材料成型及控制工程实践创新建设新模式研究

沈承金， 隋艳伟， 王延庆， 戚继球， 委福祥， 崔永莉， 孙 智

(中国矿业大学 材料科学与工程学院， 江苏 徐州 221116)

材料成型及控制工程实践创新建设新模式研究

沈承金， 隋艳伟， 王延庆， 戚继球， 委福祥， 崔永莉， 孙 智

(中国矿业大学 材料科学与工程学院， 江苏 徐州 221116)

针对面向高校专业认证、教育综合改革和社会发展“三面向”需求的大环境，提出加强高校学生实践创新能力培养的“三结合”和“三贯通”模式。首先对高校实践创新能力培养的意义和培养现状进行了相关论述，总结出切实可行的两大培养模式；其次对基于专业基础课、专业综合实验和课外创新实践的“三结合”模式进行展开，论述了三者之间的相互关系和各个环节的重要作用；通过对“三贯通”模式的研究，阐明了专业主干课、生产实习和毕业设计之间的衔接作用；最后结合实际情况，明确了“三面向”模式下各组成部分的具体要求和重要意义。总之，本文所述“三三三”新模式必将促进高校对学生实践创新能力的培养。

实践教学； 创新模式； 创新能力培养

1 高校实践创新能力培养的意义及现状

随着2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和2011年《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》《教育部 财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》的相继发布，高校对于如何提高学生培养质量，尤其是如何提高大学生解决实际问题的实践创新能力，投入了越来越多的精力。大学生实践创新能力的提升，能够从根本上提高高校学生的培养质量，更好地满足我国经济社会发展对应用型人才、复合型人才和拔尖创新人才的需求，实现我国建设人力资源强国和创新型国家的战略目标[1]。

然而，对于不同专业的大学生，其实践创新能力的提升方式也大有不同。例如对于理科学生，可能实践创新的重点在于理论创新；而对于工科学生，学以致用或许是提升高校人才培养质量的有效途径。因此，基于实践创新能力培养的专业建设新模式研究，是解决高校人才培养质量提升的难点，也是研究的热点。

如何发挥专业建设中专业基础课、专业主干课、专业综合实验、课外创新实践、生产实习及毕业设计的综合协调能力是人才培养质量提高的研究内容之一。国内高校对此已经进行了相关综合性改革，将专业主干课进行合并，留出更多时间对学生的综合知识面进行拓展。如哈尔滨工业大学、西北工业大学和北京航空航天大学等为配合专业基础课开展了较多学时的专业综合实验；北京科技大学提出了创新能力培养提升机制，注重学生课外创新实践，增加创新学分比重。国外很多高校也进行了这方面的改革。无论是国内高校还是国外高校，人才培养质量的提升都注重增加学生的创新实践能力，提高学生适应社会的能力，以培养出符合国际化、专业化的高水平人才。

随着高等学校综合改革的深入进行，我校对于人才培养也提出了更高要求，明确培养一流人才的目标，同时更加重视全国各种大学生竞赛的支持力度。学生培养机制的国际化也得到了社会和高校的普遍认可，教育部提出的专业认证也要求进行专业新模式的改革。社会的发展要求学生具备综合的创新实践能力。因此，面对教育部提出的专业认证、我校提出的一流人才培养目标(包括全国大学生各种大赛)和社会发展的需要，有必要对于我校材料成型及控制工程专业学生创新实践能力进行提升，对培养模式进行探索和改革。为此，在上述背景下，本文针对材料成型及控制工程专业，提出专业基础课、课外创新实践和专业综合实验的“三结合”模式，专业主干课、生产实习和毕业设计的“三贯通”模式和面向专业认证、一流人才培养目标、社会发展需要的“三面向”模式。

2 “三结合”模式的研究

目前我校材料成型及控制工程专业设置了“材料工程基础”“材料科学基础”等专业基础课，课外创新实践方面有大学生创新计划、认识实习等，专业实验有材料试验技术、材料改性试验等。结合笔者多年教学实践经验及外校调研情况，本文认为“三结合模式”可从以下2个方面进行阐释。

2.1 专业基础课与专业综合实验相结合

材料学科作为一门基础学科，除了包括材料所呈现出来的形貌、光泽、质感等表面特征外，还包括组织结构、原子排列等微纳米甚至是原子尺度的一些知识[2-3]。为了提高学生专业基础课的学习质量，在课堂上可以通过一些材料专业综合实验的相关图片，如X射线衍射所表征的材料组成相、透射扫描电子显微镜选取衍射所表征的晶格类型、扫描电镜所拍摄的材料微观形貌等，来加深材料专业的学生对于材料一些基本知识的理解。

