“中國制造2025”背景下機(jī)械制造課程群建設(shè)

梅伶

【摘 要】本文闡述我國制造業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，論述為服務(wù)于工科學(xué)科群中各工程專業(yè)建立機(jī)械制造課程群的意義、方法和教學(xué)實(shí)踐中的關(guān)鍵問題，提出細(xì)化知識(shí)點(diǎn)、分級(jí)編碼、點(diǎn)單集成式教材建設(shè)等思路，以構(gòu)建柔性化、多樣化、個(gè)性化的機(jī)械制造課程群。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；課程群；知識(shí)點(diǎn)

【Abstract】The article expounds development manufacturing industry in our country. In order to serve various engineering major in the engineering group， the article discusses significance and methods of the building machinery manufacturing course group， and the key issues of teaching practice. It puts forward the thinking on detailed and decompose knowledge， classification coding， order and integrate of construction of teaching material etc. These is to build a flexible， diversified and personalized machinery manufacturing course group.

【Key words】Mechanical manufacturing； Course group； Knowledge point

0 引言

2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國首次提出工業(yè)4.0的概念。工業(yè)4.0是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，充分利用信息通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。2015年3月5日，李克強(qiáng)在全國兩會(huì)上作《政府工作報(bào)告》時(shí)首次提出“中國制造2025”的宏大計(jì)劃，“中國制造2025”是中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃?！爸袊圃?025”明確指出，到2025年邁入制造強(qiáng)國行列，2035年制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國陣營中等水平。

中國目前處于工業(yè)化的中后期，中國在沒有完成工業(yè)化過程，便進(jìn)入了信息化社會(huì)。中國制造業(yè)的信息化水平跨度是從20世紀(jì)50年代到21世紀(jì)初，各企業(yè)的發(fā)展水平相差60年。這就造成中國大量中小型企業(yè)的設(shè)備、管理以及加工能力還處于20世紀(jì)50年代的發(fā)展水平，而大型企業(yè)的信息化水平與國際先進(jìn)水平?jīng)]有太多的差距。中國制造實(shí)現(xiàn)智能制造必然是“工業(yè)2.0是提升，工業(yè)3.0是普及，工業(yè)4.0是示范”的發(fā)展戰(zhàn)略。中國2025制造策略就是四化同步，三代工業(yè)并進(jìn)。

鑒于目前我國制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，高校機(jī)械制造類課程群如何適應(yīng)形勢，優(yōu)化課程群，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的人才，將是本文思考的問題。

1 機(jī)械制造課程群的內(nèi)涵

課程群的概念是1990年北京理工大學(xué)基于“在課程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)以教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)”，提出注重“課群”（課程群的最早稱謂）的研究和建設(shè)之后，一些高校陸續(xù)開展了雖名稱相同或相似，差異卻較大的課程群建設(shè)實(shí)踐。

各高校教學(xué)管理人員和教師對(duì)課程群的內(nèi)涵界定也是有較多的版本，得到較多認(rèn)同的是這個(gè)定義：課程群是以現(xiàn)代教育思想和理論為指導(dǎo)，對(duì)教學(xué)計(jì)劃中具有相互影響、密切聯(lián)系、互動(dòng)有序的相關(guān)課程進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計(jì)和整合構(gòu)建的課程集合。它一般從屬于某一學(xué)科群，由多門課程組成，課程內(nèi)有較多模塊化的知識(shí)點(diǎn)，課程群內(nèi)各課程之間能較好地體現(xiàn)出有機(jī)滲透性和整合性。

機(jī)械制造課程群，從屬于工學(xué)學(xué)科群（08），在這個(gè)學(xué)科群里有：0801地礦學(xué)、0802材料類、0803機(jī)械類、0804儀器儀表類、0805能源動(dòng)力類、0806電氣信息類、0807土建類、0812交通運(yùn)輸類等21個(gè)二級(jí)學(xué)科，各個(gè)二級(jí)學(xué)科下有若干專業(yè)類別。

在工科學(xué)科群中，各專業(yè)或多或少都會(huì)有機(jī)械制造課程群的知識(shí)。構(gòu)建柔性化的機(jī)械制造的課程群，首先需明確各個(gè)專業(yè)對(duì)該課程群的知識(shí)需求點(diǎn)；同時(shí)需要完成該課程群內(nèi)各課程的模塊化建設(shè)，并制定各模塊知識(shí)點(diǎn)的深度范圍；最后根據(jù)各專業(yè)需要優(yōu)化形成適應(yīng)各專業(yè)的機(jī)械制造課程群。這樣既滿足各專業(yè)的知識(shí)體系需要，又保證機(jī)械制造課程群內(nèi)部知識(shí)體系的銜接和完整。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造是分開的。新型的生產(chǎn)模式，特別是工業(yè)3.0以后需要設(shè)計(jì)和制造一體化，不應(yīng)該拆分獨(dú)立，這樣的機(jī)械制造課程群就是一個(gè)大的集成群。完成該課程群建設(shè)，能高效地為各工科專業(yè)服務(wù)，幫助學(xué)習(xí)者了解相關(guān)工程設(shè)備的原理、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、更新制造和維護(hù)使用。

