應用型金屬材料工程專業(yè)工程實踐能力培養(yǎng)探索

張正貴 馮杰 牛建平

摘要：文章根據(jù)當今工業(yè)企業(yè)對工程技術人才的需求，結合高等工科院校工程實踐教育的實際狀況，闡述了金屬材料工程專業(yè)實踐教學課程體系存在的不足和問題，并依據(jù)應用型人才培養(yǎng)目標的要求，提議從加強實驗實訓基地建設入手，打造雙師型師資隊伍，構建實踐課程的教學體系。文章提倡通過改革，加大實驗實訓教學的訓練，加強生產(chǎn)實踐與理論教學的產(chǎn)教融合，提高應用型人才培養(yǎng)質量。

關鍵詞：金屬材料工程;實訓基地;探索;實踐

為工業(yè)企業(yè)培養(yǎng)工程技術人才是工科類高等院校專業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標，作為地方院校，更應該把應用型人才的培養(yǎng)作為自己的辦學定位目標。各高校目前圍繞著應用能力的培養(yǎng)，進行著各種改革實踐，但仍然有許多問題需要解決，如培養(yǎng)方案不能體現(xiàn)能力培養(yǎng)的需求，授課內容落后，教學方法仍以灌輸為主，啟發(fā)教學和案例教學少，采取的理論教學模式比較傳統(tǒng)，實踐性課程的設置數(shù)量和學時偏少，對學生實踐能力提高的支撐力不夠等。大學階段重要的實踐環(huán)節(jié)畢業(yè)設計，其題目來源于企業(yè)或能直接為企業(yè)服務的工程，實際題目偏少，學校在專業(yè)課程設置方面與企業(yè)聯(lián)系不夠緊密。當前我國本科工程教育的人才培養(yǎng)的結構構成、類型、辦學層次與社會的需求存在一定的脫節(jié)。金屬材料工程專業(yè)是作為應用性強，與工業(yè)企業(yè)結合緊密的專業(yè)，實踐教學是應用型人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，大學四年是參與工程實踐、形成工程思維、獲得工程經(jīng)驗的最好機會。各高校對金屬材料工程專業(yè)的改革都提出了自己的思路。本文結合沈陽大學地方應用型院校的特征，提出通過加大實驗實訓基地建設，提高學生工程實踐應用能力的一些思路和做法。

一、工程實踐能力培養(yǎng)的基本思路

以培養(yǎng)高質量的學生為宗旨，密切關注行業(yè)就業(yè)需求取向，以工程實踐能力的培養(yǎng)為抓手，走產(chǎn)教、產(chǎn)科、產(chǎn)學相結合的改革思路，密切專業(yè)與相關工業(yè)企業(yè)的合作關系，促進學科專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的對接、主干核心專業(yè)課程與金屬材料工程相關職業(yè)實際需求相適應、專業(yè)實踐實訓課程內容與工業(yè)企業(yè)實際生產(chǎn)過程相對接，培養(yǎng)為社會所需的高層次應用型專門技術人才。打造以金屬材料熱處理人才培養(yǎng)為主線，以實驗實訓基地、師資隊伍、課程體系和課程內容三項系統(tǒng)建設為重點，注重專業(yè)內涵建設和沈陽裝備制造業(yè)特色。校企聯(lián)合分析崗位能力、知識、素質、態(tài)度要求，組織課程的設置體系，并以核心專業(yè)課程建設為先導，逐步改革課程內容、方法和手段。在實驗實訓基地建設上，建設融實踐教學、認證培訓以及生產(chǎn)為一完整系統(tǒng)的校內生產(chǎn)性實訓基地。在師資隊伍建設上，充分利用沈陽企業(yè)技術人才積聚的優(yōu)勢，聘請相關專家參與人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。同時全面提高專業(yè)教師的工程實踐能力，構建高水平的教學團隊。

二、工程實踐能力培養(yǎng)的實施

依據(jù)沈陽裝備制造基地和打造汽車制造群的特點，以金屬材料熱處理為特色從培養(yǎng)技能、強化能力、提高素質的目標出發(fā)，針對實踐教學進行系列改革。構建專業(yè)實驗與專業(yè)技能培訓一體化的集中實踐教學模式。使學生在掌握金屬材料工程專業(yè)基礎理論知識和專業(yè)知識的基礎上，通過加大實踐鍛煉，掌握解決材料科學相關問題的基本方法。提高獨立分析和解決材料工程中實際問題的能力，達到培養(yǎng)應用型人才的要求。

（一）人才培養(yǎng)模式

以社會需求為導向，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、素質要求等作為專業(yè)建設和教學改革的基礎。重構實踐教學課程體系，完善實踐教學質量考核方法，強化過程考核管理，改進、調整、完善人才培養(yǎng)模式和課程體系。

（二）實踐教學環(huán)節(jié)改革與探索

制定符合應用型人才需求的培養(yǎng)方案，構建系統(tǒng)的四年連續(xù)不斷的實踐課程教學體系，使實驗實訓等實踐性教學環(huán)節(jié)的學時占總學時的25%以上，并不斷完善實踐性課程的教學內容和實踐教學過程考核辦法，提高專業(yè)動手能力的培養(yǎng)。在專業(yè)培養(yǎng)方案中增設了若干實踐環(huán)節(jié)，課程設計類有工程圖學課程設計、機械設計課程設計、金屬熱處理與工藝課程設計、熱處理設備課程設計;實習類有金工實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習，實訓課程有金相分析技術實訓、材料失效分析實訓、金屬材料制備實訓、專業(yè)綜合實訓、創(chuàng)新實踐等。通過這樣系統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)訓練，提高了學生的實踐能力。下面介紹本專業(yè)的幾個主要實訓課程實施案例。

