金属材料科学与工程专业生产实习教学改革探索

田如锦，丁志敏，沈长斌

(大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028)

金属材料科学与工程专业生产实习教学改革探索

田如锦，丁志敏，沈长斌

(大连交通大学 材料科学与工程学院，辽宁 大连 116028)

针对生产实习的重要性及提高学生实践创新能力的迫切性，分析了目前金属材料科学与工程专业生产实习的现存问题及其改革的必要性，从培养和提高学生参与性和创造力为出发点，在强化教师工程实践、企业深度实习、校内实践训练等方面进行了改革和探索。实践证明，这些改革措施的实施提高了学生的实践创新能力，加强了学校与企业之间的联系，具有一定的推广价值和实际意义。

金属材料科学与工程专业；生产实习；工程实践；创新能力

金属材料科学与工程专业主要培养在材料设计与制备、组织结构分析、材料加工与控制等领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备管理等方面工作的现代应用型工程技术人才[1]。这就要求学生必须专业知识体系构成全面，又要具备基本的工程意识和较强的工程实践能力，能较快胜任岗位工作。因此，各工科院校都相应地进行了教学培养方案相应调整，大幅度增加实践课程种类和提高所占学时比例。虽然这些改革措施在实践过程中起到了行之有效的积极作用，但受各方面因素和条件的限制，仍旧不能满足企业要求，还是存在这样或那样的不足之处有待完善[2,3]。生产实习是提高生产实践过程中的工程创新能力和社会活动能力的主要途径，学生能够学会独立解决现场工程实践和复杂工程问题，为从事相关技术工作积累初步经验和奠定坚实基础[4]。金属材料科学与工程专业的生产实习大多在校外企业（签约生产实习基地）以参观和专题报告的形式进行。受到多种因素的共同影响，在实施过程中逐渐突显出来的很多问题主要集中体现在企业、学校、教师和学生之间，这也是许多工科院校所面临的共性问题，如不能合理加以解决，很难取得预期的教学效果。

一、生产实习教学效果的主要影响因素

（一）学生数量增加

自1999年高等教育改革深入实施以来，各类高校在校学生逐年快速增加。高等教育已逐步由传统意义上的精英教育转变为大众教育。但是，与之相匹配的师资、教学和实验条件并没有得到相应的改善和提高，在一定程度上还加剧了教育资源的紧张程度。毫无疑问，这种局面对生产实习产生的影响也是不容忽视和不可避免的。一方面，各企业经营规模有限，难以承担因学生数量骤增所带来的接待压力和安全风险。另一方面，学校难以平衡实习成本过高和经费有限之间的矛盾。生产实习所涉及的培训费、讲课费、住宿费和交通费等逐年增加，而实习经费处于多年保持不变或仅有小幅度增加的状态，根本无法满足实际需要，在使用上更是顾此失彼。对于经营状况良好的企业来说，这部分实习经费根本不足挂齿，无法弥补企业因生产实习引发的额外生产和安全管理不便。

（二）企业接待困难

在国际、国内经济形势和竞争日益激烈的情况下，经济效益是影响企业生产经营的首要因素。企业不再有义务支持高校办学，也没有计划经济体制下行政命令强制安排生产实习接待任务，企业管理者往往拒绝接收学生实习或持消极态度。首先，企业担心知识产权、生产技术和管理方法等泄密，直接或间接影响企业的正常经营。其次，学生的专业技能仅限于掌握课堂理论知识，缺乏足够的实践经验，不具备参与生产的能力，不可能给企业创造利润。第三，与金属材料科学与工程专业相关的企业大多从事机械加工和热加工生产，安全生产问题是不容忽视的重中之重。学生进入不熟悉的生产现场会干扰企业的正常生产秩序和造成不必要的安全隐患，企业不愿意承担由生产实习所带来的管理和安全风险。

（三）学生热情不足

金属材料科学与工程专业毕业生大多作为工程师在生产一线从事技术工作。因此，生产实习都选择在材料工程背景的大中型企业开展实施。这些企业一般都实行岗位责任制，生产任务到班组、责任到人，考虑到每一个生产环节都责任重大，不可能让学生参与先进的自动化设备操作。企业相关技术人员只能简单介绍加工设备及其基本工艺流程，而忽略了生产设备内部结构和运行原理的详细讲解，根本没有时间与学生沟通讨论，学生很难准确掌握具体生产设备运行方式和生产工艺过程。

