航空航天概论知识点汇总十篇
时间：2024-02-05 15:17:33
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇航空航天概论知识点范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0124-03
“工程材料学”是航空主机类专业（包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业）的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时，但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任，对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践，对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学，也是应用科学。材料科学与技术的发展，解决了很多工程领域的关键问题，有力地推进了相关科学和技术的进步，使得材料科学成为最活跃的科学领域，材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础，系统介绍材料科学的基础理论和实验技能，着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程，“工程材料学”具有较长的开设历史，在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求，特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施，对工程类课程建设的需求更加迫切，有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础，已发展成为一个由多个分系统组成的大系统，需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展，使得人们可以在更大的范围内探索天空，也使得飞行器的工作条件更加恶劣，工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点，还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展，为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能，“一代材料，一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中，要全面认识材料的性质和特点，才能挖掘材料的潜能，充分利用材料的特性，满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势，仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员，要了解材料科学与工程的发展方向和趋势，分析材料领域的发展对航空航天领域的影响，同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求，明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中，要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求，对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现，很多要求是相互矛盾的，比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能，需要对飞机进行一体化设计，要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求，对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中，各部门工程师都需要和材料系统密切配合，才能实现信息和资源共享，降低全系统的风险，提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是发展最快速的学科之一，在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异，促使“工程材料学”课程内容的不断充实。
“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能，使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主，如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上，木材占47%，普通钢占35%，布占18%。随后，以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表，很多优质金属材料被开发出来，使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能，也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地，这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后，复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构，而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位，向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件，减少零件、紧固件和模具的数量，降低成本，减少装配，减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地，复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力，提高了发动机、蒙皮等结构的性能，有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时，其他相关学科也取得了长足的发展，使得主机专业教学内容大幅度增加，“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课，是基础课与专业课间的桥梁和纽带，在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力，提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中，该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求，但随着航空航天事业的发展，专业分工越来越细，差异化特征也越来越明显，因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求，结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生，毕业学生的工作要求有所不同，对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言，不同专业学生也会有所区别，应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。
飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造，主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作，要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响，因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识，了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高，要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此，材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点，采用先进制造技术，实现设计要求，并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求，掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂，所用材料品种繁多，加工方法多样，工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用，其制造技术具有新颖性的特征，设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显，这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好，适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同，但课程基础一致。
该课程名称为“工程材料学”，即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程，把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程，学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识，学习材料研究、分析的基本方法，掌握材料结构与性能等基础理论，研究主要材料的制备、加工成型等技术，为更好地学习专业课程创造条件，为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见，在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上，更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念，提升材料方面的科学素质，扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件，是进一步发展的基础。因此，“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适，即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分，既满足了宽口径、厚基础的教学需要，又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求，促进了基础理论和专业应用的融合渗透，较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要，增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程，“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案，结合卓越工程师教育培养的要求，注重与专业课程体系的融合，注重与工程实践教育的结合，注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上，要对课程的教学大纲和内容进行修订，与相关教学环节有效整合，拓展教学活动的空间，营造良好的学习环境和氛围，加强与后续课程及实践活动的联系，解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。
“工程材料学”在第四学期开设，是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中，“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础，认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用，有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线，介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库，从材料发展的角度再次审视航空航天的进步，结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理，会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中，有好多课程与“工程材料学”密切相关，如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等，如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍，可以使学生更好地综合分析相关概念，加深理解。在主机类专业培养方案中，“工程训练”是集中式的工程能力培养环节，其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主，包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等，每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中，材料是加工对象，对材料的性能等的介绍很简单，学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中，针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍，从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性，可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能，通过感性认识来体会材料变化的规律，把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果，还能让学生把材料的知识学活，留下更深刻的影响，更好地发挥学生的潜力。
