一、“Web主導下材料工程類

學生自主案例教學法”的含義“Web形式”是指在教學過程中，學生面對的對象不是教師，而是處于Web網(wǎng)絡的虛擬仿真環(huán)境中，單人或多人合作進行設計成分或生產(chǎn)冶煉，Web網(wǎng)絡系統(tǒng)自動記錄學生操作的每一個步驟，教師通過前端軟件觀察學生的操作行為，實時回答他們提出的問題?！白灾鳌笔侵笇W生學習的工程案例不是教師事先準備的，而是學生在仿真過程中自己得到的。由于學生掌握的專業(yè)知識和能力存在差異，使用的冶煉設備、設置的工藝參數(shù)和成分都不盡相同，因此得到的案例也不同，甚至很大一部分是失敗的案例。“Web主導下材料工程類學生自主案例教學法”是在教師講授專業(yè)知識的基礎上，結合課堂教學內容，有針對性地給學生提供網(wǎng)絡虛擬仿真平臺，學生在平臺內完成成分設計或產(chǎn)品冶煉任務，遇到問題可小組交流，提出改進方案。對典型個案，進行全班講演，同時教師進行點評。該教學法以“任務”為主線，但不以“任務”的完成與否做為考核標準，提交的結果沒有對錯好壞之分，產(chǎn)生的結果不重要，結果產(chǎn)生的原因才重要。鼓勵學生主動尋找可能出現(xiàn)的失常和事故，并運用所學理論知識去分析、去思考、去解決，強化對理論知識的學習渴望，激發(fā)學習的興趣。

二、“Web主導下材料工程類

學生自主案例教學法”的實施方案在實施前，對實施的過程和步驟進行了認真分析，對實施方案的總體框架和實施具體步驟進行了設計，實施方案如下：第一階段：規(guī)劃。制定教學目標，確定實驗班級。教材調整，確定講授重點。以教師為主，包括課堂講授的安排，講授重點的確定，以及為學生編寫模擬操作指導大綱等。第二階段：執(zhí)行。發(fā)動學生，明確任務。網(wǎng)絡操作，案例設計。在線指導，提高案例質量。以學生為主，教師指導。使學生意識到自己的“工程師”角色，在虛擬仿真環(huán)境中動手操作，完成生產(chǎn)任務。教師可通過前端軟件實時觀察學生的操作行為，回答他們提出的問題并分析模擬結果。學生和老師之間、學生和學生之間在信息窗口通過文本進行交流。不同地點的學生可以組合起來，在同一個模擬模型中分別進行操作。第三階段：分析和討論。根據(jù)模擬操作記錄，全班交流研討，教師點評。師生結合，互動交流。教師從學生的操作結果中選取典型案例，讓學生制作講演課件，給全班同學分析自己的成功與失敗經(jīng)驗，教師在交流中給予適時的點評，并進行成績評定。第四階段：總結。遴選優(yōu)秀操作記錄，編寫示范案例。對學生的優(yōu)秀設計案例進行整理歸納，為教師進行課62教學新思維堂多媒體教學時使用，也可作為學生課外預習、復習、自學的電子版的立體化教材。

