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構(gòu)建控制工程專業(yè)的課程體系論文
材料成型及控制工程本科專業(yè)是1998年教育部專業(yè)調(diào)整時新設(shè)立的一個寬口徑專業(yè)。由于該專業(yè)范圍較廣泛,涉及的內(nèi)容較復雜,因而專業(yè)設(shè)立初期其專業(yè)內(nèi)涵不夠明確。目前,國內(nèi)大部分工科院校設(shè)有材料成型及控制工程本科專業(yè),其中多數(shù)是以原來的熱加工類專業(yè)為基礎(chǔ)。因此,在老的熱加工專業(yè)(鑄、鍛、焊等專業(yè))向新的材料成型專業(yè)轉(zhuǎn)變時還難以完全擺脫原有專業(yè)痕跡,其專業(yè)教師還基本是原按行業(yè)、崗位甚至按產(chǎn)品設(shè)置專業(yè)的模式下培養(yǎng)出來的。另一方面,部分企業(yè)對人才的需求也還沒有適應專業(yè)的變化,仍然按照行業(yè)特征來招聘人才。這使得多數(shù)院校在材料成型及控制工程本科專業(yè)的總體培養(yǎng)計劃設(shè)計上先是面面俱到,隨后又一度回到原來的窄口徑專業(yè)培養(yǎng)模式上。此外,對拓寬專業(yè)口徑與建立專業(yè)特色的關(guān)系,以及在具體操作中拓寬的程度沒有很好把握,以致專業(yè)教師和學生出現(xiàn)了不少困惑。
基于上述原因,在材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)上亟待進一步理順該專業(yè)與原來的鑄、鍛、焊等相關(guān)老專業(yè)之間的聯(lián)系與區(qū)別,明確材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求,研究人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程體系、實驗教學體系。
一、材料成型及控制工程專業(yè)內(nèi)涵
材料成型及控制工程專業(yè)作為教育部1998年通過專業(yè)調(diào)整后増設(shè)的新專業(yè),涵蓋了調(diào)整前的“塑性成型工藝與設(shè)備專業(yè)”“鑄造專業(yè)”(部分)“焊接工藝與設(shè)備專業(yè)”(部分)“熱加工工藝與設(shè)備專業(yè)”和“金屬材料與熱處理專業(yè)”(部分)。在培養(yǎng)目標上,要求材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)“具有機械熱加工的知識和應用能力,能夠在材料成型及控制工程領(lǐng)域從事設(shè)計、制造、試驗研究、運行管理和經(jīng)營管理方面的工程技術(shù)人才”。材料成型及控制工程所涵蓋的鑄、鍛、焊等相關(guān)老專業(yè)是原計劃經(jīng)濟體制下的產(chǎn)物,這些專業(yè)適應了當時各個行業(yè)生產(chǎn)的全國計劃性、所需技術(shù)人才的計劃性、高校畢業(yè)生就業(yè)的計劃性,以及工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品品種和型號的單一和多年穩(wěn)定的特點。隨著市場經(jīng)濟體制的建立和不斷完善,高校畢業(yè)生就業(yè)實行雙向選擇,學生就業(yè)領(lǐng)域?qū)捇,科學與技術(shù)正呈現(xiàn)加速發(fā)展及綜合化態(tài)勢,工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新速度不斷加快。原來按行業(yè)、加工工序和產(chǎn)品設(shè)置的專業(yè),其專業(yè)面過窄,適應性較差。為適應市場經(jīng)濟對人才的需要,適應大眾化高等教育階段對人才培養(yǎng)要求的多樣性,寬口徑的材料成型及控制工程專業(yè)應運而生。從專業(yè)內(nèi)涵上看,新的寬口徑專業(yè)不應該是原來老專業(yè)的簡單重復、合并和疊加,但新專業(yè)應該賦予什么內(nèi)涵,新專業(yè)如何辦,也是當時擺在廣大教育工作者面前的新課題。1999年,原華中理工大學曾邀請了國內(nèi)26所高校的代表與會,專門就材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)問題進行了研討,一致認為:新專業(yè)比過去較單一的老專業(yè)培養(yǎng)的人才所具備的知識結(jié)構(gòu)應更合理,面更寬,適應性更強。
