基于項目驅動的工程人才培養模式研究

鐘雯 董家志

[摘 要]本文旨在探討鈦合金加工項目驅動的工程人才培養模式。首先，介紹鈦合金的發展歷程和應用領域，并對其在工業制造領域中的重要性和市場前景進行分析。其次，針對我國工程人才培養目標，提出了一種針對性強、適應性強的基于鈦合金加工性能的工程人才培養模式。最后，根據該模式的特點，提出相應的教學體系和教育方法，并探討該模式在實踐中的應用方法和未來發展趨勢。

[關鍵詞]鈦合金；工程人才培養；教學體系；教育方法

近年來，隨著高等教育教學改革的不斷深入，任務驅動法已經成為一種全新的教學模式。任務驅動法是指在教學中，教師給出一個項目任務，學生通過書本、網絡以及其他學習資源進行自主學習和研究。這種方法突破了學生被動聽課的局面，能夠讓學生在項目中探究、實驗、解決問題的過程中，構建自主的綜合性學習體系[1]。

在任務驅動法的實施過程中，教師需要扮演主導角色，起到引領學生探究問題的作用。同時，教師也需要為學生提供適當和必要的指導，以幫助他們更好地完成任務。學生則應根據任務的要求，利用各種資源進行自主學習和互動協作，不斷探究和解決問題，順利完成教學目標。

任務驅動法的實施，可以有效地激發學生的學習興趣和學習動力，使他們在學習中更加積極主動。所以，任務驅動法已經成為當前高等教育教學改革的一個重要方向，也是未來高等教育教學的發展趨勢之一。

一、鈦合金加工項目介紹

在20世紀40年代，鈦金屬作為新型輕量化、高強度金屬被廣泛研究和應用于軍事領域，如導彈、火箭等。20世紀60年代，鈦合金開始進入商業領域，用于民用航空器、核能等領域。20世紀80年代，隨著航空航天工業的發展，鈦合金材料的應用得到了擴展，如用于高速飛行器、渦輪發動機、高速列車等領域。21世紀以來，隨著人們對環保、節能、高效的需求，鈦合金的應用領域進一步擴展，如用于輕量化汽車、自行車、假肢、船舶等領域[2]。

鈦合金是一種難加工的金屬材料，鈦合金的變形系數很小，這意味著在加工過程中需要更優的加工參數來實現所需的形狀和尺寸。這是由于鈦合金的主切削刃附近溫度較高，導致刀具容易磨損，進而影響加工質量和效率。此外，鈦合金的切削刃也面臨著散熱困難的問題，從而導致切削溫度升高。這不僅會影響加工表面的光滑度和精度，還會對刀具壽命造成影響。此外，鈦合金彈性模量小，容易變形，這對加工精度和尺寸控制提出了更高的要求。總之，雖然鈦合金具有許多優異的性能，但其難加工的特點也給加工過程帶來了很多挑戰。只有通過不斷的研究和探索，采用先進的加工技術和工藝，才能更好地應對這些挑戰，為鈦合金的應用和發展提供更多的可能性[3]。

鑒于鈦合金的廣泛應用和加工難度較大，學生需要深入研究鈦合金加工性能項目，包括但不限于加工表面質量、表面完整性、高速切削技術、切削仿真技術以及刀具壽命預測模型等方面。此外，在加工過程中產生的缺陷和裂紋等問題會嚴重影響制品的性能，因此，學生需了解如何避免這些問題，并掌握如何使用適當的加工工具和技術來保證表面完整性，要學習如何使用高速切削技術來加工鈦合金，并了解不同的加工參數對加工效果的影響等。

由此可見，鈦合金加工性能項目對于學生的綜合能力提升有著極大的幫助。通過深入研究這些項目，并掌握相應的加工工具和技術，學生可以提高全面的技能水平，并為未來的職業發展打下堅實的基礎。

二、基于鈦合金加工項目驅動的工程人才培養目標

隨著我國鈦合金產業發展的深入推進，社會需要更多具備高端技術和實踐能力的工程人才，以滿足現代化的要求。因此，緊密結合國家的發展戰略和行業需求，培養具有實踐能力、團隊協作能力和國際化視野的高素質工程人才，對于我國的鈦合金產業發展至關重要。

在工程人才培養中，需要注重提高工程人才的創新能力，鼓勵他們積極探索新的工程技術和解決方案，以更好地服務國家的發展需求。此外，培養工程人才還需要注重實踐能力的培養，鼓勵他們參與到實際的工程項目中，提升實際操作能力和應用能力，以更好地服務工科領域的發展。同時，工程人才應該具備良好的人文素養和廣泛的學科知識水平及較強的綜合素質，能夠適應復雜多變的工作環境和需求，并應具備核心技術能力，熟練掌握鈦合金材料的性能和應用技術；工程人才還應該具備實踐經驗和工程實踐能力，運用所學知識和技能解決實際工程問題，具備較強的技術應用能力和創新能力；工程人才也應該具備良好的團隊協作能力和組織管理能力，能夠在復雜的工程項目中與團隊成員協作，高效完成任務；工程人才應該具備全球化思維，了解國際工程技術發展趨勢和國際市場需求，能夠適應國際化工作環境和競爭。

