應(yīng)用型本科高校金屬材料工程專業(yè)課程設(shè)置探討

曹阿林

(百色學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院，廣西 百色 533000)

應(yīng)用型本科高校簡(jiǎn)言之就是以應(yīng)用技術(shù)類人才培養(yǎng)為辦學(xué)定位的本科院校，與之相對(duì)的是研究型高校。2014 年2 月26 日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出了引導(dǎo)一批普通本科高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的要求，全國(guó)600余所地方普通本科高校將轉(zhuǎn)型向應(yīng)用型本科高校發(fā)展，轉(zhuǎn)型以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。但由于地方普通本科高校成立之初多以學(xué)術(shù)型定位為主，尤其是在各種條件制約和高校自主意愿的驅(qū)使下，向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展阻力重重，真正實(shí)現(xiàn)以應(yīng)用型為辦學(xué)定位，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)和服務(wù)區(qū)域、產(chǎn)業(yè)能力水平的成功轉(zhuǎn)型高校甚少[1-3]。

百色學(xué)院秉承立足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)等方面的實(shí)際需要，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主。為服務(wù)于百色鋁產(chǎn)業(yè)和區(qū)域有色金屬行業(yè)發(fā)展的人才需求，學(xué)院于2008年開設(shè)了金屬材料工程專業(yè)，重點(diǎn)培養(yǎng)具備鋁合金材料生產(chǎn)、加工技術(shù)基本理論、基本知識(shí)和基本技能的具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高層次應(yīng)用型技術(shù)人才。

1 鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求

百色是廣西千億生態(tài)鋁產(chǎn)業(yè)的承載地，鋁產(chǎn)業(yè)是百色的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，是全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。現(xiàn)已探明鋁土礦儲(chǔ)量約8億噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量超10億噸，占全國(guó)鋁土礦資源總量的24%以上。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，建成了配套齊全的鋁工業(yè)體系，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，2018年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1020億元。但在發(fā)展過(guò)程中還存在產(chǎn)業(yè)鏈不完善、附加值不高等問(wèn)題，必須著力解決鋁產(chǎn)業(yè)鏈不長(zhǎng)、產(chǎn)品附加值不高等突出問(wèn)題，提升鋁產(chǎn)業(yè)精深加工能力，走出一條創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展道路。

2 鋁產(chǎn)業(yè)工藝流程

鋁作為全球產(chǎn)量最大的有色金屬，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和國(guó)防科技工業(yè)發(fā)展不可或缺的重要原材料，中國(guó)原鋁產(chǎn)量已連續(xù)18年位列世界第一。鋁的產(chǎn)業(yè)鏈主要由鋁土礦開采、氧化鋁、電解鋁和鋁材加工四個(gè)環(huán)節(jié)組成，如圖1所示。氧化鋁生產(chǎn)采用堿處理鋁土礦，使鋁土礦中的氧化鋁變?yōu)榭扇艿匿X酸鈉，硅、鐵、鈦等成為不溶的化合物(赤泥)，分離后的鋁酸鈉溶液(精液)分解析出氫氧化鋁，分離洗滌煅燒為氧化鋁，分解母液循環(huán)使用；電解鋁采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法，以熔融冰晶石為溶劑，氧化鋁為溶質(zhì)，炭素體為陽(yáng)極，鋁液為陰極，在直流電作用下，制得金屬鋁；鋁材加工就是把鋁材料制備成具有一定形狀尺寸和性能的制品的過(guò)程，鋁的加工方法鑄造、擠壓、軋制、鍛造等，擠壓材一般占到鋁材產(chǎn)量的40%左右，板、帶、箔等軋制產(chǎn)品一般占到鋁材產(chǎn)量的25%。

圖1 鋁產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

3 專業(yè)課程設(shè)置分析

全國(guó)有100余所高校開設(shè)金屬材料工程專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)均大同小異，在專業(yè)課程的設(shè)置上，亦是大同小異，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重[4-5]。為規(guī)避專業(yè)課程設(shè)置上的同質(zhì)化現(xiàn)象，在課程設(shè)置上突出涉鋁特色，緊緊圍繞鋁生產(chǎn)工藝流程需求，使課程鏈無(wú)縫對(duì)接工藝鏈，形成了專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)發(fā)展課程模塊和專業(yè)實(shí)踐課程模塊三大專業(yè)課程模塊，涵蓋材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬冶金學(xué)、金屬工藝學(xué)、熱處理原理及工藝、材料失效分析、材料液態(tài)成型技術(shù)、材料固態(tài)成型技術(shù)、材料表面處理技術(shù)等專業(yè)課程。

