材料成型及控制工程實踐創(chuàng)新建設(shè)新模式研究

沈承金， 隋艷偉， 王延慶， 戚繼球， 委福祥， 崔永莉， 孫 智

(中國礦業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院， 江蘇 徐州 221116)

材料成型及控制工程實踐創(chuàng)新建設(shè)新模式研究

沈承金， 隋艷偉， 王延慶， 戚繼球， 委福祥， 崔永莉， 孫 智

(中國礦業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院， 江蘇 徐州 221116)

針對面向高校專業(yè)認證、教育綜合改革和社會發(fā)展“三面向”需求的大環(huán)境，提出加強高校學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“三結(jié)合”和“三貫通”模式。首先對高校實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意義和培養(yǎng)現(xiàn)狀進行了相關(guān)論述，總結(jié)出切實可行的兩大培養(yǎng)模式；其次對基于專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)綜合實驗和課外創(chuàng)新實踐的“三結(jié)合”模式進行展開，論述了三者之間的相互關(guān)系和各個環(huán)節(jié)的重要作用；通過對“三貫通”模式的研究，闡明了專業(yè)主干課、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計之間的銜接作用；最后結(jié)合實際情況，明確了“三面向”模式下各組成部分的具體要求和重要意義?？傊?，本文所述“三三三”新模式必將促進高校對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實踐教學(xué)； 創(chuàng)新模式； 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1 高校實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意義及現(xiàn)狀

隨著2010年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和2011年《教育部關(guān)于實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的若干意見》《教育部 財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見》的相繼發(fā)布，高校對于如何提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是如何提高大學(xué)生解決實際問題的實踐創(chuàng)新能力，投入了越來越多的精力。大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的提升，能夠從根本上提高高校學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，更好地滿足我國經(jīng)濟社會發(fā)展對應(yīng)用型人才、復(fù)合型人才和拔尖創(chuàng)新人才的需求，實現(xiàn)我國建設(shè)人力資源強國和創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略目標[1]。

然而，對于不同專業(yè)的大學(xué)生，其實踐創(chuàng)新能力的提升方式也大有不同。例如對于理科學(xué)生，可能實踐創(chuàng)新的重點在于理論創(chuàng)新；而對于工科學(xué)生，學(xué)以致用或許是提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。因此，基于實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的專業(yè)建設(shè)新模式研究，是解決高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的難點，也是研究的熱點。

如何發(fā)揮專業(yè)建設(shè)中專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課、專業(yè)綜合實驗、課外創(chuàng)新實踐、生產(chǎn)實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計的綜合協(xié)調(diào)能力是人才培養(yǎng)質(zhì)量提高的研究內(nèi)容之一。國內(nèi)高校對此已經(jīng)進行了相關(guān)綜合性改革，將專業(yè)主干課進行合并，留出更多時間對學(xué)生的綜合知識面進行拓展。如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)和北京航空航天大學(xué)等為配合專業(yè)基礎(chǔ)課開展了較多學(xué)時的專業(yè)綜合實驗；北京科技大學(xué)提出了創(chuàng)新能力培養(yǎng)提升機制，注重學(xué)生課外創(chuàng)新實踐，增加創(chuàng)新學(xué)分比重。國外很多高校也進行了這方面的改革。無論是國內(nèi)高校還是國外高校，人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升都注重增加學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生適應(yīng)社會的能力，以培養(yǎng)出符合國際化、專業(yè)化的高水平人才。

