材料成型及控制工程专业的改革与实践探索
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谈材料成型及控制工程专业实践教学体系的改革与探索谈材料成型及控制工程专业实践教学体系的改革与探索材料成型教研室注重师资队伍实践能力的培养,那么,材料成型及控制工程专业实践教学体系的改革与探索是?引言材料成型及控制工程专业是正在向应用技术型转型发展的地方本科高校——荆楚理工学院新开设的工科专业。
作者从实践教学体系构建、保障和实施等方面进行了一定的探索和研究。
针对专业型、职业型“工程师”的培养目标和市场需求,根据社会岗位对材料成型及控制工程专业技能的要求,结合制造业发展与技术专业课程知识体系,对材料成型及控制工程专业的实践教学体系进行了改革,较好的体现了应用型人才培养的特点。
一、实践教学体系改革的总体思路和体系为了适应高等工程教育发展和市场对生产一线“工程师”的需求,通过加强各实践环节之间的有机联系,强化学生的工程实践能力培养,按照培养工程素质和渐进的教学模式,以职业工程师培养为目标,构建“课内实验、综合实践周、课程设计、生产实习、毕业设计、科技创新项目”六位一体的实践教学体系[1]。
(一)实践教学体系的模块化构建材料成型及控制工程专业的实践教学体系按照课内实验、设计实践、工程训练、科技实践、毕业设计等进行模块化构建。
1. 课内实验模块对所有专业课程的实验项目内容进行讨论,去除陈旧的、重复的内容,增加新的方法及实验内容,尽可能实现实验方法的多样性。
整合传统实验,在新版教学大纲中设置一些具有设计性、创新性、综合性特点的实验项目[1]。
2. 设计实践模块包括机械测绘实践、课程设计和机械类软件实训。
在方案设计、性能设计、系统设计中充分应用计算机辅助分析与设计等现代设计技术。
3. 工程训练模块包括传统加工(金工实习)、数控加工、材料成型等技术实践。
在传统成型与加工技术的基础上,重点训练数控加工、电火花加工、快速成型等先进制造技术的技能。
4. 科技实践模块按照因材施教、分类教学、引导学生健康个性发展的原则,积极开展多种形式的课内、课外相结合的学生科技实践活动,通过学科竞赛等方式引导学生参加课外科技实践,增长和提高知识创新能力,把学生参加科研立项、学生参与教师科研课题、学生参与学科竞赛等作为培养和考察学生能力的重要手段[2]。
材料成型及控制工程专业培养方案改革探索与实践作者:秦升学,刘杰来源:《教育教学论坛》 2015年第47期秦升学,刘杰(山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510)摘要:材料成型及控制工程专业是教育部在20世纪90年代进行高等学校本科专业调整时设立的一个本科专业,该专业涵盖了原来的铸造、锻造、焊接等材料加工类老专业的工艺及设备内容。
笔者通过调研与总结现阶段材料成型及控制工程专业教学实践,分析了目前培养方案实施中的关键问题,制定了本专业的专业特色,阐述了教学内容和课程体系改革与建设的总体思路,强化了专业主干课程与实践教学环节,从而较为科学地解决了培养应用型、技能型、创新型人才所面临的问题。
关键词:材料成型与控制工程;培养方案;课程体系;专业特色中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)47-0116-02基金项目:山东科技大学群星计划资助项目(qx2013221),山东科技大学特色名校建设资助项目通讯作者:刘杰(1978-),男,河北衡水人,博士,讲师,研究方向:材料加工过程数值模拟。
一、前言材料成型及控制工程专业是教育部1998年进行高等学校本科专业调整时设立的一个本科专业,该专业涵盖了原来的铸造、锻造、焊接等材料加工类老专业的工艺及设备内容。
山东科技大学材料成型及控制工程专业成立于2004年,经历了独立招生与大类招生的变革。
同时,专业建设也在不断摸索中稳步前进,专业招生人数、生源质量得到不断提高。
材料成型及控制工程专业人才培养如何定位,专业人才应该具有什么样的知识、能力、素质结构,教学内容、课程体系如何构建,一直是本专业教师思考的问题。