綜上所述，工程人才的培養目標應該緊密結合實際需求和國家發展戰略，培養具備核心技術能力、實踐能力、團隊協作能力和國際化視野的高素質人才[4]。

三、基于鈦合金加工項目驅動的工程人才培養模式探討

隨著社會經濟的不斷發展，鈦合金性能工程人才培養模式需要進行改進和創新[5]。我們應注重基礎知識教育、強化實踐能力培養、加強產學研結合、注重國際化教育以培養具有實踐能力和工匠精神的工程人才。建立合適的工程人才培養模式，我們才能夠培養更多高素質的工程人才，為我國的鈦合金加工事業做出更大的貢獻。

（一）在工程人才培養中，基礎知識教育是不可或缺的一部分。因此，注重培養學生掌握材料科學、力學、熱力學、電子學等方面的基礎知識和基本能力是至關重要的。為此，建立相應的課程體系，包括金屬加工技術、機械設計等方面的課程，是非常必要的。在鈦合金領域的課程設置中，應該注重理論知識的學習，如鈦合金的化學成分、物理性質、力學性能等方面的知識，以及鈦合金的加工、焊接、表面處理等方面的技術。

（二）實踐能力的培養對于工程人才的成長至關重要。學生需要掌握鈦合金加工技術、表面處理技術以及檢測技術等實踐技能。這些技能對于工程人才而言是必不可少的，只有在實踐中，他們才能真正地了解和掌握這些技術，才能更好地應對未來的職業挑戰。此外，還應該培養學生的團隊合作能力和創新能力。因此，在項目實踐中，學生需要進行課程設計、實驗研究、數據分析等一系列實踐環節，這有助于學生將理論知識運用到實踐中，錘煉實踐操作技能，提高團隊協作能力。

（三）注重國際化教育，增強學生的國際視野和跨文化交流能力。僅僅了解國內的鈦合金研究進展是遠遠不夠的，高校應該積極推進國際化教育，加強與國外優秀大學的合作與交流，為學生提供更廣闊的學習和發展平臺。同時，學生也應該主動參與到國際化教育中來，積極參加各種形式的國際交流活動，不斷提升自己的國際視野和跨文化交流能力，助力于未來自身的職業發展。因此，我們需要共同努力，推進國際化教育的普及與發展，以更好地適應全球化時代的需求。

（四）建立鈦合金實驗室，為學生提供一個具有高水平的實驗環境，使其更好地掌握鈦合金的特性，深入了解鈦合金在不同環境下的行為和特點。該實驗室需要配備一系列先進的設備和工具，包括拉伸試驗機，疲勞試驗機，磨損試驗機、電子顯微鏡、X射線衍射儀等，以滿足學生對材料制備和加工的需求。在實驗室內，學生可以通過分析和測試鈦合金的物理、化學和機械性能，了解其在高溫、低溫、高壓和高速等復雜環境下的表現和應用。同時，學生還可以通過自主設計和制作鈦合金零部件，提高其團隊協作能力。在實驗室中，學生不僅可以獲得理論知識，還可以通過實際操作，深入理解鈦合金材料的特性和應用。

（五）通過與企業和科研機構的合作，開展鈦合金相關的項目實踐，為學生提供深入了解鈦合金應用領域及實際問題的機會。在項目實踐中，學生不僅可以接觸到先進的鈦合金材料、工藝和設備，還能夠了解到鈦合金在航空、汽車等領域的應用及其對行業發展的促進作用。建立緊密的產學研合作機制，通過企業、高校和科研機構三方的合作，可以集中各自的技術優勢，共同攻克一些重大技術難題，提升技術水平和創新能力。同時，產學研合作也有助于加強產業界和學術界之間的交流，促進各方之間的互相借鑒和學習。企業可以通過合作項目為學生提供實踐機會，培養出符合自身需求的人才。通過合作資源的有機整合，產學研合作機制還可以打破傳統界限，節約人力、物力和財力，提高資源利用效率，從而實現優勢互補、共同發展。

