材料成型及控制工程

1989年，《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》中材料成型及控制工程（080302）由金屬材料與熱處理（部分）（080204）、熱加工工藝及設備（080302）、鑄造（部分）（080303）塑性成形工藝及設備（080304）和焊接工藝及設備（部分）（080305）合併而來 ^[2]  。

2012年，《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》中材料成型及控制工程專業專業代碼由080302調整為080203 ^[4]  。

2020年2月，在教育部發布的《普通高等學校本科專業目錄（2020年版）》中，材料成型及控制工程專業隸屬於工學、機械類（0802），專業代碼：080203。

材料成型及控制工程專業培養德、智、體、美全面發展，具有一定的文化素養和良好的社會責任感，掌握必備的自然科學基礎理論和專業知識，具備良好的學習能力、實踐能力、專業能力和創新意識，畢業後能從事專業領域和相關交叉領域內的設計製造、技術開發、工程應用、生產管理、技術服務等工作的高素質專門人才 ^[5]  。

材料成型及控制工程專業基本學制為四年，總學分建議150~190學分。各高校可根據具體情況自行設定。

（1）具有數學、自然科學和機械工程科學知識的應用能力。

（2）具有制定實驗方案、進行實驗、分析和解釋數據的能力。

（3）具有設計機械系統、部件和過程的能力。

（4）具有對機械工程問題進行系統表達、建立模型、分析求解和論證的能力。

（5）具有在機械工程實踐中選擇、運用相應技術、資源、現代工程工具和信息技術工具的能力。

（6）具有在多學科團隊中發揮作用的能力和人際交流能力。

（7）能夠理解、評價機械工程實踐對世界和社會的影響，具有可持續發展的意識。

（8）具有終身學習的意識和適應發展的能力。

各高校應根據自身定位和人才培養目標，結合學科特點、行業和區域特色以及學生髮展的需要，在上述業務要求的基礎上，強化或者增加某些方面的知識、能力和素質要求，形成人才培養特色 ^[5]  。

由學校根據自身定位、培養目標和辦學特色自主設置課程體系。課程設置應能支持培養目標及畢業要求的達成。

人文社會科學類教育應能夠使學生在從事工程設計時考慮經濟、環境、法律、倫理等各種制約因素。

數學和自然科學類教育應能夠使學生掌握理論和實驗的方法，為學生將相應基本概念運用到複雜工程問題的表述，建立數學模型，並能進行分析推理奠定基礎。

學科基礎類課程、專業類課程與實踐環節應能體現以數學和自然科學為基礎，培養學生髮現並解決本專業領域複雜工程問題的能力。

人文和社會科學類課程至少佔總學分的15%；數學和自然科學類課程至少佔總學分的15%，實踐性環節至少佔總學分或總學時的20%，學科基礎知識和專業知識課程至少佔總學分的30%。

課程體系的設置應有企業或行業專家參與 ^[5]  。

（1）人文社會科學類

除國家規定的教學內容外，由各高校根據辦學定位和人才培養目標確定。

（2）數學和自然科學類

主要包括數學和物理學，併合理考慮化學和生命科學等知識領域。

數學主要包括微積分、線性代數、微分方程、概率與數理統計、計算方法等相關知識領域。物理學主要包括力學、熱學、電磁學、光學、近代物理學等相關知識領域。

數學、物理學的教學內容應不低於教育部相關課程教學指導委員會制定的基本要求。各高校可根據自身人才培養定位提高數學和物理學（含實驗）的教學要求，以加強學生的數學、物理學基礎。

學科基礎知識被視為專業類基礎知識，教學內容應覆蓋以下知識領域的核心內容：工程圖學、力學（材料力學、理論力學等）、熱流體（流體力學、熱力學或傳熱學）、電工電子學、材料科學基礎等。

材料成型及控制工程專業核心知識領域包括：機械設計及製造基礎、材料成型原理、材料成型工藝與裝備、材科成型質量檢測、材料成型控制基礎等 ^[5]  。

學生通過系統的工程技術學習和工藝技術訓練，提高工程意識、質量、安全、環保意識和動手能力，包括機械製造過程認知實習、機械製造基礎訓練、先進製造技術訓練、機電綜合技術訓練等。

實驗類型包括認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等，培養學生實驗設計、實施和測試分析的能力。

