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【摘要】 本文针对台州学院材料成型及控制工程专业实验教学的现状，从调整实验内容、合理安排实验学时、加强实验室建设、引进和培养“双师型”实验教师、建立创新型实验室等方面提出了实验教学改革措施，取得了一定的成效。
【关键词】 材料成型及控制工程专业；实验教学；改革与实践
Reform and practice of experiment teaching on specialty of material formation and control engineering in applied university
—— taking taizhou university as example
CHENG Hu，FANG Zhi-gang
(School of mechanical engineering, Taizhou University, Taizhou 318000, China)
【Abstract】In view of the present status of experiment teaching on specialty of material formation and control engineering in taizhou university, the reform measures of experiment teaching were introduced, namely adjusting experiment contents, arranging experiment class hours rationally, strengthening the construction of laboratories, importing and training double-quality teachers and setting up innovative laboratories, the good achievement was obtained.
【Key words】 specialty of material formation and control engineering; experiment teaching; reform and practice
1 引言
材料成型及控制工程专业是高校本科专业目录修订中以热加工为基础拓宽专业内容而提出的新专业。该专业不仅研究材料微观的行为，也研究材料在外力作用下宏观的行为；它不仅研究固体，也研究液体和液态向固态的转变过程。该专业属于实践性较强的学科，旨在培养在材料成型及控制工程方面有较扎实的理论基础，能从事材料成型及控制工程领域内的设计制造、应用研究和科技开发等方面工作的，适应当今社会需要的应用型高级工程技术人才。社会对该专业人才的需求偏重于应用实践能力，而实验教学是培养应用实践型专业人才不可缺少的重要环节，它是课堂教学的延伸，为培养学生动手能力、创造性思维提供了最基本的条件。为此，本文以台州学院材料成型及控制工程专业为例，探讨实验教学改革的新思路，为应用型专业人才培养模式改革提供理论与实践基础。
2 实验教学存在的问题
我校材料成型及控制工程专业成立于2005年，通过几年的学习和探索，成功培养出了两届材料成型及控制工程专业毕业生。总结过去，本专业在教学过程中还存在不少未解决的问题，实验教学更是如此，已严重制约了应用型专业人才培养模式的改革进程。
实验教学改革之前，本专业实验教学条件已具备一定的基础，实验设备和实验教学水平基本上能够满足常规教学任务，但是距离培养应用实践型专业人才的标准还存在一定差距。主要表现在以下几个方面。
（1）实验教学的思路和方法落后，大部分实验属于验证性的实验，缺少创新性，缺少实验思路、实验设计和实验综合分析能力等方面的培养。所开设的专业实验涉及到的知识面不够全面，重点不够突出，方向不够明确，有一些实验内容多年不变，未能随着专业知识的更新和行业的发展及时进行调整。
（2）实验教学仍然依附于理论教学，其教学地位没有得到足够重视，未能建立起以培养学生创新能力和动手实践能力为主线的实验教学体系，从而不能适应由知识传授型向培养能力型的转变。
（3）实验设备经费投入严重不足，实验设备相对落后，不能与科学技术快速发展相适应。教师在课堂教学时讲授的是先进的技术、新的设备，而学生到实验室所接触到的往往是一些过时、落后的实验设备和实验手段。随着近年来本专业学生的扩招，实验设备台套数也明显不够，一旦有设备出现故障，需要维修时，实验课将处于无法继续开设的尴尬境地。
（4）缺少“双师型”的实验教师。本专业实验教师应当具有较强的实践动手能力和丰富的专业理论知识。但是，目前理论课教师长期从事理论教学，普遍缺乏专业实践能力的锻炼，进行实验课教学时不能很好地联系企业生产实际，学生的实验动手能力和创新能力也就难以得到提高；另一方面，具有一定专业实践能力的实验教师对专业理论知识不太重视，在实验教学时往往轻理论重实践，忽视对实验原理的讲解，因而学生很难有比较清晰的实验思路，其综合分析能力也难以得到提高。
