傳統(tǒng)工科專業(yè)靠什么“刷新” ——江蘇大學(xué)探索工科人才“工程素

思而思學(xué)網(wǎng)

日前,教育部正式公示新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目認(rèn)定結(jié)果,來(lái)自全國(guó)高校的612個(gè)項(xiàng)目入選。其中虛擬現(xiàn)實(shí)類、人工智能類等成為新工科范圍內(nèi)熱門的首選專業(yè)。資料圖片

“金屬材料及熱處理”曾經(jīng)是我國(guó)許多工科院校的熱門專業(yè)。隨著1998年新的本科專業(yè)目錄頒布,該專業(yè)改名為金屬材料工程,特別是隨著非金屬材料、復(fù)合材料的興起,“金屬材料及熱處理”這個(gè)被人們戲稱為“打鐵”的專業(yè)開始淡出人們的視野。取而代之的,是金屬工程、材料工程等專業(yè)大類。

江蘇大學(xué)的前身是1961年建校的鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,近60年來(lái),金屬材料及熱處理一直是學(xué)校的品牌專業(yè)。面對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)不被大學(xué)生看好的“新形勢(shì)”,特別是教育部近一段時(shí)期大力提倡新工科,像金屬材料及熱處理這樣的傳統(tǒng)工科專業(yè)怎么辦?

近日在江蘇大學(xué)材料學(xué)院采訪,刷新了我們對(duì)傳統(tǒng)工科的認(rèn)識(shí)。特別是他們探索出“知識(shí)教育→工程實(shí)踐→科學(xué)研究”的“工程素質(zhì)鏈”人才培養(yǎng)模式,培養(yǎng)的畢業(yè)生供不應(yīng)求,專業(yè)忠誠(chéng)度也極高。

工科報(bào)國(guó)

1月15日,位于宜興的寶銀特種鋼管有限公司來(lái)了97名年輕人,他們都是江蘇大學(xué)材料學(xué)院的大三學(xué)生?偨(jīng)理朱海濤特別提醒學(xué)生:“可別小看了這些鋼管,它們用在核電、火電上,不僅打破了國(guó)外的技術(shù)和產(chǎn)品封鎖,還出口到了國(guó)外!

寶銀的前身銀環(huán)公司原本是一家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),1992年從生產(chǎn)普通鍋爐管起家。1998年,銀環(huán)接手燕山石化的換熱器不銹鋼無(wú)縫鋼管研發(fā)任務(wù),產(chǎn)品不僅替代了進(jìn)口,還實(shí)實(shí)在在為企業(yè)爭(zhēng)得第一桶金,從此一發(fā)而不可收,“替代進(jìn)口、填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白”成為銀環(huán)業(yè)務(wù)發(fā)展的行動(dòng)指南。2007年銀環(huán)與寶鋼、中廣核合資成立寶銀公司,目前寶銀已是國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)超超臨界火電機(jī)組用系列關(guān)鍵管材的三家企業(yè)之一。其成功秘訣,就是與江蘇大學(xué)材料學(xué)院等高?蒲袌F(tuán)隊(duì)的密切合作。

在寶銀,大學(xué)生們半天時(shí)間參觀,半天時(shí)間聽課。進(jìn)企業(yè)、進(jìn)展會(huì)、進(jìn)博物館,這樣的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),對(duì)于江蘇大學(xué)材料學(xué)院的學(xué)生來(lái)說并不陌生。比如參觀鎮(zhèn)江市博物館,觀看材料從古至今的演變;赴上海參加世界知名工程機(jī)械展,了解工程機(jī)械的創(chuàng)新產(chǎn)品與技術(shù)前沿……“不是簡(jiǎn)單地走一走、看一看,而是認(rèn)識(shí)到我們的專業(yè)有什么樣的價(jià)值和意義,引發(fā)了我們對(duì)專業(yè)的興趣和感情!苯饘俨牧瞎こ虒I(yè)大四學(xué)生覃程這么認(rèn)為。

企業(yè)家們更看重的是培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)工科、對(duì)行業(yè)以及對(duì)國(guó)家的感情。作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的銀環(huán)公司事業(yè)有成后,就有國(guó)外的公司來(lái)收購(gòu),主要是想保持進(jìn)口壟斷。銀環(huán)創(chuàng)始人莊建新并不為所動(dòng),相反,他更看到了企業(yè)創(chuàng)新的前景:他們研制出了替代品,國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格就會(huì)大幅降低;盡管他們自己掙的錢并不算多,但為國(guó)家節(jié)約了大量的資金!跋Mた拼髮W(xué)生們對(duì)所從事的工作要有使命感,帶著更多的感情和興趣。不要人到了制造業(yè),工作沒多久就想著跳槽!鼻f建新說。