專業主幹課程應設置獨立的課程設計，培養學生的設計能力和解決問題的能力。

培養學生觀察和學習各種加工方法；學習各種加工設備、工藝裝備、物流系統或流程型工藝裝備的工作原理、功能、特點和適用範圍；瞭解典型零件、部件和設備的加工和裝配工藝路線；瞭解產品設計、製造過程；瞭解先進的生產理念和組織管理方式；培養學生工程實踐能力、發現和解決問題的能力。

組織學生參與科學研究和科技創新活動，培養學生的創新創業意識、工程實踐能力、表達能力和團隊精神。

培養學生綜合運用所學知識分析和解決複雜工程問題的能力，提高專業素質，培養創新能力。選題應符合各專業的培養目標和培養要求，具有明確的工程應用背景，工程研究類和工程設計類選題應有恰當的比例，一人一題。應由具有豐富經驗的教師或企業工程技術人員指導，支持學生到企業進行畢業設計（論文）。應制定與畢業設計（論文）要求相適應的標準和檢查保障機制，對選題、內容、學生指導、答辯等提出明確要求，保證課題的工作量和難度，併為學生提供有效指導 ^[5]  。

專任教師數量和結構滿足專業教學需要，每個專業至少應有10名專任教師，專業生師比不高於24:1。校外兼職教師佔教師總數的比例應不高於25%。

專任教師中具有碩士、博士學位的比例應不低於50%。

專任教師中具有高級職稱的比例應不低於30%。

（1）專業背景

從事各專業教學工作的教師，其本科、研究生學歷中，至少有一個學歷為機械類專業或相關理工基礎類專業。

（2）工程背景

專任教師中具有企業或相關工程實踐經驗的比例應不低於20%，從事過工程設計和研究背景的比例應不低於30%。

各高校應建立基層教學組織，健全教學研討、老教師傳幫帶、集體備課和重點研討教學難點等機制。

各高校應為教師提供良好的工作環境和條件。有合理可行的師資隊伍建設規劃，為教師進修、從事學術交流活動提供支持，促進教師專業發展，包括對青年教師的指導和培養。

各高校應擁有良好的相應學科基礎，為教師從事科學研究與工程實踐提供基本的條件、環境和氛圍。鼓勵和支持教師開展教學研究與改革，指導學生開展學術研究與交流、工程設計與開發、社會服務等。使教師明確其在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作，滿足專業教育不斷髮展的要求 ^[5]  。

（1）教室、實驗室及設備在數量和功能上滿足教學需要。有良好的管理、維護和更新機制，使學生能夠方便地使用。

（2）實驗室向學生開放，實驗設備充足、完備，滿足各類課程教學實驗的需求，實驗技術人員數量充足，能夠熟練地管理、配置、維護實驗設備，保證實驗條件的有效利用，有效指導學生進行實驗。

（3）建有大學生科技創新活動基地，吸引學生廣泛參與科技活動，提高創造性設計能力、綜合設計能力和工程實踐能力。

（4）與企業合作共建實習基地，在教學過程中為全體學生提供穩定的參與工程實踐的平台和環境。參與教學活動的人員應理解實踐教學日標與要求，配備的校外實踐教學指導教師應具有項目開發或工程經驗。

配備各類圖書、手冊、標準、期刊及電子與網絡信息資源，能滿足學生專業學習和教師專業教學與科研所需 ^[5]  。

教學經費有保證，生均年教學運行費不低於教育部《普通高等學校本科教學工作合格評估指標體系》的要求，能滿足專業教學、建設、發展的需要，且隨着教育事業經費的增長而穩步增長。

已建專業除正常教學運行經費外，應有穩定的專業建設經費投入，滿足師資隊伍建設、實驗室維護更新、圖書資料購買、實習基地建設等需求。

新開辦專業應保證一定數額的不包括固定資產投資在內的專業開辦經費，特別是要有實驗室建設經費 ^[5]  。

各高校應對主要教學環節（包括理論課程、實驗課程等）建立質量監控機制，使主要教學環節的實施過程處於有效監控狀態；各主要教學環節應有明確的質量要求；應建立對課程體系設置和主要教學環節教學質量的定期評價機制，評價時應重視學生與校內外專家的意見。

各高校應建立畢業生跟蹤反饋機制，及時掌握畢業生就業去向和就業質量、畢業生職業滿意度和工作成就感、用人單位對畢業生的滿意度等；應採用科學的方法對畢業生跟蹤反饋信息進行統計分析，並形成分析報告，作為進行質量改進的主要依據。

