剖析工程材料与机械制造基础系列课程现状与存在的主要问题

黄根哲　朱振华　于化东

摘要：针对教学管理体制约束工程材料与机械制造基础系列课程体系的发展问题，采取工程实践工艺理论课程回归到“工程实践”中的原则；针对工科院校“重理论知识传授、轻实践能力培养”的传统惯性依然强势现状，解决问题的方案是转变观念、给工程训练中心应有的地位。

关键词：工程训练；教学理念；创新能力；工程实践

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）50-0219-02

一、引言

工程材料与机械制造基础系列课程也称金工系列课程，内容涉及机械制造实习、创新训练、工程材料、材料成形工艺基础（热）、机械制造工艺基础（冷）等五个主要部分。该系列课程是我国工科院校最重要的技术基础课之一，具有知识面宽、受益面大、理论与实践密切结合，实践性、创新性强，要求会动手、能操作等特点，是工科学生素质培养、能力提高、加强通识，衔接社会、实现宽口径专业教育的重要教学环节之一。课堂理论教学主要涉及工程材料、材料成形工艺基础和机械制造工艺基础。近年来，随着大工程背景下对工科人才新的要求和大学学科的发展及细化，工程材料与机械制造基础系列课程出现了新的矛盾。本文就针对该系列课程产生的新问题和重理论、轻实践的旧有惯性思维提出了相应举措。

二、“各自为政”的教学管理体制约束着工程材料与机械制造基础系列课程体系的发展

工程材料与机械制造基础系列课程是集理论教学、实验与工程训练紧密结合的自成体系的工程应用型课程。因此，学生通过系统的理论知识和工艺知识的学习，可增强动手能力并形成创新潜意识，这为后阶段进一步深造后的创新能力培养起着至关重要的作用。但经过调查及分析表明，相当一部分工科院校的工程材料与机械制造基础系列课程之间很难做到深度融合。其原因主要是随着科技的进步、学科的细化和高校的扩招，各大学基本向着综合型专业细化的方向发展。这样的结果，就出现了“各自为政”的教学管理体制，即工程材料课程是由材料学院的专业课教师讲授，材料成形工艺基础课程是由材料加工专业的教师讲授，机械制造工艺基础课程是由机械学院或机电学院的教师讲授。尽管这些理论课在内容上，还是在体系上构成了一个有机的不可分割的整体，但讲授这门系列课程的教师之间少有接触，更谈不上共同的教学研究与教学探讨。另外，教学管理体制上的分化，人为地隔断了“理论课程与实践课程间的有机整体”。

解决方案：来自于工程实践的工艺理论课应该回归到“工程实践”中去。

自然科学的发展是科学工作者对自然现象进行演绎、推理、论证并发现一般规律的过程。但工程材料知识、材料成形工艺知识以及机械制造工艺知识与之不同，它是人们长期在生产实践中总结出来的、成熟的、经得起时间考验的工艺理论。因此，建议在学校级别教学管理层面上，根据应用型人才培养的基本要求进行体制上的改革，即与工程实际紧密结合的工程材料与机械制造基础理论课程直接归纳到具有工程背景的工程训练中进行讲授。这种归纳不仅是需要把课堂直接安排在“工程氛围”的工程训练教室中进行，使学生的理论课程完全“沉浸或融合”在工程实践的氛围中，而且其教师的编制也应归到工程训练机构中去。

三、工科院校“重理論知识传授、轻实践能力培养”传统惯性依然强势

清华大学基础工程训练中心主任傅水根教授指出[1]，直到今天，在我国的高等工科教育中，“重理论轻实践、重设计轻工艺、重软件轻硬件”的传统习惯势力和偏见仍普遍存在。纵观国内外，任何先进的制造技术，最后都要落实在工艺方法和工艺装备上，落实在电子技术、计算机技术、信息技术与工艺装备硬件的集成上。没有普及的工艺教育，没有先进的工艺技术，现代制造技术就只是一句空话。随着国家提出大工程背景下的“中国制造2025”以来，“教育回归工程，教学回归实践”成为当代高等工程教育改革的主流趋势[2-4]。因此，我们应当摒弃“以理论教学为主、以实践教学为辅”的传统落后于时代的教学理念。

解决方案：

1.转变观念、给工程训练中心应有的地位。学校教学管理层面需要根据应用型人才培养的要求进行体制上的改革。现在，一般工科院校的工程训练中心虽已摘掉了“教辅单位”的名称，但其地位和重视程度还没有上升到理论课水平。造成工程训练内容陈旧、设备不先进、管理不到位、教师队伍不稳定现象，出现有经验的老教师陆续退休，中年教师出现断层，青年教师不断流失的普遍现象。

