胡建文 王建剛 馬 靜 張 欣 李建輝

河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河北石家莊 050018

金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的改革

胡建文 王建剛 馬 靜 張 欣 李建輝

河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 河北石家莊 050018

為提高理工學(xué)院金屬材料工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技能和實(shí)踐應(yīng)用能力，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)模式的改革，建立了專業(yè)實(shí)驗(yàn)、材料測試與分析綜合實(shí)驗(yàn)及技能訓(xùn)練三級實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)施一體化的教學(xué)模式。通過一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)并與見習(xí)材料熱處理工程師認(rèn)證培訓(xùn)相結(jié)合的實(shí)踐，突出了對學(xué)生的實(shí)踐技能和綜合能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，提高了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和社會競爭力，為向應(yīng)用型學(xué)院的轉(zhuǎn)型積累經(jīng)驗(yàn)。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)；技能訓(xùn)練；教學(xué)模式

金屬材料工程專業(yè)為一門工程實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生畢業(yè)走向社會后，面對的金屬材料的生產(chǎn)、加工制備與熱處理等機(jī)械裝備生產(chǎn)企業(yè)和專業(yè)生產(chǎn)廠。目前各大院校普遍存在的突出問題是實(shí)踐性與創(chuàng)新性的工程教育訓(xùn)練不足[1,2]，學(xué)生畢業(yè)走向社會后，面對日新月異的科學(xué)技術(shù)及先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和在實(shí)際工作中所遇到的大量新課題，無論是從自身的知識和素質(zhì)能力還是實(shí)踐動手能力來看，都明顯儲備不足，難于滿足社會的需求和日益激烈的科技競爭的需要。特別是針對本科三批招錄的學(xué)生，基礎(chǔ)功底不強(qiáng)，如何調(diào)動這些學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性，提高他們的綜合素質(zhì)，特別是在大學(xué)階段強(qiáng)化他們的專業(yè)技能和應(yīng)用能力的訓(xùn)練，提高其就業(yè)競爭力，是擺在理工學(xué)院培養(yǎng)計劃改革的一項(xiàng)重要研究課題[3-5]。為此開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)及教學(xué)模式的改革，將專業(yè)實(shí)驗(yàn)與技能培訓(xùn)相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技能，并結(jié)合見習(xí)材料熱處理工程師資格認(rèn)證、頂崗實(shí)習(xí)等一系列個性化實(shí)訓(xùn)提升學(xué)生的應(yīng)用能力[4,6]，突出特色教育，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和社會競爭力，為今后就業(yè)及盡快適應(yīng)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

1 整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 建立三級實(shí)驗(yàn)平臺 實(shí)施一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作為具有傳統(tǒng)優(yōu)勢和較強(qiáng)區(qū)域性需求的專業(yè)，金屬材料工程專業(yè)是我校河北省品牌特色專業(yè)，自2010年開始招收本科三批學(xué)生。為了更有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，我們重新修改培養(yǎng)計劃和課程大綱，特別是校內(nèi)實(shí)踐教育模塊。對原有的課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)模式進(jìn)行大幅度改革，打破實(shí)驗(yàn)受課程約束的局限，重新整合和設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，建立了專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料測試與分析綜合實(shí)驗(yàn)及技能訓(xùn)練三級實(shí)驗(yàn)平臺，并編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。實(shí)驗(yàn)教學(xué)按照平臺進(jìn)行，由淺入深，由基礎(chǔ)到綜合，分階段開展實(shí)驗(yàn)與技能培訓(xùn)，形成了實(shí)驗(yàn)與技能訓(xùn)練相結(jié)合的一體化教學(xué)模式。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺包括：金相試樣的制備、金相顯微鏡使用及鐵碳合金平衡組織及常用鋼鐵的熱處理組織的觀察等，目的在于培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握材料學(xué)科最基本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用等。材料測試與分析綜合實(shí)驗(yàn)平臺包括常規(guī)力學(xué)性能如拉伸、硬度、沖擊等的測試與分析，熱處理工藝操作及晶粒度和淬透性的測試等，目的在于讓學(xué)生熟練掌握金屬材

