应用型材料成型专业课程体系及内容建设的研究

王栓强 谢辉 丁旭 张金龙 曹静

摘要：本文以材料成型（铸造方向）为例，在分析现代企业对人才需求情况的基础上，提出了新的专业课程体系——专业课程由专业基础课程、理实一体化专业课程和专业综合实践课程三部分组成，介绍了设置这三部分的目的。以压力铸造课程为例，构建了理实一体化课程内容。

关键词：应用型专业；材料成型专业；课程体系；课程内容

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）05-0055-02

一、现有人才培养的课程体系和现有教材存在的问题

现有材料成型专业大多沿袭了原有铸、锻、焊三个老专业，也有部分院校开设了模具方向，但目前材成专业的课程体系、教学模式、课程内容还停留在以学科体系为主导的精英人才培养模式下。据有关报道，已有的应用型材料成型专业人才培养的研究大多集中在两个方面：（1）培养模式、实践环节、学生能力等方面的研究较多，课程体系建设有所涉及，但只限于理论上的研究或是局部修订而已；（2）课程具体内容的变革不大。

传统学科型教材以传授命题性知识（是什么、为什么是这样等）为主要特征，强调知识的系统性和理论的深入性，而缺少形成职业能力需要实践性、应用性知识及相应的训练环节，即学科教材的学习无法直接培养职业能力，无法适应应用型本科教育关于职业能力的培养。

高职高专的“工作导向”教材对于理论的削弱十分严重，尽管诸多模式均标榜“理实并重”，但学科体系打破之后，基于工作过程教材对于知识的重组及呈现形式在理论与实践上并未很好地解决，显然，以削弱理论为特点的教材不适合应用型本科。

目前国内应用型本科教材存在以下问题：应用型本科教材缺乏应用性，应用型本科教材缺乏与时俱进性，应用型本科教材缺乏适用性。

董安广指出：应用型本科教材与普通院校教材存在趋同现象，认为应用型本科教材应加强教材的“应用性”。付振桐等人也揭示了相同的现象。贾榕泉通过调研面向应用型本科学生的会计教材，发现教材建设滞后是最令人担忧的问题，不但新出版的应用型本科教材数量不多，而且与传统教材相比在章节、内容和结构上变化不大，普遍存在操作性不强，业务流程不完整，理论性较强等特点。徐孝昶也指出教材改革滞后，从教材内容到出版的教材数量等均不能满足应用型本科发展的需要。科学技术在飞速发展，相应的新技术、新工艺、新方法会层出不穷，为此应用型本科要跟上时代的脉搏，应用型本科教材就必须与时俱进，开放地容纳飞速发展的新内容。郑殷珏调研发现，应用型本科教材不仅在内容上缺乏与人才培养目标相适应，还缺乏专业的针对性。王晓青指出教材与应用型本科人才培养目标不适应，试图从人才培养目标定位角度来解决教材的适应性，认为我国应用型本科教材缺乏职业性、工作导向性和理实一体等，这不适应应用型人才培养。

材料成型专业现有教材及其内容比较陈旧，所开设的专业实验多以验证性为主且几十年不变，这严重影响应用型人才的培养。近年来出版的教材，其具体内容与传统教材相比变化不大，基本沿用传统高校铸、锻、焊的教学内容——以学科专业为体系，以知识传授为途径，以培养精英人才为最终目标。专业基础课程的教材，如同样是《材料工程基础》，但内容相去甚远。该教材目前有三大类型，一类是涵盖金属材料成形的主要工艺方法，第二类是主要介绍“三传一反”的基本原理及其应用，第三类是介绍材料的成分、加工工艺、组织结构和性能之间的关系。专业课程教材也有不少新版本，其内容有了很大的变化。如目前的《材料成型原理》教材，主要是将各种成型原理（液态成形、塑性成形、焊接成形、塑料注射成型及粉末成形等）分篇编写后汇聚而成。这些新教材对理论知识进行了整合，添加了不少最新研究成果和国内外最新发展动态，增添了典型实例等。然而这些新版教材普遍存在与实践结合不够紧密的现象，缺少提供學生“学以致用、理论联系实践”的环节，没能从教材的角度引导学生积极培养实践能力、提高应用知识解决问题能力，开拓创新思维等。

