发布时间：2022-08-21 23:23:28
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关键词：金属材料工程专业；卓越工程师；教学体系；工程实践；国际化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0029-03
“卓越工程师教育培养计划”是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》提出的高等教育重大改革计划，旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[1，2]。培养卓越工程师后备人才，要面向工业界、面向世界、面向未来。立足于“卓越工程师项目”的主旨与重点，上海大学金属材料工程专业以提升学生的社会责任感、创新能力和工程实践为核心，强化工程能力和创新能力，在建立符合工程教育规律的教学体系的基础上，加强学生的企业工程实践环节，注重国际化的培养，鼓励学生积极参加材料热处理工程师的培训和全国大赛。通过一系列探索实践和教学改革，上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。
一、建立符合工程教育规律的教学体系
上海大学金属材料工程专业是第一批“卓越工程师教育培养计划”批准的本科专业。围绕工程教育的核心问题，在听取企业专家意见的基础上，上海大学金属材料工程专业通过转变教育理念，构建了符合工程教育规律的、多层次、立体化的专业课程体系。通过对原有的教学计划进行修订，优化了课程设置，并对教学内容、教学方法、教学手段、教学考核与评价标准进行了相应的改革。新修订的教学计划具有以下特点：（1）夯实学科基础，强化工程文化。（2）增加实践性和研讨性课程比例，扩大开放性实验、实训，强化实践教学，突出以工程项目为载体的任务拉动式的研讨性和实践性环节设置。（3）引入“校企、科研院所联合培养”的机制，与企业共建课程，邀请企业专家对本科生进行职业生涯培训，聘请企业专家走进课堂主讲专业前沿讲座，充实授课内容。（4）增加企业学习环节，以工程项目为载体，聘请企业专家指导学生的工程训练，指导毕业设计，参与学生的培养。鼓励学生参与企业的课题研究，使学生在工程环境中接受熏陶，激发学习兴趣，实现知识到能力的转化，增强工程意识，提升工程和能力。除了对教学计划的修订之外，还相应地改变了传统的教学方式，更新了授课内容，改革了教学手段、教学考核与评价标准，以适合金属材料专业卓越工程师培养的要求。如：以项目为载体的任务拉动式教学模式贯穿于课程教学的全过程，以工程实例为核心，把知识点与工程应用有机地联系起来；理论与实践教学相结合，重视案例教学、基于项目的教学和工程实践教学，培养工程能力和素质；充分发挥学生的学习主动性，实现“课上、课下互动”、“课内、课外互补”；倡导在教师指导下的学生自主学习模式，通过启发式、探究式、讨论式、参与式教学，实现学生与教师课堂的上下互动交流；改革考试方法和考核机制，注重学习过程考查和学生能力评价，加强学生课外自主学习和参与课外活动的主动性，培养学生的创新性和工程实践能力。
二、加强企业工程实践
新教学计划的课程设置在加强实践环节，培养学生实践能力、解决实际问题能力方面进行了大胆尝试。为大力推进“卓越工程师”实践培育的环节，金属材料工程专业发动广大教师，选取“上海汇众汽车制造有限公司”、“山特维克材料科技公司”、“肯纳金属有限公司”、“艾伯纳工业炉有限公司”、“上海工艺研究所”等一批在行业领域颇具影响的国企和外企作为学生的企业实践基地。“金属材料工程专业”卓越工程师的培养在企业的工程实践采取了分散形式，以分阶段、逐步推进的模式实施。包括：“暑期实践（7～8月）深度实习（冬季学期）毕业设计（春季学期）”。每年的7～8月组织本科生先进入企业进行为期2个月的暑期企业工程实践活动。通过这一阶段在企业的工程实践，使广大学生学到了课本上未接触到的实践知识，加深了对所学专业的理解和认识，提高了自学能力和工程实践能力。更为重要的是在社会大课堂中锻炼了吃苦耐劳的精神，获得了与人交往的经验，增强了团队合作意识。在实践过程中，同学们虽然也暴露出书本知识与实际结合不够紧密，处理问题不够成熟等问题，但这些经历督促学生回到学校后更加努力掌握更多的知识，并不断深入到实践中，锻炼自己的能力，为今后更好地服务于社会打下坚实的基础。在经历了暑期实习环节后，冬季学期一部分学生重新回到原实习单位进行深度实习，并与企业导师一起探讨，提出合适的毕业设计题目。春季学期在企业完成毕业论文。学生在经历近一年的企业工程实践活动后，取得了卓有成效的成果。如：2008级4名本科生经过一年深度实践洗礼，圆满完成了毕业论文，取得优良成绩。