3 实验教学的改革与实践
材料成型及控制工程专业属于实践性较强的学科，社会对该专业人才的需求偏重于实践能力。因此，改革专业实验内容、提高专业实验教学的质量、培养学生的实践能力是实现本专业与社会接轨的重要途径。近年来，材料成型及控制工程专业的教师对专业实验教学模式改革一直在摸索与实践，通过以下措施来提高专业实验教学质量，取得了一定的成效。
（1）调整实验内容，合理安排实验学时
将材料成型及控制工程专业实验分为四个实验教学平台，即“工科相关基础实验”、“材料学科基础实验”、“材料成型及控制工程实验”、“设计型综合实验”。其中，“工科相关基础实验”包括物理、化学、计算机基础、机械制图CAD、机械设计基础、电工电子技术、检测技术、工程力学等课程实验；“材料学科基础实验”包括材料成分、结构分析及材料性能检测、传热学基础、物理化学等实验内容，由晶体结构分析、相图及组织分析、金相分析技术、现代分析技术及材料力学性能检测等实验组成；“材料成型及控制工程实验”包括材料制备、材料成型工艺、模具结构分析、材料质量分析与控制及材料加工CAD/CAM、数控加工、液压传动等内容，由材料成型原理、工艺性能检测、模具拆装、材料使用性能测试技术、材料成型过程控制等实验组成；“设计型综合实验”包括典型零件的选材(成份设计)、工艺设计、工艺实施、性能检测、质量分析控制等多个环节。学生通过自主选题，查阅有关文献资料，独立制定实验方案和工艺方案，选择实验设备仪器，直至方案的最终实施，最后撰写科技论文。
我校材料成型及控制工程专业的培养目标为模具设计与制造，侧重于冲压模具和塑料模具两个方向，结合社会的实际需要，我们对相关课程的实验内容和学时做了相应的调整。如材料成型设备课程，删除铸造方面的实验，增加压力机实验学时数，使学生进一步熟悉冲压机床构造原理及维护使用，为后续冲压工艺及模具设计课程打下坚实的基础；又如，塑料成型工艺及模具设计课程，增加注塑模具拆装实验的学时，同时安排几次现场教学，老师一边拆装模具，一边讲解，使得学生对各种模具结构有更深刻的认识。通过以上措施，使学生充分利用有限的学时，锻炼了实践动手能力，为后续毕业设计和实践奠定了一定的基础。
（2）加强实验室建设，提高实验室硬件水平
根据专业发展的需要，近年来学校加大了本专业实验室的硬件建设，添置了一些新的设备，增加了实验设备的台套数。比如，新购进了油压机一台、废旧注塑模具和冲压模具若干套，以及等离子喷涂、激光焊接机和电火花加工等模具表面加工设备。特别是学校新购进了Hitachi S-4800型场发射扫描电子显微镜及能谱分析仪，加大了本专业基础实验室的建设，为开设高水平专业实验课程和拓宽学生的专业知识面创造了优越的条件。
（3）引进和培养“双师型”实验教师，提高实验教学水平
首先应树立起“实验教学与理论教学具有同等重要地位”的观念，尤其是应用型高校，更应该注重学生实践动手能力的培养。近年来，学校加大了实验教师队伍建设的力度，本专业引进了几名具有多年专业工程背景的高级工程师，充实本专业的实验教师队伍。为了防止理论教学与实验教学脱节，学院制定了专业教师（包括实验教师）之间互相听课制度，要求每位教师每个学期至少上交4次听课记录，通过互相听课，教师之间可以互相学习，取长补短，使得整体教学质量得到提高。同时，学院每个学年拟选拔1～2名优秀青年教师去相关企业挂职锻炼，学习企业的先进制造技术，从而更好地为专业教学服务。
（4）建立创新型实验室，增强学生创新实践能力
高校实验室应当承担起培养创新型人才的职能。结合台州当地模具产业的发展现状，在学校有关部门的大力支持下，本专业组建了表面工程创新实验室，主要开展模具热处理、表面改性技术等方面的研究。目前，本实验室教师承担的研究项目有：国家自然科学基金项目1项、省科技厅项目2项、市校级以及横向项目多项，学生科研项目有：省大学生科技计划（新苗人才计划）项目2项，校级项目多项。如，笔者指导的省大学生科技计划（新苗人才计划）项目“模具表面激光熔覆涂层制备及其性能研究”，参与该项目研究的学生均来自于08级材料成型及控制工程专业，他们在本项目的研究过程中，进一步熟悉了金属学原理、热处理工艺等知识，了解了常用模具材料的性能，掌握了金属材料组织和性能的分析测试方法。在项目的实施过程中，学生的动手实践能力和创新思维能力得到了提高，极大地调动了学生对本专业的学习积极性。
4 结束语
在全体专业教师的共同努力和参与下，我校材料成型及控制工程专业实验教学改革取得了一定的成效。但是，实验教学改革是一项系统工程，我们需要进一步理清思路，明确方向，与时俱进，在发展中提炼我们的专业特色，切实提高教学质量，提高学生的动手实践能力和创新思维能力，培养现代企业所需要的专业应用型人才。
参考文献
1 肖兵,陈哲.材料成型专业应用型本科人才培养方案探索［J］.装备制造技术,2009,(11):156-158.
2 冒国兵,张光胜,刘琪.材料成型及控制工程专业实验教学环节的改革探索［J］.实验技术与管理,2010,27(6):140-142.
3 张光胜,王如高,许玲,等.材料成型及控制工程专业实验和实践教学体系的改革研究［J］.中国科教创新导刊,2008(13):109-111.
