材料工程学科产学研相结合人才培养模式的研究与实践

材料工程学科产学研相结合人才培养模式的研究与实践

摘 要:加强实践教学改革,充分发挥学生的创造性思维,是工科类学生实践能力和创新精神培养的有力保障,产学研相结合作为人才培养的重要模式,是实践教学改革的重要内容之一。结合近年来进行的实践教学改革与实践,阐述了基于产学研相结合人才培养模式的毕业论文(设计)、综合实验研究及专业实习等主要实践教学环节的一些尝试,初步实践证明产学研相结合的人才培养模式能有效地促进实践教学效果的提高,使高校的人才培养更好地符合社会与企业的需求。

关键词:实践教学;产学研;能力培养

高等教育的根本任务是培养人才,努力提高人才培养质量是高等学校的第一使命。为贯彻落实党中央、国务院关于“在‘十一五’期间,高等教育发展要全面贯彻落实科学发展观,切实把工作重点放在提高教育质量上”的战略决策和部署, 深入实施教育部关于“高等教育本科教学质量与教学改革工程”(简称“质量工程”)这一重要举措,认真研究和探索人才培养模式改革,加强实践教学建设与改革,着力培养学生的基本技能、实践动手能力和创新精神是摆在高等教育工作者面前的重要课题之一。“质量工程”中的一项重要建设内容就是实践教学与人才培养模式的改革与创新。产学研相结合是高等教育适应经济社会发展需要,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才的有效教学形式,是高等教育面向社会、服务社会、推动社会发展的必由之路,也是高等教育教学改革发展的基本趋势[1-4]。近年来,沈阳航空工业学院材料科学与工程学院按照“面向市场、适应需要、校企结合、共同教育”的基本思路,不断改革创新,深入开展产学研相结合的人才培养模式探索与实践,为学生最大限度地提供广泛的社会接触面,提供强化学生实践能力的培养基地,提供个人兴趣和创新的各。种机会,以实践能力和创新精神培养为教育教学的核心,充分发挥高校与企业各自的人才与设备资源优势,提高了学生对社会与生产的适应能力和应用型人才的培养质量,使高校的人才培养更好地符合社会与企业的需求,逐渐形成自己的办学特色和办学优势。

1 优化实践教学体系

材料科学与工程学院材料工程学科设有金属材料工程、材料成型及控制工程、高分子材料与工程三个本科专业和材料成型及控制工程(焊接技术方向)一个专业方向,以培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展,具备材料科学与工程等方面的专业知识,能在冶金、机械、航空、汽车、化工、电子等工业领域从事材料开发研究、工艺与设备设计、生产及经营管理等方面工作的应用型高级技术人才为培养目标。实验教学体系的建设与优化对培养学生的综合素质和创新能力至关重要,哈尔滨工业大学、东南大学等兄弟院校的材料科学与工程学科在实验教学体系的建设方面进行了深入的探索与改革[2, 5]。为了很好地实现培养高级应用型人才的目标,材料科学与工程学院十分重视并积极探索产学研相结合人才培养模式的教学改革,坚持 “加强基础、拓宽适应面、强化实践能力”的人才培养基本原则,不断优化实践教学体系。我校材料科学与工程学院所设专业及专业方向的培养计划中在第二、第三学期都设有为期5周的工程训 2009年4月第2 6卷增刊沈阳航空工业学院学报 Journal ofShenyang Institute ofAeronauticalEngineering Apr. 2009 Vo.l 26 No. supplement练环节,在第四、第六学期都分别设有为期2周和 3周的专业实习环节。在工程训练和专业实习基础上,以独立设置的实验课、同理论课并行的实验课和综合实验研究开展多层次实验教学,并结合教师科研、企业生产和科技创新、就业单位需求开展和加强毕业论文(设计)教学工作,不断地提高实践教学效果和人才培养质量。