江蘇大學(xué)材料學(xué)科帶頭人程曉農(nóng)同樣認(rèn)為,家國(guó)情懷是工科大學(xué)生培養(yǎng)中很重要的一環(huán)。程曉農(nóng)還記得當(dāng)年上課時(shí),教金屬材料及熱處理的老師們常常教導(dǎo)他們:“你們干了這個(gè)行業(yè)就要爭(zhēng)口氣,一定要把世界上最先進(jìn)的鋼煉出來(lái)!背虝赞r(nóng)告訴記者,搞材料的很容易看到國(guó)內(nèi)外的差距,比如高鐵和大飛機(jī)項(xiàng)目,有不少核心部件的材料還依賴進(jìn)口,工科報(bào)國(guó)從來(lái)就不是一句空話。

再造課堂

在工科院校,說起金屬材料與熱處理,人們就會(huì)想起教材中的“四把火”(退火、正火、淬火、回火)。但是隨著知識(shí)和社會(huì)的快速發(fā)展,專業(yè)內(nèi)容也發(fā)生了翻天覆地的變化。高校教學(xué)與行業(yè)實(shí)際的脫節(jié),也是當(dāng)前工科教育急需解決的一大問題。

江蘇大學(xué)是省內(nèi)最早設(shè)立金屬材料及熱處理專業(yè)的高校之一。程曉農(nóng)說,他們的培養(yǎng)目標(biāo)是為企業(yè)有效供給高水平工程型人才。圍繞這樣的目標(biāo),必須改變以理論知識(shí)結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)的人才培養(yǎng)教育理念,構(gòu)建“工程素質(zhì)鏈”的人才培養(yǎng)新模式。

在江蘇大學(xué)采訪,你很容易發(fā)現(xiàn)新模式帶來(lái)的改變。

專業(yè)教師變了。只會(huì)照本宣科的教師少了,熟悉企業(yè)實(shí)際的教師多了。工科教師每年必須有一定的下廠時(shí)間,已成為學(xué)校一項(xiàng)剛性要求,并且,最新科研成果和工程實(shí)例,都要求融入課堂和教材。比如鍛造余熱淬火工藝,成為“金屬學(xué)及熱處理”等課程的教學(xué)內(nèi)容;新型奧氏體不銹鋼研究成果,進(jìn)入了“金屬材料學(xué)”教材第5章及第7章;金屬零部件新型熱處理、42CrMo超低韌脆轉(zhuǎn)變溫度、GCr15相變超塑性、低碳鋼的低溫馬氏體工藝等,也成為“金屬材料學(xué)”課程的教學(xué)案例。他們甚至把企業(yè)骨干直接請(qǐng)上了講臺(tái),目前金屬材料工程專業(yè)正式聘任的企業(yè)教授就有37人。

專業(yè)教材變了。材料學(xué)院戴起勛教授,退休后把全部的精力投入到教材編寫工作中,感受尤為深刻!耙郧爸v課主要圍繞著傳統(tǒng)金屬材料,現(xiàn)在大多是功能性材料,很多選修課變成了專業(yè)主干課程!北热纭盁崽幚碓O(shè)備”課程,對(duì)教師的工程能力要求極高。因?yàn)闆]有師資、沒有教材,很多高校停開或者作為選修課,但是企業(yè)又急需熟悉熱處理設(shè)備的人才。面對(duì)這樣的需求,江蘇大學(xué)堅(jiān)持把“熱處理設(shè)備”作為必修課開設(shè)。

隨著行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的變化,還有很多課程從無(wú)到有,衍生出了《材料設(shè)計(jì)》《材料科學(xué)研究方法》等新興教材。教材中的有些內(nèi)容,由于工藝的改進(jìn)或者不符合環(huán)保要求,必須進(jìn)行大的調(diào)整。近年來(lái),金屬材料工程專業(yè)共編寫《金屬基復(fù)合材料》等新教材13部,再版的4部老教材,整合更新的內(nèi)容達(dá)40%。

