基于校企合作的工程硕士实验教学改革
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作者:李春艳 于凤云 高晓霞
摘 要：校企互动不足是影响工程硕士发展的瓶颈，针对这一问题，大连理工大学材料学院坚持校企紧密合作，聚焦企业需求，使企业参与课程设计，以“专题研讨”教学创新工程硕士实验教学，探索应用型创新人才培养模式，旨在使校企合作真正落到实处，实现企业、高校以及学生三方共赢。
关键词：校企合作;工程硕士;实验教学
中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2020）08-0084-02
近二十多年来，工程硕士招生规模不断扩大，截至2016年统计数据，工程硕士招生规模已经达到252272人，占比44%[1]，与学术型硕士招生规模基本持平。校企合作是工程硕士专业学位研究生教育最重要的特征之一，而如何深化高校与企业之间的互动关系则是目前症结之所在。据国务院学位委员会办公室对我国工程硕士教育的调查显示：在工程硕士培养的目标和教学内容安排上，高校和用人单位之间缺乏协调，仅26%的高校认为学校能够获得企业的密切配合，10%以上认为与企业配合存在困难[2]。
工程硕士培养主要面向企业。材料学专业毕业生企业竞聘多集中在检测工程师、研发工程师和工艺工程师等岗位。针对这一就业特色，大连理工大学材料学院在校企深度合作方面尝试创建具有材料学特点，以企业需求为导向的实验教学体系，着眼于企业应用，结合高精尖测试设备，有层次、有深度地提升工程硕士的测试分析能力，同时有效解决企业生产工艺问题，实现校企双赢。这一新型实验教学体系，深化校企合作模式，填补企业实践实习的不足，对于应用型人才培养具有重要的意义[3]。
一、工程硕士实验教学现状及解决方法
目前材料学科领域的研究生课程体系中，由于学分限制，很少开设专门针对材料微观测试表征深层次的工程硕士实验课;对大型高精尖设备的实验授课，现有的实验课教学体系多以介绍为主，仅局限于大型设备的观摩验证型课程[4]。实际上，研究生阶段对于大型高精密度分析测试仪器的熟练操作以及多种分析测试方法的综合掌握和灵活运用是有迫切需求的[5]。
本课程旨在以“材料测试分析实验与实习”为契机，依托大连理工大学材料学院测试分析中心先进的测试分析仪器、专业的测试分析人才，联合大连汇程铝业有限公司在校企合作模式上另辟蹊径，建设具有材料学特色的研究生实验教学体系。
大连汇程铝业有限公司是铝材行业的“龙头企业”。与企业联合不仅有效地解决了测试分析类实验教学的试样来源问题，而且还将先进的铝材成型加工工艺也带入了课堂。
针对合作企业在生产过程中牌号合金所遇问题，课程将通过引导学生就企业研发部门提出的技术问题，进行专题实验设计。根据材料学专业特点，以“合金”为主线，以热处理工艺为核心，围绕合金热处理后微结构、微区成分和力学性能的变化，构建“热处理工艺、微结构分析、微区成分分析及力学性能表征”系列课程体系。企业专家全程参与并莅临指导。课程突显专题性、应用性以及设计性等特色。让学生接触到行业中研发难点问题，生动而直接感知工业应用原材、成型设备;通过运用材料学理论知识，结合文献资料进行科学准确的数据分析，解析材料成分、微结构和性能的逻辑关系。通过实践方式激发学生的问题认识，培养学生的探究精神，提高学生在材料测试分析方面的综合能力。
二、工程硕士实验教学改革的特色
（一）基于校企合作，实验原料具有新颖性与应用性
对材料类实验课来说，实验原料的选材和来源是非常重要的，这决定课程的深度和方向。实验选材原则上选取研究热点材料或具有工业应用前景的材料，以符合工程硕士实验教学大纲的要求。在校企联合的模式下，大连汇程铝业公司提供的铝合金板材广泛应用在高铁、航天材料领域，具有很高的课程教学价值。
2018年春季实验课厂家提供实验原料为铝合金板材，其生产工艺为铸锭经过均匀化处理后热轧，车间淬火
预拉伸，然后做T651时效处理，企业特意截取同一批次不同热处理状态（热轧态、淬火预拉伸态和固溶时效态）的合金样品，这种样品的采集方法十分难得，没有企业的帮助，校方自己无法实现。企业参与课程前期设计，一方面解决课程原料来源问题，一方面企业与校方共享测试分析数据，有效实现双赢局面。
