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摘 要：为适应世界大工业、新工业迅猛的发展趋势，并使中国制造成为高效率、高品质的代名词，以工科见长的高校必将承担起对优秀人才的培养任务。材料成型及控制工程专业，是材料科学、成型工艺与自动控制技术的综合与交叉，涵盖了焊接、材料加工、铸造等内容，是大工业制造产业的基础。笔者总结了在该课程教学工作的经验，从实际出发对大工科背景下材控专业的建设问题进行讨论。
关键词：大工科背景 材料成型及控制工程 建设问题
中图分类号：TB30 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0207-02
制造業是一个国家经济发展的重要象征，也是一个国家综合国力的直接体现。近些年来，中国的制造工业取得了重大的进展，如国产航空母舰的下水、国产第四代隐身战机歼-20的服役、世界范围内最大的起重龙门建成、亚洲最大的半潜船下水等，无数制造奇迹使国人无比自豪。中国制造产业正朝着大制造、大批量、高效率、高质量的产业结构迈进，这就对制造行业的人才提出了更加严格的要求。以工科见长的高等院校，必须承担起对新型人才的培养责任，致力于将学生培养成制造行业的精英与伟大中国梦的实践者。材料成型及控制工程是机械工程类专业，是机械工程与材料科学与工程的交叉学科，主要研究塑性成形与热加工过程中材料的微观结构、宏观性能以及表面成形等，通过对相应工艺因素的研究确定最佳参数，并解决成形工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法。该专业是国民经济发展的支柱产业，是制造业的核心专业，是先进制造业和智能制造业（如3D打印技术）的主要专业。可见，对材料成型及控制工程专业的人才培养，具有重要的意义[1-2]。
通过数十年的教材工作，笔者发现材控专业的建设需要与时俱进，进行一定程度的改革与创新。笔者以材控下属的焊接专业为例，从课堂授课内容改革、以设备为引导的实验教学、企业或研究院的联合培养、毕业设计的优化四个方面对材控专业的建设进行讨论。
1 课堂授课改革
课堂的授课内容必须与时俱进，材料方面的研究成果更新速度很快，如果不紧跟潮流，会加重学生在学习过程中的枯燥感，削弱学生的学习动力与学习欲望。因此，在教材中引入一些当前先进的材料技术与实例，让学生通过学习该课程把所学的基础知识与最新的应用实例进行结合，这样既巩固了学生的理论知识，同时也打开了学生的视野。比如，对于焊接专业的学生，在讲解钎焊工艺的时候，可以将瞬间液相扩散焊的原理与实例进行少量的渗透；在对焊接的界面反应进行讲解时，对元素扩散的热力学与动力学进行部分讲解，并介绍部分学生在相关领域的研究论文，让学生通过查阅论文，深化对该知识点的理解。
对于教学方式的创新，对提高学生的学习效率很有帮助。目前，我校的教学方式是采用多媒体教材模式，这种方法可以将所需讲授的内容以图片、动画的形式传递给学生，可以将很抽象的东西具体化、模块化，便于学生的理解。但是，因此带来的弊端也显而易见。通过教学反馈得知，很多学生的跟进程度很差，其表示在授课过程中根本不知道老师讲到了课本的什么位置，这个问题如果得不到解决，将会严重影响学生的学习质量。关于如何解决跟进程度，可以让学生以老师身份进行授课。比如，在对熔池凝固与焊缝固态相变这部分内容进行讲解前，将学生进行随即分组，选取代表以PPT的形式对该部分内容进行汇报，并将汇报完成情况纳入平时成绩的考核范围。通过这种方式，让学生在正式授课开始之前，对该部分内容有一个了解，解决跟进程度的问题。
2 以设备为引导的实验教学
