机械设计制造及自动化专业课程教学体系改革的探讨

摘要：针对我国高校机械设计制造及自动化专业发展的特点与行业发展的形势，分析了机械专业课程教学改革的需求以及专业课程体系改革的内涵，阐述了机械专业课程体系的构建与教学方式上的研究。

关键词：机械设计制造及自动化专业；课程教学体系；教学体系改革

一、机械设计制造及自动化专业课程教学体系改革需求

国家教育部机械设计制造及自动化本科专业培养目标定位为“培养的学生要具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级人才”。本科课程教学主要以应用为主，在教学体系中，高校结合各自学院或者各行业特点形成鲜明的专业方向，以长江大学机械工程学院为例，拥有石油机械现代设计技术部级重点实验室，主要向石油、石化行业培养输送机械类工程技术人才。机械行业产业链包括研究开发、原料采购、设计生产、市场营销、生产管理、维护服务等。高校机械制造及自动化专业人才的培养涉及机械行业每条链条，高校专业课程教学必须以社会经济需求为导向，积极主动与市场经济相接轨，培养行业综合型人才。随着市场经济体制的建立与逐步完善，科技进步在不断地促使产业结构的调整，机械行业对人才要求将变得越来越高，对综合型人才的要求越来越强。在教学改革不断推进的过程中，反观高校机械制造及自动化专业的培养方案、课程体系、教学方式，以及机械专业就业市场的情况，高校中依然存在着课程设置单一、知识面和专业面窄、课程教学内容及方法与社会经济需求相脱节的现象。为了改变这种状况，适应社会经济对机械专业人才的需求，培养出创新型、实用型、复合型、素质高、岗位技能强的机械工程人才，调整教学内容，改革课程体系势在必行。

二、机械设计制造及自动化专业课程体系改革的内涵

高校对机械工程类本科生教育，主要应是培养其能从事机械行业领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售及产业链内工程技术人才。以素质教育为核心、岗位技能为关键，提高学生的整体素质和创新能力。要实现这一目标，就必须依据“厚基础、宽口径、多方向、强能力”的原则建立新的课程教学体系。与科技领域交叉越来越紧密的新形势下相比，传统的注重“专而扎实”的培养教育模式已经远远不能适应社会经济的发展。“厚基础”是指重视基础学科教育，本科人才培养教育以夯实基础为主，强化其学习能力，有利于学生继续深造与知识更新；“宽口径”是随着工程实践中综合性知识和交叉类技术发展而决定的，要求学生懂机电、懂数控、懂管理、懂计算机，既能搞设计，也搞实际操作。“多方向”是指机械工程类有4~6个可供学生选择的专业方向，使学生学有专长，精通于自己的学科领域；“强应用”是机械工程类本科对培养人才的基本要求和特色所在，要求培养的学生在实践操作生产中接受快，实际问题解决能力强，同时具备一定的创新能力。

三、机械设计制造及自动化专业课程教学体系研究

（一）课程体系构建

公共基础课程的设置是适用于工程类专业所必需的知识和技能，用于培养学生的基本素质和为以后继续深造提供基础，主要是学生思维和学习能力方面的培养。一般由文化类课程、工具类课程、素质培养类课程构成。其中，文化类课程包括政治、高等数学、大学物理等课程，用于夯实学生的专业基础和提高文化素质。工具类课程一般包括英语和计算机课程，用于提高学生在当前国际化形势和信息技术迅猛发展的形势下的适应能力。专业基础课包含必修课和选修课，理论课的设置既不能追求学科知识的广博，也不能仅仅注重专业技能的精深，高校应以市场为导向，结合自身优势，合理安排课程，尽力在有限的教学时间内发挥课程学习的最大效益。机械工程类的专业基础课程，包括机械设计模块、机械制造模块、机电测控模块和数控技术模块等基本技能模块。专业实验课主要培养学生专业基本技能，将理论知识应用到实际操作中，培养学生的动手能力和主动思考解决工程问题的能力。在教学内容的设计上，既要注意与课程教学体系的改革内容相对应，又要考虑实验课教学内容的相对独立性，即按照设计、制造、测控、数控四大模块进行规划。设计模块把培养学生的空间想象力、创新设计能力和表达设计思想的能力放在首要位置；制造模块以拓宽学生的机械制造工艺基础的知识面以及加强学生的工艺设计能力为重点；测控模块重点放在机械信息的测量、识别和处理技能上，从而实现对机械系统的控制，使学生掌握机电一体化系统所必需的基础知识；数控模块以计算机语言融合到设备材料的操作应用上，重点放在培养学生解决工程实际问题的能力上。

（二）教学方式研究

《湖北省中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》在深化教育体制改革中强调，在教学中突出学生的主体地位，注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。高校在专业课程教学方式上应加强研究，有效提高学生的学习兴趣和创新思维能力。

1.启发式教学。用于引导学生自学，培养学习能力。着重讲授专业领域重点、难点内容，对辐射性知识以讲授分析思路和方法为主。在理论实验的基础上，鼓励学生自己设计一些实验，在实践中解决理论学习中碰到的问题，从而激发了学生的自主创新思维。

2.对比式教学。对比国内外优秀教学经验以及机械专业课程的不同特点，一方面把各种不同的机械设备材料联系起来进行比较、比拟，另一方面将理论教学和实验教学相结合，以校企联合培养的方式，加强学生的理解能力和消除部分知识的抽象化，进而培养学生实际操作的能力和解决问题的能力。

3.多媒体及立体教学。多媒体教学是适应压缩学时、丰富信息要求的有效手段。在制作多媒课件时，可采用面向对象技术将课件的内容按类封装成若干个相对独立的对象单元，同时精选大量机械产品的应用实例照片和录像，精选企业生产实例，设置课题鼓励学生参与实例讨论，加速学生对知识的吸收。立体教学是为了解决机械结构复杂、平面视图缺乏立体感的问题，在教学方式上采用模型与部分实物零部件相结合的方法。

4.企业内组织教学。主要是把教学地点安排在企业工厂内集中时间进行专业知识培训，时间贯穿于学生专业理论知识学习阶段，一般选取大二、大三学习阶段，在企业内优选人才对学生进行专业理论知识与实践操作的培训，并使学生参与到企业组织活动中，用于培养学生的职业兴趣与职业技能。

机械设计制造及自动化专业的专业课程教学体系的改革，必须紧跟机械制造行业的发展，以社会经济发展为导向，面向市场需求，进行动态改革。在学生综合素质提高、高校体现专业特色、学生具备创新能力方面加大改革力度。各高校可借鉴国内外优秀经验，在专业课程设置以及教学方式上加以优化，并在教育过程中跟踪评价，从而促使高教体制改革的全面深化。

参考文献：

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[3]陆萍，宋可总，等.机械设计基础课程教学改革研究与实践[J].高等理科教育，2006，（1）：49-51．

作者简介：张强，长江大学机械工程学院实验中心主任，副教授，主要从事高等教育教学及实验研究。