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摘要：根据金属材料工程专业实际情况及市场需求，围绕创新型人才培养特色，重新优化了现有实践教学体系，通过加大综合性及创新性实验的比重，强化“双师型”教师队伍建设，加强校企合作，构建了较为完善的金属材料工程专业创新型人才培养实践教学体系，着力于提升学生的专业技能及创新能力。
关键词：金属材料工程；创新型人才；实践教学
作者简介：胡宗智（1966-），男，湖北咸宁人，三峡大学机械与材料学院，副教授；邹隽（1974-），男，湖北枝江人，三峡大学机械与材料学院，讲师。（湖北 宜昌 443002）
基金项目：本文系2013年三峡大学教学研究项目（项目编号：J2013040）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0098-02
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。实践教学是本科整个教学体系的重要组成部分，是培养学生获取知识、锻炼能力、培养创新精神和创新能力的重要环节，直接影响创新型人才培养的质量。金属材料工程是实践性很强的学科，实践教学质量的提高，对于培养创新型、应用型复合人才有着重要意义。[1]
新材料是21世纪我国新兴支柱产业之一，作为材料重要分支的金属材料也在不断地发展，新知识、新理论、新方法、新技术层出不穷。面对世界范围内的市场竞争和知识经济的发展，如何培养面向21世纪金属材料工程专业高素质创新型人才，国内各知名高校的金属材料工程专业近年来从人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等不同方面进行了改革，构建各具特色的实践教学体系，着力培养具有创新能力的复合型人才，以适应新时期下国家经济建设的需要。
三峡大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业的办学目标是面向水利电力行业和地方经济建设需要。学生毕业后主要从事金属材料及热处理、无损检测及失效分析等工作。为了提高人才培养质量，我系课题组教师经过走访调研国内同类专业的兄弟院校、科研机构、毕业生用人单位及往届毕业生，根据反馈的信息，经过多次反复研讨，对原实践教学体系进行了较大的改革，以适应社会对金属材料工程专业创新型人才培养的要求。
一、金属材料工程专业实践教学现状
我校金属材料工程专业以往的实践教学活动中也不同程度存在着许多高校“重理论轻实践”的通病：
第一，实验教学内容依附于理论教学，演示性、验证性实验多，综合性、设计性实验少；实验教学强调模仿和训练，创新内容不够；每门课程各自独立地进行相关实验教学，各门课程的实验内容之间缺乏关联性；实验教学工作主要由实验教师承担，理论课教师基本不参与本科生的实验教学工作，这对于提高实验教学质量和教师实践能力都是不利的。
第二，学生的课程设计及毕业设计课题与企业关联少，绝大部分学生的题目在校内完成，与生产实际脱节严重，甚至落后于企业的实际应用技术水平；学生毕业后不能直接上岗工作，还需较长时间适应学习。
第三，毕业实习安排在第八学期，由于毕业实习经费有限，部分学生不得不外出找工作，毕业实习流于形式，达不到预期效果。
以上分析表明，实践教学环节存在的这些问题制约着学生创新能力的提高，现有的实践教学体系已不能适应“宽口径、厚基础、求特色、重能力”的创新型人才培养目标，必需对金属材料工程专业实践教学体系进行改革。
二、创新型人才培养实践教学体系的构建
根据金属材料工程专业的市场需求，结合国家“2011计划”精神及我校本专业人才培养方案，围绕构建创新型人才培养特色，重新优化了现有的实践教学体系。新的实践教学体系由实验教学、实习、工程训练、创新活动及师资建设等五大块组成，其框架见图1 所示。