学生是生产实习的主体，成败主要取决于学生的态度。由于学生人数众多，技术人员很难全面兼顾，只有少数学生能听清现场讲解。学生不能亲自参与其中，自然很难理解先进的生产工艺、设备以及管理方法，必然会失去实习兴趣，实习效果不理想是可想而知的。与此同时，找工作和复习考研也必然牵扯学生一部分精力，很难将学习热情全部投入生产实习。此外，由于目前材料相关行业发展前景不乐观，企业生产环境远比预期更恶劣，很大程度上不利于充分调动学生的积极性。另外，部分学生认为未必从事所学专业，生产实习对今后工作没有多大意义。有些学生甚至认为课堂理论知识枯燥乏味，甚至把生产实习看成短期外出旅游，放松调节紧张的学习生活。在现行的实习模式中，学生显然始终处于被动地位，并没有充分认识到生产实习是一个难得的理论联系实际、提高自身实践能力的机会。显然，在这些因素的共同作用下，生产实习多流于形式，学生并没有真正参与其中，违背了培养学生创新意识和提高实践能力的初衷。为此，根据金属材料科学与工程专业自身特点和多年的生产实习经验，在学校和教师及企业的协调沟通和共同努力下，大连交通大学近年来对生产实习进行了的改革探索和尝试，通过校外企业深度实习和校内实践训练有机结合代替传统的企业参观实习，如图1所示，取得了良好的实习效果。

图1 生产实习改革示意图

二、生产实习教学改革措施

（一）强化前期实习动员

实习动员是生产实习过程中必不可少的环节，旨在明确实习目的和意义以及提高实习效果，要求学生有充足的思想和心理准备面对新环境和新问题。学生不仅要了解实习计划、内容安排、要求和考核方法，还要牢记企业、车间和班组三级劳动纪律和规章制度以及各项安全注意事项。除此之外，着重采用多媒体等手段播放实习企业的基本情况、主要设备和产品类型以及连续生产过程等视频资料，结合实际案例分析，强化学生对生产企业的感性认识，初步了解其生产工艺流程。提高学生参与生产实习的兴趣和积极性，充分意识到其重要意义，为今后从事相关工作积累经验。

（二）企业深度实习为主

企业是开展与实施生产实习的重要场所，直接关系到应用型人才培养质量以及学生对今后从事专业技术工作的积极性。金属材料科学与工程专业毕业生主要在材料加工类企业解决生产现场的相关技术问题，对创新实践能力及分析和解决问题能力上要求相对较高。因此，企业不仅要经营状况良好、具备接纳、承担和参与实习教学任务的能力；同时企业的生产类型、装备条件和技术力量还要满足专业教学需求。大连机车车辆有限公司拥有机械加工、铸造、成型、热处理等一系列工艺流程，能够实现机械设计、制造和生产的全部过程，其热处理车间是大连交通大学金属材料科学与工程专业长期合作的签约实习企业，能够提供高综合性的工程生产背景。在实习之初，企业技术人员针对典型产品结构、机加工、热加工及装配工艺等进行专题讲座，使学生充分了解产品质量和生产技术、科学管理对企业发展的意义，深刻理解新材料、新工艺、新型现代化设备应用的重要性。为了进一步调动学生的参与积极性，学生采用分组的方式依次在调质、氮化、渗碳、感应淬火、小件淬火和电镀班组实习并进行定期轮换。在了解内燃机车及车辆的典型零件的材料及热处理工艺以及各种热处理设备用途和构造的基础上，学生都积极参与技术性劳动和熟悉各种热处理操作以及典型零件的技术要求、质检方法、常见废品原因。通过亲自体验大型企业连续生产，学生充分意识到在金属材料生产加工过程中，既要保证使用性能和工艺合理，又要考虑经济性能和社会效益，还要重视可持续发展战略。通过这些实践性活动，学生的科学思维方法和工程实践能力得以大幅度提高。

（三）校内实践训练为辅

不同于校内的实验课和课程设计，生产实习要求学生运用所学知识去完成一系列生产过程，强调基体生产工艺的整体性和实效性。现代化大型企业均采用高度自动化设备投入生产，原有手工操作过程少之又少。学生在企业实习虽然能够拓宽专业视野，但依旧不能满足提高动手实践能力的需求。因此，在与实习企业保持密切合作的前提下，大连交通大学通过校内实践来有效弥补和完善企业实习存在的不足。由于学校实验中心属于非生产性单位，学生不仅借助所拥有的各种金属加工和热处理设备进行相对简单的热处理工艺操作、组织观察、结构分析、力学性能测量，还亲自查阅相关文献、制定热处理工艺和实施操作以及缺陷分析，并对其工艺合理性进行评价。在此过程中，学生自始至终保持强烈的求知欲，自觉参与实习的积极性明显提高，加深了对所学理论知识的理解并将其灵活应用。因此，校内实践训练不仅可以充分利用校内现有仪器设备，也可以与企业实习相互取长补短，在增强学生动手实践能力和激发工程创新能力上具有重要意义，有效保证和提高生产实习教学质量。

