應(yīng)用型金屬材料工程專業(yè)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)探索

張正貴 馮杰 牛建平

摘要：文章根據(jù)當(dāng)今工業(yè)企業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才的需求，結(jié)合高等工科院校工程實(shí)踐教育的實(shí)際狀況，闡述了金屬材料工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系存在的不足和問(wèn)題，并依據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，提議從加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)入手，打造雙師型師資隊(duì)伍，構(gòu)建實(shí)踐課程的教學(xué)體系。文章提倡通過(guò)改革，加大實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的訓(xùn)練，加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)踐與理論教學(xué)的產(chǎn)教融合，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：金屬材料工程;實(shí)訓(xùn)基地;探索;實(shí)踐

為工業(yè)企業(yè)培養(yǎng)工程技術(shù)人才是工科類高等院校專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)，作為地方院校，更應(yīng)該把應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為自己的辦學(xué)定位目標(biāo)。各高校目前圍繞著應(yīng)用能力的培養(yǎng)，進(jìn)行著各種改革實(shí)踐，但仍然有許多問(wèn)題需要解決，如培養(yǎng)方案不能體現(xiàn)能力培養(yǎng)的需求，授課內(nèi)容落后，教學(xué)方法仍以灌輸為主，啟發(fā)教學(xué)和案例教學(xué)少，采取的理論教學(xué)模式比較傳統(tǒng)，實(shí)踐性課程的設(shè)置數(shù)量和學(xué)時(shí)偏少，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力提高的支撐力不夠等。大學(xué)階段重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其題目來(lái)源于企業(yè)或能直接為企業(yè)服務(wù)的工程，實(shí)際題目偏少，學(xué)校在專業(yè)課程設(shè)置方面與企業(yè)聯(lián)系不夠緊密。當(dāng)前我國(guó)本科工程教育的人才培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、類型、辦學(xué)層次與社會(huì)的需求存在一定的脫節(jié)。金屬材料工程專業(yè)是作為應(yīng)用性強(qiáng)，與工業(yè)企業(yè)結(jié)合緊密的專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，大學(xué)四年是參與工程實(shí)踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗(yàn)的最好機(jī)會(huì)。各高校對(duì)金屬材料工程專業(yè)的改革都提出了自己的思路。本文結(jié)合沈陽(yáng)大學(xué)地方應(yīng)用型院校的特征，提出通過(guò)加大實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，提高學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力的一些思路和做法。

一、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本思路

以培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生為宗旨，密切關(guān)注行業(yè)就業(yè)需求取向，以工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)為抓手，走產(chǎn)教、產(chǎn)科、產(chǎn)學(xué)相結(jié)合的改革思路，密切專業(yè)與相關(guān)工業(yè)企業(yè)的合作關(guān)系，促進(jìn)學(xué)科專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的對(duì)接、主干核心專業(yè)課程與金屬材料工程相關(guān)職業(yè)實(shí)際需求相適應(yīng)、專業(yè)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容與工業(yè)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)接，培養(yǎng)為社會(huì)所需的高層次應(yīng)用型專門技術(shù)人才。打造以金屬材料熱處理人才培養(yǎng)為主線，以實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地、師資隊(duì)伍、課程體系和課程內(nèi)容三項(xiàng)系統(tǒng)建設(shè)為重點(diǎn)，注重專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)和沈陽(yáng)裝備制造業(yè)特色。校企聯(lián)合分析崗位能力、知識(shí)、素質(zhì)、態(tài)度要求，組織課程的設(shè)置體系，并以核心專業(yè)課程建設(shè)為先導(dǎo)，逐步改革課程內(nèi)容、方法和手段。在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)上，建設(shè)融實(shí)踐教學(xué)、認(rèn)證培訓(xùn)以及生產(chǎn)為一完整系統(tǒng)的校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地。在師資隊(duì)伍建設(shè)上，充分利用沈陽(yáng)企業(yè)技術(shù)人才積聚的優(yōu)勢(shì)，聘請(qǐng)相關(guān)專家參與人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)全面提高專業(yè)教師的工程實(shí)踐能力，構(gòu)建高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

