材料成型及控制工程實踐創新建設新模式研究

沈承金， 隋艷偉， 王延慶， 戚繼球， 委福祥， 崔永莉， 孫 智

(中國礦業大學 材料科學與工程學院， 江蘇 徐州 221116)

材料成型及控制工程實踐創新建設新模式研究

沈承金， 隋艷偉， 王延慶， 戚繼球， 委福祥， 崔永莉， 孫 智

(中國礦業大學 材料科學與工程學院， 江蘇 徐州 221116)

針對面向高校專業認證、教育綜合改革和社會發展“三面向”需求的大環境，提出加強高校學生實踐創新能力培養的“三結合”和“三貫通”模式。首先對高校實踐創新能力培養的意義和培養現狀進行了相關論述，總結出切實可行的兩大培養模式；其次對基于專業基礎課、專業綜合實驗和課外創新實踐的“三結合”模式進行展開，論述了三者之間的相互關系和各個環節的重要作用；通過對“三貫通”模式的研究，闡明了專業主干課、生產實習和畢業設計之間的銜接作用；最后結合實際情況，明確了“三面向”模式下各組成部分的具體要求和重要意義。總之，本文所述“三三三”新模式必將促進高校對學生實踐創新能力的培養。

實踐教學； 創新模式； 創新能力培養

1 高校實踐創新能力培養的意義及現狀

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

然而，對于不同專業的大學生，其實踐創新能力的提升方式也大有不同。例如對于理科學生，可能實踐創新的重點在于理論創新；而對于工科學生，學以致用或許是提升高校人才培養質量的有效途徑。因此，基于實踐創新能力培養的專業建設新模式研究，是解決高校人才培養質量提升的難點，也是研究的熱點。

如何發揮專業建設中專業基礎課、專業主干課、專業綜合實驗、課外創新實踐、生產實習及畢業設計的綜合協調能力是人才培養質量提高的研究內容之一。國內高校對此已經進行了相關綜合性改革，將專業主干課進行合并，留出更多時間對學生的綜合知識面進行拓展。如哈爾濱工業大學、西北工業大學和北京航空航天大學等為配合專業基礎課開展了較多學時的專業綜合實驗；北京科技大學提出了創新能力培養提升機制，注重學生課外創新實踐，增加創新學分比重。國外很多高校也進行了這方面的改革。無論是國內高校還是國外高校，人才培養質量的提升都注重增加學生的創新實踐能力，提高學生適應社會的能力，以培養出符合國際化、專業化的高水平人才。

隨著高等學校綜合改革的深入進行，我校對于人才培養也提出了更高要求，明確培養一流人才的目標，同時更加重視全國各種大學生競賽的支持力度。學生培養機制的國際化也得到了社會和高校的普遍認可，教育部提出的專業認證也要求進行專業新模式的改革。社會的發展要求學生具備綜合的創新實踐能力。因此，面對教育部提出的專業認證、我校提出的一流人才培養目標(包括全國大學生各種大賽)和社會發展的需要，有必要對于我校材料成型及控制工程專業學生創新實踐能力進行提升，對培養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，提出專業基礎課、課外創新實踐和專業綜合實驗的“三結合”模式，專業主干課、生產實習和畢業設計的“三貫通”模式和面向專業認證、一流人才培養目標、社會發展需要的“三面向”模式。

2 “三結合”模式的研究

目前我校材料成型及控制工程專業設置了“材料工程基礎”“材料科學基礎”等專業基礎課，課外創新實踐方面有大學生創新計劃、認識實習等，專業實驗有材料試驗技術、材料改性試驗等。結合筆者多年教學實踐經驗及外校調研情況，本文認為“三結合模式”可從以下2個方面進行闡釋。

2.1 專業基礎課與專業綜合實驗相結合

材料學科作為一門基礎學科，除了包括材料所呈現出來的形貌、光澤、質感等表面特征外，還包括組織結構、原子排列等微納米甚至是原子尺度的一些知識[2-3]。為了提高學生專業基礎課的學習質量，在課堂上可以通過一些材料專業綜合實驗的相關圖片，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，來加深材料專業的學生對于材料一些基本知識的理解。

