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，來自全國高校的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，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”，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)忠誠度也極高。
工科報(bào)國
1月15日，位于宜興的寶銀特種鋼管有限公司來了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。總經(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，不僅打破了國外的技術(shù)和產(chǎn)品封鎖，還出口到了國外。”
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)爭得第一桶金，從此一發(fā)而不可收，“替代進(jìn)口、填補(bǔ)國內(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)院等高校科研團(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)場教學(xué)，對(duì)于江蘇大學(xué)材料學(xué)院的學(xué)生來說并不陌生。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。”金屬材料工程專業(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，就有國外的公司來收購，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，但為國家節(jié)約了大量的資金。“希望工科大學(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。”莊建新說。
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)就要爭口氣，一定要把世界上最先進(jìn)的鋼煉出來。”程曉農(nóng)告訴記者，搞材料的很容易看到國內(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)國從來就不是一句空話。
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。“以前講課主要圍繞著傳統(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。”比如“熱處理設(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)展趨勢的變化，還有很多課程從無到有，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，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天星公司的車間，拍攝了現(xiàn)場布氏硬度計(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)上就能看到來自生產(chǎn)一線的視頻。“教材編寫永遠(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。”袁志鐘說。
目前，江蘇大學(xué)材料學(xué)院與中國一拖集團(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？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，還參加過全國大學(xué)生熱處理創(chuàng)新大賽、全國高校大學(xué)生金相大賽。因?yàn)槌煽儍?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)度超長壽命多元合金鑄鐵活塞環(huán)》，奪得2017年全國大學(xué)生熱處理創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)。這是一個(gè)來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。“知識(shí)光學(xué)不行，還必須用起來，到現(xiàn)場一用就都活了起來。”王志學(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)院被國際授權(quán)（中國）焊接培訓(xùn)與資格認(rèn)證委員會(huì)（CANB）授權(quán)為“國際焊接工程師”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。“這樣的認(rèn)證，讓學(xué)生在就業(yè)前就有了和產(chǎn)業(yè)接軌的資格。”學(xué)院黨委書記楊娟說。
目前我國開設(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)國還有很長的路要走。“在互聯(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。
