基于項目驅(qū)動的工程人才培養(yǎng)模式研究

鐘雯 董家志

[摘 要]本文旨在探討鈦合金加工項目驅(qū)動的工程人才培養(yǎng)模式。首先，介紹鈦合金的發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域，并對其在工業(yè)制造領(lǐng)域中的重要性和市場前景進行分析。其次，針對我國工程人才培養(yǎng)目標，提出了一種針對性強、適應(yīng)性強的基于鈦合金加工性能的工程人才培養(yǎng)模式。最后，根據(jù)該模式的特點，提出相應(yīng)的教學(xué)體系和教育方法，并探討該模式在實踐中的應(yīng)用方法和未來發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞]鈦合金；工程人才培養(yǎng)；教學(xué)體系；教育方法

近年來，隨著高等教育教學(xué)改革的不斷深入，任務(wù)驅(qū)動法已經(jīng)成為一種全新的教學(xué)模式。任務(wù)驅(qū)動法是指在教學(xué)中，教師給出一個項目任務(wù)，學(xué)生通過書本、網(wǎng)絡(luò)以及其他學(xué)習(xí)資源進行自主學(xué)習(xí)和研究。這種方法突破了學(xué)生被動聽課的局面，能夠讓學(xué)生在項目中探究、實驗、解決問題的過程中，構(gòu)建自主的綜合性學(xué)習(xí)體系[1]。

在任務(wù)驅(qū)動法的實施過程中，教師需要扮演主導(dǎo)角色，起到引領(lǐng)學(xué)生探究問題的作用。同時，教師也需要為學(xué)生提供適當和必要的指導(dǎo)，以幫助他們更好地完成任務(wù)。學(xué)生則應(yīng)根據(jù)任務(wù)的要求，利用各種資源進行自主學(xué)習(xí)和互動協(xié)作，不斷探究和解決問題，順利完成教學(xué)目標。

任務(wù)驅(qū)動法的實施，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力，使他們在學(xué)習(xí)中更加積極主動。所以，任務(wù)驅(qū)動法已經(jīng)成為當前高等教育教學(xué)改革的一個重要方向，也是未來高等教育教學(xué)的發(fā)展趨勢之一。

一、鈦合金加工項目介紹

在20世紀40年代，鈦金屬作為新型輕量化、高強度金屬被廣泛研究和應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，如導(dǎo)彈、火箭等。20世紀60年代，鈦合金開始進入商業(yè)領(lǐng)域，用于民用航空器、核能等領(lǐng)域。20世紀80年代，隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展，鈦合金材料的應(yīng)用得到了擴展，如用于高速飛行器、渦輪發(fā)動機、高速列車等領(lǐng)域。21世紀以來，隨著人們對環(huán)保、節(jié)能、高效的需求，鈦合金的應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴展，如用于輕量化汽車、自行車、假肢、船舶等領(lǐng)域[2]。

鈦合金是一種難加工的金屬材料，鈦合金的變形系數(shù)很小，這意味著在加工過程中需要更優(yōu)的加工參數(shù)來實現(xiàn)所需的形狀和尺寸。這是由于鈦合金的主切削刃附近溫度較高，導(dǎo)致刀具容易磨損，進而影響加工質(zhì)量和效率。此外，鈦合金的切削刃也面臨著散熱困難的問題，從而導(dǎo)致切削溫度升高。這不僅會影響加工表面的光滑度和精度，還會對刀具壽命造成影響。此外，鈦合金彈性模量小，容易變形，這對加工精度和尺寸控制提出了更高的要求?？傊?，雖然鈦合金具有許多優(yōu)異的性能，但其難加工的特點也給加工過程帶來了很多挑戰(zhàn)。只有通過不斷的研究和探索，采用先進的加工技術(shù)和工藝，才能更好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，為鈦合金的應(yīng)用和發(fā)展提供更多的可能性[3]。

鑒于鈦合金的廣泛應(yīng)用和加工難度較大，學(xué)生需要深入研究鈦合金加工性能項目，包括但不限于加工表面質(zhì)量、表面完整性、高速切削技術(shù)、切削仿真技術(shù)以及刀具壽命預(yù)測模型等方面。此外，在加工過程中產(chǎn)生的缺陷和裂紋等問題會嚴重影響制品的性能，因此，學(xué)生需了解如何避免這些問題，并掌握如何使用適當?shù)募庸すぞ吆图夹g(shù)來保證表面完整性，要學(xué)習(xí)如何使用高速切削技術(shù)來加工鈦合金，并了解不同的加工參數(shù)對加工效果的影響等。