2.大学教学管理部门应设置年轻专任教师的“实践门槛环节”。上世纪70—80年代培养出来的大学教师，与中国对外开放、不断改革的年代相适应，大多经历了多种行业尤其是企业的工作经历，再加上多年的讲课经验，课堂讲授一般都能把自己亲身经历或体验的工程知识不断地传授给学生。但经调查表明，现在的绝大多数工科院校年轻教师往往是一路经历从大学—硕士研究生—博士研究生—留校任教的“无离校”过程，少有工程经历和背景。他们被工程领域“边缘化”的结果导致他们引导学生对工程实践也进行“边缘化”。为此，西安理工大学机械与精密仪器学院开始实施青年教师工程培训过程。即新进的年轻教师在讲课之前，必须到企业工作3个月以上才能从事专任教师岗位。说明工科院校越来越重视教师的工程经历和工程背景。

四、西安交通大学的工程材料与机械制造基础系列课程调研分析

1.机械工程材料课程。机械工程材料课程目前是国家级精品课程和国家级精品资源共享课程。与一般的工科院校理论课讲授32学时不同，目前的讲课学时为理论课46学时，实验课9学时，课程内容包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料、材料改性新技术等除了传统的黑色金属与有色金属之外的“新材料”知识体系。使该课程真正成为了“工程材料课程”，而不是很多院校的“金属材料课程”。但目前本门课程也面临着缩减学时的问题。因此，如何在缩减学时的大环境下，不但不缩减讲授内容，还能增加新材料知识点，是所有工科院校面对的无法回避的现实问题。endprint

2.材料成形技術基础课程。这门课程安排在第六学期，前后有9位教师分别上9个班级的课程。其中有3个大班6个小班，3位教师分别上3个大班的铸、锻、焊部分，另外6位老师分别上6个小班级的铸、锻、焊部分。即每位教师并不是从头讲到结束，而是分段上，即分别只讲铸锻焊中的一部分。在高校缩减学时的大环境下，此课程已从48学时（3学分）缩减为40学时（2.5学分），这样教学内容和体系急需等待凝练和梳理。西安交通大学有长年沉淀出的科研成果，因此，很多教师把自己所从事的科研成果有选择性地在课堂讲授，提高了学生的科研意识，增强了学生的科研素质，起到了很好的科研“反哺”教学的示范作用，这是全国重点院校具备的科研能力所赐予的。

3.工程训练。目前绝大多数高等院校的工程训练采用“集中”方式进行，即在某一学期，固定地抽出全部的学习时间，集中进行学生的工程训练。还有一部分高校采用“分散”式进行，即在第3学期和第4学期，学生在网上申请（实习时间从周一至周六），获得训练中心的同意后，在“工作时间”之外进行。这样分散进行的优点是学生可以自由分配时间，扩大了学生的自主学习的机会。但其不足之处是增加了实训教师教学管理的难度，出现了实训教师“在工作时间内没工作，在工作时间外做工作”的现象。

而西安交通大学的工程训练结合了上述“集中训练”和“分散训练”的优点，即把工程训练安排在一个学期的16周内进行，但与一般课程相同，要求学生在实践教学课程时间内进行培训。这样既考虑到了实践教师的作息时间，又考虑到了学生工程训练的灵活性和延续性，值得推广和应用。

参考文献：

[1]傅水根，张学政，要家枢，张万昌.论“工程材料及机械制造基础”课程的深化改革与发展方向[C].探索工程实践教育，2007：159-161.

[2]李志华，陈正伟，朱建华.德国“双元制”模式在工程实践教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2011，28（9）：172-174.

[3]周玲，孙艳丽，康小燕.回归工程 服务社会：美国大学工程教育的案例分析与思考[J].清华大学教育研究，2011，32（6）：117-124.

[4]梁延德.我国高校工程训练中心的建设与发展[J].实验技术与管理，2013，30（6）：6-8.

Abstract：It is a mandatory to let the theoretical courses go back to the "Engineering Practice"，in order to solve the problems in the Series Courses of Materials Engineering and Mechanical Manufacturing which teaching management mechanism restrains；For the main inert stream of situation of "underlining theoretical course and overlooking practice ability"，the countermeasure should be change the idea and give the engineering practice center appropriate status.

Key words：engineering training；teaching idea；innovative capability；engineering practiceendprint