胡建文 王建刚 马 静 张 欣 李建辉

河北科技大学材料科学与工程学院 河北石家庄 050018

金属材料工程专业实践教学模式的改革

胡建文 王建刚 马 静 张 欣 李建辉

河北科技大学材料科学与工程学院 河北石家庄 050018

为提高理工学院金属材料工程专业学生的专业技能和实践应用能力，进行了实验内容及教学模式的改革，建立了专业实验、材料测试与分析综合实验及技能训练三级实验平台，实施一体化的教学模式。通过一体化实验教学并与见习材料热处理工程师认证培训相结合的实践，突出了对学生的实践技能和综合能力的培养与训练，提高了学生的实际应用能力和社会竞争力，为向应用型学院的转型积累经验。

专业实验；技能训练；教学模式

金属材料工程专业为一门工程实践性极强的学科，学生毕业走向社会后，面对的金属材料的生产、加工制备与热处理等机械装备生产企业和专业生产厂。目前各大院校普遍存在的突出问题是实践性与创新性的工程教育训练不足[1,2]，学生毕业走向社会后，面对日新月异的科学技术及先进的生产设备和在实际工作中所遇到的大量新课题，无论是从自身的知识和素质能力还是实践动手能力来看，都明显储备不足，难于满足社会的需求和日益激烈的科技竞争的需要。特别是针对本科三批招录的学生，基础功底不强，如何调动这些学生的自主学习的积极性，提高他们的综合素质，特别是在大学阶段强化他们的专业技能和应用能力的训练，提高其就业竞争力，是摆在理工学院培养计划改革的一项重要研究课题[3-5]。为此开展实验教学及教学模式的改革，将专业实验与技能培训相结合，强化学生的专业技能，并结合见习材料热处理工程师资格认证、顶岗实习等一系列个性化实训提升学生的应用能力[4,6]，突出特色教育，提高学生的工程实践能力和社会竞争力，为今后就业及尽快适应工作岗位打下良好的基础。

1 整合实验内容 建立三级实验平台 实施一体化实验教学

作为具有传统优势和较强区域性需求的专业，金属材料工程专业是我校河北省品牌特色专业，自2010年开始招收本科三批学生。为了更有针对性地培养学生的应用能力，我们重新修改培养计划和课程大纲，特别是校内实践教育模块。对原有的课程内实验及教学模式进行大幅度改革，打破实验受课程约束的局限，重新整合和设计实验教学内容，建立了专业基础实验、材料测试与分析综合实验及技能训练三级实验平台，并编写了实验指导书。实验教学按照平台进行，由浅入深，由基础到综合，分阶段开展实验与技能培训，形成了实验与技能训练相结合的一体化教学模式。专业基础实验平台包括：金相试样的制备、金相显微镜使用及铁碳合金平衡组织及常用钢铁的热处理组织的观察等，目的在于培养学生熟练掌握材料学科最基本的实验方法和实验设备的使用等。材料测试与分析综合实验平台包括常规力学性能如拉伸、硬度、冲击等的测试与分析，热处理工艺操作及晶粒度和淬透性的测试等，目的在于让学生熟练掌握金属材

料五大力学性能指标的测试与表征方法和基本的热处理操作。在综合技能训练平台中，根据专业方向特点，设计两大方面的内容，一方面是针对热处理工艺及设计方向，另一方面为表面工程方向。在热处理工艺及设计综合训练中，指导教师将实验要求提出，学生3～5人一组，选择一组实验材料，根据性能要求，通过查阅文献、小组讨论等自行编制热处理工艺并实施操作，对处理后的试样进行金相组织分析和性能测试，最后根据实验结果给出综合分析与评价，完成实验报告。在表面工程方向的训练中主要是利用电镀或化学镀等方法制备耐磨或耐蚀性合金镀层并进行镀层分析与评价。训练中也是分组进行，根据实验要求，学生可选择电镀或化学镀方法制备所要求的合金涂层，在实验中学生要完成化学药品的称量、玻璃器皿的使用、镀液的配置及电镀和化学镀工艺的制定，对获得的镀层进行测试表征并最终给出综合评价。在整个综合技能培训中，学生是主体，教师只提出要求和指导意见及对实验过程的监督，这极大地调动了学生的兴趣和主观能动性的发挥，充分进行全面的训练。三级实验平台的建立，打破了原有课程的界限，通过平台逐级进行实验与技能训练。这种一体化的实践教学不但使学生在一级级实践中逐步熟悉并熟练掌握仪器、设备的使用及分析测试方法和专业技能，提高学生的动手能力，而且还有助于学生对所学专业的理论知识有了更全面系统的理解，培养了学生的分析问题和解决问题的综合能力，从而提升了学生综合实践技能。在2015年我校举行的首届金相技能大赛中，表现较为突出，其中报名参赛的金属材料工程专业的选手在200多人的初赛比拼中有11人进入到复赛中，占到了复赛人数的18.3%。最终的决赛，获得一等奖有1人，二等奖2人，三等奖和优秀奖8人。

