金属材料工程专业培养模式改革探析.doc

金属材料工程专业培养模式改革探析摘要：介绍了太原理工大学金属材料工程专业的历 史沿革，重点阐述了该专业培养模式改革的具体方案，包括 改革培养模块，夯实基础理论学习，提升实验技能，教学内 容及教学方法的改革以及师资队伍的优化等方面该方案提 高了学生学习的主观能动性，有利于全面训练学生的创新实 践技能，提高学生的综合素质关键词：金属材料工程专业培养模式教学改革Education mode reform of metal material engineering specialtyQiao Junwei, Liang Wei, Zhou HefengTaiyuan university of technology , Taiyuan , 030024, ChinaAbstract： This study expatiates the evolution of metal ma/t erial engineeri ng specialty in Taiyuan university of technology. Specially , the detailed projects, including the reformation of the education mode , the study of theory , the improvement of experimentol skills, the teaching contents, and the optimum of teachers, are focused on. These projects can enhances advantage intelligence of students , facilitate the practice skills , improve the compressive diathesis.Key words： metal material engineering specialty； education mode； teaching reformation我校材料科学与工程学院金属材料工程专业是1957年 全国高校中首批建立的金属材料及热处理专业，后更名为金 属材料工程专业。

50多年来培养本科生2 000余名我校材 料学科的第一个硕士学位点一金属材料及热处理工学硕士 学位点（1986年）就是依托金属材料及热处理专业建立起来 的在此基础上，先后获得了材料加工工程二级学科博士学 位点（1998年）、材料学二级学科博士学位点（2003年）、 材料科学与工程一级学科博士点（2005年），并获得博士后 流动站（2003年）和材料加工国家重点学科（2001年）等我校金属材料工程专业建设的目标为以材料加工工程 国家重点学科为依托，强化金属材料工程专业内涵，将山西 省地方经济发展以及产业资源优势与学校教学资源优势结 合，进一步夯实理论基础，加强实践环节，培养适应国家和 地方经济、科技、社会发展的高素质人才山西省是我国能 源大省，例如与金属材料专业密切相关的金属镁占据国内龙 头地位在山西经济转型跨越的大环境背景下，如何发展绿 色金属镁合金和走镁合金可持续发展的道路不仅仅是政府 的高层决策，而且关系到高等院校特别是作为山西省唯一一 所“211”重点院校一一太原理工大学金属材料专业的学生 的就业目前，金属材料专业在传统的金属材料及热处理的 基础上，把本专业建设成为具有"新型金属材料（包括新型 不锈钢、镁铝合金等）开发” “新型不锈钢及轻合金铝镁钛 等的加工与改性”以及“材料表面改性”等特色的人才培 养、专业知识创新和服务社会经济的重要基地。

教育部“高等学校教学质量和教学改革工程”中要求 各高校应在高等教育人才培养模式、教学内容、课程体系、 教学方法等方面进行综合改革研究与实践，培养具有创新精 神、实践能力和创业精神的高素质人才，为实施科教兴国战 略和人才强国战略奠定坚实的人才基础我校金属材料工程 专业的前身金属材料及热处理专业从成立时起，一直以发展 钢铁材料及其热处理新工艺为主进入21世纪以来，各种 新型金属材料层出不穷例如：航空钛合金、轻质汽车用铝 镁合金、磁致伸缩铁铢合金等为了满足当前形势下社会对 金属材料工程专业毕业生的要求，结合山西省作为金属镁、 不锈钢等资源大省的优势，利用表面工程研究所和材料界面 与表面教育部重点实验室等科研平台，我校对金属材料工程 专业的培养模式进行了综合改革该项改革获得了山西省省 级特色专业专项经费资助，培养模式的具体改革措施如下：1延伸培养计划，拓展培养模块过去，金属材料工程专业的学生在大学一、二年级学习 基础课程，包括高等数学、大学物理、大学英语等课程，进 入三年级后开始学习课程，专业课程一直沿用与热处理高度 相关的专业课程，如金属凝固原理、塑性成型原理、铸造合 金学等课程而今，本专业大学生在学习完基础课程后，进 入专业课学习时，专业必修课保留原来课程，如材料科学基 础、材料工程基础、金属材料学等，而其他专业课程则根据 专业模块进行选修。

我们划分了两个专业模块：第一个模块 保留了原来的设置，为材料热加工模块；第二个模块为拓展 的新模块，名称为表面工程与新材料模块在表面工程与新 材料模块中开设了诸如表面冶金原理与技术、轻合金及其复 合材料、非晶态合金、功能材料概论等课程该模块一方面 培养金属材料领域新型专业化技术人才—表面改性技术 专业人才，另一方面开阔学生思维，将金属行业领域前沿学 科知识传授给学生同时，该模块中开设的新材料课程也适 合有志于继续深造的学生学习专业高深知识学分设置上， 两个并行模块选修学分最低均为14.5学分，足以满足必要 的课时学习设置专业培养模块的目的：一是体现人才培养 的特色和办学的优势；二是扎实推进高等本科教育质量工 程，更好地符合经济社会发展的要求2夯实基础，提升实践技能 2012年，本专业重新修订了培养计划，除了拓展专业模块，我们还对课程进行 了调整和改革，体现在以下几方面：(1) 增加或新增专业基础课课堂课时量原来的材料 科学基础课堂课时量为88学时，而新课时量调整为96学时, 调整的目的是加强专业基础课基础知识学年来高校普 遍发现学生专业基础掌握程度下滑，原因是大大压缩重要专 业课程的课时量，导致教师为完成讲授不得不“照本宣 科”，这样使得本来应重点讲授的内容轻描淡写” “一笔 带过”，学生掌握不了学科核心内容。

