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材料成型及控制工程

发布时间:2021-09-20 07:55:15
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  材料成型及控制工程专业是一门普通高等学校本科专业,属机械类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。1989年,材料成型及控制工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中

  材料成型及控制工程专业培养系统掌握材料成型及控制工程专业基础理论及应用知识,能够从事材料成型及质量控制、模具技术及计算机应用等方面的科学研究、技术开发、设计制造、企业管理等工作,具有国际视野的、能适应社会经济发展需求的富有创新精神的高素质复合型人才

  Material forming and control engineering major

  1989年,《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中材料成型及控制工程(080302)由金属材料与热处理(部分)(080204)、热加工工艺及设备(080302)、铸造(部分)(080303)塑性成形工艺及设备(080304)和焊接工艺及设备(部分)(080305)合并而来

  2012年,《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中材料成型及控制工程专业专业代码由080302调整为080203

  2020年2月,在教育部发布的《普通高等学校本科专业目录(2020年版)》中,材料成型及控制工程专业隶属于工学、机械类(0802),专业代码:080203。

  材料成型及控制工程专业培养德、智、体、美全面发展,具有一定的文化素养和良好的社会责任感,掌握必备的自然科学基础理论和专业知识,具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才

  材料成型及控制工程专业基本学制为四年,总学分建议150~190学分。各高校可根据具体情况自行设定。

  各高校应根据自身定位和人才培养目标,结合学科特点、行业和区域特色以及学生发展的需要,在上述业务要求的基础上,强化或者增加某些方面的知识、能力和素质要求,形成人才培养特色

  由学校根据自身定位、培养目标和办学特色自主设置课程体系。课程设置应能支持培养目标及毕业要求的达成。

  数学和自然科学类教育应能够使学生掌握理论和实验的方法,为学生将相应基本概念运用到复杂工程问题的表述,建立数学模型,并能进行分析推理奠定基础。

  学科基础类课程、专业类课程与实践环节应能体现以数学和自然科学为基础,培养学生发现并解决本专业领域复杂工程问题的能力。

  人文和社会科学类课程至少占总学分的15%;数学和自然科学类课程至少占总学分的15%,实践性环节至少占总学分或总学时的20%,学科基础知识和专业知识课程至少占总学分的30%。

  数学主要包括微积分、线性代数、微分方程、概率与数理统计、计算方法等相关知识领域。物理学主要包括力学、热学、电磁学、光学、近代物理学等相关知识领域。

  数学、物理学的教学内容应不低于教育部相关课程教学指导委员会制定的基本要求。各高校可根据自身人才培养定位提高数学和物理学(含实验)的教学要求,以加强学生的数学、物理学基础。

  学科基础知识被视为专业类基础知识,教学内容应覆盖以下知识领域的核心内容:工程图学、力学(材料力学、理论力学等)、热流体(流体力学、热力学或传热学)、电工电子学、材料科学基础等。

  材料成型及控制工程专业核心知识领域包括:机械设计及制造基础、材料成型原理、材料成型工艺与装备、材科成型质量检测、材料成型控制基础等

  学生通过系统的工程技术学习和工艺技术训练,提高工程意识、质量、安全、环保意识和动手能力,包括机械制造过程认知实习、机械制造基础训练、先进制造技术训练、机电综合技术训练等。

  实验类型包括认知性实验、验证性实验、综合性实验和设计性实验等,培养学生实验设计、实施和测试分析的能力。

  培养学生观察和学习各种加工方法;学习各种加工设备、工艺装备、物流系统或流程型工艺装备的工作原理、功能、特点和适用范围;了解典型零件、部件和设备的加工和装配工艺路线;了解产品设计、制造过程;了解先进的生产理念和组织管理方式;培养学生工程实践能力、发现和解决问题的能力。