各高校應建立持續改進機制，針對教學質量存在的問題和薄弱環節，採取有效的糾正與預防措施，進行持續改進，不斷提升教學質量 ^[5]  。

材料成型及控制工程專業以材料科學作為學科基礎，以成型理論與技術作為特色發展方向。在“互聯網+”背景下以培養大學生創新創業能力為目標。首先將專業知識深入融合的創新創業意識、創新創業知識、創新創業能力以及創新創業人格上去。在創新思維培養訓練上，主體對象就是新材料、新技術和新工藝。將新材料與生活銜接起來，例如電氣石保健服裝或設計一種新的機構實現某種特殊功能。傳統材料成型專業學生的創新意識上要通過課內外結合培養，不但要有理論上的基礎，更要能夠創新於實踐中、生活中。通過理論學習和實踐鍛鍊中培養創新意識，不拘泥於書本知識。創新知識方面要大量攝取新的成型技術和手段，如3D打印、噴射成形等教科書上提及不多的技術。

創新能力需要依託教師科研項目、各類競賽和校內外創新平台進行鍛鍊，同時還要給予學生跨專業學習的機會、參加各類科研競賽的鍛鍊以及科技園的孵化經歷，培養創新人格。材料成型及控制工程專業提出了三條路徑培養學生創新和創業能力：第一，建立“實訓+競賽”的創新人才培養新途徑。以課程內實驗和設計為理論知識鋪墊，結合“新工科”的培養特點，分別從小組工程實訓和學科內競賽兩方面進行卓越創新型人才的培養，充分聯合“第一課堂”和“第二課堂”的學習內容，加強知識運用能力培養和實踐能力提升。競賽是提升學生學習興趣和能力的一個主要途徑。第二，與校外“工程實訓”平台相對接的課程內實驗內容創新與改革。針對校外工程實訓基地的需求，對部分小組工程實訓和學科競賽的學生進行課程內實驗改革，在本專業課程內實驗基礎上增加工程背景較強的實驗項目，並嚴格把關和審核實驗過程與實驗報告，為工程實訓和競賽奠定基礎。第三，完善和健全了校內學科競賽活動的組織機制。在大二和大三學生當中有效組織校內學科競賽平台，完善的組織過程與評價機制，以充分競選出參加全國競賽的學生，並在競賽過程中強調羣眾性和參與度，強化學科特點和專業特色，建立有效的聯動機制，以達到系列化、屆次化，擴大影響力，在更大範圍內提高學生的科技創新能力。利用學科校內平台，結合指導教師課題開展科學研究。要求本科生在指導老師指導下能夠完成文獻調研、國內外研究現狀總結、實驗方案及方法設計、數據記錄與處理、研究結論與討論；實物作品圖片、項目實施過程圖片等資料。然後根據研究報告發表學術論文，將創新創業課程與材料學科專業課程融合在一起，貫穿於整個學生培養全過程。同時學生可以進一步選修SYB、KAB等創新創業培訓課程，通過系統的學習，站在專業的視野能夠深入瞭解創新創業教育的內涵，提升創新創業能力。

材料成型及控制工程專業學生通過構建一個集“材料信息門户與服務”為一體的專業化平台，形成以“材料科學網”、“材料科學與工程微信公眾號”、“材料科學網官方微博”三大平台為中心的品牌矩陣，為廣大材料相關人士提供資訊閲讀、人才招聘、供需對接、考研交流、宣傳推廣等服務，極大方便材料人接收全面、綜合、專業的資訊，獲取準確的所需服務，這些可以打通材料上下游，改變信息不對稱的現狀。同時打造“微結構大賽”、“材友互識”、“8分鐘學術”、“天生我材”等品牌活動，開啓了“互聯網+”專業的創業道路探索 ^[6]  。

（1）構建企業深度參與的人才培養模式，科學修訂應用型人才培養方案

以生成技術與流程為主線，校企聯合確立實驗區人才培養的能力結構，制定培養方案，重新設置課程體系，並編寫相關教材，實現理論和實踐內容在課堂上深度融合，企業現場教學中昇華對專業理論的理解和領會，構建企業深度參與的人才培養模式。圍繞企業，吸引企業技術人員參與培養方案的制訂。結合現代鑄造企業的生產流程，重新設置課程教學內容，以培養適應行業發展所需的應用型本科人才。修訂後的人才培養方案將明確應用型人才的培養標準，增加企業現場教學、綜合實驗、創新實踐等環節。同時，還將把學科競賽、學術活動、創業創新等作為第二課堂的必要內容明確地寫入人才培養方案，為實現本專業應用型技術人才培養提供了堅實保障。