为了制定完善的适合材料成型及控制工程专业特色的培养方案,使本科毕业生所掌握的知识结构更好地适应社会的发展,本专业教师广泛调研国内同类院校相同或相关专业人才培养方案的目标定位、课程设置、学时学分分配等情况,并听取毕业生和用人单位意见。
材料成型及控制工程专业的改革与实践探索标签:材料成型及控制工程;教学改革;策略研究一、材料成型及控制工程专业人才培养目标定位专业定位就像一艘船上的舵,指引着人才培养方向和课程的设置。
在具体定位时,可以从以下角度思考。
(一)体现高校特色随着材料成型及控制工程专业的人才需求增大,许多学校盲目开设了这一专业,在课程设置上未经过深思熟虑,往往是借鉴国内其他高校开设的课程来设计自己的课程,失去了自身的特色。
此外,受教育时间的限制,多数高校仅注重理论知识的讲授,未重视实践能力的培养,并未形成有效的融合机制。
(二)与市场需求接轨在竞争日趋激烈的21世纪,企业面临着更大的挑战,越来越多的企业已经意识到人才的重要性,企业在招聘时要求毕业生具备较强的实践动手能力及创新意识。
其次,材料成型及控制工程专业人员应当具备的职业道德表现在很多方面,如诚信、责任心、宽阔的胸怀等。
随着对企业是否应当承担社会责任的争论,企业伦理问题很快引起了人们的重视。
为了积极响应社会需求,高校对材料成型及控制工程专业的学生的培养需要重视德育教育。
(三)依据学生发展要求进行定位由于每个学生的认知水平、成长环境存在着差异,因此,每个学生对自身的发展要求也迥然不同。
学生的毕业去向大概有如下两种:就业、继续深造。
对于毕业后直接就业的学生来说,就业难将是长期存在的问题。
其原因尽管很复杂,但关键是学院化培养或圈养与社会化选择问题,表现为毕业生缺乏对企业文化的了解,上岗适应慢,敬业精神等人文素质薄弱。
对于毕业后想要继续深造的学生而言,高校应当努力为其提供充足的学习资源和学习空间。
二、材料成型及控制工程专业实验教学改革探索(一)加强校企之间的合作,锻炼学生的实践能力材料成型及控制工程专业属于实践性较强的学科,不仅要求学生具有较高的理论知识水平,還要有较强的实际应用能力。
材料成型及控制工程专业的主要方向是模具设计与制造,该行业具有附加值高、精度高的特点,因此该行业对从业人员的综合素质要求较高。
[收稿时间]2019-09-09[基金项目]教育部2018年第二批产学合作协同育人项目(编号:201802131007、201802131008、201802195033、201802195044)。
兰州理工大学高等教育研究立项课题资助(立项编号:GJ2020B-10)。
[作者简介]安国升(1983-),男,甘肃兰州人,硕士,讲师,研究方向:金属表面工程防护。
[摘要]针对目前材料成型及控制工程专业生产实习普遍存在的问题,项目组提出了“参观—讲座—动手”三位一体的学习形式,并将其应用于实践,通过与企业建立协同育人的机制,取得了良好的效果。
[关键词]生产实习;材料成型及控制工程;三位一体;协同育人[中图分类号]G642.44[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2020)10-0041-06University Education一、研究背景随着2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》[1]和2011年《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》[2]《教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》[3]等文件的相继发布,全社会对大学生培养质量问题给予越来越多关注,特别是大学生毕业以后能否在岗位上解决实际工程技术问题,成为“新工科”背景下讨论的焦点。
对于工科专业来说,如何提高大学生解决实际问题的实践创新能力,是人才培养的当务之急。