以设备为引导的实验教学具有很重要的意义，对学生的思维角度以及科研精神有跨越式的帮助。通过对部分“985”、“211”院校的调研，发现这些院校对学生的教材基于设备、延于设备。我校拥有众多的实验设备，以焊接专业为例，可使用的设备有各种焊接设备、SEM、XRD、EDS等设备。首先，通过对实验设备的了解，可以提升学生的求知欲望，消除学生的学习枯燥感。通过学生反馈得知，大部分学生对设备存在浓厚的新鲜感，并有强烈的学习兴趣。例如，让学生自己设计焊接工艺，对X80钢进行MIG焊，在这个过程中，首先学生会主动去了解X80钢是什么钢种、主要的化学成分、应用范围以及焊接性；其次，学生会去了解MIG焊的原理以及焊接过程；同时，在对焊接参数设计过程中，必定会对焊接电压、焊接电流和焊接速度等相关知识进行学习；最后，对焊接接头质量进行评定后，对一些焊接缺陷，如焊瘤、焊接裂纹等缺陷的形成原因进行分析。再比如，学生采用金相显微镜对X80钢焊接接头的显微组织进行分析，将会了解金相制备的过程、X80钢的显微组织结构以及焊缝、熔合区、HAZ的显微组织形态。
事实上，以设备为引导的实验教学与课堂教材并不冲突，反而是相辅相成的关系，以课堂教学刺激实验教学，以实验教学加强课堂教学。通过一系列的试验，学生会不经意间掌握对应的焊接知识，当返回课堂教学时，学生对相应的理论知识的掌握情况将会更上一层楼。
3 企业或研究所的联合培养
目前，工程人才与社会需求存在一定的不适应。高等院校必须从学校内部培养迈向开放性更强的校企或校所合作培养，邀请优质的、相关的企业或研究所参与高校人才的培养过程，是大趋势。只有采取这种方式，才能提高人才培养的适应性与质量[3]。我校积极响应上级的指导思想，争取到与哈尔滨焊接研究所合作的机会，并成立国际焊接工程师班级。经学生反馈发现，学校与研究所在教学理念上存在相当大的差异。院校侧重于对理论知识的讲解，特别是强调某些机理性知识的理解，比如熔池的凝固结晶过程等；而研究所侧重于对实际的工程应用，比如MIG焊的主要应用范围，焊条的牌号等。通过这种模式的联合培养，必定会削弱学生初入社会的不适应。
但在与企业或研究所联合培养的过程中，有以下几点是必须注意的：
（1）高校需要深挖办学潜力与学科优势，以学科专业优势为支撑，紧密结合行业发展需求，并时刻调整人才培养的方向，提高人才培养的质量。同时以此为基础，与企业、研究所进行人才的联合培养，在对联合培养单位进行选择时，必须要有一定的针对性。比如，我校是以石油为特色的院校，在对企业或研究所进行筛选时，可重点考察与石油天然气行业相关的单位，这样能最大限度发挥院校的优势。 （2）就目前的校企合作的情况来说，我国的校企合作在深度、广度以及成效上均有待提高，同发达国家或地区相比还存在相当大的差距。表现出来的主要问题有：合作内容较单一、形式空洞、缺乏互惠互利的利益机制以及相互交流的合作平台。关于这些问题，院校要与企业或研究所不断完善联合培养机制，以人才输出为关键利益点，围绕这个关键点进行更加深入地改革，共谋优质的发展潜力与发展优势。比如，邀请与院校有人才输出关系的企业或研究所。
（3）有什么样的人才培养方案，就有什么样的人才，人才培养方案的制定与完善，院校要做到由内部决定走向多方商议。院校除了邀请企业或研究所参与到人才培养的全过程，还应该邀请其参与到院校的专业人才的培养方案的制定与完善。例如，对于材料成型及控制工程专业人才培养方案，必须做到时刻与行业挂钩。该专业是制造业的基础，同时受行业影响也很巨大，人才培养方案的确定，必须邀请相关企业或研究所参与，这样才能掌握行业的风向标，确保培养出的学生对行业、社会有极强的适应能力。
4 毕业设计优化
毕业设计是教学过程的最后阶段，是一种总结性的实践教学环节，其目的是培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的能力，并对学生的知识面，掌握知识的深度，运用理论结合实际去解决问题的能力[4]。对于材料成型及控制工程专业的学生来说，毕业设计具有很重要的作用。