航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作，通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划，“工程材料学”先行开设。因此，在相关课程设计中，有目的地提出材料问题，引导学生在更广的范围里选材，在更加深入的层面上分析材料性能，可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性，帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力，克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者，该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学，才能实现教学目标，提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展，极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容，按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中，应根据不同专业的培养要求，深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向，形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构，提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系，以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节，以“工程材料学”课程为中心，注重课程的纵向推进和知识的横向联系，不断加深对材料学的理解和掌握，培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
参考文献：
[1]朱张校，姚可夫.工程材料[M].北京：清华大学出版社，2011.
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[5]于永泗，齐民.机械工程材料[M].大连理工大学出版社，2010.
Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors
WANG Tao，ZHOU Ke-yin
篇（2）
中图分类号：G423 文献标识码：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，在国内、外，针对普通大学生进行的课程建设研究较多，但是，就飞行技术这个特殊专业而言，可行、有效的，符合我院实际的课程建设研究比较少见，主要是因为，飞行技术专业所培养的大学生是为民航系统输送高素质的飞行员，①其特殊的身份就决定了这方面的研究资料较少。
研究飞行技术专业课程建设改革的原因在于，通过近几年的飞行学员的教学工作可知，来自这两种模式的飞行学员的基础参差不齐，学习兴趣②不是很浓。分析这些学员的专业特点，据统计，来自“2+2”模式的飞行学员的原学专业大多不相同，他们的飞行基础知识相对短缺，由此，会造成学员的学习兴趣不浓，其根源在于缺少一个比较完善的课题体系建设，因此，开展这方面的研讨，使得任课教师具有一个完整的课程建设目标，从而有助于教学工作的顺利开展。
尽管国内外存在一般大学生的课程建设等方面的研究资料，但是，对行员的特殊大学生来说，已有的研究不能够完全照搬到飞行技术专业的理论课程的教学之中，这就需要我们自己的飞行技术专业教师，根据自己学生的专业特点，研究适合行员教育的课程建设，只有这样，才能做到为我们的民航运输业输送高素质的飞行人才。
1 飞行技术专业课程建设的必要性
飞行技术本科专业是一个综合性、跨学科的技术应用型专业，其主要任务是为航空运输业培养航线运输机职业飞行人才。飞行技术专业既为学历教育，又要符合行业对飞行员的职业要求，同时由于民航是一个高新技术应用日益广泛的行业，因此，对飞行员这种专业技术人才在知识结构、技术应用能力、综合素质、身心素质等方面都具有较高的要求。为此，在飞行技术专业人才培养的过程中，必须处理好基础理论教育、专业知识与技能教育和实践训练之间的关系，不断完善符合本科层次人才培养要求、满足行业规范和与国际接轨的具有鲜明特色的师资队伍、课程体系、实验设施和人才培养模式。
课程建设是保证教育质量最基础的工作之一，也是教学建设中最基本的内容之一。根据飞行技术专业人才培养目标的要求，构建与培养高素质飞行技术专业人才相适应的富有特色、水平先进、整体优化的教学内容和课程体系。目前飞行技术专业的课程设置特色不够鲜明，课程体系需要进一步梳理、规范，课程内容与行业执照考试内容衔接不够紧密，有必要进一步优化该专业的课程设置，建立合理的课程体系，为任课教师指出明确的教学目标。
2 飞行技术专业课程建设的实施过程
2.1 课程建设规划
飞行技术专业的课程体系分为：公共基础课、专业基础知识课程、专业知识课程、专业实践课程。以提高人才培养质量的目的，以飞行技术专业规范为指导，根据学科领域、知识点以及教学内容和方法，不断优化课程体系，梳理课程内容的衔接，构建涵盖飞行技术专业的专业基础知识课程、专业知识课程的五个课程群。
（1）飞机基础知识（理论）课程群：飞机结构与系统、航空动力装置、民航飞机电气仪表及通信系统、飞行气象学及其应用。（2）飞行基础知识课程群：航空医学、航空运输地理、飞行技术概论、基础飞行模拟训练、飞行员职业素质与能力概论、民航概论、民航运输系统概论、航空公司的经营与管理、航空公司机队规划。（3）航行基础知识课程群：空中领航学（I）、空中领航学（II）、仪表飞行与航图、空中交通管理基础、现代导航技术。（4）飞行理论与管理课程群：飞行原理、飞行性能与飞行计划、安全飞行原理与事故案例分析、飞行法规、飞行心理学与人为因素、驾驶舱资源管理、飞行运行与安全管理基础、飞行资料与手册（5）飞行英语课程群：飞行英语（I）、飞行英语（II）、飞行英语（Ⅲ）、飞行英语（Ⅳ）、英语无线电陆空通话、ICAO英语。
2.2 课程建设措施
重点建设几门核心课程，建成校内、行业内有影响力、有特色的优质课程、精品课程。以提高培养质量为重点，加强教学内容、教学方法和教学手段改革，实现课程建设的整体优化。同时，加强教材建设，在参考国、内外优秀教材的同时，不断加强高质量自编教材的比例，争取五年内具有鲜明特色的、符合行业和国际化需求的高质量的自编教材比例不低于60%。实践教学资料齐全、科学、实用，实验项目全部具有指导书。
课程建设涉及到教育思想、教育理念、教学过程等诸多方面内容，课程建设的内容主要包括：师资队伍建设、教学内容改革、教学方法改革、教学手段改进、实践教学改革、教学文件与资料建设、教材选用与编写等几个方面。考虑到飞行技术专业的培养目标、学历教育与职业教育相结合、培养模式多样性等特点，课程群内的课程之间以及不同课程群的课程之间必须相互关联、紧密衔接，保障课程建设的科学性和系统性。
2.3 课程建设基本标准
每门课程以局方执照考试大纲、执照题库、相关规章、飞行技术专业规范等为依据，学习借鉴国内外相关院校的经验。
2.4 特色课程的建设
重点围绕核心课程加强双语课程、模块化课程建设。为适应飞行技术专业培养模式的不同，加强模块化课程建设。为了适应民航发展的要求和与国际接轨，切实提高学生的英语应用能力，开展双语教学课程。③
3 飞行技术专业课程建设的考核
课程考核是课程建设的一个重要环节，它所特有的评定、检测、诊断、反馈和激励功能，是其他环节难以替代的，可以检验课程建设的成功与否。课程考核工作的质量是教学质量的一个重要方面，并对教学质量、教风和学风产生直接的重要影响。为使课程考核更加综合化、制度化、科学化，需制定相应的考核管理办法。
另外，在教学过程中，教师要根据自己课程特点和教学风格采用多种恰当的课程考核方式，针对飞行学员的自身特点，加强对飞行学员日常学习过程的考核，改变课程结束时“一考定成绩”的做法，防止“考前突击”的行为，促进学生的研究性学习。
注释
篇（3）
通用航空广泛应用于工业、农业、林业、渔业、建筑等行业，可对医疗卫生、抢险救灾、气象探测、疫情防控、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等开展民用航空飞行作业。其适用面广，前景好，是未来重要的新兴行业。目前，通用航空专业人才需要紧缺，亟待加大通用航空人才储备，因此，通用航空专业人才培养体系要为支撑通用航空产业发展而构建，并根据通用航空产业链岗位需求分析，形成相关的人才培养专业群，以期培养更具专业性，针对性，更适宜工作岗位特色与符合要求的人才，提升我国通用航空产业人才素质与能力，为行业进步与发展贡献力量。通用航空专业群各专业课程体系的构建应当根据通用航空各岗位所需的知识、技术、技能以及职业素养，将相关专业平台课程进行融会贯通，使课程体系直接面向技术领域相同或相近的就业岗位群，这样不仅可以充分发挥专业师资优势，充分挖掘实训基地的使用效能，有效提高实训设备使用效率，而且有利于复合型技术技能人才的培养，进而提升技术技能人才从事通用航空专业的适岗能力[1]。
1 通用航空专业群基本状况
近几年来，世界各国通用航空产业得到长足的发展，从事通用航空业务的企业数量不断增加。2015 年时，中国通用航空器在册数量只有不到美国的0.015%，颁证通用航空机场为美国的0.01%，通航专业飞行员约为美国的0.005%。但到2018 年底，我国在册通用航空器总数相比2011 年增长了222%。同时我国出台了促进国内通用航空产业发展的指导意见，明确提出“到2020 年，通用航空器达到5000 架以上，年飞行量200 万小时以上，通航机场达到500 座”的发展目标，为国内通用航空产业快速发展和市场拓展提供了强大的政策“助推剂”。鉴于发展通用航空产业的良好态势，相关人才培养在各职业院校中陆续展开，但随着产业的迅猛发展，企业的多样性增加，相较之下，职业院校专业人才培养就明显滞后。[2]按照最新教育部公布的高职高专专业目录显示，通用航空专业仅有无人机应用技术、通用航空器维修、通用航空航务技术三个专业，其他皆为民航专业，而且学界和院校更是缺乏对于通用航空专业技术技能人才培养以及专业群课程体系更为全面、系统的研究。
2 通用航空专业群“产教融合”课程体系构建思路
通用航空专业群以通用航空航务技术专业为核心，通用航空器维修专业和无人机应用技术专业为支撑，同时融入无人机飞手、通用航空器飞行员等专业。通用航空专业群“产教融合”课程构建时须适应与职业院校深度合作企业相关岗位的共性要求，着力培养学生扎实的专业知识、宽泛的专业技术、高超的专业技能、优秀的职业素养以及可持续发展能力，紧紧围绕专业群面向的通用航空管制员、放行工程师、机械员、航务专员等核心技能岗位，有针对性地根据核心岗位要求设计核心专业课程，并不断提高学生适应专业群各岗位的职业能力和职业要求[3]。在专业群课程体系构建过程中，首先要明晰通用航空航务技术、通用航空器维修技术和无人机应用技术三个主干专业的定位关系，把握作为核心专业的通用航空航务技术与其他二个支撑专业在课程体系构建上的内在逻辑，依据行业内大中型骨干企业和校企深度合作单位相同或相近岗位所需知识基础和特定技能设置课程内容。同时根据不同岗位工作任务的特点，有针对性地设定同一课程在专业群不同专业的人才培养目标，设计通用航空专业“群平台课程”“群核心课程”和“各专业拓展课程”，并采用模块化教学方式，形成具有行业企业特色、产教融合特点的专业群课程体系[4]。
3 通用航空专业群“产教融合”课程体系构建基本框架
通用航空专业群“产教融合”课程体系以通用航空概论、航空法规、飞行原理、气象学、航空运营管理等课程为基础，融入目前通用航空企业运行所需的基本技能和通用方法。建立以通用航空器结构、动力系统原理、电子技术、民航信息管理、通讯和应急救援等课程为专业群核心课程，强化专业核心技能与知识点。[5]同时面向学生未来职业竞争和专业成长潜力，开设遥感测绘、飞行组织保障、低空空域监视、通讯导航等拓展课程。专业群课程实施平台课程底层共享，核心课程中层分立，拓展课程高层互选，按照学科体系逻辑的先后顺序确定开设时间，将技术类专业、管理类专业和服务类专业的课程按照基础共享、核心分开、拓展交叉的原则确定三大课程模块，形成通用航空多专业、多专业方向间彼此联系、相互渗透、共享开放，又有所区别的一体化课程体系。
4 通用航空专业群“产教融合”课程内容
通用航空专业群课程设置要避免专业定位不明确、课程设置不合理、技能岗位职业特色缺乏的缺点，也要补足实践教学学时少、实训内容单一，创新能力不足的短板。按照通用航空航务技术、通用航空器维修专业和无人机应用技术三个专业的人才培养目标，其岗位必备的知识和能力为：掌握航空运输的基本规章、航空气象、航空器结构及系统等基本知识，具备通用航空航务运行管理、通用航空器维护维修及操控能力，能收集处理相关情报、制定飞行计划、保管航材和设备等。围绕以上人才培养目标确定专业群课程，见表1 。
5 构建工作任务驱动的通用航空专业群课程体系
工作岗位对员工知识、技能和态度的整体要求，是职业院校制订专业人才培养目标的指导原则。在进行通用航空专业群“产教融合”课程设计时，拟定总学时40%的课程作为实践性课程，在教学计划中安排学生在企业适岗学习，在组织课程内容时，以工作任务为核心，结合企业工作要求，开展项目任务实践，突出项目任务与所需知识、技能和态度之间的关联性，促进学生理论知识的运用和实践能力的提高，并在学习锻炼中突显新知识、新技术以及新工艺的要求，从而使课程教学内容和职业岗位需求之间保持相应性，达到职业能力的持续性提升。此外，采用工学结合方式对创新通用航空专业人才进行培养，重新定位企业内特定或特殊工作岗位，加强校企对接，更加深入的对接学校教学实训和企业岗位实践，构建以企业真实工作环境为场景，以真实工作任务为载体的课程体系框架，同时建立校企共同育人的课程标准，开发校企特色教材，采用项目教学、模块教学等方式，进一步提升人才培养质量，才能更好地满足社会所需的“职业素养好、技术技能高、综合能力强”复合型人才[6]。
参考文献
[1]田静，石伟平.走向共生：高职专业群课程体系的问题反思与重构路径[J].职业技术教育，2020，41(20):45-49.
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[3]扈慧强.浙江省通用航空产业人才需求分析及培养对策探究[J].科技创新与应用，2017(6):277.