二、应用型材料成型人才专业课程体系建设

培养应用型人才的材料成型专业，其课程体系应突出以“职业能力要求”为目标，以“工程实践训练”为着力点。具体而言，专业课程体系由专业基础课程、理实一体化专业课程、专业综合实践课程组成。专业基础课程为学生打下坚实广泛的理论基础，使其在今后的行业发展中能适应、可深入；专业课程采用理实一体化，在教授理论知识的同时，培养学生实践能力；综合实践课程培养学生综合运用知识能力、解决实际问题能力、创新思维能力以及综合学习能力。

课程体系建议如下（铸造方面）：（1）开设机械设计基础、电工电子技术、机械制造基础、工程力学、CAD/CAM等基础课程，开设材料成型原理、材料科学基础、材料工程基础等专业基础课程，为学生牢固掌握专业基础知识、广泛地适应社会需求、具备发展潜质和学习能力等提供帮助。（2）原理、工艺、合金、设备以及缺陷检测是专业知识的五个方面，无论是铸造方向还是塑性成型方向、焊接或模具设计方向，这五方面的基础知识和基本能力是将来就业和工作的基石，是必须开设的课程。在《材料成型原理》讲述了液态成型原理、塑性成型原理、焊接原理等，这门课程是材料成型专业各方向均能用到的，因此是必开设的课程。（3）铸造合金及熔炼、液态成型工艺及装备是铸造专业必须具备的专业知识，应该列为主干课程。鉴于现代铸造行业对人才知识、能力、素质的要求，可以将这三门主干课程与生产实际过程相融合，构建新的课程体系——用压力铸造、砂型铸造、精密铸造三门课程替代原先的工艺、合金、设备三门课程。

三、压力铸造课程内容的建设

新构想的铸造方向理实一体化课程，其内容必须包含铸造工艺与工装、铸造合金以及铸造设备三方面的内容，同时兼顾实际生产中的管理、质量控制、生产计划等方面的内容，目的是达到“基础扎实、口径适当、强化能力、注重实践”。新构建的压力铸造教材内容如下：

第一部分，压铸生产任务及分析。介绍压铸生产任务的来源以及生产前应做的技术准备。理论知识有压铸件设计原则、方法以及注意事项，压铸件合理性分析；培养人才压铸件设计能力，压铸生产前对任务做技术分析的能力。该部分培养的人才为零件设计师。

第二部分，铸造工艺设计。理论知识有铸件图设计、铸造工艺设计的原则、方法，相应的理论基础；该部分配有工艺设计的实践环节，设计铸造工艺、编写设计说明书等。该部分培养铸造工艺设计师，铸造现场工艺指导员。

第三部分，压铸生产设备及工艺参数。理论知识方面主要学习压铸生产中所用设备的结构和工作原理，设备与压铸模具的关系，压铸生产中工艺参数对生产质量、效率的作用。实践方面，要学习压铸机的操作、维护，压铸模具的保养及维护。培养的是铸造设备管理人员、压铸生产管理人员。

第四部分，压铸模具设计。学习液态成型模具设计的理论、计算、设计等理论知识；实践方面，要能设计较大难度的压铸模具，模具结构合理、设计符合企业生产实际条件。培养的是模具设计师。

第五部分，压铸合金及其熔炼。理论方面要学习压铸合金的组织对压铸生产的影响，液态金属的结构和性质、充型能力，合金凝固过程以及凝固环境对铸件质量尤其是内部组织的影响，压铸合金熔炼工艺及设备。实践方面要开设合金熔炼、合金流动性认知性实验，有条件还可就合金熔炼过程中的某些细节，开设合金熔炼工艺创新实验、综合实验。培养合金熔炼工程师。

第六部分，压铸模具技术要求及生产过程。学习压铸模具在设计、装配、安装使用中所需要的技术及要求，压铸生产过程，压铸生产中铸件产生缺陷的理论原因，压铸件检验技术和原理，生产过程质量控制的方法等。培养的是质量检验人员——机械检验、理化检验两方面的人员。

以“职业岗位对人才知识、能力、素质的要求”为依据，以“社会需求”为目标，以“学以致用”为理念，以“全程参与、深度融合、工程训练”为途径，构建应用型本科课程体系。以“基础扎实、口径适当、强化能力、注重实践”为原则，构建该方向的课程内容。具体来讲，要优化配置专业课程——专业基础课重视专业理论知识面要广、理论体系不能少的原则；专业能力课要打破常规，以不同铸造方法成型生产工艺流程为导向，科学合理建设课程内容。