材料成型及控制工程专业实践教学体系改革探索——以昌吉学院为例

彭科学 薛 婷

（昌吉学院，新疆 昌吉831100）

0 引言

随着“一带一路”“供给侧”改革的持续推进，“中国制造2025”将需要越来越多的具有工匠精神和优秀工程实践能力的人才[1]。因此，通过完善实践教学体系加强工科类专业学生的工程实践能力与创新意识的培养显得尤为紧要。

材料成型及控制工程专业是一门典型的工科类交叉学科，主要培养金属与非金属成型加工及配套模具生产等行业的工程技术人才。学生需掌握材料、机械、控制等学科的基础理论知识，同时还应具有较高的实验设计能力和工程实践水平。近年来，国内相关研究人员针对新时期、新背景下该专业实践教学的研究基于各高校专业历史背景不同、培养方向不同、专业基础不同、实践平台不同等情况具体问题具体分析，提出了许多改善方案[2-6]。这些研究成果对于昌吉学院材料成型及控制工程专业实践教学体系的改革具有重要的参考价值。

由于昌吉学院所处的区位环境不同，且材料成型及控制工程专业实践教学平台与国内知名工科类高校相比尚有一定差距，基于新疆相关工业企业发展状况与人才需求，结合国家对于该专业人才培养在新时代下的新要求，需对昌吉学院该专业实践教学体系进行改革，使其更契合所制定的专业人才培养目标，使所培养的学生毕业后能更顺利地适应相关产业工程技术工作，服务于新疆的经济建设与社会发展。

1 实践教学体系现状分析

昌吉学院于2016年开办材料成型及控制工程专业，在课程体系设置、实践平台建设等方面上存在一定不足。通过综合分析，该专业的实践教学环节在达成本专业的人才培养目标方面尚存在一些亟待解决的问题：

（1）实验项目类型少，缺乏连贯性。昌吉学院材料成型及控制工程专业实验教学平台依托于“材料科学与工程”学科，所开设的实验项目类型较少，实验教学内容的设计未紧密结合部分专业理论课和当地产业发展现状，因而学生无法有效地将所学理论知识融入实验中，无法结合就业方向开展针对性实验，缺少深入实践环节，降低了学生的创新积极性以及对实验过程的关注度。

（2）实验教学平台建设相对滞后。由于缺乏足够的经费支撑，专业实验平台建设尚不完善，当前只能完成合金制备与观察、拉伸与压缩性能测试、铝及铝合金铸造、焊条电弧焊等基础性重复试验，部分精密检测设备难以让所有本科生在实验操作中使用，使教师在进行实验内容设计时存在一定局限性。在开展实践教学基础并不太好的情况下，实践课程的开展未充分利用联合培养企业实验平台以及线上优质资源。

（3）实习实训内容缺乏相关性和创新性。实习实训内容由任课教师根据现有资源和条件单独开设，各阶段内容之间缺乏相关性和递进关系，不利于学生专业实践综合能力的养成。

当前工业发展日新月异，传统的工厂见习、常规的实训内容难以跟上时代发展的步伐，而且大部分学生对于传统工业生产过程的兴趣不高，导致实习实训过程中参与度不够。因而在实习实训课程内容和开展方式等方面亟须进行一定的创新，提升学生的参与积极性，真正通过实习实训扩展见识、了解专业相关行业企业生产过程、提升工程实践能力。

2 实践教学体系改革探索

以昌吉学院为例，材料成型与控制工程专业实践教学体系主要包括课程内的实践环节（如机械设计制图、程序设计、计算机辅助设计与制造等，这类实践课程的突出特点是与理论课联系紧密、实践性强，需要通过实践理解和掌握所学的理论知识，掌握编程与绘图软件等基本工具的操作）、专业实验课程（包括“材料成型综合实验1”“材料成型综合实验2”实验课程，囊括了大二至大三所有专业课涉及实验）、实训课程（包括金工实训、机械设计基础课程设计、电工电子综合实训和材料成型综合实训四门实训课）、实习环节（包括认识实习与专业实习两个部分）。

针对现状所存在的问题，改革该专业的实践教学体系的工作主要从以下几个方面开展：

2.1 优化课程内实践环节

原先课内实践环节存在的主要问题是不同任课教师之间实践教学内容不统一，导致在开展后续实训课程时由于学生对基础工具掌握程度不一致，部分同学完成实训任务存在一定困难。

在改革过程中通过对相关任课教师展开调研，综合意见制定了统一的实践教学内容和要求，使学生在后续实训过程中频繁使用的AutoCAD、C++、Solidworks等基础工具的掌握程度基本一致，基本解决了由于基础不一致所导致的后续实训任务开展难度大的问题。

2.2 调整专业实验课程教学内容

材料成型与控制工程专业原先所使用的实验大纲主要参考“材料科学与工程”学科的实验大纲制定。主要实验内容偏向于材料的制备与性能检测方面，对于材料成型过程和工艺等方面的内容涉及较少，且实验内容与工程力学、金属学与热处理、材料分析测试方法、材料加工冶金传输原理、焊接方法与设备、合金的熔炼与铸造、金属塑性加工方法等本专业重要专业课程的理论教学内容关联度不大。