1.專業(yè)綜合實訓課程

本課程設置在第七學期，是在學習完成大學四年的理論課程學習之后進行的實踐教學過程，時間為2周。課程內容主要結合工業(yè)實際，選用汽車典型零件（如汽車用齒輪、軸等），對零件提出相應的性能指標要求，讓學生按照給定的條件，綜合運用所學的專業(yè)知識，根據(jù)鋼的成分特點，制訂相應的熱處理工藝方案并實施實驗，分析組織和測試力學性能等，最終完成一份實訓報告。通過這樣的訓練過程，建立起熱處理工藝與組織、性能之間關系的知識體系，通過這樣兩周的實訓，鍛煉了學生的能力，加深了他們對專業(yè)知識的理解，從而培養(yǎng)了學生的綜合分析問題和解決問題的能力。

2.材料失效分析實訓課程

此課程時間為1周，學生從工程實際中選擇真實的失效案例，每人一個題目，獨立完成失效分析報告。經(jīng)過這1周的課程實訓，讓學生通過現(xiàn)代實驗分析手段來分析失效零件的成分、組織是否合格，是否符合技術要求。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，并寫出失效報告。通過課程實訓訓練，加深對一般工程結構和機械零件失效分析的基礎知識的理解、基本方法和基本技能的掌握，能夠利用所學的知識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，會分析各種斷裂類型、起裂點及斷裂過程，使理論知識和生產(chǎn)實際知識緊密結合起來，從而使這些知識得到進一步的鞏固、加深和擴展，為解決工程中失效問題打下良好的基礎。

3.金相分析技術實訓課程

課程安排在大三下學期，時間為2周。作為金屬材料專業(yè)的學生，材料的制備、組織分析是應具備的基本實踐技能，該實訓課程主要內容包括金相樣品的制備、相關儀器設備的使用、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系、滲碳零件的金相檢驗、利用直讀光譜儀測定材料成分等。對于低碳鋼，進行滲碳處理，然后通過硬度測試和顯微組織的觀察來檢驗滲碳層深度。這樣的實訓課程，對學生學習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，從而為學生今后從事金屬材料的金相組織評定工作、材料失效分析檢測工作打下良好的實踐基礎。

幾年的實踐結果表明，通過加大實驗實訓課程的訓練，使理論知識與工程實際有機結合，調動了學生的學習積極性和主觀能動性，提高了人才培養(yǎng)質量。

（1）變被動為主動學習，提高了學習效果

實踐教學內容符合生產(chǎn)實際要求，提高了學生的學習積極性。專業(yè)綜合實訓課程讓學生親自驗證了工藝制定的合理性。材料失效分析實訓中零件都是來源于工程實際，金相分析技術實訓中材料都是實際工程中應用的材料，雖然任務復雜，但由于來源于實際，對走向工作崗位有用，所以極大地調動了學生的學習熱情，實現(xiàn)了從被動到主動學習的轉變。

（2）激發(fā)學生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其探究科學問題的能力

在專業(yè)綜合實訓課程中，對學生提出了明確的任務要求，具體實施方案由學生自己相互討論確定。使學生在開放的環(huán)境下，充分發(fā)揮自己的想象并結合理論知識，獨立完成實驗方案設計，激發(fā)學生探索解決問題的創(chuàng)新意識。

（3）實踐能力和團結協(xié)作能力得到提高

實訓過程中，根據(jù)實訓內容不同，分成不同的小組，通過查閱相關文獻資料，制定出合理的實驗方案和熱處理生產(chǎn)工藝、分析零件的失效原因。此方法可鍛煉學生的觀察能力、分析能力和動手能力，提高綜合運用知識的能力，學生的實際工作能力、科研能力也會有很大的提高，能夠比較順利地適應工作。同時，學生通過分工合作、鍛煉了協(xié)調處理技術問題的能力。

（三）應用型師資隊伍建設

圍繞著應用型人才培養(yǎng)的目標，以雙師雙能教師隊伍建設為核心，打造一支專業(yè)實踐教學能力高的師資隊伍。依托沈陽裝備制造基地的人才優(yōu)勢和實踐優(yōu)勢，對新人校的年輕博士，派遣到企業(yè)鍛煉半年;50歲以下教師，均要有相關企業(yè)工作經(jīng)歷，使“雙師雙能”型教師比例達到100%以上，以此提高專任教師的實踐經(jīng)驗和實踐教學能力，建立起一支知識結構、年齡結構、職稱結構等合理的高水平實踐教學教學團隊。

三、結語

為達成素質、能力、知識的協(xié)調一致，重構金屬材料工程專業(yè)的實踐課程教學體系，要以強化實驗實訓基地的建設為抓手，實現(xiàn)工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)，理論知識與實踐經(jīng)驗的互相融合，使工科大學成為高素質工程技術人才的搖籃。