倪增磊，王艷紅，彭 進(jìn)，楊嘉佳，黃 亮

（華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045）

2022年7月26日，工業(yè)和信息化部召開(kāi)“推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，夯實(shí)實(shí)體經(jīng)濟(jì)根基”新聞發(fā)布會(huì)，介紹我國(guó)制造業(yè)十年間發(fā)展成就。十年來(lái)，我國(guó)制造業(yè)增加值從2012年的16.98萬(wàn)億元增加到2021年的31.4萬(wàn)億元，占全球比重從22.5%提高近30%，持續(xù)保持世界第一制造大國(guó)地位。如何推動(dòng)改革創(chuàng)新，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展從制造大國(guó)轉(zhuǎn)型到制造強(qiáng)國(guó)是我國(guó)目前面臨的一個(gè)極為重要的挑戰(zhàn)[1]。目前世界科技領(lǐng)域正經(jīng)歷著一輪前所未有的革命，革命的出發(fā)點(diǎn)以數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化為特征方向進(jìn)行加速轉(zhuǎn)變。雖然我國(guó)在科技領(lǐng)域取得了前所未有的成就，涌現(xiàn)出了一大批開(kāi)創(chuàng)性的成果。但是，我們還是要保持清醒的頭腦，我們的制造業(yè)有相當(dāng)部分處在中低端位置。突出的問(wèn)題為薄弱的創(chuàng)新意識(shí)和能力，不足的關(guān)鍵零部件的配套能力，布局不太合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及有待提升的頂端產(chǎn)品的質(zhì)量。習(xí)近平同志強(qiáng)調(diào)：“實(shí)踐反復(fù)告訴我們，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買不來(lái)、討不來(lái)的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全和其他安全?！边@就需要我們培養(yǎng)大量的工程領(lǐng)域科技創(chuàng)新人才，為提高綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)提供人才的保障。因此，教育部明確要求“要把新工科建設(shè)作為引領(lǐng)高等教育改革的有力抓手”。

材料成型及控制工程專業(yè)作為傳統(tǒng)機(jī)械類專業(yè)課程體系之一，為了適應(yīng)社會(huì)工業(yè)發(fā)展需要，現(xiàn)階段本專業(yè)新興工程科技人才培養(yǎng)必須緊緊圍繞努力實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大國(guó)家戰(zhàn)略展開(kāi)[2]。為此，材料成型及控制專業(yè)教育課程體系設(shè)計(jì)必須與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)科專業(yè)與產(chǎn)業(yè)的對(duì)接以順應(yīng)智能工業(yè)發(fā)展變化潮流在當(dāng)前工業(yè)時(shí)代背景下刻不容緩[3]。華北水利水電大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)始建于2001年，經(jīng)過(guò)將近20年的發(fā)展，形成了以“大機(jī)械類”專業(yè)為背景的焊接、模具和智能制造三個(gè)穩(wěn)定的方向，目標(biāo)是在新時(shí)代工業(yè)發(fā)展背景下，對(duì)學(xué)生進(jìn)行德、智、體、美全面培養(yǎng)，使其具有良好的語(yǔ)言溝通能力，具備較強(qiáng)的自然科學(xué)基礎(chǔ)，掌握材料智能成型的基本理論和必要的智能制造技術(shù)及科學(xué)研究方法，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，可在機(jī)械、航空航天、電子封裝、水電工程等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、智能成型工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)管理的高素質(zhì)人才。

到目前為止，材料成型及控制工程專業(yè)已畢業(yè)21屆學(xué)生，畢業(yè)生主要在機(jī)械、電子封裝、航空航天、水電工程等領(lǐng)域從事新材料研發(fā)、材料智能成型工藝與設(shè)備、3D打印技術(shù)、質(zhì)量檢測(cè)與性能評(píng)估等方面的深入研究、技術(shù)管理應(yīng)用、產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及相應(yīng)的工藝制造等工作。根據(jù)教育部新工科背景下相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合往屆畢業(yè)生回訪調(diào)查，企業(yè)單位招聘對(duì)本科畢業(yè)生的技能需求，我們發(fā)現(xiàn)專業(yè)的課程體系、教師隊(duì)伍以及實(shí)踐平臺(tái)和基地需要就行一次大的改革。主要圍繞為培養(yǎng)新興科技領(lǐng)域科技創(chuàng)新人才[4]、培養(yǎng)卓越質(zhì)量[5]的人才為出發(fā)點(diǎn)展開(kāi)的。專業(yè)從改革課程體系，增設(shè)專業(yè)方向，校企合作聯(lián)合定向培養(yǎng)，教師教學(xué)技能競(jìng)賽，大學(xué)生實(shí)踐競(jìng)賽活動(dòng)等方面進(jìn)行研究和實(shí)踐，并取得了一定的成效。

