姚 柳，王淑艷，秦 亮，伊軍英

（1.江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院，江蘇 張家港 215600；2.江蘇科技大學(xué)冶金與材料工程學(xué)院，江蘇 張家港 215600）

0 引言

自2020 年新冠病毒暴發(fā)以來，學(xué)生管理工作變得復(fù)雜、不確定、風(fēng)險(xiǎn)高，各高校紛紛采取延期復(fù)學(xué)、調(diào)整假期、封閉管理等措施[1]。后疫情時(shí)代下，各高校積極創(chuàng)新教育教學(xué)模式[2]。江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院，位于江蘇省蘇州市張家港市，疫情以來，學(xué)校為了降低疫情防控壓力，每個(gè)學(xué)期都依據(jù)疫情的形式相應(yīng)地對(duì)教學(xué)工作安排做了一定的調(diào)整，采取了不同程度的防疫措施，但同時(shí)也給實(shí)踐教學(xué)帶來了一定的影響，實(shí)踐教學(xué)改革迫在眉睫。

江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院初創(chuàng)于2007 年，材料成形及控制工程專業(yè)是由江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院相關(guān)專業(yè)分離成立的新專業(yè)。首先，學(xué)院建立時(shí)間不長(zhǎng)，材料成型專業(yè)教育的歷史底蘊(yùn)不夠深厚，缺乏教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累；其次，學(xué)校沒有國(guó)家、省及部委巨額的財(cái)力支持的先天優(yōu)勢(shì)，辦學(xué)資金不夠充裕；學(xué)生素質(zhì)參差不齊，閱歷不足，難以將書本知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來。如今高等教育招生面臨日益殘酷的競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)，學(xué)校根據(jù)自身現(xiàn)狀以及社會(huì)對(duì)人才的需求，提出“應(yīng)用型本科”的辦學(xué)定位。

本文將分析學(xué)院材料成型專業(yè)在疫情形式和發(fā)展應(yīng)用型本科的需求下實(shí)踐教學(xué)存在的問題，尋求提高實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)效果的措施，促進(jìn)學(xué)院學(xué)科和人才培養(yǎng)的雙發(fā)展。

1 教學(xué)現(xiàn)狀分析

應(yīng)用型本科新在“應(yīng)用”二字，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，必須在新的高等教育形勢(shì)下構(gòu)建滿足和適應(yīng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要的新的學(xué)科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系，更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和教學(xué)手段，全面提高教學(xué)水平，培養(yǎng)具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。學(xué)院材料成形及控制工程人才培養(yǎng)要力爭(zhēng)滿足地方企業(yè)需求，專業(yè)課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)相關(guān)企業(yè)關(guān)切，注重提高學(xué)生實(shí)踐能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院扎根張家港，疫情影響下張家港企業(yè)庫(kù)存壓力大，風(fēng)險(xiǎn)復(fù)雜多樣化，急需開發(fā)新產(chǎn)品來擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍[3]。學(xué)生知識(shí)體系可以通過課堂教育獲得，但實(shí)踐能力培養(yǎng)離不開“實(shí)踐教學(xué)”這個(gè)核心環(huán)節(jié)。目前實(shí)踐教學(xué)存在以下問題。

1.1 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師數(shù)量不足

冶金與材料學(xué)院現(xiàn)有專、兼職教師42 人，隨著老教師的退休，學(xué)院為補(bǔ)充教師隊(duì)伍，招收了部分剛畢業(yè)不久的新老師。目前學(xué)校中青年教師比例為80%。青年教師年富力強(qiáng)，具有較高的學(xué)術(shù)熱情，不過另外一方面，青年教師大多是剛出一個(gè)校門又進(jìn)了另外一個(gè)校門，在疫情的影響下，剛畢業(yè)的老師在原有的學(xué)校自身的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方面的知識(shí)相對(duì)老教師要薄弱，這就造成他們?nèi)狈ψ銐虻墓こ虒?shí)踐和科研經(jīng)歷，“打鐵還需自身硬”，實(shí)踐能力欠缺的青年教師難以承擔(dān)起培養(yǎng)善動(dòng)手學(xué)生的現(xiàn)實(shí)任務(wù)。

