創新驅動發展背景下材料成型與控制工程專業實踐教學改革

李軒 李秀蘭 曹修全

摘 要：實踐教學對培養創新型工程技術人才，促進國家科技創新發展具有重要意義。本研究針對材料成型與控制工程專業實踐教學的現狀，以四川輕化工大學“研學結合、產教融合、特色發展”戰略目標為指引，進行專業實踐教學改革，通過優化實驗教學體系、創新實踐教學模式和加強產學研協同育人等改革措施，有效提升了學生的創新能力和工程實踐能力，實現了人才培養質量的穩步提升和專業的快速發展，更加契合川南地區經濟創新發展的實際需求。

關鍵詞：材料成型與控制工程;實踐教學;產學研協同育人

黨的十八大提出實施創新驅動發展戰略，強調必須把科技創新擺在國家發展全局的核心位置。近年，隨著創新驅動發展戰略的不斷推進，科技創新對經濟社會發展的貢獻率逐年提高，確立了以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的協同創新體系，對加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養質量提出了新要求。

作為先進制造業和智能制造技術的核心組成部分，材料成型與控制工程專業的發展對我國科技創新和社會經濟發展具有重要影響。為滿足我國科技創新發展需要，近年全國各大高校均對專業人才培養進行了一系列改革，內容涉及人才培養方案修訂、課堂教學改革和實踐體系建設等，取得了良好效果。然而，目前依然存在專業實踐教學薄弱、與社會經濟發展脫節等問題。實踐教學是提升學生的工程實踐能力和創新能力的關鍵環節，因此有必要對其進行進一步優化，使專業人才培養更加契合我國創新驅動發展戰略目標。

一、材料成型與控制工程專業實踐改革的必要性

（一）專業實踐教學的現狀

為更好地適應我國科技創新和社會經濟發展需求，四川輕化工大學確立了“研學結合、產教融合、特色發展”的戰略目標。為配合學校戰略目標的實施，材料成型與控制工程專業分別在2017年和2018年對專業培養方案進行了修訂和優化，尤其是對專業實踐方案進行了較大程度的修訂，目的在于進一步提升學生的工程實踐能力和創新能力，培養符合川南地區經濟發展特色的應用型工程技術人才。自2007年起，材料成型與控制工程專業新增高溫可控氣氛熱處理爐、高低溫疲勞實驗機、全微機控制高低溫摩擦磨損機、中頻高頻熔煉爐、鹽霧腐蝕箱、自動電鍍成套設備等多種先進實驗設備，實踐教學的質量大幅提升。目前，本專業的實踐教學內容已經由改革前較為單一的模具CAD、注塑成型設備及成型、模具測繪和模具拆裝實驗，發展為現今的課內外實驗、課程設計、實習實訓、畢業設計和創新實踐等綜合實踐能力培養，內容涵蓋模具、熱處理、焊接、表面工程和材料物化性能檢測等五大體系。

（二）專業實踐教學目前存在的主要問題

雖然通過一系列改革措施，學校材料成型與控制工程專業實踐教學得到進一步完善，專業人才的實踐能力和科技創新能力獲得明顯提升，但依然存在以下三個方面的問題：第一，實踐課程與基礎課程存在一定程度的脫節。雖然本專業近年大力加強實驗設備建設，但剛性的培養方案和實驗教學內容更新存在矛盾，許多實驗教學設備未能在人才培養過程中充分發揮作用，造成學生學習興趣不足、對專業前沿和前景理解不明等問題。第二，實踐教學方法創新性不足。興趣是最好的老師，與理論教學課相比，實踐教學課更能激發學生學習興趣。然而，當前實踐教學大多依靠實驗進行，對課外實踐的組織和利用欠缺，導致學生的學習積極性不高，工程素養和創新意識不足。第三，產學研協同育人進展緩慢。當前，我國正處于經濟發展轉型的關鍵時期，對應用型工程技術人才有著強烈的需求。然而，目前專業實踐與企業實際需求的交互性不足，產學研協同育人發展緩慢，不利于高素質工程技術人才的培養。