由此可見，鈦合金加工性能項目對于學(xué)生的綜合能力提升有著極大的幫助。通過深入研究這些項目，并掌握相應(yīng)的加工工具和技術(shù)，學(xué)生可以提高全面的技能水平，并為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

二、基于鈦合金加工項目驅(qū)動的工程人才培養(yǎng)目標

隨著我國鈦合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深入推進，社會需要更多具備高端技術(shù)和實踐能力的工程人才，以滿足現(xiàn)代化的要求。因此，緊密結(jié)合國家的發(fā)展戰(zhàn)略和行業(yè)需求，培養(yǎng)具有實踐能力、團隊協(xié)作能力和國際化視野的高素質(zhì)工程人才，對于我國的鈦合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

在工程人才培養(yǎng)中，需要注重提高工程人才的創(chuàng)新能力，鼓勵他們積極探索新的工程技術(shù)和解決方案，以更好地服務(wù)國家的發(fā)展需求。此外，培養(yǎng)工程人才還需要注重實踐能力的培養(yǎng)，鼓勵他們參與到實際的工程項目中，提升實際操作能力和應(yīng)用能力，以更好地服務(wù)工科領(lǐng)域的發(fā)展。同時，工程人才應(yīng)該具備良好的人文素養(yǎng)和廣泛的學(xué)科知識水平及較強的綜合素質(zhì)，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境和需求，并應(yīng)具備核心技術(shù)能力，熟練掌握鈦合金材料的性能和應(yīng)用技術(shù)；工程人才還應(yīng)該具備實踐經(jīng)驗和工程實踐能力，運用所學(xué)知識和技能解決實際工程問題，具備較強的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力；工程人才也應(yīng)該具備良好的團隊協(xié)作能力和組織管理能力，能夠在復(fù)雜的工程項目中與團隊成員協(xié)作，高效完成任務(wù)；工程人才應(yīng)該具備全球化思維，了解國際工程技術(shù)發(fā)展趨勢和國際市場需求，能夠適應(yīng)國際化工作環(huán)境和競爭。

綜上所述，工程人才的培養(yǎng)目標應(yīng)該緊密結(jié)合實際需求和國家發(fā)展戰(zhàn)略，培養(yǎng)具備核心技術(shù)能力、實踐能力、團隊協(xié)作能力和國際化視野的高素質(zhì)人才[4]。

三、基于鈦合金加工項目驅(qū)動的工程人才培養(yǎng)模式探討

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，鈦合金性能工程人才培養(yǎng)模式需要進行改進和創(chuàng)新[5]。我們應(yīng)注重基礎(chǔ)知識教育、強化實踐能力培養(yǎng)、加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、注重國際化教育以培養(yǎng)具有實踐能力和工匠精神的工程人才。建立合適的工程人才培養(yǎng)模式，我們才能夠培養(yǎng)更多高素質(zhì)的工程人才，為我國的鈦合金加工事業(yè)做出更大的貢獻。

（一）在工程人才培養(yǎng)中，基礎(chǔ)知識教育是不可或缺的一部分。因此，注重培養(yǎng)學(xué)生掌握材料科學(xué)、力學(xué)、熱力學(xué)、電子學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識和基本能力是至關(guān)重要的。為此，建立相應(yīng)的課程體系，包括金屬加工技術(shù)、機械設(shè)計等方面的課程，是非常必要的。在鈦合金領(lǐng)域的課程設(shè)置中，應(yīng)該注重理論知識的學(xué)習(xí)，如鈦合金的化學(xué)成分、物理性質(zhì)、力學(xué)性能等方面的知識，以及鈦合金的加工、焊接、表面處理等方面的技術(shù)。

（二）實踐能力的培養(yǎng)對于工程人才的成長至關(guān)重要。學(xué)生需要掌握鈦合金加工技術(shù)、表面處理技術(shù)以及檢測技術(shù)等實踐技能。這些技能對于工程人才而言是必不可少的，只有在實踐中，他們才能真正地了解和掌握這些技術(shù)，才能更好地應(yīng)對未來的職業(yè)挑戰(zhàn)。此外，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和創(chuàng)新能力。因此，在項目實踐中，學(xué)生需要進行課程設(shè)計、實驗研究、數(shù)據(jù)分析等一系列實踐環(huán)節(jié)，這有助于學(xué)生將理論知識運用到實踐中，錘煉實踐操作技能，提高團隊協(xié)作能力。