而作为实践教学重要组成部分的生产实习,正是培养学生理论联系实际、拓展实践创新能力的有力抓手。
因此,基于实践创新能力培养的专业建设研究,成为教学改革研究的热点。
二、研究内容1998年我国教育部正式颁发了允许各大高校成立材料成型及控制工程专业的相关规定[4]。
而随着我国经济的不断发展,国家对于航空、军事、航海等方面的重视以及相关的研发,社会对材料成型及控制工程专业的人才需求正在逐年增长[5],尤其对是具有实践能力的创新型专业人才更加渴望。
材料成型及控制工程专业实践教学的改革探索摘要:在分析了材料成型及控制工程专业实践教学环节重要性及现状的基础上,分别就对实践教学环节中的校内实践(课程实验教学)和校外实践(生产实习)进行了相应的改革与探索。
关键词:材料成型及控制工程专业实践教学改革探索全面推进素质教育,培养创新人才,加强实践性教学环节是高校的重要使命,也是新世纪人才培养对高校教师工作的新要求[1]。
新的教育质量观强调培养学生的实践动手能力、创新意识、跨学科知识及融会贯通能力,强调学生实验研究能力和解决实际问题的能力。
这就要求学生不仅应具备扎实的专业知识,而且必须经过系统的实践训练,成为迅速适应现代化工业生产的复合型人才。
然而,长期以来高等教育存在着重知识传授、轻能力培养的问题,实践教学环节相对薄弱,高等教育还不能完全适应社会发展的需要,学生的实践能力和创新能力还需要提高。
1 材料成型及控制工程专业开设实践教学环节的必要性材料成型及控制工程专业是理论性和实践性都很强的一个专业,以材料为加工对象的特点,决定了材料科学是该专业的基础知识,而以过程控制为质量保证措施这一特点决定了控制理论是该学科基础知识的重要组成部分[2]。
材料成型及控制工程专业范围涵盖轧钢、焊接、模具等内容,这使得该专业具有相近学科的典型特性。
学生毕业以后主要从事工厂企业的生产或科研工作,要求学生不仅具有较高的理论业务水平,同时还要有较强的实际动手能力。
实践教学不仅是对理论教学内容的验证、补充和拓展,而且还是培养学生的创新能力、实践动手能力和发现并解决实际问题能力的重要途径。
因而为了实现材料成型及控制工程专业的培养目标,必须重视和加强实践性环节的教学。
2 材料成型及控制工程专业实践教学环节现状分析2.1 校内实践——课程实验教学模式落后, 内容陈旧以重庆科技学院材料成型及控制工程专业轧钢方向为例,在以往的实验教学环节中,由于实验条件的限制,只进行一些重复性的常规实验,学生只是按照详细的实验指导书按部就班地完成,并得到预期的实验结果,根本用不着去思考和查阅资料。
材料成型及控制工程专业实践教学环节的探索摘要:通过对常熟理工学院材料成型及控制工程专业的现状分析,结合人才培养目标和专业特点,对实验教学和实践教学存在的问题进行了初步探讨,提出了实践教学改革的举措,形成了材料成型及控制工程专业应用型人才培养体系,为新型工科专业改革与研究提供了一种新的建设思路。
关键词:材料成型及控制工程;实践教学;应用型人才中图分类号:G420文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)52-0125-02收稿日期:2017-08-31基金项目:常熟理工学院教学改革项目(JXG2015015)资助作者简介:郭国林(1976-),男,山西晋城人,硕士,副教授,主要从事材料表面改性及先进连接技术方面的研究。
常熟理工学院是一所培养适应地方经济建设与社会发展需要的应用型本科高校。
材料成型及控制工程专业于2012年开始招生,主要培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成形及控制工程的专业知识,能在材料加工生产第一线解决实际技术问题的应用型人才。
该专业属于实践性较强的学科,实践教学既可以使学生掌握相关专业知识,又能够锻炼学生的动手能力和独立解决问题的能力,在教学过程中有着举足轻重的作[1]。
为实现材料成型及控制工程专业的人才培养要求,在理论教学基础上,进行实践性教学环节的探索与改革是非常必要的。
