“政产学研用”视角下材料成型及控制工程专业人才培养

摘 要：随着新时代的到来，政产学研用体系在推动经济发展和社会进步方面发挥着越来越重要的作用。材料成型及控制工程专业作为培养材料加工领域高级人才的重要学科，面临着人才培养质量不高、创新能力不足等问题。该文从“政产学研用”的视角出发，探讨如何优化材料成型及控制工程专业人才培养，以提高毕业生的专业素养和创新能力。

关键词：政产学研用；材料成型及控制工程；人才培养；创新能力；专业素养

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）35-0038-04

Abstract： With the advent of the new era， the government-industry-university-research-application system plays an increasingly important role in promoting economic development and social progress. As an important discipline for cultivating senior talents in the field of material processing， Material Forming and Control Engineering is faced with problems such as insufficient quality of talent cultivation and insufficient innovation ability. From the perspective of "government-industry-university-research-application"， this paper explores how to optimize the cultivation of Material Forming and Control Engineering talents， so as to improve the professional quality and innovation ability of graduates.

Keywords： government-industry-university-research-application; Material Forming and Control Engineering; talent cultivation; innovation ability; professional quality

在新时代背景下，政产学研用体系已经成为推动经济发展和社会进步的重要力量。政府、企业、高校、科研机构和用户之间的紧密合作，有利于实现资源共享、优势互补和协同发展[1-3]。在这种体系下，政府发挥着引导和支持的作用，通过制定政策、提供资金等方式，推动产学研用的深度融合；企业则侧重于技术创新和市场开拓，通过与高校和科研机构的合作，加速科技成果的转化和应用；高校和科研机构则主要负责人才培养和科学研究，通过与企业的合作，提高人才培养质量和科研水平；用户则是科技成果的最终消费者，通过反馈市场需求和技术难题，引导高校和企业进行有针对性的研究和开发。

在政产学研用体系中，学校的作用不可忽视。首先，学校作为材料成型及控制工程专业人才培养的主要场所，需要紧跟时代步伐，不断优化课程体系和教学内容，培养出符合市场需求的专业人才。其次，学校还可以通过与企业合作，共同开展科研项目和技术创新，推动科技成果的转化和应用。此外，学校还可以为企业提供技术咨询和培训服务，帮助企业解决技术难题和提高竞争力。

在政产学研用体系中，教师的作用也非常重要。首先，教师需要具备扎实的专业知识和丰富的教学经验，能够为学生提供高质量的教学和指导。其次，教师还需要积极参与科研项目和技术创新，不断提高自己的科研能力和实践经验。此外，教师还需要与企业保持密切联系，了解市场需求和技术趋势，为学生提供有针对性的就业指导和实践机会。

为了更好地发挥学校和教师在政产学研用体系中的作用，政府可以出台相关政策，加大对学校和教师的支持和投入力度。例如，政府可以设立专项资金，支持学校与企业合作开展科研项目和技术创新；还可以提供培训和进修机会，提高教师的专业素质和教学能力。同时，企业和用户也可以通过与学校和教师的合作，共同推动人才培养和科技创新的发展。

人才终归是第一位的。新时代，在政产学研用体系下，如何做好材料成型及控制工程人才培养至关重要。下面将从材料成型及控制工程专业、材料成型及控制工程专业人才培养面临的问题、“政产学研用”视角下的材料成型及控制工程专业人才培养三个方面展开描述。

一 材料成型及控制工程专业

材料成型及控制工程专业是一门研究材料加工过程中材料组织结构、性能和加工工艺之间关系的学科。材料成型及控制工程专业由金属材料与热处理（部分）（080204）、热加工工艺及设备（080302）、铸造（部分）（080303）、塑性成形工艺及设备（080304）和焊接工艺及设备（部分）（080305）五个专业合并而来的。合并后的材料成型及控制工程隶属于工学大类中的机械类（0802），专业代码为080203。根据教育部发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》，有104所高校开设材料成型及控制工程专业。

江苏大学材料成型及控制工程专业也经历了一段发展历程，最早可以追溯到1972年建立的热加工专业，1973年设立铸造热处理专业，1978年设立铸造工艺及设备专业，1998年整合热加工专业（主要专业方向为锻压和焊接）与铸造工艺及设备专业后设立材料成型及控制工程专业。江苏大学材料成型及控制工程专业始终致力于为社会培养现代化的材料成型及控制工程专业方面的技术人才。江苏大学材料成型及控制工程专业2003年获批江苏省特色专业，2012年入选江苏省“十二五”高等学校重点专业，2018年通过教育部工程教育专业认证，2022年入选国家一流本科专业建设点。