機(jī)械制造課程群包括的傳統(tǒng)課程有：工程制圖及CAD、工程力學(xué)、機(jī)械原理與零件、機(jī)械制造工藝學(xué)、工程材料及成型方法、金屬切削原理及刀具、液壓與氣動(dòng)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等課程。如何整合這些課程，整合課程內(nèi)部的知識(shí)點(diǎn)，就是機(jī)械制造課程群構(gòu)建的核心所在。

2 合理的知識(shí)拆分和整合

在機(jī)械制造課程群中，為了適應(yīng)不同工科專業(yè)的教學(xué)需要，課程群大小和內(nèi)容都不一樣。先按照各個(gè)課程的知識(shí)體系，拆分課程內(nèi)的知識(shí)點(diǎn)，課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)分解越詳細(xì)越好，對(duì)于后續(xù)各專業(yè)需要的知識(shí)整合操作就越方便，也容易有機(jī)銜接。再根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)目的，選擇相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建柔性化的機(jī)械制造課程群。由于篇幅有限，這里不能全部呈現(xiàn)，以《工程制圖與CAD》課程的一個(gè)小分支和《工程材料及成型方法》課程的一個(gè)小分支為例，見表1機(jī)械制造課程群的課程知識(shí)點(diǎn)分解。

機(jī)械制造課程群的知識(shí)整合，就可根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，專業(yè)所需知識(shí)體系，有目的地選擇相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。工學(xué)學(xué)科群的專業(yè)太多，這里以080202金屬材料工程專業(yè)和080301機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為例。

金屬材料工程專業(yè)在知識(shí)整合時(shí)，表1中，對(duì)于01工程制圖與CAD課程的01制圖原理分支需要：01投影法、02三視圖形成、03點(diǎn)線面的三面投影、09基本幾何體的三面投影、10截交線、11相貫線、12組合體等知識(shí)點(diǎn)，而中間的04～08的知識(shí)點(diǎn)就不要；對(duì)于02工程材料及成型方法課程的02材料的成型方法分支下所列出的知識(shí)點(diǎn)都需要。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)在知識(shí)整合時(shí)，表1中，對(duì)于01工程制圖與CAD課程的01制圖原理分支下所列出的知識(shí)點(diǎn)都需要；對(duì)于02工程材料及成型方法課程的02材料的成型方法分支需要：01鑄造成型種類、原理、特點(diǎn)和應(yīng)用，12淬火的種類、工藝方法、性能和應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，02和13知識(shí)點(diǎn)就不需要。

機(jī)械制造課程群的課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)分解的細(xì)化是關(guān)鍵。不僅要細(xì)化知識(shí)內(nèi)容，有時(shí)相同的知識(shí)內(nèi)容還需要根據(jù)其深度分級(jí)A、B、C級(jí)，以適應(yīng)不同專業(yè)，不同層次的教學(xué)需要。例如金工實(shí)訓(xùn)，很多工科專業(yè)都有這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，除了實(shí)訓(xùn)周數(shù)不一樣外，對(duì)于不同的專業(yè)，雖然都叫做金工實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以及深入程度必然是有差異的。

機(jī)械制造課程群的構(gòu)建，就是基于細(xì)化的知識(shí)點(diǎn)這個(gè)大數(shù)據(jù)，來優(yōu)化整合相應(yīng)的機(jī)械制造課程群，以實(shí)現(xiàn)其柔性化、多樣化、個(gè)性化的需要。

3 教學(xué)實(shí)踐及結(jié)論

高校的教學(xué)改革之根本是課程改革，難點(diǎn)就是教材建設(shè)?！肮I(yè)4.0”和“中國制造2025”都是立志于使制造業(yè)朝著智能化、柔性化、個(gè)性化方向發(fā)展，而為之培養(yǎng)的人才，也必須朝著這個(gè)方向發(fā)展。

在機(jī)械制造課程群的教學(xué)實(shí)踐中，無論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)，教師多采用自編的講義，既保證教學(xué)的知識(shí)體系的連貫，又保證不同專業(yè)和層次的知識(shí)點(diǎn)的差異和個(gè)性發(fā)展，高效實(shí)施教學(xué)。

出版社正式出版的標(biāo)準(zhǔn)化教材，適應(yīng)性較差，不同類型的學(xué)校，相近專業(yè)的都會(huì)選用相同的教材。個(gè)性化的教材，一般出版社考慮銷售量不會(huì)正式出版。

保證機(jī)械制造課程群良性運(yùn)轉(zhuǎn)，那就需要定制教材。根據(jù)各個(gè)學(xué)校、不同層次、不同專業(yè)的要求，在課程群的細(xì)化知識(shí)點(diǎn)的大數(shù)據(jù)支撐下，點(diǎn)單與集成，完成教材定制。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的多樣化、個(gè)性化，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

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[2]馬賽，等.《信號(hào)與系統(tǒng)》課程群建設(shè)與教學(xué)改革探索[J].高等教育研究學(xué)報(bào)， 2010（1）：102-103.

[3]《新智囊》雜志編輯部.工業(yè)4.0——中國制造的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]