一、实践教学环节现状分析材料成型及控制工程专业设置时间不长,虽然在实践教学环节方面做了一定的工作,但是仍然存在诸多问题:(1)实践教学环节安排不尽合理,课程教学和集中实践环节部分内容重叠;(2)实践教学与理论教学脱节,部分理论课教师不参与实践教学;(3)实践教学考核体制不健全;(4)校外实习基地少,生产实习效果不好。
二、实践教学环节改革的思考与探索1.优化实践教学环节。
材料成型及控制工程专业人才培养计划中,实践教学环节主要包括课程实验、集中实践环节和创新实践三个模块。
课程实验主要在理论课程教学中安排相应的实验,以对所学知识进行加强和巩固。
材料成型及控制工程专业的改革与实践探索
摘要:本文分析了材料成型及控制工程专业实践教学的现状,探索了材料成型及控制工程专业动态实践教学的思路、体系、原则和主要内容。
动态实践教学的实施对培养材料成型及控制工程专业学生的实践能力和创新意识具有现实意义。
关键词:材料成型及控制工程;教学改革;课程体系;教学内容;学科建设引言
我国高校近年来对本科教学结构调整之后,提倡注重素质教育、加强基础教育、扩展专业面。
以培养基础知识雄厚、学科视野开阔、学科创新能力强的市场化复合型人才,体现本科教育发展的新规律。
材料成型及控制工程专业实践性较强,实践环节在教学过程中有着举足轻重的作用。
目前,国内有近百所高等学校已设立材料成型及控制工程专业,其中大多数以原来的热加工类专业为主体。
为了适应新世纪专业教育发展的需要,各相关高校就此专业进行了不同内容的改革探索。
目前普遍认为,由于该专业教学改革理论准备不够充分,在处理拓宽专业口径与保持专业特色的关系上还难以把握,导致专业人才培养的规格缺乏层次。
因此,材料成型及控制工程专业需要深入研究其专业内涵,进一步确定专业的发展方向和专业课程培养目标,探索和建立新的培养模式。
从学科特点和发展趋势出发,合理构建学生的知识结构,使课程内容更注重学生创新能力的培养,并突出专业培养特色,这对提高人才培养质量有着十分重要的意义。
一、明确思想、准确定位、凝炼学科方向
(一)、专业建设要服从于经济发展要求和市场需求
材料成型与控制工程专业的目标是培养具有国际视野和较高工程实践能力的一流卓越工程人才。
因此,经济发展和市场对人才的需求是本专业教学改革和建设的依据。
在专业教学改革中,根据市场对人才素质的需求,对课程体系和教学内容进行改革。
材料成型包含的内容相当广泛,过去该专业方向以模具设计为主,毕业生的就业面比较窄。
随着上海市及长三角地区经济的发展,学生的就业渠道越来越多,就业面越来越广,要求学生的知识面越来越宽。
因此,必须从材料成型大专业构建思路,按照“宽专业”的指导思想,确定本专业的培养计划。
(二)、按照“厚基础、宽专业、重能力”的指导思想确定专业培养计划
为适应学科建设和专业结构调整,根据上述指导思想,对课程体系进行了重新规划和调整。
在保证机械、力学等基础知识的前提下,加强了材料基础知识的学习。
在学科平台课程中加入“材料科学基础”和“材料工程基础”课程,使学生从大二开始就接触到材料类学科知识,既为后续专业课程学习打好基础,又对学生
进行了很好的专业教育。
与学科方向调整相适应,改革后的培养计划形成了金属材料成形、聚合物高分子材料成型和粉体材料成型三大模块,如图1所示。
图1材料成型及控制工程专业培养方案架构
二、材料成型及控制工程专业动态实践教学
(一)、动态实践教学的基本概念
实践教学目标的准确定位使实践教学改革的方向更清晰[3~5]。
实践教学不仅是对理论教学的验证、补充和拓展,而且还是培养学生严谨求实的科学态度、深入细致的科研作风、创新思维能力、解决实际问题能力的重要途径。
动态实践教学中的“动态”意味着综合与开放,即动态实践教学由综合性实践教学和开放性实践教学两部分组成。
综合性实践教学应该体现实践教学的多样化,即实践教学内容的多样化、实践教学途径的多样化。
开放性实践教学应该体现实践教学的立体化,即实践教学领域的层次性、实践教学强度的阶段性。
动态实践教学是一个框架体系,通过综合性实践教学和开放性实践教学的相互协调,相互补充,弥补各种具体实践教学的不足,以提高专业实践教学效果。