其中赵小满同学的论文《耐热耐冲击球墨铸铁铸造工艺方案研究》被评为校优秀毕业论文，他本人也顺利进入原实习单位就业，并与另一位同学一起将毕业论文研究结果整理成文章，发表在《现代铸铁》杂志上。在企业期间他们积极参与“168中低压气缸排汽段下半”铸件的制造过程，该铸件在第十一届中国国际铸造博览会上荣获“2012年中国国际铸造博览会优质铸件金奖特别奖”。虽然我们的学生只是参与其中的局部工作，但实践给他们带来的收获以及集体荣誉感成为激励他们不断奋进的动力。4名学生实习之后全部与企业签约，这从一个侧面说明了校企共同培养的优异效果。这些学生在企业表现出色，已逐渐成为企业的中坚力量。为了更好地提升“卓越工程师”培养工作，我们对参加企业工程实践的同学进行了问卷调查。结果表明：企业为学生提供了各类有效的培训和实习岗位，绝大多数同学对此感到满意和认可；绝大多数提供的是技术相关岗位，有助于学生专业知识与实践能力结合，而一些市场、销售、客服等岗位，则有助于学生成为一个能迎合社会需求的复合型的材料工程技术人员。企业的实践活动为学生提供了深入生产和工作一线的机会，通过在知名企业实习，绝大多数同学认为成为一个优秀的工程师是有前途的，专业认同感得到了提升。这不仅有助于学生提前适应企业对各类技术的要求，并做好自己的职业生涯规划，明确自己的发展方向，同时在更好的理解所学专业后，不少同学愿意继续求学，“卓越工程师”在企业的实践活动对学生今后攻读研究生也起到良好促进作用。
三、注重本科生“国际化”的培养
通过与国外高校、科研院所互派学生访问交流，我们鼓励学生到海外大学或企业参加交流学习或短期实习，开拓视野，在国际联合实验室和海外实习基地进行实践活动，尝试以国际化的理念培养学生的创新能力和工程实践能力。已开展的主要项目有：IHEEC赴美暑期交流培训、台湾成功大学/台湾大学联合培养、美国罗格斯大学研修生、上海大学优秀本科生夏季学期赴海外交流项目、密歇根州MACOMB郡海外实习项目等。不同的交流项目均有相应的交流方案和培训课程，学生可以选择实习项目或者交流项目，可以选择短期或者长期项目。通过这些活动，不仅提高学生的英语交流能力，学生在享受异域文化特色的同时，更能开拓其国际化视野，思考问题的方式和视野都有一定的改变。这些海外学习、实习经历除了学生本人受益之外，还带回一些“国际化空气”，营造了学生更加努力开展专业学习、问题思考与探讨的良好氛围，不断集聚积极向上的正能量。
四、组织参加材料热处理工程师的培训与考取资格证书
“材料热处理工程师”是中国机械工程学会开展的职业技术资格认证，现已纳入我国专业工程师系列，是评定材料热处理工程师是否合格的重要依据。对在校学生主要是材料热处理工程师（见习）的认定，“材料热处理工程师（见习）资格证书”是检验金属材料专业工程应用型人才培养是否合格的具体体现。为此，在金属材料卓越工程师培养的最后阶段，我们组织一部分学生参加了材料热处理工程师（见习）的培训与考试。作为一名还未接触到实际工作的学生来说，热处理工程师（见习）的培训和考试给他们的影响非常大。学生普遍反映：这是一个很好的学习平台，一是巩固和拓展了专业知识，二是更多地接触了实践中的问题。在这里，接触到的都是资深的教授专家以及一线员工，他们对于热处理的认识是大学生从未涉及的深度和广度。在教学过程中，培训教师都会将已有的知识联系实际生产，也能更加灵活的运用专业知识且非常有意义。另外，在课余时间，很多来自各单位企业的员工学员都会提出一些实践中遇到的问题，各位教师也会根据自己的理解给予解答，这是培训的另一收获。
培训中既有重点院校教授讲授的基础理论知识，如：通过对工程材料的基础讲解，使学生对材料热处理的本质有了进一步的了解和掌握；工艺学的讲解通过大量实际案例的分析和讨论，理论和实践相结合，使学生学习到多方面的热处理实际经验，提高了专业技术水平；设备、质量控制及检测部分的讲解，使得学生在今后的生产工作中，对设备的合理选择和使用有了比较全面的认识，对热处理质量控制及材料检测有了系统的了解。此外，更有富有多年生产研发管理经验的高级工程师、厂长讲授热处理实际生产管理、质量控制等知识，尤其讲授了在大学课堂教学中涉及较少的热处理相关设备原理及应用知识，既扩充了知识面，又理论联系了实际，做到学以致用，为学生今后工作中安全生产、绿色生产打下了坚实基础。培训班上的最大亮点是院士的精彩报告，院士的博学多才、远见卓识，在教学中循循善诱、丝丝入扣，教书育人，给学生们留下了深刻的印象。中国工程院院士潘健生教授每期培训班安排20课时，为学生讲述由他主编的《热处理工艺学》书中的“导论”内容，包括热处理在制造业中的作用、热处理技术的特点、怎样搞好热处理等。中国科学院院士徐祖耀教授的“做一个优秀的热处理工程师”报告，阐述了科学与工程的关系、热处理工程师应具备什么知识、热处理工程师要有三个概念及产学研结合的重要性等四个方面内容。他们以亲身的经历生动地讲述自己在长期从事材料热处理理论研究和实践的体会，还结合教学内容引导学生分析解决生产实践中遇到的难题，以巩固和加深专业基础理论知识，受益匪浅。