  组织学生参与科学研究和科技创新活动,培养学生的创新创业意识、工程实践能力、表达能力和团队精神。

  培养学生综合运用所学知识分析和解决复杂工程问题的能力,提高专业素质,培养创新能力。选题应符合各专业的培养目标和培养要求,具有明确的工程应用背景,工程研究类和工程设计类选题应有恰当的比例,一人一题。应由具有丰富经验的教师或企业工程技术人员指导,支持学生到企业进行毕业设计(论文)。应制定与毕业设计(论文)要求相适应的标准和检查保障机制,对选题、内容、学生指导、答辩等提出明确要求,保证课题的工作量和难度,并为学生提供有效指导

  专任教师数量和结构满足专业教学需要,每个专业至少应有10名专任教师,专业生师比不高于24:1。校外兼职教师占教师总数的比例应不高于25%。

  从事各专业教学工作的教师,其本科、研究生学历中,至少有一个学历为机械类专业或相关理工基础类专业。

  专任教师中具有企业或相关工程实践经验的比例应不低于20%,从事过工程设计和研究背景的比例应不低于30%。

  各高校应为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划,为教师进修、从事学术交流活动提供支持,促进教师专业发展,包括对青年教师的指导和培养。

  各高校应拥有良好的相应学科基础,为教师从事科学研究与工程实践提供基本的条件、环境和氛围。鼓励和支持教师开展教学研究与改革,指导学生开展学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。使教师明确其在教学质量提升过程中的责任,不断改进工作,满足专业教育不断发展的要求

  (1)教室、实验室及设备在数量和功能上满足教学需要。有良好的管理、维护和更新机制,使学生能够方便地使用。

  (2)实验室向学生开放,实验设备充足、完备,满足各类课程教学实验的需求,实验技术人员数量充足,能够熟练地管理、配置、维护实验设备,保证实验条件的有效利用,有效指导学生进行实验。

  (3)建有大学生科技创新活动基地,吸引学生广泛参与科技活动,提高创造性设计能力、综合设计能力和工程实践能力。

  (4)与企业合作共建实习基地,在教学过程中为全体学生提供稳定的参与工程实践的平台和环境。参与教学活动的人员应理解实践教学日标与要求,配备的校外实践教学指导教师应具有项目开发或工程经验。

  配备各类图书、手册、标准、期刊及电子与网络信息资源,能满足学生专业学习和教师专业教学与科研所需

  教学经费有保证,生均年教学运行费不低于教育部《普通高等学校本科教学工作合格评估指标体系》的要求,能满足专业教学、建设、发展的需要,且随着教育事业经费的增长而稳步增长。

  已建专业除正常教学运行经费外,应有稳定的专业建设经费投入,满足师资队伍建设、实验室维护更新、图书资料购买、实习基地建设等需求。

  各高校应对主要教学环节(包括理论课程、实验课程等)建立质量监控机制,使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态;各主要教学环节应有明确的质量要求;应建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制,评价时应重视学生与校内外专家的意见。

  各高校应建立毕业生跟踪反馈机制,及时掌握毕业生就业去向和就业质量、毕业生职业满意度和工作成就感、用人单位对毕业生的满意度等;应采用科学的方法对毕业生跟踪反馈信息进行统计分析,并形成分析报告,作为进行质量改进的主要依据。

  各高校应建立持续改进机制,针对教学质量存在的问题和薄弱环节,采取有效的纠正与预防措施,进行持续改进,不断提升教学质量

  材料成型及控制工程专业以材料科学作为学科基础,以成型理论与技术作为特色发展方向。在“互联网+”背景下以培养大学生创新创业能力为目标。首先将专业知识深入融合的创新创业意识、创新创业知识、创新创业能力以及创新创业人格上去。在创新思维培养训练上,主体对象就是新材料、新技术和新工艺。将新材料与生活衔接起来,例如电气石保健服装或设计一种新的机构实现某种特殊功能。传统材料成型专业学生的创新意识上要通过课内外结合培养,不但要有理论上的基础,更要能够创新于实践中、生活中。通过理论学习和实践锻炼中培养创新意识,不拘泥于书本知识。创新知识方面要大量摄取新的成型技术和手段,如3D打印、喷射成形等教科书上提及不多的技术。