2 个性化教育与技能训练有机结合

为适应应用型人才的培养模式，同时突出学生的特色培养，我们根据本省的金属材料领域及相关产业的发展趋势、人才需求的调研，优化培养方案，结合实验教学的改革，设立了个性化的教育平台，设置了4个模块：行业资格认证、顶岗实习、科研训练与专业基础知识强化平台[6]。其中行业资格认证平台是针对中国机械工程学会热处理学会在全国开展的一项材料热处理工程师行业认证的，包括见习材料热处理工程师、材料热处理工程师、高级材料热处理工程师3个级别的认证，其中见习材料热处理工程师是面向在校生或刚刚步入热处理行业的新人开展的一项行业资格认证。在实施专业实验与技能训练一体化的实验改革中，我们将见习材料热处理工程师的专业资格认证的培训也与一体化训练有机结合。认证培训与技能培训和生产实习挂钩，在学生实习期间教师结合生产现场的设备、产品、工艺等进行现场教学，改变了原来走马观花的实习现状，使学生对于产品、生产工艺流程、工艺设计、采用的设备及质量检验等有了深刻的认识和了解。结合认证培训，帮助学生建立起有关材料科学基础和热处理原理的基础理论与热处理工艺、热处理设备、工程材料、材料性能、失效分析与质量控制等方面实践应用的有机关联，大大提高了学生的实习兴趣，不但达到了实习目的还提高了培训的效果。这也吸引更多的学生报名参加职业资格的认证考试，人数逐年递增。近两年每年有超过全班三分之二的学生参加中国机械工程学会热处理分会组织的行业资格定期考试，考证率超过85%。实践表明，行业资格证书的获得极大地增加了学生就业面试的自信心和社会竞争力，为学生最终在一些大型企业赢得席位增加了有利的筹码。

3 结束语

通过对金属材料工程专业的实验进行优化整合，建立了三级实验平台和个性化教育平台。专业实验与技能培训一体化的教学模式及与个性化教育的有机结合，突出了学生的主体地位，强化了实践技能和综合能力的培养与训练，学生在职业认证考试及专业金相技能大赛中的优异成绩给予了有利的证明，为向应用型学院的转型积累了一定的经验，对探究应用型专业人才的培养具有重要的意义。

[1] 陈卫平,郑薇薇,蔡培阳.地方院校材料工程类应用型人才培养基地建设的探索[J].台州学院学报,2010,32(4):84-93.

[2] 胡建文,马静,孟永强.高校金属材料工程特色专业建设的探索[J].中国电力教育,2010(16):42-44.

[3] 叶宁廖,林楠,彭波.理论实验一体化教学模式在药理学教学中的实践与探讨[J].职业技术,2011(11):22-23.

[4] 马静,胡建文,刁美艳.材料工程专业实验与技能一体化教学模式探索[J].中国现代教育装备,2014(11):67-68.

[5] 陈卫平,郑薇薇,蔡培阳.地方院校材料工程类应用型人才培养基地建设的探索[J].台州学院学报,2010,32(4):84-93.

[6] 胡建文,王建刚,马静.个性化教育在金属材料工程专业人才培养模式中的实践[J].中国电力教育,2014(2):30-31.

Reform on the Teaching Model of Practical Education for Metallic Materials Engineering Major

Hu Jianwen, Wang Jiangang, Ma Jing, Zhang Xin, Li Jianhui
School of Material Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, 050018, China

s: In order to improve the professional skills and practical ability for students majoring in metallic material engineering of polytechnic college, the reforms on experiments and teaching model are carried out. Three-level experiment platforms which include professional experiments and skills training were built up. The integration teaching model of professional experiments and skill training was put into practice. Through the practice of experiment teaching combined with professional certification training, practical skills and comprehensive abilities of students were strengthened, and the students' practical application ability and social competitiveness were improved. These are also experiences for reforming to applied college.

professional experiment; skill train; teaching model

2016-05-02

胡建文，博士，教授，系主任。王建刚，博士，讲师。

河北科技大学理工学院教育教学研究(编号：2013Z04，2013Z05)。