二、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)施

依據(jù)沈陽(yáng)裝備制造基地和打造汽車制造群的特點(diǎn)，以金屬材料熱處理為特色從培養(yǎng)技能、強(qiáng)化能力、提高素質(zhì)的目標(biāo)出發(fā)，針對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行系列改革。構(gòu)建專業(yè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)技能培訓(xùn)一體化的集中實(shí)踐教學(xué)模式。使學(xué)生在掌握金屬材料工程專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)加大實(shí)踐鍛煉，掌握解決材料科學(xué)相關(guān)問(wèn)題的基本方法。提高獨(dú)立分析和解決材料工程中實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。

（一）人才培養(yǎng)模式

以社會(huì)需求為導(dǎo)向，研究金屬材料工程專業(yè)的崗位需求、崗位所需職業(yè)能力、職業(yè)技能、素質(zhì)要求等作為專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的基礎(chǔ)。重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)課程體系，完善實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量考核方法，強(qiáng)化過(guò)程考核管理，改進(jìn)、調(diào)整、完善人才培養(yǎng)模式和課程體系。

（二）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革與探索

制定符合應(yīng)用型人才需求的培養(yǎng)方案，構(gòu)建系統(tǒng)的四年連續(xù)不斷的實(shí)踐課程教學(xué)體系，使實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的25%以上，并不斷完善實(shí)踐性課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程考核辦法，提高專業(yè)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。在專業(yè)培養(yǎng)方案中增設(shè)了若干實(shí)踐環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)類有工程圖學(xué)課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、金屬熱處理與工藝課程設(shè)計(jì)、熱處理設(shè)備課程設(shè)計(jì);實(shí)習(xí)類有金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)訓(xùn)課程有金相分析技術(shù)實(shí)訓(xùn)、材料失效分析實(shí)訓(xùn)、金屬材料制備實(shí)訓(xùn)、專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)踐等。通過(guò)這樣系統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。下面介紹本專業(yè)的幾個(gè)主要實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施案例。

1.專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程

本課程設(shè)置在第七學(xué)期，是在學(xué)習(xí)完成大學(xué)四年的理論課程學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，時(shí)間為2周。課程內(nèi)容主要結(jié)合工業(yè)實(shí)際，選用汽車典型零件（如汽車用齒輪、軸等），對(duì)零件提出相應(yīng)的性能指標(biāo)要求，讓學(xué)生按照給定的條件，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，根據(jù)鋼的成分特點(diǎn)，制訂相應(yīng)的熱處理工藝方案并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，分析組織和測(cè)試力學(xué)性能等，最終完成一份實(shí)訓(xùn)報(bào)告。通過(guò)這樣的訓(xùn)練過(guò)程，建立起熱處理工藝與組織、性能之間關(guān)系的知識(shí)體系，通過(guò)這樣兩周的實(shí)訓(xùn)，鍛煉了學(xué)生的能力，加深了他們對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.材料失效分析實(shí)訓(xùn)課程

此課程時(shí)間為1周，學(xué)生從工程實(shí)際中選擇真實(shí)的失效案例，每人一個(gè)題目，獨(dú)立完成失效分析報(bào)告。經(jīng)過(guò)這1周的課程實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)分析手段來(lái)分析失效零件的成分、組織是否合格，是否符合技術(shù)要求。根據(jù)斷口觀察找出斷裂源，分析討論斷裂失效產(chǎn)生的原因，并給出合理的建議，并寫出失效報(bào)告。通過(guò)課程實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練，加深對(duì)一般工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件失效分析的基礎(chǔ)知識(shí)的理解、基本方法和基本技能的掌握，能夠利用所學(xué)的知識(shí)建立失效分析方法和思路，熟悉判斷失效零件裂紋源的方法，會(huì)分析各種斷裂類型、起裂點(diǎn)及斷裂過(guò)程，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)緊密結(jié)合起來(lái)，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深和擴(kuò)展，為解決工程中失效問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。