隨著高等學(xué)校綜合改革的深入進行，我校對于人才培養(yǎng)也提出了更高要求，明確培養(yǎng)一流人才的目標，同時更加重視全國各種大學(xué)生競賽的支持力度。學(xué)生培養(yǎng)機制的國際化也得到了社會和高校的普遍認可，教育部提出的專業(yè)認證也要求進行專業(yè)新模式的改革。社會的發(fā)展要求學(xué)生具備綜合的創(chuàng)新實踐能力。因此，面對教育部提出的專業(yè)認證、我校提出的一流人才培養(yǎng)目標(包括全國大學(xué)生各種大賽)和社會發(fā)展的需要，有必要對于我校材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力進行提升，對培養(yǎng)模式進行探索和改革。為此，在上述背景下，本文針對材料成型及控制工程專業(yè)，提出專業(yè)基礎(chǔ)課、課外創(chuàng)新實踐和專業(yè)綜合實驗的“三結(jié)合”模式，專業(yè)主干課、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的“三貫通”模式和面向?qū)I(yè)認證、一流人才培養(yǎng)目標、社會發(fā)展需要的“三面向”模式。

2 “三結(jié)合”模式的研究

目前我校材料成型及控制工程專業(yè)設(shè)置了“材料工程基礎(chǔ)”“材料科學(xué)基礎(chǔ)”等專業(yè)基礎(chǔ)課，課外創(chuàng)新實踐方面有大學(xué)生創(chuàng)新計劃、認識實習(xí)等，專業(yè)實驗有材料試驗技術(shù)、材料改性試驗等。結(jié)合筆者多年教學(xué)實踐經(jīng)驗及外校調(diào)研情況，本文認為“三結(jié)合模式”可從以下2個方面進行闡釋。

2.1 專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)綜合實驗相結(jié)合

材料學(xué)科作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，除了包括材料所呈現(xiàn)出來的形貌、光澤、質(zhì)感等表面特征外，還包括組織結(jié)構(gòu)、原子排列等微納米甚至是原子尺度的一些知識[2-3]。為了提高學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)質(zhì)量，在課堂上可以通過一些材料專業(yè)綜合實驗的相關(guān)圖片，如X射線衍射所表征的材料組成相、透射掃描電子顯微鏡選取衍射所表征的晶格類型、掃描電鏡所拍攝的材料微觀形貌等，來加深材料專業(yè)的學(xué)生對于材料一些基本知識的理解。

2.2 專業(yè)綜合實驗與課外實踐相結(jié)合

在課外實踐方面，我校對大二材料專業(yè)學(xué)生實施導(dǎo)師負責制，為學(xué)生配備科研導(dǎo)師，提前讓學(xué)生進入專業(yè)實驗室，熟悉相關(guān)專業(yè)綜合實驗的實驗方法和表征手段[4-6]。通過讓學(xué)生參加全國科技競賽、申請大學(xué)生創(chuàng)新計劃等方式，培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面，加深學(xué)生對本專業(yè)的認知。

2.3 課外實踐與專業(yè)基礎(chǔ)課相結(jié)合

對于材料專業(yè)本科生而言，我校課外實踐創(chuàng)新課題往往采用的是導(dǎo)師制定選取、學(xué)生負責的方式來開展。通過這種科研創(chuàng)新課題學(xué)生負責制，能夠增強學(xué)生的主動性和責任心，并能培養(yǎng)學(xué)生對于課外專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和吸收能力。再加上導(dǎo)師為本科生制定的課題，往往側(cè)重于專業(yè)基礎(chǔ)知識和理論的運用，便能夠促使學(xué)生在碰到問題時回到書本上去尋求解決方法，從而加深了對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解[7-8]。

3 “三貫通”模式的研究

我校材料專業(yè)分為材料科學(xué)與工程和材料成型及控制工程2個子專業(yè)。顧名思義，材料科學(xué)與工程側(cè)重于探索材料的一些本質(zhì)特征，而材料成型及控制工程則側(cè)重于材料的加工和實際應(yīng)用。針對材料成型及控制工程專業(yè)，其新模式建設(shè)的關(guān)鍵在于專業(yè)主干課、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計3個方面的銜接和貫通。

