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篇（1）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0124-03

“工程材料學”是航空主機類專業（包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業）的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時，但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任，對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐，對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。

一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響

材料學既是基礎科學，也是應用科學。材料科學與技術的發展，解決了很多工程領域的關鍵問題，有力地推進了相關科學和技術的進步，使得材料科學成為最活躍的科學領域，材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業?！肮こ滩牧蠈W”以物理學、化學等理論為知識基礎，系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能，著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程，“工程材料學”具有較長的開設歷史，在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施，對工程類課程建設的需求更加迫切，有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎，已發展成為一個由多個分系統組成的大系統，需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計?，F代航空技術一百多年的發展，使得人們可以在更大的范圍內探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環境更加嚴苛。現代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點，還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展，為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中，要全面認識材料的性質和特點，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢，僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員，要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢，分析材料領域的發展對航空航天領域的影響，同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求，明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中，要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求，對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現，很多要求是相互矛盾的，比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對飛機進行一體化設計，要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求，對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中，各部門工程師都需要和材料系統密切配合，才能實現信息和資源共享，降低全系統的風險，提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中，材料科學是發展最快速的學科之一，在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異，促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。

“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能，使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主，如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表，很多優質金屬材料被開發出來，使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地，這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后，復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構，而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位，向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地，復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發動機、蒙皮等結構的性能，有效解決了防熱問題?！肮こ滩牧蠈W”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時，其他相關學科也取得了長足的發展，使得主機專業教學內容大幅度增加，“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。

二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求

“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課，是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力，提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中，該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求，但隨著航空航天事業的發展，專業分工越來越細，差異化特征也越來越明顯，因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求，結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生，畢業學生的工作要求有所不同，對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言，不同專業學生也會有所區別，應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。

飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造，主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識，了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識，主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點，采用先進制造技術，實現設計要求，并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用，其制造技術具有新穎性的特征，設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯，這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好，適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同，但課程基礎一致。

該課程名稱為“工程材料學”，即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程，把材料基本知識轉化為生產力?！肮こ滩牧蠈W”是相關專業材料學科的基本課程，學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識，學習材料研究、分析的基本方法，掌握材料結構與性能等基礎理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術，為更好地學習專業課程創造條件，為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見，在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上，更要明確共性要求?！肮こ滩牧蠈W”課程要培養學生材料方面的科學概念，提升材料方面的科學素質，扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件，是進一步發展的基礎。因此，“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適，即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要，又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求，促進了基礎理論和專業應用的融合滲透，較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要，增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。

三、多管齊下建設豐富的教學環境

作為一門學科基礎課程，“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案，結合卓越工程師教育培養的要求，注重與專業課程體系的融合，注重與工程實踐教育的結合，注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上，要對課程的教學大綱和內容進行修訂，與相關教學環節有效整合，拓展教學活動的空間，營造良好的學習環境和氛圍，加強與后續課程及實踐活動的聯系，解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。

“工程材料學”在第四學期開設，是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中，“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程?！按髮W物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎，認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用，有助于學生更好地理解相關概念?！昂娇蘸教旄耪摗币院娇蘸教祛I域的發展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫，從材料發展的角度再次審視航空航天的進步，結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理，會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中，有好多課程與“工程材料學”密切相關，如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等，如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹，可以使學生更好地綜合分析相關概念，加深理解。在主機類專業培養方案中，“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節，其教學內容與“工程材料學”密切相關?！肮こ逃柧殹苯虒W內容以機械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中，材料是加工對象，對材料的性能等的介紹很簡單，學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中，針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹，從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性，可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能，通過感性認識來體會材料變化的規律，把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果，還能讓學生把材料的知識學活，留下更深刻的影響，更好地發揮學生的潛力。

航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作，通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃，“工程材料學”先行開設。因此，在相關課程設計中，有目的地提出材料問題，引導學生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性，幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力，克服課程知識的碎片化傾向。

四、結語

航空航天是現代科學技術的集大成者，該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分?！肮こ滩牧蠈W”要按照現代大工程觀的要求組織教學，才能實現教學目標，提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展，極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容，按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中，應根據不同專業的培養要求，深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向，形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構，提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系，以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節，以“工程材料學”課程為中心，注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系，不斷加深對材料學的理解和掌握，培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。

參考文獻：

[1]朱張校，姚可夫.工程材料[M].北京：清華大學出版社，2011.

[2]周風云.工程材料及應用[M].武漢：華中科技大學出版社，2002.

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[4]閆康平.工程材料[M].化學工業出版社，2008.

[5]于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連理工大學出版社，2010.

Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors

WANG Tao，ZHOU Ke-yin

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中圖分類號：G423 文獻標識碼：A

Analysis of Flight Technical Professional Course Construction

Abstract Flight technology professional course construction is an important guarantee for high-quality flight talent to improve China's civil aviation industry. For student pilots training mode， the internal characteristics of the professional characteristics of the student pilots and flight career， reasonably optimize the construction of the professional courses and curriculum system； curriculum planning， curriculum-building measures， curriculum construction standards， effectively rationalize flight technology courses implementation of the construction process， and the establishment of a reasonable course construction assessment mechanism.

Key words flight technology； student pilots； course construction； curriculum assessment

0 引言

目前，在國內、外，針對普通大學生進行的課程建設研究較多，但是，就飛行技術這個特殊專業而言，可行、有效的，符合我院實際的課程建設研究比較少見，主要是因為，飛行技術專業所培養的大學生是為民航系統輸送高素質的飛行員，①其特殊的身份就決定了這方面的研究資料較少。

研究飛行技術專業課程建設改革的原因在于，通過近幾年的飛行學員的教學工作可知，來自這兩種模式的飛行學員的基礎參差不齊，學習興趣②不是很濃。分析這些學員的專業特點，據統計，來自“2+2”模式的飛行學員的原學專業大多不相同，他們的飛行基礎知識相對短缺，由此，會造成學員的學習興趣不濃，其根源在于缺少一個比較完善的課題體系建設，因此，開展這方面的研討，使得任課教師具有一個完整的課程建設目標，從而有助于教學工作的順利開展。

盡管國內外存在一般大學生的課程建設等方面的研究資料，但是，對行員的特殊大學生來說，已有的研究不能夠完全照搬到飛行技術專業的理論課程的教學之中，這就需要我們自己的飛行技術專業教師，根據自己學生的專業特點，研究適合行員教育的課程建設，只有這樣，才能做到為我們的民航運輸業輸送高素質的飛行人才。

1 飛行技術專業課程建設的必要性

飛行技術本科專業是一個綜合性、跨學科的技術應用型專業，其主要任務是為航空運輸業培養航線運輸機職業飛行人才。飛行技術專業既為學歷教育，又要符合行業對飛行員的職業要求，同時由于民航是一個高新技術應用日益廣泛的行業，因此，對飛行員這種專業技術人才在知識結構、技術應用能力、綜合素質、身心素質等方面都具有較高的要求。為此，在飛行技術專業人才培養的過程中，必須處理好基礎理論教育、專業知識與技能教育和實踐訓練之間的關系，不斷完善符合本科層次人才培養要求、滿足行業規范和與國際接軌的具有鮮明特色的師資隊伍、課程體系、實驗設施和人才培養模式。

課程建設是保證教育質量最基礎的工作之一，也是教學建設中最基本的內容之一。根據飛行技術專業人才培養目標的要求，構建與培養高素質飛行技術專業人才相適應的富有特色、水平先進、整體優化的教學內容和課程體系。目前飛行技術專業的課程設置特色不夠鮮明，課程體系需要進一步梳理、規范，課程內容與行業執照考試內容銜接不夠緊密，有必要進一步優化該專業的課程設置，建立合理的課程體系，為任課教師指出明確的教學目標。

2 飛行技術專業課程建設的實施過程

2.1 課程建設規劃

飛行技術專業的課程體系分為：公共基礎課、專業基礎知識課程、專業知識課程、專業實踐課程。以提高人才培養質量的目的，以飛行技術專業規范為指導，根據學科領域、知識點以及教學內容和方法，不斷優化課程體系，梳理課程內容的銜接，構建涵蓋飛行技術專業的專業基礎知識課程、專業知識課程的五個課程群。

（1）飛機基礎知識（理論）課程群：飛機結構與系統、航空動力裝置、民航飛機電氣儀表及通信系統、飛行氣象學及其應用。（2）飛行基礎知識課程群：航空醫學、航空運輸地理、飛行技術概論、基礎飛行模擬訓練、飛行員職業素質與能力概論、民航概論、民航運輸系統概論、航空公司的經營與管理、航空公司機隊規劃。（3）航行基礎知識課程群：空中領航學（I）、空中領航學（II）、儀表飛行與航圖、空中交通管理基礎、現代導航技術。（4）飛行理論與管理課程群：飛行原理、飛行性能與飛行計劃、安全飛行原理與事故案例分析、飛行法規、飛行心理學與人為因素、駕駛艙資源管理、飛行運行與安全管理基礎、飛行資料與手冊（5）飛行英語課程群：飛行英語（I）、飛行英語（II）、飛行英語（Ⅲ）、飛行英語（Ⅳ）、英語無線電陸空通話、ICAO英語。

2.2 課程建設措施

重點建設幾門核心課程，建成校內、行業內有影響力、有特色的優質課程、精品課程。以提高培養質量為重點，加強教學內容、教學方法和教學手段改革，實現課程建設的整體優化。同時，加強教材建設，在參考國、內外優秀教材的同時，不斷加強高質量自編教材的比例，爭取五年內具有鮮明特色的、符合行業和國際化需求的高質量的自編教材比例不低于60%。實踐教學資料齊全、科學、實用，實驗項目全部具有指導書。

課程建設涉及到教育思想、教育理念、教學過程等諸多方面內容，課程建設的內容主要包括：師資隊伍建設、教學內容改革、教學方法改革、教學手段改進、實踐教學改革、教學文件與資料建設、教材選用與編寫等幾個方面。考慮到飛行技術專業的培養目標、學歷教育與職業教育相結合、培養模式多樣性等特點，課程群內的課程之間以及不同課程群的課程之間必須相互關聯、緊密銜接，保障課程建設的科學性和系統性。

