金属材料工程特色专业建设与探索

吕 哲，周艳文

（辽宁科技大学，辽宁 鞍山 114051）

金属材料工程专业主要指将材料工程和材料科学充分融合的基础学科，在专业建设和人才培养层面具体包括材料防护和腐蚀、材料热处理、复合材料、有色金属、冶金等教学方向。在人才培养层面，金属材料工程重点培养学生对材料科学理论的掌握，了解金属材料的加工和成型工程的经济管理和专业知识，掌握金属制品的质量控制、检测及防护技能和知识，掌握金属材料的选择、选用、设计及生产工艺的初步能力，以及掌握金属材料专业所必备的计算机应用、机械加工及电子与电工技术的技能和知识[1]。因此可发现，金属材料工程拥有较强的实践性与发展性，注重对学生实践能力的培养。然而传统的教学模式和教学内容已经难以满足现代社会的发展需求，需要学校结合多年的办学经验，构建出全新的专业建设机制，提升专业发展的实效性。

1 金属材料工程的专业建设现状

我国金属材料专业坚持将课程建设与专业建设相融合，以特色专业构建为核心，以课程构建和改革为渠道，创新和改革人才培养体系，并立足社会发展需求，建立校企联合机制，致力于培养从事质量检测、工艺设计、材料生产、经营管理等层面的应用型、复合型人才[2]。而应用型人才培养比较注重理论课程与实践课程的配合，注重学生动手能力的培养，并使其具备在加工生产中发现问题、解决问题的意识和能力。虽然我国金属材料专业在多年的发展中积攒了丰富的办学经验，然而在实际的课堂教学和专业建设中却存在着诸多的问题。

（1）专业课程设置得较为广泛。我国金属材料专业在课程设置上普遍存在课程设置广泛、专业性不强等问题。根据相关实践调查显示，我国金属材料工程专业的主干课程包括计算机应用、材料加工成型设备与工艺、金属材料学、金相技术、材料分析、固态相变、金属热处理、工艺学、材料力学、热力学、工程基础及金属学等课程。在课程设置上相对广泛，涉及不同学科及专业，其中对电子与电工技术、工艺技术及计算机应用技术的涉猎较为广泛，然而从专业培养方向和职业定向的角度出发，能够发现，金属材料专业在钢铁冶炼、交通机械、船舶、测量制造、建筑、化工、矿山、材料研究所等领域都有鲜明的价值和作用，然而由于课程设置较为广泛，导致专业性不强，无法满足时代发展的需求。

（2）课程体系中实验教学比重低。实训实习和实验教学在专业教学中的比例较低。为提升和培养学生的实践能力，巩固和加深学生的理论知识，使学生在实践生产中灵活运用专业知识，获得对理论知识进行拓展和修正的能力，高校应从实训基地和课程改革的方向出发，完善人才培养体系。虽然我国金属材料专业在实践教学阶段设置了认识实习、金工实习、专业实验、毕业设计等实践内容。然而在课程体系中所占的比重相对较低，难以满足学校培养学生实践能力的需求，更无法真正地发挥金属材料专业在社会发展中的功能和作用。导致学生出现“重理论、轻实践”倾向、不利于现代教学理论的形成与发展。然而在具体的实训实习层面，金属材料专业却面临着诸多的问题。

2 金属材料专业的生产实习问题

（1）扩大招生和结构调整的影响。金属材料专业是由热处理专业和铸造专业演变而成的，在专业调整前，不同专业的学生会去热处理厂或铸造厂进行实习。然而在专业调整之后，热处理和铸造专业合并为当前的金属材料专业，导致热处理和铸造成为金属材料专业发展的两个基本方向，使得青年学生在实习时，不得不学习并掌握热处理和铸造两个专业的知识和技能。而在扩大招生政策的影响下，原来热处理和铸造专业只需要招收一个班的学生，现如今却需要招收4个～5个班的学生，给金属材料专业的实训实习带来严重的困难和阻碍。

（2）企业接收学生的积极性有限。现代企业以经济效益提升为导向，根据市场经济原则行事，而基于技术保密、人身安全、生产秩序的考虑，绝大部分的企业都不愿意参与校企实训活动。即便企业同意和学校共同开展实训实习活动，也仅限于参观性实习，难以为学生提供充足的实践动手机会。而由于企业的绩效制度，导致拥有多年从业经验的职工，无暇顾忌学生的培养，导致认真学习的学生只能在参观的过程中，多记录、仔细看，而不认真学习的学生只能走马观花，溜号偷懒。

（3）金属材料专业师资经验不足。现阶段我国退休教师普遍增多，而青年教师虽然拥有较强的理论水平，然而在实践层面上却缺乏经验。其基本原因在于我国现有的教学体制，教师在参与教学工作时，都没有相应的工作经历，都是从学校刚毕业的学生。所以在指导实习时，存在缺乏实践性不足、理论性较强的问题，严重影响了学生的实训效果。此外在教材层面，我国金属材料专业缺乏针对性强、科学系统的实训教材，依旧沿用20世纪末的教材体系。而由于工厂技术和设备的更新，传统教材已经难以适应现代工厂的实际情况。而实习教材的设计与编写需要企业人员和高校教师的共同参与，然而由于企业积极性不高、教师缺乏实践经验，将导致学校很难写出拥有针对性强、高水评的实习教材。