  创新能力需要依托教师科研项目、各类竞赛和校内外创新平台进行锻炼,同时还要给予学生跨专业学习的机会、参加各类科研竞赛的锻炼以及科技园的孵化经历,培养创新人格。材料成型及控制工程专业提出了三条路径培养学生创新和创业能力:第一,建立“实训+竞赛”的创新人才培养新途径。以课程内实验和设计为理论知识铺垫,结合“新工科”的培养特点,分别从小组工程实训和学科内竞赛两方面进行卓越创新型人才的培养,充分联合“第一课堂”和“第二课堂”的学习内容,加强知识运用能力培养和实践能力提升。竞赛是提升学生学习兴趣和能力的一个主要途径。第二,与校外“工程实训”平台相对接的课程内实验内容创新与改革。针对校外工程实训基地的需求,对部分小组工程实训和学科竞赛的学生进行课程内实验改革,在本专业课程内实验基础上增加工程背景较强的实验项目,并严格把关和审核实验过程与实验报告,为工程实训和竞赛奠定基础。第三,完善和健全了校内学科竞赛活动的组织机制。在大二和大三学生当中有效组织校内学科竞赛平台,完善的组织过程与评价机制,以充分竞选出参加全国竞赛的学生,并在竞赛过程中强调群众性和参与度,强化学科特点和专业特色,建立有效的联动机制,以达到系列化、届次化,扩大影响力,在更大范围内提高学生的科技创新能力。利用学科校内平台,结合指导教师课题开展科学研究。要求本科生在指导老师指导下能够完成文献调研、国内外研究现状总结、实验方案及方法设计、数据记录与处理、研究结论与讨论;实物作品图片、项目实施过程图片等资料。然后根据研究报告发表学术论文,将创新创业课程与材料学科专业课程融合在一起,贯穿于整个学生培养全过程。同时学生可以进一步选修SYB、KAB等创新创业培训课程,通过系统的学习,站在专业的视野能够深入了解创新创业教育的内涵,提升创新创业能力。

  材料成型及控制工程专业学生通过构建一个集“材料信息门户与服务”为一体的专业化平台,形成以“材料科学网”、“材料科学与工程微信公众号”、“材料科学网官方微博”三大平台为中心的品牌矩阵,为广大材料相关人士提供资讯阅读、人才招聘、供需对接、考研交流、宣传推广等服务,极大方便材料人接收全面、综合、专业的资讯,获取准确的所需服务,这些可以打通材料上下游,改变信息不对称的现状。同时打造“微结构大赛”、“材友互识”、“8分钟学术”、“天生我材”等品牌活动,开启了“互联网+”专业的创业道路探索

  以生成技术与流程为主线,校企联合确立实验区人才培养的能力结构,制定培养方案,重新设置课程体系,并编写相关教材,实现理论和实践内容在课堂上深度融合,企业现场教学中升华对专业理论的理解和领会,构建企业深度参与的人才培养模式。围绕企业,吸引企业技术人员参与培养方案的制订。结合现代铸造企业的生产流程,重新设置课程教学内容,以培养适应行业发展所需的应用型本科人才。修订后的人才培养方案将明确应用型人才的培养标准,增加企业现场教学、综合实验、创新实践等环节。同时,还将把学科竞赛、学术活动、创业创新等作为第二课堂的必要内容明确地写入人才培养方案,为实现本专业应用型技术人才培养提供了坚实保障。