2.2 專業綜合實驗與課外實踐相結合

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

2.3 課外實踐與專業基礎課相結合

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

3 “三貫通”模式的研究

我校材料專業分為材料科學與工程和材料成型及控制工程2個子專業。顧名思義，材料科學與工程側重于探索材料的一些本質特征，而材料成型及控制工程則側重于材料的加工和實際應用。針對材料成型及控制工程專業，其新模式建設的關鍵在于專業主干課、生產實習和畢業設計3個方面的銜接和貫通。

3.1 專業主干課與生產實習貫通

除了專業基礎課，每個專業學校都會安排一些專業的主干課程。對于材料成型及控制工程專業來說，專業基礎課著重于一些基本概念、原理的學習；而專業主干課則傾向于材料加工的工藝學習和了解，對于一些成熟和經典的工藝技術和方法，學生以熟悉各個環節作為考核標準，而對于一些先進的加工工藝，則以了解為主[9]。在經過上述專業主干課的學習后，學生往往會對實際生產中的工藝流程產生好奇，這便為接下來的生產實習打好了基礎。

我校的專業主干課多集中在大三上學期和下學期的前半學期，在完成對材料成型專業學生的結構主干課程的課堂培養后，隨之而來的生產實習能夠對學生的專業認知產生順利的過渡，借助生產現場的工藝設備和流程的參觀、講解和學習，對課堂所學專業知識進行反復印證和鞏固，有助于專業基本素養的形成，并為以后的擇業和就業奠定基礎。

3.2 生產實習與畢業設計貫通

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

為了解決這個問題，讓學生意識到應用所學知識，思考和解決實際生產中產生的各種問題才是自己的任務。在結束生產實習之后，就引導學生開展畢業設計的前期調研和準備，是一個較為合適的方法。而畢業設計作為一項需要學生充分運用所學知識來解決問題的重要培養方式，也是高校改革的重點環節。在筆者的調研過程中發現，一些高校如哈爾濱工業大學將畢業設計延長為大四一整年，增加了學生專業綜合訓練的時間和力度，這是一種值得我校借鑒的改革方式。

3.3 畢業設計與專業主干課貫通

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

4 “三面向”模式的研究

不論是圍繞專業基礎課、專業綜合實驗和課外創新實踐的“三結合”模式，還是圍繞專業主干課、生產實習和畢業設計的“三貫通”模式，其目標均是為了在面向高校專業認證、學校綜合改革和社會發展的“三面向”大環境下，提高高校學生的實踐創新能力。

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

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

5 結語

總的來說，為了滿足專業認證、學校綜合改革和社會發展“三面向”大環境的要求，高等學校需要對教育和培養模式進行相應的改革，從而培養出更多具有較強實踐創新能力的人才。而這一切，均離不開學生在專業培養過程中的“三結合”和“三貫通”。

本文提出了建設“三三三”新模式的研究，對提高材料成型及控制工程專業學生的培養質量具有重要意義，也可以為兄弟專業的培養質量提高提供相應參考。

References)

[1] 嚴薇, 袁云松. 大學生實踐創新能力培養的探索與實踐[J]. 中國大學教學, 2012(9):78-80.

[2] 付坤, 王金國. 材料科學與工程專業本科生實踐創新能力培養的思考與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2014, 33(4):203-206.

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[4] 韓響玲, 金一粟, 穆克朗,等. 以實踐創新能力培養為核心 全面推進實驗室面向本科生開放[J]. 實驗技術與管理, 2013,30(2):10-13.

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[7] 樓盛華，戴文戰，葉秉良.基于培養創新實踐能力的高校實驗教學體系改革探索[J].高等理科教育,2008(3):109-113.

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[9] 夏臨華.以“三結合、三轉變”理念推動實驗教學改革[J].中國高等教育研究，2009(10)：21-22.

[10] 張顯, 曹全喜. 生產實習模式的探索與實踐[J]. 實驗科學與技術, 2011, 9(2):151-154.

[11] 田夫, 孫濤, 謝蓉,等. 工科院校生產實習工作的問題及建議[J]. 實驗技術與管理, 2012, 29(12):179-182.

[12] 陳艷秋, 李鳴欣. 以社會需求為導向 創新高校人才培養模式的研究[J]. 吉林師范大學學報(人文社會科學版), 2012, 40(6):112-114.

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

中國礦業大學教學改革項目(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

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