1.2 實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)目進(jìn)一步減少

蘇州理工學(xué)院自搬遷至張家港以來，雖然鋼鐵是張家港市經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，鋼鐵企業(yè)眾多，但學(xué)生實(shí)習(xí)不僅不能夠給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，而且還需要企業(yè)對(duì)學(xué)生承擔(dān)一定安全責(zé)任，該形勢(shì)下，在疫情暴發(fā)以前，即使是學(xué)院愿意支付相關(guān)費(fèi)用給企業(yè)，企業(yè)也沒有足夠的意愿接納學(xué)生實(shí)習(xí)。

根據(jù)2022 年秋季學(xué)期學(xué)校的防疫政策，需要出校實(shí)習(xí)的，至少提前三天向?qū)嵺`教學(xué)科備案，實(shí)踐教學(xué)科根據(jù)防疫情況核準(zhǔn)是否外出實(shí)習(xí)，外出實(shí)習(xí)原則上在張家港市內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)格控制蘇州大市范圍內(nèi)的實(shí)習(xí)活動(dòng)，蘇州之外的實(shí)習(xí)計(jì)劃需調(diào)整到張家港市內(nèi)進(jìn)行或延后。學(xué)校的防疫政策無(wú)疑是進(jìn)一步縮小了實(shí)習(xí)基地的范圍。

1.3 實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)效果不明顯

企業(yè)為了降低防疫風(fēng)險(xiǎn)，將原本不長(zhǎng)的實(shí)習(xí)時(shí)間進(jìn)一步壓縮，學(xué)生實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)走馬觀花的現(xiàn)象是現(xiàn)在很多學(xué)校實(shí)習(xí)過程中碰到的共同問題[4]。這個(gè)問題追本溯源：首先是由于學(xué)生不能快速準(zhǔn)確將實(shí)踐和從老師、書本獲取知識(shí)建立連接；其次還是教師對(duì)生產(chǎn)的最新設(shè)備、工藝不夠了解，講授的是缺乏與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合的知識(shí)，干癟、不鮮活的理論知識(shí)讓學(xué)生無(wú)法提起興趣。目前，江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院因處于獨(dú)立學(xué)院轉(zhuǎn)設(shè)準(zhǔn)備期，疫情等多重因素的影響，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的投入減少，實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的設(shè)備大多陳舊落后、測(cè)試數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)等[5]，這使得學(xué)生掌握新技術(shù)、新工藝的需要難以得到滿足[6]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與行業(yè)實(shí)際要求脫節(jié)嚴(yán)重[7]。

1.4 用于實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間受到影響

江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院，位于江蘇省蘇州市張家港市，疫情以來，學(xué)校為了預(yù)防疫情，做了大量的防疫工作，至今為止，學(xué)校為了保障全體師生員工的安全，每個(gè)學(xué)期都會(huì)根據(jù)疫情的情況開展一段時(shí)間的線上教學(xué)，在疫情相對(duì)嚴(yán)峻的時(shí)候，嚴(yán)格控制進(jìn)入每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的人流量，大大增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)周期。特別是今年上半年由于蘇州地區(qū)疫情防控形式嚴(yán)峻，2022 年春季學(xué)期非畢業(yè)班整學(xué)期都沒有返校，畢業(yè)班也僅在學(xué)期結(jié)束前2 周允許部分同學(xué)自愿返校。根據(jù)學(xué)校規(guī)定，實(shí)習(xí)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)類課程的教學(xué)工作全部調(diào)整到2022 年秋季學(xué)期校內(nèi)完成。因而2022 年秋季學(xué)期的實(shí)習(xí)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)類課程的教學(xué)任務(wù)加倍，加之受疫情的影響，2022 年秋季學(xué)期學(xué)校目前已經(jīng)開展了近3 周的線上教學(xué)，并且為了保障全體師生的安全，學(xué)校實(shí)現(xiàn)封閉式管理，設(shè)置專門的核酸檢測(cè)點(diǎn)，全體師生需要不定期的全員或部分參與核酸檢測(cè)，也占用了師生部分時(shí)間。