2.3 課程建設基本標準

每門課程以局方執照考試大綱、執照題庫、相關規章、飛行技術專業規范等為依據，學習借鑒國內外相關院校的經驗。

2.4 特色課程的建設

重點圍繞核心課程加強雙語課程、模塊化課程建設。為適應飛行技術專業培養模式的不同，加強模塊化課程建設。為了適應民航發展的要求和與國際接軌，切實提高學生的英語應用能力，開展雙語教學課程。③

3 飛行技術專業課程建設的考核

課程考核是課程建設的一個重要環節，它所特有的評定、檢測、診斷、反饋和激勵功能，是其他環節難以替代的，可以檢驗課程建設的成功與否。課程考核工作的質量是教學質量的一個重要方面，并對教學質量、教風和學風產生直接的重要影響。為使課程考核更加綜合化、制度化、科學化，需制定相應的考核管理辦法。

另外，在教學過程中，教師要根據自己課程特點和教學風格采用多種恰當的課程考核方式，針對飛行學員的自身特點，加強對飛行學員日常學習過程的考核，改變課程結束時“一考定成績”的做法，防止“考前突擊”的行為，促進學生的研究性學習。

注釋

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通用航空廣泛應用于工業、農業、林業、漁業、建筑等行業，可對醫療衛生、搶險救災、氣象探測、疫情防控、海洋監測、科學實驗、教育訓練、文化體育等開展民用航空飛行作業。其適用面廣，前景好，是未來重要的新興行業。目前，通用航空專業人才需要緊缺，亟待加大通用航空人才儲備，因此，通用航空專業人才培養體系要為支撐通用航空產業發展而構建，并根據通用航空產業鏈崗位需求分析，形成相關的人才培養專業群，以期培養更具專業性，針對性，更適宜工作崗位特色與符合要求的人才，提升我國通用航空產業人才素質與能力，為行業進步與發展貢獻力量。通用航空專業群各專業課程體系的構建應當根據通用航空各崗位所需的知識、技術、技能以及職業素養，將相關專業平臺課程進行融會貫通，使課程體系直接面向技術領域相同或相近的就業崗位群，這樣不僅可以充分發揮專業師資優勢，充分挖掘實訓基地的使用效能，有效提高實訓設備使用效率，而且有利于復合型技術技能人才的培養，進而提升技術技能人才從事通用航空專業的適崗能力[1]。

1 通用航空專業群基本狀況

近幾年來，世界各國通用航空產業得到長足的發展，從事通用航空業務的企業數量不斷增加。2015 年時，中國通用航空器在冊數量只有不到美國的0.015%，頒證通用航空機場為美國的0.01%，通航專業飛行員約為美國的0.005%。但到2018 年底，我國在冊通用航空器總數相比2011 年增長了222%。同時我國出臺了促進國內通用航空產業發展的指導意見，明確提出“到2020 年，通用航空器達到5000 架以上，年飛行量200 萬小時以上，通航機場達到500 座”的發展目標，為國內通用航空產業快速發展和市場拓展提供了強大的政策“助推劑”。鑒于發展通用航空產業的良好態勢，相關人才培養在各職業院校中陸續展開，但隨著產業的迅猛發展，企業的多樣性增加，相較之下，職業院校專業人才培養就明顯滯后。[2]按照最新教育部公布的高職高專專業目錄顯示，通用航空專業僅有無人機應用技術、通用航空器維修、通用航空航務技術三個專業，其他皆為民航專業，而且學界和院校更是缺乏對于通用航空專業技術技能人才培養以及專業群課程體系更為全面、系統的研究。

2 通用航空專業群“產教融合”課程體系構建思路

通用航空專業群以通用航空航務技術專業為核心，通用航空器維修專業和無人機應用技術專業為支撐，同時融入無人機飛手、通用航空器飛行員等專業。通用航空專業群“產教融合”課程構建時須適應與職業院校深度合作企業相關崗位的共性要求，著力培養學生扎實的專業知識、寬泛的專業技術、高超的專業技能、優秀的職業素養以及可持續發展能力，緊緊圍繞專業群面向的通用航空管制員、放行工程師、機械員、航務專員等核心技能崗位，有針對性地根據核心崗位要求設計核心專業課程，并不斷提高學生適應專業群各崗位的職業能力和職業要求[3]。在專業群課程體系構建過程中，首先要明晰通用航空航務技術、通用航空器維修技術和無人機應用技術三個主干專業的定位關系，把握作為核心專業的通用航空航務技術與其他二個支撐專業在課程體系構建上的內在邏輯，依據行業內大中型骨干企業和校企深度合作單位相同或相近崗位所需知識基礎和特定技能設置課程內容。同時根據不同崗位工作任務的特點，有針對性地設定同一課程在專業群不同專業的人才培養目標，設計通用航空專業“群平臺課程”“群核心課程”和“各專業拓展課程”，并采用模塊化教學方式，形成具有行業企業特色、產教融合特點的專業群課程體系[4]。

3 通用航空專業群“產教融合”課程體系構建基本框架

通用航空專業群“產教融合”課程體系以通用航空概論、航空法規、飛行原理、氣象學、航空運營管理等課程為基礎，融入目前通用航空企業運行所需的基本技能和通用方法。建立以通用航空器結構、動力系統原理、電子技術、民航信息管理、通訊和應急救援等課程為專業群核心課程，強化專業核心技能與知識點。[5]同時面向學生未來職業競爭和專業成長潛力，開設遙感測繪、飛行組織保障、低空空域監視、通訊導航等拓展課程。專業群課程實施平臺課程底層共享，核心課程中層分立，拓展課程高層互選，按照學科體系邏輯的先后順序確定開設時間，將技術類專業、管理類專業和服務類專業的課程按照基礎共享、核心分開、拓展交叉的原則確定三大課程模塊，形成通用航空多專業、多專業方向間彼此聯系、相互滲透、共享開放，又有所區別的一體化課程體系。

4 通用航空專業群“產教融合”課程內容

通用航空專業群課程設置要避免專業定位不明確、課程設置不合理、技能崗位職業特色缺乏的缺點，也要補足實踐教學學時少、實訓內容單一，創新能力不足的短板。按照通用航空航務技術、通用航空器維修專業和無人機應用技術三個專業的人才培養目標，其崗位必備的知識和能力為：掌握航空運輸的基本規章、航空氣象、航空器結構及系統等基本知識，具備通用航空航務運行管理、通用航空器維護維修及操控能力，能收集處理相關情報、制定飛行計劃、保管航材和設備等。圍繞以上人才培養目標確定專業群課程，見表1 。

5 構建工作任務驅動的通用航空專業群課程體系

工作崗位對員工知識、技能和態度的整體要求，是職業院校制訂專業人才培養目標的指導原則。在進行通用航空專業群“產教融合”課程設計時，擬定總學時40%的課程作為實踐性課程，在教學計劃中安排學生在企業適崗學習，在組織課程內容時，以工作任務為核心，結合企業工作要求，開展項目任務實踐，突出項目任務與所需知識、技能和態度之間的關聯性，促進學生理論知識的運用和實踐能力的提高，并在學習鍛煉中突顯新知識、新技術以及新工藝的要求，從而使課程教學內容和職業崗位需求之間保持相應性，達到職業能力的持續性提升。此外，采用工學結合方式對創新通用航空專業人才進行培養，重新定位企業內特定或特殊工作崗位，加強校企對接，更加深入的對接學校教學實訓和企業崗位實踐，構建以企業真實工作環境為場景，以真實工作任務為載體的課程體系框架，同時建立校企共同育人的課程標準，開發校企特色教材，采用項目教學、模塊教學等方式，進一步提升人才培養質量，才能更好地滿足社會所需的“職業素養好、技術技能高、綜合能力強”復合型人才[6]。

參考文獻

[1]田靜，石偉平.走向共生：高職專業群課程體系的問題反思與重構路徑[J].職業技術教育，2020，41(20):45-49.

[2]嚴志華，朱貴欽，陸金嫻.江蘇省通用航空產業鏈崗位分析及人才需求研究[J].中國管理信息化，2020，23(6):170-172.

[3]扈慧強.浙江省通用航空產業人才需求分析及培養對策探究[J].科技創新與應用，2017(6):277.

