材料成型及控制工程专业卓越工程师培养教学全过程探究

时博　李戬　李灼华　张发廷

摘要：首先，本文分析了材料成型及控制工程专业卓越工程师的培养特征。其次，针对材料成型及控制工程专业卓越工程师班的学情状况，探讨了校内以及企业教学的全过程。深入分析了校内教学中课堂、实验、竞赛以及企业教学中实习、毕业设计等环节中的重要问题，并提出了改进方案。

关键词：卓越工程师；校内教学；校内实习；企业实践

中图分类号：G459 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）27-0021-02

一、引言

卓越工程师教育培养计划，简称“卓越计划”。为了更好地贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》文件精神，同时为培养一大批高质量工程技术人才，我国教育部实施了“卓越计划”。青海大学机械工程学院材料成型及控制工程专业作为教育部第二批卓越计划试点专业，自2013年起开始实施卓越计划。目前，我校开设了材料成型及控制工程专业卓越工程师班（简称“材卓班”）。本专业自开设以来，学生通过焊接、铸造、压力加工及模具设计等基础理论知识的学习，并通过严格的实验、实习训练，可从事材料产业、机械制造业、产品设计、设备控制及生产组织管理等领域。

二、材成卓越工程师班教学特征分析

与普通班相比，材卓班的教学具有其自身的特点，主要体现为企业或行业参与教学过程的比重较大，对学生的实践创新能力要求较高。因此，材卓班的教学过程也与普通班不同，主要表现为：企业参与学生的实习、毕业设计，甚至课堂教学；学校需按行业需求和企业标准培养学生；学校与企业联合培养学生的工程实践能力和创新能力。

三、材成卓越工程师班学情状况

我校材卓班学生是学生根据自己的兴趣申请，学校通过对申请者的学习成绩考核、面试等流程而选拔的较优秀的学生。因此，不仅个人具有较好理论与实践基础，同时班级整体学风良好。从课程设置方面讲，材卓班采取单班上课。

四、材成卓越工程师教学方案及改革意见

针对学情状况，并结合材卓班教学特征，青海大学材卓班的教学主要分为两部分内容，即校内教学部分和校外教学部分。

（一）校内教学

1.课堂教学。优秀的工程师除了应具有扎实的工程技能外，还应具有深厚的理论基础，这样才能更好地运用知识进行创新，而不仅仅是应用知识。因此，理论教学是必不可少的环节。针对材卓班的特点，在教学中应杜绝“灌输式”教学。而更应该通过运用多媒体技术，激发学生的兴趣，培养学生自主学习能力。在具体教学过程中，应与学生积极互动，进而形成开放式教学模式。例如：在课件中加入一些动画、图片等，或通过观看视频等丰富教学内容。同时，也可以通过互联网建立视频公开课与网络教学平台，以及网络辅导平台，为给学生提供高效、人性化的校内学习环境。例如：可将材料成型及控制工程教研室老师的讲课视频，课件上载至网络学习平台，以便学生随时学习。也可通过社交平台与学生互动，这样当学生在学习过程中遇到问题后，可随时通过网络平台和众多老师、同学进行互动交流。

2.校内实习。学校实验平台具有一系列材料结构性能的分析、表征仪器，诸如X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热力模拟仪（Gleeble 3500）、Instron万能试验机、金相显微镜等。同时，在实训车间还拥有一系列感应及电弧熔炼炉、铸造、锻压等材料加工设备。该平台为材卓班的实验课程提供了很好的平台，使得学生在校内就能了解材料学前沿、了解材料的制备方法、分析手段以及加工成型技术。例如《材料分析方法》这门课程，可通过课程实验的方式，将诸如X射线衍射仪、透射电子显微镜等先进设备应用于教学。

3.模拟仿真实验教学。目前，青海大学已开设固/液态材料虚拟仿真实验，这些课程的开设，将为课程实践教学提供一个较好的虚拟平台。对学校已具备实验条件的实验课程，可采取虚实结合的教学方式，而对学校不具备实验条件、高成本、高危险、极端条件的实验课程，可完全采取虚拟仿真实验教学。同时，青海大学还开设了材料液态成形CAD/CAE、Deform-3D等多种理论模拟课程。这样的教学方式，不仅能加大学生的学习兴趣，还能拓宽学生的视野，进而使学生更好地适应用人单位的需求。

