材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容

1、材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系的改革與建設(shè)*徐道榮，陳翌慶，程和法，陳文琳（合肥工業(yè)大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽合肥230009） 摘 要 材料成型及控制工程是一個(gè)具有老專業(yè)背景的新專業(yè)。本文通過(guò)調(diào)查研究，闡述了該專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革與建設(shè)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(chǔ)上，確立了專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)框架與主干課程，并且結(jié)合自身實(shí)際制訂出一套具有一定特色的教學(xué)內(nèi)容與課程體系。從而較為科學(xué)地解決了老專業(yè)改造與新專業(yè)建設(shè)中所面臨的切實(shí)問(wèn)題。 關(guān)鍵詞 材料成型及控制；教學(xué)內(nèi)容；課程體系；建設(shè)Reformation and Construction of t

2、he Teaching Content & Curriculum Systemfor the Faculty of Material Processing and ControlXiu Daorong ,Chen Yiqin ,Chen Hefa, Chen Wen lin *安徽省高校教學(xué)研究項(xiàng)目作者簡(jiǎn)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(guò)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

3、藝及模具設(shè)計(jì)。1 教育部于1998年頒發(fā)了我國(guó)高等學(xué)校新的專業(yè)目錄，其中列出一個(gè)歸屬機(jī)械類的“材料成型及控制工程”專業(yè)，這是一個(gè)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(shè)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(lái)，國(guó)內(nèi)各有關(guān)院校圍繞著教育部制定的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求相繼制訂了該專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容與課程體系。然而由于各校在辦學(xué)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(gè)模式?？紤]到我校的實(shí)際情況，既不宜生搬硬套其它院校的方案，更不能沿襲原來(lái)幾個(gè)老專業(yè)的方案，或只是作一些簡(jiǎn)單的拼湊和機(jī)械組

4、合。為此我們專門立項(xiàng)就該專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容與課程體系的改革與建設(shè)等問(wèn)題開(kāi)展研究，并被列入安徽省高校教學(xué)研究項(xiàng)目。兩年多來(lái)，我們通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)二十多所相關(guān)院校的情況進(jìn)行廣泛、細(xì)致而又深入的調(diào)查研究和綜合比較分析，結(jié)合自身實(shí)際并取眾家之長(zhǎng)，制訂了一套適合我校施行的教學(xué)內(nèi)容與課程體系，既科學(xué)地解決了專業(yè)建設(shè)與發(fā)展方向的切實(shí)問(wèn)題，又為順利推進(jìn)該專業(yè)的教學(xué)進(jìn)程提供了保證。一、教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革與建設(shè)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(wù)培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)要求，以及有關(guān)高等教育改革與課程設(shè)置的指導(dǎo)性原則，在教學(xué)內(nèi)容與課程體系建設(shè)中著重考慮了以下幾個(gè)因素。 1. 重專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，淡化舊專業(yè)痕跡和

5、專業(yè)界限 “材料成型及控制工程”專業(yè)是在原來(lái)幾個(gè)材料加工類舊專業(yè)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，其教學(xué)資源沒(méi)什么變化，尤其教師仍是原來(lái)那批人。因此，必須突破原來(lái)的條條框框，擺脫傳統(tǒng)觀念和習(xí)慣意識(shí)的束縛，在教學(xué)內(nèi)容與課程體系建設(shè)上既不能局限于原來(lái)某一個(gè)小專業(yè)方向，又不能簡(jiǎn)單地搞幾個(gè)條塊組合，仍然堆積原來(lái)那些知識(shí)面狹窄的課程。而應(yīng)是本著加強(qiáng)理論基礎(chǔ)，融通共性知識(shí)、拓寬知識(shí)面的原則，把共性的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)作為教學(xué)的重點(diǎn)，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(lái)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(rèn)識(shí)性專業(yè)課程，并把其納入選修范圍。 2. 優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)、注意綜合素質(zhì)培養(yǎng) 隨著

6、科技的進(jìn)步及相關(guān)專業(yè)學(xué)科的發(fā)展，當(dāng)今的材料成型加工涉及到多學(xué)科的交叉，其專業(yè)知識(shí)的范圍也在不斷擴(kuò)大，在四年制教學(xué)總學(xué)時(shí)的框架下不可能面面俱到。因此，要站在當(dāng)代材料成型加工技術(shù)發(fā)展的高度，充分認(rèn)識(shí)到，在新的世紀(jì)里科技與社會(huì)發(fā)展對(duì)該專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力為首位，并兼顧到本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科最新知識(shí)的傳輸，通過(guò)精選教學(xué)課程來(lái)優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。尤其應(yīng)注意到當(dāng)今社會(huì)對(duì)學(xué)生外語(yǔ)水平及計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的要求，以及學(xué)生自身對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)和外語(yǔ)水平的追求，對(duì)這兩類課程除了在公共必修課中有所加強(qiáng)外，在后續(xù)的專業(yè)必修及選修課程中還應(yīng)重視，如開(kāi)設(shè)CAD/CAM基礎(chǔ)、成形模具CAD/