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中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0225-02

3D打印技術的產生與應用有利于促進相關專業與行業的進一步發展，高等院校的工業設計專業意在培養具有高素質、高專業技能的工業設計人才，而3D打印技術在教學中的引入對人才的培養有著極大的推動作用，高校在教學中應當對該技術的應用予以重視，努力提高教學水平，使學生的能力與素質能夠得到有效的提升，為我國工業設計行業提供不竭的人才支持。

一、3D打印在高等院校教學中的應用現狀

3D打印的優勢在于快速成型以及增材制造，3D打印設備能夠以三維數據圖為依據將圖紙上的設計制作成為實物，立體地展示出來。高校是工業設計人才培養的重要場所，為了提高教學效率，使人才的能力與素質能夠滿足市場的需求，很多高校都開始引進3D打印設備，并將其應用到實際的教學活動中。

我國的3D打印技術尚處于初級階段，技術、設備的研究仍不成熟，3D打印在高校教學中的引入，一方面是為了促進教學工作的展開，另一方面也是為了加快3D打印技術的研究。華中科技大學、清華大學、北京航空航天大學等高校都有專門進行3D打印技術研究的機構，且其水平較高。很多高校還與企業合作，將自己的研發成果供與企業生產。機械制造、航空航天、產品研發等領域都可應用到該技術，因此，相關的工業設計專業應當在教學中引入3D打印設備，以開拓學生的視野，提高學生的實踐能力，增強學生就業競爭力。但是在教學應用的過程中也暴露出了一定的問題，首先，3D打印具有一定的局限性，例如其模型規模最大僅能達到1.8米，如果在課堂上需要生產設計一些大型的交通工具模型，僅憑3D打印技術是無法完成的；其次，由于我國在相關方面的研究仍然處于初級階段，因此技術成本、設備成本均相對較高，高校的經濟收入有限，這種情況使高校難以大范圍地將3D打印技術與設備投入到教學實踐中；再次，3D打印可應用的領域較多，由于不同領域的需求不同，因此3D打印設備也存在類型、型號等方面的差異，而高校一般引進的技術設備都較為單一，這種情況對教學效果有一定的影響。

二、3D打印應用于工業設計專業教學的意義

1.提高學生的基礎理論素質。工業設計專業具有較強的綜合性，其涵蓋的范圍廣，技術難度大，學科交叉明顯，而3D打印技術兼具材料科學、控制技術、機械技術、光學工程、計算機技術等內容于一體，在教學中應用這一技術能夠加深學生對專業知識的感知與了解，學習3D打印技術能夠拓展學生視野，擴充學生的知識結構，提高學生的綜合素質。社會的發展離不開人才的支持，具有實踐能力固然重要，但是學生同樣應當具備與自身能力相匹配的理論素質。學生只有同時具備軟件操作能力以及設計知識才能夠熟練地對設備進行操作，因此將3D打印技術的相關知識納入到工業設計專業的學科體系建設中是十分必要且重要的，對這一技術的學習能夠提升學生的理論素質，提高學生的綜合能力。增加學生的知識儲備是3D打印技術在教學中應用的基本出發點。

2.提高學生的實踐操作能力。在傳統的工業設計專業教學中，理論講述是重點，關于模型設計的內容大多通過單純的講解或者二維圖像展現給學生，在實踐操作課程中，教師僅能夠指導學生制作簡單的模型，而對于內部結構復雜的模型，學生僅能通過自己的想象進行理解，這種教學方法禁錮了學生的思維，不利于學生創造思維與設計能力的提升。而3D打印技術可根據圖紙以及相關數據將實物模型展示出來，保證一次成型，不會受到模型結構復雜等問題的影響。在教學過程中學生可以充分發揮想象，設計產品，并利用3D打印機將自己的想法變為現實，這種教學方式能夠拓展學生的思維，提高學生的創造力與想象力。學生在專業課程的學習中能夠親身實踐，自主設計產品方案，在利用3D打印技術進行試驗的過程中，學生能夠發現設計方案中的不足并有針對性地對方案進行改進，直到設計完全符合要求與標準，這種反復修改的過程能夠提高學生在實踐設計中的科學性與嚴謹性。

3.推動產學研模式的發展。工業設計專業的教學安排應當以當前市場的需求為依據，高校應當關注相關行業與產業的發展動向，很多高校都開始逐漸意識到校企合作的重要性，并與周圍的企業展開了密切的合作，即努力建立產學研模式，促進人才、高校、企業的全面發展。3D打印技術的應用為產學研一體化教學模式的展開提供的有利的條件，這一技術在未來工業制造發展中起著重要的引領作用，無論是企業還是高校都應當認識到這一發展趨勢，但是當前3D打印設備的成本較高，企業若想將其用于生產，資金投入將達到幾十萬，甚至是幾百萬，這對企業來說是不利的，而當前很多高校不僅有豐富的人才資源，同時還具有先進的3D打印設備，二者的結合將促進產學研模式的深入完善。學生可以利用3D打印機將自己的設計想法展示出來，企業擇取最優方案投入生產實踐?？偟膩碚f，3D打印技術在高校的應用能夠促進高校、人才與企業的共同發展，提高產學研的水平。

三、推動3D打印廣泛用于工業設計專業教學的途徑

1.將手工制作與3D打印結合起來。3D打印雖然具有成型迅速等優勢，但是在實際的教學過程中，課堂所需的實物模型有大有小，而學校引進的打印設備較為單一，僅能滿足對某一個尺寸或某幾個尺寸的需求，過大的模型是無法通過3D打印展示出來的，因此在課堂教學中還應當對手工制作模型予以足夠的重視，在手工制作中，學生能夠切實體會模型制作的問題與不足，而3D模型則能夠對復雜結構予以展示，兩種模型制作方法的綜合運用能夠使學生的動手能力與思維能力得到全面的提升。

2.應用于教具開發。3D打印技術十分適合應用在自主研發和小規模生產環節。在高職院校工業設計教學中，很多課程在授課過程中都需要使用實物教具，以加深學生對知識的理解。但是，大多數教具都需要根據教學內容加以定制，很難在市場中采購到。例如，《設計概論》課程中需要設計史上著名的設計作品的實物教具；《機械制圖》課程中需要通過實物模型向學生講解形體的三視圖；《產品設計》課程中需要把學生設計作品轉化成實體模型；《計算機輔助設計》課程中需要通過教具模型讓學生理解三維建模軟件的形面構建。這些教具都可以通過3D打印技術實現自主設計和小規模生產，這樣教具與學生所學知識就可以實現無縫對接。同時，教具還可以根據授課內容的更新，實現自主設計和更新。通過3D打印技術將書上或紙上的知識或圖片立體地展示給學生，學生對知識點的理解會更加直觀，教學效果也會得到極大提升。

3.加深校企合作的深度與廣度。3D打印設備成本與打印材料的成本均較高，因此即使學校購買了相關設備，受到打印材料的限制，也無法將其廣泛投入到教學實踐中。而在企業的生產實踐中如果在設備引進中投入大量資金，將造成自身競爭優勢的損失，因此高校與企業應當加大合作的深度與廣度，實現優勢互補，高校為企業提供人才與設備支持，企業則為高校提供資金補助，并為學生的實踐提供空間與平臺，企業與高校共同開發相關項目，提高3D打印技術研發的效率。

4.建設區域性的3D打印服務平臺。為使企業與高校都能夠加深對3D打印技術的理解，促進產學研模式的深入應用，政府應當參與到區域性的3D打印服務平臺的建設中，積極引導高校與企業參與到相關研究中，政府應當對高校予以適當的補貼，鼓勵高校引進不同類型的設備，建設區域化的服務體系，對3D打印研發進行專業化的運營，實現區域資源的共享，讓更多的高校與企業有機會接觸到3D打印技術。

四、結語

3D打印技術對未來機械制造業的發展有著重要的意義，高校在教育改革與建設中應當認識到這一發展趨勢，在安排工業設計專業的課程時應當將3D打印相關的內容納入其中，從而提高學生的理論素質與實踐能力，促進產學研模式的進一步發展，高校應當與企業展開深入合作，促進工業制造業、高校與人才的共同發展。

參考文獻：

[1]畢延剛.3D打印對高等院校工業設計專業教學的影響[A].中國機械工程學會工業設計分會、遼寧省機械工程學會.2013國際工業設計研討會暨第十八屆全國工業設計學術年會.論文集[C].中國機械工程學會工業設計分會、遼寧省機械工程學會：2013：4.

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0205-02

材料是人類賴以生存和發展的物質基礎。復合材料對現代科學技術的發展，有著十分重要的作用。復合材料注重各組分材料之間相互取長補短、協同作用，具有組元選擇可設計性和結構可設計性[1]。《復合材料》是貴州大學針對礦物資源工程本科專業所設置的一門專業選修課程，意在擴展學生的專業知識。本文在近年來對該課程教學實踐的基礎上，從教學內容、教學方法和手段以及課程考評方式等方面提出自己的一些設想，以供相關同仁參考。

一、課程背景及基本概況

調查發現，國內高校針對相關專業設置的與復合材料相關的課程除了《復合材料》之外，還有《復合材料學》、《復合材料學基礎》、《復合材料概論》等，單從課程名稱上看，前兩者屬于系統講授的必修類大課，后者屬于概論類課程。本校礦物資源工程專業所設置的《復合材料》僅32學時，具體講授中按照概論的思路開展，務求做到對相關基本概念和知識點都能夠講到。

當前我校的專業選修課還沒有像其他公共選修課那樣按照個人興趣真正地自主選擇，而是根據專業培養方案要求，在限定的學分數及課程范圍內以專業、班級為單位，按照指導性原則有針對性地集體選擇。這樣就會出現部分學生對所“強制”選修的課程不感興趣、缺乏學習主動性等現象。另外，我校礦物資源工程專業原本非材料類專業，近年來雖然對課程設置體系有所調整，但在學分數限定下，對于材料學科的課程無法系統化，所設置的課程無法全面覆蓋學生在學習《復合材料》時所要求先修的材料科學與基礎、材料合成與制備、高分子材料、材料物理、材料化學、金屬材料、無機非金屬材料、材料界面等材料學科主要基礎課程[2]，這就給《復合材料》課程的授課帶來了一定困難，經常會遇到學生對于相關基礎知識空缺的現象。當前筆者課題組正在進行礦物資源工程專業創新創業教育教學研究，如何開展好專業選修課程的教學工作并達到預期目標也是需要亟待解決的問題，值得我們認真研究和思考。

二、對本課程的教學內容的設計規劃

《復合材料》課程涵蓋的知識體系寬廣、內容豐富，是一門實用性非常強的課程[3]。作為一門選修課，要在培養方案中所限定的32學時內系統地完成全部課程內容教學任務幾乎不可能，因此必須對教學內容根據專業培養目標要求進行合理調整。本課程主要內容包括復合材料的定義及發展歷史、分類及基本性能、基體和增強體的結構與種類、復合材料界面、復合材料的制備及應用等。結合近年的教學實踐，擬按照下述思路著手教學內容的調整和設計。

1.按照專業定位和人才培養目標確定教學重點。在教學之初，首先制定課程教學大綱，明確教學目標及要求，確定教學內容及重點。確定教學重點是實現有效教學的前提，只有在明確了教學目標的前提下才能在教學過程中抓住重點、突破難點。針對礦物資源工程專業偏向礦物材料的特點，在課程內容中對于金屬基復合材料部分作簡要概述，而對于聚合物基復合材料，由于其增強材料大多為礦物顆粒、纖維以及晶須，應該和陶瓷基復合材料等進行重點、詳細介紹。