篇（4）
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0225-02
3D打印技术的产生与应用有利于促进相关专业与行业的进一步发展，高等院校的工业设计专业意在培养具有高素质、高专业技能的工业设计人才，而3D打印技术在教学中的引入对人才的培养有着极大的推动作用，高校在教学中应当对该技术的应用予以重视，努力提高教学水平，使学生的能力与素质能够得到有效的提升，为我国工业设计行业提供不竭的人才支持。
一、3D打印在高等院校教学中的应用现状
3D打印的优势在于快速成型以及增材制造，3D打印设备能够以三维数据图为依据将图纸上的设计制作成为实物，立体地展示出来。高校是工业设计人才培养的重要场所，为了提高教学效率，使人才的能力与素质能够满足市场的需求，很多高校都开始引进3D打印设备，并将其应用到实际的教学活动中。
我国的3D打印技术尚处于初级阶段，技术、设备的研究仍不成熟，3D打印在高校教学中的引入，一方面是为了促进教学工作的展开，另一方面也是为了加快3D打印技术的研究。华中科技大学、清华大学、北京航空航天大学等高校都有专门进行3D打印技术研究的机构，且其水平较高。很多高校还与企业合作，将自己的研发成果供与企业生产。机械制造、航空航天、产品研发等领域都可应用到该技术，因此，相关的工业设计专业应当在教学中引入3D打印设备，以开拓学生的视野，提高学生的实践能力，增强学生就业竞争力。但是在教学应用的过程中也暴露出了一定的问题，首先，3D打印具有一定的局限性，例如其模型规模最大仅能达到1.8米，如果在课堂上需要生产设计一些大型的交通工具模型，仅凭3D打印技术是无法完成的；其次，由于我国在相关方面的研究仍然处于初级阶段，因此技术成本、设备成本均相对较高，高校的经济收入有限，这种情况使高校难以大范围地将3D打印技术与设备投入到教学实践中；再次，3D打印可应用的领域较多，由于不同领域的需求不同，因此3D打印设备也存在类型、型号等方面的差异，而高校一般引进的技术设备都较为单一，这种情况对教学效果有一定的影响。
二、3D打印应用于工业设计专业教学的意义
1.提高学生的基础理论素质。工业设计专业具有较强的综合性，其涵盖的范围广，技术难度大，学科交叉明显，而3D打印技术兼具材料科学、控制技术、机械技术、光学工程、计算机技术等内容于一体，在教学中应用这一技术能够加深学生对专业知识的感知与了解，学习3D打印技术能够拓展学生视野，扩充学生的知识结构，提高学生的综合素质。社会的发展离不开人才的支持，具有实践能力固然重要，但是学生同样应当具备与自身能力相匹配的理论素质。学生只有同时具备软件操作能力以及设计知识才能够熟练地对设备进行操作，因此将3D打印技术的相关知识纳入到工业设计专业的学科体系建设中是十分必要且重要的，对这一技术的学习能够提升学生的理论素质，提高学生的综合能力。增加学生的知识储备是3D打印技术在教学中应用的基本出发点。
2.提高学生的实践操作能力。在传统的工业设计专业教学中，理论讲述是重点，关于模型设计的内容大多通过单纯的讲解或者二维图像展现给学生，在实践操作课程中，教师仅能够指导学生制作简单的模型，而对于内部结构复杂的模型，学生仅能通过自己的想象进行理解，这种教学方法禁锢了学生的思维，不利于学生创造思维与设计能力的提升。而3D打印技术可根据图纸以及相关数据将实物模型展示出来，保证一次成型，不会受到模型结构复杂等问题的影响。在教学过程中学生可以充分发挥想象，设计产品，并利用3D打印机将自己的想法变为现实，这种教学方式能够拓展学生的思维，提高学生的创造力与想象力。学生在专业课程的学习中能够亲身实践，自主设计产品方案，在利用3D打印技术进行试验的过程中，学生能够发现设计方案中的不足并有针对性地对方案进行改进，直到设计完全符合要求与标准，这种反复修改的过程能够提高学生在实践设计中的科学性与严谨性。
3.推动产学研模式的发展。工业设计专业的教学安排应当以当前市场的需求为依据，高校应当关注相关行业与产业的发展动向，很多高校都开始逐渐意识到校企合作的重要性，并与周围的企业展开了密切的合作，即努力建立产学研模式，促进人才、高校、企业的全面发展。3D打印技术的应用为产学研一体化教学模式的展开提供的有利的条件，这一技术在未来工业制造发展中起着重要的引领作用，无论是企业还是高校都应当认识到这一发展趋势，但是当前3D打印设备的成本较高，企业若想将其用于生产，资金投入将达到几十万，甚至是几百万，这对企业来说是不利的，而当前很多高校不仅有丰富的人才资源，同时还具有先进的3D打印设备，二者的结合将促进产学研模式的深入完善。学生可以利用3D打印机将自己的设计想法展示出来，企业择取最优方案投入生产实践。总的来说，3D打印技术在高校的应用能够促进高校、人才与企业的共同发展，提高产学研的水平。
三、推动3D打印广泛用于工业设计专业教学的途径
1.将手工制作与3D打印结合起来。3D打印虽然具有成型迅速等优势，但是在实际的教学过程中，课堂所需的实物模型有大有小，而学校引进的打印设备较为单一，仅能满足对某一个尺寸或某几个尺寸的需求，过大的模型是无法通过3D打印展示出来的，因此在课堂教学中还应当对手工制作模型予以足够的重视，在手工制作中，学生能够切实体会模型制作的问题与不足，而3D模型则能够对复杂结构予以展示，两种模型制作方法的综合运用能够使学生的动手能力与思维能力得到全面的提升。
2.应用于教具开发。3D打印技术十分适合应用在自主研发和小规模生产环节。在高职院校工业设计教学中，很多课程在授课过程中都需要使用实物教具，以加深学生对知识的理解。但是，大多数教具都需要根据教学内容加以定制，很难在市场中采购到。例如，《设计概论》课程中需要设计史上著名的设计作品的实物教具；《机械制图》课程中需要通过实物模型向学生讲解形体的三视图；《产品设计》课程中需要把学生设计作品转化成实体模型；《计算机辅助设计》课程中需要通过教具模型让学生理解三维建模软件的形面构建。这些教具都可以通过3D打印技术实现自主设计和小规模生产，这样教具与学生所学知识就可以实现无缝对接。同时，教具还可以根据授课内容的更新，实现自主设计和更新。通过3D打印技术将书上或纸上的知识或图片立体地展示给学生，学生对知识点的理解会更加直观，教学效果也会得到极大提升。
3.加深校企合作的深度与广度。3D打印设备成本与打印材料的成本均较高，因此即使学校购买了相关设备，受到打印材料的限制，也无法将其广泛投入到教学实践中。而在企业的生产实践中如果在设备引进中投入大量资金，将造成自身竞争优势的损失，因此高校与企业应当加大合作的深度与广度，实现优势互补，高校为企业提供人才与设备支持，企业则为高校提供资金补助，并为学生的实践提供空间与平台，企业与高校共同开发相关项目，提高3D打印技术研发的效率。
4.建设区域性的3D打印服务平台。为使企业与高校都能够加深对3D打印技术的理解，促进产学研模式的深入应用，政府应当参与到区域性的3D打印服务平台的建设中，积极引导高校与企业参与到相关研究中，政府应当对高校予以适当的补贴，鼓励高校引进不同类型的设备，建设区域化的服务体系，对3D打印研发进行专业化的运营，实现区域资源的共享，让更多的高校与企业有机会接触到3D打印技术。
四、结语
3D打印技术对未来机械制造业的发展有着重要的意义，高校在教育改革与建设中应当认识到这一发展趋势，在安排工业设计专业的课程时应当将3D打印相关的内容纳入其中，从而提高学生的理论素质与实践能力，促进产学研模式的进一步发展，高校应当与企业展开深入合作，促进工业制造业、高校与人才的共同发展。
参考文献：
[1]毕延刚.3D打印对高等院校工业设计专业教学的影响[A].中国机械工程学会工业设计分会、辽宁省机械工程学会.2013国际工业设计研讨会暨第十八届全国工业设计学术年会.论文集[C].中国机械工程学会工业设计分会、辽宁省机械工程学会：2013：4.
