金属材料工程专业应用创新型人才培养的研究与实践

邵红红　王 兰　纪嘉明　吴 晶江苏大学材料科学与工程学院　江苏镇江　212013



金属材料工程专业应用创新型人才培养的研究与实践

邵红红王 兰纪嘉明吴 晶
江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

摘要：简述了目前我国金属材料工程专业实验教学现状，通过探索和实践，提出了金属材料工程专业应用创新型人才培养的思路和方法，取得了一定成效。

关键词：金属材料工程；实践；创新

1　以能力培养为前提 构建新的实践教学体系

1.1 实验教学现状

细观我国大部分现行的工科教育培养方案，学生工程能力与创新能力的培养却是弱项。其具体表现为：大多专业实验教学遵循实验随课程走的传统教学模式，实验教学依附于理论教学的进度安排；实践的目的、对象、方法、步骤等关键要素都是由教师制定，学生在教师规定的框架中，沿着既定的路线去完成实践任务，造成了被动实践；课程设计、毕业设计的选题脱离实际等问题。

针对实践教学存在的问题，我们构建了新的实践教学体系。打破原单课程设置实验与课程设计的界限，改变学生被动实践的模式，按专业方向独立设置开放性的专业综合实验课程金属材料专业综合实验(60学时)、表面工程综合实验(30学时)以及相应的综合性课程设计金属材料综合课程设计(3周)、表面工程综合课程设计(2周)。减少或取消相应课程单纯的演示性、验证性实验，激发学生的实践兴趣，启发学生主动实践。

1.2 实验教学改革与实施

综合实验以及综合性课程设计内容的确定主要考虑各个相对独立课程前后呼应，相互融会贯通，重点体现内容的先进性、综合性、应用性。对于金属材料专业综合实验设立了4个实验专题：(1)铅锡合金的成分配制—建立相图—铸造组织观察与分析；(2)塑性变形对再结晶组织与性能的影响；(3)热处理工艺制度对碳钢(合金钢)组织性能的影响；(4)碳氮共渗及热处理工艺参数对共渗层组织及性能的影响。表面工程综合实验设立了2个实验专题：(1)金属表面耐腐蚀涂层制备及耐蚀性试验；(2)金属表面耐磨损涂层制备及性能表征。学生通过系统的综合实验与课程设计，学会综合应用已学的相关课程知识，解决实际问题。

综合实验的具体实施过程为：指导教师布置实验专题→学生分组(5人左右)→查阅文献和确定实验方案→实验方案答辩→实验实施→实验成绩评定。综合实验课程开设期间，教师全程跟踪指导，掌握实验进度和内容，及时解决学生遇到的问题。

综合性课程设计具体实施步骤为：学生自行选择零件→绘制零件图→根据零件的服役条件确定零件的性能要求→零件材料合理选择→制定零件生产工艺路线→工艺设计(预备热处理、最终热处理、化学热处理、涂镀工艺、设备选择)→填写生产工艺卡→绘制生产车间平面示意图→设计成绩评定。综合实验及课程设计的考核成绩由学生平时工作表现、实验报告(设计说明书)完成质量及答辩成绩组成。

2　以实践强能力 培养学生创新思维

2.1 提高毕业设计(论文)质量

毕业设计(论文)是学生4年学习中最重要的一个学习环节，是检验“学以致用”的试金石[1]。毕业设计的选题既有对新材料、新工艺的探索研究，也有先进的材料表面处理研究；既有紧跟学术前沿的基础研究，也有面向生产实际的应用研究。研究类选题与科研工作相结合的选题达95%以上。每位指导教师带领1组，1人1题，具有高级职称的一线教师平均每人指导5～6人；其余为2～3人。由于学生经过前期的综合实验及课程设计的训练，掌握了课题研究的方法，对仪器的使用熟练自如，指导教师们普遍反映学生的专业素质提高了，毕业设计(论文)的质量有了显著提高。近几年来，本专业每届都有2篇本科毕业论文评选为校优秀毕业设计(论文)，其中2篇分别获得江苏省本科优秀毕业设计(论文)二等奖及三等奖。