料五大力學(xué)性能指標(biāo)的測試與表征方法和基本的熱處理操作。在綜合技能訓(xùn)練平臺中，根據(jù)專業(yè)方向特點(diǎn)，設(shè)計兩大方面的內(nèi)容，一方面是針對熱處理工藝及設(shè)計方向，另一方面為表面工程方向。在熱處理工藝及設(shè)計綜合訓(xùn)練中，指導(dǎo)教師將實(shí)驗(yàn)要求提出，學(xué)生3～5人一組，選擇一組實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)性能要求，通過查閱文獻(xiàn)、小組討論等自行編制熱處理工藝并實(shí)施操作，對處理后的試樣進(jìn)行金相組織分析和性能測試，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出綜合分析與評價，完成實(shí)驗(yàn)報告。在表面工程方向的訓(xùn)練中主要是利用電鍍或化學(xué)鍍等方法制備耐磨或耐蝕性合金鍍層并進(jìn)行鍍層分析與評價。訓(xùn)練中也是分組進(jìn)行，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，學(xué)生可選擇電鍍或化學(xué)鍍方法制備所要求的合金涂層，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生要完成化學(xué)藥品的稱量、玻璃器皿的使用、鍍液的配置及電鍍和化學(xué)鍍工藝的制定，對獲得的鍍層進(jìn)行測試表征并最終給出綜合評價。在整個綜合技能培訓(xùn)中，學(xué)生是主體，教師只提出要求和指導(dǎo)意見及對實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)督，這極大地調(diào)動了學(xué)生的興趣和主觀能動性的發(fā)揮，充分進(jìn)行全面的訓(xùn)練。三級實(shí)驗(yàn)平臺的建立，打破了原有課程的界限，通過平臺逐級進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與技能訓(xùn)練。這種一體化的實(shí)踐教學(xué)不但使學(xué)生在一級級實(shí)踐中逐步熟悉并熟練掌握儀器、設(shè)備的使用及分析測試方法和專業(yè)技能，提高學(xué)生的動手能力，而且還有助于學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的理論知識有了更全面系統(tǒng)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的分析問題和解決問題的綜合能力，從而提升了學(xué)生綜合實(shí)踐技能。在2015年我校舉行的首屆金相技能大賽中，表現(xiàn)較為突出，其中報名參賽的金屬材料工程專業(yè)的選手在200多人的初賽比拼中有11人進(jìn)入到復(fù)賽中，占到了復(fù)賽人數(shù)的18.3%。最終的決賽，獲得一等獎有1人，二等獎2人，三等獎和優(yōu)秀獎8人。