篇（5）
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）16-0205-02
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料注重各组分材料之间相互取长补短、协同作用，具有组元选择可设计性和结构可设计性[1]。《复合材料》是贵州大学针对矿物资源工程本科专业所设置的一门专业选修课程，意在扩展学生的专业知识。本文在近年来对该课程教学实践的基础上，从教学内容、教学方法和手段以及课程考评方式等方面提出自己的一些设想，以供相关同仁参考。
一、课程背景及基本概况
调查发现，国内高校针对相关专业设置的与复合材料相关的课程除了《复合材料》之外，还有《复合材料学》、《复合材料学基础》、《复合材料概论》等，单从课程名称上看，前两者属于系统讲授的必修类大课，后者属于概论类课程。本校矿物资源工程专业所设置的《复合材料》仅32学时，具体讲授中按照概论的思路开展，务求做到对相关基本概念和知识点都能够讲到。
当前我校的专业选修课还没有像其他公共选修课那样按照个人兴趣真正地自主选择，而是根据专业培养方案要求，在限定的学分数及课程范围内以专业、班级为单位，按照指导性原则有针对性地集体选择。这样就会出现部分学生对所“强制”选修的课程不感兴趣、缺乏学习主动性等现象。另外，我校矿物资源工程专业原本非材料类专业，近年来虽然对课程设置体系有所调整，但在学分数限定下，对于材料学科的课程无法系统化，所设置的课程无法全面覆盖学生在学习《复合材料》时所要求先修的材料科学与基础、材料合成与制备、高分子材料、材料物理、材料化学、金属材料、无机非金属材料、材料界面等材料学科主要基础课程[2]，这就给《复合材料》课程的授课带来了一定困难，经常会遇到学生对于相关基础知识空缺的现象。当前笔者课题组正在进行矿物资源工程专业创新创业教育教学研究，如何开展好专业选修课程的教学工作并达到预期目标也是需要亟待解决的问题，值得我们认真研究和思考。
二、对本课程的教学内容的设计规划
《复合材料》课程涵盖的知识体系宽广、内容丰富，是一门实用性非常强的课程[3]。作为一门选修课，要在培养方案中所限定的32学时内系统地完成全部课程内容教学任务几乎不可能，因此必须对教学内容根据专业培养目标要求进行合理调整。本课程主要内容包括复合材料的定义及发展历史、分类及基本性能、基体和增强体的结构与种类、复合材料界面、复合材料的制备及应用等。结合近年的教学实践，拟按照下述思路着手教学内容的调整和设计。
1.按照专业定位和人才培养目标确定教学重点。在教学之初，首先制定课程教学大纲，明确教学目标及要求，确定教学内容及重点。确定教学重点是实现有效教学的前提，只有在明确了教学目标的前提下才能在教学过程中抓住重点、突破难点。针对矿物资源工程专业偏向矿物材料的特点，在课程内容中对于金属基复合材料部分作简要概述，而对于聚合物基复合材料，由于其增强材料大多为矿物颗粒、纤维以及晶须，应该和陶瓷基复合材料等进行重点、详细介绍。
2.结合专业目标要求合理设计课程讲授体系。虽然在各类教材中，复合材料的各章节看似独立，但实际上章节内容之间联系非常紧密，在教学中要特别注重各章节之间的衔接以及知识点之间的内在逻辑和关联，让学生在学习中从整体上把握课程学习方向，最终能形成一个完整的知识体系。比如课程概述部分关于复合材料组成的基体和增强体，在后续各类型复合材料的教学中都有所涉及，并且都可以按照基体材料、增强材料、界面性能、加工制备、复合材料性能的逻辑次序来展开，前四个方面都会对复合材料最终的性能及用途有所说明。所以，在整个教学过程中，都要严格把握材料组分、结构与性能以及性能决定应用等关系，把每章节的内容和整门课程的内容联接为一个知识整体。
3.教学中注重理论联系实际。随着复合材料在日常生活和社会生产实际中的应用领域不断发展扩大，使得平时我们在衣、食、住、行各方面能够看得到、摸得着的东西都能够和复合材料搭上关系，甚至还是亲密关系，比如我们所穿的衣服布料、吃饭用的碗碟和水杯、各类建筑材料等，都可分别归类为课程中相应的聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等大类。在课程讲授中时常穿插这些生活中的实例有助于加深学生对课程内容的记忆和提高学习兴趣，学生对此也非常喜欢。
4.及时更新与课程相关的知识和内容。复合材料自从研究发现以来，一直处于迅速发展的态势，每时每刻都会诞生新的复合材料，涌现出新的研究成果。因此在教学内容中也要不断地推陈出新，将之前的陈旧内容进行更新换代，时常添加一些在复合材料领域发表的最新研究成果，尤其是把新型复合材料在航空航天、新能源、医疗、环境等尖端领域中的应用实例贯穿到课堂教学中。
5.笔者目前正攻读材料学矿物材料方向的博士学位，在课程内容讲解中，可以结合攻读博士期间的研究内容、方法以及所查阅的大量文献资料等对课堂知识点进行补充完善。
三、教学方法及教学手段的丰富和创新
现在的教学大多都采用多媒体方式教学，但是多媒体教学过程也不仅仅就是做个PPT给学生演示讲解一下就完事了，在教学中要不断丰富和创新自身的教学方法和教学手段。
1.精心制作多媒体课件。当今高校课堂，PPT课件已经是最基本的要求了。即便如此，我们对这个最基本的PPT也要认真对待。我们要做到课件美观精练、图文并茂，尽量避免大段文字堆积和由于粗心大意而产生的错别字等小问题，还要避免为图省事而随意在网上下载别人现成的课件，即使是教材随带的课件，也得按照自己设计的教学内容和思路精心调整和修改，还要将好的视频和音频等素材融入到演示课件中。在计算机多媒体技术快速发展的今天，还要将已经很成熟的计算机辅助教学（CAI）系统引入到自己的教学过程中，增大教学信息，给学生创造一个有经历感的学习环境。
2.调整和创新教学方式。首先，在教学过程中开展教师指导学生自主学习，让学生真正成为教学环节的主题。总体而言，该课程多为陈述性内容，以往的“灌注式”教学模式使得课堂气氛沉闷，学生也觉得枯燥乏味[4]。因此课堂教学中无需做到面面俱到，针对设计的重点内容进行详细讲解，对于容易理解的内容让学生在教师指导下自学，进行学生汇报或提问式检查等。其次，采用讨论式教学，加强课堂互动，鼓励学生提问，引导学生思考，让学生主动参与到教学中去。最后，每一章教学中期给学生布置题目，让学生自主查阅文献资料，在课堂上进行分组报告，也鼓励学生针对自己感兴趣的主题或内容进行报告，报告后其他同学进行提问、点评和讨论，此举可以锻炼学生利用各种媒介进行文献查阅和语言报告表达能力，使学生了解复合材料的最新发展动态，接触学科前沿领域，并提升自身综合能力。同时也要借鉴国内外其他高校在相同课程教学中好的思路和方法。
四、采取多元化的课程考评机制
课程考核是教学质量管理体系中的一个重要环节。传统的纯知识记忆考试方式在很大程度上约束了学生的思维，也会对学生造成一定的压力，最终的结果就是造成学生整天为了通过考试而学习，缺乏学习的积极性和主动性[3]。教学中，我们要意识到考试从来都只是衡量和评价学生对所学课程知识掌握情况以及使用所学知识理解问题、分析问题和回答解决问题能力的一种手段，并非教学的最终目的。鉴于此，本课程开始之初就倡导学生轻松学习，最终采取多种形式相结合的考查方式，主要包括开卷笔试、课堂报告、课程论文等，同时在很大程度上还兼顾考查学生平时的学习态度、学习能力等综合素质。这种多元化的考评机制既达到了学生对课程知识的掌握情况，也注重对整个学习过程、创新思维以及综合素质的考查，符合学生在学习上的心理要求，也达到了预期的教学效果，学生对此也表示满意和赞同。
五、结语
教学过程是一个日积月累、不断完善和熟练的过程。课程教学改革并非只是口头上的说词，还是一项长期的系统工程，需要在长期的教学过程中不断探索和总结。我们要改变选修课曾不被很多老师和同学所重视的不良现象。通过不断的学习和总结，提高自身的教学水平，培养学生的学习兴趣、学习积极性和主动性，最终达到提高学生综合能力、培养社会所需的综合素质人才的目标。
参考文献：
[1]尹洪峰，魏剑.复合材料[M].北京：冶金工业出版社，2010：2.
篇（6）
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0077-02
课程群建设与课程体系结构优化，对提高高校本科教育教学水平具有重要意义。随着近年来的发展，高等本科教育课程体系与课程群的建设中取得大量成果。有学者针对“课程群”教学管理体系的建设与实践进行了研究[1]。有学者以机械设计制造及自动化特色专业为对象，对其课程群建设进行了探索与实践[2]。有学者提出一个课程体系优化的系统结构模式，从外部环境与内部结构的相互作用上区分了课程体系改革及优化必须考虑的因素，优化划分为5个基本环节[3]。有学者以软件工程专业为对象，展开课程体系与课程群建设的研究[4]。有学者针对课程集群嵌入产学研合作教育模式进行了研究与实践[5]。
综合文献分析，目前针对课程群建设的研究基本都是以某一专业或者独立学科为对象，而针对以特色基础课程为对象，建立课程群关联模型的研究尚不多见。本文将针对这一问题展开研究。
1 特色高等院校本科教育教学
特色高等院校以建设有自身特色的专业为重点，来培养学生具备某一特色领域的技术专长。比如交通类的包括航空航天类高等院校、铁道类院校以及船舶类院校，还有其他的农业类、林业类、矿业以及海洋类等多个类别的特色高等院校。为满足多种不同行业需求，特色高等院校在各国高等教育中都占有较重的比例，而其他综合类大学，也都具备在某一方面的特色，因此，特色高等教育教学在高等教育中占有重要地位。
以上海海洋大学为例，上海海洋大学以海洋水产生命、海洋渔业、海洋工程以及食品等为发展重点，突出以海洋为特色，学校办学过程中培养学生面向海洋行业的人才发展需要。本文以海洋类特色高等教育教学为入手点，展开对课程群体系与模型建设的研究。
2 基于特色基础课程的课程群分析
以特色基础课程为对象，在建立课程群关联模型之前，需要对相关课程进行分析归类。在海洋类特色高等工科院校中，流体力学是重要的特色基础课程，是学生掌握其他相应课程必备的基础。本文以工程流体力学为对象，作为共享基础，采用层次式递推方法研究建立课程群关联模型。以工程流体力学为底层共享关联对象，以专业为中层，构建以海洋科学学院、海洋工程学院和食品工程学院三个二级学院课程为顶层的课程关联模型。
依托培养计划与教学大纲，在分析整理课程教材、实验教材以及实践教材的基础上，顶层课程分析与归类内容包括：
1）海洋工程学科中与工程流体力学关联的课程主要包括工程流体、流体力学泵与风机、理论力学、流体力学、材料力学、液压与气动技术、机械设计、机械制造技术以及机械原理等。
2）食品工程学科中与工程流体力学关联的课程主要包括工程热力学、制冷空调自动化、热能与动力机械基础、机械制造基础、理论力学、材料力学、机械设计基础、传热学、自动化控制理论及系统、热质交换原理与设备、流体输配管网、建筑概论以及建筑环境学等。
3）海洋科学学科中与工程流体力学关联的课程主要包括流体力学实验、海洋科学导论、气象学、物理海洋学、海洋生物学、海洋地质学、数值计算方法、水域环境监测与保护、海洋生态学、海洋化学、海洋要素计算及预报、鱼类学、海洋渔业技术学、海洋调查方法以及渔业资源评估和管理等。
3 基于特色基础课程的课程群关联模型的构建
综合上述分析的层次结构，基于工程流体力学特色课程，以专业为中转层，构建课程群关联模型，如图1所示。
4 结束语
课程群关联模型的构建能够使得课程的知识结构与培养目标依托课程群来实现，理清课程之间的脉络，使得课程之间的联系性更加紧密，交互性与融会贯通性更强。课程群关联模型的构建有利于提高教学质量和办学效益，增强学生掌握知识点、学科架构的能力。在分析特色高等教育院校的特征后，本文以特色基础课程为共享基础层，以相应专业为中层，以二级学院开设课程为顶层的层次化方式，构建了课程群关联模型，较好地梳理了课程结构体系，使得学生更容易了解掌握课程关系。以海洋类特色高等教育院校为例，基于工程流体力学课程，采用上述方法，构建了以工程、海洋与食品学院的课程群关联模型，实施后的效果良好。本文提出的模式方法，为其他特色高等教育院校的课程体系与课程群建设，提供了帮助和参考。
参考文献
[1]张丽萍，刘东升，林民.“课程群”教学管理体系的建设与实践[J].内蒙古师范大学学报，2013（3）：61-64.