2.結合專業目標要求合理設計課程講授體系。雖然在各類教材中，復合材料的各章節看似獨立，但實際上章節內容之間聯系非常緊密，在教學中要特別注重各章節之間的銜接以及知識點之間的內在邏輯和關聯，讓學生在學習中從整體上把握課程學習方向，最終能形成一個完整的知識體系。比如課程概述部分關于復合材料組成的基體和增強體，在后續各類型復合材料的教學中都有所涉及，并且都可以按照基體材料、增強材料、界面性能、加工制備、復合材料性能的邏輯次序來展開，前四個方面都會對復合材料最終的性能及用途有所說明。所以，在整個教學過程中，都要嚴格把握材料組分、結構與性能以及性能決定應用等關系，把每章節的內容和整門課程的內容聯接為一個知識整體。

3.教學中注重理論聯系實際。隨著復合材料在日常生活和社會生產實際中的應用領域不斷發展擴大，使得平時我們在衣、食、住、行各方面能夠看得到、摸得著的東西都能夠和復合材料搭上關系，甚至還是親密關系，比如我們所穿的衣服布料、吃飯用的碗碟和水杯、各類建筑材料等，都可分別歸類為課程中相應的聚合物基復合材料、陶瓷基復合材料等大類。在課程講授中時常穿插這些生活中的實例有助于加深學生對課程內容的記憶和提高學習興趣，學生對此也非常喜歡。

4.及時更新與課程相關的知識和內容。復合材料自從研究發現以來，一直處于迅速發展的態勢，每時每刻都會誕生新的復合材料，涌現出新的研究成果。因此在教學內容中也要不斷地推陳出新，將之前的陳舊內容進行更新換代，時常添加一些在復合材料領域發表的最新研究成果，尤其是把新型復合材料在航空航天、新能源、醫療、環境等尖端領域中的應用實例貫穿到課堂教學中。

5.筆者目前正攻讀材料學礦物材料方向的博士學位，在課程內容講解中，可以結合攻讀博士期間的研究內容、方法以及所查閱的大量文獻資料等對課堂知識點進行補充完善。

三、教學方法及教學手段的豐富和創新

現在的教學大多都采用多媒體方式教學，但是多媒體教學過程也不僅僅就是做個PPT給學生演示講解一下就完事了，在教學中要不斷豐富和創新自身的教學方法和教學手段。

1.精心制作多媒體課件。當今高校課堂，PPT課件已經是最基本的要求了。即便如此，我們對這個最基本的PPT也要認真對待。我們要做到課件美觀精練、圖文并茂，盡量避免大段文字堆積和由于粗心大意而產生的錯別字等小問題，還要避免為圖省事而隨意在網上下載別人現成的課件，即使是教材隨帶的課件，也得按照自己設計的教學內容和思路精心調整和修改，還要將好的視頻和音頻等素材融入到演示課件中。在計算機多媒體技術快速發展的今天，還要將已經很成熟的計算機輔助教學（CAI）系統引入到自己的教學過程中，增大教學信息，給學生創造一個有經歷感的學習環境。

2.調整和創新教學方式。首先，在教學過程中開展教師指導學生自主學習，讓學生真正成為教學環節的主題?？傮w而言，該課程多為陳述性內容，以往的“灌注式”教學模式使得課堂氣氛沉悶，學生也覺得枯燥乏味[4]。因此課堂教學中無需做到面面俱到，針對設計的重點內容進行詳細講解，對于容易理解的內容讓學生在教師指導下自學，進行學生匯報或提問式檢查等。其次，采用討論式教學，加強課堂互動，鼓勵學生提問，引導學生思考，讓學生主動參與到教學中去。最后，每一章教學中期給學生布置題目，讓學生自主查閱文獻資料，在課堂上進行分組報告，也鼓勵學生針對自己感興趣的主題或內容進行報告，報告后其他同學進行提問、點評和討論，此舉可以鍛煉學生利用各種媒介進行文獻查閱和語言報告表達能力，使學生了解復合材料的最新發展動態，接觸學科前沿領域，并提升自身綜合能力。同時也要借鑒國內外其他高校在相同課程教學中好的思路和方法。

四、采取多元化的課程考評機制

課程考核是教學質量管理體系中的一個重要環節。傳統的純知識記憶考試方式在很大程度上約束了學生的思維，也會對學生造成一定的壓力，最終的結果就是造成學生整天為了通過考試而學習，缺乏學習的積極性和主動性[3]。教學中，我們要意識到考試從來都只是衡量和評價學生對所學課程知識掌握情況以及使用所學知識理解問題、分析問題和回答解決問題能力的一種手段，并非教學的最終目的。鑒于此，本課程開始之初就倡導學生輕松學習，最終采取多種形式相結合的考查方式，主要包括開卷筆試、課堂報告、課程論文等，同時在很大程度上還兼顧考查學生平時的學習態度、學習能力等綜合素質。這種多元化的考評機制既達到了學生對課程知識的掌握情況，也注重對整個學習過程、創新思維以及綜合素質的考查，符合學生在學習上的心理要求，也達到了預期的教學效果，學生對此也表示滿意和贊同。

五、結語

教學過程是一個日積月累、不斷完善和熟練的過程。課程教學改革并非只是口頭上的說詞，還是一項長期的系統工程，需要在長期的教學過程中不斷探索和總結。我們要改變選修課曾不被很多老師和同學所重視的不良現象。通過不斷的學習和總結，提高自身的教學水平，培養學生的學習興趣、學習積極性和主動性，最終達到提高學生綜合能力、培養社會所需的綜合素質人才的目標。

參考文獻：

[1]尹洪峰，魏劍.復合材料[M].北京：冶金工業出版社，2010：2.

篇（6）

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）27-0077-02

課程群建設與課程體系結構優化，對提高高校本科教育教學水平具有重要意義。隨著近年來的發展，高等本科教育課程體系與課程群的建設中取得大量成果。有學者針對“課程群”教學管理體系的建設與實踐進行了研究[1]。有學者以機械設計制造及自動化特色專業為對象，對其課程群建設進行了探索與實踐[2]。有學者提出一個課程體系優化的系統結構模式，從外部環境與內部結構的相互作用上區分了課程體系改革及優化必須考慮的因素，優化劃分為5個基本環節[3]。有學者以軟件工程專業為對象，展開課程體系與課程群建設的研究[4]。有學者針對課程集群嵌入產學研合作教育模式進行了研究與實踐[5]。

綜合文獻分析，目前針對課程群建設的研究基本都是以某一專業或者獨立學科為對象，而針對以特色基礎課程為對象，建立課程群關聯模型的研究尚不多見。本文將針對這一問題展開研究。

1 特色高等院校本科教育教學

特色高等院校以建設有自身特色的專業為重點，來培養學生具備某一特色領域的技術專長。比如交通類的包括航空航天類高等院校、鐵道類院校以及船舶類院校，還有其他的農業類、林業類、礦業以及海洋類等多個類別的特色高等院校。為滿足多種不同行業需求，特色高等院校在各國高等教育中都占有較重的比例，而其他綜合類大學，也都具備在某一方面的特色，因此，特色高等教育教學在高等教育中占有重要地位。

以上海海洋大學為例，上海海洋大學以海洋水產生命、海洋漁業、海洋工程以及食品等為發展重點，突出以海洋為特色，學校辦學過程中培養學生面向海洋行業的人才發展需要。本文以海洋類特色高等教育教學為入手點，展開對課程群體系與模型建設的研究。

2 基于特色基礎課程的課程群分析

以特色基礎課程為對象，在建立課程群關聯模型之前，需要對相關課程進行分析歸類。在海洋類特色高等工科院校中，流體力學是重要的特色基礎課程，是學生掌握其他相應課程必備的基礎。本文以工程流體力學為對象，作為共享基礎，采用層次式遞推方法研究建立課程群關聯模型。以工程流體力學為底層共享關聯對象，以專業為中層，構建以海洋科學學院、海洋工程學院和食品工程學院三個二級學院課程為頂層的課程關聯模型。

依托培養計劃與教學大綱，在分析整理課程教材、實驗教材以及實踐教材的基礎上，頂層課程分析與歸類內容包括：

1）海洋工程學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括工程流體、流體力學泵與風機、理論力學、流體力學、材料力學、液壓與氣動技術、機械設計、機械制造技術以及機械原理等。

2）食品工程學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括工程熱力學、制冷空調自動化、熱能與動力機械基礎、機械制造基礎、理論力學、材料力學、機械設計基礎、傳熱學、自動化控制理論及系統、熱質交換原理與設備、流體輸配管網、建筑概論以及建筑環境學等。

3）海洋科學學科中與工程流體力學關聯的課程主要包括流體力學實驗、海洋科學導論、氣象學、物理海洋學、海洋生物學、海洋地質學、數值計算方法、水域環境監測與保護、海洋生態學、海洋化學、海洋要素計算及預報、魚類學、海洋漁業技術學、海洋調查方法以及漁業資源評估和管理等。

3 基于特色基礎課程的課程群關聯模型的構建

綜合上述分析的層次結構，基于工程流體力學特色課程，以專業為中轉層，構建課程群關聯模型，如圖1所示。

4 結束語

課程群關聯模型的構建能夠使得課程的知識結構與培養目標依托課程群來實現，理清課程之間的脈絡，使得課程之間的聯系性更加緊密，交互性與融會貫通性更強。課程群關聯模型的構建有利于提高教學質量和辦學效益，增強學生掌握知識點、學科架構的能力。在分析特色高等教育院校的特征后，本文以特色基礎課程為共享基礎層，以相應專業為中層，以二級學院開設課程為頂層的層次化方式，構建了課程群關聯模型，較好地梳理了課程結構體系，使得學生更容易了解掌握課程關系。以海洋類特色高等教育院校為例，基于工程流體力學課程，采用上述方法，構建了以工程、海洋與食品學院的課程群關聯模型，實施后的效果良好。本文提出的模式方法，為其他特色高等教育院校的課程體系與課程群建設，提供了幫助和參考。

參考文獻

[1]張麗萍，劉東升，林民.“課程群”教學管理體系的建設與實踐[J].內蒙古師范大學學報，2013（3）：61-64.

