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高职材料成型及控制工程专业教学模式探索

作者

李勇振

云南现代职业技术学院,云南省楚雄彝族自治州,675000

摘要:本研究聚焦高职材料成型及控制工程专业教学模式的创新与优化。深入分析当前该专业在教学过程中面临的问题,如课程体系与行业需求脱节、实践教学环节薄弱、教学方法传统等。通过对现代职业教育理念和行业发展趋势的研究,提出了一系列针对性的教学模式改革策略,包括构建基于工作过程的课程体系、强化实践教学平台建设、运用多元化教学方法以及完善教学评价体系等。旨在提高高职材料成型及控制工程专业的教学质量,培养适应新时代制造业需求的高素质技术技能型人才,为推动高职教育在该专业领域的发展提供理论依据与实践参考。

关键词:高职教育;材料成型及控制工程;教学模式;实践教学;人才培养

随着制造业的快速发展与转型升级,对材料成型及控制工程专业人才的需求日益增长且要求不断提高。高职教育作为培养技术技能型人才的重要阵地,其材料成型及控制工程专业的教学模式面临着新的挑战与机遇。传统的教学模式已难以满足行业对人才的创新性、实践性和综合性能力的要求。深入探索适应新时代需求的教学模式,对于提高高职材料成型及控制工程专业学生的就业竞争力、促进制造业的可持续发展具有极为重要的现实意义。

一、高职材料成型及控制工程专业教学现状分析

(一)课程设置与行业需求的匹配度

当前高职材料成型及控制工程专业课程设置在一定程度上滞后于行业需求。部分课程内容陈旧,未能及时纳入行业前沿技术与工艺,如新型材料成型方法、智能化控制技术等。理论课程占比较大,与实际生产联系不够紧密,导致学生所学知识难以直接应用于工作岗位。例如,在模具设计课程中,对传统模具结构讲解过多,而对快速模具制造技术涉及较少。专业课程之间缺乏有效的整合,跨学科知识融合不足,难以培养学生综合解决复杂工程问题的能力,使得毕业生在面对行业实际需求时存在知识短板。

(二)实践教学的实施与成效

实践教学环节虽受重视,但仍存在诸多问题。校内实训设备更新不及时,部分设备老化、性能落后,无法模拟真实的工业生产环境。实践教学师资力量薄弱,部分教师缺乏企业实践经验,在指导学生实践操作时不能给予精准有效的指导。实践教学的考核评价体系不完善,多侧重于操作结果,忽视了学生实践过程中的创新思维与问题解决能力的考查。这导致学生实践能力提升有限,在企业实习或就业初期,难以迅速适应岗位要求,如在焊接实训中,学生仅能掌握基本焊接操作,对复杂焊接工艺及质量控制缺乏深入理解与实践经验。

二、基于工作过程的课程体系构建

(一)岗位需求调研与分析

深入开展岗位需求调研是构建课程体系的基础。通过对材料成型及控制工程相关企业的走访、问卷调查以及与行业专家的访谈,全面了解行业内不同岗位的工作任务、技能要求和职业素养需求。例如,针对铸造岗位,需掌握铸造工艺设计、造型材料制备、熔炉操作等技能;对于模具设计岗位,要求熟练运用 CAD/CAM 软件进行模具结构设计与优化等。分析不同岗位在产品研发、生产制造、质量控制等环节中的作用与相互关系,确定核心岗位与拓展岗位,为课程模块设计提供精准依据,确保培养出的学生能够满足企业实际用人需求。

(二)课程模块设计与整合

根据岗位需求调研结果,设计相应的课程模块。将专业课程划分为基础模块、专业核心模块和拓展模块。基础模块涵盖材料科学基础、机械制图等课程,为学生奠定坚实的专业基础知识。专业核心模块针对不同的成型工艺方向,如铸造、锻造、焊接、注塑等,设置相应的课程群,如铸造工艺及设备、焊接冶金学与金属焊接性等,使学生深入掌握各成型工艺的原理、技术与设备操作。拓展模块则包括自动化控制技术、模具制造技术等课程,培养学生的跨学科知识融合能力与综合职业素养。通过课程整合,避免课程内容的重复,优化课程体系结构,提高教学效率与质量。

(三)课程内容的序化与更新

对课程内容进行序化处理,按照工作过程的逻辑顺序编排教学内容。以典型产品的生产过程为主线,如以汽车发动机缸体的铸造生产为例,将材料选择、模具设计、铸造工艺制定、质量检测等环节相关知识有机融合,使学生在学习过程中能够清晰地了解各知识点在实际工作中的应用顺序与相互关系。同时,密切关注行业技术发展动态,及时更新课程内容,将 3D 打印技术在材料成型领域的应用、智能制造技术在生产过程中的集成等前沿知识纳入教学内容,确保学生所学知识与行业发展同步,培养学生的创新意识与适应行业变革的能力。

三、实践教学平台的强化与拓展

(一)校内实训基地建设与优化

加大对校内实训基地的投入,更新和完善实训设备。引进先进的材料成型设备,如数字化控制的注塑机、高精度的数控加工中心等,以及配套的检测仪器,如光谱分析仪、三坐标测量仪等,为学生提供接近真实工业生产环境的实训条件。优化实训基地的布局与管理,按照材料成型工艺的不同流程设置实训区域,如铸造实训区、焊接实训区等,便于学生进行系统的实践操作训练。加强实训基地的信息化建设,引入虚拟仿真教学软件,如铸造工艺虚拟仿真系统,让学生在虚拟环境中进行工艺设计与操作练习,提高实践教学的安全性与灵活性,有效弥补传统实训教学的不足。

(二)校外实习基地的拓展与管理

积极拓展校外实习基地,与更多材料成型及控制工程领域的企业建立长期稳定的合作关系。选择行业内具有代表性的企业,包括大型国有企业、知名民营企业和外资企业等,为学生提供多元化的实习岗位与实践机会。例如,与汽车制造企业合作,安排学生在其铸造车间、模具制造车间等岗位实习,让学生了解行业先进的生产技术与管理模式。加强对校外实习基地的管理,与企业共同制定实习计划与考核标准,安排专业教师定期到企业指导学生实习,及时解决学生在实习过程中遇到的问题,确保实习教学的质量与效果。同时,通过校外实习基地,促进学校与企业在人才培养、技术研发等方面的深度合作,实现互利共赢。

四、结语

高职材料成型及控制工程专业教学模式的探索是一项长期且具有深远意义的任务。通过对教学现状的剖析,构建基于工作过程的课程体系、强化实践教学平台、运用多元化教学方法以及完善教学评价体系等一系列举措,有助于提升教学质量,培养出更符合制造业需求的高素质技术技能型人才。然而,教学模式的改革是一个动态的过程,需要不断根据行业发展和教育技术的进步进行调整与优化。展望未来,随着智能制造、新材料等技术的不断涌现,高职材料成型及控制工程专业教学模式应持续创新,进一步加强产教融合、校企合作,为学生提供更多实践机会和前沿知识学习渠道,从而更好地服务于我国制造业的转型升级和创新发展。

参考文献

[1] 王章忠. 材料成型及控制工程专业人才培养模式的改革与实践[J]. 铸造技术, 2023(01): 120 - 125.

[2] 李言祥. 材料成型及控制工程专业课程体系建设的思考[J]. 清华大学教育研究, 2022(02): 77 - 83.