3.金相分析技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程

課程安排在大三下學(xué)期，時(shí)間為2周。作為金屬材料專業(yè)的學(xué)生，材料的制備、組織分析是應(yīng)具備的基本實(shí)踐技能，該實(shí)訓(xùn)課程主要內(nèi)容包括金相樣品的制備、相關(guān)儀器設(shè)備的使用、不同成分（鋼、鋁合金、銅合金）、不同狀態(tài)（冷軋、熱軋、再結(jié)晶）金屬材料的顯微組織分析、金相組織與低碳鋼的含碳量關(guān)系、滲碳零件的金相檢驗(yàn)、利用直讀光譜儀測(cè)定材料成分等。對(duì)于低碳鋼，進(jìn)行滲碳處理，然后通過(guò)硬度測(cè)試和顯微組織的觀察來(lái)檢驗(yàn)滲碳層深度。這樣的實(shí)訓(xùn)課程，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握金屬材料的顯微組織分析方法有利;從樣品制備、不同材料的金相組織觀察、成分分析全方位鍛煉，從而為學(xué)生今后從事金屬材料的金相組織評(píng)定工作、材料失效分析檢測(cè)工作打下良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

幾年的實(shí)踐結(jié)果表明，通過(guò)加大實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程的訓(xùn)練，使理論知識(shí)與工程實(shí)際有機(jī)結(jié)合，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（1）變被動(dòng)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效果

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容符合生產(chǎn)實(shí)際要求，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程讓學(xué)生親自驗(yàn)證了工藝制定的合理性。材料失效分析實(shí)訓(xùn)中零件都是來(lái)源于工程實(shí)際，金相分析技術(shù)實(shí)訓(xùn)中材料都是實(shí)際工程中應(yīng)用的材料，雖然任務(wù)復(fù)雜，但由于來(lái)源于實(shí)際，對(duì)走向工作崗位有用，所以極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。

（2）激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)其探究科學(xué)問(wèn)題的能力

在專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程中，對(duì)學(xué)生提出了明確的任務(wù)要求，具體實(shí)施方案由學(xué)生自己相互討論確定。使學(xué)生在開(kāi)放的環(huán)境下，充分發(fā)揮自己的想象并結(jié)合理論知識(shí)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生探索解決問(wèn)題的創(chuàng)新意識(shí)。

（3）實(shí)踐能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力得到提高

實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不同，分成不同的小組，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，制定出合理的實(shí)驗(yàn)方案和熱處理生產(chǎn)工藝、分析零件的失效原因。此方法可鍛煉學(xué)生的觀察能力、分析能力和動(dòng)手能力，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，學(xué)生的實(shí)際工作能力、科研能力也會(huì)有很大的提高，能夠比較順利地適應(yīng)工作。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)分工合作、鍛煉了協(xié)調(diào)處理技術(shù)問(wèn)題的能力。

（三）應(yīng)用型師資隊(duì)伍建設(shè)

圍繞著應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，以雙師雙能教師隊(duì)伍建設(shè)為核心，打造一支專業(yè)實(shí)踐教學(xué)能力高的師資隊(duì)伍。依托沈陽(yáng)裝備制造基地的人才優(yōu)勢(shì)和實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，對(duì)新人校的年輕博士，派遣到企業(yè)鍛煉半年;50歲以下教師，均要有相關(guān)企業(yè)工作經(jīng)歷，使“雙師雙能”型教師比例達(dá)到100%以上，以此提高專任教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)能力，建立起一支知識(shí)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)等合理的高水平實(shí)踐教學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

三、結(jié)語(yǔ)

為達(dá)成素質(zhì)、能力、知識(shí)的協(xié)調(diào)一致，重構(gòu)金屬材料工程專業(yè)的實(shí)踐課程教學(xué)體系，要以強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)為抓手，實(shí)現(xiàn)工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)的培養(yǎng)，理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的互相融合，使工科大學(xué)成為高素質(zhì)工程技術(shù)人才的搖籃。