[2]陸鳳儀，徐格寧.機械設計制造及自動化特色專業課程群建設的探索與實踐[J].高教論壇，2013（1）：18-20.

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1.1整合校內理論教學內容讓學生把更多的時間留到企業中去實踐，從而縮短校內學習時間，這是目前高職教育中的工學結合，如何能夠真正做到這一點呢？這就要學校調整教學計劃，對理論教學的內容和學時數進行合理調整，在保證實現人才培養目標的基礎上，根據需要減少學生在校學時數.市場營銷專業的人才培養方案在制定時，我院財經系充分考慮了工學結合這一要求，運用一系列手段把相關課程的教學內容加以整合，刪除舊的教學內容，充實新的理論知識，同時調整教學重點，整合新課程，縮短課程的學時數，突顯出高職教育的辦學特色.如我院的《公共關系與商務禮儀》這門課程就是將原有的《公共關系學》和《社交禮儀》兩門課程通過整合而成的，同時將原有的《公共關系學》中公共調查和市場調查與預測的教學內容合二為一.結合市場營銷專業的特色，財經系縮減了《社交禮儀》這門課程的教學內容，與商務禮儀無關的教學內容進行刪除，這樣做達到了精簡教學章節的目的.整合教學內容后，能夠更加高效合理地安排校內教學的學時數，使任課教師能夠更加科學地安排教學內容，讓講授進行的更加深入，使學生在提高學習興趣的基礎上更加系統地學到知識.

1.2形成模塊教學一門學科或多門學科中有很多具有同類功能的知識點或能力項，對這些知識點或能力項進行組合，形成一個整體知識模塊，就是模塊教學，形成的這個整體知識模塊的功能勢必大于某個單一模塊的功能.使教師有更加明確的的教學方向，讓學生能夠更專業的學習.財經系的市場營銷專業在應用模塊理論改革的過程中，將職業素養模塊、核心能力模塊和拓展能力模塊三個小模塊整合成一個整體模塊.其中職業素養模塊又包括基本素質模塊和行業素質模塊兩部分，基本素質模塊包括基礎、概論、等一些基礎課程；行業素質模塊則包括市場營銷基礎、演講與口才等一些專業課程.核心能力模塊主要是為了培養學生的產品銷售能力而開設的關于推銷技巧、商品學概論、商務談判等課程.在系統學習職業素養模塊課程的基礎上，為了提高學生的就業能力，財經系開設了一些相近專業的核心能力課程，即拓展能力模塊課程，這個模塊主要包括國際貿易實務、電子商務實務等課程.綜上所述，所設置的每一個模塊都有明確的學生培養方向，這些教學模塊之間既相對獨立又相互聯系，既可以根據培養需要設置所需課程，又可以提高教學效率.

2通過校內實踐教學，提高學生的動手能力，適應企業需求

校內實踐教學環節在我院財經系的市場營銷專業設置時有三種模式：一是課程實訓模式，這種模式主要以案例分析、專題討論和課堂模擬表演為主，教師除了進行理論教學外，還可以相應增加一些學時，用于開展實訓教學，結束時要提交實踐教學的成果，實踐教學的成果可以分析報告、策劃方案等形式提交，且要作為分數計入這門課程的學習成績中.在理論課程教學中引入實訓課程教學，可以改變教學方式，由傳統的單向灌輸理論轉變為教師與學生之間的互動，通過讓學當充分參與，還可以更好地引導學生運用理論知識解決實際問題.二是構建一個虛擬的市場營銷環境，可以利用專業的教學軟件，結合互聯網優勢，讓學生分別扮演公司不同的營銷人員，這樣做可以讓學生從不同的角度了解和執行營銷決策.讓學生在這種模擬真實的的商業環境中演練營銷決策制定的整個過程，可以幫助學生系統地學習和體驗市場營銷方法，最終通過銷售額、利潤等指標把學生的運作效果進行量化反映.三是利用校園環境，在校內開展實戰技能訓練.我院有11000多名在校大學生，實際上這就是一個“小型市場”，為了提高學生的動手能力，財經系開設了一些實戰技能訓練項目，要求學生根據消費需求制定調查方案、設計調查問卷，設置產品推銷和促銷策劃等項目，并在這個“小型市場”內開展模擬的市場調查，提交市場分析報告；然后由學生去宿舍里上門推銷自己選擇的商品.同時，可以讓學生分成若干組，在校園內為某一企業開展短期的促銷活動，從各個促銷方案中選擇最優方案.

3推行動態教學，改革校內教學方式

根據工學結合的要求，財經系規定在市場營銷專業的教學改革中，強調學生主動學習、突出學生主體地位，變靜態教學為動態教學，讓學生與授課教師之間形成互動，真正讓學生做到“動腦、動口、動手”.

3.1角色扮演教學法這是一種在假設的情景下讓學生按照設定的崗位職責、任務、工作程序等方面提出自己的觀點，進而通過實際操作，達到體驗職業生活目的的一種教學方法.在這種教學中，教師可以讓一部分學生扮演成“推銷員”，另外一部分學生扮演成“顧客”，進行一次模擬的“上門推銷”活動，推銷所選擇的商品.角色扮演教學法能夠使學生在表演過程中運用所學的理論知識和技能進行實際推銷，寓教于樂，并且這種教學方法可以培養學生的人際關系和協調溝通的能力.

3.2案例分析教學法這是一種實踐性的教學方法，要求教師在教學過程中讓學生圍繞某一個具體案例進行分析，根據分析的結果提出解決問題的方案，在同學或師生之間進行探討、交流.在這種教學中，要處理好兩個方面的問題：首先要根據教學目標選取合理的案例，并且要保證案例資料的完整性和真實性，同時結合學生的興趣愛好，對案例進行整理和歸納.其次教師要在對案例分析和討論的過程中，對學進行積極的的引導和控制，能操控分析討論的全過程，引導學生圍繞教學目標積極思考，防止出現脫離主題、漫無目的的討論.

3.3問題教學法問題驅動教學的方法即為問題教學法，也就是在教師講授理論知識前，先提出要解決的問題，讓問題貫穿學習的全過程.在應用這種教學方法時，也應該注意幾點：一是提出的問題否全面？是否能夠全面概括？如在《市場營銷》這門課程中，在講到“市場細分”這一章節時，應該明確三個問題：“什么是市場細分？”“、為什么要市場細分？”、“怎么樣做市場細分？”.讓學生知其然———“什么是市場細分？”，也就是接受書本上的概念和方法；讓學生知其所以然———“為什么要市場細分？”領會原因；通過“怎么樣做市場細分？”達到讓學生提高實踐能力，接受“獲取知識的知識”的目的.二是提出的問題要有一定難度，要能吸引住學生的注意力，變被動思考為主動思考，從而產生積極主動的學習和思考興趣.

3.4探究式教學法在現行教材內容的前提下，把周圍世界和生活實際作為參照對象，讓學生結合實際獨立自主學習和合作討論的教學方法就是探究式教學法.這種教學法可以為學生提供一個機會，讓學生能夠自由表達、質疑和所探究問題的，運用所學的知識來解決實際問題.探究式教學法在實際運用中具有十分重要的作用，可以激發學生的學習興趣，提高學生收集和運用信息的能力.

3.5項目教學法在這種教學法下，可以將若干個小技能單元整合成一個教學內容，一個教學項目就是一個小技能單元，對這個小技能單元實行理論聯系實踐的單元式教學，最終完成作業.換句話說，這種教學法就是圍繞某一項具體的工作任務而進行的教學.在教學過程中，為了培養學生的工作實踐能力和社會適應能力，可以通過強化和弱化來實現，即強化“怎么干”“、怎么才能干得更好”，弱化“是什么”和“為什么”.

4完善考核方式，創新評價體系

4.1多元化的考核方式多元化的考核方式主要體現在考核內容的全面化、考核方法的多樣化、成績評定的綜合化、考核過程的連續化幾個方面.在選擇考核內容時要注意是否全面，既要做到理論知識和實踐能力統籌考慮又要增大實踐能力.在考核方式方法上的多樣化，就是可以采用多種方式如閉卷、開卷、口試、實際操作等來檢驗學生的成績.成績評定的綜合化是指在對學生成績進行評判時，不能單純以期末考試作為評價體制，要結合平時布置的書面作業、課堂答問等對的成績進行綜合考評.將考核過程貫穿于教學的全過程，通過各種方式（如進行綜合考試），改變學生平時不努力學習、期末考試前臨時抱佛腳的不良學習習慣.

4.2構建多方參與的評價體系工學結合模式下的教學改革，就是提倡要構建一種和諧的評價體系，這種和諧的評價體系包括學生的自評、學習小組之間的互評以及教師的評價等方面.

4.2.1學生自評學生對學習完某一個教學內容后的學習情況進行總結和評價，可以從以下幾個方面進行：如團結協作、理論知識、實踐操作技能等，這樣的自評活動既可以培養學生自我總結與正確對待錯誤的習慣，同時也能讓使學生樹立自信心，敢于開展自我批評，通過相互提意見發現自己的不足之處，養成更加健康向上的學習習慣.