自材料成型及控制工程專業(yè)確立以來,國內(nèi)已先后有一百多所高校建立了該專業(yè)。由于各高校原來的基礎(chǔ)不盡相同,在專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格方面的要求也不盡相同,許多院校還沒有完全擺脫老專業(yè)的框框,而只是在老專業(yè)的基礎(chǔ)上進行調(diào)整和修改。由于這種調(diào)整和修改往往缺乏對專業(yè)內(nèi)涵及發(fā)展前瞻性的準確把握,盡管表面上形成了一種“百花齊放”的局面,實際上卻是一種低層次、不完善的臨時措施,與原來的老專業(yè)對比,有一種“新瓶裝舊酒”的感覺。這種情況是由于專業(yè)內(nèi)涵不夠明晰造成的。
材料成型及控制工程專業(yè)與鑄、鍛、焊等相關(guān)老專業(yè)具有天然的聯(lián)系,鑄、鍛、焊等相關(guān)老專業(yè)是辦好材料成型及控制工程專業(yè)的基礎(chǔ),這是不言而喻的事實。但老專業(yè)設(shè)置過窄,人文素質(zhì)教育薄弱,教學內(nèi)容陳舊,教學方法偏死,培養(yǎng)模式單一,等,這些問題隨著高等教育由精英化教育快速向大眾化教育發(fā)展而變得日益突出。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,社會對人才的需求已從原來需要較單一的技術(shù)人才轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應不同生產(chǎn)力水平、不同產(chǎn)業(yè)部門的多層次、多規(guī)格的綜合型人才。從現(xiàn)行的中國工業(yè)格局來看,龐大的機械、冶金、汽車、電器、電子等行業(yè)是國家的重點支柱產(chǎn)業(yè),而上述行業(yè)的現(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)從原來需要鑄、鍛、焊等單一專業(yè)的技術(shù)人才轉(zhuǎn)變?yōu)楦惹械男枰獜氖虏牧霞庸、成型工藝、成型設(shè)備、自動控制及具備與此相關(guān)的其他知識和能力的應用型綜合人才。認清材料成型及控制工程專業(yè)與鑄、鍛、焊等相關(guān)老專業(yè)的聯(lián)系與區(qū)別,對明確材料成型及控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求的真正含義,對確定人才培養(yǎng)方案具有重要的指導意義。
二、堅持材料成型及控制工程專業(yè)寬口徑培養(yǎng)目標
中原工學院的材料成型與控制工程本科專業(yè)設(shè)立于1999年,是在原“熱加工工藝與設(shè)備”專業(yè)基礎(chǔ)上建立起來的。1999年,學校批準立項了“材料成型及控制工程專業(yè)建設(shè)綜合改革與實踐”的教育改革研究重點課題。作為研究成果,在材料成型及控制工程專業(yè)課程設(shè)置上,對原鑄、鍛、焊等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課進行較大幅度整合,加大了課程的整合力度,提高了課程內(nèi)容的綜合性。在實踐環(huán)節(jié)上,對重要的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,單獨開設(shè)出38個學時的設(shè)計綜合性實驗,注重實踐教學環(huán)節(jié)安排,注意調(diào)動學生學習的主動性、獨立性和創(chuàng)造性,重點培養(yǎng)學生的獨立研究能力、動手設(shè)計能力和發(fā)明創(chuàng)造能力,以増強學生的工程意識。通過上述的改革研究與實踐,確立了材料成型及控制工程專業(yè)具有材料加工學科典型特征,同時還具有濃厚機械學科色彩的寬口徑人才培養(yǎng)模式。這極大地推動了專業(yè)的課程建設(shè),加強了學生主動性、創(chuàng)新意識的培養(yǎng),提高了專業(yè)教師對高等教育改革的認識。
在隨后的幾年里,由于眾多企業(yè)仍沿用原鑄、鍛、焊專業(yè)招聘畢業(yè)生,以及學校自身的師資、實驗實訓條件的限制,在材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)方案上一度設(shè)置了幾個并行的專業(yè)方向。這種培養(yǎng)方案在實施過程中有兩個突出問題,一是學生在選擇專業(yè)方向上難以取舍,二是學生在專業(yè)方向上的分散給教學組織帶來了難于克服的困難。