毕业设计的选题是整个毕业设计的第一步，同时也是关键的一步。选择的课题要与新领域、新技术相结合，同时必须要保证能够训练学生的综合运用能力且有一定的研究价值。同时，要求教师要注重知识的更新和拓展，加强科研工作的开展，加强与相关企业或研究所的联系，努力丰富选题内容，提高所选题目的质量。由于本科学生在本科学习期间不可能完全参与到科研工作中，期间存在不懂或不能解决的问题是不可避免的，这时让研究生参与到本科毕业设计的工作中具有积极的作用。以研究生引导的方式促进本科毕业设计的完成率与完成质量，让本科学生在有限的时间内，学习到更多的知识。定期开展本科生与研究生的座谈会，以学生之间对话的方式探讨实验过程中出现的问题和相应的解决方案，同时老师必须要起到监督与管理的作用，不能让研究生承担本科生的研究工作。邀请部分有经验的企业或研究所的工程技术人员参加指导工作，使学校教学与生产实际更好地相结合、相适应。
5 结语
材料成型及控制工程是工业制造的基础专业，在大工科、大制造背景下，对该专业的人才提出了更高的要求。本文从课堂授课改革、以设备为引导的实验教学、企业或研究所的联合培养以及毕业设计优化四个角度，对材料成型及控制工程专业的建设方式与方向进行讨论。这几点建议的出发点是培养社会所需、社会所要的优秀材料人才。随着时代的发展，不同的高校会根据自己的办学特色与办学理念，对材控人才培养模式继续进行探索，但是需要指出的是，材控人才的培养方案应基于“重基础、重特色、重开放、重适应”理念，积极地为社会输出优质人才。
参考文献
[1] 陈拂晓，张柯柯，郭俊卿，等.普通工科院校材料成型及控制工程专业人才培养方案构建与实践[J].科技资讯， 2008（6）：122-123.
[2] 周岐，杨晓平，武晓峰，等.浅析工科高校材料成型与控制工程专业设计性实验的选题[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2014（5）：120-122.
[3] 吴玉厚.高校与行业企业、科研院所聯合培养人才的基础和模式[J].现代教育管理，2013（12）：21-23.
[4] 黄放.材料成形及控制专业的人才培养及教学体系建设[J].铸造技术，2004，25（9）：732-734.
关键词：大工科背景 材料成型及控制工程 建设问题
中图分类号：TB30 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0207-02
制造業是一个国家经济发展的重要象征，也是一个国家综合国力的直接体现。近些年来，中国的制造工业取得了重大的进展，如国产航空母舰的下水、国产第四代隐身战机歼-20的服役、世界范围内最大的起重龙门建成、亚洲最大的半潜船下水等，无数制造奇迹使国人无比自豪。中国制造产业正朝着大制造、大批量、高效率、高质量的产业结构迈进，这就对制造行业的人才提出了更加严格的要求。以工科见长的高等院校，必须承担起对新型人才的培养责任，致力于将学生培养成制造行业的精英与伟大中国梦的实践者。材料成型及控制工程是机械工程类专业，是机械工程与材料科学与工程的交叉学科，主要研究塑性成形与热加工过程中材料的微观结构、宏观性能以及表面成形等，通过对相应工艺因素的研究确定最佳参数，并解决成形工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法。该专业是国民经济发展的支柱产业，是制造业的核心专业，是先进制造业和智能制造业（如3D打印技术）的主要专业。可见，对材料成型及控制工程专业的人才培养，具有重要的意义[1-2]。
通过数十年的教材工作，笔者发现材控专业的建设需要与时俱进，进行一定程度的改革与创新。笔者以材控下属的焊接专业为例，从课堂授课内容改革、以设备为引导的实验教学、企业或研究院的联合培养、毕业设计的优化四个方面对材控专业的建设进行讨论。