2 個性化教育與技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合

為適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，同時突出學(xué)生的特色培養(yǎng)，我們根據(jù)本省的金屬材料領(lǐng)域及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢、人才需求的調(diào)研，優(yōu)化培養(yǎng)方案，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，設(shè)立了個性化的教育平臺，設(shè)置了4個模塊：行業(yè)資格認(rèn)證、頂崗實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練與專業(yè)基礎(chǔ)知識強(qiáng)化平臺[6]。其中行業(yè)資格認(rèn)證平臺是針對中國機(jī)械工程學(xué)會熱處理學(xué)會在全國開展的一項(xiàng)材料熱處理工程師行業(yè)認(rèn)證的，包括見習(xí)材料熱處理工程師、材料熱處理工程師、高級材料熱處理工程師3個級別的認(rèn)證，其中見習(xí)材料熱處理工程師是面向在校生或剛剛步入熱處理行業(yè)的新人開展的一項(xiàng)行業(yè)資格認(rèn)證。在實(shí)施專業(yè)實(shí)驗(yàn)與技能訓(xùn)練一體化的實(shí)驗(yàn)改革中，我們將見習(xí)材料熱處理工程師的專業(yè)資格認(rèn)證的培訓(xùn)也與一體化訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合。認(rèn)證培訓(xùn)與技能培訓(xùn)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)掛鉤，在學(xué)生實(shí)習(xí)期間教師結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備、產(chǎn)品、工藝等進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，改變了原來走馬觀花的實(shí)習(xí)現(xiàn)狀，使學(xué)生對于產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝流程、工藝設(shè)計、采用的設(shè)備及質(zhì)量檢驗(yàn)等有了深刻的認(rèn)識和了解。結(jié)合認(rèn)證培訓(xùn)，幫助學(xué)生建立起有關(guān)材料科學(xué)基礎(chǔ)和熱處理原理的基礎(chǔ)理論與熱處理工藝、熱處理設(shè)備、工程材料、材料性能、失效分析與質(zhì)量控制等方面實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)關(guān)聯(lián)，大大提高了學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣，不但達(dá)到了實(shí)習(xí)目的還提高了培訓(xùn)的效果。這也吸引更多的學(xué)生報名參加職業(yè)資格的認(rèn)證考試，人數(shù)逐年遞增。近兩年每年有超過全班三分之二的學(xué)生參加中國機(jī)械工程學(xué)會熱處理分會組織的行業(yè)資格定期考試，考證率超過85%。實(shí)踐表明，行業(yè)資格證書的獲得極大地增加了學(xué)生就業(yè)面試的自信心和社會競爭力，為學(xué)生最終在一些大型企業(yè)贏得席位增加了有利的籌碼。

3 結(jié)束語

通過對金屬材料工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化整合，建立了三級實(shí)驗(yàn)平臺和個性化教育平臺。專業(yè)實(shí)驗(yàn)與技能培訓(xùn)一體化的教學(xué)模式及與個性化教育的有機(jī)結(jié)合，突出了學(xué)生的主體地位，強(qiáng)化了實(shí)踐技能和綜合能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，學(xué)生在職業(yè)認(rèn)證考試及專業(yè)金相技能大賽中的優(yōu)異成績給予了有利的證明，為向應(yīng)用型學(xué)院的轉(zhuǎn)型積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對探究應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)具有重要的意義。

[1] 陳衛(wèi)平,鄭薇薇,蔡培陽.地方院校材料工程類應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地建設(shè)的探索[J].臺州學(xué)院學(xué)報,2010,32(4):84-93.

[2] 胡建文,馬靜,孟永強(qiáng).高校金屬材料工程特色專業(yè)建設(shè)的探索[J].中國電力教育,2010(16):42-44.

[3] 葉寧廖,林楠,彭波.理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式在藥理學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探討[J].職業(yè)技術(shù),2011(11):22-23.

[4] 馬靜,胡建文,刁美艷.材料工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)與技能一體化教學(xué)模式探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2014(11):67-68.

[5] 陳衛(wèi)平,鄭薇薇,蔡培陽.地方院校材料工程類應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地建設(shè)的探索[J].臺州學(xué)院學(xué)報,2010,32(4):84-93.

[6] 胡建文,王建剛,馬靜.個性化教育在金屬材料工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式中的實(shí)踐[J].中國電力教育,2014(2):30-31.

Reform on the Teaching Model of Practical Education for Metallic Materials Engineering Major

Hu Jianwen, Wang Jiangang, Ma Jing, Zhang Xin, Li Jianhui
School of Material Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, 050018, China

s: In order to improve the professional skills and practical ability for students majoring in metallic material engineering of polytechnic college, the reforms on experiments and teaching model are carried out. Three-level experiment platforms which include professional experiments and skills training were built up. The integration teaching model of professional experiments and skill training was put into practice. Through the practice of experiment teaching combined with professional certification training, practical skills and comprehensive abilities of students were strengthened, and the students' practical application ability and social competitiveness were improved. These are also experiences for reforming to applied college.

professional experiment; skill train; teaching model

2016-05-02

胡建文，博士，教授，系主任。王建剛，博士，講師。

河北科技大學(xué)理工學(xué)院教育教學(xué)研究(編號：2013Z04，2013Z05)。