在材料成型及控制工程專業(yè)的改革與實踐中,逐漸認識到高等教育實現(xiàn)大眾化教育,更多是通過課程學習培養(yǎng)素質(zhì),培養(yǎng)社會適應性、創(chuàng)新能力,以及繼續(xù)學習、探索的能力?茖W技術(shù)更新的節(jié)奏加快,也使得學習新技術(shù)的過程不再單純追求掌握新技術(shù),更重要的是一種創(chuàng)新意識的學習。在厚基礎(chǔ)的教育大背景下,高等教育中的公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課比例増大,專業(yè)課的比例則相對壓縮,對于面面俱到的專業(yè)知識,對于加速涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝,實際上依據(jù)原來老專業(yè)中的課程設(shè)置模式,依靠在校的專業(yè)學習也是學不過來的。因此,高等教育中的專業(yè)培養(yǎng)也應適應這種變化形勢:著重基礎(chǔ),拓寬口徑。
三、注重特色培養(yǎng),構(gòu)建材料成型及控制工程專業(yè)課程體系
材料成型及控制工程專業(yè)是在社會需求這一大環(huán)境中應運而生的,其人才定位自然應滿足這種要求。然而,培養(yǎng)材料成型及控制工程專業(yè)的萬能人才既不現(xiàn)實,也難以達到。由于材料成型及控制工程專業(yè)辦學歷史較短,其專業(yè)設(shè)置既不完全是按照行業(yè)特點設(shè)立,也不是按照學科特征設(shè)立,發(fā)展具有其特殊性。根據(jù)行業(yè)需求、地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展情況和各院校實際,因地制宜、因校制宜選準專業(yè)的服務面向和專業(yè)定位,辦出自身特色顯得尤為重要。
中原工學院地處河南。河南有色金屬、輕金屬新材料的開發(fā)和輕金屬加工技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,拓寬相關(guān)知識面,進行有針對性的教學是非常必要的。
經(jīng)過認真探索,反復論證,依據(jù)現(xiàn)有條件和師資,并考慮長遠發(fā)展趨勢,對材料成型及控制工程專業(yè)逐步確立了“以區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)特點要求為根本,以金屬液態(tài)成型為主線,以連接成型技術(shù)為重點,以黑色金屬加工成型拓寬至有色金屬成型為特色”的人才培養(yǎng)目標。
材料成型及控制工程專業(yè)是以成型技術(shù)為手段,以材料為加工對象,以過程控制為質(zhì)量保證措施,以實現(xiàn)產(chǎn)品制造為目的的工科專業(yè)。以材料為加工對象的特點決定了材料科學也是本專業(yè)的基礎(chǔ)知識。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和學科交叉,本專業(yè)比以往任何時候都更緊密地依賴諸如數(shù)學、物理、化學、計算機及現(xiàn)代化管理等各門學科及其最新成就。材料成型及控制工程專業(yè)學生應具有材料科學、機械自動化及計算機等方面的基礎(chǔ)知識,涉及范圍比較寬廣。因此,需要在有限的教學時間內(nèi)盡可能強化基本理論的學習,并在此基礎(chǔ)上,加強專業(yè)知識和專業(yè)技能的訓練,使學生畢業(yè)后不僅可以適應各類工作,并且在此基礎(chǔ)上學有專精。為解決好這兩方面的矛盾,需要統(tǒng)籌考慮。為此,先后收集了國內(nèi)十多所院校材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)計劃,并對這些培養(yǎng)計劃進行研究、分析、比較。同時,結(jié)合學校實際和教學實踐,確定了專業(yè)課程設(shè)置的基本原則,即通用原則、先進原則和特色原則。所謂通用原則,即學生的知識結(jié)構(gòu)應滿足教育部本科專業(yè)目錄中的基本要求;所謂先進原則,即專業(yè)課程設(shè)置應反映本學科的前沿;所謂特色原則,即充分體現(xiàn)學校專業(yè)特色建設(shè)。經(jīng)過反復研究、實踐,針對原專業(yè)限選課材料成型原理、材料成型工藝課程內(nèi)容,由原涵蓋鑄、鍛、焊3部分內(nèi)容,調(diào)整為僅涉及鑄、焊,并進一步加強。在專業(yè)基礎(chǔ)課中,保持機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程要求與學校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)基本一致,且學生的機械學基礎(chǔ)在專業(yè)課程設(shè)計及后來的專業(yè)任選課中得到進一步深化。專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)限選課、專業(yè)任選課逐步由黑色金屬基礎(chǔ)向有色金屬加工成型技術(shù)拓寬,實行“橫向變窄、縱向加寬”。