(二)、材料成型及控制工程专业动态实践教学主要内容
1、统筹安排,综合平衡
专业技术知识发展十分迅速,专业知识各分支虽然相对独立,但各分支之间相互渗透、相互影响、相互启发的作用越来越大。
如材料成型自动控制、材料成型微机应用课程都涉及到控制理论和微机知识,即材料成型设备的自动化控制大多采用微机来实现,而微机控制的数学模型仍是控制基本理论。
因此,教材内容需要强调整体优化,并认真处理好学科交叉部分的内容,需要把握好统筹安排、综合平衡的基本原则。
2、材料表面工程及防护技术
购置了HVOF超音速喷涂设备、电弧喷涂设备;建成了动静态腐蚀测试实验室,进口了先进的M398电化学测试系统;购置了PS-168电化学测试系统和动态腐蚀测定仪。
实验室完善了测试手段,拓宽了该学科方向的研究领域。
3、材料成型及控制工程专业实践教学内容多样化
材料成型及控制工程专业实践教学内容的多样化核心是专业实践知识的多样化。
专业实践知识的多样化培养目标为学生具有扎实的专业基础知识。
实现培养目标的方法为课内知识与课外知识的统一。
专业知识课程是为学生今后走向工
作岗位奠定专业知识基础而开设的,应从满足生产企业的需求和培养学生的个性发展两方面来考虑。
在教学内容和要求上,要考虑学生的自身素质水平和知识接受能力,合理把握教学内容的深度、难度和实用性,从而更充分地调动起学生的学习积极性,真正地做到学以致用。
4、材料成型及控制工程专业实践教学途径多样化
材料成型及控制工程专业实践教学途径的多样化核心是学习方式的多样化。
学习方式的多样化培养目标为学生具有自主学习,善于学习的能力。
实现培养目标的方法为集中学习与分散学习的统一。
实践教学不仅仅局限在认识实习、生产实习、毕业实习等常规模式,应当努力拓展实践教学外延。
既要有教学计划内的集中学习-强制性实践教学安排,又要引导学生分散学习-课堂外的自主学习、自由实践。
在课程设置上,要更多地考虑和尊重学生个人的就业取向,适度拓宽专业口径,引导学生喜爱专业,善于进行集中学习与分散学习,尽可能地为学生多方面的能力发展提供更好的条件,为学生选择就业方向提供更多的机会和方便。
三、实践课程体系建设
实践教学是高等学校教学体系的重要组成部分,是培养应用型创新人才的重要途径,实践教学环节不仅有利于提高学生的实践能力,而且有利于培养学生的创新精神。
课程体系的调整伴随着实践教学体系的深入,必须建立与学科方向相适应的实践教学体系。
目前,材料成型及控制工程专业已经形成了从课内实验、课程设计、综合实验、创新实验到毕业设计(论文)一体化渐进式课程体系,如图2所示。
图2材料成型及控制工程专业实践教学体系
综合实验是本次课程体系调整新加入的模块,是课程体系建设中重点建设部分。
在综合性实验模块,实行模块化实验教学,建立了金属材料成形、聚合物材料成型和粉体材料成形三大模块。
每个模块围绕一种典型材料的成形和性能,包含6~7个子实验。
学生根据教师的引导和自己的专长选择合适的模块,针对某种典型材料进行深入的试验和研究,提高学生综合运用知识的能力。
例如金属板材成形性能综合实验,从单向拉伸建立材料的真应力-真应变曲线开始,测定材料基本力学性能指标;然后通过筒形件拉深、杯突实验和锥杯复合实验,测定材料基本成形性能;直至目前比较先进的冲液拉深实验,提高板料的成形性能。
这种一体化、渐进式的综合实验体系,让学生可以深入掌握板料成形的基本性能、改善手段、检测方法、检测设备以及基本原理,使学生在掌握理论知识的同时,强化了动手实践能力。
结束语
整合资源,理清学科发展方向,通过改革课程体系,形成与经济发展和学科发展相适应的培养体系。
同时大力推进英文课程、实践课程和创新类课程建设,推动实践基地建设,培养具有国际视野和创新精神,符合经济发展需要的材料成型高级技术人才。
参考文献
[1] 常云龙,李润霞,袁晓光,等.我国材料成型及控制工程专业人才培养模式研究[J].中国电力教育,2008(118):94-95.
[2] 郝滨海.材料成型及控制工程专业体系建设与需求[J].理工高校研究,2005,24(1):100-101.。