篇（8）

中圖分類號：G 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 （2007） 07-0035-03

嵌入式系統已被廣泛地應用于工業控制系統、信息家電、通信設備、醫療儀器、智能儀器等眾多領域，“嵌入式無處不在”已成為現實。而社會對掌握嵌入式技術人才的大量需求，使嵌入式軟硬件工程師成為未來幾年最為熱門的職業之一。2004年6月，美國電氣及電子工程師學會計算機協會（IEEE-CS）和美國計算機學會（ACM）公布了“計算教程2004”(Computing Curriculum 2004，簡稱CC2004)。CC2004對原“計算教程CC2001”四個專業方向進行了修改和擴充，并給出了新的評述，其中在計算機工程專業課程中將嵌入式系統作為一門核心課程，分兩個學期進行學習。可見，國內外將嵌入式技術人才的培養已經作為一個重點方向。本文根據江蘇技術師范學院以培養應用型本科人才的教學體系，對在計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向進行探討。

1 增設嵌入式軟件專業方向的可行性

20世紀70年代，隨著微處理器的出現，計算機的發展出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速應用在智能化控制領域中，這使計算機失去了原來的形態與通用計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的計算機，稱為嵌入式計算機系統，簡稱嵌入式系統。

嵌入式系統所涉及到的知識有電子工程、通信工程和計算機技術等多種學科。在嵌入式系統應用領域中，人才可分為兩類，一類主要是搞硬件設計，他們大多數在本科階段學習電子類或通信類專業；另一類主要從事嵌入式操作系統和應用軟件的開發，他們大多數在本科階段學習計算機專業。嵌入式產品硬件設計完成后，后期工作主要靠軟件技術人員進行開發與設計，不同的軟件體現不同的功能，在嵌入式系統設計中軟件開發與設計占總工作量的80%左右，所以在嵌入式系統設計和開發中需要更多的嵌入式軟件開發人才。

目前，我校從事嵌入式應用方向研究的教師有16人，其中副高以上5人，講師5人，助教6人，獲得碩士以上學位的教師有8人，在讀研究生4人。與嵌入式相關的實驗室有計算機組成、接口實驗室，以51序列為主的嵌入式實驗室，以ARM7為主的嵌入式實驗室，正在籌備的以ARM9為核心的嵌入式實驗室。

從社會需求、師資力量、實驗室建設等多方面可得出，在我校計算機科學與技術專業中增設嵌入式軟件專業方向是可行的。

2 嵌入式軟件人才培養目標與規格

2.1 培養目標

嵌入式軟件專業方向是以應用為主的專業，其培養目標是：德、智、體、美全面發展，掌握計算機基礎理論和軟件開發的過程，掌握必需的嵌入式軟件理論、主流嵌入式系統硬件架構，和嵌入式軟件編程的技術、方法和工具，基本具備本領域分析問題解決問題的能力，具備一定的工程實踐能力，并具備良好外語運用能力，從事嵌入式軟件設計與開發的應用型人才。

2.2 培養規格

計算機科學與技術專業（嵌入式軟件方向）的學制一般為4年，授予工學學士學位。學生在專業知識的學習、實踐能力以及職業素質的培養過程中，逐步提高自身的獲取知識的能力、應用知識能力、創新能力以及團隊合作的能力。

（1）職業素質

現代企業需要的人才是職業化的專業人才，企業選拔、考核人才主要從德、能、勤、績四個方面考核，德排在首位，因此，職業素質是培養嵌入式軟件人才的基礎。在計算教程CC2004報告中，各專業方向的知識領域中都包含社會和職業生涯方面的知識，涉及與計算相關的哲學、歷史、社會、職業和道德責任、知識產權、隱私和公民自由、計算機犯罪等內容。通過這些知識體培養學生的思想品德、職業道德和社會責任。一個合格的人才首先要具備良好的職業素質。

（2）專業能力

嵌入式系統專業方向知識結構比較龐大，為了在本科階段培養出合格的嵌入式軟件專業人才，需要將計算機知識、嵌入式系統知識、相關交叉學科（電子、通信）基礎知識結合起來，形成嵌入式軟件專業方向領域知識。

（3）實踐能力

培養嵌入式軟件人才，工程實踐能力非常重要，因為嵌入式系統是以應用為中心，要求學生能借助于硬件開發平臺進行實際的研究與開發，并且要求學生具有獨立設計產品的能力，同時也要求學生具有團隊合作的能力，這就需要在實踐技能訓練過程中，加強學生的動手能力、團隊合作能力的培養。

3 課程體系結構

從企業實際用人需求出發，分析現階段嵌入式相關產業領域、行業人才需求特點及發展趨勢，合理地安排課程，是培養優秀人才的關鍵。根據培養嵌入式人才的能力構成將所學課程歸納為如下五個模塊：

人文社科模塊（A模塊）：在于強化學生的思想道德素質、文化素質和職業素質，讓學生對社會環境有所認識和了解?？砂才耪嗡枷搿⑿蝿菖c政策、法律等人文社科方面的課程，大學語文、英語、體育、心理學、經營管理等方面的課程，以及培養學生團隊合作精神和溝通能力相關的課程也放在該模塊中。

基礎學科模塊（B模塊）：在于為學生打下扎實的基礎知識，主要安排高等數學、大學物理、計算機基礎等方面的基礎課程。

專業知識模塊（C模塊）：是體現本專業業務能力和素質的核心、涉及專業基礎課程、專業核心課程。

專業基礎課程主要有離散數學、電路與電子學、邏輯設計、計算機組成原理、匯編語言程序設計、高級語言程序設計、數據結構、嵌入式系統概論和學科前沿講座。

專業核心課程主要有操作系統、數據庫系統原理、嵌入式微處理器原理與接口技術、計算機網絡、算法設計與分析、軟件工程方法學、Java 語言程序設計。

實踐教學模塊（D模塊）：培養學生實際工作能力和操作技能，主要安排為實驗、實習、課程設計、實訓、畢業設計、職前培訓或案例分析等環節。

專業擴展模塊（E模塊）：是培養學生專業知識和職業適應能力，該模塊課程設置為選修課程，可分為專業必修課程和專業任選課程。必修課程主要有嵌入式實時操作系統、嵌入式網絡技術、嵌入式系統設計方法、嵌入式系統體系結構、DSP軟件開發技術、單片機原理與應用。專業任選課程可安排多種不同要求的選修課，任選課有 Windows 環境與編程、面向對象技術、無線局域網、計算機控制系統、計算機安全技術、J2ME、移動通信、家庭網關技術、計算機系統結構、WinCE 操作系統、嵌入式Linux操作系統、傳感器概論等。

4 實驗室建設

為了讓學生能夠深入地理解和掌握嵌入式軟件開發與設計技術，必須建立嵌入式軟件實驗室，在建立嵌入式軟件實驗實之前，首先要對嵌入式實驗課程內容、實驗體系、實驗室師資隊伍等諸多方面進行詳細設計和規劃，以保證嵌入式軟件實驗室能夠滿足學生掌握嵌入式軟件開發與設計的要求。根據培養目標，實驗室要配備相應的硬件開發環境和軟件。硬件包括開發板、仿真器等必須的硬件設備，最好采用以ARM9為核心的實驗開發平臺，軟件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系統，以及相應的軟件開發工具。實驗室要有經驗豐富的、具有項目開發經驗的教師進行實驗指導。

5 結束語

在計算機科學與技術專業中設置嵌入式軟件專業方向是可行的，它符合社會發展的需要。由于嵌入式系統將多種學科交織在一起,所以在制訂教學計劃，專業知識結構和課程體系時要充分考慮各學科的知識點，形成嵌入式軟件專業方向人才培養的獨特體系。

參考文獻：

[1] 魏洪興,王田苗. 軟件專業嵌入式系統課程體系研究[C].第三屆全國高等院校嵌入式系統教學研討會論文集，北京:清華大學出版社,2005.

[2] IEEE Computer Society/ACM Task Force on Computing Curriculum. Computing Curricula-Computer Enginnering “Iron-Man Draft”. June 8,2004 (/ece/CCCE/).

[3] 康一梅. 嵌入式軟件工程人才系統化教育探索[C].第三屆全國高等院校嵌入式系統教學研討會論文集.北京:清華大學出版社,2005.

篇（9）

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A

虛擬現實技術于上世紀50年代誕生在美國，90年代在英美等發達國家得以快速發展，其應用范圍從最初的軍事模擬和宇航訓練逐步擴展到工業制造、遠程醫療、商業宣傳、互動娛樂、教育等諸多領域。該技術在我國的研究和應用起步較晚。本世紀初，浙江大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業大學等高校才開始研究和推廣該技術在教學中的應用。

隨著高校教育改革的不斷深化，如何培養學生實踐能力和創新能力已成為高教改革的重要關注點。傳統教學方法由于時空的局限性，難以將現實體系引入課堂以搭建學生與現實交互的平臺，難以充分展現宏觀或微觀空間場景，難以解決教學過程中的自然交互性要求，難以營造一種教師為主導、學生為主體的探索性學習環境，不利于學生實踐能力和創新能力的培養。

環境類專業的研究對象是由包含大氣圈、水圈、巖石圈等圈層的自然環境和以生物圈為代表的生態環境組成的地球環境系統，與反映人類生產、生活和技術活動的人類活動圈組成的龐大、復雜而開放的綜合體系，環境類專業課程傳統教學方法和手段難以針對環境體系的宏觀性、開放性和多元化等特點而進行有效的教學活動。虛擬現實技術能夠很好地解決這一問題。虛擬現實技術構建出一個與現實場景逼真的虛擬環境，解決教學過程中情景化及自然交互性要求，調動學生的學習主動性，營造學生進行自主性、探索性學習的環境，培養學生的創新能力。我校于2010年10月開始研究虛擬現實技術在環境類專業教學中的應用，構建了一個含虛擬實驗室和環境資源庫于一體的多元化虛擬現實教學平臺用于環境類專業主干課程的理論教學和實踐教學。實踐表明，該技術有效改善了課堂教學氛圍，使教學由平面走向立體，由靜態變為動態，由抽象化變為具體，使教學穿越了時間和空間局限，很好地增加了教學容量，有效地提高了教學效果。利用該技術營造了一種教師為主導、學生為主體的探索性學習環境，利于學生實踐能力和創新能力的培養。但是要把該技術和教學更加有效地融合，還有需要在其應用形式和應用方法等方面做進一步研究和改進。