三、個案舉例

鋼鐵大學網(wǎng)站提供了鋼鐵應用、鋼鐵設計及冶煉等仿真模塊，包括了現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的主要工序，可以為材料工程，尤其是金屬材料工程專業(yè)大多數(shù)專業(yè)課程教學所采用。如在金屬學材料學課程教學中，布置了一個生產(chǎn)任務：現(xiàn)收到一客戶訂單，要為一座海洋平臺生產(chǎn)一種易焊接的高強度厚鋼板，鋼種的成份和工藝路線由生產(chǎn)方來確定。訂單要求生產(chǎn)9000t的高強度厚板，鋼板對機械性能的要求為：屈服強度，LYS＞375Mpa；抗拉強度，530Mpa＜UTS＜620Mpa；54J夏比沖擊轉變溫度，ITT＜-40℃；屈強比LYS/UTS＜0.82。使用網(wǎng)站中關于海洋平臺用中厚板鋼的設計模塊進行仿真?！緦W生自主案例】鋼種成分的設計在工藝路線為50mm鋼板中度控軋、25mm鋼板輕度控軋、90mm鋼板中度控軋的情況下，經(jīng)過調試發(fā)現(xiàn)Cr、Mo、Ni、V可以不參與設計考慮范圍，C、Si、Mn在一定的含量內變化，主要調節(jié)Cu、Al、N、Nb元素的含量改變鋼材的力學性能，得到了滿足客戶性能要求的3種不同鋼種。從而使基體強度提高，以及固溶體與運動位錯間的相互作用，阻礙了位錯的運動，從而使鋼種強度提高；2號鋼種N、Nb、Al含量較高，主要強化機理是：N與Te形成間隙固溶體，起到固溶強化；在鋼中加入的Nb，Nb元素能形成碳的化合物、氮的化合物或碳氮化合物，在軋制或軋后冷卻中沉淀析出，起到第二相沉淀作用；同時，N與Al、Nb形成氮化合物或碳氮化合物，能釘扎晶界，阻礙晶粒長大，起到細晶強化。3號鋼種的設計是在2號基礎上調試Al元素的含量，3號鋼種Al含量較低。

一培養(yǎng)金屬材料工程專業(yè)卓越工程師的思考

我校金屬材料專業(yè)是卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的試點專業(yè)。對于金屬材料專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃，我們進行了初步思考。實施金屬材料專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計劃，在校內培養(yǎng)方面，對有豐富教學經(jīng)驗的各類大學都不是問題。需要研究的是進一步轉變思想觀念，優(yōu)化完善卓越工程師的培養(yǎng)模式，完善實踐型教學體系，提升教師工程素質，建立長期穩(wěn)定的校企聯(lián)合培養(yǎng)機制。

1明確培養(yǎng)目標提升教育品質

卓越工程師培養(yǎng)計劃是我國強國戰(zhàn)略的重要舉措，旨在造就一批綜合能力過硬的高質量工程技術人才，它提出了一種新的教育品質概念，即高等院校的人才培養(yǎng)應當遵從社會發(fā)展需求和適應經(jīng)濟發(fā)展要求的雙重標準，這不僅包含了對理論知識的應用和創(chuàng)新，還明確了人才培養(yǎng)應以綜合素質和創(chuàng)新能力的全面拓展為核心。這就意味著高等學府對人才的培養(yǎng)應具備適應與時俱進的時代需求和高品質的工程技術發(fā)展要求的培養(yǎng)理念和課程體系。高質量工程技術人才不僅要求對工程技術有全方位深層次的掌握，還需通過正確的價值理性的引導，人文社會科學及企業(yè)管理精神的長期熏陶，懂得工程技術在社會和國家發(fā)展中的價值和意義。然而，目前的教育體系缺乏對學生進行從事工程工作意義的教育，很多工科學生并不明確工程工作的意義及其相應的社會責任，同時由于社會對工程和工學的認知度的欠缺與偏差，導致出現(xiàn)了一種現(xiàn)象——目前碩士研究生培養(yǎng)過程中，僅就學生生源方面，工學碩士明顯優(yōu)于專業(yè)學位碩士，甚至出現(xiàn)了工學碩士落榜的考生可以轉向專業(yè)學位學習的第二選擇。在20世紀70年代末至80年代初，大學生的理想職業(yè)是“不當工程師也要當技術員”。而且很多院校過去也常常以被命名為“工程師的搖籃”而自豪，但是在21世紀飛速發(fā)展的今天，這樣的提法已從我們的生活中消失。目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在大學生的理想職業(yè)一般為公務員、管理者、金融會計師等一些不具有工程意義的職業(yè)。對此我們不禁要發(fā)問：卓越工程師培養(yǎng)計劃下的本科畢業(yè)生，會按照原本的設想，一部分繼續(xù)全日制工程碩士的學習，另一部分轉而攻讀工學碩士嗎？是不是學術研究型大學“卓越計劃”的本科畢業(yè)生主要進入工學碩士階段，從事科學研究；而一般本科院校的畢業(yè)生則進入全日制工程碩士的學習？當然，不管答案如何，都要求我們要實踐好金屬材料專業(yè)的三階段(本科、碩士、博士)培養(yǎng)，這需要社會、學校、教師和學生多方面、多角度，及時有效地轉變思想觀念，更新教育理念，才能真正提高教育品質。