（四）加强教师工程实践培训

生产实习实践性较强，指导教师在生产实习中的作用不容忽视，实习效果在很大程度上与指导教师存在必然联系。创新型人才培养必然需要素质优良且具有创新能力的教师队伍。很多实习指导教师虽然具有丰富的专业知识和较强的科研能力，但没有在企业的工作经验和经过严格、系统的专业实践培训，教学经验欠缺和工程实践能力不足，对实习企业的生产实际缺乏相应了解，难以胜任现场指导工作，影响生产实习效果。为此，大连交通大学每年利用暑期组织指导老师到长春轨道客车股份有限公司、唐山客车轨道客车股份有限公司、青岛四方机车车辆股份有限公司等中车集团所属企业进行为期3周的工程实践培训。指导老师积极参与企业基础工程设计或技术改革服务或项目攻关，促进科研成果转化，拓展工程视野，提高团队合作能力，充实个人知识体系，工程实践能力和科研创新能力显著提高，熟悉实习企业的产品特点、代表性的典型设备及生产工艺流程和工艺技术管理。因此，指导教师与企业技术人员沟通并提出综合性实际问题，学生便可以带着问题在企业实习。指导教师始终在生产现场进行实习指导，了解学生对所在班组的生产工艺、设备控制的掌握程度，督促学生尽可能做详实的实习笔记。引导学生带着问题去企业熟悉生产设备、工艺流程、工件钢种和技术指标要求，鼓励学生主动向技术人员和工人师傅就现场所发现问题请教并从工艺、设备、操作、检验等方面做仔细讲解，培养学生综合运用专业技术知识的基本技能，调动学生的积极性和主动性。不定期组织学生进行讨论和总结，就学生在实习过程中发现的一些共性问题集中进行讲解和分析，真正成为企业与学生之间沟通的桥梁。在校企实习的基础上，为拓宽学生的专业视野和增加信息量，了解不同类型企业在管理和生产经营上的特点，适当组织学生到与金属材料科学与工程专业相关的生产企业（如大连起重重型有限责任有限公司、大连渤海轴承厂和大连华锐重工集团股份有限公司等）参观学习。在这些企业，学生面对的是新环境、新产品、新工艺和不同的加工设备，更容易激发学习热情和求知欲。

几年的教学实践，毕业生普遍认为虽然3周的生产实习时间较短，但动手实践、沟通表达能力和团队协作精神明显提高，能够运用所学知识解决实际工程问题，有效地缩短了进入企业从事相关工作的适应期。生产实习的改革丰富了培养学生的创新工程实践能力的途径，得到了企业的认可和好评。

三、结 语

作为理论联系实际的复杂系统工程，生产实习是培养具有工程实践能力的综合应用型人才的必经途径，也是当前高校教学实践改革的重要课题。结合金属材料科学与工程专业的特点和培养目标，针对目前生产实习的现状和影响因素深入分析，通过学校、教师、学生、企业多方努力，对生产实习进行改革创新、实践与不断完善，学生的工程实践创新能力明显提高，满足高素质应用型人才的培养要求，对其他相近工科专业也有一定的借鉴作用。

[1]从善海，赵惠忠，祝柏林，等. 金属热处理生产实习的问题与对策[J]. 中国冶金教育, 2011(5): 53-55.

[2]康福伟，冯义成，曹国剑，等. 金属材料工程专业实践教学改革与探索[J]. 中国现代教育装备，2014(21): 3-5.

[3]孙金全，谢鲲，李敏，等. 金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨[J]. 教育教学论坛，2016(5):60-61.

[4]彭兴东，宋华，李胜利. 提高专业生产实习教学质量的探索[J]. 辽宁科技大学学报，2009(32)：558-560.

G642.44

A

1674-327X (2017)05-0122-03

10.15916/j.issn1674-327x.2017.05.037

2017-02-26

田如锦(1972-)，女，辽宁大连人，副教授，博士。

(责任编校：付春玲)