1.5 部分實(shí)驗(yàn)存在一定的安全隱患

材料專業(yè)部分實(shí)驗(yàn)會(huì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的使用，例如，金屬金相實(shí)驗(yàn)用的腐蝕液多采用各種酸配置而成，學(xué)生使用不當(dāng)容易產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。也有一部分實(shí)驗(yàn)涉及高溫，如金屬熔煉，金屬鑄造，金屬流動(dòng)性測(cè)試，熱處理，熱軋實(shí)驗(yàn)等，存在一定的燙傷風(fēng)險(xiǎn)。另有一部分實(shí)驗(yàn)涉及大型機(jī)械，例如，軋制、拉拔、鍛壓、沖壓以及液壓機(jī)的使用，學(xué)生存在一定被大型機(jī)械傷害的風(fēng)險(xiǎn)。

2 改進(jìn)和補(bǔ)充措施

針對(duì)疫情常態(tài)化下學(xué)校材料專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，提出了以下解決方案。

2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)與使用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計(jì)算機(jī)，教學(xué)過程沒有時(shí)間、空間限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可靈活的擴(kuò)展和更新，實(shí)現(xiàn)真正的“開放式”共享[8]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，有利于培養(yǎng)與社會(huì)需求接軌的高質(zhì)量人才[9]，增加了實(shí)驗(yàn)課程的空間形態(tài)，有利于新時(shí)代自由開放的課堂秩序的建立[10]。在疫情的大背景下，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排困難、設(shè)備落后與生產(chǎn)脫節(jié)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)買經(jīng)費(fèi)不足、部分實(shí)驗(yàn)存在安全隱患問題的好方法。作為學(xué)校自身，加大對(duì)自主虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)的政策扶持力度，鼓勵(lì)更多的老師建成高水平的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2 校內(nèi)連鑄、中厚板仿真實(shí)訓(xùn)中心

仿真是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它是利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際或者設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。原冶金工業(yè)部直屬的遼寧科技大學(xué)和江西理工大學(xué)在冶金學(xué)科發(fā)展過程中也遇到過學(xué)生實(shí)習(xí)崗位短缺的局面。他們將目光投入仿真技術(shù)并取得了較好的效果[11]。因而，我校也在校內(nèi)建一個(gè)鋼鐵生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)中心，讓學(xué)生不出校門就能在身臨現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行操作訓(xùn)練，既可切實(shí)解決高危、高復(fù)雜工藝環(huán)境下鋼鐵生產(chǎn)實(shí)踐的教學(xué)難題，又能使每個(gè)學(xué)生都能親身感受鋼鐵聯(lián)合生產(chǎn)工藝和流程。虛擬環(huán)境下的仿真訓(xùn)練不僅能消除現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)帶來的安全威脅，也能讓學(xué)生能夠按照自己的觀點(diǎn)來進(jìn)行工藝參數(shù)探索，無(wú)形中增強(qiáng)工程意識(shí)并提高實(shí)踐能力?！颁撹F生產(chǎn)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心”不僅能面向教學(xué)，進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)工藝實(shí)習(xí)，包括工藝制度設(shè)計(jì)、設(shè)備參數(shù)制定等設(shè)計(jì)與訓(xùn)練等，還可在虛擬條件下進(jìn)行驗(yàn)證，如鋼鐵生產(chǎn)各工藝環(huán)節(jié)的控制與操作訓(xùn)練、過程控制與控制算法設(shè)計(jì)訓(xùn)練、計(jì)算機(jī)綜合信息管理編程等[12]；同時(shí)還可以面向行業(yè)培訓(xùn)，為鋼鐵行業(yè)工藝設(shè)計(jì)工程師、技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)及鋼鐵生產(chǎn)各工藝環(huán)節(jié)的操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，有利于加強(qiáng)校企合作。

