控制工程
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基于智能制造的材料成型及控制工程优化研究

0 引言

在“中国制造2025”战略背景下,智能制造技术飞速发展,对该领域人才提出更高要求。材料成型与控制工程专业作为智能制造学科的关键内容,受到社会各界的高度重视。但是,该专业的建设现状不够乐观,在建设目标、人才培养、教学体系与科研人才等方面存在不足,需要通过教育改革完善教学课程体系,满足高端人才的培养需求。

1 材料成型与控制工程专业建设现状

该门课程主要包括压力加工、焊接、模具设计与铸造等内容,在教材编制方面也以上述内容为中心。但受到历史因素影响,教材编制问题逐渐暴露出来。在上世纪80 年代,国内许多院校的热加工专业开始朝着材料类专业发展,金属材料学科被纳入材料学科中,而铸造、煅烧、焊接专业则被归入机械学科。因学科建设发生改变,在教材编制中的内容交叉、重复、滞后等问题普遍存在,对专业建设产生较大阻碍作用,具体如下:

1.1 改革目标不明确

因我国该专业起步较晚,相关理论研究不够充足,在此基础上开展的改革工作目标不够明确、方向不够清晰,常常是一边研究一边试点,在不断探索中积累经验。各大院校教改立项中,课题组主要由不同学科学者构成,不但缺乏相关学科的研究者,甚至连理论工作者也很少参与。在缺乏理论指导的背景下,该专业改革较为盲目,成果也无法达到预期目标。在理论层面上看,教材建设较为混乱,一些劣质教材在市场上鱼目混珠,部分教师为了评职称,随意拼凑复制教材,学术委员会也没有成立专门的考核组进行核对。从整体来看,该专业建设未能形成统一价值观,教材选择与编制不够合理,改革成效难以预料。

1.2 人才培养偏离目标

在现代化建设之下,原本单一技术人才逐渐无法满足社会新需求,要求人才具备综合能力,能够适应不同产业部门、生产力水平。在冶金、机械、电器等支柱产业中,已经从原本只需要焊接、锻压、铸造的单一人才转变为具备自控能力、掌握成型工艺的综合人才。在该专业建设中,要求人才与现代工业发展需求相符合,以汽车制造、模具制造、电器制造行业为导向,培养更多从事成型设备、自动控制的综合人才,此类人才的知识结构更合理、接触领域更宽,且具备较强的综合素质与适应能力。但是,根据当前大部分专业培养方案来看,无论是科研院校还是普通高校,均将培养目标设定为“高级技工人才”,该项目标难以满足市场新需求,也阻碍了院校特色发挥。因不同院校该专业的形成基础有所区别,在人才培养规格要求上参差不齐,部分院校仍然沿用传统模式,只做简单的改动,缺乏对专业内涵与发展前瞻性的把控,因此虽然表面繁荣,但内在空虚,人才培养与市场相脱节[1]。

1.3 教学体系不完善

与其他专业相比,该专业起步较晚,在教学体系方面仍有许多不完善之处,具体如下:一是实践教学蕴含在理论教学之中,尤其是课程实验具有操作性、验证性特点,单一的理论教学无法锻炼学生创新与实践能力;二是实践型教师短缺,且理论素养较低;三是实践课与理论课两张皮,理论教师不负责实践活动开展;四是校外实习基地短缺,学生参与校外实训常常走马观花,流于形式,缺乏实效性;校内实训内容单一,无法满足学生专业知识学习需求,导致其理实学习均难以达到理想成效。

1.4 科研人才缺失

该专业建设与改革离不开人才支持,但是当前该专业的科研人才存在较大缺口,师资队伍整体素质不高,尤其是实践型教师更是少之又少,直接影响实践类课程的开展。在教师队伍中,老龄化趋势显著,青年教师与骨干教师数量较少,“双师型”教师培育力度不足。该专业改革要求教师掌握较强的计算机操作能力、自动控制能力等等,年老教师的学习能力降低,甚至存在排斥心理,影响教师队伍整体信息素养提升,相关专业专家与学者引入不足,这些都导致该专业建设面临较大阻碍[2]。

2 材料成型与控制工程改革优化措施

在高校转型与专业改革背景下,要求教师明确改革目标与思路,对专业人才培养模式进行创新,积极更新和完善理实课程体系,并重视科研团队建设。在新一轮的培养方案制定中,将智能制造、增材制造等课程引入其中,通过分方向课程体系,全方位的拉近学生与企业间的距离,使学生的实践能力与职业竞争力得到全面提升,同时也促进该专业的创新发展。