鉴于此，我们增加了 重要课程的课时量同时，近年来高校考研率节节攀升，越 来越多高校在考研初试和复试中加大对专业基础课的考查 因此，为进一步夯实金属材料工程专业学生的学科基础，本 专业开设了金属物理学、固态相变等课程，该类课程学习过 程中从不同角度重复讲解材料科学的基础知识2) 注重学生实践技能传统的以培养“学术型人才” 为目标的单一高等教育培养模式已难以满足市场经济的发 展需求，市场更需要能够解决实际工程问题的“理论+技术 实践”型的“应用型人才”《中华人民共和国高等教育法》 明确提出：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能 力的高级专门人才在发达国家，如德国，工科学生约有 一半的在校时间用于工程素质训练；美国麻省理工学院学生 累计用于实践的时间相当于全部课程时间的1/3：1］我校金 属材料工程专业培养计划中增加实验所占比重，并将专业课 程中的实验单独列为实验课程，委派专业课教师讲解实验， 学生分组动手操作，并完成实验报告实验课期末成绩为多 个专业课实验的结果，综合反映学生的实验能力此外，拓 展专业实践知识一直是本专业坚持奉行的原则新培养计划 中在不同模块中开设了提高专业综合实验技能的专业拓展 实验，学生可以根据兴趣爱好自行组团在专业指导教师帮助 下进行创新实验。

拓展实验大部分是创新能力较强、前沿性 强的专业应用基础实验这样在锻炼学生创新能力的同时， 还可以为以后攻读研究生学位的本科大学生储备知识技能此外，本着激发学生对本专业学习的热情，培养实践型 人才的理念，我们组织校内和省内的金属材料工程专业大学 生开展金相技能大赛，通过该平台的锻炼，使得本专业大学 生优质高效地掌握基本技能在实验过程中，鼓励学生敢于 想象，大胆质疑，并围绕实验内容，设计适当的提问激发学 生的思考质疑［2］例如：不同含量Fe和C元素组成的铁碳 合金为什么组织相差甚远？教师通过这些问题把知识点转 化为疑点，调动学生思维，加深学生对铁碳合金相图和“C” 曲线等专业理论知识的学习和理解，从而使学生提高实验积 极性和兴趣实践技能的提高是高校金属材料工程专业大势 所趋，因此国内很多高校非常重视［3, 4］3) 加强本科毕业设计环节在多年经验基础上，本 专业制定了本科毕业设计大纲毕业设计(论文)以综合性 专业训练和初步科研训练为目的，坚持与科研、生产实际相 结合采取师生互选原则，确保学生真正开展自己感兴趣的 课题，督促教师开展中期检查和不定时抽查结合学生的就 业情况，把毕业设计内容和企业的实际问题相结合，合理安 排学生到与学院教师有多年合作历史的企业现场进行毕业 设计。

通过此项措施，可以使学生尽早进入企业，了解生产 现状，为毕业后尽快适应工作、融入社会打下坚实基础例 如：太钢集团在业界久负盛名，本专业利用人力资源优势和 地理优势，安排本科生在太钢实验室开展联合实验，让学生 接触现场环境，解决现场问题，使企事业单位更加青睐我校 金属材料工程专业的毕业生此外，对于继续深造的学生， 指导其选择前沿基础性课题，这样更利于锻炼创造性思维例如：对于21世纪初才出现的多组元高炳合金，目前研究 甚少，诸多奇特的物理和力学性能使得该合金极具研究价 值把该课题列入本科毕业选题，使得本科生在毕业前，充 分发挥主动性，提出自己的研究方案并合理实施3改革课程教学内容及教学方法金属材料专业课程涉及热处理原理、金属凝固原理、材 料性能学以及热设备及仪表等多方面的理论与工程知识，学 科之间相互涵盖、穿插渗透，内容繁杂抽象教师在课堂教 学时如果处置不当，学生容易感到枯燥乏味，产生厌学情绪 我校金属材料工程专业以教学改革项目研究带动教学内容 和教学方法的改革，不断更新课程教学内容，使课程的教学 内容充分反映金属材料领域及相关产业的新发展、新要求 在课堂教学过程中，将典型案例引入其中，即开展例证教学。

例如：在讲授金属材料疲劳失效的机理时，以美国空客飞机 由于飞机表面蒙皮在起飞和降落过程中受到反向作用力循 环作用，使得在一定时间后发生开裂导致疲劳失效，引发灾 难为实例，启发学生设计避免疲劳的飞机金属蒙皮，引导学 生探讨疲劳失效机理在课堂书本知识传授的同时，开展讨 论式教学，使得学生更加积极主动地参与到专业知识讨论 中例如：布置专业命题，当堂开展小组讨论，各抒己见， 充分培养他们的独立观察、分析和解决问题的能力，教师及 时进行总结点评，从而培养学生专业课程学习的兴趣，激发 他们的工程潜能同时，本专业开展以科研带动教学的方式 提升学生综合能力教研室教师以自己的科研项目吸引本科 生加入团队，开展本科生创新实验，将学习到的专业知识用 于揭示基本现象本专业积极开展教学研究，并将教学研究成果加以推 广，及时应用于教学实践中，同时根据本专业毕业生的反馈 意见和建议调整课程大力推广多媒体辅助教学，推行网络 教学，不断提高教学水平积极鼓励教研组教师在金属教研 室讨论会上建言献策，鼓励青年教师参加学校开展的教学名 师示范课4优化专业教师队伍，合理配备师资我校金属材料工程教研室共有10名教师，其中教授4 名，副教授2名，讲师4名，全部具有博士学位。

本专业教 研室敦促青年教师深入生产企业一线学习交流，加强与国内 外高校及科研院所的交流合作，积极参与各类科研项目与社 会服务，形成了一支科研能力强、教学经验丰富、热爱教学 工作的高水平专。