7、CAM、快速成形技術(shù)等計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程；開(kāi)設(shè)專業(yè)科技外語(yǔ)聽(tīng)力、寫作等外語(yǔ)專門課程。同時(shí)，在有關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)中貫穿計(jì)算機(jī)及外語(yǔ)知識(shí)，以切實(shí)做到計(jì)算機(jī)及外語(yǔ)教學(xué)四年不斷線。此外，在課程設(shè)置上還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g讓學(xué)生自主選修一些跨學(xué)科的課程，尤其是引導(dǎo)他們選修一些人文社科及管理科學(xué)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(qiáng)能力訓(xùn)練與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng) 當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)科技知識(shí)快速發(fā)展與膨脹的時(shí)代，即使在本學(xué)科內(nèi)，不斷更新和擴(kuò)大的知識(shí)也令人目不瑕接，難以應(yīng)對(duì)。在大學(xué)階段學(xué)到的知識(shí)有的尚未走出校門就顯得過(guò)時(shí)，更不用說(shuō)能滿足工程應(yīng)用需要。因此當(dāng)今的大學(xué)教育除了加強(qiáng)基礎(chǔ)理論，鍛煉學(xué)生的思維能力和

8、分析問(wèn)題的能力外，對(duì)于工科大學(xué)生還應(yīng)強(qiáng)化實(shí)踐能力訓(xùn)練及創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)，以加強(qiáng)他們解決工程問(wèn)題的能力?！安牧铣尚图翱刂乒こ獭笔且粋€(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立承擔(dān)和完成某一項(xiàng)工程任務(wù)的能力、創(chuàng)新能力等是他們適應(yīng)社會(huì)謀求發(fā)展的關(guān)鍵，在教學(xué)方面應(yīng)格外注意。除了在專業(yè)課的課堂教學(xué)中注意引入一些工程實(shí)例進(jìn)行分析講解、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維及運(yùn)用知識(shí)的能力外，在每門專業(yè)課程的教學(xué)中應(yīng)盡量多開(kāi)一些綜合性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。最重要的是在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中安排寬裕的時(shí)間，通過(guò)考察一些典型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程，設(shè)計(jì)一些動(dòng)手參與性強(qiáng)的小項(xiàng)目，讓學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，靈活運(yùn)用已學(xué)到的知識(shí)去解決問(wèn)題，使他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力得

9、到鍛煉，創(chuàng)新意識(shí)得以形成。具體做法是：在生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)中應(yīng)有針對(duì)性地選擇一些工程問(wèn)題實(shí)地考察和參與實(shí)踐；在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中優(yōu)選一些綜合運(yùn)用知識(shí)性較強(qiáng)的典型產(chǎn)品成形模具或成形工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目或?qū)W科前沿帶有探索性的試驗(yàn)課題。此外還安排一些學(xué)科前沿知識(shí)講座、設(shè)置綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)等，增加機(jī)會(huì)誘發(fā)學(xué)生的自由想象能力，擴(kuò)展他們思維空間和思維方式，以及鍛煉動(dòng)手能力；在綜合性開(kāi)放試驗(yàn)中設(shè)計(jì)一些集材料、機(jī)電控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等知識(shí)于一體的綜合性實(shí)驗(yàn)小課題，要求學(xué)生獨(dú)立或在老師的指導(dǎo)下開(kāi)展研究并達(dá)到一定的目標(biāo)。 二、專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)與主干課程優(yōu)化設(shè)置基于以上指導(dǎo)思想以及對(duì)專業(yè)內(nèi)涵的深入理解，界定出專業(yè)的知識(shí)范圍。其要

10、點(diǎn)是抓住材料各種成形工藝過(guò)程的共性，強(qiáng)調(diào)必要性和先進(jìn)性以及專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系，圍繞材料成型的工藝原理與方法和材料成型的過(guò)程控制與質(zhì)量控制兩條主線來(lái)構(gòu)建專業(yè)知識(shí)的框架，進(jìn)而設(shè)置相關(guān)的主干課程。 1. 知識(shí)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架如下：專 業(yè) 內(nèi) 涵 與 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)課程 成型過(guò)程控制：各種成型設(shè)備的機(jī)電控制； 成型過(guò)程的時(shí)序控制及自動(dòng)化；成型質(zhì)量控制：冶金缺陷，結(jié)構(gòu)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(cè)與控制成型工藝方法：各種成型方法的工藝過(guò)程； 各種成型設(shè)備的構(gòu)成及工作原理； 成型模具設(shè)計(jì)與制造；成型原理：成型過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)、冶金反應(yīng)；固態(tài)