一、虛擬現實技術在環境類專業教學中的應用優勢

1.虛擬場景有效解決了教學過程中的自然交互性要求

《環境科學概論》、《生態學》、《水資源管理》、《環境管理》、《環境評價》、《自然地理學》等專業課程所授知識具有環境體系的的宏觀性特征。傳統課堂教學模式由于空間的限制，難以將現實環境體系引入課堂，難以充分展現宏觀空間，難以進行有效的教學活動。利用虛擬現實技術構建環境資源庫，將虛擬場景引入課堂教學，搭建了學生與環境交互的平臺，有效解決了教學過程中的自然交互性要求。

2.虛擬實驗室有效連接了課堂與實驗室

將虛擬實驗室引入理論教學，可以解決《環境監測》、《環境監測實驗》、《儀器分析》等培養實驗技能的課程理論講授與實驗室分隔開進行的問題，保證教學組織的整體性；對于《水污染控制工程》、《水污染控制工程實驗》、《水處理生物工程》、《大氣污染控制工程》、《大氣污染控制工程》、《大氣污染控制工程實驗》等培養系統性技術能力的課程，傳統教學多以系統工藝中的各個反應單元為章節進行授課和實驗，導致學生學習過程難以將整個系統工藝融會貫通，而虛擬實驗體系可以展示整個系統工藝，能將若干知識點串聯起來，起到匯總和系統化的作用，有效解決上述問題。

3.虛擬實驗室可以彌補現實實踐條件的不足

實驗實訓教學是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節，但由于《環境監測實驗》部分項目會涉及到硫酸汞、二氯化汞等劇毒試劑的使用，實驗教學中如果讓學生自己配置試劑并操作實驗則存在一定危險性。通過虛擬實驗室，學生既可以在虛擬實驗平臺上利用實驗儀器來操作該類型實驗，獲得真實實驗體會，豐富感性認知，加深對教學內容的理解，還規避了教學風險。環境類專業《水污染控制工程》、《水處理生物工程》、《大氣污染控制工程》等課程部分實訓項目對硬件條件要求較高，由于設備、場地、經費等硬件的限制，導致一些實訓項目無法進行。而利用虛擬現實系統，學生在實驗室可以進行虛擬仿真，獲得與真實實踐一樣的體驗。這不僅確保了實驗實訓教學任務的全面進行，還極大地節省了教學成本。

4.虛擬現實教學平臺為學生自主學習提供了條件

虛擬現實教學平臺為學生進行專業課程實驗實習的預習和復習提供了一個自主學習的平臺，引導學生改變了原有的單純接受式的學習方式，形成一種對知識進行主動探求的自主學習方式；該平臺可以成為學生走出課堂進入實踐前的一個橋梁，利于學生將理論知識與實踐知識融會貫通，有利于學生實踐能力和創新能力的培養。兩年來，環境類專業學生在全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、浙江省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、浙江省大學生化工設計競賽等賽事中多次獲獎。畢業生得到了社會認可，環境工程2011屆、2012屆畢業生就業率達97%以上，環境科學2011屆、2012屆畢業生就業率達95%以上。麥可思公司的“2012年度浙江農林大學社會需求與培養質量年度報告”表明：環境工程專業學生滿意度由2011年的76%提升至2012年的96%。

二、虛擬現實技術在環境類專業教學中應用尚需解決的問題

隨著高校教學改革的不斷推進和社會對環境類專業人才素質能力需求的變化，環境類專業的教學需要、教學目的、教學手段也都在發生變化，要充分發揮虛擬現實技術在教學中的優勢，就要遵循適用性原則，對教學內容進行充分的分析，根據教學內容的特點以及教學過程中需要解決的問題，確定是否需要采用虛擬現實技術，如果需要采用該技術，則應進行試驗性教學后根據教學反饋再在不斷改進中逐步推行，以確保教學手段科學合理。虛擬現實技術和環境類專業教學有機融合，尚需解決以下問題：

1.通過虛擬教學設計的完善，縮小虛擬環境與真實環境的差異

《環境監測實驗》、《儀器分析》等課程的實驗項目，對操作的精確度和準確度要求很高，而外界環境因素對其精確度和準確度干擾較大。虛擬現實環境是一種理想化的環境，學生在虛擬環境中學習，與在真實環境中進行實驗實訓存在差異，而不能完全替代真實環境下的實驗實訓教學。教師在設計虛擬現實教學體系時，應充分考慮在真實環境中進行實驗實訓可能存在的各種各樣問題，在虛擬現實教學體系中提出這些問題，并讓學生思考如何解決這些問題，這樣學生在現實實驗實訓中就會注意這些問題，避免現實操作中由于這些問題的存在出現差錯。

2.通過虛擬技術的改進，構建集視、聽、嗅覺一體化的虛擬現實體系

目前，我國關于虛擬現實技術的應用主要關注感知方面，對于視覺合成研究的較多，對于聽覺、嗅覺和觸覺的關注較少，導致學生在虛擬體系中聽覺、嗅覺和觸覺等感官缺少充分體驗，而環境類專業很多實驗實訓項目涉及聽覺、嗅覺的評判。因此隨著多媒體計算機和網絡通信技術的快速發展，我們應該通過技術的改進，構建能夠帶給學生逼真的視、聽、嗅覺一體化的強感官感知的虛擬現實環境，給學生更為逼真的體驗，以進一步激發學生的興趣，更好地提升教學效果。

3.通過虛擬技術與互聯網技術的結合，實現師生互動、學生互動

虛擬現實教學平臺為學生進行專業課程實驗實習的預習和復習提供了自主學習的平臺，但學生在該平臺學習時僅實現人機交流，不能實現師生互動交流，不能實現同學討論。對于學習自覺性較差的同學，教師無法對其自主學習過程進行監督指導。因此，我們應該將互聯網技術與虛擬現實技術相結合，研究可以實現人機互動、師生互動和學生互動等多向互動的虛擬現實教學平臺，以便學生進行自主學習時，教師可以對學生進行指導，學生和學生可以組織討論，以強化學生的參與程度，豐富交互體驗，還利于教師掌控學情。

4.通過教師培訓，不斷提升教師的教育教學水平

隨著現代教育技術的不斷發展，學校“現代技術教育中心”應加強對教師的培訓，幫助教師提升應用現代技術的能力和水平。虛擬現實教學對教師提出了更高的要求，要求教師從知識傳授型向指導型轉化。學?！敖處熃逃虒W發展中心”應該通過教師培訓，提高教師綜合素質，改善教師的知識結構，幫助教師根據教學需求、教學手段的變化研究適合的教學方法和教學目標，更好地發揮教師在虛擬現實教學中的導向作用。

基金項目：浙江省新世紀教學改革項目“環境類專業多元化虛擬現實教學體系的構建與實施”。

[參考文獻]

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[2]安俊偉，孫雯，元冬. 虛擬現實技術對網絡教學的影響[J]. 山西廣播電視大學學報，2012，89（4）：48～50.

[3]蔡蘇，宋倩，唐瑤.增強現實學習環境的架構與實踐[J].中國電化教育，2011，（8）：114～119.

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篇（10）

Education mode reform of metal material engineering specialty

Qiao Junwei， Liang Wei， Zhou Hefeng

Taiyuan university of technology， Taiyuan， 030024， China

Abstract： This study expatiates the evolution of metal material engineering specialty in Taiyuan university of technology. Specially， the detailed projects， including the reformation of the education mode， the study of theory， the improvement of experimental skills， the teaching contents， and the optimum of teachers， are focused on. These projects can enhances advantage intelligence of students， facilitate the practice skills， improve the compressive diathesis.

Key words： metal material engineering specialty； education mode； teaching reformation

我校材料科學與工程學院金屬材料工程專業是1957年全國高校中首批建立的金屬材料及熱處理專業，后更名為金屬材料工程專業。50多年來培養本科生2 000余名。我校材料學科的第一個碩士學位點―金屬材料及熱處理工學碩士學位點（1986年）就是依托金屬材料及熱處理專業建立起來的。在此基礎上，先后獲得了材料加工工程二級學科博士學位點（1998年）、材料學二級學科博士學位點（2003年）、材料科學與工程一級學科博士點（2005年），并獲得博士后流動站（2003年）和材料加工國家重點學科（2001年）等。

我校金屬材料工程專業建設的目標為以材料加工工程國家重點學科為依托，強化金屬材料工程專業內涵，將山西省地方經濟發展以及產業資源優勢與學校教學資源優勢結合，進一步夯實理論基礎，加強實踐環節，培養適應國家和地方經濟、科技、社會發展的高素質人才。山西省是我國能源大省，例如與金屬材料專業密切相關的金屬鎂占據國內龍頭地位。在山西經濟轉型跨越的大環境背景下，如何發展綠色金屬鎂合金和走鎂合金可持續發展的道路不僅僅是政府的高層決策，而且關系到高等院校特別是作為山西省唯一一所“211”重點院校――太原理工大學金屬材料專業的學生的就業。目前，金屬材料專業在傳統的金屬材料及熱處理的基礎上，把本專業建設成為具有“新型金屬材料（包括新型不銹鋼、鎂鋁合金等）開發”“新型不銹鋼及輕合金鋁鎂鈦等的加工與改性”以及“材料表面改性”等特色的人才培養、專業知識創新和服務社會經濟的重要基地。