（二）开展“专题+研讨”式实验教学
针对大连汇程铝业公司提出的“6xxx铝合金晶粒容易粗大”这一工业研发难点，课程设计以此专题进行测试表征教学工作，从材料力学性能、微区结构和微区成分这三个方面结合热处理工艺寻找导致晶粒组大的原因。
“专题+研讨”教学法是根据教学大纲并兼顾企业需求的前提下，学生以组为单位，引入研讨式课堂讨论，围绕专题，自主设计成一个或者多个具体的实验方案，实验课程期间学生要独立完成力学性能参数测试、硬度测量、金相组织观测，铝合金析出相晶体结构标定、位错观测以及铝合金主要化学元素成分面分析和定量分析等测试任务，实验项目流程如图1所示。“专题+研讨”教学法让学生面对测试技术难点时，有迎难而上的坚定决心，激励学生打破砂锅问到底的钻研精神，提升其分析和处理问题的能力，培养其严谨的科研态度[6]。
（三）突出课程的综合性、研究性及创新性原则
“材料测试分析实验与实习”基本课时为32学时。为了更好地深化实验教学改革，在课程安排上考虑基本实验学时与外延学时相结合的模式。根据课题进展，以及大型仪器机时预约情况，学生自主设置一定的外延学时，保障教学进度。在较为宽松的实验课程安排下，有利于学生进行自主操作和分析思考。
本课程首次将透射电子显微镜、电子探针以及疲劳试验机等大型分析测试设备，融入到学生实际上机操作流程中。课程体系以透射电镜、电子探针和疲劳试驗机等大型贵重测试设备为主要设备，辅以电解双喷仪、离子减薄仪、磨抛机、倒置金相显微镜和小载荷维式硬度计等小型基础实验设备，使学生独立完成透射电镜电镜样品和电子探针样品的制备、金相组织采集以及力学测试相关国家标准查询、测试表征等工作，实验教学环节见图2。课程力求从多方面体现其综合性、研究性和创新性原则，培养学生的求知和科研创新能力[7]。 考核方式重点体现学生综合能力的评价，分为：开题答辩、上机操作、中期答辩、数据分析、结题答辩和研究报告等六个方面。考核依据包括：实验记录，学生实验中管理分配时间能力，解决问题的能力，以及突发事件处理能力，答辩中表述能力，团体合作能力等等方面。课程不仅让学生深入体验材料检测分析的完整操作流程，而且有利于提升学生的综合能力[8]。
校企联合模式下的研究生实验教学改革在落实过程中需要长期不断探索和完善。积极创建具有材料测试分析特色的可持续发展的实验教学实践实习模式，继续深化校企联合培养教学模式，以“企业需求”为导向，以学生自主创新为本，改进实验教学体系，开放大型高精尖测试設备，全面提高学生材料测试分析综合应用能力，培养适合企业发展需要的创新型实践型的工程专业人才。
参考文献：
[1]周绪红.中国工程教育人才培养模式改革创新的现状与展望[J].高等工程教育研究，2016，（1）.
[2]张海英，汪航.我国工程硕士专业学位教育发展若干问题分析[J].清华大学教育研究，2007，（5）.
[3]胡小唐，钟登华，李云章，等.校企合作培养工程硕士的创新与实践[J].学位与研究生教育，2010，（3）.
[4]谷春秀，周考文，李亚秋.仪器分析实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011，（3）.
[5]王伟，孟祥贵，安寅.“创新人才培养模式”下的实验教学改革探索高等教育[J].实验科学与技术，2013，（2）.
[6]张颖，张继平，宋岩.基于“任务驱动”教学法的实验教学改革[J].实验室研究与探索，2013，（11）.
[7]乔光，洪怡.大型仪器设备在本科实验教学中使用问题的探讨[J].实验室科学，2017，（4）.
[8]王晓岗，郝志显，樊雅娟.大型仪器教学功能的研究与探索[J].实验室科学，2012，（5）.
收稿日期：2019-12-05
作者简介：李春艳（1976—），女，河北沧州人，大连理工大学材料学院工程师，主要从事材料力学性能测试分析及实验教学研究。
基金项目：大连理工大学教育教学改革基金“将优质资源转化为育人资源——大型贵重仪器实验教学应用新模式”（YB2018004）
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