材料成型特色专业建设的路径探索——以东莞理工学院为例

谢春晓，郑东海，王 维，李 文，杨宇辉

（东莞理工学院机械工程学院，广东 东莞523808）

0 引言

机械工业担负着向国民经济各部门提供技术装备的任务，是国家工业体系中的核心产业。培养高素质的机械类专业本科人才是促进机械工业发展的重要手段。材料成型及控制工程专业是传统的机械类专业之一，目前国内有将近200所高等学校设有本专业，专业之间竞争压力日益增大。因此，东莞理工学院材料成型及控制工程专业的建设必须紧跟地方材料成型产业发展需求，探索特色专业方向和重构核心课程体系、构建新型师资队伍、产教融合构建实践教学新模式，打造适应东莞地方产业发展需求的特色鲜明的材料成型专业人才培养体系。

1 东莞地方材料成型产业特征

中国被誉为全球“制造大国”，而模具是工业生产的基础工艺装备，工业产品中的绝大多数零件依靠模具成形，模具行业因此被誉为“制造业之母”。珠江三角洲地区的制造业非常发达，尤其东莞作为国际制造业名城，五金模具、塑胶模具等材料成型产业持续快速发展。目前，东莞共有1000多家模具企业，年产值达几百亿元，拥有“长安五金模具”、“横沥塑胶模具”等省级模具专业镇。近年来，东莞市乃至珠江三角洲地区的劳动力短缺非常严重，据东莞智通人才市场统计，模具企业迫切需要大量的模具设计、数控编程、机床操作以维护等方面的技术人才，特别是高学历高素质的模具专业人才的稀缺，使得东莞模具产业面临着诸多挑战。有数据显示，在东莞市长安镇653家科技型企业中，近500家从事机械五金模具及相关行业，占77%；全镇29家国家高新企业中，有14家从事机械五金模具及相关行业，占48.3%。特别是东莞长安钜升塑胶电子制品有限公司的无人化模具车间为东莞乃至珠三角地区首个全自动化模具加工厂车间，该车间彻底改变了传统的模具加工方式，不仅节约生产成本，还提高了生产效率，这很好的诠释了模具行业从“模具制造”向“模具智造”的转型升级。“智造”的核心就是人才，有了人才才能带来新技术、新管理方法、新工艺与新装备。因此，通过深入地对东莞地区的模具制造业进行调研，从而打造出具有特色方向的材料成型专业不仅对毕业生就业有帮助，而且对服务地方产业经济和转型升级都是很有意义的，也是必要的。

2 特色专业的建设内容

2.1 按照层次，循序渐进地构建以模具为特色专业方向的核心课程群

以材料的结构-性能-加工工艺-工艺装备-模具设计与制造为主线，构建专业核心课程群。第一层次（阶段）：《材料科学基础》课程，使学生掌握有关材料微观组织结构与物理、机械性能的关联的基本概念、基本理论和基本研究方法，为学习后续专业课程奠定基础。第二层次（阶段）：《材料性能学》课程，使学生掌握有关力学、热学、磁学、电学、光学等材料性能学知识点；《材料成型基础》课程，使学生掌握有关材料成型工艺（铸造、锻造、焊接、轧制、挤压、冲压等）的基本理论和工艺方法。第三层次（阶段）：《材料成型设备及自动化》、《高分子成型/冲压工艺及模具设计》与《模具制造工艺学》课程，使学生掌握有关模具行业装备、模具设计和加工等的专业知识和技能。

在建设任务中，专业负责人着重分析核心课程群内各门课程的重要内容模块，在课程群的宏观层面理清各重要内容模块之间的内在联系。核心课程负责人建立教学研讨的机制，定期召开课程建设研讨会，阐述自己在核心课程建设中对相关问题的理解。精简各门课程的冗余内容，调整侧重点的分布，加强该课程群内各课程之间的融合渗透，并从各门课程中提炼出材料成型领域的一系列有一定关联性的典型问题作为课程的教学案例。具体为：①落实核心课程负责人，每位核心课程负责人完成自己负责的课程建设，用2~3年的时间，实现课程资料全部上网，部分课程完成MOOC视频的制作。②课程群建设必须以专业培养目标为课程设置的方向，以能力培养为基础，促进精品课程的模块化建设。③课程群里每门核心课程以OBE教育模式为导向推进课程改革，课程群的建设目标和内容都能体现OBE模式的基本要求。

