機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)課程體系改革與探索

李志永　張海云　劉儼后　司馬中文

摘要：以山東理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)為例，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)條件和社會需求，對理論課程體系和實踐課程體系進(jìn)行了優(yōu)化和探索，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)按照重視基礎(chǔ)、加強(qiáng)實踐、突出能力、提高素質(zhì)、注重創(chuàng)新的要求，構(gòu)建出機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的理論教學(xué)課程體系和實踐教學(xué)課程體系，從而為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)本科專門人才提供思路。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；機(jī)械制造；自動化；課程體系；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）34-0148-02

一、引言

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是研究各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)及過程管理的綜合技術(shù)學(xué)科，涵蓋產(chǎn)品的設(shè)計、制造、運(yùn)行控制、生產(chǎn)和管理等各個環(huán)節(jié)。在國民經(jīng)濟(jì)中處于極其重要的地位，是國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的基礎(chǔ)，因此被國家列為社會發(fā)展最急需的十大專業(yè)之[1，2]。本專業(yè)立足于培養(yǎng)各種高級工程技術(shù)人才，使之具有機(jī)械設(shè)計制造等基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在機(jī)械設(shè)計制造工程領(lǐng)域第一線從事設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作[3，4]。山東理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是我校開設(shè)時間最久、辦學(xué)歷史最長、學(xué)科實力最強(qiáng)的重點專業(yè)之一，先后被列為國家級特色專業(yè)、山東省品牌專業(yè)、教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計劃首批試點專業(yè)。為了大幅度提升本專業(yè)的教育教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)和發(fā)展專業(yè)建設(shè)，緊跟國際高等教育發(fā)展的趨勢，必須持續(xù)不斷地深入開展教學(xué)改革，其中課程體系的進(jìn)一步優(yōu)化顯得尤為重要。

二、課程體系改革舉措

根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)條件、特點和個性發(fā)展的需要，結(jié)合機(jī)械制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)特點，把社會需要作為人才培養(yǎng)的最終出發(fā)點和落腳點。經(jīng)過充分的社會調(diào)研和與兄弟學(xué)校的密切交流，結(jié)合我校的培養(yǎng)基礎(chǔ)、師資力量和設(shè)備條件，對該專業(yè)進(jìn)行了培養(yǎng)計劃的修訂和課程體系的優(yōu)化和調(diào)整。課程體系由原來的通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課程和實踐環(huán)節(jié)4大模塊修訂為6大模塊。修訂后的6大模塊分別為通識教育課模塊、數(shù)學(xué)與自然科學(xué)模塊、工程基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)課程模塊和工程實踐與畢業(yè)設(shè)計模塊。

（一）理論課程教學(xué)體系的構(gòu)建

通識教育課旨在提高學(xué)生人文、身心素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的價值判斷能力，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的人際溝通與表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。本專業(yè)的通識教育課程又分為三類：通識教育必修課程、通識教育選修課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程。通識教育必修課程包括體育、基礎(chǔ)外語、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、文獻(xiàn)檢索、思政課等。通識教育選修課程還為學(xué)生提供了培養(yǎng)其人文素養(yǎng)的中國傳統(tǒng)文化、跨文化溝通與交流、大學(xué)生心理健康教育等課程。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程包括大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)、大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃、創(chuàng)新思維培養(yǎng)與創(chuàng)新設(shè)計等課程。

數(shù)學(xué)與自然科學(xué)課程包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、計算方法、大學(xué)物理和工程化學(xué)等必修課程。學(xué)生通過上述課程的學(xué)習(xí)，能夠獲得從事機(jī)械設(shè)計及其自動化專業(yè)所需的扎實的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識，并具有對該領(lǐng)域的工程問題進(jìn)行建模和分析的能力。

工程基礎(chǔ)課程是各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)知識的基礎(chǔ)，應(yīng)具有明顯的學(xué)科基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性，使學(xué)生掌握學(xué)科基本知識、基本理論和基本技能，為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。主要包括理論力學(xué)、材料、力學(xué)電工技術(shù)、工程熱力學(xué)、電子技術(shù)、工程材料和工程流體力學(xué)等。

專業(yè)基礎(chǔ)課程是同專業(yè)基本原理、專業(yè)知識和技能直接聯(lián)系的基礎(chǔ)課程，是學(xué)習(xí)專業(yè)課的先修課程，是為反映專業(yè)特點和人才培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置的課程。主要包括機(jī)械類和計算機(jī)基礎(chǔ)類的課程，如畫法幾何與工程制圖、金屬工藝學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、互換性與技術(shù)測量和微機(jī)原理與應(yīng)用等。