3 金属材料工程的教学改革分析和探索

（1）专业课程改革与设置。通常来讲金属材料专业课程体系主要包括金属材料组织结构、化学成分，加工工艺和性能间的关系，金属材料成分设计、加工和生产及破解使用和生产中所存在的问题。所以，高校应立足社会发展实际，以模块化思想构建专业课程体系，注重专业技能培养，使理论教学服务于实践教学，进而推动课程体系和教学内容的改革，培养学生的创新能力和实践能力。在模块化课程体系构建的过程中，金属材料专业应构建出通识教育、实践创新、专业发展、专业基础、学科基础等课程体系。其中通识教育包括通识素质、外语教学、自然科学、德育教育；实践创新包括毕业设计、校外实训、工程实训、教学实验、专业发展包括铝合金加工、金属表面技术、辅助设计、制备技术；专业基础包括材料基础、材料分析和加工；学科基础包括理论基础、机械设计及数学基础等。通过课程改革，使学生拥有从事材料加工和设计的技能。其中专业基础是专业建设的核心部分，是学生掌握金属材料理论和技能，构建金属材料工艺-性能-组织之间的深层联系。而专业发展则是通过充分考虑工业发展趋势及社会发展要求，重点培养学生金属材料性能和组织分析方法、工艺开发及生产设计等能力。而实践创新模块则是在学生专业实践的前提下，增强设计性、综合性实验、校外实训和工程实训，强化学生的创新意识和创新能力，培养学生的动手操作能力的重要课程模块。在课程设置上，实践创新的课程包括顶岗实习、专业实习、专业见习、金工实习、设计性和综合性试验，专业试验及基础试验等。专业发展模块的课程则包括制造技术、材料加工和成型设备、制备技术。三维制图、辅助制度及成型加工，材料分析，质量控制、表面处理，铸造技术、铝合金成型技术等课程。

（2）实训基地与实训机制构建。我国金属材料专业原有的实践教学机制已经难以满足教学改革和新培养理念的发展幽囚。所以，学校应构建和修订全新的实践教学体系，优化生产实践和理论知识的结合，提升学生的设计和创新能力。在实验课程改革之前，我国金属材料专业的实验课程主要为材料课程、热处理工艺及原理，材料性能学等三门课程，主要以理论传授为核心，适量增添实验课时。而在课程改革后，则形成校外实训、设计性和综合性实验、专业基础实验为主体的课程体系，而在课程结构上也发生了深刻的转变，首先在课程进度上，以理论内容为主体，注重基础实验的创设与开展，注重专业技能的培养，在培养目标上，以创新能力为抓手，注重材料工艺优化和成分设计，以此巩固学生的理论知识，提升生产实践能力，满足社会对金属材料人才的需求，并注重职业能力培养，使学生拥有分析并解决实际技术问题的能力。而在实训基地构建层面，实践教学是学校培养学生实践能力和创新精神的抓手，是素质教育的核心环节，学校应建立切合时代发展的实训中心，并根据人才培养需求，配置材料制备、XRD、材料分析、机械原理、加工设计实训室或实验室，保障金属材料专业的实验课程能够得到顺利的开展。除此之外，学校还应提供开放性、综合性、创新性的实验，形成多层次的教学体系，提升实践教学质量。在校外实训层面，学校应结合我国高校校外实训现状及专业实训问题，明确校外实训教学的发展方向，构建出系统统一的实训教学机制。首先，针对专业调整及学生规模增长的问题，学校应在构建校内实训基地的基础上，根据学生的学习状态、学习意愿，做好合理的组织与分配工作，即将一部分学生划分到实训基地，将一部分学生划分到企业岗位中。其次，针对企业参与校企合作意愿低下的问题，学校应从人才培养、企业发展及效益提升的角度出发。通过签订合作协议的方式，保障企业商业机密的安全，确保企业在实训教学中能获得优质的人力资源，保证企业的经营生产活动得到学校理论研究的支持。而在师资队伍构建方面，学校应鼓励企业构建全新的绩效制度，将学生培养作为员工获得经济效益的重要媒介，进而联合学校教师和企业从业者，形成理论性强、生产经验丰富的教学队伍，青年教师在实训教学中，能够从企业人员身上获得充足的从业经验及专业技能，从而提升教师在实训实习中的指导能力。最后，在实习教材编写层面，学校应联合企业，共同编写实习教材，并以定向培养、项目推动的方式，激发企业参与教材编写工作的积极性，使其成为金属材料专业课程改革及专业建设的重要支撑。

4 结语

结合金属材料专业的课程改革和专业建设目标，学校应立足应用型人才的培养需求，以产业发展为导向，从教学方法、实践教学、课程建设等层面进行改革和探索，构建出切合地方经济需求的教学体系，培养学生实践和创新能力，进而为我国金属材料专业的时代发展和现代化建设指明新的发展方向，满足社会对复合型、应用型人才的应用需求。