创新驱动发展背景下材料成型与控制工程专业实践教学改革

李轩 李秀兰 曹修全

摘 要：实践教学对培养创新型工程技术人才，促进国家科技创新发展具有重要意义。本研究针对材料成型与控制工程专业实践教学的现状，以四川轻化工大学“研学结合、产教融合、特色发展”战略目标为指引，进行专业实践教学改革，通过优化实验教学体系、创新实践教学模式和加强产学研协同育人等改革措施，有效提升了学生的创新能力和工程实践能力，实现了人才培养质量的稳步提升和专业的快速发展，更加契合川南地区经济创新发展的实际需求。

关键词：材料成型与控制工程;实践教学;产学研协同育人

党的十八大提出实施创新驱动发展战略，强调必须把科技创新摆在国家发展全局的核心位置。近年，随着创新驱动发展战略的不断推进，科技创新对经济社会发展的贡献率逐年提高，确立了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的协同创新体系，对加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养质量提出了新要求。

作为先进制造业和智能制造技术的核心组成部分，材料成型与控制工程专业的发展对我国科技创新和社会经济发展具有重要影响。为满足我国科技创新发展需要，近年全国各大高校均对专业人才培养进行了一系列改革，内容涉及人才培养方案修订、课堂教学改革和实践体系建设等，取得了良好效果。然而，目前依然存在专业实践教学薄弱、与社会经济发展脱节等问题。实践教学是提升学生的工程实践能力和创新能力的关键环节，因此有必要对其进行进一步优化，使专业人才培养更加契合我国创新驱动发展战略目标。

一、材料成型与控制工程专业实践改革的必要性

（一）专业实践教学的现状

为更好地适应我国科技创新和社会经济发展需求，四川轻化工大学确立了“研学结合、产教融合、特色发展”的战略目标。为配合学校战略目标的实施，材料成型与控制工程专业分别在2017年和2018年对专业培养方案进行了修订和优化，尤其是对专业实践方案进行了较大程度的修订，目的在于进一步提升学生的工程实践能力和创新能力，培养符合川南地区经济发展特色的应用型工程技术人才。自2007年起，材料成型与控制工程专业新增高温可控气氛热处理炉、高低温疲劳实验机、全微机控制高低温摩擦磨损机、中频高频熔炼炉、盐雾腐蚀箱、自动电镀成套设备等多种先进实验设备，实践教学的质量大幅提升。目前，本专业的实践教学内容已经由改革前较为单一的模具CAD、注塑成型设备及成型、模具测绘和模具拆装实验，发展为现今的课内外实验、课程设计、实习实训、毕业设计和创新实践等综合实践能力培养，内容涵盖模具、热处理、焊接、表面工程和材料物化性能检测等五大体系。

（二）专业实践教学目前存在的主要问题

虽然通过一系列改革措施，学校材料成型与控制工程专业实践教学得到进一步完善，专业人才的实践能力和科技创新能力获得明显提升，但依然存在以下三个方面的问题：第一，实践课程与基础课程存在一定程度的脱节。虽然本专业近年大力加强实验设备建设，但刚性的培养方案和实验教学内容更新存在矛盾，许多实验教学设备未能在人才培养过程中充分发挥作用，造成学生学习兴趣不足、对专业前沿和前景理解不明等问题。第二，实践教学方法创新性不足。兴趣是最好的老师，与理论教学课相比，实践教学课更能激发学生学习兴趣。然而，当前实践教学大多依靠实验进行，对课外实践的组织和利用欠缺，导致学生的学习积极性不高，工程素养和创新意识不足。第三，产学研协同育人进展缓慢。当前，我国正处于经济发展转型的关键时期，对应用型工程技术人才有着强烈的需求。然而，目前专业实践与企业实际需求的交互性不足，产学研协同育人发展缓慢，不利于高素质工程技术人才的培养。

二、材料成型与控制工程专业实践教学的改革思路

（一）优化实验教学体系

针对目前专业实验教学的现状，笔者主要从实验方案和实验平台两个方面进行实验教学体系的优化。第一，实验方案的优化。根据专业课中的基础理论内容和相关实验仪器设备运行状况，对专业实验课程教学内容进行动态调整，进一步完善实验课的编排方案，使实验课与理论内容的契合度和一致性得到明显改善。例如，设置复合培养选修板块，分专业方向、分类别设置实验内容。目前本专业设置了专业综合实验A和专业综合实验B两个方向的实验，实验总数达12个，后续还会持续增加和改进。第二，实验平台的优化。在实验课教学体系下，针对区域经济发展的实际需求对实验设备和内容进行合理配置，构建与区域经济发展相契合的实验教学平台，在满足实验教学需求的同时，培养更符合区域经济发展需求的创新人才。例如，针对学生所处川南地区在航空燃机产业和白酒产业方面的优势，购置盐雾腐蚀箱、疲劳实验机、摩擦磨损试验机等实验设备，进行新型镁铝合金、钛合金制备与表面改性、白酒品质优化材料方面的实验平台和实验内容建设。

（二）创新实践教学模式

实践教学模式的创新需要从改进课内实验教学方法和丰富课外实践活动两个方面展开。在改进课内实验教学手段和方法方面，教师针对每个实验设置探索性实验内容，通过正确启发和指导，让学生在掌握理论知识的基础上主动发现、思考和解决问题，目的在于提高学生的创新性思维和解决问题的能力，真正做到以学生为中心。比如，在材料成型原理课程中，安排学生分组进行不同牌号铝合金熔炼教学，利用凝固理论知识对熔炼合金的组织特征和缺陷成因进行解释，并给出优化方案，从而使学生将理论知识和工程实践充分结合，改善教学效果。

此外，教师要在课内实验的基础上，引导和鼓励学生积极参加各类课外创新实践活动，包括“互联网+”创新创业大赛、创青春、全国金相大赛、金属热处理大赛等各类创新创业大赛和学科竞赛，提高学生实践能力、工程素养和創新意识;引导学生参与科研项目实践，鼓励学生参与教师的科研项目或将科研课题引入毕业设计，培养学生的科研兴趣和能力。本专业自2018年起，每年针对全国金相大赛举行校内选拔赛，鼓励本专业学生积极参加，对获奖学生进行一定的物质奖励并记入素质实践选修学分。三年来，自愿参加校内选拔赛的专业学生由2018年时的不足10人增加至2020年的40余人。

（三）加强产学研协同育人

人才培养的根本目的在于服务国家战略需求和社会经济的升级发展。在国家创新驱动发展战略背景下，如何与地方企业建立良好的产学研合作关系，是专业改革必须面对的问题。因此，在专业实践改革过程中，本专业加强与地区企业的合作，积极推进产学研协同育人，通过共建创新平台、签订横向课题、联合申报项目等方式加强与区域企业的合作，与地方企业建立了良好的产学研合作关系，同时改善实践条件，提升了实践教学水平。目前，本专业与宜宾普拉斯包装材料有限公司共建四川省功能性聚酯材料工程技术中心1个，与成都蜀虹装备制造股份有限公司、宜宾市智威科技有限公司等在项目合作、人才培养等方面开展密切合作，有力提升了专业学生的实践水平。

三、结语

实施优化专业实验教学体系、创新实践教学模式和促进产学研合作等实践教学改革措施，有效提升了学生的创新能力和工程实践能力，实现了专业的快速发展和人才培养质量的稳步提升，也使学校材料成型与控制工程专业人才培养更加契合川南地区经济的创新发展需求。

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责编：鹿 屿