教學(xué)方式也變了。除了前面提到的到企業(yè)、展會(huì)參觀見習(xí),他們還用起了互聯(lián)網(wǎng)。2017年,青年教師袁志鐘到沈陽(yáng)天星公司的車間,拍攝了現(xiàn)場(chǎng)布氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)的制造和檢驗(yàn)過程。把這樣拍攝素材整合成慕課課程后,大學(xué)生只要在網(wǎng)上就能看到來(lái)自生產(chǎn)一線的視頻!敖滩木帉懹肋h(yuǎn)有個(gè)滯后效應(yīng),我們利用微課、在線開放課程提高教學(xué)效果,還在講課過程中及時(shí)更新內(nèi)容,幫助學(xué)生了解書本上看不到的新技術(shù)和新方向!痹剧娬f。

目前,江蘇大學(xué)材料學(xué)院與中國(guó)一拖集團(tuán)、中信重工機(jī)械股份有限公司等眾多企業(yè)建立了校外實(shí)踐教學(xué)基地,與73家企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研基地,聘請(qǐng)了60多位企業(yè)專家作為指導(dǎo)教師,開展畢業(yè)設(shè)計(jì)、講座、授課等教學(xué)實(shí)踐。

活學(xué)真用

說起自己帶的大四學(xué)生滕賽楠,材料學(xué)院邵紅紅老師很是驕傲:“有些研究生做不了的實(shí)驗(yàn),她已經(jīng)會(huì)做了!

這種能力從何而來(lái)?大學(xué)四年,滕賽楠不僅參加過科研立項(xiàng)、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,還參加過全國(guó)大學(xué)生熱處理創(chuàng)新大賽、全國(guó)高校大學(xué)生金相大賽。因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)秀、創(chuàng)新能力突出,滕賽楠已被保送至東南大學(xué)繼續(xù)深造。不僅是滕賽楠,近三年材料學(xué)院學(xué)生競(jìng)賽獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)百余人次,參與發(fā)表論文近百篇,申請(qǐng)專利50余件。

已是研一的王志學(xué),憑借他們團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目《超高強(qiáng)度超長(zhǎng)壽命多元合金鑄鐵活塞環(huán)》,奪得2017年全國(guó)大學(xué)生熱處理創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)。這是一個(gè)來(lái)自江蘇儀征亞新科雙環(huán)活塞環(huán)有限公司的技術(shù)難題,在企業(yè)導(dǎo)師張伯承帶領(lǐng)下,他們做實(shí)驗(yàn)、跑企業(yè),通過技術(shù)創(chuàng)新使得合金鑄鐵活塞環(huán)的性能有了顯著的提升。

給王志學(xué)印象最深的是企業(yè)的思維方式。在工廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷改善工藝,這樣的經(jīng)歷在學(xué)校是從來(lái)沒有過的。王志學(xué)告訴記者,在學(xué)校里,知識(shí)學(xué)過了,考完試就扔了;到了企業(yè),書本上知識(shí)點(diǎn)才能得到強(qiáng)化!爸R(shí)光學(xué)不行,還必須用起來(lái),到現(xiàn)場(chǎng)一用就都活了起來(lái)!蓖踔緦W(xué)說。

江蘇大學(xué)材料學(xué)院還將工科人才培養(yǎng)方案與工程師資格認(rèn)證相結(jié)合。2007年,學(xué)院被國(guó)際授權(quán)(中國(guó))焊接培訓(xùn)與資格認(rèn)證委員會(huì)(CANB)授權(quán)為“國(guó)際焊接工程師”培訓(xùn)基地,通過率穩(wěn)定在85%以上。2010年,學(xué)院又被全國(guó)熱處理學(xué)會(huì)授權(quán)為“見習(xí)材料熱處理工程師”培養(yǎng)基地,每年金屬材料工程專業(yè)平均92%以上的學(xué)生獲得證書!斑@樣的認(rèn)證,讓學(xué)生在就業(yè)前就有了和產(chǎn)業(yè)接軌的資格!睂W(xué)院黨委書記楊娟說。

目前我國(guó)開設(shè)工科專業(yè)的本科院校有1000余所,工科專業(yè)布點(diǎn)數(shù)達(dá)14000余個(gè),工科專業(yè)在校生約占本科生總數(shù)的30%。工程教育辦學(xué)規(guī)模全球第一,但離高等工程教育強(qiáng)國(guó)還有很長(zhǎng)的路要走!霸诨ヂ(lián)網(wǎng)時(shí)代,獲取知識(shí)并不困難,難的是學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成”,程曉農(nóng)認(rèn)為,全要素鏈條打通了,才能培養(yǎng)出具有工程感知能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力的工程型人才。

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