4 罗玉双,熊大胜,席在星.全面开放实验教学,培养学生实践技能和创新精神［J］.实验技术与管理,2006,23(3):22-24.
5 叶宏,闫忠琳.材料科学与工程专业实践教学环节的现状与对策［J］.重庆科技学院学报:社会科学版,2007(2):126-127.
6 时连君,万殿茂,王芳.实验室开放与创新型人才培养的探索［J］.实验室研究与探索,2009(5):168-170.
7 成虹.模具设计与制造专业应用性人才培养模式的研究与实践［J］.成都电子机械高等专业学校学报,2003(3):48-51.
【关键词】 材料成型及控制工程专业；实验教学；改革与实践
Reform and practice of experiment teaching on specialty of material formation and control engineering in applied university
—— taking taizhou university as example
CHENG Hu，FANG Zhi-gang
(School of mechanical engineering, Taizhou University, Taizhou 318000, China)
【Abstract】In view of the present status of experiment teaching on specialty of material formation and control engineering in taizhou university, the reform measures of experiment teaching were introduced, namely adjusting experiment contents, arranging experiment class hours rationally, strengthening the construction of laboratories, importing and training double-quality teachers and setting up innovative laboratories, the good achievement was obtained.
【Key words】 specialty of material formation and control engineering; experiment teaching; reform and practice
1 引言
材料成型及控制工程专业是高校本科专业目录修订中以热加工为基础拓宽专业内容而提出的新专业。该专业不仅研究材料微观的行为，也研究材料在外力作用下宏观的行为；它不仅研究固体，也研究液体和液态向固态的转变过程。该专业属于实践性较强的学科，旨在培养在材料成型及控制工程方面有较扎实的理论基础，能从事材料成型及控制工程领域内的设计制造、应用研究和科技开发等方面工作的，适应当今社会需要的应用型高级工程技术人才。社会对该专业人才的需求偏重于应用实践能力，而实验教学是培养应用实践型专业人才不可缺少的重要环节，它是课堂教学的延伸，为培养学生动手能力、创造性思维提供了最基本的条件。为此，本文以台州学院材料成型及控制工程专业为例，探讨实验教学改革的新思路，为应用型专业人才培养模式改革提供理论与实践基础。
2 实验教学存在的问题
我校材料成型及控制工程专业成立于2005年，通过几年的学习和探索，成功培养出了两届材料成型及控制工程专业毕业生。总结过去，本专业在教学过程中还存在不少未解决的问题，实验教学更是如此，已严重制约了应用型专业人才培养模式的改革进程。
实验教学改革之前，本专业实验教学条件已具备一定的基础，实验设备和实验教学水平基本上能够满足常规教学任务，但是距离培养应用实践型专业人才的标准还存在一定差距。主要表现在以下几个方面。
（1）实验教学的思路和方法落后，大部分实验属于验证性的实验，缺少创新性，缺少实验思路、实验设计和实验综合分析能力等方面的培养。所开设的专业实验涉及到的知识面不够全面，重点不够突出，方向不够明确，有一些实验内容多年不变，未能随着专业知识的更新和行业的发展及时进行调整。
（2）实验教学仍然依附于理论教学，其教学地位没有得到足够重视，未能建立起以培养学生创新能力和动手实践能力为主线的实验教学体系，从而不能适应由知识传授型向培养能力型的转变。
（3）实验设备经费投入严重不足，实验设备相对落后，不能与科学技术快速发展相适应。教师在课堂教学时讲授的是先进的技术、新的设备，而学生到实验室所接触到的往往是一些过时、落后的实验设备和实验手段。随着近年来本专业学生的扩招，实验设备台套数也明显不够，一旦有设备出现故障，需要维修时，实验课将处于无法继续开设的尴尬境地。
（4）缺少“双师型”的实验教师。本专业实验教师应当具有较强的实践动手能力和丰富的专业理论知识。但是，目前理论课教师长期从事理论教学，普遍缺乏专业实践能力的锻炼，进行实验课教学时不能很好地联系企业生产实际，学生的实验动手能力和创新能力也就难以得到提高；另一方面，具有一定专业实践能力的实验教师对专业理论知识不太重视，在实验教学时往往轻理论重实践，忽视对实验原理的讲解，因而学生很难有比较清晰的实验思路，其综合分析能力也难以得到提高。