[2]陆凤仪，徐格宁.机械设计制造及自动化特色专业课程群建设的探索与实践[J].高教论坛，2013（1）：18-20.
篇（7）
1.1整合校内理论教学内容让学生把更多的时间留到企业中去实践，从而缩短校内学习时间，这是目前高职教育中的工学结合，如何能够真正做到这一点呢？这就要学校调整教学计划，对理论教学的内容和学时数进行合理调整，在保证实现人才培养目标的基础上，根据需要减少学生在校学时数.市场营销专业的人才培养方案在制定时，我院财经系充分考虑了工学结合这一要求，运用一系列手段把相关课程的教学内容加以整合，删除旧的教学内容，充实新的理论知识，同时调整教学重点，整合新课程，缩短课程的学时数，突显出高职教育的办学特色.如我院的《公共关系与商务礼仪》这门课程就是将原有的《公共关系学》和《社交礼仪》两门课程通过整合而成的，同时将原有的《公共关系学》中公共调查和市场调查与预测的教学内容合二为一.结合市场营销专业的特色，财经系缩减了《社交礼仪》这门课程的教学内容，与商务礼仪无关的教学内容进行删除，这样做达到了精简教学章节的目的.整合教学内容后，能够更加高效合理地安排校内教学的学时数，使任课教师能够更加科学地安排教学内容，让讲授进行的更加深入，使学生在提高学习兴趣的基础上更加系统地学到知识.
1.2形成模块教学一门学科或多门学科中有很多具有同类功能的知识点或能力项，对这些知识点或能力项进行组合，形成一个整体知识模块，就是模块教学，形成的这个整体知识模块的功能势必大于某个单一模块的功能.使教师有更加明确的的教学方向，让学生能够更专业的学习.财经系的市场营销专业在应用模块理论改革的过程中，将职业素养模块、核心能力模块和拓展能力模块三个小模块整合成一个整体模块.其中职业素养模块又包括基本素质模块和行业素质模块两部分，基本素质模块包括基础、概论、等一些基础课程；行业素质模块则包括市场营销基础、演讲与口才等一些专业课程.核心能力模块主要是为了培养学生的产品销售能力而开设的关于推销技巧、商品学概论、商务谈判等课程.在系统学习职业素养模块课程的基础上，为了提高学生的就业能力，财经系开设了一些相近专业的核心能力课程，即拓展能力模块课程，这个模块主要包括国际贸易实务、电子商务实务等课程.综上所述，所设置的每一个模块都有明确的学生培养方向，这些教学模块之间既相对独立又相互联系，既可以根据培养需要设置所需课程，又可以提高教学效率.
2通过校内实践教学，提高学生的动手能力，适应企业需求
校内实践教学环节在我院财经系的市场营销专业设置时有三种模式：一是课程实训模式，这种模式主要以案例分析、专题讨论和课堂模拟表演为主，教师除了进行理论教学外，还可以相应增加一些学时，用于开展实训教学，结束时要提交实践教学的成果，实践教学的成果可以分析报告、策划方案等形式提交，且要作为分数计入这门课程的学习成绩中.在理论课程教学中引入实训课程教学，可以改变教学方式，由传统的单向灌输理论转变为教师与学生之间的互动，通过让学当充分参与，还可以更好地引导学生运用理论知识解决实际问题.二是构建一个虚拟的市场营销环境，可以利用专业的教学软件，结合互联网优势，让学生分别扮演公司不同的营销人员，这样做可以让学生从不同的角度了解和执行营销决策.让学生在这种模拟真实的的商业环境中演练营销决策制定的整个过程，可以帮助学生系统地学习和体验市场营销方法，最终通过销售额、利润等指标把学生的运作效果进行量化反映.三是利用校园环境，在校内开展实战技能训练.我院有11000多名在校大学生，实际上这就是一个“小型市场”，为了提高学生的动手能力，财经系开设了一些实战技能训练项目，要求学生根据消费需求制定调查方案、设计调查问卷，设置产品推销和促销策划等项目，并在这个“小型市场”内开展模拟的市场调查，提交市场分析报告；然后由学生去宿舍里上门推销自己选择的商品.同时，可以让学生分成若干组，在校园内为某一企业开展短期的促销活动，从各个促销方案中选择最优方案.
3推行动态教学，改革校内教学方式
根据工学结合的要求，财经系规定在市场营销专业的教学改革中，强调学生主动学习、突出学生主体地位，变静态教学为动态教学，让学生与授课教师之间形成互动，真正让学生做到“动脑、动口、动手”.
3.1角色扮演教学法这是一种在假设的情景下让学生按照设定的岗位职责、任务、工作程序等方面提出自己的观点，进而通过实际操作，达到体验职业生活目的的一种教学方法.在这种教学中，教师可以让一部分学生扮演成“推销员”，另外一部分学生扮演成“顾客”，进行一次模拟的“上门推销”活动，推销所选择的商品.角色扮演教学法能够使学生在表演过程中运用所学的理论知识和技能进行实际推销，寓教于乐，并且这种教学方法可以培养学生的人际关系和协调沟通的能力.
3.2案例分析教学法这是一种实践性的教学方法，要求教师在教学过程中让学生围绕某一个具体案例进行分析，根据分析的结果提出解决问题的方案，在同学或师生之间进行探讨、交流.在这种教学中，要处理好两个方面的问题：首先要根据教学目标选取合理的案例，并且要保证案例资料的完整性和真实性，同时结合学生的兴趣爱好，对案例进行整理和归纳.其次教师要在对案例分析和讨论的过程中，对学进行积极的的引导和控制，能操控分析讨论的全过程，引导学生围绕教学目标积极思考，防止出现脱离主题、漫无目的的讨论.
3.3问题教学法问题驱动教学的方法即为问题教学法，也就是在教师讲授理论知识前，先提出要解决的问题，让问题贯穿学习的全过程.在应用这种教学方法时，也应该注意几点：一是提出的问题否全面？是否能够全面概括？如在《市场营销》这门课程中，在讲到“市场细分”这一章节时，应该明确三个问题：“什么是市场细分？”“、为什么要市场细分？”、“怎么样做市场细分？”.让学生知其然———“什么是市场细分？”，也就是接受书本上的概念和方法；让学生知其所以然———“为什么要市场细分？”领会原因；通过“怎么样做市场细分？”达到让学生提高实践能力，接受“获取知识的知识”的目的.二是提出的问题要有一定难度，要能吸引住学生的注意力，变被动思考为主动思考，从而产生积极主动的学习和思考兴趣.
3.4探究式教学法在现行教材内容的前提下，把周围世界和生活实际作为参照对象，让学生结合实际独立自主学习和合作讨论的教学方法就是探究式教学法.这种教学法可以为学生提供一个机会，让学生能够自由表达、质疑和所探究问题的，运用所学的知识来解决实际问题.探究式教学法在实际运用中具有十分重要的作用，可以激发学生的学习兴趣，提高学生收集和运用信息的能力.
3.5项目教学法在这种教学法下，可以将若干个小技能单元整合成一个教学内容，一个教学项目就是一个小技能单元，对这个小技能单元实行理论联系实践的单元式教学，最终完成作业.换句话说，这种教学法就是围绕某一项具体的工作任务而进行的教学.在教学过程中，为了培养学生的工作实践能力和社会适应能力，可以通过强化和弱化来实现，即强化“怎么干”“、怎么才能干得更好”，弱化“是什么”和“为什么”.
4完善考核方式，创新评价体系
4.1多元化的考核方式多元化的考核方式主要体现在考核内容的全面化、考核方法的多样化、成绩评定的综合化、考核过程的连续化几个方面.在选择考核内容时要注意是否全面，既要做到理论知识和实践能力统筹考虑又要增大实践能力.在考核方式方法上的多样化，就是可以采用多种方式如闭卷、开卷、口试、实际操作等来检验学生的成绩.成绩评定的综合化是指在对学生成绩进行评判时，不能单纯以期末考试作为评价体制，要结合平时布置的书面作业、课堂答问等对的成绩进行综合考评.将考核过程贯穿于教学的全过程，通过各种方式（如进行综合考试），改变学生平时不努力学习、期末考试前临时抱佛脚的不良学习习惯.
4.2构建多方参与的评价体系工学结合模式下的教学改革，就是提倡要构建一种和谐的评价体系，这种和谐的评价体系包括学生的自评、学习小组之间的互评以及教师的评价等方面.