1.实验教学体系
实验教学是创新型人才培养的基础。在原实验教学体系中，每门专业课程均有4～10学时的实验课时，实验穿插在课程教学过程中进行，实验教学依附于理论教学的进度安排，实验的内容仅限于刚学过的理论，实验内容比较单一，多为基础型验证性或演示性实验。这种模式对巩固专业基础理论知识有一定的积极作用，但由于实质性的综合性及设计性实验少，直接影响到学生综合分析能力的提高，不利于创新能力的培养。为此，对课程实验项目及实验内容进行了改造，保留部分必要的验证性及演示性实验，加大了综合性及创新性实验的比重，并将以往分散于每门专业课理论教学中的实验重新优化整合，比如将《材料科学基础》、《材料力学性能》、《金属材料学》、《金属材料热处理》等课程的实验教学从原课程中分离出来，整合为独立开设的《金属材料实验技能基础》实验课，避免了这几门课程开设的部分实验内容重叠的现象。
为提高学生综合应用能力，在第七学期开设专业综合实验。在该学期，学生已完成了大部分的理论课程学习和相关课程基础实验，在此基础上进行专业综合实验，有利于学生加深对专业理论知识的理解和综合运用。每个学生选择不同成分的材料，独立设计实验方案。实验的整个过程涉及到金相试样制备、热处理工艺、显微组织观察、材料性能测试等相关知识和实验技能。通过专业综合实验课程的训练，学生既加深了对所学的课程基础理论的认知和理解，同时极大提升了学生的独立工作、综合分析及创新能力。
另外，无损检测作为我校金属材料工程专业的培养特色之一，在第六学期的后半学期开设《无损检测综合实验》，由课程主讲教师及从企业聘请的专业资质工程师共同指导完成，既使学生能够综合运用各种无损检测方法进行实践操作，又为其取得国家无损检测相关资质打下基础，全面提升学生创新能力及综合素质，增强学生的就业竞争力，拓展就业渠道。
从课程基础实验→专业综合实验→专业技能实验的课程实验体系构建，奠定了“宽口径、厚基础、求特色、重能力”的创新型人才培养目标实现的基础。
2.实习体系 原实习体系由金工实习、生产实习及毕业实习组成，在前几年通过加强与企业的产、学、研合作及实习基地的建设，已对生产实习及金工实习进行了较大的改革尝试，取得了较好的成效。[2]在新的实习教学体系中，认识实习替代以往的毕业实习。认识实习在第三学期末进行，此时的学生刚刚完成基础课程的学习，而专业课程尚未开始，学生对自己专业课程的学习和未来的就业方向充满期待但又缺乏了解。因此，精心安排认识实习能够帮助学生建立初步的专业概念并激发其学习专业课程的兴趣和爱好，为后续专业课程的学习打下基础。[3]
3.工程训练体系
与以往的这个实践模块相比，增加了“工程软件实训”项目，主要包含CAD/CAM与CAE两个模块，前一模块为UG 、Proe和MasterCAM应用培训，使学生熟悉CAD实体模型构建方法，具备完成中等复杂程度的实体模型创建的水平；熟悉一般加工工艺参数的设定、加工模型建立、编程及仿真过程。后一模块为Ansys有限元软件应用，通过实例讲解、上机操作、现场指导等形式，对学生有限元建模和分析的技能进行训练。以上软件实训可使学生具备实体建模表达创新方案，并通过有限元分析验证方案可行性的能力，为创新活动提供支持。另外，积极探索与企业技术人员联合开展课程设计和毕业设计指导工作的新途径，鼓励学生到企业单位完成课程设计和毕业设计，让学生在直接接触企业实际生产环节的过程中完成课题内容，了解最新相关技术，激发其创新能力。
4.创新活动体系
