材料成型及控制工程專業(yè)教學內(nèi)容與課程體系的改革與建設.doc

*安徽省高校教學研究項目作者簡介徐道榮（1956），男，碩士，副教授，主要研究材料連接工藝及接頭性能；陳翌慶（1963）男，在讀博士，教授，主要研究材料液態(tài)成形及凝固過程控制；程和法（1963），男，在讀博士，副教授，主要研究材料液態(tài)成形工藝及合金制備；陳文琳（1963），女，碩士，副教授，主要研究材料塑性成形工藝及模具設計。1材料成型及控制工程專業(yè)教學內(nèi)容與課程體系的改革與建設*徐道榮，陳翌慶，程和法，陳文琳（合肥工業(yè)大學，材料科學與工程學院，安徽合肥230009）摘要材料成型及控制工程是一個具有老專業(yè)背景的新專業(yè)。本文通過調(diào)查研究，闡述了該專業(yè)教學內(nèi)容與課程體系改革與建設的總體思路，其中貫徹了高等教育改革的精神。在深入理解專業(yè)內(nèi)涵的基礎上，確立了專業(yè)知識結(jié)構框架與主干課程，并且結(jié)合自身實際制訂出一套具有一定特色的教學內(nèi)容與課程體系。從而較為科學地解決了老專業(yè)改造與新專業(yè)建設中所面臨的切實問題。關鍵詞材料成型及控制；教學內(nèi)容；課程體系；建設ReformationandConstructionoftheTeachingContent&CurriculumSystemfortheFacultyofMaterialProcessingandControlXiuDaorong,ChenYiqin,ChenHefa,ChenWenlin教育部于1998年頒發(fā)了我國高等學校新的專業(yè)目錄，其中列出一個歸屬機械類的“材料成型及控制工程”專業(yè)，這是一個具有老專業(yè)背景的新專業(yè)，其內(nèi)涵包括原金屬材料及熱處理、鑄造、鍛壓、焊接等材料加工類的工藝及設備老專業(yè)，故專業(yè)口徑大大拓寬。該專業(yè)自1999年起正式招生。近幾年來，國內(nèi)各有關院校圍繞著教育部制定的專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求相繼制訂了該專業(yè)的教學內(nèi)容與課程體系。然而由于各校在辦學條件、專業(yè)背景等方面的不同，各自所推出的方案之間均存在較大差異，有的甚至是另一個模式?？紤]到我校的實際情況，既不宜生搬硬套其它院校的方案，更不能沿襲原來幾個老專業(yè)的方案，或只是作一些簡單的拼湊和機械組合。為此我們專門立項就該專業(yè)的教學內(nèi)容與課程體系的改革與建設等問題開展研究，并被列入安徽省高校教學研究項目。兩年多來，我們通過對國內(nèi)二十多所相關院校的情況進行廣泛、細致而又深入的調(diào)查研究和綜合比較分析，結(jié)合自身實際并取眾家之長，制訂了一套適合我校施行的教學內(nèi)容與課程體系，既科學地解決了專業(yè)建設與發(fā)展方向的切實問題，又為順利推進該專業(yè)的教學進程提供了保證。一、教學內(nèi)容與課程體系改革與建設的總體思路按照教育部頒布的“材料成型及控制工程”專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)目標與培養(yǎng)要求，以及有關高等教育改革與課程設置的指導性原則，在教學內(nèi)容與課程體系建設中著重考慮了以下幾個因素。1.重專業(yè)基礎知識，淡化舊專業(yè)痕跡和專業(yè)界限“材料成型及控制工程”專業(yè)是在原來幾個材料加工類舊專業(yè)的基礎上建立起來的，其教學資源沒什么變化，尤其教師仍是原來那批人。因此，必須突破原來的條條框框，擺脫傳統(tǒng)觀念和習慣意識的束縛，在教學內(nèi)容與課程體系建設上既不能局限于原來某一個小專業(yè)方向，又不能簡單地搞幾個條塊組合，仍然堆積原來那些知識面狹窄的課程。而應是本著加強理論基礎，融通共性知識、拓寬知識面的原則，把共性的專業(yè)基礎知識作為教學的重點，既加大份量又納入必修課程范圍。盡量減少或避免帶有原來舊專業(yè)名稱的課程或課程內(nèi)容照搬老一套，削減材料成型方法與工藝類的認識性專業(yè)課程，并把其納入選修范圍。2.