  积极推进产教融合与校企合作,建立实践教学基地,搭建与企业联合培养的桥梁,强化“产教融合与校企合作”相结合,利用学校与企业的资源,为学生提供了良好的工程实训平台,促进学科和科研的发展,更好地反哺教学,与专业发展相互支撑。学生通过去实践教学基地企业参与实习、实训教学,深入生产现场,掌握工艺流程,提高了实际操作的动手能力,同时,部分学生的毕业设计(论文)的题目也由实习单位提供,学生在企业和学校双导师的共同指导下完成毕业设计(论文),以此真正实现实践教学与企业需求相结合、理论课程与实践相结合,提升了学生的工程素养、工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。

  地方本科院校推进产教融合的重要途径是“双师双能型”教师的培养。教师实践能力、教学和科研水平的高低直接影响到学生的培养质量。材料成型专业通过产教融合与企业、行业共建“双师双能型”师资队伍。首先,安排青年教师到相关的企业或行业进行工程实践学习,通过工程的实践,把本专业最新的动态和发展方向及工程案例引入到课堂教学中,使教学内容更加贴近工程实际。

  为了保证校企合作的质量,校企合作各环节如专业设置、师资队伍建设、实验室建设、课堂教学、实习实训、毕业设计都应配套与应用型人才培养相适应的质量标准和规范的管理制度。材料成型专业在实训基地建设、课程设计、实习实训以及毕业设计等环节方面制定了一系列的管理制度和质量标准,如《兼职教师聘用及考核制度》,该制度加强了兼职教师的队伍兼职,调动了兼职教师的教学积极性,提高了教学质量;《实习、实训基地管理制度》,该制度保障了实习实训基地的建设与管理,做到有章可依。通过建立企业深度合作的教学质量保障体系,充分发挥企业的育人功能,突出材料成型专业人才培养特色

  (1)加强产业发展对工程科技人才需求的调研,以“智能制造”为依托,以“模具智造”为核心,充分调研相关行业的人才需求以及技术发展动向,打破传统材料成型及控制工程专业壁垒,积极调整该专业人才培养目标以及课程结构体系,主动建成满足行业发展需要的课程和教材资源,实现学科融合和优化知识体系。

  (2)以课程结构体系的需求打造师资队伍,一方面可以让企业工程师兼职担任个别课程的授课教师,另一方面可以派遣教师到企业服务或学习,增强实际工程能力,以满足课程的需要。另外,鼓励教师加强产学研究,推动教师将研究成果及时转化为教学内容,向学生介绍学科研究新进展、实践发展新经验等。

  (3)调研国外工程教育前沿,面向世界,以提高学生国际化视野和增强学生综合素质为目的,优化该专业的人才培养目标以及课程结构体系。

  (4)落实以学生为中心的理念,重视学生意见,加大学生选择空间,建立机制以方便学生跨专业跨校学习,强化学科互补;另外,增强师生互动,积极改革教学方法和考核方式,形成以学习者为中心的工程教育模式。

  (5)积极利用校外资源,汇聚行业部门、科研院所、企业优势资源,完善科教结合、产学融合、校企合作的协同育人模式,建设特色产业学院和校企实践教学基地,为培养新工科人才提供组织保障

  学生毕业后进入钢铁企业、机械制造业、汽车及船舶制造业、金属及橡塑材料加工业等领域从事与焊接材料成型、模具设计与制造等相关的生产过程控制、技术开发、科学研究、经营管理、贸易营销等方面的工作。与机械类专业有着类似的就业方向及成长路线]

  教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准(上)[M].高等教育出版社,2018:271-276.

  齐亮, 张迎晖, 邓同生,等. 互联网+材料成型及控制工程专业创新创业人才培养模式与实践研究[J]. 才智, 2019, 000(030):64-65.

  谢辉, 王栓强, 曹静,等. 产教融合与校企合作的材料成型及控制工程专业人才培养模式探析与实践[J]. 教育教学论坛, 2018(17):27-29.

  郑东海, 唐愈, 谢春晓,等. 新工科背景下人才培养模式的改革实践——以材料成型及控制工程专业为例[J]. 教育教学论坛, 2020(32).