教育部“高等學校教學質量和教學改革工程”中要求各高校應在高等教育人才培養模式、教學內容、課程體系、教學方法等方面進行綜合改革研究與實踐，培養具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才，為實施科教興國戰略和人才強國戰略奠定堅實的人才基礎。我校金屬材料工程專業的前身金屬材料及熱處理專業從成立時起，一直以發展鋼鐵材料及其熱處理新工藝為主。進入21世紀以來，各種新型金屬材料層出不窮。例如：航空鈦合金、輕質汽車用鋁鎂合金、磁致伸縮鐵鎵合金等。為了滿足當前形勢下社會對金屬材料工程專業畢業生的要求，結合山西省作為金屬鎂、不銹鋼等資源大省的優勢，利用表面工程研究所和材料界面與表面教育部重點實驗室等科研平臺，我校對金屬材料工程專業的培養模式進行了綜合改革。該項改革獲得了山西省省級特色專業專項經費資助，培養模式的具體改革措施如下：

1 延伸培養計劃，拓展培養模塊

過去，金屬材料工程專業的學生在大學一、二年級學習基礎課程，包括高等數學、大學物理、大學英語等課程，進入三年級后開始學習課程，專業課程一直沿用與熱處理高度相關的專業課程，如金屬凝固原理、塑性成型原理、鑄造合金學等課程。而今，本專業大學生在學習完基礎課程后，進入專業課學習時，專業必修課保留原來課程，如材料科學基礎、材料工程基礎、金屬材料學等，而其他專業課程則根據專業模塊進行選修。我們劃分了兩個專業模塊：第一個模塊保留了原來的設置，為材料熱加工模塊；第二個模塊為拓展的新模塊，名稱為表面工程與新材料模塊。在表面工程與新材料模塊中開設了諸如表面冶金原理與技術、輕合金及其復合材料、非晶態合金、功能材料概論等課程。該模塊一方面培養金屬材料領域新型專業化技術人才――表面改性技術專業人才，另一方面開闊學生思維，將金屬行業領域前沿學科知識傳授給學生。同時，該模塊中開設的新材料課程也適合有志于繼續深造的學生學習專業高深知識。學分設置上，兩個并行模塊選修學分最低均為14.5學分，足以滿足必要的課時學習。設置專業培養模塊的目的：一是體現人才培養的特色和辦學的優勢；二是扎實推進高等本科教育質量工程，更好地符合經濟社會發展的要求。

2 夯實基礎，提升實踐技能

2012年，本專業重新修訂了培養計劃，除了拓展專業模塊，我們還對課程進行了調整和改革，體現在以下幾方面：

（1）增加或新增專業基礎課課堂課時量。原來的材料科學基礎課堂課時量為88學時，而新課時量調整為96學時，調整的目的是加強專業基礎課基礎知識學習。近年來高校普遍發現學生專業基礎掌握程度下滑，原因是大大壓縮重要專業課程的課時量，導致教師為完成講授不得不“照本宣科”，這樣使得本來應重點講授的內容“輕描淡寫”“一筆帶過”，學生掌握不了學科核心內容。鑒于此，我們增加了重要課程的課時量。同時，近年來高?？佳新使澒澟噬絹碓蕉喔咝Ｔ诳佳谐踉嚭蛷驮囍屑哟髮I基礎課的考查。因此，為進一步夯實金屬材料工程專業學生的學科基礎，本專業開設了金屬物理學、固態相變等課程，該類課程學習過程中從不同角度重復講解材料科學的基礎知識。

（2）注重學生實踐技能。傳統的以培養“學術型人才”為目標的單一高等教育培養模式已難以滿足市場經濟的發展需求，市場更需要能夠解決實際工程問題的“理論+技術實踐”型的“應用型人才”?！吨腥A人民共和國高等教育法》明確提出：“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才?！痹诎l達國家，如德國，工科學生約有一半的在校時間用于工程素質訓練；美國麻省理工學院學生累計用于實踐的時間相當于全部課程時間的1/3[1]。我校金屬材料工程專業培養計劃中增加實驗所占比重，并將專業課程中的實驗單獨列為實驗課程，委派專業課教師講解實驗，學生分組動手操作，并完成實驗報告。實驗課期末成績為多個專業課實驗的結果，綜合反映學生的實驗能力。此外，拓展專業實踐知識一直是本專業堅持奉行的原則。新培養計劃中在不同模塊中開設了提高專業綜合實驗技能的專業拓展實驗，學生可以根據興趣愛好自行組團在專業指導教師幫助下進行創新實驗。拓展實驗大部分是創新能力較強、前沿性強的專業應用基礎實驗。這樣在鍛煉學生創新能力的同時，還可以為以后攻讀研究生學位的本科大學生儲備知識技能。

此外，本著激發學生對本專業學習的熱情，培養實踐型人才的理念，我們組織校內和省內的金屬材料工程專業大學生開展金相技能大賽，通過該平臺的鍛煉，使得本專業大學生優質高效地掌握基本技能。在實驗過程中，鼓勵學生敢于想象，大膽質疑，并圍繞實驗內容，設計適當的提問激發學生的思考質疑[2]。例如：不同含量Fe和C元素組成的鐵碳合金為什么組織相差甚遠？教師通過這些問題把知識點轉化為疑點，調動學生思維，加深學生對鐵碳合金相圖和“C”曲線等專業理論知識的學習和理解，從而使學生提高實驗積極性和興趣。實踐技能的提高是高校金屬材料工程專業大勢所趨，因此國內很多高校非常重視[3，4]。

（3）加強本科畢業設計環節。在多年經驗基礎上，本專業制定了本科畢業設計大綱。畢業設計（論文）以綜合性專業訓練和初步科研訓練為目的，堅持與科研、生產實際相結合。采取師生互選原則，確保學生真正開展自己感興趣的課題，督促教師開展中期檢查和不定時抽查。結合學生的就業情況，把畢業設計內容和企業的實際問題相結合，合理安排學生到與學院教師有多年合作歷史的企業現場進行畢業設計。通過此項措施，可以使學生盡早進入企業，了解生產現狀，為畢業后盡快適應工作、融入社會打下堅實基礎。例如：太鋼集團在業界久負盛名，本專業利用人力資源優勢和地理優勢，安排本科生在太鋼實驗室開展聯合實驗，讓學生接觸現場環境，解決現場問題，使企事業單位更加青睞我校金屬材料工程專業的畢業生。此外，對于繼續深造的學生，指導其選擇前沿基礎性課題，這樣更利于鍛煉創造性思維。例如：對于21世紀初才出現的多組元高熵合金，目前研究甚少，諸多奇特的物理和力學性能使得該合金極具研究價值。把該課題列入本科畢業選題，使得本科生在畢業前，充分發揮主動性，提出自己的研究方案并合理實施。

3 改革課程教學內容及教學方法

金屬材料專業課程涉及熱處理原理、金屬凝固原理、材料性能學以及熱設備及儀表等多方面的理論與工程知識，學科之間相互涵蓋、穿插滲透，內容繁雜抽象。教師在課堂教學時如果處置不當，學生容易感到枯燥乏味，產生厭學情緒。我校金屬材料工程專業以教學改革項目研究帶動教學內容和教學方法的改革，不斷更新課程教學內容，使課程的教學內容充分反映金屬材料領域及相關產業的新發展、新要求。在課堂教學過程中，將典型案例引入其中，即開展例證教學。例如：在講授金屬材料疲勞失效的機理時，以美國空客飛機由機表面蒙皮在起飛和降落過程中受到反向作用力循環作用，使得在一定時間后發生開裂導致疲勞失效，引發災難為實例，啟發學生設計避免疲勞的飛機金屬蒙皮，引導學生探討疲勞失效機理。在課堂書本知識傳授的同時，開展討論式教學，使得學生更加積極主動地參與到專業知識討論中。例如：布置專業命題，當堂開展小組討論，各抒己見，充分培養他們的獨立觀察、分析和解決問題的能力，教師及時進行總結點評，從而培養學生專業課程學習的興趣，激發他們的工程潛能。同時，本專業開展以科研帶動教學的方式提升學生綜合能力。教研室教師以自己的科研項目吸引本科生加入團隊，開展本科生創新實驗，將學習到的專業知識用于揭示基本現象。

本專業積極開展教學研究，并將教學研究成果加以推廣，及時應用于教學實踐中，同時根據本專業畢業生的反饋意見和建議調整課程。大力推廣多媒體輔助教學，推行網絡教學，不斷提高教學水平。積極鼓勵教研組教師在金屬教研室討論會上建言獻策，鼓勵青年教師參加學校開展的教學名師示范課。

4 優化專業教師隊伍，合理配備師資

我校金屬材料工程教研室共有10名教師，其中教授4名，副教授2名，講師4名，全部具有博士學位。本專業教研室敦促青年教師深入生產企業一線學習交流，加強與國內外高校及科研院所的交流合作，積極參與各類科研項目與社會服務，形成了一支科研能力強、教學經驗豐富、熱愛教學工作的高水平專業教師隊伍。此外，實行青年教師導師制，讓具有博士學位的講師擔任學生輔導員，幫助青年教師盡快提高業務水平；實施教師到企業生產一線學習、鍛煉制度，豐富教師的實踐經驗，提高解決工程實際問題的能力。

此外，教研室注重本科生師資力量調配，重點專業基礎課全部由教授講授，堅持教授上講臺，傳道授業。同時，堅持青年教師代課前先助課、試講等原則，以防缺乏授課經驗的青年教師發生錯講、誤講等事件。

本專業將充分利用學?，F有人才引進政策，加大學科帶頭人和學術骨干的引進力度，整合學術梯隊力量，促進科研創新團隊的建設。此外，高度關注新學科的形成和發展，由于大量引進師資，使得我們有條件在原有成形的科研團隊的基礎上適當發展新研究方向。

5 結束語

我校金屬材料工程專業為適應21世紀對應用型金屬材料專業人才的需求，堅持不斷地改變傳統教學觀念和模式，在培養模塊、專業課理論教學、實踐性教學改革、師資隊伍優化等環節上與時俱進，創造條件，加強對學生工程實踐素質的培養，優化學生的知識、能力和素質結構，培養出了能滿足當前經濟社會需要的金屬材料專業人才。

參考文獻

[1] 樊澤恒，張輝，孫垂謙.中外高等工程教育工程訓練模式的比較及啟示[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2006（3）：76-80.