1 课堂授课改革
课堂的授课内容必须与时俱进，材料方面的研究成果更新速度很快，如果不紧跟潮流，会加重学生在学习过程中的枯燥感，削弱学生的学习动力与学习欲望。因此，在教材中引入一些当前先进的材料技术与实例，让学生通过学习该课程把所学的基础知识与最新的应用实例进行结合，这样既巩固了学生的理论知识，同时也打开了学生的视野。比如，对于焊接专业的学生，在讲解钎焊工艺的时候，可以将瞬间液相扩散焊的原理与实例进行少量的渗透；在对焊接的界面反应进行讲解时，对元素扩散的热力学与动力学进行部分讲解，并介绍部分学生在相关领域的研究论文，让学生通过查阅论文，深化对该知识点的理解。
对于教学方式的创新，对提高学生的学习效率很有帮助。目前，我校的教学方式是采用多媒体教材模式，这种方法可以将所需讲授的内容以图片、动画的形式传递给学生，可以将很抽象的东西具体化、模块化，便于学生的理解。但是，因此带来的弊端也显而易见。通过教学反馈得知，很多学生的跟进程度很差，其表示在授课过程中根本不知道老师讲到了课本的什么位置，这个问题如果得不到解决，将会严重影响学生的学习质量。关于如何解决跟进程度，可以让学生以老师身份进行授课。比如，在对熔池凝固与焊缝固态相变这部分内容进行讲解前，将学生进行随即分组，选取代表以PPT的形式对该部分内容进行汇报，并将汇报完成情况纳入平时成绩的考核范围。通过这种方式，让学生在正式授课开始之前，对该部分内容有一个了解，解决跟进程度的问题。
2 以设备为引导的实验教学
以设备为引导的实验教学具有很重要的意义，对学生的思维角度以及科研精神有跨越式的帮助。通过对部分“985”、“211”院校的调研，发现这些院校对学生的教材基于设备、延于设备。我校拥有众多的实验设备，以焊接专业为例，可使用的设备有各种焊接设备、SEM、XRD、EDS等设备。首先，通过对实验设备的了解，可以提升学生的求知欲望，消除学生的学习枯燥感。通过学生反馈得知，大部分学生对设备存在浓厚的新鲜感，并有强烈的学习兴趣。例如，让学生自己设计焊接工艺，对X80钢进行MIG焊，在这个过程中，首先学生会主动去了解X80钢是什么钢种、主要的化学成分、应用范围以及焊接性；其次，学生会去了解MIG焊的原理以及焊接过程；同时，在对焊接参数设计过程中，必定会对焊接电压、焊接电流和焊接速度等相关知识进行学习；最后，对焊接接头质量进行评定后，对一些焊接缺陷，如焊瘤、焊接裂纹等缺陷的形成原因进行分析。再比如，学生采用金相显微镜对X80钢焊接接头的显微组织进行分析，将会了解金相制备的过程、X80钢的显微组织结构以及焊缝、熔合区、HAZ的显微组织形态。
事实上，以设备为引导的实验教学与课堂教材并不冲突，反而是相辅相成的关系，以课堂教学刺激实验教学，以实验教学加强课堂教学。通过一系列的试验，学生会不经意间掌握对应的焊接知识，当返回课堂教学时，学生对相应的理论知识的掌握情况将会更上一层楼。
3 企业或研究所的联合培养
目前，工程人才与社会需求存在一定的不适应。高等院校必须从学校内部培养迈向开放性更强的校企或校所合作培养，邀请优质的、相关的企业或研究所参与高校人才的培养过程，是大趋势。只有采取这种方式，才能提高人才培养的适应性与质量[3]。我校积极响应上级的指导思想，争取到与哈尔滨焊接研究所合作的机会，并成立国际焊接工程师班级。经学生反馈发现，学校与研究所在教学理念上存在相当大的差异。院校侧重于对理论知识的讲解，特别是强调某些机理性知识的理解，比如熔池的凝固结晶过程等；而研究所侧重于对实际的工程应用，比如MIG焊的主要应用范围，焊条的牌号等。通过这种模式的联合培养，必定会削弱学生初入社会的不适应。
但在与企业或研究所联合培养的过程中，有以下几点是必须注意的：