1 基礎(chǔ)核心課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)方向的改革

一方面目前學(xué)校材料成型及控制工程專業(yè)主要核心課程包括：工程圖學(xué)概論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、材料成型控制基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、微機(jī)原理及應(yīng)用、金屬材料與熱處理、材料成型原理、材料力學(xué)性能、材料分析測(cè)試技術(shù)等傳統(tǒng)的固定課程體系，現(xiàn)階段教材內(nèi)容較早，時(shí)代性滯后，專業(yè)內(nèi)容也不夠新穎，為此我院通過(guò)增加焊接工程實(shí)踐和焊接過(guò)程模擬與仿真基礎(chǔ)；大數(shù)據(jù)與人工智能、智能成型工藝、傳感器與測(cè)試技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)與控制、Python程序設(shè)計(jì)、PLC技術(shù)等課程來(lái)彌補(bǔ)其中的不足，增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用性。大數(shù)據(jù)與人工智能，智能成型工藝、PLC技術(shù)等課程的加入使學(xué)生具備一定的智能化操作控制能力，使其具有能夠?qū)鹘y(tǒng)制造與信息化結(jié)合起來(lái)的綜合能力，更好地促進(jìn)在畢業(yè)工作后從事相關(guān)制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行工藝技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快用工制造單位更好地向智能制造，高端制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

另一方面我院本專業(yè)方向由原先的模具和焊接兩個(gè)方向更改為成型模具、材料連接、智能成型三個(gè)方向，使本專業(yè)在相應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用方面更具有針對(duì)性?？傊?，通過(guò)改革加入新的專業(yè)課程和專業(yè)方向是在新工科背景下，為學(xué)生將材料成型及控制工程專業(yè)與信息化技術(shù)相結(jié)合，更好地實(shí)現(xiàn)專業(yè)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能制造，高端制造，打下一定的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而為未來(lái)創(chuàng)新性應(yīng)用工科人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 完善提高教職工隊(duì)伍教學(xué)能力，打造高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中一方面起到了講授材料成型及控制工程專業(yè)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，達(dá)到授業(yè)解惑的目的，另一方面又是樹德育人，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)科興趣的引領(lǐng)者。專業(yè)在新工科背景下重視教學(xué)創(chuàng)新、提高辦學(xué)水平，努力打造一支高水平的創(chuàng)新性教資學(xué)團(tuán)隊(duì)，只有這樣，才能更好地實(shí)現(xiàn)新工科背景下創(chuàng)新性工科應(yīng)用人才的培養(yǎng)。

近幾年來(lái)，華北水利水電大學(xué)材料學(xué)院不斷引進(jìn)優(yōu)秀的青年博士教師，年輕人才的引進(jìn)為整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)注入新的教學(xué)思想和管理模式。我院多次舉辦青年教師講課大賽、專業(yè)內(nèi)部的示范教學(xué)觀摩活動(dòng)、教學(xué)技能競(jìng)賽等活動(dòng)，旨在通過(guò)教師隊(duì)伍相互學(xué)習(xí)、相互切磋的方式來(lái)提高教學(xué)隊(duì)伍整體教學(xué)方法，教學(xué)技能。同時(shí)，專業(yè)教師在教學(xué)方式上積極地進(jìn)行自我查漏補(bǔ)缺從而達(dá)到教學(xué)堂課中以各種形式、各種渠道去發(fā)現(xiàn)、激勵(lì)、培養(yǎng)、最終達(dá)到充分提高學(xué)生對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)興趣和理解程度的目的，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，整體提高教學(xué)質(zhì)量，授業(yè)效果。總之，加強(qiáng)完善教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)為新工科背景下材料成型及控制工程專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用人才的培養(yǎng)提供了強(qiáng)而有力的保障。