（六）參加國內外的鈦合金競賽和會議，對于學生而言是一種非常有效的提升學術水平和交流能力的方式。這些競賽和會議能夠讓學生更好地了解鈦合金領域的最新研究成果和應用情況，掌握前沿技術和行業發展趨勢。參加這些競賽和會議可以讓學生接觸到來自不同國家和地區的專家和同行，了解不同文化和思維方式下的研究方法和成果。這種跨文化的交流有助于學生開闊視野和拓展思路，從而更好地把握鈦合金領域的前沿動態。除此之外，競賽和會議也為學生提供一個展示自己研究成果和交流經驗的平臺。通過參加論文報告、海報展示等環節，學生可以向專家和同行展示自己的研究成果，并獲得反饋和建議。同時，學生也可以與其他參會者進行深入交流，分享彼此的研究經驗和思路，進一步提高自己的學術水平和交流能力。參加這些競賽和會議還有助于學生建立廣泛的人脈網絡。通過與專家和同行的接觸，學生可以結識更多志同道合的人士，建立起長期的學術合作關系。這些人脈資源不僅可以幫助學生更好地開展研究工作，也為他們未來的職業發展打下堅實的基礎。總之，參加國內外鈦合金競賽和會議，是學生提升自己學術水平和實踐能力的重要方式。

總之，基于鈦合金性能的工程人才培養模式需要從課程設置、實驗室建設、項目實踐和參加競賽會議等方面進行完善和創新，應該注重基礎知識教育、強化實踐能力培養、加強產學研結合、注重國際化教育，實現培養學生具有實踐能力和職業素養的工程目標。

四、未來發展趨勢

隨著我國工業發展戰略的實施，工程人才培養模式也將受到影響并發生變化。

（一）實踐與理論相結合的培養模式將更加普及。未來的工程人才培養模式將更加注重實踐教學，以培養具備實際操作技能和理論知識的綜合型人才。這需要在人才培養中，增加實踐性環節的比例，尤其是增加需要用到多門課程知識的綜合性課程設計，這種課程設計可以培養學生的綜合運用所學知識的能力。在工程領域中，實踐經驗對于工程師的職業發展極為重要，因此，學生需要在實踐中不斷積累經驗，并將理論知識與實際操作相結合。

（二）產教融合模式將成為主流。產教融合模式是將教育和產業相結合的模式。未來，這種模式將成為主流。教育機構將與企業密切合作，根據企業的需求培養具備實用技能和創新能力的工程人才。同時，學生實習也不能僅僅只是參觀為主，而要實際地參與到企業的實際工作中，盡可能從項目方案設計到具體環節的實施，能夠全程參與，這樣才能對一個項目有著整體的理解和認知。這種模式的實施將促進工業和教育的深度融合，提高工程人才的實際應用能力和解決問題的能力。

（三）創新能力將成為評價工程人才的重要標準。在實際工作中，企業將更加注重工程人才的創新能力，而非單純的理論知識掌握。因此，學生需要在學校期間通過各種創新設計大賽來提高創新能力，例如“互聯網+”等各種競賽。在這類競賽中，學生不但需要在方案上創新，而且在項目策劃、路演、具體實施上都要具備一定創新意識。

（四）個性化、定制化的培養模式將更加普及。未來，培養模式將更加注重學生的個性化需求，根據學生的興趣愛好、能力和目標制訂個性化的培養計劃，將學生的個性需求和企業的實際應用有機結合起來。同時，學生也可以通過網絡教育等方式獲取所需的知識和技能，實現企業定制化的培養。

綜上所述，未來的工程人才培養模式將更加注重實踐教學、產教融合、工程實踐能力和個性化、定制化。而基于鈦合金加工項目驅動的工程人才培養模式，就是一種新的嘗試，有助于培養更多具備實踐能力和創新能力的工程人才。

結束語

項目驅動法是一種先進的教學方法，尤其適用于機械類工程人才的培養。因此，為創建更綜合更自主的人才培養模式，我們需要深入推廣任務驅動法的應用，以真實的工程項目為背景，讓學生參與到項目中去，自主學習和探索。

參考文獻

[1]賀會敏.淺談任務驅動法在機械類專業教學中的應用[J].科技風，2020（05）：60-61.

[2]洪權，郭萍，周偉.鈦合金成形技術與應用[J].鈦工業進展，2022，39（05）：27-32.

[3]姜增輝，董濟超，孔繁雅，等.鈦合金銑削加工技術研究現狀及發展[J].新技術新工藝，2021（09）：54-58.

[4]王艷平.基于任務驅動法的機械專業教學分析[J].內燃機與配件，2017（16）：151-152.

[5]田維寬.工匠精神融入高校思政教育的路徑探析[J].華章，2022（08）：016-028.

作者簡介：董家志（1998— ），男，漢族，四川成都人，西華大學，在讀碩士。

研究方向：鈦合金摩擦學。

通訊作者：鐘雯（1983— ），女，漢族，廣西藤縣人，西華大學，副教授，博士。

研究方向：機械服役可靠性。

基金項目：本文系西華大學研究生教育教學改革研究項目——基于航空鈦合金性能的工程人才培養模式探討（YJG2018003）。