優(yōu)化知識結(jié)構、注意綜合素質(zhì)培養(yǎng)隨著科技的進步及相關專業(yè)學科的發(fā)展，當今的材料成型加工涉及到多學科的交叉，其專業(yè)知識的范圍也在不斷擴大，在四年制教學總學時的框架下不可能面面俱到。因此，要站在當代材料成型加工技術發(fā)展的高度，充分認識到，在新的世紀里科技與社會發(fā)展對該專業(yè)人才知識結(jié)構的要求，以培養(yǎng)學生的自學能力和綜合運用知識的能力為首位，并兼顧到本學科及相關學科最新知識的傳輸，通過精選教學課程來優(yōu)化學生的知識結(jié)構。尤其應注意到當今社會對學生外語水平及計算機應用水平的要求，以及學生自身對計算機知識和外語水平的追求，對這兩類課程除了在公共必修課中有所加強外，在后續(xù)的專業(yè)必修及選修課程中還應重視，如開設CAD/CAM基礎、成形模具CAD/CAM、快速成形技術等計算機應用課程；開設專業(yè)科技外語聽力、寫作等外語專門課程。同時，在有關專業(yè)課程的教學中貫穿計算機及外語知識，以切實做到計算機及外語教學四年不斷線。此外，在課程設置上還應留有適當?shù)目臻g讓學生自主選修一些跨學科的課程，尤其是引導他們選修一些人文社科及管理科學方面的課程，以有助于綜合素質(zhì)特別是文化素質(zhì)的培養(yǎng)。3.加強能力訓練與創(chuàng)新意識培養(yǎng)當今社會是一個科技知識快速發(fā)展與膨脹的時代，即使在本學科內(nèi)，不斷更新和擴大的知識也令人目不瑕接，難以應對。在大學階段學到的知識有的尚未走出校門就顯得過時，更不用說能滿足工程應用需要。因此當今的大學教育除了加強基礎理論，鍛煉學生的思維能力和分析問題的能力外，對于工科大學生還應強化實踐能力訓練及創(chuàng)新意識培養(yǎng)，以加強他們解決工程問題的能力?！安牧铣尚图翱刂乒こ獭笔且粋€實踐性很強的專業(yè)，學生的動手能力、獨立承擔和完成某一項工程任務的能力、創(chuàng)新能力等是他們適應社會謀求發(fā)展的關鍵，在教學方面應格外注意。除了在專業(yè)課的課堂教學中注意引入一些工程實例進行分析講解、啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維及運用知識的能力外，在每門專業(yè)課程的教學中應盡量多開一些綜合性的教學實驗。最重要的是在實踐性教學環(huán)節(jié)中安排寬裕的時間，通過考察一些典型產(chǎn)品的設計制造過程，設計一些動手參與性強的小項目，讓學生能夠理論聯(lián)系實際，靈活運用已學到的知識去解決問題，使他們解決實際問題的能力得到鍛煉，創(chuàng)新意識得以形成。具體做法是：在生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習中應有針對性地選擇一些工程問題實地考察和參與實踐；在課程設計和畢業(yè)設計中優(yōu)選一些綜合運用知識性較強的典型產(chǎn)品成形模具或成形工藝設計項目或?qū)W科前沿帶有探索性的試驗課題。此外還安排一些學科前沿知識講座、設置綜合性開放實驗等，增加機會誘發(fā)學生的自由想象能力，擴展他們思維空間和思維方式，以及鍛煉動手能力；在綜合性開放試驗中設計一些集材料、機電控制、計算機應用等知識于一體的綜合性實驗小課題，要求學生獨立或在老師的指導下開展研究并達到一定的目標。二、專業(yè)知識結(jié)構與主干課程優(yōu)化設置基于以上指導思想以及對專業(yè)內(nèi)涵的深入理解，界定出專業(yè)的知識范圍。其要點是抓住材料各種成形工藝過程的共性，強調(diào)必要性和先進性以及專業(yè)技術基礎知識之間的有機聯(lián)系，圍繞材料成型的工藝原理與方法和材料成型的過程控制與質(zhì)量控制兩條主線來構建專業(yè)知識的框架，進而設置相關的主干課程。1.知識結(jié)構體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵的知識結(jié)構框架如下：專業(yè)內(nèi)涵與知識結(jié)構專業(yè)基礎課程材料加工冶金傳輸原理物理化學材料科學基礎材料成型原理理論力學材料力學材料成型測試技術工程制圖機械設計基礎機械制造基礎電工技術電子技術CAD/CAM基礎材料成型及控制工程材料成型控制工程成型原理：成型過程中的傳熱傳質(zhì)、冶金反應；固態(tài)相變，應力變形；成型質(zhì)量控制：冶金缺陷，結(jié)構缺陷的形成原因與防止；組織性能的改善；成型工藝參數(shù)的檢測與控制成型工藝方法：各種成型方法的工藝過程；各種成型設備的構成及工作原理；成型模具設計與制造；成型過程控制：各種成型設備的機電控制；成型過程的時序控制及自動化；2.