材料成型及控制工程专业主要研究方向包括铸造、锻压和焊接等热加工工艺，这些工艺在工业生产中具有广泛的应用。铸造是一种将液态金属浇注到具有与零件形状相适应的几何形状的模具（可以是砂型，也可以是金属型腔）中，待其冷却凝固后，获得零件或部件的成形工艺。锻压是一种金属塑性加工工艺，是在加压和下料的过程中将金属毛坯或半成品在外力作用下产生塑性变形，可以使用模具，也可以不使用模具，得到具有一定形状、尺寸和内部组织的金属制品。焊接是通过加热或者加压或者两者并用，使用或者不使用填充材料，将同种或者异种金属材料或非金属材料连接在一起，以实现原子间的永久结合。随着科学技术的不断发展，材料成型及控制工程专业的研究领域也不断拓宽，涉及新材料、新工艺、新技术的研发和应用。例如，新型材料的开发和应用、高效节能的加工技术、智能制造的控制系统等都是当前研究的热点领域。因此，培养具有创新思维和实践能力的材料成型及控制工程专业人才显得尤为重要[4-5]。

材料成型及控制工程专业的发展演变历程体现了学科方向的多样性。最初，该专业主要侧重于传统的铸造、锻压和焊接等热加工工艺的研究和应用，随着科技的不断发展，材料成型及控制工程专业的研究领域逐渐扩展到新材料、新工艺和新技术的研发和应用。目前，材料成型及控制工程专业已经发展成为一门涉及材料科学、机械工程、控制科学等多个学科的交叉学科。

材料成型及控制工程专业的专业知识也非常丰富。学生需要掌握材料科学的基础知识，如材料的组织结构、性能和加工工艺之间的关系，如图1所示，材料成型及控制工程（铸造、锻压、焊接）是加工工艺的重要组成部分，对材料使用性能具有决定性作用；同时还需要掌握机械工程和控制科学的知识，如机械设计、控制理论和技术等。此外，学生还需要了解相关的生产工艺和设备，如铸造工艺、锻压工艺、焊接工艺等。其中，材料成型及控制工程焊接方向的专业核心知识包含焊接冶金、焊接工艺与设备、焊接结构三大板块，涉及焊接冶金基本原理、金属材料焊接性、弧焊工艺、焊接设备及自动化、焊接过程数值模拟、焊接电源、焊接结构、焊接材料选用、焊接生产和焊接检验等专业课程。

图1 材料科学与工程四要素

材料成型及控制工程专业的学科交叉性也非常强。该专业涉及到材料科学、机械工程、控制科学等多个学科的交叉融合。学生需要具备跨学科的知识和能力，能够将不同学科的知识结合起来，解决实际问题。同时，该专业还需要与产业界保持密切联系，了解市场需求和技术趋势，为产业发展提供技术支持和创新成果。

二 材料成型及控制工程专业人才培养面临的问题

尽管材料成型及控制工程专业在工业生产中具有重要的应用价值，但是在人才培养方面却面临着一些问题[6-10]。

首先，材料成型及控制工程专业涉及的领域广泛，专业课程内容丰富多样，但由于课程设置的不合理和不完善，导致了专业课程数量较少，无法全面覆盖该领域的各个方面。这使得学生在学习中难以掌握全面的专业知识，无法适应行业发展的需要。例如，授课时限制，江苏大学材料成型及控制工程专业焊接方向专业课程焊接冶金基本原理、焊接工艺等需要减少学时、减少教学内容；焊接材料选用、计算机辅助焊接工程、焊接生产管理和焊接自动化等专业课程只能不开或者简略在其他专业课程中提及。另外，随着智能制造的发展，智能化焊接相关知识内容也必不可少，然而目前实现智能化焊接所需的传感技术、机械技术、控制技术、数值模拟技术和系统技术等在课程知识体系中还没有体现。

其次，实践基地建设滞后，学生缺乏实践能力和创新意识的培养。材料成型及控制工程专业是一门实践性很强的学科，学生需要通过实际操作来掌握相关知识和技能。但由于实践基地建设的不足，学生缺乏实践机会和实践经验，无法真正掌握相关技能。同时，由于教师实践能力较弱，缺乏工程实践经验，难以有效地指导学生进行实践操作。

再次，师资力量不足、教学资源紧张等问题也制约了材料成型及控制工程专业人才的培养质量。由于该专业的特殊性，需要具备扎实的专业知识和丰富的实践经验的教师来指导学生。但由于师资力量不足，无法满足教学需求。同时，由于教学资源紧张，如实验室设备、材料、场地等不足，也影响了教学质量和效果。

最后，专业知识陈旧、更新慢也是制约材料成型及控制工程专业人才培养质量的一个重要问题。随着科学技术的不断发展，材料成型及控制工程专业的研究领域不断拓宽，新技术和新材料不断涌现。但由于教材内容陈旧、更新缓慢，无法跟上时代的步伐，无法满足行业发展的需要。例如，材料成型及控制工程专业焊接方向专业课程焊接电源中的部分教学内容弧焊变压器、硅弧焊整流器、可控硅弧焊整流器等内容陈旧，与目前企业用的逆变电源、数字化电源差别较大，课程内容应进行适当调整。同时，由于学校实验室的材料成型装备落后于企业，也无法满足教学和科研的需求。

