剖析工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程現(xiàn)狀與存在的主要問題

黃根哲　朱振華　于化東

摘要：針對(duì)教學(xué)管理體制約束工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程體系的發(fā)展問題，采取工程實(shí)踐工藝?yán)碚撜n程回歸到“工程實(shí)踐”中的原則；針對(duì)工科院校“重理論知識(shí)傳授、輕實(shí)踐能力培養(yǎng)”的傳統(tǒng)慣性依然強(qiáng)勢(shì)現(xiàn)狀，解決問題的方案是轉(zhuǎn)變觀念、給工程訓(xùn)練中心應(yīng)有的地位。

關(guān)鍵詞：工程訓(xùn)練；教學(xué)理念；創(chuàng)新能力；工程實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）50-0219-02

一、引言

工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程也稱金工系列課程，內(nèi)容涉及機(jī)械制造實(shí)習(xí)、創(chuàng)新訓(xùn)練、工程材料、材料成形工藝基礎(chǔ)（熱）、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)（冷）等五個(gè)主要部分。該系列課程是我國(guó)工科院校最重要的技術(shù)基礎(chǔ)課之一，具有知識(shí)面寬、受益面大、理論與實(shí)踐密切結(jié)合，實(shí)踐性、創(chuàng)新性強(qiáng)，要求會(huì)動(dòng)手、能操作等特點(diǎn)，是工科學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)、能力提高、加強(qiáng)通識(shí)，銜接社會(huì)、實(shí)現(xiàn)寬口徑專業(yè)教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。課堂理論教學(xué)主要涉及工程材料、材料成形工藝基礎(chǔ)和機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)。近年來，隨著大工程背景下對(duì)工科人才新的要求和大學(xué)學(xué)科的發(fā)展及細(xì)化，工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程出現(xiàn)了新的矛盾。本文就針對(duì)該系列課程產(chǎn)生的新問題和重理論、輕實(shí)踐的舊有慣性思維提出了相應(yīng)舉措。

二、“各自為政”的教學(xué)管理體制約束著工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程體系的發(fā)展

工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程是集理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與工程訓(xùn)練緊密結(jié)合的自成體系的工程應(yīng)用型課程。因此，學(xué)生通過系統(tǒng)的理論知識(shí)和工藝知識(shí)的學(xué)習(xí)，可增強(qiáng)動(dòng)手能力并形成創(chuàng)新潛意識(shí)，這為后階段進(jìn)一步深造后的創(chuàng)新能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。但經(jīng)過調(diào)查及分析表明，相當(dāng)一部分工科院校的工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程之間很難做到深度融合。其原因主要是隨著科技的進(jìn)步、學(xué)科的細(xì)化和高校的擴(kuò)招，各大學(xué)基本向著綜合型專業(yè)細(xì)化的方向發(fā)展。這樣的結(jié)果，就出現(xiàn)了“各自為政”的教學(xué)管理體制，即工程材料課程是由材料學(xué)院的專業(yè)課教師講授，材料成形工藝基礎(chǔ)課程是由材料加工專業(yè)的教師講授，機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程是由機(jī)械學(xué)院或機(jī)電學(xué)院的教師講授。盡管這些理論課在內(nèi)容上，還是在體系上構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的不可分割的整體，但講授這門系列課程的教師之間少有接觸，更談不上共同的教學(xué)研究與教學(xué)探討。另外，教學(xué)管理體制上的分化，人為地隔斷了“理論課程與實(shí)踐課程間的有機(jī)整體”。

解決方案：來自于工程實(shí)踐的工藝?yán)碚撜n應(yīng)該回歸到“工程實(shí)踐”中去。

自然科學(xué)的發(fā)展是科學(xué)工作者對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行演繹、推理、論證并發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律的過程。但工程材料知識(shí)、材料成形工藝知識(shí)以及機(jī)械制造工藝知識(shí)與之不同，它是人們長(zhǎng)期在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的、成熟的、經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的工藝?yán)碚摗Ｒ虼耍ㄗh在學(xué)校級(jí)別教學(xué)管理層面上，根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基本要求進(jìn)行體制上的改革，即與工程實(shí)際緊密結(jié)合的工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)理論課程直接歸納到具有工程背景的工程訓(xùn)練中進(jìn)行講授。這種歸納不僅是需要把課堂直接安排在“工程氛圍”的工程訓(xùn)練教室中進(jìn)行，使學(xué)生的理論課程完全“沉浸或融合”在工程實(shí)踐的氛圍中，而且其教師的編制也應(yīng)歸到工程訓(xùn)練機(jī)構(gòu)中去。

