智能材料课程人才培养探讨.docx
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1、智能材料课程人才培养探讨摘要:智能制造技术作为制造业发展的一个重要方向,得到了国家和高校的重视,且对传统制造业学科培养体系提出了更高要求。在智能制造新工科背景下,材料工程专业作为传统制造业的支撑专业,如何转型升级和适应行业发展需求成为其发展的重要方向。文章基于材料行业现状与企业需求,立足材料工程与智能制造的跨界融合契入点,探究了地方高校“智能材料”课程的人才培养模式,构建了高校一学生一企业三方人才培养体系和产教融合模式。关键词:智能制造技术;“智能材料”;人才培养模式;产教融合模式制造业是实体经济的主体,是富国之基、强国之本,是我国经济“驱动创新,转型升级”的主战场,是实现中华民族伟大复兴中国
2、梦的坚实基础。虽然我国制造业规模全球第一,但其创新性、质量基础、产业结构、信息化等方面与发达国家还有一定的差距。与此同时,发达国家以数字化、智能化制造技术应用为重点,力图依靠科技创新,抢占国际产业竞争的制高点,谋求未来发展的主动权。新工业革命正在孕育兴起,将重塑全球经济结构和竞争格局,这对我国来说既是机遇也是挑战。在这样的背景下,我国实施了制造强国战略,提出了中国制造2025,其目的是加快新一代信息技术与制造业深度融合,加快智能制造发展1-2。一、研究背景在智能制造发展的过程中,材料作为保证智能产品质量的先决条件,是制造业发展的重要基石,有时候甚至成为决定智能产品的关键“卡脖子”环节,已经成为
3、学术界与工业界研究的热点。然而,据中华人民共和国工业和信息化部通过调查显示,中国智能制造关键材料中,32%国内完全空白,52%严重依赖进口3。智能材料的发展严重制约我国智能产业的发展。然而,我国材料类专业的人才培养滞后于市场变化,特别是智能制造专业所需的“智能材料”人才的培养问题更为突出。高校材料类专业作为新材料研发和人才培养的重要基地,对国家智能制造战略发展方向和社会进步意义重大。目前:国家对高等教育重视程度越来越高。教育是民族振兴、社会进步的重要基石,是功在当代、利在千秋的德政工程,对提高人民综合素质、促进人的全面发展、增强中华民族创新创造活力、实现中华民族伟大复兴具有决定性意义”4-5。
4、地方高校作为区域经济发展人才培养的重要基地,对地方经济发展和制造转型升级起到了重要的支撑作用。在区域产业转型升级及新工科建设背景下,如何对接当前和未来制造业发展、深化“智能材料”人才培养改革,成为地方高校材料类专业教育者必须解决的关键问题。二、地方高校“智能材料”课程人才培养面临的问题随着新一轮科技革命和产业变革加速推进,一些重要科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性的突破先兆,新的学科分支和新的增长点不断涌现,学科深度交叉融合势不可挡,经济社会发展对高层次、创新型、复合型、应用型人才的需求更为迫切。面向智能材料领域对专业人才的旺盛需求,我国高校“智能材料”课程专业人才培养严重不足,这严重影响
5、高校和企业的发展。同时,现有的“智能材料”课程人才培养体系和模式与智能制造行业发展不匹配,主要存在以下几方面的问题。(一)人才培养体系不能满足当前的产业结构传统材料制造业主要通过铸造、焊接、轧制、冲压和热处理等技术,获得性能和外观合格的产品。传统的材料制备具有如下特点。(1)传统材料性能单一;(2)目前对材料的需求往往多样化,传统材料很难满足实际需要;(3)传统的制造业主要依靠人力来实现产品的制造,制造过程比较粗放,和信息化、数字化的融合度不高。然而,随着智能制造的发展,传统的材料制备技术已经不能满足现有产品的需求,主要体现在以下几方面。(1)智能制造所需的材料已经与电学、物理、化学、生物等专
6、业深度融合,如光电材料、仿生材料等,这些材料的应用极大地拓宽了材料的使用领域,丰富了材料的产业链结构。(2)中国材料产业已经与数字化、物联网等深入融合6-刀,如制造业与数字化挛生制造、材料基因工程等,极大地颠覆了以前依靠劳动力实现制造的局面,对未来制造业转型升级影响巨大。由于制造业与数字化、信息化等快速融合,出现了“爆炸式”发展的现象,这也导致了材料类别和制造技术飞速发展,对应的产业结构和生产链也不断更新换代。更为重要的是,目前的制造业制备理念也发生了颠覆性变化,比如,以前制造业强调规模化和批量化,现在的制备理念强调个性化。目前,高校的材料类专业课程设计和实践环节还往往局限在传统制造业的范畴,
7、学科交叉度不够,特别是缺乏现有的行业变化元素,且课程建设与职业标准脱节,造成人才培养体系滞后于行业市场需求,人才培养与产业需求脱钩,培养的人才不能满足用人单位需求。(-)人才培养模式不能满足当前的新工科建设理念第一,人才培养模式是人才培养规格和目标的总体设计,应立足培养什么人、怎样培养人这个根本问题来构建。为顺应新时代的发展,高校需要培养应用型、复合型、创新型和多样化人才。在人才培养过程中,需要工程科学、应用科学、工程实践等传统工科的交叉及不断的创新。因此,新工科建设人才培养体系和理念需要高校、企业、学生等多方配合,如高校负责理论教学,企业以项目或实践等形式提供实践教学,学生全程参与学习。而传
8、统材料类高校人才培养体系主要以高校为载体,高校人才培养实践占绝对优势,企业主要以实习基地的形式参与,合作形式过于单一。第二,在传统材料类专业人才培养体系中学生参与度不高,几乎不能参与到企业实际项目或生产中,很难参与了解企业现有需求。这导致学生能力与企业人才要求不能深入匹配,且校企合作难以深度融合,校企合力作用难以发挥。(三)高校教师与行业人才双向交流机制不健全目前.,高校教师的晋升和评价体系主要集中在论文、项目和教学成果等方面,使得高校教师更侧重于理论教学,主要从事科学研究,导致高校教师缺乏企业工程实践经验,特别是新行业的实践经验,知识体系不能随着行业变化而变化。实践教学既是课堂理论教学的内容
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