二、材料成型與控制工程專業實踐教學的改革思路

（一）優化實驗教學體系

針對目前專業實驗教學的現狀，筆者主要從實驗方案和實驗平臺兩個方面進行實驗教學體系的優化。第一，實驗方案的優化。根據專業課中的基礎理論內容和相關實驗儀器設備運行狀況，對專業實驗課程教學內容進行動態調整，進一步完善實驗課的編排方案，使實驗課與理論內容的契合度和一致性得到明顯改善。例如，設置復合培養選修板塊，分專業方向、分類別設置實驗內容。目前本專業設置了專業綜合實驗A和專業綜合實驗B兩個方向的實驗，實驗總數達12個，后續還會持續增加和改進。第二，實驗平臺的優化。在實驗課教學體系下，針對區域經濟發展的實際需求對實驗設備和內容進行合理配置，構建與區域經濟發展相契合的實驗教學平臺，在滿足實驗教學需求的同時，培養更符合區域經濟發展需求的創新人才。例如，針對學生所處川南地區在航空燃機產業和白酒產業方面的優勢，購置鹽霧腐蝕箱、疲勞實驗機、摩擦磨損試驗機等實驗設備，進行新型鎂鋁合金、鈦合金制備與表面改性、白酒品質優化材料方面的實驗平臺和實驗內容建設。

（二）創新實踐教學模式

實踐教學模式的創新需要從改進課內實驗教學方法和豐富課外實踐活動兩個方面展開。在改進課內實驗教學手段和方法方面，教師針對每個實驗設置探索性實驗內容，通過正確啟發和指導，讓學生在掌握理論知識的基礎上主動發現、思考和解決問題，目的在于提高學生的創新性思維和解決問題的能力，真正做到以學生為中心。比如，在材料成型原理課程中，安排學生分組進行不同牌號鋁合金熔煉教學，利用凝固理論知識對熔煉合金的組織特征和缺陷成因進行解釋，并給出優化方案，從而使學生將理論知識和工程實踐充分結合，改善教學效果。

此外，教師要在課內實驗的基礎上，引導和鼓勵學生積極參加各類課外創新實踐活動，包括“互聯網+”創新創業大賽、創青春、全國金相大賽、金屬熱處理大賽等各類創新創業大賽和學科競賽，提高學生實踐能力、工程素養和創新意識;引導學生參與科研項目實踐，鼓勵學生參與教師的科研項目或將科研課題引入畢業設計，培養學生的科研興趣和能力。本專業自2018年起，每年針對全國金相大賽舉行校內選拔賽，鼓勵本專業學生積極參加，對獲獎學生進行一定的物質獎勵并記入素質實踐選修學分。三年來，自愿參加校內選拔賽的專業學生由2018年時的不足10人增加至2020年的40余人。

（三）加強產學研協同育人

人才培養的根本目的在于服務國家戰略需求和社會經濟的升級發展。在國家創新驅動發展戰略背景下，如何與地方企業建立良好的產學研合作關系，是專業改革必須面對的問題。因此，在專業實踐改革過程中，本專業加強與地區企業的合作，積極推進產學研協同育人，通過共建創新平臺、簽訂橫向課題、聯合申報項目等方式加強與區域企業的合作，與地方企業建立了良好的產學研合作關系，同時改善實踐條件，提升了實踐教學水平。目前，本專業與宜賓普拉斯包裝材料有限公司共建四川省功能性聚酯材料工程技術中心1個，與成都蜀虹裝備制造股份有限公司、宜賓市智威科技有限公司等在項目合作、人才培養等方面開展密切合作，有力提升了專業學生的實踐水平。

三、結語

實施優化專業實驗教學體系、創新實踐教學模式和促進產學研合作等實踐教學改革措施，有效提升了學生的創新能力和工程實踐能力，實現了專業的快速發展和人才培養質量的穩步提升，也使學校材料成型與控制工程專業人才培養更加契合川南地區經濟的創新發展需求。

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責編：鹿 嶼