3.1 專業(yè)主干課與生產(chǎn)實習(xí)貫通

除了專業(yè)基礎(chǔ)課，每個專業(yè)學(xué)校都會安排一些專業(yè)的主干課程。對于材料成型及控制工程專業(yè)來說，專業(yè)基礎(chǔ)課著重于一些基本概念、原理的學(xué)習(xí)；而專業(yè)主干課則傾向于材料加工的工藝學(xué)習(xí)和了解，對于一些成熟和經(jīng)典的工藝技術(shù)和方法，學(xué)生以熟悉各個環(huán)節(jié)作為考核標準，而對于一些先進的加工工藝，則以了解為主[9]。在經(jīng)過上述專業(yè)主干課的學(xué)習(xí)后，學(xué)生往往會對實際生產(chǎn)中的工藝流程產(chǎn)生好奇，這便為接下來的生產(chǎn)實習(xí)打好了基礎(chǔ)。

我校的專業(yè)主干課多集中在大三上學(xué)期和下學(xué)期的前半學(xué)期，在完成對材料成型專業(yè)學(xué)生的結(jié)構(gòu)主干課程的課堂培養(yǎng)后，隨之而來的生產(chǎn)實習(xí)能夠?qū)W(xué)生的專業(yè)認知產(chǎn)生順利的過渡，借助生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝設(shè)備和流程的參觀、講解和學(xué)習(xí)，對課堂所學(xué)專業(yè)知識進行反復(fù)印證和鞏固，有助于專業(yè)基本素養(yǎng)的形成，并為以后的擇業(yè)和就業(yè)奠定基礎(chǔ)。

3.2 生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計貫通

通過一段時間的生產(chǎn)實習(xí)，學(xué)生對各種工藝流程有了感官上的認知。但需要注意的是，學(xué)生所謂的認知多集中于流程的認知，而非工藝的認知[10]。生產(chǎn)工藝中的流程，是因為它已經(jīng)經(jīng)過長時間的生產(chǎn)檢驗，是一套成熟的生產(chǎn)標準，工藝中的每個參數(shù)都有確定的值與之對應(yīng)，生產(chǎn)管理者在生產(chǎn)時只需對應(yīng)標準輸入相應(yīng)的參數(shù)即可完成生產(chǎn)[11]。作為經(jīng)過專業(yè)教育培養(yǎng)的大學(xué)生，其目光不應(yīng)當只局限于當下流程化的生產(chǎn)之中，而應(yīng)將目光轉(zhuǎn)向各種工藝參數(shù)，深入思考背后所蘊含的各種原理和依據(jù)。

為了解決這個問題，讓學(xué)生意識到應(yīng)用所學(xué)知識，思考和解決實際生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種問題才是自己的任務(wù)。在結(jié)束生產(chǎn)實習(xí)之后，就引導(dǎo)學(xué)生開展畢業(yè)設(shè)計的前期調(diào)研和準備，是一個較為合適的方法。而畢業(yè)設(shè)計作為一項需要學(xué)生充分運用所學(xué)知識來解決問題的重要培養(yǎng)方式，也是高校改革的重點環(huán)節(jié)。在筆者的調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，一些高校如哈爾濱工業(yè)大學(xué)將畢業(yè)設(shè)計延長為大四一整年，增加了學(xué)生專業(yè)綜合訓(xùn)練的時間和力度，這是一種值得我校借鑒的改革方式。

3.3 畢業(yè)設(shè)計與專業(yè)主干課貫通

對于大多數(shù)學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計是他們首次獨立開展和負責的課題。畢業(yè)設(shè)計不僅會考查學(xué)生掌握本專業(yè)知識，同時也會涉及到交叉學(xué)科的一些內(nèi)容，這就要求學(xué)生學(xué)會主動拓寬知識面，綜合運用各種手段解決問題。此外，對于人為設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)主干課和專業(yè)選修課三者之間的界限，存在著一定的模糊作用，讓學(xué)生充分意識到，知識不分貴賤，只要對自身有益，就應(yīng)當主動學(xué)習(xí)。

4 “三面向”模式的研究

不論是圍繞專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)綜合實驗和課外創(chuàng)新實踐的“三結(jié)合”模式，還是圍繞專業(yè)主干課、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的“三貫通”模式，其目標均是為了在面向高校專業(yè)認證、學(xué)校綜合改革和社會發(fā)展的“三面向”大環(huán)境下，提高高校學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

