基本介紹
- 中文名：材料成型及控制工程
- 外文名：Material forming and control engineering
- 簡稱：材控
- 學科代碼：080252
- 一級學科：機械工程
培養目標,就業去向,培養特色,歷史起源,培養要求,課程設定,開設院校,發展趨勢,研究問題,研究方向,
培養目標
本專業培養具備機械工程和材料科學與工程和自動化學科的理論基礎、材料成型加工及其控制工程、模具設計製造、計算機套用等專業知識，能在機械、模具、材料成型加工等領域從事科學研究、套用開發、工藝與設備的設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才和管理人才。
可選擇出國、讀研，或從事精密塑性成形、先進焊接成形、機械製造、先進液態凝固成形、材料成形模擬及計算機仿真、材料成形過程控制與自動化、快速成形製造、模具計算機輔助設計製造、材料雷射加工等方面的設計製造、研究開發及管理工作。
本專業分為四個培養模組：
（一）焊接成型及控制
（二）鑄造成型及控制
這是目前社會最需要人才的專業之一。主要有砂型鑄造、壓力鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造等專業技術及專業內新技術發展方向。
（三）壓力加工及控制
分為鍛造和衝壓兩大專業方向，在國民經濟中起到非常重要的作用。
（四）模具設計與製造
掌握材料塑性成型加工的基礎理論、模具的設計與製造、模具的計算機輔助設計、材料塑性加工生產管理等全面知識的高級技術人才。
就業去向
本專業具有工學學士、工學碩士和工學博士學位的授予權，學生可以選擇進一步深造。
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塑性成形、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、貿易行銷等方面的工作。與機械類專業有著類似的就業方向及成長路線。
同時，由於就業方向單位多屬重工單位，工作環境不是太理想，女生就業情況不如男生。
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相關書籍培養特色
本專業涉及的知識面廣、信息量大，注重英語能力、計算機能力和實際動手能力的培養，使學生具有很強的適應能力、創新能力、分析和解決問題的能力。另外還注重學生的素質教育，培養富有創新精神的高素質複合型人才。
本專業領域的技術理論基礎知識，主要包括力學、機械學、材料科學、電工與電子技術、材料成型工藝基礎、自動化技術基礎、市場經濟及企業管理等基礎知識。
學生具有本專業所必需的製圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能及較強的計算機和外語套用能力。
歷史起源
新中國50餘年的發展歷史中，本科教育長期居於絕對的主導地位，國民經濟和社會發展所需要的大批套用型、技術型和職業型人才主要是由本科教育培養的。20世紀50年代初期，中國在全面學習蘇聯的做法中，形成了“專業對口”、“學以致用”的本科教育思想。
各學校紛紛成立了鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等按行業領域劃分專業。在當時特定的歷史時期，這種做法對推動中國高等教育的發展和為國民經濟建設培養人才起到了重要的作用。但由此也產生了很多問題，諸如：專業設定過窄、人文素質教育薄弱、教學內容陳舊、教學方法偏死、培養模式單一等。這些問題隨著中國高等教育由精英教育快速向大眾化教育發展而變得愈益突出。
80年代初期，隨著材料科學與工程學科的建立，中國一些高等院校的熱加工類專業轉向材料類學科發展，並由此形成了熱加工類專業在材料學科和機械學科各占半壁江山的局面。原金屬材料及熱處理專業大多轉入材料學科，而鑄、鍛、焊專業有相當數量保留在機械學科。
1998年教育部進行高等院校本科專業目錄調整時，設立了材料成形與控制工程這樣一個新的本科專業，其範圍涵蓋原來的部分機械類專業和部分材料類專業。