2.2 紧跟地方产业需求，构建新型师资队伍

教师和学生是专业教学活动中最为核心的主体要素，教师对所授课程在专业人才培养方案的作用的理解、把握、贯彻和实施都很重要，它关系到培养出来的学生是否能达到人才培养目标规定的知识、能力和素质要求。工程教育的新内涵要求提高学生适应变化能力和工程创新能力，那么就应该构建与之相匹配的师资队伍。现行的材料成型专业的师资队伍主要由本专业科班出身的博士为主，其主要特征为专业知识扎实但研究方向狭窄，长期深居象牙塔而与产业联系脱节。因此，构建能主动适应地方产业需求的新型师资队伍，也是专业建业的重要一环。

（1）改造和培育现有师资。现有师资的主要缺陷就是普遍缺乏工程经验，想要引进“双师型”教师又困难重重，因此只能通过改造和培育的办法。例如：寻找校企合作积极性高的行业企业，通过给予教师一定优惠政策，让专业课教师以工程实践进修的形式到企业中去锻炼，增强专业课教师的现场工程经验。

（2）引进交叉学科师资。鉴于在新经济下，材料成型行业的自动化、智能化和信息化的趋势越来显著，可考虑引进本、硕、博就读于不同专业或学科领域的博士或博士后作为师资。如：材料成型+控制科学、材料成型+软件工程、材料成型+计算机+统计学等交叉学科师资等。

2.3 政校企协产教融合，打造实践教学新模式

当前，社会用人单位对学校培养的部分毕业生不太满意，一个毕业生进了企业后还得经过一定时间的二次培训才能为企业所用。原因在于，高校专业知识的更新速度永远赶不上行业和企业的发展，企业的新技术、新工艺没有出现在专业教学内容中，更多的校企合作只是打个旗号，产业界还未真正参与工程人才的培养工作。为打破当前的不利局面，东莞理工学院长安先进制造学院（简称长安学院）做了一些初步探索并取得成效。该学院依托长安镇的五金模具、电子信息等产业集聚区、以“校园+产业园”模式，紧扣产业发展趋势和实践优势，实施创新型教育，培养教育与产业、学业与就业无缝对接的高素质应用型人才。

参照2018届机械设计制造及其自动化专业毕业设计工作的成功经验，2019届材料成型及控制工程专业毕业设计将采用以下流程：1）选题阶段，学生以7~10人成立小组，每组被分配到某企业进行2周调研，由企业工程师给每组确定一个综合性设计项目并据此给每位小组成员分配毕业设计题目，题目难度由长安学院的特聘模具讲师（10年以上行业工作背景）与校内模具课专任教师共同讨论决定后下发毕业设计任务书；2）开题阶段，由企业工程师与校内指导教师共同下达任务书，学生查阅收集资料、准备开题报告并开题；3）设计阶段，全体学生入住长安学院进行封闭式设计工作，学生每天接受学院特聘模具讲师的指导，同时校内教师轮流进院参与指导工作，设计图纸统一按照行业和企业标准；4）答辩阶段，由校内教师与企业工程师组成答辩组，依照学生完成进度不同进行多次答辩工作，合格者可提前离开学院，不合格者留下认真整改，力求做到精益求精。未来将继续深化长安学院政校企协产学合作模式，在材料成型专业的课程设计、实习、实训及毕业设计等环节探索具有新工科内涵的实践教学新模式和新体系。

2.4 做强模具主方向，探索3D打印新方向

随着3D打印技术的兴起，其成为了材料成型的一种新型的特殊手段。模具成型技术与3D打印成型技术具有截然不同的特征，在实际应用中二者可以取长补短而互为所用。因此，探索将3D打印作为材料成型及控制工程专业的方向符合时代经济发展的潮流。依托东莞增材制造与智能制造研究院的平台优势，本专业在2019人才培养方案中加入一定的3D打印相关课程和实践环节，如：《3D打印技术前沿》、《3D打印技术原理与工艺》、《3D打印技术原理与工艺课程设计》、《3D打印技术和项目化实践》、《3D打印材料》、《3D扫描技术及应用》和《3D打印技术在模具制造中的应用》等，培养学生的增材制造相关知识和能力，拓宽本专业学生的就业渠道。

3 总结与展望

当前，国家正在实施创新驱动发展、“中国制造2025”、“人工智能2.0”等重大战略，高等教育界正在推进“双一流建设”和新工科建设。东莞地方制造产业特别是模具制造业正在面临产业转型升级。在这样的大背景下，特色材料成型专业的建设应顺应时代潮流，紧跟地方产业需求及发展趋势来开展。本文中从核心课程体系、师资队伍、实践模式和探索新方向等方面入手，对我校材料成型及控制工程特色专业的建设路径做了较为全面的探索与实践，其实施成效正在逐步显现。