4.2.1学生自评学生对学习完某一个教学内容后的学习情况进行总结和评价，可以从以下几个方面进行：如团结协作、理论知识、实践操作技能等，这样的自评活动既可以培养学生自我总结与正确对待错误的习惯，同时也能让使学生树立自信心，敢于开展自我批评，通过相互提意见发现自己的不足之处，养成更加健康向上的学习习惯.
篇（8）
中图分类号：G 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 （2007） 07-0035-03
嵌入式系统已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器等众多领域，“嵌入式无处不在”已成为现实。而社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。2004年6月，美国电气及电子工程师学会计算机协会（IEEE-CS）和美国计算机学会（ACM）公布了“计算教程2004”(Computing Curriculum 2004，简称CC2004)。CC2004对原“计算教程CC2001”四个专业方向进行了修改和扩充，并给出了新的评述，其中在计算机工程专业课程中将嵌入式系统作为一门核心课程，分两个学期进行学习。可见，国内外将嵌入式技术人才的培养已经作为一个重点方向。本文根据江苏技术师范学院以培养应用型本科人才的教学体系，对在计算机科学与技术专业中增设嵌入式软件专业方向进行探讨。
1 增设嵌入式软件专业方向的可行性
20世纪70年代，随着微处理器的出现，计算机的发展出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速应用在智能化控制领域中，这使计算机失去了原来的形态与通用计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。
嵌入式系统所涉及到的知识有电子工程、通信工程和计算机技术等多种学科。在嵌入式系统应用领域中，人才可分为两类，一类主要是搞硬件设计，他们大多数在本科阶段学习电子类或通信类专业；另一类主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发，他们大多数在本科阶段学习计算机专业。嵌入式产品硬件设计完成后，后期工作主要靠软件技术人员进行开发与设计，不同的软件体现不同的功能，在嵌入式系统设计中软件开发与设计占总工作量的80%左右，所以在嵌入式系统设计和开发中需要更多的嵌入式软件开发人才。
目前，我校从事嵌入式应用方向研究的教师有16人，其中副高以上5人，讲师5人，助教6人，获得硕士以上学位的教师有8人，在读研究生4人。与嵌入式相关的实验室有计算机组成、接口实验室，以51序列为主的嵌入式实验室，以ARM7为主的嵌入式实验室，正在筹备的以ARM9为核心的嵌入式实验室。
从社会需求、师资力量、实验室建设等多方面可得出，在我校计算机科学与技术专业中增设嵌入式软件专业方向是可行的。
2 嵌入式软件人才培养目标与规格
2.1 培养目标
嵌入式软件专业方向是以应用为主的专业，其培养目标是：德、智、体、美全面发展，掌握计算机基础理论和软件开发的过程，掌握必需的嵌入式软件理论、主流嵌入式系统硬件架构，和嵌入式软件编程的技术、方法和工具，基本具备本领域分析问题解决问题的能力，具备一定的工程实践能力，并具备良好外语运用能力，从事嵌入式软件设计与开发的应用型人才。
2.2 培养规格
计算机科学与技术专业（嵌入式软件方向）的学制一般为4年，授予工学学士学位。学生在专业知识的学习、实践能力以及职业素质的培养过程中，逐步提高自身的获取知识的能力、应用知识能力、创新能力以及团队合作的能力。
（1）职业素质
现代企业需要的人才是职业化的专业人才，企业选拔、考核人才主要从德、能、勤、绩四个方面考核，德排在首位，因此，职业素质是培养嵌入式软件人才的基础。在计算教程CC2004报告中，各专业方向的知识领域中都包含社会和职业生涯方面的知识，涉及与计算相关的哲学、历史、社会、职业和道德责任、知识产权、隐私和公民自由、计算机犯罪等内容。通过这些知识体培养学生的思想品德、职业道德和社会责任。一个合格的人才首先要具备良好的职业素质。
（2）专业能力
嵌入式系统专业方向知识结构比较庞大，为了在本科阶段培养出合格的嵌入式软件专业人才，需要将计算机知识、嵌入式系统知识、相关交叉学科（电子、通信）基础知识结合起来，形成嵌入式软件专业方向领域知识。
（3）实践能力
培养嵌入式软件人才，工程实践能力非常重要，因为嵌入式系统是以应用为中心，要求学生能借助于硬件开发平台进行实际的研究与开发，并且要求学生具有独立设计产品的能力，同时也要求学生具有团队合作的能力，这就需要在实践技能训练过程中，加强学生的动手能力、团队合作能力的培养。
3 课程体系结构
从企业实际用人需求出发，分析现阶段嵌入式相关产业领域、行业人才需求特点及发展趋势，合理地安排课程，是培养优秀人才的关键。根据培养嵌入式人才的能力构成将所学课程归纳为如下五个模块：
人文社科模块（A模块）：在于强化学生的思想道德素质、文化素质和职业素质，让学生对社会环境有所认识和了解。可安排政治思想、形势与政策、法律等人文社科方面的课程，大学语文、英语、体育、心理学、经营管理等方面的课程，以及培养学生团队合作精神和沟通能力相关的课程也放在该模块中。
基础学科模块（B模块）：在于为学生打下扎实的基础知识，主要安排高等数学、大学物理、计算机基础等方面的基础课程。
专业知识模块（C模块）：是体现本专业业务能力和素质的核心、涉及专业基础课程、专业核心课程。
专业基础课程主要有离散数学、电路与电子学、逻辑设计、计算机组成原理、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、数据结构、嵌入式系统概论和学科前沿讲座。
专业核心课程主要有操作系统、数据库系统原理、嵌入式微处理器原理与接口技术、计算机网络、算法设计与分析、软件工程方法学、Java 语言程序设计。
实践教学模块（D模块）：培养学生实际工作能力和操作技能，主要安排为实验、实习、课程设计、实训、毕业设计、职前培训或案例分析等环节。
专业扩展模块（E模块）：是培养学生专业知识和职业适应能力，该模块课程设置为选修课程，可分为专业必修课程和专业任选课程。必修课程主要有嵌入式实时操作系统、嵌入式网络技术、嵌入式系统设计方法、嵌入式系统体系结构、DSP软件开发技术、单片机原理与应用。专业任选课程可安排多种不同要求的选修课，任选课有 Windows 环境与编程、面向对象技术、无线局域网、计算机控制系统、计算机安全技术、J2ME、移动通信、家庭网关技术、计算机系统结构、WinCE 操作系统、嵌入式Linux操作系统、传感器概论等。
4 实验室建设
为了让学生能够深入地理解和掌握嵌入式软件开发与设计技术，必须建立嵌入式软件实验室，在建立嵌入式软件实验实之前，首先要对嵌入式实验课程内容、实验体系、实验室师资队伍等诸多方面进行详细设计和规划，以保证嵌入式软件实验室能够满足学生掌握嵌入式软件开发与设计的要求。根据培养目标，实验室要配备相应的硬件开发环境和软件。硬件包括开发板、仿真器等必须的硬件设备，最好采用以ARM9为核心的实验开发平台，软件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系统，以及相应的软件开发工具。实验室要有经验丰富的、具有项目开发经验的教师进行实验指导。
5 结束语
在计算机科学与技术专业中设置嵌入式软件专业方向是可行的，它符合社会发展的需要。由于嵌入式系统将多种学科交织在一起,所以在制订教学计划，专业知识结构和课程体系时要充分考虑各学科的知识点，形成嵌入式软件专业方向人才培养的独特体系。
参考文献：
[1] 魏洪兴,王田苗. 软件专业嵌入式系统课程体系研究[C].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集，北京:清华大学出版社,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. 嵌入式软件工程人才系统化教育探索[C].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集.北京:清华大学出版社,2005.