截至2012年，中國有144所高等學校辦有材料成形與控制工程專業，其中多數以原來的熱加工類專業（如鑄造、塑性加工、焊接、熱處理等）為主體。由於各院校原有的專業基礎不同，專業的定位及發展目標也不盡相同，因此在培養模式及培養計畫方面也存在較大差異。
2002年材料成形及控制工程教學指導分委員會曾在西寧召開會議，對中國各高校中材料成形及控制工程專業的現狀進行了分析，認為該專業大體上有三種主要的培養模式，一類是以原熱加工類專業為基礎，在拓寬基礎的前提下，為適應國內人才需求的行業特色，採用有專業方向的培養模式；另一類也是以原熱加工類專業為基礎，但取消專業方向，加強基礎知識，擴展適應領域，進行寬口徑的通才式培養模式；第三類是以原機械類專業為基礎，涵蓋熱加工領域，形成機械工程及自動化類型的專業人才培養模式。
除上述三種培養模式之外，由教育部批准的焊接技術與工程目錄外本科專業，其專業領域也應隸屬於材料成形與控制工程的專業範疇。
對於上述情況，材料成形與控制工程教學指導分委員會曾責成哈爾濱工業大學、西安交通大學、合肥工業大學等單位牽頭制定了針對上述四種情況的指導性專業培養計畫，並於2003年4月報送教育部高教司和機械類教學指導委員會。
培養要求
本專業學生主要學習材料科學及各類熱加工工藝的基礎理論與技術和有關設備的設計方法，具有從事各類熱加工工藝設備設計、生產組織管理的基本能力。
畢業生
應獲得以下幾方面的知識和能力：
3.具有本專業必需的製圖、計算、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能及較強的計算機和外語套用能力；
4.具有本專業領域內某個專業方向所必需的專業知識，了解科學前沿及發展趨勢；
5.具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。
課程設定
由於材料成型與控制包括焊接、鑄造、壓力加工、模具設計四個方面。因而課程開設將依據學校的側重點而異。
主幹學科：機械工程、材料科學與工程。
主要課程：高等數學、大學物理、基礎外語、馬克思主義哲學原理、計算機套用、機械製圖、理論力學、材料力學、機械原理、電工電子技術、金屬學、金屬工藝學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機套用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學、焊接冶金學、金屬材料焊接、焊接方法與焊接設備、焊接檢驗、塑性成型理論、橡塑材料成型工藝學、橡塑成型模具、金屬衝壓工藝與模具設計、模具製造技術等專業基礎和專業課程知識等等。
主要實踐性教學環節：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等，一般應安排40周以上主要專業實驗：塑性成型工藝過程綜合實驗、鑄造工藝過程綜合實驗、焊接工藝過程綜合實驗、材料性能及檢證、CAD（計算機輔助設計）上機實驗。
主要專業實驗：包括材料冶金與成型工藝綜合實驗、材料成型設備方法綜合實驗、材料成型自動控制綜合實驗等。
修業年限：四年
授予學位：工學學士
相近專業：機械設計製造及其自動化
開設院校
材料成型與控制工程專業一般開設在理工科大學材料科學與工程學院或者機械學院。材料成型的四個分類差別較大，因而各大高校均只側重於某一分類，例如哈工大側重於焊接、北科大側重於壓力加工，武漢科技大學側重於壓力加工，西工大偏重於熱加工和鑄造，蘭州理工大學偏重於液態成型等。
江蘇石油化工學院 | ||||
華南科技大學 | ||||
瀋陽工學院 | 廣東海洋大學 | 中南林業科技大學 | 江蘇理工學院 |
發展趨勢
材料成形及控制工程專業既不完全是按照行業特點設立的專業，也不是按照學科特徵設立的專業，因此其發展具有其特殊性。按照本專業的情況及市場需求情況進行分析，估計本專業今後的發展將主要表現為以下幾個方面：
1.先進制造技術將成為本專業今後的主導技術發展方向
