应用型本科高校金属材料工程专业课程设置探讨

曹阿林

(百色学院材料科学与工程学院，广西 百色 533000)

应用型本科高校简言之就是以应用技术类人才培养为办学定位的本科院校，与之相对的是研究型高校。2014 年2 月26 日，国务院常务会议提出了引导一批普通本科高校向应用型高校转型的要求，全国600余所地方普通本科高校将转型向应用型本科高校发展，转型以培养应用型人才为目标。但由于地方普通本科高校成立之初多以学术型定位为主，尤其是在各种条件制约和高校自主意愿的驱使下，向应用型高校转型发展阻力重重，真正实现以应用型为办学定位，提高应用型人才培养和服务区域、产业能力水平的成功转型高校甚少[1-3]。

百色学院秉承立足区域经济发展对人才培养、科学研究和社会服务等方面的实际需要，以培养应用型人才为主。为服务于百色铝产业和区域有色金属行业发展的人才需求，学院于2008年开设了金属材料工程专业，重点培养具备铝合金材料生产、加工技术基本理论、基本知识和基本技能的具有创新精神和实践能力的高层次应用型技术人才。

1 铝产业发展需求

百色是广西千亿生态铝产业的承载地，铝产业是百色的主导产业，是全市经济社会发展的重要基础。现已探明铝土矿储量约8亿吨，远景储量超10亿吨，占全国铝土矿资源总量的24%以上。经过多年发展，建成了配套齐全的铝工业体系，形成了完整的产业链，2018年实现产值1020亿元。但在发展过程中还存在产业链不完善、附加值不高等问题，必须着力解决铝产业链不长、产品附加值不高等突出问题，提升铝产业精深加工能力，走出一条创新、协调、绿色的全产业链发展道路。

2 铝产业工艺流程

铝作为全球产量最大的有色金属，是国民经济建设、战略性新兴产业和国防科技工业发展不可或缺的重要原材料，中国原铝产量已连续18年位列世界第一。铝的产业链主要由铝土矿开采、氧化铝、电解铝和铝材加工四个环节组成，如图1所示。氧化铝生产采用碱处理铝土矿，使铝土矿中的氧化铝变为可溶的铝酸钠，硅、铁、钛等成为不溶的化合物(赤泥)，分离后的铝酸钠溶液(精液)分解析出氢氧化铝，分离洗涤煅烧为氧化铝，分解母液循环使用；电解铝采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法，以熔融冰晶石为溶剂，氧化铝为溶质，炭素体为阳极，铝液为阴极，在直流电作用下，制得金属铝；铝材加工就是把铝材料制备成具有一定形状尺寸和性能的制品的过程，铝的加工方法铸造、挤压、轧制、锻造等，挤压材一般占到铝材产量的40%左右，板、带、箔等轧制产品一般占到铝材产量的25%。

图1 铝产业链示意图

3 专业课程设置分析

全国有100余所高校开设金属材料工程专业，其培养目标均大同小异，在专业课程的设置上，亦是大同小异，同质化现象严重[4-5]。为规避专业课程设置上的同质化现象，在课程设置上突出涉铝特色，紧紧围绕铝生产工艺流程需求，使课程链无缝对接工艺链，形成了专业基础课程模块、专业发展课程模块和专业实践课程模块三大专业课程模块，涵盖材料科学基础、金属冶金学、金属工艺学、热处理原理及工艺、材料失效分析、材料液态成型技术、材料固态成型技术、材料表面处理技术等专业课程。

在专业课程的内容设置上，紧紧围绕铝产业需求，强化实用性、够用性，特别是金属冶金学、金属液态成型技术、金属固态成型技术、材料表面处理技术等专业课程上更是突出涉铝特色。

金属冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学，涵盖钢铁冶金、有色金属冶金等众多内容。在设置的42个课时中，即使只讲授有色金属冶金部分，也只能做到泛泛而谈，看似讲授了所有内容，实质上都是皮毛的东西，无法突出铝冶金重点。因此，为突出涉铝特色，是学生能重点掌握铝冶炼的专业知识，我们在课程内容设置上做了部分调整，突出铝冶金工业的讲授。首先用6个课时的时间讲授金属冶金原理，主要讲授湿法冶金原理、火法冶金原理和电化学冶金原理；用剩余的33个课时重点讲授氧化铝生产工艺和电解铝生产工艺。这样即使学生对金属冶金工艺有个总体的认识和理解，又掌握了铝冶金工艺，做到了有的放矢，突出了涉铝特色。

金属液态成型技术主要涵盖金属铸造工艺技术，在课程内容设置上主要讲授铝合金的铸造工艺技术，以铝合金铸造工艺阐述金属铸造的基本原理，使学生既掌握了金属铸造原理，也掌握了铝合金铸造工艺。

金属固态成型技术主要涵盖金属的锻压、冲压、轧制、挤压、拉拔等压力加工技术。对于钢铁等一些金属材料，其主要的压力加工技术主要为冲压、轧制、锻压等，而对于铝合金材料压力加工技术主要为挤压、轧制等。因此，在课程内容设置上，将大部分的课时用于铝合金的挤压工艺和轧制工艺的讲授。

材料表面处理技术是指通过机械加工、热处理、化学或复合方法使金属表面的组织结构、化学成分和物理状态等发生变化，提升金属材料耐蚀性、耐磨性、装饰性或者其他功能性的要求。钢铁等金属材料表面处理工艺主要有电镀、电泳、喷砂、喷丸、磷化等工艺，而对于铝合金材料而言，阳极氧化是其最重要的一个表面处理技术。因此，在课程内容设置上，以讲授铝合金的阳极氧化工艺为主。

4 结语

全国开设金属材料工程专业的高校众多，培养目标均大同小异，在课程设置方面同质化现象严重。为更好的服务区域铝产业及有色金属产业发展，我们在专业课程设置及授课内容设置上做了相应的优化调整，紧紧围绕铝产业需求，突出涉铝特色，课程链无缝对接工艺链，强化实用性、够用性，使学生既掌握了金属材料相关的基本原理，亦掌握了铝合金冶炼及加工工艺。