此外，專業(yè)以產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和學(xué)術(shù)基礎(chǔ)研究相協(xié)調(diào)，對(duì)新引進(jìn)的博士開(kāi)展工程人才培養(yǎng)。在教學(xué)設(shè)計(jì)方面，鼓勵(lì)教師在服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略為前提下，與專業(yè)相關(guān)的高端領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行對(duì)接，進(jìn)行立足工程科技前沿知識(shí)的搜集和講解。在學(xué)術(shù)方面，鼓勵(lì)教師與研究型大學(xué)、科研院所進(jìn)行深度融合，為學(xué)術(shù)生涯的順利進(jìn)行找準(zhǔn)方向、奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，在學(xué)校內(nèi)部，鼓勵(lì)教師進(jìn)行跨學(xué)院、跨學(xué)科進(jìn)行資源共享和深度合作。

3 搭建多層次學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，激發(fā)創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用能力

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐應(yīng)用水平的高低直接影響學(xué)生能否較快地完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，同樣也是決定學(xué)生能否較快成為創(chuàng)新型應(yīng)用人才的必備條件之一。因此，除了提高學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的認(rèn)知程度，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合分析實(shí)踐能力的培養(yǎng)也是非常重要的。一方面材料學(xué)院通過(guò)舉辦金相技大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目競(jìng)賽、“創(chuàng)青春”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等活動(dòng)，這些活動(dòng)的成功舉辦不但提高學(xué)生實(shí)踐能力，同時(shí)進(jìn)一步提高學(xué)科認(rèn)知水平，擴(kuò)展了知識(shí)面，而且也調(diào)動(dòng)了大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的熱情，為以后更好的教學(xué)就業(yè)工作奠定了基礎(chǔ)，我院學(xué)子在第九屆全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽中華北水利水電大學(xué)代表隊(duì)獲得個(gè)人一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、個(gè)人二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、團(tuán)體二等獎(jiǎng)的好成績(jī)，在第十屆全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽中榮獲一等獎(jiǎng)一名，二等獎(jiǎng)兩名，團(tuán)體三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)。

另一方面專業(yè)積極聯(lián)合中建七局有限公司工程研究院、中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司、河南興安新型建筑材料有限公司、中國(guó)中鐵七局集團(tuán)鄭州工程有限公司等諸多企業(yè)展開(kāi)在校大學(xué)生的培養(yǎng)工作，圍繞科技攻關(guān)、技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)、實(shí)踐基地、學(xué)生就業(yè)等方面開(kāi)展深入合作。在校企合作聯(lián)合培養(yǎng)這一模式下，首先，為學(xué)生提供除學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)工訓(xùn)基地以外，學(xué)生可以更加直接實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以有較多機(jī)會(huì)去更全面的了解本專業(yè)就業(yè)方向，從而在校重點(diǎn)掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)技能做到舉一反三；其次，學(xué)生通過(guò)參與企業(yè)相關(guān)項(xiàng)目，技術(shù)攻關(guān)等可以推動(dòng)學(xué)生將難以理解的專業(yè)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化到親眼看見(jiàn)的工程實(shí)際應(yīng)用，加深并提高對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知程度，開(kāi)闊視野，從而達(dá)到更好的學(xué)以致用的效果，實(shí)現(xiàn)切合實(shí)際的創(chuàng)新應(yīng)用；最后，學(xué)生在參與項(xiàng)目的過(guò)程中，他們還提高了諸如 Creo/UG/CATIA/CAD等工程應(yīng)用軟件的熟練程度，提高了相關(guān)設(shè)計(jì)思路上創(chuàng)新的積極性，也為以后教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作中后期進(jìn)行分析數(shù)據(jù)模擬仿真提供了有力支撐。通過(guò)以上大量的校內(nèi)外競(jìng)賽實(shí)踐平臺(tái)大大提升了學(xué)生的參與意識(shí)、動(dòng)手能力，從而使學(xué)生掌握實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到線再到面的綜合知識(shí)運(yùn)用能力，為畢業(yè)后在相關(guān)工作崗位上創(chuàng)新應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。