（三）注重國際化教育，增強學(xué)生的國際視野和跨文化交流能力。僅僅了解國內(nèi)的鈦合金研究進展是遠遠不夠的，高校應(yīng)該積極推進國際化教育，加強與國外優(yōu)秀大學(xué)的合作與交流，為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)和發(fā)展平臺。同時，學(xué)生也應(yīng)該主動參與到國際化教育中來，積極參加各種形式的國際交流活動，不斷提升自己的國際視野和跨文化交流能力，助力于未來自身的職業(yè)發(fā)展。因此，我們需要共同努力，推進國際化教育的普及與發(fā)展，以更好地適應(yīng)全球化時代的需求。

（四）建立鈦合金實驗室，為學(xué)生提供一個具有高水平的實驗環(huán)境，使其更好地掌握鈦合金的特性，深入了解鈦合金在不同環(huán)境下的行為和特點。該實驗室需要配備一系列先進的設(shè)備和工具，包括拉伸試驗機，疲勞試驗機，磨損試驗機、電子顯微鏡、X射線衍射儀等，以滿足學(xué)生對材料制備和加工的需求。在實驗室內(nèi)，學(xué)生可以通過分析和測試鈦合金的物理、化學(xué)和機械性能，了解其在高溫、低溫、高壓和高速等復(fù)雜環(huán)境下的表現(xiàn)和應(yīng)用。同時，學(xué)生還可以通過自主設(shè)計和制作鈦合金零部件，提高其團隊協(xié)作能力。在實驗室中，學(xué)生不僅可以獲得理論知識，還可以通過實際操作，深入理解鈦合金材料的特性和應(yīng)用。

（五）通過與企業(yè)和科研機構(gòu)的合作，開展鈦合金相關(guān)的項目實踐，為學(xué)生提供深入了解鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域及實際問題的機會。在項目實踐中，學(xué)生不僅可以接觸到先進的鈦合金材料、工藝和設(shè)備，還能夠了解到鈦合金在航空、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用及其對行業(yè)發(fā)展的促進作用。建立緊密的產(chǎn)學(xué)研合作機制，通過企業(yè)、高校和科研機構(gòu)三方的合作，可以集中各自的技術(shù)優(yōu)勢，共同攻克一些重大技術(shù)難題，提升技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。同時，產(chǎn)學(xué)研合作也有助于加強產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界之間的交流，促進各方之間的互相借鑒和學(xué)習(xí)。企業(yè)可以通過合作項目為學(xué)生提供實踐機會，培養(yǎng)出符合自身需求的人才。通過合作資源的有機整合，產(chǎn)學(xué)研合作機制還可以打破傳統(tǒng)界限，節(jié)約人力、物力和財力，提高資源利用效率，從而實現(xiàn)優(yōu)勢互補、共同發(fā)展。

（六）參加國內(nèi)外的鈦合金競賽和會議，對于學(xué)生而言是一種非常有效的提升學(xué)術(shù)水平和交流能力的方式。這些競賽和會議能夠讓學(xué)生更好地了解鈦合金領(lǐng)域的最新研究成果和應(yīng)用情況，掌握前沿技術(shù)和行業(yè)發(fā)展趨勢。參加這些競賽和會議可以讓學(xué)生接觸到來自不同國家和地區(qū)的專家和同行，了解不同文化和思維方式下的研究方法和成果。這種跨文化的交流有助于學(xué)生開闊視野和拓展思路，從而更好地把握鈦合金領(lǐng)域的前沿動態(tài)。除此之外，競賽和會議也為學(xué)生提供一個展示自己研究成果和交流經(jīng)驗的平臺。通過參加論文報告、海報展示等環(huán)節(jié)，學(xué)生可以向?qū)＜液屯姓故咀约旱难芯砍晒?，并獲得反饋和建議。同時，學(xué)生也可以與其他參會者進行深入交流，分享彼此的研究經(jīng)驗和思路，進一步提高自己的學(xué)術(shù)水平和交流能力。參加這些競賽和會議還有助于學(xué)生建立廣泛的人脈網(wǎng)絡(luò)。通過與專家和同行的接觸，學(xué)生可以結(jié)識更多志同道合的人士，建立起長期的學(xué)術(shù)合作關(guān)系。這些人脈資源不僅可以幫助學(xué)生更好地開展研究工作，也為他們未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。總之，參加國內(nèi)外鈦合金競賽和會議，是學(xué)生提升自己學(xué)術(shù)水平和實踐能力的重要方式。