金属材料工程专业自2012年开始组织学生参加材料热处理工程师（见习）的培训与考试。2015年又有14位学生顺利通过了“见习材料热处理工程师”资格考试，目前累计37名学生获得“材料热处理工程师（见习）资格证书”，并且获得资格证书的学生数逐年递增。
五、积极参加全国大赛
除材料热处理工程师（见习）的培训与考试外，我们还鼓励学生利用课余时间，积极参加各种专业技能大赛、大学生创新项目和大赛。在全国竞赛的大舞台上进一步提高学生的实际操作技能、创新和实践能力。
1.“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛。由中国机械工程学会等单位主办的“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛主要目的是通过为学生提供社会实践活动平台，鼓励在校学生学习铸造专业知识，为铸造企业培养优秀人才，促进我国铸造行业的发展。自举办以来，金属材料工程专业积极组织学生参与这项全国赛事。在教练组长杨弋涛教授的悉心指导下，参赛学生积极备战，克服缺乏实际设计经验的瓶颈，全面完整地完成了从铸件零件图、铸造工艺图、型板图、芯盒图到铸造工艺方案计算机辅助模拟优化的全部内容。在面对实际问题的过程中，同学们对书中的理论知识灵活应用、虚心求教，发挥团队合作精神，这些为他们日后走上社会积累了宝贵的经验。上海大学金属材料工程专业已连续参加了四届大赛，每次均有获奖。迄今为止共有63名学生取得22个奖项（2013年有8名金属材料工程专业本科生获奖，2014年有16名本科生获奖，2015年共有9名学生获奖）。特别是2014年和2015年，连续两年上海大学获得“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛一等奖，充分体现了金属材料工程学科在培育“卓越工程师”上取得的实战成效。
2.全国大学生金相技能大赛。金相制备是材料科学与工程领域应用广泛、行之有效的研究和检验方法，是材料学子的必备技能。全国大学生金相技能大赛是由教育部高等学校材料类专业教学指导委员会和高等学校实验室工作研究会（中国高等教育学会实验室管理工作分会）联合主办的一项全国性大学生赛事。旨在提高大学生的金相制备及观察的实验操作技能，增强金相图谱分析能力，加深对专业知识的理解与应用，增强实践操作能力。上海大学金属材料专业认真组织学生校内预赛，积极备战全国总决赛，已连续参加三届大赛，每次均有获奖。其中2013年获个人二等奖和团体优胜奖；2014年三名参赛选手分获个人一、二、三等奖，同时以名列前茅的得分为我校夺得团体优胜奖；2015年黄嘉豪、李笑玲和牟博维同学代表上海大学参赛，获得个人一等奖一名、二等奖两名，上海大学获团体优胜奖。值得一提的是在此赛事的组织过程中，年轻教师陈卓和徐京老师得到迅速成长，因出色的表现连续2年获优秀指导教师奖。此外，2014年在“华为杯”（首届）中国大学生新材料创新设计大赛中，上海大学金属材料工程专业本科生安立聪和王晓领衔的两支参赛队伍在指导教师杨弋涛和韦习成的精心指导下，在全国180余支队伍中过关斩将，均获得全国三等奖。2014年7月，第四届全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛全国决赛中，王晓同学领衔的参赛团队在继“三创赛”上海赛区获得特等奖之后，喜获全国总决赛二等奖。2015“丰东杯”中国大学生材料热处理创新大赛本科生刘成杰和陈世超在指导教师韦习成和王武荣的指导下，经过激烈的比赛和答辩，论文《BR1500HS硼钢板热压淬火工艺及其性能的研究》获得全国总决赛二等奖。2015年8月，第二届上海市大学生先进材料创新创意大赛中，王晓与吴俊玮同学组成的参赛队以项目《新型耐磨金属基复合材料》获得二等奖。学生在各类赛事中的优异表现，侧面反映出上海大学金属材料卓越工程师的培养工作得到专家评委的肯定和认可。
通过一系列探索实践和教学改革，上海大学金属材料专业在培养适应国家建设需要的高水平卓越工程师方面取得了一些具有积极意义的成果。在收获成果的同时，也暴露出一些问题。如：在校大学生吃苦精神不够、动手能力不足、沟通欠缺，特别是因缺乏诚信给实习单位留下不好的印象，影响了实习单位对后续学生实习的接纳。这些现象日益突出，成为卓越工程师培养最大的障碍。今后，我们将针对这些问题做进一步的改革，以期培养出更多更优秀的卓越工程师。
致谢：本文的研究工作得到教育部“卓越工程师培养计划”（上海大学金属材料工程专业）和“上海大学校级重点课程建设项目”（材料类专业职业生涯培训）的支持。
参考文献：