在專業(yè)課程的內(nèi)容設(shè)置上，緊緊圍繞鋁產(chǎn)業(yè)需求，強(qiáng)化實(shí)用性、夠用性，特別是金屬冶金學(xué)、金屬液態(tài)成型技術(shù)、金屬固態(tài)成型技術(shù)、材料表面處理技術(shù)等專業(yè)課程上更是突出涉鋁特色。

金屬冶金學(xué)是一門研究如何經(jīng)濟(jì)地從礦石或其它原料中提取金屬或金屬化合物，并用一定加工方法制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)，涵蓋鋼鐵冶金、有色金屬冶金等眾多內(nèi)容。在設(shè)置的42個(gè)課時(shí)中，即使只講授有色金屬冶金部分，也只能做到泛泛而談，看似講授了所有內(nèi)容，實(shí)質(zhì)上都是皮毛的東西，無(wú)法突出鋁冶金重點(diǎn)。因此，為突出涉鋁特色，是學(xué)生能重點(diǎn)掌握鋁冶煉的專業(yè)知識(shí)，我們?cè)谡n程內(nèi)容設(shè)置上做了部分調(diào)整，突出鋁冶金工業(yè)的講授。首先用6個(gè)課時(shí)的時(shí)間講授金屬冶金原理，主要講授濕法冶金原理、火法冶金原理和電化學(xué)冶金原理；用剩余的33個(gè)課時(shí)重點(diǎn)講授氧化鋁生產(chǎn)工藝和電解鋁生產(chǎn)工藝。這樣即使學(xué)生對(duì)金屬冶金工藝有個(gè)總體的認(rèn)識(shí)和理解，又掌握了鋁冶金工藝，做到了有的放矢，突出了涉鋁特色。

金屬液態(tài)成型技術(shù)主要涵蓋金屬鑄造工藝技術(shù)，在課程內(nèi)容設(shè)置上主要講授鋁合金的鑄造工藝技術(shù)，以鋁合金鑄造工藝闡述金屬鑄造的基本原理，使學(xué)生既掌握了金屬鑄造原理，也掌握了鋁合金鑄造工藝。

金屬固態(tài)成型技術(shù)主要涵蓋金屬的鍛壓、沖壓、軋制、擠壓、拉拔等壓力加工技術(shù)。對(duì)于鋼鐵等一些金屬材料，其主要的壓力加工技術(shù)主要為沖壓、軋制、鍛壓等，而對(duì)于鋁合金材料壓力加工技術(shù)主要為擠壓、軋制等。因此，在課程內(nèi)容設(shè)置上，將大部分的課時(shí)用于鋁合金的擠壓工藝和軋制工藝的講授。

材料表面處理技術(shù)是指通過(guò)機(jī)械加工、熱處理、化學(xué)或復(fù)合方法使金屬表面的組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和物理狀態(tài)等發(fā)生變化，提升金屬材料耐蝕性、耐磨性、裝飾性或者其他功能性的要求。鋼鐵等金屬材料表面處理工藝主要有電鍍、電泳、噴砂、噴丸、磷化等工藝，而對(duì)于鋁合金材料而言，陽(yáng)極氧化是其最重要的一個(gè)表面處理技術(shù)。因此，在課程內(nèi)容設(shè)置上，以講授鋁合金的陽(yáng)極氧化工藝為主。

4 結(jié)語(yǔ)

全國(guó)開設(shè)金屬材料工程專業(yè)的高校眾多，培養(yǎng)目標(biāo)均大同小異，在課程設(shè)置方面同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。為更好的服務(wù)區(qū)域鋁產(chǎn)業(yè)及有色金屬產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我們?cè)趯I(yè)課程設(shè)置及授課內(nèi)容設(shè)置上做了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整，緊緊圍繞鋁產(chǎn)業(yè)需求，突出涉鋁特色，課程鏈無(wú)縫對(duì)接工藝鏈，強(qiáng)化實(shí)用性、夠用性，使學(xué)生既掌握了金屬材料相關(guān)的基本原理，亦掌握了鋁合金冶煉及加工工藝。