2創(chuàng)新工程教育培養(yǎng)模式

工程教育培養(yǎng)模式，常規(guī)的是變革課程體系、教材內容、教學方式，強化實踐環(huán)節(jié)等。而工程教育的創(chuàng)新模式，例如“校企合作，頂崗實習”“學分互認”也在積極推動高等工程教育培養(yǎng)模式的全面改革發(fā)展。針對本科卓越工程師培養(yǎng)計劃，常見的按學年分為“2+2”“3+1”“5+1.5”等。高校應打破學校封閉辦學的傳統(tǒng)模式，積極促進通過校企合作創(chuàng)設工程教育的環(huán)境與條件。我校金屬材料專業(yè)本科卓越工程師計劃采用“3+1”培養(yǎng)模式，即3年的校內學習，1年的企業(yè)學習，校內學習和企業(yè)學習相互交叉。在3年的校內學習時間內，穿插各類實驗教學、實踐教學以及認識實習，提升學生的實踐能力；同時，學生也可根據(jù)自己的興趣輔修管理學、經(jīng)濟學、自動化等第二學位專業(yè)。在1年的企業(yè)學習中，部分學生采用頂崗實習的方式，另一部分學生直接參與企業(yè)的項目研究。

論文關鍵詞:材料成型及控制工程培養(yǎng)模式課程體系培養(yǎng)方案

論文摘要:結合河北就業(yè)市場的人才需求，對“材料成型及控制工程”專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系進行了修仃，在新的培養(yǎng)模式中，設置了三個培養(yǎng)方向，優(yōu)化了學科基礎課;同時增加了專業(yè)綜合實驗、技能培訓、外語文獻閱讀及學年論文等實踐教學環(huán)節(jié)。

1998年國家教育部對高等院校本科培養(yǎng)專業(yè)進行了調整，其中，將過去的鑄造、鍛壓、焊接3個專業(yè)合并為“材料成型及控制工程”專業(yè)，旨在培養(yǎng)專業(yè)面寬、適應性強的材料熱加工方面的人才。舊的培養(yǎng)模式無法滿足新專業(yè)的需求。所以自1999年按新專業(yè)招生以來，便對本專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系進行制訂和修改，但在教學實施和畢業(yè)生就業(yè)中暴露了一些問題。本課題便是針對這些問題，對材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系進行了研究。

1.根據(jù)市場需求劃分專業(yè)方向

從就業(yè)情況來看，長期以來，熱加工行業(yè)從我校招的畢業(yè)生一直以鑄造、焊接、鍛壓為各對口專業(yè)，所以近年來，用人單位仍以此舊專業(yè)名稱招收畢業(yè)生。加之企業(yè)在生產(chǎn)中分工較細，他們都希望有各個專業(yè)特長的人才，在短期內便可勝任一方面的技術工作。由此看來，按材料成型及控制工程大專業(yè)制定一套新計劃而完全取消過去的專業(yè)方向是不合適的。但專業(yè)方向如何設置仍需慎重。為此我們分析了近幾年河北省對本專業(yè)的需求，連年來省內各中小企業(yè)對鑄造、焊接方向的人才需求較多，尤其我國加人WTO后，鑄件出口量逐漸增多，優(yōu)質高效的要求使他們對此方面的人才需求隨之增強。由于河北省產(chǎn)業(yè)結構的調整對傳統(tǒng)的鍛壓方面的人才需求減少，模具設計與制造方面的人才需求呈連年上升趨勢，而且省外的某些模具加工基地也逐漸從我校招聘畢業(yè)生。分析了河北省的需求情況，我們又對其他兄弟院校的教學計劃進行了分析，在我們收集的教學計劃中有全國重點院校的，如清華大學、北京科技大學;也有一般院校的，如河北工業(yè)大學、河南科技大學。從這些院校的教學計劃看，重點大學基本不分專業(yè)方向，除課程設計、畢業(yè)設計外，其他課程安排完全一致，專業(yè)性強的課程開設較少。分析原因，這些院校的畢業(yè)生考研率較高，從事科研工作的較多，而在企業(yè)從事生產(chǎn)一線技術工作的較少。一般的地方院校的計劃中在進人第6,7學期后，根據(jù)專業(yè)方向劃分幾個相應的專業(yè)模塊，主要的專業(yè)課開設2一3門，因為這些地方院校的畢業(yè)生主要面向一些企業(yè)，將來主要從事技術工作，所以他們需要掌握某一專業(yè)方向的專業(yè)知識，畢業(yè)后，能在短期內勝任具體工作。我校面向的主要是河北省中小企業(yè)，很多企業(yè)來校招人時都表示希望能盡快在工作崗位中獨擋一面。