三、工科院校“重理論知識(shí)傳授、輕實(shí)踐能力培養(yǎng)”傳統(tǒng)慣性依然強(qiáng)勢(shì)

清華大學(xué)基礎(chǔ)工程訓(xùn)練中心主任傅水根教授指出[1]，直到今天，在我國(guó)的高等工科教育中，“重理論輕實(shí)踐、重設(shè)計(jì)輕工藝、重軟件輕硬件”的傳統(tǒng)習(xí)慣勢(shì)力和偏見仍普遍存在。縱觀國(guó)內(nèi)外，任何先進(jìn)的制造技術(shù)，最后都要落實(shí)在工藝方法和工藝裝備上，落實(shí)在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與工藝裝備硬件的集成上。沒有普及的工藝教育，沒有先進(jìn)的工藝技術(shù)，現(xiàn)代制造技術(shù)就只是一句空話。隨著國(guó)家提出大工程背景下的“中國(guó)制造2025”以來，“教育回歸工程，教學(xué)回歸實(shí)踐”成為當(dāng)代高等工程教育改革的主流趨勢(shì)[2-4]。因此，我們應(yīng)當(dāng)摒棄“以理論教學(xué)為主、以實(shí)踐教學(xué)為輔”的傳統(tǒng)落后于時(shí)代的教學(xué)理念。

解決方案：

1.轉(zhuǎn)變觀念、給工程訓(xùn)練中心應(yīng)有的地位。學(xué)校教學(xué)管理層面需要根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求進(jìn)行體制上的改革。現(xiàn)在，一般工科院校的工程訓(xùn)練中心雖已摘掉了“教輔單位”的名稱，但其地位和重視程度還沒有上升到理論課水平。造成工程訓(xùn)練內(nèi)容陳舊、設(shè)備不先進(jìn)、管理不到位、教師隊(duì)伍不穩(wěn)定現(xiàn)象，出現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的老教師陸續(xù)退休，中年教師出現(xiàn)斷層，青年教師不斷流失的普遍現(xiàn)象。

2.大學(xué)教學(xué)管理部門應(yīng)設(shè)置年輕專任教師的“實(shí)踐門檻環(huán)節(jié)”。上世紀(jì)70—80年代培養(yǎng)出來的大學(xué)教師，與中國(guó)對(duì)外開放、不斷改革的年代相適應(yīng)，大多經(jīng)歷了多種行業(yè)尤其是企業(yè)的工作經(jīng)歷，再加上多年的講課經(jīng)驗(yàn)，課堂講授一般都能把自己親身經(jīng)歷或體驗(yàn)的工程知識(shí)不斷地傳授給學(xué)生。但經(jīng)調(diào)查表明，現(xiàn)在的絕大多數(shù)工科院校年輕教師往往是一路經(jīng)歷從大學(xué)—碩士研究生—博士研究生—留校任教的“無離校”過程，少有工程經(jīng)歷和背景。他們被工程領(lǐng)域“邊緣化”的結(jié)果導(dǎo)致他們引導(dǎo)學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐也進(jìn)行“邊緣化”。為此，西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器學(xué)院開始實(shí)施青年教師工程培訓(xùn)過程。即新進(jìn)的年輕教師在講課之前，必須到企業(yè)工作3個(gè)月以上才能從事專任教師崗位。說明工科院校越來越重視教師的工程經(jīng)歷和工程背景。