11、 相變，應(yīng)力變形；控制工程材料成型材料成型及控制工程材料加工冶金傳輸原理物理化學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)材料成型原理理論力學(xué)材料力學(xué)材料成型測(cè)試技術(shù)工程制圖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械制造基礎(chǔ)電工技術(shù)電子技術(shù)CAD/CAM基礎(chǔ) 2. 主干課程 專業(yè)主干課程是以支持知識(shí)結(jié)構(gòu)框架的必需來(lái)設(shè)置的。圍繞材料成型原理及質(zhì)量控制所涉及的知識(shí)，設(shè)置了物理化學(xué)、材料加工冶金傳輸原理、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料成形原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、材料成形測(cè)試技術(shù)等課程；圍繞材料成形工藝方法及過(guò)程控制所涉及的知識(shí)，設(shè)置了工程圖學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、電工技術(shù)、電子技術(shù)、CAD/CAM基礎(chǔ)等課程。 三、教學(xué)內(nèi)容的總體構(gòu)成與特色 在確定了專業(yè)的知

12、識(shí)結(jié)構(gòu)框架與主干課程后，再輔以必要的專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容和選修課程，連同學(xué)校統(tǒng)一制定的機(jī)電類工科專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程就構(gòu)成了教學(xué)內(nèi)容的整體，進(jìn)而制訂出了可供實(shí)施的教學(xué)計(jì)劃。 1. 教學(xué)內(nèi)容的總體構(gòu)成 按照教育部有關(guān)四年制工科大學(xué)生總教學(xué)時(shí)數(shù)及實(shí)踐性環(huán)節(jié)安排的指導(dǎo)性原則并結(jié)合我校實(shí)行的最新教學(xué)計(jì)劃和最低必修學(xué)分制度，將整體教學(xué)內(nèi)容分為兩大部分。一大部分為課堂教學(xué)內(nèi)容（包括教學(xué)實(shí)驗(yàn)）、總學(xué)時(shí)為2450（其中含實(shí)驗(yàn)和上機(jī)208學(xué)時(shí)），折算為156個(gè)學(xué)分，其中校定公共基礎(chǔ)課與專業(yè)主干課是必修課，合計(jì)學(xué)時(shí)為1970，折算126學(xué)分，約占總學(xué)分的66%；專業(yè)技術(shù)課為選修課，連同跨學(xué)科選修課一共安排了35門課程

13、（每門課均為32學(xué)時(shí)，折算2學(xué)分）供學(xué)生選修，學(xué)生最少應(yīng)從中選修15門（其中應(yīng)有公共課不少于5門），折算30學(xué)分，約占總學(xué)分的16%。另一大部分為實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，定為必修，總時(shí)間38周，折算35學(xué)分，約占總學(xué)分的18%，其中包括金工實(shí)習(xí)、機(jī)械課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。主體教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)程安排如下圖所示。高等數(shù)學(xué)工程數(shù)學(xué)材料加工冶金傳輸原理專業(yè)限選課程材料成型原理材料科學(xué)基礎(chǔ)物理化學(xué)工科化學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)專業(yè)任選課程大學(xué)物理材料成型測(cè)試技術(shù)物理實(shí)驗(yàn)專業(yè)課程設(shè)計(jì)電工技術(shù)電子裝機(jī)實(shí)習(xí)電子技術(shù)綜合性開(kāi)放實(shí)驗(yàn)CAD/CAM基礎(chǔ)高級(jí)語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)文化

14、基礎(chǔ)機(jī)械課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)專業(yè)英語(yǔ)外文文獻(xiàn)檢索閱讀大學(xué)英語(yǔ)畫法幾何與工程制圖畢業(yè)實(shí)習(xí)生產(chǎn)實(shí)習(xí)金工實(shí)習(xí)材料力學(xué)理論力學(xué) 2. 專業(yè)技術(shù)課程特色 與國(guó)內(nèi)大多數(shù)相關(guān)學(xué)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(shù)課程具有以下幾點(diǎn)特色：其一是內(nèi)容精而新，突出共性。材料成型技術(shù)包含了鑄造、鍛壓、焊接等工藝方法，而且每一個(gè)方面就是原先的一個(gè)專業(yè)，可以開(kāi)多門課程，這在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)是無(wú)法做到的。在國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)校中大多數(shù)是根據(jù)自身特長(zhǎng)選擇了其中一種或兩種來(lái)開(kāi)設(shè)專業(yè)技術(shù)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(shù)共性來(lái)設(shè)置課程，并且精選內(nèi)容新穎的教材，真正融合了原來(lái)的三個(gè)舊專業(yè)，拓寬了專業(yè)的培養(yǎng)口徑；其二是教學(xué)實(shí)驗(yàn)份量大?？紤]到專業(yè)技術(shù)知識(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，幾乎在每一門專業(yè)技術(shù)課程中都設(shè)置了必要的實(shí)驗(yàn)課，有配套的實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并且加大實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)。占課程學(xué)時(shí)的10%以上，這對(duì)提高專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量、，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)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(shè)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(xué)生只需選修通過(guò)其中三分之一左右的課程即可獲得必要的學(xué)分。 四、結(jié)束語(yǔ) 我?！安牧铣尚图翱刂乒こ獭睂?/p>