010（17）：69-71.

[3]邹光明，杜敏，孔建益，等.机械工程及自动化专业“卓越工程师”人才培养模式[J].中国冶金教育，2013（02）：17-19，22.

[4]罗军明，鲁世强，张国光，等.金属材料工程专业航空特色与创新型人才培养[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012（1）：33-35.

[5]翁發禄，梁礼明，温如春，等.“3+1”创新教育培养模式中的教学效果评价方法研究[J].江西理工大学学报，2012，33（04）：85-87.

[6]陈一胜，张雪辉，朱志云.材料科学工程专业教学改革研究[J].中国电力教育，2011（19）：17-18.

[7]朱志云，陈一胜，张雪辉.“大材料”学科背景下人才分流培养模式的探索[J].出国与就业（就业版），2011（15）：61-62.

基金项目：

2013年江西省省级教改项目（JXJG-13-7-5），2012年江西理工大学校级教改项目（理工发[2012]71）。

作者简介：

张迎晖，供职于江西理工大学材料科学与工程学院，教授，教研室主任。