鑒于以上分析，決定在新的方案中，分出三個專業(yè)方向:模具設計與制造、鑄造、焊接。由于模具設計與制造的基礎知識、專業(yè)基礎知識更近于機械工程學科、而鑄造和焊接所需材料科學基礎知識較多。在新的培養(yǎng)計劃中制訂了模具方向、鑄造和焊接方向兩套培養(yǎng)方案。

一、專業(yè)碩士科技論文寫作存在的問題及原因

和普通學術型碩士相比，專業(yè)碩士的基礎知識和科研能力顯得較為薄弱，科技論文數(shù)量和質量都不是很理想，相當數(shù)量的科技論文只注重于現(xiàn)象、方法和概念的表述和總結，沒有對結果進行深入的分析。而且，不少論文由于與實踐相脫離，缺少實驗數(shù)據(jù)和結果，針對性不強。造成這種現(xiàn)象的原因，主要有以下幾個方面：

1.培養(yǎng)模式不利于專業(yè)碩士科技論文寫作

專業(yè)碩士要求畢業(yè)后能夠承擔生產(chǎn)、研發(fā)、技術服務等的一線工作，與傳統(tǒng)的純學術上的研究生教育相比，高校在全日制專業(yè)碩士的培養(yǎng)上更著重于聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)的實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。因此，在專業(yè)碩士的培養(yǎng)上就要求增多實踐實習類教學。以材料工程專業(yè)碩士為例，他們有一部分時間是在工廠或企業(yè)中度過，這種實踐教學模式必然會減少專業(yè)碩士的科技論文寫作時間和能力。

2.高校對專業(yè)碩士科技論文寫作課程重視不夠

目前高校雖開設了科技論文寫作課程，但課程主要講解科技論文的寫作要求及內容，學生只能學到科技論文的寫作格式，缺乏基礎載體，對于給定的研究對象，用什么方法加以研究，還是無從知曉。而且，高校在專業(yè)碩士實踐教學和科技論文寫作教學方面結合得還不夠，學生不能很好地將實踐成果如實驗數(shù)據(jù)等歸納整理到科技論文中去。

一、提高材料工程專業(yè)學位研究生培養(yǎng)質量的措施

（一）優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，加強課程體系建設專業(yè)學位碩士研究生的人才培養(yǎng)方案應更加突出行業(yè)、企事業(yè)單位的職業(yè)性質和特點的要求[5]。按照行業(yè)特點或職業(yè)需要優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構建課程體系。在課程設置中盡可能體現(xiàn)出與學術型碩士研究生的區(qū)別，在課程設置上突出實用化、工程化、技術化和職業(yè)化特點，改變課程設置僵化、強調統(tǒng)一、靈活性差等缺點。