目前我校正在進行人才培養(yǎng)綜合改革，對人才培養(yǎng)提出的要求是增加國際化視野，注重人才升學(xué)和出國深造率的提升，同時學(xué)校也針對大學(xué)生參加全國科技創(chuàng)新競賽提出了相應(yīng)的激勵和改革措施。為了增強學(xué)科競爭力，學(xué)校提出以進行專業(yè)認證、提升學(xué)科品牌影響力為目標，加大學(xué)科基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善學(xué)生培養(yǎng)制度，同時推進科研創(chuàng)新。既要保證大部分學(xué)生得到全面專業(yè)的基礎(chǔ)培養(yǎng)，也要促進部分優(yōu)秀學(xué)生在科研創(chuàng)新方面能力的提高。

隨著社會的發(fā)展，國家對創(chuàng)新型人才的需求越發(fā)迫切。而這種創(chuàng)新型人才，不僅要具有扎實的理論功底，也要具有較強的實踐能力，同時還應(yīng)具備一定的創(chuàng)新性思維。在這種大環(huán)境下，對作為國家人才搖籃的高等學(xué)校進行教育改革就變得格外重要。高等學(xué)校教育教學(xué)改革的根本目的是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。社會對高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價，主要是以高等學(xué)校畢業(yè)生的質(zhì)量作為評價依據(jù)，即評價畢業(yè)生群體能否很好地適應(yīng)國家、社會、市場的需求。學(xué)校對人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價，主要是以高等教育的內(nèi)部質(zhì)量特征作為評價依據(jù)，即評價學(xué)校培養(yǎng)出來的學(xué)生，在整體上是否達到學(xué)校規(guī)定的專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量與培養(yǎng)目標是否相符。因此，高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，從根本上講，就是提高人才培養(yǎng)對社會的適應(yīng)程度，提高人才培養(yǎng)方式與培養(yǎng)目標的符合程度[12]。

5 結(jié)語

總的來說，為了滿足專業(yè)認證、學(xué)校綜合改革和社會發(fā)展“三面向”大環(huán)境的要求，高等學(xué)校需要對教育和培養(yǎng)模式進行相應(yīng)的改革，從而培養(yǎng)出更多具有較強實踐創(chuàng)新能力的人才。而這一切，均離不開學(xué)生在專業(yè)培養(yǎng)過程中的“三結(jié)合”和“三貫通”。

本文提出了建設(shè)“三三三”新模式的研究，對提高材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義，也可以為兄弟專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量提高提供相應(yīng)參考。

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Study on new mode of practical innovative construction for materials forming and control engineering

Shen Chengjin, Sui Yanwei, Wang Yanqing, Qi Jiqiu, Wei Fuxiang, Cui Yongli, Sun Zhi

(School of Materials Science and Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

In order to strengthen the training of practical innovative abilities for college students, the new modes of “Three-combination” and “Three-breakthrough” are proposed under the environment of university professional certification, comprehensive education reform and social development. At first, the significance and current situation of practical innovation in colleges and universities are discussed and two potential training modes are concluded. Secondly, the relationship and importance among professional basic courses, professional experiments and innovative practices after class are shown. Then, the connection among professional major courses, production exercitation and graduation project according to the study on the “three-breakthrough” mode is also discussed. Finally, the specific requirements and importance of the “Three-Three-Three” modes are identified. In a word, the presented “Three-Three-Three” new modes would promote the development of practical innovation for students in colleges and universities.

practical teaching; innovative mode; innovative ability cultivation

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.006

2016-12-22

中國礦業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目(2015CG05)

沈承金(1964—)，男，安徽合肥，博士，教授，研究方向為表面處理技術(shù)

隋艷偉(1981—)，男，遼寧阜新，博士，副教授，研究方向為先進材料制備及其功能化.

E-mail：wyds123456@outlook.com

G642.0

A

1002-4956(2017)06-0022-03