2.2 专业综合实验与课外实践相结合

在课外实践方面，我校对大二材料专业学生实施导师负责制，为学生配备科研导师，提前让学生进入专业实验室，熟悉相关专业综合实验的实验方法和表征手段[4-6]。通过让学生参加全国科技竞赛、申请大学生创新计划等方式，培养学生的科研素养，提高学生的创新能力，拓宽学生的专业知识面，加深学生对本专业的认知。

2.3 课外实践与专业基础课相结合

对于材料专业本科生而言，我校课外实践创新课题往往采用的是导师制定选取、学生负责的方式来开展。通过这种科研创新课题学生负责制，能够增强学生的主动性和责任心，并能培养学生对于课外专业知识的学习和吸收能力。再加上导师为本科生制定的课题，往往侧重于专业基础知识和理论的运用，便能够促使学生在碰到问题时回到书本上去寻求解决方法，从而加深了对专业基础知识的理解[7-8]。

3 “三贯通”模式的研究

我校材料专业分为材料科学与工程和材料成型及控制工程2个子专业。顾名思义，材料科学与工程侧重于探索材料的一些本质特征，而材料成型及控制工程则侧重于材料的加工和实际应用。针对材料成型及控制工程专业，其新模式建设的关键在于专业主干课、生产实习和毕业设计3个方面的衔接和贯通。

3.1 专业主干课与生产实习贯通

除了专业基础课，每个专业学校都会安排一些专业的主干课程。对于材料成型及控制工程专业来说，专业基础课着重于一些基本概念、原理的学习；而专业主干课则倾向于材料加工的工艺学习和了解，对于一些成熟和经典的工艺技术和方法，学生以熟悉各个环节作为考核标准，而对于一些先进的加工工艺，则以了解为主[9]。在经过上述专业主干课的学习后，学生往往会对实际生产中的工艺流程产生好奇，这便为接下来的生产实习打好了基础。

我校的专业主干课多集中在大三上学期和下学期的前半学期，在完成对材料成型专业学生的结构主干课程的课堂培养后，随之而来的生产实习能够对学生的专业认知产生顺利的过渡，借助生产现场的工艺设备和流程的参观、讲解和学习，对课堂所学专业知识进行反复印证和巩固，有助于专业基本素养的形成，并为以后的择业和就业奠定基础。

3.2 生产实习与毕业设计贯通

通过一段时间的生产实习，学生对各种工艺流程有了感官上的认知。但需要注意的是，学生所谓的认知多集中于流程的认知，而非工艺的认知[10]。生产工艺中的流程，是因为它已经经过长时间的生产检验，是一套成熟的生产标准，工艺中的每个参数都有确定的值与之对应，生产管理者在生产时只需对应标准输入相应的参数即可完成生产[11]。作为经过专业教育培养的大学生，其目光不应当只局限于当下流程化的生产之中，而应将目光转向各种工艺参数，深入思考背后所蕴含的各种原理和依据。

为了解决这个问题，让学生意识到应用所学知识，思考和解决实际生产中产生的各种问题才是自己的任务。在结束生产实习之后，就引导学生开展毕业设计的前期调研和准备，是一个较为合适的方法。而毕业设计作为一项需要学生充分运用所学知识来解决问题的重要培养方式，也是高校改革的重点环节。在笔者的调研过程中发现，一些高校如哈尔滨工业大学将毕业设计延长为大四一整年，增加了学生专业综合训练的时间和力度，这是一种值得我校借鉴的改革方式。

3.3 毕业设计与专业主干课贯通

对于大多数学生来说，毕业设计是他们首次独立开展和负责的课题。毕业设计不仅会考查学生掌握本专业知识，同时也会涉及到交叉学科的一些内容，这就要求学生学会主动拓宽知识面，综合运用各种手段解决问题。此外，对于人为设置的专业基础课、专业主干课和专业选修课三者之间的界限，存在着一定的模糊作用，让学生充分意识到，知识不分贵贱，只要对自身有益，就应当主动学习。

4 “三面向”模式的研究

不论是围绕专业基础课、专业综合实验和课外创新实践的“三结合”模式，还是围绕专业主干课、生产实习和毕业设计的“三贯通”模式，其目标均是为了在面向高校专业认证、学校综合改革和社会发展的“三面向”大环境下，提高高校学生的实践创新能力。

目前我校正在进行人才培养综合改革，对人才培养提出的要求是增加国际化视野，注重人才升学和出国深造率的提升，同时学校也针对大学生参加全国科技创新竞赛提出了相应的激励和改革措施。为了增强学科竞争力，学校提出以进行专业认证、提升学科品牌影响力为目标，加大学科基础设施建设，完善学生培养制度，同时推进科研创新。既要保证大部分学生得到全面专业的基础培养，也要促进部分优秀学生在科研创新方面能力的提高。