先進制造技術是傳統製造業不斷吸收機械、電子、信息、材料及現代管理等方面的最新成果，將其綜合套用於製造的全過程，以實現優質、高效、低消耗、敏捷及無污染生產的前沿製造技術的總稱。當今製造技術的主要發展趨勢是：製造技術向著自動化、集成化和智慧型化的方向發展
；製造技術向高精度方向發展；綜合考慮社會、環境要求及節約資源的可持續發展的製造技術將越來越受到重視。鑄、鍛、焊技術正向著近淨成形、近無餘量加工、精密連線、微連線與微成形等方向發展，並由此構成先進制造技術的重要組成部分。
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相關書籍2.厚基礎、寬專業將成為本專業人才培養的主要模式
材料成形及控制工程專業是一個具有典型材料學科特徵的機械類學科，機械學科和材料學科的基礎知識構成了本學科的基本知識體系。這一特點決定了材料成形及控制工程專業人才培養必然是寬口徑的，而由機械學科和材料學科的基礎知識共同構架的材料成形及控制工程專業基礎也必然是雄厚的。隨著老專業的融合和科學技術的發展，本專業人才培養必然走向厚基礎、寬專業的模式。
3.在今後一段時期內，分類培養仍將占據主要的地位
大多數高等院校的材料成形及控制工程專業還按照區分不同的專業方向的模式進行人才培養，這一方面是由於在由老的鑄、鍛、焊專業向新的材料成形專業轉型時還難以完全擺脫原有的專業痕跡，另一方面，市場對人才的需求也還沒有適應專業的變化，仍然按照行業特徵來招聘人才。這種情況還將持續一段時間，並將隨著社會和工廠企業的專業人才培訓功能的建立和完善而逐漸發生變化。
研究問題
明晰專業內涵，確定發展方向
材料成形及控制工程專業作為1998年專業調整時設立的一個新的專業，由於其涵蓋範圍較廣泛，涉及的內容較繁雜，因而使其專業內涵不夠明確。
材料成形及控制工程專業是以成形技術為手段、以材料為加工對象、以過程控制為質量保證措施、以實現產品製造為目的的工科專業。材料成形及控制工程專業與機械設計製造及自動化專業、工業設計專業和工程裝備與控制工程專業均隸屬於機械學科，要求共同的機械工程基礎理論。以材料為加工對象的特點決定了材料科學也成為本專業的基礎知識，而以過程控制為質量保證措施這一特點，決定了控制理論也成為本學科基礎知識的重要組成部分。因此，材料類學科專業和自動化專業及計算機科學與技術專業等都成為與本專業密切相關的學科。此外，隨著科學技術的發展和學科交叉，本專業比以往任何時候都更緊密地依賴諸如數學、物理、化學、微電子、計算機、系統論、資訊理論、控制論及現代化管理等各門學科及其最新成就。
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相關書籍材料成形及控制工程這一隸屬於機械學科、具有機械類學科典型特徵的專業，同時還具有濃厚的材料學科的色彩，成為一個業務領域寬、知識範圍廣的名副其實的寬口徑專業。繼續進行深入研究，準確界定專業內涵，對專業的發展具有重要的意義。
培養目標的定位
培養目標定位很重要，涉及到材料成形及控制工程專業的發展和人才培養適應市場需求的問題。一部分高等院校應該擔負起精英教育的責任，以培養材料成形及控制工程學科的科學研究型和科學研究與工程技術複合型高層次人才為主，本科是通識與專業並重的教育；高等職業技術學院則以培養職業套用型、職業套用複合型人才為主，專科是完全職業專業教育。各學校可根據學校自身的層次來確定專業培養目標。
在材料成形及控制工程專業培養目標的定位中，還應考慮市場需求。高校應進一步適應市場的需求，根據不同的培養目標，調整通識教育與專業教育的比例，拓寬專業口徑，靈活專業方向，建立和健全第二學位、主副修制度等。
研究方向
分析材料成形及控制工程專業的現狀及存在的問題，在今後一段時間內應開展以下幾方面的研究工作：
（1）材料成形及控制工程專業的知識結構及課程的體系建設。
（2）機械、材料、控制、信息等多學科融合與本專業建設的關係。
（3）強化實踐性教學環節，建設專業實習基地的問題。
（4）人才培養模式與市場需求的關係。
（5）專業教材建設的問題