總之，基于鈦合金性能的工程人才培養(yǎng)模式需要從課程設(shè)置、實驗室建設(shè)、項目實踐和參加競賽會議等方面進行完善和創(chuàng)新，應(yīng)該注重基礎(chǔ)知識教育、強化實踐能力培養(yǎng)、加強產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、注重國際化教育，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生具有實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的工程目標。

四、未來發(fā)展趨勢

隨著我國工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，工程人才培養(yǎng)模式也將受到影響并發(fā)生變化。

（一）實踐與理論相結(jié)合的培養(yǎng)模式將更加普及。未來的工程人才培養(yǎng)模式將更加注重實踐教學(xué)，以培養(yǎng)具備實際操作技能和理論知識的綜合型人才。這需要在人才培養(yǎng)中，增加實踐性環(huán)節(jié)的比例，尤其是增加需要用到多門課程知識的綜合性課程設(shè)計，這種課程設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用所學(xué)知識的能力。在工程領(lǐng)域中，實踐經(jīng)驗對于工程師的職業(yè)發(fā)展極為重要，因此，學(xué)生需要在實踐中不斷積累經(jīng)驗，并將理論知識與實際操作相結(jié)合。

（二）產(chǎn)教融合模式將成為主流。產(chǎn)教融合模式是將教育和產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的模式。未來，這種模式將成為主流。教育機構(gòu)將與企業(yè)密切合作，根據(jù)企業(yè)的需求培養(yǎng)具備實用技能和創(chuàng)新能力的工程人才。同時，學(xué)生實習(xí)也不能僅僅只是參觀為主，而要實際地參與到企業(yè)的實際工作中，盡可能從項目方案設(shè)計到具體環(huán)節(jié)的實施，能夠全程參與，這樣才能對一個項目有著整體的理解和認知。這種模式的實施將促進工業(yè)和教育的深度融合，提高工程人才的實際應(yīng)用能力和解決問題的能力。

（三）創(chuàng)新能力將成為評價工程人才的重要標準。在實際工作中，企業(yè)將更加注重工程人才的創(chuàng)新能力，而非單純的理論知識掌握。因此，學(xué)生需要在學(xué)校期間通過各種創(chuàng)新設(shè)計大賽來提高創(chuàng)新能力，例如“互聯(lián)網(wǎng)+”等各種競賽。在這類競賽中，學(xué)生不但需要在方案上創(chuàng)新，而且在項目策劃、路演、具體實施上都要具備一定創(chuàng)新意識。

（四）個性化、定制化的培養(yǎng)模式將更加普及。未來，培養(yǎng)模式將更加注重學(xué)生的個性化需求，根據(jù)學(xué)生的興趣愛好、能力和目標制訂個性化的培養(yǎng)計劃，將學(xué)生的個性需求和企業(yè)的實際應(yīng)用有機結(jié)合起來。同時，學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)教育等方式獲取所需的知識和技能，實現(xiàn)企業(yè)定制化的培養(yǎng)。

綜上所述，未來的工程人才培養(yǎng)模式將更加注重實踐教學(xué)、產(chǎn)教融合、工程實踐能力和個性化、定制化。而基于鈦合金加工項目驅(qū)動的工程人才培養(yǎng)模式，就是一種新的嘗試，有助于培養(yǎng)更多具備實踐能力和創(chuàng)新能力的工程人才。

結(jié)束語

項目驅(qū)動法是一種先進的教學(xué)方法，尤其適用于機械類工程人才的培養(yǎng)。因此，為創(chuàng)建更綜合更自主的人才培養(yǎng)模式，我們需要深入推廣任務(wù)驅(qū)動法的應(yīng)用，以真實的工程項目為背景，讓學(xué)生參與到項目中去，自主學(xué)習(xí)和探索。

參考文獻

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作者簡介：董家志（1998— ），男，漢族，四川成都人，西華大學(xué)，在讀碩士。

研究方向：鈦合金摩擦學(xué)。

通訊作者：鐘雯（1983— ），女，漢族，廣西藤縣人，西華大學(xué)，副教授，博士。

研究方向：機械服役可靠性。

基金項目：本文系西華大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項目——基于航空鈦合金性能的工程人才培養(yǎng)模式探討（YJG2018003）。