2.2 开展课外学术科技创新

启迪学生的创新思维，不仅要培养分析和解决问题的能力，而且更重要的是培养发现和提出问题的能力。我们鼓励学生尽早进入学业导师研究团队。以学生为主体，申报江苏大学科技项目，自行组成研究小组，利用课余时间，在学业导师的指导下进行与生产实践和科学研究相关联的、以科技开发和新技术应用为主要特征的科技活动，让他们在学习专业知识的同时，得到科学研究、动手实践和创新思维等方面的锻炼，使他们基本具备发现问题、分析问题，并运用所学知识解决实际工程问题的能力，为高质量的毕业论文奠定了良好基础。例如我专业培养的学生丁赫一、汪常鹏、梁兵等人，在大二、大三时就获批了校级科研项目，课余时间积极主动进行科研，项目完成得非常好，并且在毕业前就在学术期刊上发表了较高水平的论文。今年本专业学生参加了由中国机械工程学会、中国机械工程学会热处理分会、中国热处理行业协会主办，哈尔滨工业大学等承办的首届中国大学生材料热处理创新大赛，取得了特等奖的好成绩，参赛作品为论文《环保型达克罗涂液研制及涂层性能研究》，该论文就是学生大三获批的江苏大学大学生科研立项项目。

3　以企业要求为目标 开展见习材料热处理工程师资格认证

我国在21世纪的发展中迫切需要5种类型的工程师[2]，第一种类型的工程师就是以解决实际工程技术问题为主的专业技术型工程师。当今我国机械行业的热处理技术骨干以及后备技术骨干大多来自于高校毕业生。而目前我国大部分高校对材料科学与工程专业本科生的培养实施的是大材料的培养方案，虽然学生知识面宽了，但某一方面的专业知识却很薄弱，尤其是实践知识与实际技能更是缺乏，如材料成型与控制工程专业，对热处理知识的了解非常有限，即便是金属材料工程专业的学生，对热处理工艺的制定及控制、热处理设备的使用与维护等掌握也不尽如人意。有些企业的老板甚至认为招来的本专业的大学生还不及技校生受用，因而存在“供需矛盾”。

针对这样的现状，2010年开始我们对大三学生采用“学生自学，专业教师答疑”的方式开展见习材料热处理工程师资质认证，即学生自学完成由中国热处理学会出版的《材料热处理工程师资格考试指导书》。在实践教学中开设与生产密切相关，与材料热处理工程师要求一致的项目，并将资格认证纳入创新学分之中，其目的就是在高校与企业之间建立起更好的桥梁，使学生进入企业后能尽快成为一名合格的材料热处理工程师。2010年学生首次参加中国机械工程学会热处理分会组织的见习材料热处理工程师资格认证考试，通过率达92%以上。目前，几乎所有本专业学生均参加了见习材料热处理工程师资格认证考试，通过率在93%以上，获得了中国热处理学会高度评价。

4　实践教学改革主要成果

本专业在人才培养方案、队伍建设、课程体系改革、教材建设等方面都取得了很好的成果。五年来获得：中国大学生材料热处理创新大赛特等奖1项；全国大学生金相技能大赛一等奖1项；校级本科优秀毕业论文10篇，其中1篇获得江苏省本科优秀毕业设计(论文)三等奖；获批江苏大学学生科研项目18项，其中完成1项江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目，在校本科生发表或录用学术论文7篇，在投学术论文3篇；获得见习材料热处理工程师证书194人，通过率93%以上；学生就业率98%以上。

参考文献

[1] 蔡璐,王章忠,巴志新.衔接专业资质认证通道 构建新型实践教学体系[J].高教论坛,2010(7):19-21.

[2] 人民网.“真刀真枪”培养 让未来的工程师卓越起来[N].人民日报,2010-07-09.

Study and Practice on the Cultivation ofInnovative Talents in Metal Material Engineering Specialty

Shao Honghong, Wang Lan, Ji Jiaming, Wu Jing
School of Material Science and Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, 212013, China

Abstract:The Chinese experimental teaching situation of metal material engineering specialty is discussed in this paper. The thinking and method of the Cultivation of Innovative Talents in Metal Material Engineering Specialty are proposed by exploration and practice. Some achievements are gained in the practice.

Key words:material engineering; practice; innovation

基金项目：国家级特色专业建设项目；江苏省品牌专业建设项目；江苏大学教改重点项目(编号：2013JGZD011)。

作者简介：邵红红，博士，教授。王兰，博士，副研究员。纪嘉明，硕士，副教授。吴晶，本科，高级实验师。

收稿日期：2015-07-30