4.理论实践并重的考核方式。传统的考核方式是试卷考试，其弊端在于只能考核学生理论知识，甚至导致有些学生死记硬背一些知识点以求通过考试，该种考核方式不适用于以实践技能为主的材卓班教学。材卓班的考核应更具有开放性、实践性。在教学过程中，应该布置一些开放性题目，比如模具设计课程可让学生提交设计图纸；焊接工程课程可让学生通过论文调研，提交有关目前焊接工艺以及发展动态的论文；或者学生可根据自己的兴趣，在实验人员的指导下，自主设计实验，验证自己的想法，最后提交实验报告或研究成果。

5.技能竞赛促进学习。通过举办或参与各种竞赛，促进学生的学习。例如，对于材料成型及控制工程专业，金相技能最基本的微观组织观察和分析的实践技能。教育部高等学校材料类专业教学指导委员会、中国体视学学会金相与显微分析分会分别主办的全国大学生金相技能大赛为学生提供了很好的学习机会。

（二）校企联合培养的教学机制

优秀企业十分重视人才的培养。实习生不仅可能成为企业潜在的新成员，同时实习期间也是非常重要的工作劳动力量。与此同时，学生也能在企业实践学习。因此，企业与学校是一对共赢体。

1.实习。企业实习是学生了解企业生产、需求，并将自己所学付诸实践的重要环节。认知实习一般安排在暑假小学期，时间较短。因此，可采取就近原则，通过在青海周边地区的企业参观学习来完成。青海大学与青海省内的三工镁业集团公司、国鑫铝业有限公司、青海聚能钛业股份有限公司、铸玛蓝宝石晶体有限公司、青海省特种设备检验所、青海圣诺光电科技有限公司等单位建立了良好的合作关系，这些企业科技力量雄厚、产业覆盖面广，为学生的认知实习提供了极好的场所。例如：国鑫铝业有限公司是熔炼、铸造、挤压成型等材料加工成型手段的实践地；特种设备检验所是材料的结构、性能表征分析方法是实践地。学生可通过认知实习，加深巩固理论知识，初步了解本专业所从事专业岗位具体从事的工作。生产实习周期较长，可安排至长城汽车股份有限公司、西部金属材料股份有限责任公司、中国一拖集团公司、东风汽车等著名企业完成。

2.毕业设计。毕业设计考查学生综合运用大学所学得的专业知识，相对独立地解决技术问题的实践、创新能力。实地参与企业工程项目设计将为学生提供了参与设备运行与维护、产品研发工艺研究、品质管理、产品技术服务等环节的机会。在此培养环节，青海大学材卓专业通过建立学校与企业的“双导师”制度，帮助学生选题、开题、以及解决设计过程中的问题，最终完成毕业设计。例如：在长城汽车股份有限公司的毕业设计中，在企业工程师与学校老师的共同指导下，学生可以通过所学去设计汽车保险杠、车灯等组件，进而完成毕业设计。

（三）改革方向

针对材卓班的教学特征，青海大学材卓专业将从两方面进行改进。

1.共建课程。为了更好地满足企业所需，拟开设更具企业特色的课程。聘请企业工程师与本教研室教师共同授课，教授理论、实践知识，大大提高学习质量。

2.联合开展教学评价。为了避免教学脱离企业或行业的实际状况，邀请企业工程师来学校与本校教师联合评价教学，及时改进教学中存在的一些弊端。

三、结束语

本文针对材料成型及控制工程专业卓越工程师的培养特征及学情状况，探讨了校内以及企业教学的全过程，深入分析了校内教学中课堂、实验、竞赛以及企业教学中实习、毕业设计等环节中的重要问题。这些深入的分析，对今后的教学具有重要的指导性意义。

参考文献：

[1]李江昊，常丹华，张宝荣，黄震，郭璇，刘雪强.“卓越工程师计划”试点班课堂教学改革与实践[J].教学研究，2012，（35）：46-49.

[2]王明偉，李姝，赵秀君，赵艳龙.面向卓越工程师培养的校企协同机制探析，教育教学论坛，2016，（13）：152-153.