篇（9）
[中图分类号]G642 [文献标识码]A
虚拟现实技术于上世纪50年代诞生在美国，90年代在英美等发达国家得以快速发展，其应用范围从最初的军事模拟和宇航训练逐步扩展到工业制造、远程医疗、商业宣传、互动娱乐、教育等诸多领域。该技术在我国的研究和应用起步较晚。本世纪初，浙江大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等高校才开始研究和推广该技术在教学中的应用。
随着高校教育改革的不断深化，如何培养学生实践能力和创新能力已成为高教改革的重要关注点。传统教学方法由于时空的局限性，难以将现实体系引入课堂以搭建学生与现实交互的平台，难以充分展现宏观或微观空间场景，难以解决教学过程中的自然交互性要求，难以营造一种教师为主导、学生为主体的探索性学习环境，不利于学生实践能力和创新能力的培养。
环境类专业的研究对象是由包含大气圈、水圈、岩石圈等圈层的自然环境和以生物圈为代表的生态环境组成的地球环境系统，与反映人类生产、生活和技术活动的人类活动圈组成的庞大、复杂而开放的综合体系，环境类专业课程传统教学方法和手段难以针对环境体系的宏观性、开放性和多元化等特点而进行有效的教学活动。虚拟现实技术能够很好地解决这一问题。虚拟现实技术构建出一个与现实场景逼真的虚拟环境，解决教学过程中情景化及自然交互性要求，调动学生的学习主动性，营造学生进行自主性、探索性学习的环境，培养学生的创新能力。我校于2010年10月开始研究虚拟现实技术在环境类专业教学中的应用，构建了一个含虚拟实验室和环境资源库于一体的多元化虚拟现实教学平台用于环境类专业主干课程的理论教学和实践教学。实践表明，该技术有效改善了课堂教学氛围，使教学由平面走向立体，由静态变为动态，由抽象化变为具体，使教学穿越了时间和空间局限，很好地增加了教学容量，有效地提高了教学效果。利用该技术营造了一种教师为主导、学生为主体的探索性学习环境，利于学生实践能力和创新能力的培养。但是要把该技术和教学更加有效地融合，还有需要在其应用形式和应用方法等方面做进一步研究和改进。
一、虚拟现实技术在环境类专业教学中的应用优势
1.虚拟场景有效解决了教学过程中的自然交互性要求
《环境科学概论》、《生态学》、《水资源管理》、《环境管理》、《环境评价》、《自然地理学》等专业课程所授知识具有环境体系的的宏观性特征。传统课堂教学模式由于空间的限制，难以将现实环境体系引入课堂，难以充分展现宏观空间，难以进行有效的教学活动。利用虚拟现实技术构建环境资源库，将虚拟场景引入课堂教学，搭建了学生与环境交互的平台，有效解决了教学过程中的自然交互性要求。
2.虚拟实验室有效连接了课堂与实验室
将虚拟实验室引入理论教学，可以解决《环境监测》、《环境监测实验》、《仪器分析》等培养实验技能的课程理论讲授与实验室分隔开进行的问题，保证教学组织的整体性；对于《水污染控制工程》、《水污染控制工程实验》、《水处理生物工程》、《大气污染控制工程》、《大气污染控制工程》、《大气污染控制工程实验》等培养系统性技术能力的课程，传统教学多以系统工艺中的各个反应单元为章节进行授课和实验，导致学生学习过程难以将整个系统工艺融会贯通，而虚拟实验体系可以展示整个系统工艺，能将若干知识点串联起来，起到汇总和系统化的作用，有效解决上述问题。
3.虚拟实验室可以弥补现实实践条件的不足
实验实训教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，但由于《环境监测实验》部分项目会涉及到硫酸汞、二氯化汞等剧毒试剂的使用，实验教学中如果让学生自己配置试剂并操作实验则存在一定危险性。通过虚拟实验室，学生既可以在虚拟实验平台上利用实验仪器来操作该类型实验，获得真实实验体会，丰富感性认知，加深对教学内容的理解，还规避了教学风险。环境类专业《水污染控制工程》、《水处理生物工程》、《大气污染控制工程》等课程部分实训项目对硬件条件要求较高，由于设备、场地、经费等硬件的限制，导致一些实训项目无法进行。而利用虚拟现实系统，学生在实验室可以进行虚拟仿真，获得与真实实践一样的体验。这不仅确保了实验实训教学任务的全面进行，还极大地节省了教学成本。
4.虚拟现实教学平台为学生自主学习提供了条件
虚拟现实教学平台为学生进行专业课程实验实习的预习和复习提供了一个自主学习的平台，引导学生改变了原有的单纯接受式的学习方式，形成一种对知识进行主动探求的自主学习方式；该平台可以成为学生走出课堂进入实践前的一个桥梁，利于学生将理论知识与实践知识融会贯通，有利于学生实践能力和创新能力的培养。两年来，环境类专业学生在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、浙江省大学生化工设计竞赛等赛事中多次获奖。毕业生得到了社会认可，环境工程2011届、2012届毕业生就业率达97%以上，环境科学2011届、2012届毕业生就业率达95%以上。麦可思公司的“2012年度浙江农林大学社会需求与培养质量年度报告”表明：环境工程专业学生满意度由2011年的76%提升至2012年的96%。
二、虚拟现实技术在环境类专业教学中应用尚需解决的问题
随着高校教学改革的不断推进和社会对环境类专业人才素质能力需求的变化，环境类专业的教学需要、教学目的、教学手段也都在发生变化，要充分发挥虚拟现实技术在教学中的优势，就要遵循适用性原则，对教学内容进行充分的分析，根据教学内容的特点以及教学过程中需要解决的问题，确定是否需要采用虚拟现实技术，如果需要采用该技术，则应进行试验性教学后根据教学反馈再在不断改进中逐步推行，以确保教学手段科学合理。虚拟现实技术和环境类专业教学有机融合，尚需解决以下问题：
1.通过虚拟教学设计的完善，缩小虚拟环境与真实环境的差异
《环境监测实验》、《仪器分析》等课程的实验项目，对操作的精确度和准确度要求很高，而外界环境因素对其精确度和准确度干扰较大。虚拟现实环境是一种理想化的环境，学生在虚拟环境中学习，与在真实环境中进行实验实训存在差异，而不能完全替代真实环境下的实验实训教学。教师在设计虚拟现实教学体系时，应充分考虑在真实环境中进行实验实训可能存在的各种各样问题，在虚拟现实教学体系中提出这些问题，并让学生思考如何解决这些问题，这样学生在现实实验实训中就会注意这些问题，避免现实操作中由于这些问题的存在出现差错。
2.通过虚拟技术的改进，构建集视、听、嗅觉一体化的虚拟现实体系
目前，我国关于虚拟现实技术的应用主要关注感知方面，对于视觉合成研究的较多，对于听觉、嗅觉和触觉的关注较少，导致学生在虚拟体系中听觉、嗅觉和触觉等感官缺少充分体验，而环境类专业很多实验实训项目涉及听觉、嗅觉的评判。因此随着多媒体计算机和网络通信技术的快速发展，我们应该通过技术的改进，构建能够带给学生逼真的视、听、嗅觉一体化的强感官感知的虚拟现实环境，给学生更为逼真的体验，以进一步激发学生的兴趣，更好地提升教学效果。
3.通过虚拟技术与互联网技术的结合，实现师生互动、学生互动
虚拟现实教学平台为学生进行专业课程实验实习的预习和复习提供了自主学习的平台，但学生在该平台学习时仅实现人机交流，不能实现师生互动交流，不能实现同学讨论。对于学习自觉性较差的同学，教师无法对其自主学习过程进行监督指导。因此，我们应该将互联网技术与虚拟现实技术相结合，研究可以实现人机互动、师生互动和学生互动等多向互动的虚拟现实教学平台，以便学生进行自主学习时，教师可以对学生进行指导，学生和学生可以组织讨论，以强化学生的参与程度，丰富交互体验，还利于教师掌控学情。
4.通过教师培训，不断提升教师的教育教学水平
随着现代教育技术的不断发展，学校“现代技术教育中心”应加强对教师的培训，帮助教师提升应用现代技术的能力和水平。虚拟现实教学对教师提出了更高的要求，要求教师从知识传授型向指导型转化。学校“教师教育教学发展中心”应该通过教师培训，提高教师综合素质，改善教师的知识结构，帮助教师根据教学需求、教学手段的变化研究适合的教学方法和教学目标，更好地发挥教师在虚拟现实教学中的导向作用。
基金项目：浙江省新世纪教学改革项目“环境类专业多元化虚拟现实教学体系的构建与实施”。
[参考文献]
[1]孙江山. 基于学科领域知识的虚拟现实实验系统的设计与实现[J].电化教育研究，2012，232（8）：70～74.
[2]安俊伟，孙雯，元冬. 虚拟现实技术对网络教学的影响[J]. 山西广播电视大学学报，2012，89（4）：48～50.
[3]蔡苏，宋倩，唐瑶.增强现实学习环境的架构与实践[J].中国电化教育，2011，（8）：114～119.
[4]蔡笑岳，何伯锋.学科领域知识的研究与教学――当代领域知识研究及其教学迁移[J].华东师范大学学报（教育科学版），2010，28（2）：43～51.