综上所述，材料成型及控制工程专业人才培养面临着多方面的问题和挑战。为了解决这些问题，需要从“政产学研用”的视角出发，优化材料成型及控制工程专业人才培养。通过加强课程体系建设、实践基地建设、师资队伍建设和教学资源投入等方面的工作，提高人才培养质量和水平，为行业发展提供有力的人才保障。

三 “政产学研用”视角下材料成型及控制工程专业人才培养

针对以上问题，可以从“政产学研用”的视角出发，优化材料成型及控制工程专业人才培养。首先，政府可以出台相关政策，引导和支持高校和企业加强合作，共同制定人才培养计划和课程标准，将最新的技术和工艺引入教学中。例如，政府可以设立专项资金，支持企业与高校共建实验室和研发中心，开展新技术和新工艺的研发和应用。同时，政府还可以通过税收优惠等政策，鼓励企业加大对科技创新的投入，推动产学研用的深度融合。

其次，企业可以与高校共建实践基地，提供实践设备和场地，培养学生的实践能力和创新意识。例如，企业可以与高校合作建立实践教学基地，为学生提供实际操作的机会和平台。同时，企业还可以通过与高校的科研项目合作，为学生提供参与实际研发的机会，培养学生的创新能力和解决问题的能力。例如，按照江苏大学制定实习教学基地建设与管理条例等制度，江苏大学材料成型及工程专业本着“长期合作、互惠双赢、共同发展”的原则，积极与企业联合建立学生实习实训基地和产学研基地，建立长期、稳定的与材料成型及控制工程专业相关的校企合作实习基地及产学研基地35个，为材料成型及控制工程专业学生的生产实习、大学生校外实践提供了工程实践场所与条件，有效促进材料成型及控制工程专业培养方案的达成。近三年（2020—2021学年、2021—2022学年、2022—2023学年），各基地接纳生产实习合计3 857人次。

再次，高校也可以通过邀请企业专家和科研人员参与教学和科研活动，共同解决实际问题；高校还可以通过教师队伍建设，增强青年教师的工程能力，加强具有实践工作经验的“双师型”师资队伍建设，制定有利于应用型人才培养的教师评聘、奖励办法，吸引行业企业技术人才担任学校兼职教师。例如，江苏大学材料成型及控制工程专业邀请企业专家担任兼职教师或客座教授，为学生开设专业课程或举办学术讲座。江苏大学材料成型及控制工程专业在制定和修订培养方案环节就重点突出材料成型及控制工程企业专家（企业铸造专家、企业锻压专家、企业焊接专家）对培养方案进行评价，直接或者间接参与材料成型及控制工程专业培养方案的制定和修订，图2是江苏大学材料成型及控制工程专业培养方案制定与修订过程。江苏大学材料成型及控制工程专业教师工程实践能力提升途径主要包括在企业兼职，如在企业兼职技术顾问、在企业兼职执行董事、在企业兼职科技副总和在江苏省科技镇长团挂职等，图3是江苏大学材料成型及控制工程专业教师工程实践能力提升途径。同时，高校还可以通过与企业合作开展科研项目，为学生提供参与实际研发的机会和实践经验。

图2 江苏大学材料成型及控制工程专业培养方案制定与修订过程

图3 江苏大学材料成型及hXD0+eEUfwqel7CDMDPMBj0wiY8yUv95Ipo5at6ZJh0=控制工程专业教师

工程实践能力提升途径

最后，用户也可以通过反馈市场需求和技术难题，引导高校和企业进行有针对性的研究和开发。例如，用户可以通过市场调研和技术咨询等方式，了解行业发展趋势和技术需求，为高校和企业提供有针对性的研究方向和课题。同时，用户还可以通过与高校和企业的合作，共同研发新产品或新技术，推动行业的发展和进步。

总之，“政产学研用”视角下的材料成型及控制工程专业人才培养需要政府、企业、高校、科研机构和用户之间的紧密合作和共同努力。只有这样才能够培养出具有专业素养和创新能力的高级人才为材料加工行业的发展和进步作出贡献。

四 结束语

新时代“政产学研用”视角下的材料成型及控制工程专业人才培养是一项长期而艰巨的任务，需要政府、企业、高校、科研机构和用户之间的紧密合作和共同努力。只有通过不断探索和实践，才能够培养出具有专业素养和创新能力的高级人才，为材料加工行业的发展和进步作出贡献。在未来，需要继续积极推进“政产学研用”深度融合，不断优化人才培养模式和机制，为材料成型及控制工程专业人才培养注入新的动力和活力，共同推动材料加工行业的繁荣和发展，突破材料加工领域“卡脖子”问题。

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