在改革过程中通过重新拟定材料成型及控制工程专业实验大纲，由专业课任课教师提出每门课程的实验教学需求，结合我校实际和培养目标，重新设计本专业的综合实验内容，并尽量与专业课授课学期同步安排实验课。从而解决了专业综合实验课开设内容与专业人才培养目标契合度低、专业实验内容与专业课教学内容契合度低、专业实验开设时间与相关专业课开设时间契合度低等问题。

2.3 调整实训课程内容

原先本专业的实训课程中金工实训、机械设计基础课程设计和材料成型综合实训三门实训课相关性较大。实训课程存在的主要问题是实际开展的实训内容与本专业培养目标的契合度比较低。如金工实训主要开展的内容是钳工技术和车工技术，而与本专业所密切相关的焊接和铸造等实训内容却没有开展；机械设计基础课程设计按照传统主要进行变速箱等机械系统的设计，而与本专业密切相关的成型模具设计等内容却鲜有涉及。

本次教学改革通过调整实训课程内容有针对性地训练专业实践能力，同时加强课内实践、专业实训课程之间的递进性。主要调整内容包括：①将本专业学生的金工实训内容由钳工技术和车工技术调整为铸造、焊接与钳工三大部分，加大实训课时量；②将机械设计基础所配套的课程设计内容由变速箱设计调整为成型模具的设计；③改变材料成型综合实训课程实训模式，将原先教师给定的实训课题调整为由学生自选题目进行模具或工艺品的设计与制造、成型工艺拟定及实操、成型过程模拟、材料制备及性能检测等系统实训内容。

通过此项改革，系统地提升学生专业实践能力，加强学生参与实训的积极性，掌握切实有用的专业技能，解决了原有实训内容之间递进性差、实训内容与专业培养目标契合度不高等问题。

2.4 调整实习环节内容

本专业实习环节主要包括认识实习与专业实习，在实际教学过程中学生都是到企业进行。由于新疆相关企业数量少、各企业之间距离远，加之“新冠肺炎”疫情的影响，原先的赴企业参观的认识实习课时和深入程度进一步压缩，加之学生对传统工厂的生产过程不感兴趣，没有积极性，不进行深入研究、不开展项目锻炼，所学到的知识更加有限。此外，企业对于接收参观实习的学生积极性不高，存在学生管理和生产管理冲突等矛盾，及企业技术保密方面的限制，所见识的内容不全面等客观存在的缺陷，认识实习难取得预期的效果。专业实习的开展往往采取的是“集中与分散相结合”的方式，部分学生自主选择参加专业实习的单位所从事的工作与本专业相关性不高，因而学生在专业实习中的收获也是不尽如人意。

针对在认识实习中存在的问题，本次改革拟通过改变其实施形式的方式来进行解决。具体来说就是在工厂参观的基础上推出一定的线上实习课时，建立与本专业息息相关的行业先进工厂认知实习资源库，并将其放入线上课程中，由学生在线自主学习，考查学生在线学习时长，并通过撰写相应的观后感等形式了解学生的收获。

针对专业实习开展过程中存在的问题，通过要求毕业论文（设计）在行业相关企业中选题等方式，引导学生在实习单位选择上偏向于专业相关企业。

通过此项改革，可改变原认识实习课程存在的开展形式单一、难以进入先进工厂参观、认识实习内容不全面、学生通过参观所学内容较为局限等问题。通过“线上+线下”的方式，使学生对本专业行业企业有一个初步认识，激发其专业学习兴趣。尽量避免实习内容与专业学习不符的问题。

2.5 搭建创新创业科技竞赛平台

由于昌吉学院目前尚未形成材料成型及控制工程专业的创新创业科技竞赛体系，本次教学改革拟通过与当地相关企业共同成立科技竞赛平台，以企业的技术改造或产品开发为题开展科技竞赛，“以赛代练”达成实践培养目标，通过从企业选题的实际项目锻炼，由企业技术人员和学校教师进行双重指导，培养企业真正所需的工程技术人才，同时可以将学生参加创新创业科技竞赛的成绩纳入专业实践成绩考评体系，激发学生的参与热情。

3 结语

本文以昌吉学院为例，针对当前材料成型及控制工程专业实践教学体系在实施过程中存在的问题，从课程内容实践、专业实验课程、实训、实习、创新创业科技竞赛等环节进行了改革，改善了实践课程体系，有助于更好地达成培养目标，提升学生的专业素养、实验设计能力和工程实践水平，培养学生的创新意识及能力。

材料成型及控制工程专业的优秀毕业生是当前金属与非金属成型加工及配套模具生产等相关工业企业的急需的技术人才，作为地方应用型本科院校，在专业实践教学体系的设置中更应贴近当地产业经济发展现状与规划，适当超前布局，不断改革创新，在改革中不断总结经验，不断调整完善，从而为当地培养更多应用型的专业人才。