2.3 校內(nèi)比賽與校外比賽有機(jī)結(jié)合

為學(xué)生提供各種競(jìng)賽平臺(tái)，指導(dǎo)學(xué)生在各類競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

學(xué)院已經(jīng)成功舉辦多屆金相技能大賽，化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、熱處理大賽及鑄造工藝設(shè)計(jì)等校內(nèi)賽事，為參加各類國(guó)賽省賽提供優(yōu)秀的學(xué)生。其中全國(guó)鑄造工藝設(shè)計(jì)賽作為中國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新創(chuàng)意大賽的專業(yè)賽項(xiàng)之一，對(duì)于獲三等獎(jiǎng)以上的同學(xué)賽務(wù)組還會(huì)頒發(fā)“見習(xí)鑄造工程師證書”，評(píng)委多來自企業(yè)，這項(xiàng)賽事本身加強(qiáng)了學(xué)生、老師與企業(yè)的聯(lián)系，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，在疫情嚴(yán)峻的時(shí)候，整個(gè)賽事無(wú)論是校賽還是國(guó)賽的舉辦都能順利進(jìn)行。賽事的舉辦給學(xué)生更多展現(xiàn)自我的平臺(tái)，建議今后將比賽中學(xué)生表現(xiàn)納入并適當(dāng)擴(kuò)大其在評(píng)先評(píng)優(yōu)中所占的權(quán)重，讓學(xué)生在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和專業(yè)技能方面形成“必學(xué)趕超”的良好局面。

2.4 模擬軟件相關(guān)課程進(jìn)一步加強(qiáng)

大量的仿真模擬軟件為提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期而得到了廣泛的應(yīng)用。在疫情常態(tài)化狀態(tài)下，學(xué)校執(zhí)行相對(duì)嚴(yán)格的防疫措施，開展實(shí)驗(yàn)困難較大，可以利用模擬軟件的學(xué)習(xí)，替代部分線下實(shí)驗(yàn)，與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，提升學(xué)生工藝設(shè)計(jì)能力。目前學(xué)院已經(jīng)有deform 模擬軟件相關(guān)的課程開設(shè)，但是使用軟件需要有三維模型，而所需的三維制圖的軟件的相關(guān)課程并沒有開設(shè)，教學(xué)時(shí)都是采用老師建好的三維模型進(jìn)行練習(xí)的，不利于學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。學(xué)院可以適當(dāng)開設(shè)pro-e，SolidWorks 等三維制圖軟件的課程。另外，可以增設(shè)其他模擬軟件課程的開設(shè)，例如，鑄造用的模擬軟件AnyCast 或Procast，或者能應(yīng)用于連鑄、力學(xué)分析、流場(chǎng)分析等場(chǎng)景的ANSYS軟件。

3 結(jié)語(yǔ)

在后疫情時(shí)代下，高校學(xué)生管理工作變得復(fù)雜多變，對(duì)應(yīng)用型本科院校材料成型專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)產(chǎn)生了較大影響。為此提出了對(duì)應(yīng)的解決措施：學(xué)校積極推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)與使用，構(gòu)建自由開放的課堂教學(xué)秩序；在校內(nèi)建立連鑄、中厚板生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)中心，增強(qiáng)學(xué)生工程意識(shí)，提高學(xué)生動(dòng)手能力；將校內(nèi)專業(yè)技能競(jìng)賽與國(guó)內(nèi)外競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合，以賽促學(xué)；進(jìn)一步加強(qiáng)模擬軟件相關(guān)課程建設(shè)，提升學(xué)生工藝設(shè)計(jì)能力。這些能替代部分線下實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，有利于材料成型專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)的開展，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。