创新活动包括普及性科技活动、课题研究及创新大赛三个层面。其中，普及性的科技月活动一年举行一次，过程经由学院组织专家宣讲→学生自拟小发明小创造课题→选题答辩→中期汇报→结题答辩及评审。课题研究包括教师的科研项目及企业课题，在老师和企业技术人员的指导下，进行课题研究。比如功能导向金属-有机框架材料的结构设计及其光催化性能研究、高性能锂离子电池天然石墨基复合负极材料研究、Ti（C，N）金属陶瓷刀具的研制等等。第三个层面是各类创新大赛，如机械设计创新大赛、挑战杯大赛、数学建模大赛等。对参加或取得优异成绩的学生给予一定的奖励，部分创新活动甚至可以替代学分或在综合考评中享受加分。通过多层次创新活动的开展，构建创新教育的氛围，为学生的个性发展提供平台，为学生今后从事科学研究奠定良好的基础。另外，学院对学生创新活动实行实验室开放，优越的科研设备和仪器用于本科生科研训练，使学生的创新能力得到了全方位的锻炼。
5.师资建设体系
师资队伍的建设也是实践教学体系改革的一项重要内容。只有具备突出创新能力的实践教师队伍， 才能在向学生传授知识与技能的同时培养学生的创新能力。为此，一方面对现有的实验教师有计划的送出去培训并考取相关资质；另一方面，选派年轻博士教师到企业挂职锻炼，打造“双师型”教师队伍，指导实践教学。通过了解社会对创新型人才的技能要求，增强教师实践应用能力与实践教学方法研究，更有效指导学生根据社会需求开展创新实践。
三、结语
构建并完善创新型人才培养的实践教学体系，是一项庞大、复杂而艰巨的任务，必须与时俱进，围绕培养创新型人才这一目标，进行长期探索。[4]同时，实践教学体系在实施过程中需要多方面的支持与配合，不足之处尚需在今后在实践教学过程中不断地修正和完善。
参考文献：
[1]许征兵，庞兴志，邹勇志，等.金属材料工程专业实践教学体系的探索与实践[J].广西师范学院学报（自然科学版），2011，28（S1）：29.
[2]胡宗智，吴敏，王燕，等.依托地域优势开展金属材料工程专业生产实习的创新实践[J].中国电力教育，2011，（2）：129-130.
[3]徐小燕，李岩，王德平.材料科学与工程专业认识实习教学改革的探索[J].广州化工，2010，40（23）：162-164.
[4]林华，李庆，陈志谦.材料物理专业创新型人才培养实践教学体系的构建与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2013，38（3）：161-164.
（责任编辑：王意琴）
关键词：金属材料工程；创新型人才；实践教学
作者简介：胡宗智（1966-），男，湖北咸宁人，三峡大学机械与材料学院，副教授；邹隽（1974-），男，湖北枝江人，三峡大学机械与材料学院，讲师。（湖北 宜昌 443002）
基金项目：本文系2013年三峡大学教学研究项目（项目编号：J2013040）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0098-02
高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。实践教学是本科整个教学体系的重要组成部分，是培养学生获取知识、锻炼能力、培养创新精神和创新能力的重要环节，直接影响创新型人才培养的质量。金属材料工程是实践性很强的学科，实践教学质量的提高，对于培养创新型、应用型复合人才有着重要意义。[1]
新材料是21世纪我国新兴支柱产业之一，作为材料重要分支的金属材料也在不断地发展，新知识、新理论、新方法、新技术层出不穷。面对世界范围内的市场竞争和知识经济的发展，如何培养面向21世纪金属材料工程专业高素质创新型人才，国内各知名高校的金属材料工程专业近年来从人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法等不同方面进行了改革，构建各具特色的实践教学体系，着力培养具有创新能力的复合型人才，以适应新时期下国家经济建设的需要。