随着社会的发展，国家对创新型人才的需求越发迫切。而这种创新型人才，不仅要具有扎实的理论功底，也要具有较强的实践能力，同时还应具备一定的创新性思维。在这种大环境下，对作为国家人才摇篮的高等学校进行教育改革就变得格外重要。高等学校教育教学改革的根本目的是提高人才培养质量。社会对高校人才培养质量的评价，主要是以高等学校毕业生的质量作为评价依据，即评价毕业生群体能否很好地适应国家、社会、市场的需求。学校对人才培养质量的评价，主要是以高等教育的内部质量特征作为评价依据，即评价学校培养出来的学生，在整体上是否达到学校规定的专业培养目标的要求，学校人才培养质量与培养目标是否相符。因此，高校提高人才培养质量，从根本上讲，就是提高人才培养对社会的适应程度，提高人才培养方式与培养目标的符合程度[12]。

5 结语

总的来说，为了满足专业认证、学校综合改革和社会发展“三面向”大环境的要求，高等学校需要对教育和培养模式进行相应的改革，从而培养出更多具有较强实践创新能力的人才。而这一切，均离不开学生在专业培养过程中的“三结合”和“三贯通”。

本文提出了建设“三三三”新模式的研究，对提高材料成型及控制工程专业学生的培养质量具有重要意义，也可以为兄弟专业的培养质量提高提供相应参考。

References)

[1] 严薇, 袁云松. 大学生实践创新能力培养的探索与实践[J]. 中国大学教学, 2012(9):78-80.

[2] 付坤, 王金国. 材料科学与工程专业本科生实践创新能力培养的思考与实践[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(4):203-206.

[3] 宋永臣, 杨明军, 刘卫国,等. 本科生专业实验教学研究探讨[J]. 实验室研究与探索, 2014, 33(2):161-165.

[4] 韩响玲, 金一粟, 穆克朗,等. 以实践创新能力培养为核心 全面推进实验室面向本科生开放[J]. 实验技术与管理, 2013,30(2):10-13.

[5] 易黎. 加强实验室开放管理 培养学生实践创新能力[J]. 实验技术与管理, 2014,31(7):223-225.

[6] 杨峰. 新常态下材料专业本科生应用创新能力培养的实践教学探讨[J]. 中国培训, 2016(18):209.

[7] 楼盛华，戴文战，叶秉良.基于培养创新实践能力的高校实验教学体系改革探索[J].高等理科教育,2008(3):109-113.

[8] 李升和, 周金星, 许雪萍,等. 专业基础课在创新创业人才培养中的作用探索[J]. 安徽科技学院学报, 2011, 25(3):52-55.

[9] 夏临华.以“三结合、三转变”理念推动实验教学改革[J].中国高等教育研究，2009(10)：21-22.

[10] 张显, 曹全喜. 生产实习模式的探索与实践[J]. 实验科学与技术, 2011, 9(2):151-154.

[11] 田夫, 孙涛, 谢蓉,等. 工科院校生产实习工作的问题及建议[J]. 实验技术与管理, 2012, 29(12):179-182.

[12] 陈艳秋, 李鸣欣. 以社会需求为导向 创新高校人才培养模式的研究[J]. 吉林师范大学学报(人文社会科学版), 2012, 40(6):112-114.

Study on new mode of practical innovative construction for materials forming and control engineering

Shen Chengjin, Sui Yanwei, Wang Yanqing, Qi Jiqiu, Wei Fuxiang, Cui Yongli, Sun Zhi

(School of Materials Science and Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

In order to strengthen the training of practical innovative abilities for college students, the new modes of “Three-combination” and “Three-breakthrough” are proposed under the environment of university professional certification, comprehensive education reform and social development. At first, the significance and current situation of practical innovation in colleges and universities are discussed and two potential training modes are concluded. Secondly, the relationship and importance among professional basic courses, professional experiments and innovative practices after class are shown. Then, the connection among professional major courses, production exercitation and graduation project according to the study on the “three-breakthrough” mode is also discussed. Finally, the specific requirements and importance of the “Three-Three-Three” modes are identified. In a word, the presented “Three-Three-Three” new modes would promote the development of practical innovation for students in colleges and universities.

practical teaching; innovative mode; innovative ability cultivation

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.006

2016-12-22

中国矿业大学教学改革项目(2015CG05)

沈承金(1964—)，男，安徽合肥，博士，教授，研究方向为表面处理技术

隋艳伟(1981—)，男，辽宁阜新，博士，副教授，研究方向为先进材料制备及其功能化.

E-mail：wyds123456@outlook.com

G642.0

A

1002-4956(2017)06-0022-03