四、西安交通大學(xué)的工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程調(diào)研分析

1.機(jī)械工程材料課程。機(jī)械工程材料課程目前是國(guó)家級(jí)精品課程和國(guó)家級(jí)精品資源共享課程。與一般的工科院校理論課講授32學(xué)時(shí)不同，目前的講課學(xué)時(shí)為理論課46學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課9學(xué)時(shí)，課程內(nèi)容包括高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、功能材料、材料改性新技術(shù)等除了傳統(tǒng)的黑色金屬與有色金屬之外的“新材料”知識(shí)體系。使該課程真正成為了“工程材料課程”，而不是很多院校的“金屬材料課程”。但目前本門課程也面臨著縮減學(xué)時(shí)的問題。因此，如何在縮減學(xué)時(shí)的大環(huán)境下，不但不縮減講授內(nèi)容，還能增加新材料知識(shí)點(diǎn)，是所有工科院校面對(duì)的無法回避的現(xiàn)實(shí)問題。endprint

2.材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程。這門課程安排在第六學(xué)期，前后有9位教師分別上9個(gè)班級(jí)的課程。其中有3個(gè)大班6個(gè)小班，3位教師分別上3個(gè)大班的鑄、鍛、焊部分，另外6位老師分別上6個(gè)小班級(jí)的鑄、鍛、焊部分。即每位教師并不是從頭講到結(jié)束，而是分段上，即分別只講鑄鍛焊中的一部分。在高校縮減學(xué)時(shí)的大環(huán)境下，此課程已從48學(xué)時(shí)（3學(xué)分）縮減為40學(xué)時(shí)（2.5學(xué)分），這樣教學(xué)內(nèi)容和體系急需等待凝練和梳理。西安交通大學(xué)有長(zhǎng)年沉淀出的科研成果，因此，很多教師把自己所從事的科研成果有選擇性地在課堂講授，提高了學(xué)生的科研意識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的科研素質(zhì)，起到了很好的科研“反哺”教學(xué)的示范作用，這是全國(guó)重點(diǎn)院校具備的科研能力所賜予的。

3.工程訓(xùn)練。目前絕大多數(shù)高等院校的工程訓(xùn)練采用“集中”方式進(jìn)行，即在某一學(xué)期，固定地抽出全部的學(xué)習(xí)時(shí)間，集中進(jìn)行學(xué)生的工程訓(xùn)練。還有一部分高校采用“分散”式進(jìn)行，即在第3學(xué)期和第4學(xué)期，學(xué)生在網(wǎng)上申請(qǐng)（實(shí)習(xí)時(shí)間從周一至周六），獲得訓(xùn)練中心的同意后，在“工作時(shí)間”之外進(jìn)行。這樣分散進(jìn)行的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生可以自由分配時(shí)間，擴(kuò)大了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。但其不足之處是增加了實(shí)訓(xùn)教師教學(xué)管理的難度，出現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)教師“在工作時(shí)間內(nèi)沒工作，在工作時(shí)間外做工作”的現(xiàn)象。

而西安交通大學(xué)的工程訓(xùn)練結(jié)合了上述“集中訓(xùn)練”和“分散訓(xùn)練”的優(yōu)點(diǎn)，即把工程訓(xùn)練安排在一個(gè)學(xué)期的16周內(nèi)進(jìn)行，但與一般課程相同，要求學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)課程時(shí)間內(nèi)進(jìn)行培訓(xùn)。這樣既考慮到了實(shí)踐教師的作息時(shí)間，又考慮到了學(xué)生工程訓(xùn)練的靈活性和延續(xù)性，值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅水根，張學(xué)政，要家樞，張萬昌.論“工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)”課程的深化改革與發(fā)展方向[C].探索工程實(shí)踐教育，2007：159-161.

[2]李志華，陳正偉，朱建華.德國(guó)“雙元制”模式在工程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（9）：172-174.

[3]周玲，孫艷麗，康小燕.回歸工程 服務(wù)社會(huì)：美國(guó)大學(xué)工程教育的案例分析與思考[J].清華大學(xué)教育研究，2011，32（6）：117-124.

[4]梁延德.我國(guó)高校工程訓(xùn)練中心的建設(shè)與發(fā)展[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30（6）：6-8.

Abstract：It is a mandatory to let the theoretical courses go back to the "Engineering Practice"，in order to solve the problems in the Series Courses of Materials Engineering and Mechanical Manufacturing which teaching management mechanism restrains；For the main inert stream of situation of "underlining theoretical course and overlooking practice ability"，the countermeasure should be change the idea and give the engineering practice center appropriate status.

Key words：engineering training；teaching idea；innovative capability；engineering practiceendprint