三峡大学（以下简称“我校”）金属材料工程专业的办学目标是面向水利电力行业和地方经济建设需要。学生毕业后主要从事金属材料及热处理、无损检测及失效分析等工作。为了提高人才培养质量，我系课题组教师经过走访调研国内同类专业的兄弟院校、科研机构、毕业生用人单位及往届毕业生，根据反馈的信息，经过多次反复研讨，对原实践教学体系进行了较大的改革，以适应社会对金属材料工程专业创新型人才培养的要求。
一、金属材料工程专业实践教学现状
我校金属材料工程专业以往的实践教学活动中也不同程度存在着许多高校“重理论轻实践”的通病：
第一，实验教学内容依附于理论教学，演示性、验证性实验多，综合性、设计性实验少；实验教学强调模仿和训练，创新内容不够；每门课程各自独立地进行相关实验教学，各门课程的实验内容之间缺乏关联性；实验教学工作主要由实验教师承担，理论课教师基本不参与本科生的实验教学工作，这对于提高实验教学质量和教师实践能力都是不利的。
第二，学生的课程设计及毕业设计课题与企业关联少，绝大部分学生的题目在校内完成，与生产实际脱节严重，甚至落后于企业的实际应用技术水平；学生毕业后不能直接上岗工作，还需较长时间适应学习。
第三，毕业实习安排在第八学期，由于毕业实习经费有限，部分学生不得不外出找工作，毕业实习流于形式，达不到预期效果。
以上分析表明，实践教学环节存在的这些问题制约着学生创新能力的提高，现有的实践教学体系已不能适应“宽口径、厚基础、求特色、重能力”的创新型人才培养目标，必需对金属材料工程专业实践教学体系进行改革。
二、创新型人才培养实践教学体系的构建
根据金属材料工程专业的市场需求，结合国家“2011计划”精神及我校本专业人才培养方案，围绕构建创新型人才培养特色，重新优化了现有的实践教学体系。新的实践教学体系由实验教学、实习、工程训练、创新活动及师资建设等五大块组成，其框架见图1 所示。
1.实验教学体系
实验教学是创新型人才培养的基础。在原实验教学体系中，每门专业课程均有4～10学时的实验课时，实验穿插在课程教学过程中进行，实验教学依附于理论教学的进度安排，实验的内容仅限于刚学过的理论，实验内容比较单一，多为基础型验证性或演示性实验。这种模式对巩固专业基础理论知识有一定的积极作用，但由于实质性的综合性及设计性实验少，直接影响到学生综合分析能力的提高，不利于创新能力的培养。为此，对课程实验项目及实验内容进行了改造，保留部分必要的验证性及演示性实验，加大了综合性及创新性实验的比重，并将以往分散于每门专业课理论教学中的实验重新优化整合，比如将《材料科学基础》、《材料力学性能》、《金属材料学》、《金属材料热处理》等课程的实验教学从原课程中分离出来，整合为独立开设的《金属材料实验技能基础》实验课，避免了这几门课程开设的部分实验内容重叠的现象。
为提高学生综合应用能力，在第七学期开设专业综合实验。在该学期，学生已完成了大部分的理论课程学习和相关课程基础实验，在此基础上进行专业综合实验，有利于学生加深对专业理论知识的理解和综合运用。每个学生选择不同成分的材料，独立设计实验方案。实验的整个过程涉及到金相试样制备、热处理工艺、显微组织观察、材料性能测试等相关知识和实验技能。通过专业综合实验课程的训练，学生既加深了对所学的课程基础理论的认知和理解，同时极大提升了学生的独立工作、综合分析及创新能力。
另外，无损检测作为我校金属材料工程专业的培养特色之一，在第六学期的后半学期开设《无损检测综合实验》，由课程主讲教师及从企业聘请的专业资质工程师共同指导完成，既使学生能够综合运用各种无损检测方法进行实践操作，又为其取得国家无损检测相关资质打下基础，全面提升学生创新能力及综合素质，增强学生的就业竞争力，拓展就业渠道。
从课程基础实验→专业综合实验→专业技能实验的课程实验体系构建，奠定了“宽口径、厚基础、求特色、重能力”的创新型人才培养目标实现的基础。