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
我校材料科学与工程学院金属材料工程专业是1957年全国高校中首批建立的金属材料及热处理专业，后更名为金属材料工程专业。50多年来培养本科生2 000余名。我校材料学科的第一个硕士学位点―金属材料及热处理工学硕士学位点（1986年）就是依托金属材料及热处理专业建立起来的。在此基础上，先后获得了材料加工工程二级学科博士学位点（1998年）、材料学二级学科博士学位点（2003年）、材料科学与工程一级学科博士点（2005年），并获得博士后流动站（2003年）和材料加工国家重点学科（2001年）等。
我校金属材料工程专业建设的目标为以材料加工工程国家重点学科为依托，强化金属材料工程专业内涵，将山西省地方经济发展以及产业资源优势与学校教学资源优势结合，进一步夯实理论基础，加强实践环节，培养适应国家和地方经济、科技、社会发展的高素质人才。山西省是我国能源大省，例如与金属材料专业密切相关的金属镁占据国内龙头地位。在山西经济转型跨越的大环境背景下，如何发展绿色金属镁合金和走镁合金可持续发展的道路不仅仅是政府的高层决策，而且关系到高等院校特别是作为山西省唯一一所“211”重点院校――太原理工大学金属材料专业的学生的就业。目前，金属材料专业在传统的金属材料及热处理的基础上，把本专业建设成为具有“新型金属材料（包括新型不锈钢、镁铝合金等）开发”“新型不锈钢及轻合金铝镁钛等的加工与改性”以及“材料表面改性”等特色的人才培养、专业知识创新和服务社会经济的重要基地。
教育部“高等学校教学质量和教学改革工程”中要求各高校应在高等教育人才培养模式、教学内容、课程体系、教学方法等方面进行综合改革研究与实践，培养具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才，为实施科教兴国战略和人才强国战略奠定坚实的人才基础。我校金属材料工程专业的前身金属材料及热处理专业从成立时起，一直以发展钢铁材料及其热处理新工艺为主。进入21世纪以来，各种新型金属材料层出不穷。例如：航空钛合金、轻质汽车用铝镁合金、磁致伸缩铁镓合金等。为了满足当前形势下社会对金属材料工程专业毕业生的要求，结合山西省作为金属镁、不锈钢等资源大省的优势，利用表面工程研究所和材料界面与表面教育部重点实验室等科研平台，我校对金属材料工程专业的培养模式进行了综合改革。该项改革获得了山西省省级特色专业专项经费资助，培养模式的具体改革措施如下：
1 延伸培养计划，拓展培养模块
过去，金属材料工程专业的学生在大学一、二年级学习基础课程，包括高等数学、大学物理、大学英语等课程，进入三年级后开始学习课程，专业课程一直沿用与热处理高度相关的专业课程，如金属凝固原理、塑性成型原理、铸造合金学等课程。而今，本专业大学生在学习完基础课程后，进入专业课学习时，专业必修课保留原来课程，如材料科学基础、材料工程基础、金属材料学等，而其他专业课程则根据专业模块进行选修。我们划分了两个专业模块：第一个模块保留了原来的设置，为材料热加工模块；第二个模块为拓展的新模块，名称为表面工程与新材料模块。在表面工程与新材料模块中开设了诸如表面冶金原理与技术、轻合金及其复合材料、非晶态合金、功能材料概论等课程。该模块一方面培养金属材料领域新型专业化技术人才――表面改性技术专业人才，另一方面开阔学生思维，将金属行业领域前沿学科知识传授给学生。同时，该模块中开设的新材料课程也适合有志于继续深造的学生学习专业高深知识。学分设置上，两个并行模块选修学分最低均为14.5学分，足以满足必要的课时学习。设置专业培养模块的目的：一是体现人才培养的特色和办学的优势；二是扎实推进高等本科教育质量工程，更好地符合经济社会发展的要求。
2 夯实基础，提升实践技能
2012年，本专业重新修订了培养计划，除了拓展专业模块，我们还对课程进行了调整和改革，体现在以下几方面：
（1）增加或新增专业基础课课堂课时量。原来的材料科学基础课堂课时量为88学时，而新课时量调整为96学时，调整的目的是加强专业基础课基础知识学习。近年来高校普遍发现学生专业基础掌握程度下滑，原因是大大压缩重要专业课程的课时量，导致教师为完成讲授不得不“照本宣科”，这样使得本来应重点讲授的内容“轻描淡写”“一笔带过”，学生掌握不了学科核心内容。鉴于此，我们增加了重要课程的课时量。同时，近年来高校考研率节节攀升，越来越多高校在考研初试和复试中加大对专业基础课的考查。因此，为进一步夯实金属材料工程专业学生的学科基础，本专业开设了金属物理学、固态相变等课程，该类课程学习过程中从不同角度重复讲解材料科学的基础知识。
（2）注重学生实践技能。传统的以培养“学术型人才”为目标的单一高等教育培养模式已难以满足市场经济的发展需求，市场更需要能够解决实际工程问题的“理论+技术实践”型的“应用型人才”。《中华人民共和国高等教育法》明确提出：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”在发达国家，如德国，工科学生约有一半的在校时间用于工程素质训练；美国麻省理工学院学生累计用于实践的时间相当于全部课程时间的1/3[1]。我校金属材料工程专业培养计划中增加实验所占比重，并将专业课程中的实验单独列为实验课程，委派专业课教师讲解实验，学生分组动手操作，并完成实验报告。实验课期末成绩为多个专业课实验的结果，综合反映学生的实验能力。此外，拓展专业实践知识一直是本专业坚持奉行的原则。新培养计划中在不同模块中开设了提高专业综合实验技能的专业拓展实验，学生可以根据兴趣爱好自行组团在专业指导教师帮助下进行创新实验。拓展实验大部分是创新能力较强、前沿性强的专业应用基础实验。这样在锻炼学生创新能力的同时，还可以为以后攻读研究生学位的本科大学生储备知识技能。
此外，本着激发学生对本专业学习的热情，培养实践型人才的理念，我们组织校内和省内的金属材料工程专业大学生开展金相技能大赛，通过该平台的锻炼，使得本专业大学生优质高效地掌握基本技能。在实验过程中，鼓励学生敢于想象，大胆质疑，并围绕实验内容，设计适当的提问激发学生的思考质疑[2]。例如：不同含量Fe和C元素组成的铁碳合金为什么组织相差甚远？教师通过这些问题把知识点转化为疑点，调动学生思维，加深学生对铁碳合金相图和“C”曲线等专业理论知识的学习和理解，从而使学生提高实验积极性和兴趣。实践技能的提高是高校金属材料工程专业大势所趋，因此国内很多高校非常重视[3，4]。
（3）加强本科毕业设计环节。在多年经验基础上，本专业制定了本科毕业设计大纲。毕业设计（论文）以综合性专业训练和初步科研训练为目的，坚持与科研、生产实际相结合。采取师生互选原则，确保学生真正开展自己感兴趣的课题，督促教师开展中期检查和不定时抽查。结合学生的就业情况，把毕业设计内容和企业的实际问题相结合，合理安排学生到与学院教师有多年合作历史的企业现场进行毕业设计。通过此项措施，可以使学生尽早进入企业，了解生产现状，为毕业后尽快适应工作、融入社会打下坚实基础。例如：太钢集团在业界久负盛名，本专业利用人力资源优势和地理优势，安排本科生在太钢实验室开展联合实验，让学生接触现场环境，解决现场问题，使企事业单位更加青睐我校金属材料工程专业的毕业生。此外，对于继续深造的学生，指导其选择前沿基础性课题，这样更利于锻炼创造性思维。例如：对于21世纪初才出现的多组元高熵合金，目前研究甚少，诸多奇特的物理和力学性能使得该合金极具研究价值。把该课题列入本科毕业选题，使得本科生在毕业前，充分发挥主动性，提出自己的研究方案并合理实施。
3 改革课程教学内容及教学方法
金属材料专业课程涉及热处理原理、金属凝固原理、材料性能学以及热设备及仪表等多方面的理论与工程知识，学科之间相互涵盖、穿插渗透，内容繁杂抽象。教师在课堂教学时如果处置不当，学生容易感到枯燥乏味，产生厌学情绪。我校金属材料工程专业以教学改革项目研究带动教学内容和教学方法的改革，不断更新课程教学内容，使课程的教学内容充分反映金属材料领域及相关产业的新发展、新要求。在课堂教学过程中，将典型案例引入其中，即开展例证教学。例如：在讲授金属材料疲劳失效的机理时，以美国空客飞机由机表面蒙皮在起飞和降落过程中受到反向作用力循环作用，使得在一定时间后发生开裂导致疲劳失效，引发灾难为实例，启发学生设计避免疲劳的飞机金属蒙皮，引导学生探讨疲劳失效机理。在课堂书本知识传授的同时，开展讨论式教学，使得学生更加积极主动地参与到专业知识讨论中。例如：布置专业命题，当堂开展小组讨论，各抒己见，充分培养他们的独立观察、分析和解决问题的能力，教师及时进行总结点评，从而培养学生专业课程学习的兴趣，激发他们的工程潜能。同时，本专业开展以科研带动教学的方式提升学生综合能力。教研室教师以自己的科研项目吸引本科生加入团队，开展本科生创新实验，将学习到的专业知识用于揭示基本现象。
本专业积极开展教学研究，并将教学研究成果加以推广，及时应用于教学实践中，同时根据本专业毕业生的反馈意见和建议调整课程。大力推广多媒体辅助教学，推行网络教学，不断提高教学水平。积极鼓励教研组教师在金属教研室讨论会上建言献策，鼓励青年教师参加学校开展的教学名师示范课。
4 优化专业教师队伍，合理配备师资
我校金属材料工程教研室共有10名教师，其中教授4名，副教授2名，讲师4名，全部具有博士学位。本专业教研室敦促青年教师深入生产企业一线学习交流，加强与国内外高校及科研院所的交流合作，积极参与各类科研项目与社会服务，形成了一支科研能力强、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专业教师队伍。此外，实行青年教师导师制，让具有博士学位的讲师担任学生辅导员，帮助青年教师尽快提高业务水平；实施教师到企业生产一线学习、锻炼制度，丰富教师的实践经验，提高解决工程实际问题的能力。
此外，教研室注重本科生师资力量调配，重点专业基础课全部由教授讲授，坚持教授上讲台，传道授业。同时，坚持青年教师代课前先助课、试讲等原则，以防缺乏授课经验的青年教师发生错讲、误讲等事件。
本专业将充分利用学校现有人才引进政策，加大学科带头人和学术骨干的引进力度，整合学术梯队力量，促进科研创新团队的建设。此外，高度关注新学科的形成和发展，由于大量引进师资，使得我们有条件在原有成形的科研团队的基础上适当发展新研究方向。
5 结束语
我校金属材料工程专业为适应21世纪对应用型金属材料专业人才的需求，坚持不断地改变传统教学观念和模式，在培养模块、专业课理论教学、实践性教学改革、师资队伍优化等环节上与时俱进，创造条件，加强对学生工程实践素质的培养，优化学生的知识、能力和素质结构，培养出了能满足当前经济社会需要的金属材料专业人才。
参考文献
[1] 樊泽恒，张辉，孙垂谦.中外高等工程教育工程训练模式的比较及启示[J].南京航空航天大学学报：社会科学版，2006（3）：76-80.