在學校1999年立項的材料成型及控制工程專業(yè)教改研究中,對于專業(yè)實驗教學已提出:重要的專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的實驗不再將其視為理論教學課的附屬,單獨開設(shè)專業(yè)綜合實驗課程,這是在專業(yè)教學體系上的一次飛躍。但在專業(yè)培養(yǎng)上尚未擺脫基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的三段式培養(yǎng)模式,對培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新意識的設(shè)計性、綜合性實驗課的開設(shè)等方面,還沒有取得實質(zhì)性進展。在借鑒國外高校培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上,提出材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)采取“實踐-認識-再實踐-再認識”的螺旋模式。在專業(yè)低年級開設(shè)材料基礎(chǔ)實驗課程,通過獨立開設(shè)的實驗課程(材料基礎(chǔ)實驗、材料的組織與性能實驗、專業(yè)綜合實驗)保持了實驗教學不斷線。由于基礎(chǔ)實驗在這些課程中已經(jīng)開設(shè),在專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課中的實驗課從內(nèi)容上就必須是高層次的綜合性、設(shè)計性實驗。
畢業(yè)設(shè)計是工科教育中綜合能力訓練和培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要步驟,是提高畢業(yè)生的人才質(zhì)量和市場競爭力的重要實踐教學環(huán)節(jié)。結(jié)合本專業(yè)的服務和面向,結(jié)合專業(yè)特色建設(shè),提出了“側(cè)重連接技術(shù),突出有色金屬,綜合訓練,有所創(chuàng)新”的畢業(yè)設(shè)計指導方針,并積極實踐3項工作。第一,提高認識,盡早安排。結(jié)合低年級專業(yè)導師制,使學生早期介入科研課題。第二,選題側(cè)重專業(yè)特色建設(shè)。選題是提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的前提,選題將決定畢業(yè)設(shè)計的方向和目標,也決定著人才培養(yǎng)的特色。因此,在選題上提出側(cè)重專業(yè)特色建設(shè)與該專業(yè)人才培養(yǎng)目標和定位相結(jié)合,并且要求盡量減少“純軟件類”“純綜述性”和“純理論性”題目。第三,健全規(guī)章制度,加強過程管理。在畢業(yè)設(shè)計的指導過程中,遵照學校畢業(yè)設(shè)計指導的相關(guān)規(guī)定外,對于選做相近方向課題的學生定期召開題目進展報告會,督促進度,廣泛交流,擴大學生的知識面。
本科教育不是單純的專業(yè)教育,盡管不可能不包括專業(yè)教育,但其內(nèi)涵比專業(yè)教育更深刻,外延比專業(yè)教育更寬泛。此外,還應當區(qū)別本科教育和職業(yè)培訓的本質(zhì)區(qū)別。雖然不可能把本科教育與職業(yè)需要之間的聯(lián)系割斷,本科教育可以也應當為學生畢業(yè)后直接就業(yè)提供一定的準備,但這不是其主要使命。其主要使命是為學生奠定發(fā)展基礎(chǔ),使他們在畢業(yè)后能夠有新的、更大的發(fā)展。因此,本科教育應當?shù)殬I(yè)傾向性,在實驗實踐內(nèi)容安排上重視學生科學思維、科學方法、科學精神的培養(yǎng),使學生學會探索,學會創(chuàng)造。
四、結(jié)語
通過教學研究與教學實踐,結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)特點和學校的專業(yè)基礎(chǔ),在材料成型及控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)上確立了“以學生個人發(fā)展和現(xiàn)代企業(yè)要求為根本,堅持專業(yè)的寬口徑方向,以金屬的液態(tài)成型為主線,以連接技術(shù)為重點,以熟悉典型有色金屬成型方法為特色”的人才培養(yǎng)目標。根據(jù)人才培養(yǎng)目標,形成了從黑色金屬拓寬至兼顧有色金屬材料加工成型知識的有特色的人才培養(yǎng)方案,使材料成型及控制工程專業(yè)以深入改革為契機,實現(xiàn)科學發(fā)展。