專業(yè)課程分為專業(yè)必修課程和專業(yè)選修課程。專業(yè)必修課程有液壓氣動類的，如液壓與氣壓傳動、控制工程基礎(chǔ)等，機(jī)械制造類的，如機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)制專業(yè)英語、機(jī)械工程測試技術(shù)等。而專業(yè)選修課程則要根據(jù)專業(yè)方向進(jìn)行限選，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)根據(jù)學(xué)生發(fā)展、學(xué)科發(fā)展和社會發(fā)展的實際需要，靈活設(shè)置2個專業(yè)方向模塊課程，目前開設(shè)了機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造兩個專業(yè)方向。

（二）實踐課程教學(xué)體系的構(gòu)建

實踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)是機(jī)械制造及其自動化專業(yè)教學(xué)過程的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、工程意識、工程實踐能力的載體。本專業(yè)實踐教學(xué)包括通識教育實踐、基礎(chǔ)實驗、工程實訓(xùn)、專業(yè)基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐和畢業(yè)設(shè)計實踐等6個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

通識教育實踐環(huán)節(jié)中，除了思政課教學(xué)實踐、社會實踐、軍事訓(xùn)練和公益勞動外，還根據(jù)社會對人才培養(yǎng)的要求，增加了創(chuàng)新素質(zhì)拓展訓(xùn)練環(huán)節(jié)。通過該實踐環(huán)節(jié)的鍛煉，使學(xué)生明白通識教育的針對性，讓學(xué)生思考和探索中國當(dāng)代大學(xué)生的歷史使命和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

工程實訓(xùn)環(huán)節(jié)主要包括與電工學(xué)和電子學(xué)相對應(yīng)的電工電子工藝實訓(xùn)環(huán)節(jié)，以及機(jī)制專業(yè)的基礎(chǔ)實訓(xùn)環(huán)節(jié)——金工實習(xí)。電工電子工藝實訓(xùn)包括常用電工工具和儀表，電工基本技能訓(xùn)練，常用低壓電器的認(rèn)知和電動機(jī)基本控制的實現(xiàn)，典型機(jī)床電氣控制線路的安裝、調(diào)試與故障維修，常用電子元器件的識別與檢測，手工焊接工藝，電子電路的安裝與調(diào)試等。金工實習(xí)在實踐教學(xué)中要求學(xué)生能獨立地進(jìn)行操作，將基本工藝?yán)碚摵凸に噷嵺`結(jié)合起來，同時重視工藝實踐技能的鍛煉和提高。

專業(yè)基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)是專業(yè)課學(xué)習(xí)和實踐的必修環(huán)節(jié)。根據(jù)機(jī)械類課程的教學(xué)基本要求，把相關(guān)機(jī)械類課程的知識點聯(lián)系起來，從而強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造的基本設(shè)計方法。根據(jù)細(xì)化的專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)與要求，按照能力為本，知行合一的要求，設(shè)定了合理的集中實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行訓(xùn)練和強(qiáng)化。實踐中注重校內(nèi)與校外相結(jié)合，統(tǒng)一訓(xùn)練和自主訓(xùn)練相結(jié)合。主要包括機(jī)械制圖測繪、機(jī)械原理課程設(shè)計、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計和機(jī)械制造生產(chǎn)實習(xí)等專業(yè)基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)。

專業(yè)實踐環(huán)節(jié)是根據(jù)所選擇的專業(yè)方向及所學(xué)的理論課程基礎(chǔ)，進(jìn)行專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，包括機(jī)床課程設(shè)計、機(jī)械系統(tǒng)虛擬仿真設(shè)計實訓(xùn)等。

畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)主要是畢業(yè)（論文）設(shè)計，該環(huán)節(jié)是在教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實踐相結(jié)合，教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合的過程，是對學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的重要途徑。本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目大部分來自教師的科研課題，一人一題，使學(xué)生通過該環(huán)節(jié)的實踐將大學(xué)四年所學(xué)的知識進(jìn)行綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立設(shè)計、獨立創(chuàng)新和獨立總結(jié)的綜合能力。

三、結(jié)論

結(jié)合目前社會對人才的需求和要求，從機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)隊?wèi)?yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)的前提出發(fā)，在學(xué)校的統(tǒng)一部署領(lǐng)導(dǎo)下，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定具有鮮明機(jī)械工程特色的人才培養(yǎng)理論課程體系和實踐課程體系，著力優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建以通識教育課、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課、畢業(yè)實踐課和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程為基本構(gòu)成單元的開放型、創(chuàng)新型課程體系。在新的課程體系中，特別注重實習(xí)實訓(xùn)環(huán)節(jié)設(shè)置的科學(xué)性、合理性。理論學(xué)習(xí)和實踐實訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)置要與裝備制造產(chǎn)業(yè)的主流設(shè)計制造技術(shù)相吻合，努力實現(xiàn)教學(xué)與社會需求的無縫對接。

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