2 加强实习基地建设促进专业实习教学实践

教学基地的建设是实践教学质量的保证,国内大多数高校都十分重视专业实习基地的建设[5-8]。材料科学与工程学院所设专业在开展专业实习之前,设置了工程训练教学环节。工程训练主要对学生的工程意识和工程素质进行初步的培养,通过对产品或零件的制造加工过程到最后的进入市场或使用有一个全面的整体了解,使学生初步建立起“大工程”的概念。专业实习分为专业认识实习和专业生产实习,在工程训练基础上,通过专业认识实习使学生了解材料工程领域中的基本知识及基本概念,增强对实际生产过程的感性认识,为专业课的学习打下基础。专业生产实习是在学生基本完成了专业课学习之后进行,实习中通过对典型产品生产工艺过程的观察与分析,使学生较深入地了解实际生产过程的工艺、技术、设备和管理等方面的知识,验证和巩固已学过的基本理论,并在实践工作中提高观察问题、生物电子学与生物材料学调查研究和理论联系实际的能力,为后续课的学习和综合实验、课程设计、毕业论文(设计)奠定良好的基础。为了加强专业实习教学,我院与鞍山钢铁集团公司、沈阳黎明航空发动机(集团) 有限责任公司、沈阳飞机工业(集团)有限公司、哈尔滨飞机工业集团有限责任公司、沈阳重型机械集团有限责任公司、沈阳久利化学建材(集团) 股份有限公司、沈阳北泰集团有限公司等多家企业深入联系、广泛交流,建立了长期稳定的实习基地,每年都严格按照教学计划带领学生到各专业的实习基地开展专业实习。在实习期间,紧密围绕企业的实际生产开展教学工作,并聘请企业工程技术人员结合具体生产实际讲解材料制备、典型零部件结构设计、制造工艺方法、工艺设计、产品加工及最终检验全过程的工艺知识,使学生在生产一线从材料制备、零件结构与设计、工艺方法及具体工艺、加工工序等各个方面得到了深刻认识,也极大地丰富了学生的实践知识。

3 产学研结合开展综合实验研究实验教学

众所周知,材料科学与工程学科的突出特点是综合性强、实践性强,实验教学硬件设施的大力投入对相关专业的建设与发展具有十分重要的作用。为了实现高等教育工程领域对应用型高级技术人才的培养目标,结合本科教学评估期间的建设,材料科学与工程学院实验中心的实验教学硬件建设得到了长足的发展,实验教学条件得到了极大的改善。基于实验教学硬件条件的有力保障,我院积极探索科研、生产对实验教学的促进作用,在实验教学内容的设置上,注重结合教师科研和企业生产加强学生对专业基本知识的理解和基本实验技能的培养,同时加强综合性、设计性实验内容,进一步提高学生的实践动手能力、知识综合应用能力和创新能力。在专业技能实验和专业课实验这二个层次的专业实验教学基础上,开展了第三层次的综合实验研究实验教学。专业技能实验的目的是使学生在实验过程中对专业理论课内容先有一个直接的感性了解,并掌握一些专业实验技能。如金相显微镜的基本构造及使用方法、金相试样的制备及显微摄影技术、热处理炉炉温控制系统及热处理过程操作等。这些技能的掌握是以普通基础科学知识为基础,不依赖于专业知识,但与专业知识密切相关。专业课实验是结合专业课内容设置的实验课,增加了综合性、设计性实验项目,在这一过程中根据相关专业课及其实验课程内容让学生自行设计实验方案,或综合多门专业课知识完成综合性实验。目的是使学生掌握材料制备、处理工艺、组织结构及性能的分析测试方法,在此基础上对材料的成分—工艺—组织—性能的辨证关系有一个理性的深刻认识,使学生对材料科学的基本原理、过程、方法有更深入的了解。综合实验研究是在已完成主要的专业课学习之后进行。基于专业知识的了解与掌握,综合实验研究能增强学生对专业知识的进一步理解,锻炼、培养学生综合运用所学专业知识分析问题、解决问题、理论联系实际的能力,并能学习有关开展科学研究工作的基本过程和方法。综合实验研究内容,主要是要求学生完成有关材料与制备工艺和组织性能之间关系、材料热加工与组织性能之间关系、材料组织性能与环境之间关系的综合性实验,并归纳、分析、判断、总结,最后完成5000字以上的小论文。这一过程使学生能够综合地运用理论知识与实验技能,达到综合训练的目的。中南大学材料科学与工程实验教学中心通过实验教学方法的改革也开展了材料大型综合实验的创新实验研究,取得了很好的效果[2]。中国海洋大学是以学研结合模式开展了环境科学综合实验的探索[9]。我们的具体做法是:在综合实验研究的实施过程中,结合企业的生产和教师的科研项目,部分综合实验研究的题目有选择地来自于科研任务和企业实际生产及生产中需要解决的具体问题。在与相关企业充分协商、交流的基础上, 首先由指导教师依据专业理论教学内容和企业的生产实际、科研任务需要设立若干小题目,然后在教师的指导下,学生独立完成题目。通过产学研结合,综合实验研究的训练达到了培养学生初步具有科学研究能力的目的,并为完成综合性更强、内容更深入的毕业论文(设计)奠定了一定的基础。

4 产学研结合促进学生的综合素质和创新能力