此外，在專業(yè)實(shí)踐課中，專業(yè)把常規(guī)的簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)進(jìn)行了大幅度的壓縮，讓學(xué)生在教師錄制好的教學(xué)視頻中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。另一方面，加大實(shí)踐課的難度，綜合培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、問(wèn)題設(shè)定和解決的能力。培養(yǎng)學(xué)生工程思維的意識(shí)和思路，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，鼓勵(lì)他們進(jìn)行交流，然后教師輔助進(jìn)行引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生解決工程問(wèn)題的能力。

4 完善教學(xué)制度，為課程質(zhì)量保駕護(hù)航

為了面向新工科人才培養(yǎng)的材料成型及控制工程專業(yè)建設(shè)的順利實(shí)施，專業(yè)制定了一系列制度文件。部分核心文件如下：制定了《培養(yǎng)目標(biāo)合理性評(píng)價(jià)制度》《人才培養(yǎng)方案制定和修訂辦法》《人才培養(yǎng)方案制定和評(píng)價(jià)修訂辦法》，專業(yè)定期對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)和修訂，使培養(yǎng)方案目標(biāo)能夠面向產(chǎn)業(yè)需求，滿足面向未來(lái)準(zhǔn)確的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，同時(shí)使定期更新的培養(yǎng)方案更加合理。制定了《畢業(yè)要求制定和評(píng)價(jià)修訂辦法》，使畢業(yè)要求能夠很好地支持培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。制定了《關(guān)于專業(yè)課程教學(xué)大綱制定和審查的有關(guān)規(guī)定》，使制定大綱中的課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等能夠支持畢業(yè)要求的達(dá)成。建立了完善的教學(xué)質(zhì)量管理制度，對(duì)各教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)做出明確要求和規(guī)定，是指導(dǎo)學(xué)院進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量管理工作的核心文件。教師在考試前，須填寫《期末考試命題與課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)表》，專業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行審核，明確了考試題目與課程目標(biāo)所要求學(xué)生能力的對(duì)應(yīng)關(guān)系?！蛾P(guān)于進(jìn)一步規(guī)范期末考試命題和進(jìn)行課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算的通知》《培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求及課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)管理辦法》規(guī)定了教師在考試后計(jì)算課程目標(biāo)的達(dá)成度，并形成《課程質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告》，并將評(píng)價(jià)結(jié)果用于課程的持續(xù)改進(jìn)。建立了《畢業(yè)生跟蹤反饋機(jī)制》《保證評(píng)價(jià)結(jié)果用于專業(yè)持續(xù)改進(jìn)的辦法》，通過(guò)定期向畢業(yè)生和用人單位問(wèn)卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、走訪、座談會(huì)等形式獲取其對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況的評(píng)價(jià)，同時(shí)了解本專業(yè)畢業(yè)生整體就業(yè)質(zhì)量及畢業(yè)生中長(zhǎng)期職業(yè)規(guī)劃，及時(shí)獲取用人單位對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生基本素養(yǎng)、知識(shí)體系、職業(yè)能力等方面培養(yǎng)和改進(jìn)的建議，為本專業(yè)建設(shè)的持續(xù)改進(jìn)提供參考依據(jù)。[6-8]

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)結(jié)合華北水利水電大學(xué)材料學(xué)院的實(shí)際情況，在新工科背景下對(duì)材料成型及控制工程專業(yè)進(jìn)行課程體系的改革，通過(guò)增設(shè)專業(yè)課、專業(yè)方向，完善提高教職工教學(xué)能力。在新工科背景下鼓勵(lì)教師通過(guò)相互探討，觀摩學(xué)習(xí)，達(dá)到提高教學(xué)課程質(zhì)量的目的，搭建多層次學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，完善教學(xué)制度，為學(xué)生提供將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)際問(wèn)題多元化路徑，不斷挖掘?qū)W生潛能。最終使材料成型及控制工程專業(yè)這一傳統(tǒng)的工科專業(yè)可以更好地服務(wù)應(yīng)用到工業(yè)的方方面面，為未來(lái)智能化制造和產(chǎn)業(yè)化提供人才儲(chǔ)備，從而使未來(lái)中國(guó)制造業(yè)向更高端智能化的方向邁進(jìn)。