（2）加強教學實踐基地的建設，搭建多平台、開放式的實踐教學平台

積極推進產教融合與校企合作，建立實踐教學基地，搭建與企業聯合培養的橋樑，強化“產教融合與校企合作”相結合，利用學校與企業的資源，為學生提供了良好的工程實訓平台，促進學科和科研的發展，更好地反哺教學，與專業發展相互支撐。學生通過去實踐教學基地企業參與實習、實訓教學，深入生產現場，掌握工藝流程，提高了實際操作的動手能力，同時，部分學生的畢業設計（論文）的題目也由實習單位提供，學生在企業和學校雙導師的共同指導下完成畢業設計（論文），以此真正實現實踐教學與企業需求相結合、理論課程與實踐相結合，提升了學生的工程素養、工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。

（3）推進產教融合與校企合作，共建“雙師雙能型”師資隊伍

地方本科院校推進產教融合的重要途徑是“雙師雙能型”教師的培養。教師實踐能力、教學和科研水平的高低直接影響到學生的培養質量。材料成型專業通過產教融合與企業、行業共建“雙師雙能型”師資隊伍。首先，安排青年教師到相關的企業或行業進行工程實踐學習，通過工程的實踐，把本專業最新的動態和發展方向及工程案例引入到課堂教學中，使教學內容更加貼近工程實際。

（4）建立校企深度合作教學質量保障體系，提高應用型人才培養質量

為了保證校企合作的質量，校企合作各環節如專業設置、師資隊伍建設、實驗室建設、課堂教學、實習實訓、畢業設計都應配套與應用型人才培養相適應的質量標準和規範的管理制度。材料成型專業在實訓基地建設、課程設計、實習實訓以及畢業設計等環節方面制定了一系列的管理制度和質量標準，如《兼職教師聘用及考核制度》，該制度加強了兼職教師的隊伍兼職，調動了兼職教師的教學積極性，提高了教學質量；《實習、實訓基地管理制度》，該制度保障了實習實訓基地的建設與管理，做到有章可依。通過建立企業深度合作的教學質量保障體系，充分發揮企業的育人功能，突出材料成型專業人才培養特色 ^[7]  。

（1）加強產業發展對工程科技人才需求的調研，以“智能製造”為依託，以“模具智造”為核心，充分調研相關行業的人才需求以及技術發展動向，打破傳統材料成型及控制工程專業壁壘，積極調整該專業人才培養目標以及課程結構體系，主動建成滿足行業發展需要的課程和教材資源，實現學科融合和優化知識體系。

（2）以課程結構體系的需求打造師資隊伍，一方面可以讓企業工程師兼職擔任個別課程的授課教師，另一方面可以派遣教師到企業服務或學習，增強實際工程能力，以滿足課程的需要。另外，鼓勵教師加強產學研究，推動教師將研究成果及時轉化為教學內容，向學生介紹學科研究新進展、實踐發展新經驗等。

（3）調研國外工程教育前沿，面向世界，以提高學生國際化視野和增強學生綜合素質為目的，優化該專業的人才培養目標以及課程結構體系。

（4）落實以學生為中心的理念，重視學生意見，加大學生選擇空間，建立機制以方便學生跨專業跨校學習，強化學科互補；另外，增強師生互動，積極改革教學方法和考核方式，形成以學習者為中心的工程教育模式。

（5）積極利用校外資源，匯聚行業部門、科研院所、企業優勢資源，完善科教結合、產學融合、校企合作的協同育人模式，建設特色產業學院和校企實踐教學基地，為培養新工科人才提供組織保障 ^[8]  。

材料成型及控制工程、機械工程、機械製造及其自動化等相關專業攻讀研究生 ^[9]  。

學生畢業後進入鋼鐵企業、機械製造業、汽車及船舶製造業、金屬及橡塑材料加工業等領域從事與焊接材料成型、模具設計與製造等相關的生產過程控制、技術開發、科學研究、經營管理、貿易營銷等方面的工作。與機械類專業有着類似的就業方向及成長路線 ^[10]  。