（1）高校需要深挖办学潜力与学科优势，以学科专业优势为支撑，紧密结合行业发展需求，并时刻调整人才培养的方向，提高人才培养的质量。同时以此为基础，与企业、研究所进行人才的联合培养，在对联合培养单位进行选择时，必须要有一定的针对性。比如，我校是以石油为特色的院校，在对企业或研究所进行筛选时，可重点考察与石油天然气行业相关的单位，这样能最大限度发挥院校的优势。 （2）就目前的校企合作的情况来说，我国的校企合作在深度、广度以及成效上均有待提高，同发达国家或地区相比还存在相当大的差距。表现出来的主要问题有：合作内容较单一、形式空洞、缺乏互惠互利的利益机制以及相互交流的合作平台。关于这些问题，院校要与企业或研究所不断完善联合培养机制，以人才输出为关键利益点，围绕这个关键点进行更加深入地改革，共谋优质的发展潜力与发展优势。比如，邀请与院校有人才输出关系的企业或研究所。
（3）有什么样的人才培养方案，就有什么样的人才，人才培养方案的制定与完善，院校要做到由内部决定走向多方商议。院校除了邀请企业或研究所参与到人才培养的全过程，还应该邀请其参与到院校的专业人才的培养方案的制定与完善。例如，对于材料成型及控制工程专业人才培养方案，必须做到时刻与行业挂钩。该专业是制造业的基础，同时受行业影响也很巨大，人才培养方案的确定，必须邀请相关企业或研究所参与，这样才能掌握行业的风向标，确保培养出的学生对行业、社会有极强的适应能力。
4 毕业设计优化
毕业设计是教学过程的最后阶段，是一种总结性的实践教学环节，其目的是培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的能力，并对学生的知识面，掌握知识的深度，运用理论结合实际去解决问题的能力[4]。对于材料成型及控制工程专业的学生来说，毕业设计具有很重要的作用。
毕业设计的选题是整个毕业设计的第一步，同时也是关键的一步。选择的课题要与新领域、新技术相结合，同时必须要保证能够训练学生的综合运用能力且有一定的研究价值。同时，要求教师要注重知识的更新和拓展，加强科研工作的开展，加强与相关企业或研究所的联系，努力丰富选题内容，提高所选题目的质量。由于本科学生在本科学习期间不可能完全参与到科研工作中，期间存在不懂或不能解决的问题是不可避免的，这时让研究生参与到本科毕业设计的工作中具有积极的作用。以研究生引导的方式促进本科毕业设计的完成率与完成质量，让本科学生在有限的时间内，学习到更多的知识。定期开展本科生与研究生的座谈会，以学生之间对话的方式探讨实验过程中出现的问题和相应的解决方案，同时老师必须要起到监督与管理的作用，不能让研究生承担本科生的研究工作。邀请部分有经验的企业或研究所的工程技术人员参加指导工作，使学校教学与生产实际更好地相结合、相适应。
5 结语
材料成型及控制工程是工业制造的基础专业，在大工科、大制造背景下，对该专业的人才提出了更高的要求。本文从课堂授课改革、以设备为引导的实验教学、企业或研究所的联合培养以及毕业设计优化四个角度，对材料成型及控制工程专业的建设方式与方向进行讨论。这几点建议的出发点是培养社会所需、社会所要的优秀材料人才。随着时代的发展，不同的高校会根据自己的办学特色与办学理念，对材控人才培养模式继续进行探索，但是需要指出的是，材控人才的培养方案应基于“重基础、重特色、重开放、重适应”理念，积极地为社会输出优质人才。
参考文献
[1] 陈拂晓，张柯柯，郭俊卿，等.普通工科院校材料成型及控制工程专业人才培养方案构建与实践[J].科技资讯， 2008（6）：122-123.
[2] 周岐，杨晓平，武晓峰，等.浅析工科高校材料成型与控制工程专业设计性实验的选题[J].辽宁工业大学学报：社会科学版，2014（5）：120-122.
[3] 吴玉厚.高校与行业企业、科研院所聯合培养人才的基础和模式[J].现代教育管理，2013（12）：21-23.
[4] 黄放.材料成形及控制专业的人才培养及教学体系建设[J].铸造技术，2004，25（9）：732-734.