1.課程體系的構建要打破原有全日制學術型研究生課程體系的框框，在重視基礎理論能力培養(yǎng)的同時，要適度增加通用型理論課程模塊，即“大學科、大平臺”課程。材料工程專業(yè)學位研究生應掌握各種材料的制備技術、材料的各種分析手段和表征方法，以及工程技術與實踐能力。因此，作為專業(yè)學位課，我們設置了《材料工程案例分析》、《材料制備技術》和《材料現(xiàn)代分析方法》三門課程。其中，《材料工程案例分析》是一門綜合性工程技術性很強的課程，內容涉及金屬材料、無機材料、高分子材料以及復合材料在實際工程應用中的特點及技術指標要求，例如金屬材料的失效原因分析及采取的措施；電子陶瓷材料在高溫燒結時顏色變黑的原因；鈦酸鋇本應為絕緣材料，但添加稀土元素變?yōu)榘雽w材料；等等。與其他基礎課程相比，與企業(yè)生產(chǎn)實踐的聯(lián)系更為密切，重點在于培養(yǎng)學生分析和解決實際工程技術問題的能力。《材料制備技術》涉及各種材料的制備原理、制備方法與應用特點，是材料工程研究生必須掌握和了解的基礎理論知識?！恫牧犀F(xiàn)代分析方法》是一門重要的工具課，既涉及到基礎理論知識，又側重于方法的具體實踐應用，是必須掌握的專業(yè)學位課程。其內容包括X-射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、能譜分析、光電子能譜、原子力顯微鏡、差熱分析、紅外光譜、核磁共振、激光粒度分析、比表面測試等各種表征和分析測試方法。這些核心課程的設立將奠定專業(yè)學位研究生解決實際工程和技術問題的理論基礎。

2.根據(jù)培養(yǎng)方向不同，靈活設置研究生課程模塊，即“小方向”課程。例如，根據(jù)材料工程方向發(fā)展的特點和結合材料學院的科研基礎，材料工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)方向主要有材料加工成型與模具設計、電子功能材料與器件、新能源材料與電源技術、高分子材料合成與改性等四個方向。在這四個方向上可靈活設置專業(yè)方向模塊課程，即每個方向設置兩門任選課程。材料加工成型與模具設計方向主要課程有《材料成型技術與模具》和《材料表面工程技術》，電子功能材料與器件方向主要有《先進無機材料與物理性能》和《光電轉換材料與器件》，新能源材料與電源技術方向主要有《電化學原理及測試技術》和《新型能源材料》，高分子材料合成與改性方向主要有《高分子材料選論》和《有機波譜分析》。按不同的培養(yǎng)方向靈活設置研究生課程，可為專業(yè)學位研究生提供更大的自主選擇性，有利于培養(yǎng)其職業(yè)素養(yǎng)，提高學習效率。

3.除了專業(yè)學位課和選修課外，為了提高研究生的解決實際工程和技術問題的能力，強化專業(yè)實踐能力，作為必修課程，設置了《材料科學與工程實驗》和《專業(yè)實踐》這兩門課程，以更好地凸顯專業(yè)學位研究生職業(yè)取向和過硬的專業(yè)實踐的特色。同時，還設置了學術講座、知識產(chǎn)權、信息檢索、技術經(jīng)濟分析等課程，以期全面培養(yǎng)專業(yè)學位研究生的信息獲取能力和企業(yè)技術管理等能力?？傊?，課程設置要聯(lián)系企業(yè)實際需求，考慮專業(yè)學位碩士研究生學習工作和研究背景等實際因素，根據(jù)企業(yè)技術創(chuàng)新的需求，整合教學資源，開發(fā)出一套以因材施教、體現(xiàn)學科前沿和實踐性的專業(yè)學位研究生課程體系，不斷提高研究生解決實際技術問題的科研攻關能力。比如，在材料工程專業(yè)學位碩士研究生的培養(yǎng)過程中，我們讓研究生學習典型的數(shù)據(jù)處理軟件Origin和CAD、ProE等工程制圖軟件，而該類實用工程軟件的學習無疑將提高專業(yè)學位研究生的實踐技能。

（二）加強師資隊伍建設專業(yè)學位研究生的碩士論文選題應來自于企業(yè)和科研課題，工程背景明確，應用性強。因此，專業(yè)碩士研究生導師要求雙導師制。一位是校內的導師，另一位是企業(yè)導師。學校導師主要負責研究生的課程學習、開題報告、學位論文理論部分的指導等；企業(yè)導師負責專業(yè)學位研究生的選題、工作安排、專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)、學位論文實踐部分的指導等。學校、企業(yè)導師要共同制定研究生培養(yǎng)方案，從而保證專業(yè)學位研究生培養(yǎng)的質量。在實際操作中，要注意以下問題：