2.实习体系 原实习体系由金工实习、生产实习及毕业实习组成，在前几年通过加强与企业的产、学、研合作及实习基地的建设，已对生产实习及金工实习进行了较大的改革尝试，取得了较好的成效。[2]在新的实习教学体系中，认识实习替代以往的毕业实习。认识实习在第三学期末进行，此时的学生刚刚完成基础课程的学习，而专业课程尚未开始，学生对自己专业课程的学习和未来的就业方向充满期待但又缺乏了解。因此，精心安排认识实习能够帮助学生建立初步的专业概念并激发其学习专业课程的兴趣和爱好，为后续专业课程的学习打下基础。[3]
3.工程训练体系
与以往的这个实践模块相比，增加了“工程软件实训”项目，主要包含CAD/CAM与CAE两个模块，前一模块为UG 、Proe和MasterCAM应用培训，使学生熟悉CAD实体模型构建方法，具备完成中等复杂程度的实体模型创建的水平；熟悉一般加工工艺参数的设定、加工模型建立、编程及仿真过程。后一模块为Ansys有限元软件应用，通过实例讲解、上机操作、现场指导等形式，对学生有限元建模和分析的技能进行训练。以上软件实训可使学生具备实体建模表达创新方案，并通过有限元分析验证方案可行性的能力，为创新活动提供支持。另外，积极探索与企业技术人员联合开展课程设计和毕业设计指导工作的新途径，鼓励学生到企业单位完成课程设计和毕业设计，让学生在直接接触企业实际生产环节的过程中完成课题内容，了解最新相关技术，激发其创新能力。
4.创新活动体系
创新活动包括普及性科技活动、课题研究及创新大赛三个层面。其中，普及性的科技月活动一年举行一次，过程经由学院组织专家宣讲→学生自拟小发明小创造课题→选题答辩→中期汇报→结题答辩及评审。课题研究包括教师的科研项目及企业课题，在老师和企业技术人员的指导下，进行课题研究。比如功能导向金属-有机框架材料的结构设计及其光催化性能研究、高性能锂离子电池天然石墨基复合负极材料研究、Ti（C，N）金属陶瓷刀具的研制等等。第三个层面是各类创新大赛，如机械设计创新大赛、挑战杯大赛、数学建模大赛等。对参加或取得优异成绩的学生给予一定的奖励，部分创新活动甚至可以替代学分或在综合考评中享受加分。通过多层次创新活动的开展，构建创新教育的氛围，为学生的个性发展提供平台，为学生今后从事科学研究奠定良好的基础。另外，学院对学生创新活动实行实验室开放，优越的科研设备和仪器用于本科生科研训练，使学生的创新能力得到了全方位的锻炼。
5.师资建设体系
师资队伍的建设也是实践教学体系改革的一项重要内容。只有具备突出创新能力的实践教师队伍， 才能在向学生传授知识与技能的同时培养学生的创新能力。为此，一方面对现有的实验教师有计划的送出去培训并考取相关资质；另一方面，选派年轻博士教师到企业挂职锻炼，打造“双师型”教师队伍，指导实践教学。通过了解社会对创新型人才的技能要求，增强教师实践应用能力与实践教学方法研究，更有效指导学生根据社会需求开展创新实践。
三、结语
构建并完善创新型人才培养的实践教学体系，是一项庞大、复杂而艰巨的任务，必须与时俱进，围绕培养创新型人才这一目标，进行长期探索。[4]同时，实践教学体系在实施过程中需要多方面的支持与配合，不足之处尚需在今后在实践教学过程中不断地修正和完善。
参考文献：
[1]许征兵，庞兴志，邹勇志，等.金属材料工程专业实践教学体系的探索与实践[J].广西师范学院学报（自然科学版），2011，28（S1）：29.
[2]胡宗智，吴敏，王燕，等.依托地域优势开展金属材料工程专业生产实习的创新实践[J].中国电力教育，2011，（2）：129-130.
[3]徐小燕，李岩，王德平.材料科学与工程专业认识实习教学改革的探索[J].广州化工，2010，40（23）：162-164.
[4]林华，李庆，陈志谦.材料物理专业创新型人才培养实践教学体系的构建与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2013，38（3）：161-164.
（责任编辑：王意琴）