3 实验教学的改革与实践
材料成型及控制工程专业属于实践性较强的学科，社会对该专业人才的需求偏重于实践能力。因此，改革专业实验内容、提高专业实验教学的质量、培养学生的实践能力是实现本专业与社会接轨的重要途径。近年来，材料成型及控制工程专业的教师对专业实验教学模式改革一直在摸索与实践，通过以下措施来提高专业实验教学质量，取得了一定的成效。
（1）调整实验内容，合理安排实验学时
将材料成型及控制工程专业实验分为四个实验教学平台，即“工科相关基础实验”、“材料学科基础实验”、“材料成型及控制工程实验”、“设计型综合实验”。其中，“工科相关基础实验”包括物理、化学、计算机基础、机械制图CAD、机械设计基础、电工电子技术、检测技术、工程力学等课程实验；“材料学科基础实验”包括材料成分、结构分析及材料性能检测、传热学基础、物理化学等实验内容，由晶体结构分析、相图及组织分析、金相分析技术、现代分析技术及材料力学性能检测等实验组成；“材料成型及控制工程实验”包括材料制备、材料成型工艺、模具结构分析、材料质量分析与控制及材料加工CAD/CAM、数控加工、液压传动等内容，由材料成型原理、工艺性能检测、模具拆装、材料使用性能测试技术、材料成型过程控制等实验组成；“设计型综合实验”包括典型零件的选材(成份设计)、工艺设计、工艺实施、性能检测、质量分析控制等多个环节。学生通过自主选题，查阅有关文献资料，独立制定实验方案和工艺方案，选择实验设备仪器，直至方案的最终实施，最后撰写科技论文。
我校材料成型及控制工程专业的培养目标为模具设计与制造，侧重于冲压模具和塑料模具两个方向，结合社会的实际需要，我们对相关课程的实验内容和学时做了相应的调整。如材料成型设备课程，删除铸造方面的实验，增加压力机实验学时数，使学生进一步熟悉冲压机床构造原理及维护使用，为后续冲压工艺及模具设计课程打下坚实的基础；又如，塑料成型工艺及模具设计课程，增加注塑模具拆装实验的学时，同时安排几次现场教学，老师一边拆装模具，一边讲解，使得学生对各种模具结构有更深刻的认识。通过以上措施，使学生充分利用有限的学时，锻炼了实践动手能力，为后续毕业设计和实践奠定了一定的基础。
（2）加强实验室建设，提高实验室硬件水平
根据专业发展的需要，近年来学校加大了本专业实验室的硬件建设，添置了一些新的设备，增加了实验设备的台套数。比如，新购进了油压机一台、废旧注塑模具和冲压模具若干套，以及等离子喷涂、激光焊接机和电火花加工等模具表面加工设备。特别是学校新购进了Hitachi S-4800型场发射扫描电子显微镜及能谱分析仪，加大了本专业基础实验室的建设，为开设高水平专业实验课程和拓宽学生的专业知识面创造了优越的条件。
（3）引进和培养“双师型”实验教师，提高实验教学水平
首先应树立起“实验教学与理论教学具有同等重要地位”的观念，尤其是应用型高校，更应该注重学生实践动手能力的培养。近年来，学校加大了实验教师队伍建设的力度，本专业引进了几名具有多年专业工程背景的高级工程师，充实本专业的实验教师队伍。为了防止理论教学与实验教学脱节，学院制定了专业教师（包括实验教师）之间互相听课制度，要求每位教师每个学期至少上交4次听课记录，通过互相听课，教师之间可以互相学习，取长补短，使得整体教学质量得到提高。同时，学院每个学年拟选拔1～2名优秀青年教师去相关企业挂职锻炼，学习企业的先进制造技术，从而更好地为专业教学服务。
（4）建立创新型实验室，增强学生创新实践能力
高校实验室应当承担起培养创新型人才的职能。结合台州当地模具产业的发展现状，在学校有关部门的大力支持下，本专业组建了表面工程创新实验室，主要开展模具热处理、表面改性技术等方面的研究。目前，本实验室教师承担的研究项目有：国家自然科学基金项目1项、省科技厅项目2项、市校级以及横向项目多项，学生科研项目有：省大学生科技计划（新苗人才计划）项目2项，校级项目多项。如，笔者指导的省大学生科技计划（新苗人才计划）项目“模具表面激光熔覆涂层制备及其性能研究”，参与该项目研究的学生均来自于08级材料成型及控制工程专业，他们在本项目的研究过程中，进一步熟悉了金属学原理、热处理工艺等知识，了解了常用模具材料的性能，掌握了金属材料组织和性能的分析测试方法。在项目的实施过程中，学生的动手实践能力和创新思维能力得到了提高，极大地调动了学生对本专业的学习积极性。
4 结束语
在全体专业教师的共同努力和参与下，我校材料成型及控制工程专业实验教学改革取得了一定的成效。但是，实验教学改革是一项系统工程，我们需要进一步理清思路，明确方向，与时俱进，在发展中提炼我们的专业特色，切实提高教学质量，提高学生的动手实践能力和创新思维能力，培养现代企业所需要的专业应用型人才。
参考文献
1 肖兵,陈哲.材料成型专业应用型本科人才培养方案探索［J］.装备制造技术,2009,(11):156-158.
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