主干課程專業(yè)主干課程是以支持知識結(jié)構框架的必需來設置的。圍繞材料成型原理及質(zhì)量控制所涉及的知識，設置了物理化學、材料加工冶金傳輸原理、材料科學基礎、材料成形原理、理論力學、材料力學、材料成形測試技術等課程；圍繞材料成形工藝方法及過程控制所涉及的知識，設置了工程圖學、機械設計基礎、機械制造基礎、電工技術、電子技術、CAD/CAM基礎等課程。三、教學內(nèi)容的總體構成與特色在確定了專業(yè)的知識結(jié)構框架與主干課程后，再輔以必要的專業(yè)實踐性教學內(nèi)容和選修課程，連同學校統(tǒng)一制定的機電類工科專業(yè)的基礎理論課程就構成了教學內(nèi)容的整體，進而制訂出了可供實施的教學計劃。1.教學內(nèi)容的總體構成按照教育部有關四年制工科大學生總教學時數(shù)及實踐性環(huán)節(jié)安排的指導性原則并結(jié)合我校實行的最新教學計劃和最低必修學分制度，將整體教學內(nèi)容分為兩大部分。一大部分為課堂教學內(nèi)容（包括教學實驗）、總學時為2450（其中含實驗和上機208學時），折算為156個學分，其中校定公共基礎課與專業(yè)主干課是必修課，合計學時為1970，折算126學分，約占總學分的66%；專業(yè)技術課為選修課，連同跨學科選修課一共安排了35門課程（每門課均為32學時，折算2學分）供學生選修，學生最少應從中選修15門（其中應有公共課不少于5門），折算30學分，約占總學分的16%。另一大部分為實踐性教學內(nèi)容，定為必修，總時間38周，折算35學分，約占總學分的18%，其中包括金工實習、機械課程設計、生產(chǎn)實習、專業(yè)課程設計、綜合性開放實驗、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等內(nèi)容。主體教學內(nèi)容的進程安排如下圖所示。高等數(shù)學工程數(shù)學工科化學材料加工冶金傳輸原理物理化學材料科學基礎材料成型原理大學物理物理實驗材料成型測試技術電工技術電子技術電子裝機實習計算機文化基礎高級語言與程序設計CAD/CAM基礎理論力學材料力學金工實習畫法幾何與工程制圖機械設計基礎機械制造基礎大學英語專業(yè)英語專業(yè)限選課程生產(chǎn)實習畢業(yè)實習專業(yè)任選課程專業(yè)課程設計綜合性開放實驗外文文獻檢索閱讀畢業(yè)設計機械課程設計2.專業(yè)技術課程特色與國內(nèi)大多數(shù)相關學校的同類專業(yè)比較，我校制訂的“材料成型及控制工程”專業(yè)的專業(yè)技術課程具有以下幾點特色：其一是內(nèi)容精而新，突出共性。材料成型技術包含了鑄造、鍛壓、焊接等工藝方法，而且每一個方面就是原先的一個專業(yè)，可以開多門課程，這在有限的學時內(nèi)是無法做到的。在國內(nèi)相關學校中大多數(shù)是根據(jù)自身特長選擇了其中一種或兩種來開設專業(yè)技術課程，保留了原先的專業(yè)模式。而我校則是以三種成形方法的技術共性來設置課程，并且精選內(nèi)容新穎的教材，真正融合了原來的三個舊專業(yè)，拓寬了專業(yè)的培養(yǎng)口徑；其二是教學實驗份量大?？紤]到專業(yè)技術知識具有較強的實踐性，幾乎在每一門專業(yè)技術課程中都設置了必要的實驗課，有配套的實驗大綱和實驗指導書，并且加大實驗課學時。占課程學時的10%以上，這對提高專業(yè)課的教學質(zhì)量、，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，增強學生的社會適應性等具有重要作用；其三是主次分明、選修余地大。在專業(yè)課程設置上，除了主干課程定為必修外，其它的均為選修。選修課列出了近30門，根據(jù)內(nèi)容重要性又將其分為限選和任選兩部分，學生只需選修通過其中三分之一左右的課程即可獲得必要的學分。四、結(jié)束語我?！安牧铣尚图翱刂乒こ獭睂I(yè)的教學