宋秋紅 袁軍亭 蘭雅梅 梁擁成

摘 要 本文主要是針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的力學(xué)課程體系的調(diào)整，梳理總結(jié)了3年多教學(xué)實(shí)踐，聯(lián)系當(dāng)前卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃這個(gè)重點(diǎn)工作，提出了實(shí)踐中出現(xiàn)若干問題的解決辦法及對(duì)策。為后面卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的全面推廣普及做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃 力學(xué)課程 培養(yǎng)計(jì)劃

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on Mechanics Course System Reform of Machine Design

and Manufacture & Automation Specialty Based on "The plan for

Educating and Training Outstanding Engineers "

SONG Qiuhong, YUAN Junting, LAN Yamei, LIANG Yongcheng

(Shanghai Ocean University, Shanghai 201306)

Abstract Based on the reform of mechanics course system, this paper reviews for more than 3 years of teaching practice, combined with the current "The Plan for Educating and Training Outstanding Engineers", and put forward some solutions and countermeasures to the problems appeared in practice. This article also prepared for the popularization of "The Plan for Educating and Training Outstanding Engineers" in our university.

Key words Machine Design and Manufacture & Automation Specialty; plan for educating and training outstanding engineers; mechanics course; training plan

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”），是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的教育改革重大項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ探逃龔?qiáng)國(guó)的重大舉措。其目的就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略服務(wù)。具體落實(shí)到我們工科院校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，簡(jiǎn)單地說，就是本科學(xué)生的3+1培養(yǎng)模式，即相當(dāng)于3學(xué)年的理論教學(xué)加上1學(xué)年的實(shí)踐實(shí)習(xí)類教學(xué)。實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)上升，理論教學(xué)時(shí)數(shù)肯定要作相應(yīng)地減少。雖然我們不是首批試點(diǎn)院校，但我們?cè)趯W(xué)生力學(xué)課程體系的培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面都做了大量的工作，力求為“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的全面鋪開，打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

早在2006年，經(jīng)過多次的上海市及外地有關(guān)高校的走訪調(diào)研后，我校的力學(xué)課程體系做了整體調(diào)整，原來機(jī)制專業(yè)的《理論力學(xué)》72學(xué)時(shí)、《材料力學(xué)》72學(xué)時(shí)兩門必修課程，學(xué)時(shí)全部改為48學(xué)時(shí)，增設(shè)《工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)》24學(xué)時(shí)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)必修課，同時(shí)針對(duì)不同的專業(yè)方向，開設(shè)《工程流體力學(xué)》32學(xué)時(shí)、《工程熱力學(xué)》32學(xué)時(shí)兩門選修課。 2006年確定培養(yǎng)計(jì)劃招生，2007年9月（大二）新力學(xué)課程體系將開始實(shí)施。教學(xué)實(shí)踐3年來，有得有失，現(xiàn)就某些問題，做一個(gè)分析總結(jié)。

1 強(qiáng)化力學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生動(dòng)手能力

增加的《工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)》獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，實(shí)際就是把過去《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》課內(nèi)實(shí)驗(yàn)都抽出來，組成一門新課，同時(shí)也刪剪掉了一些力學(xué)學(xué)時(shí)。這樣做的主要目的是，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的作用，提高學(xué)生動(dòng)手能力。現(xiàn)在看來，這樣做也確實(shí)為卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，做出了力學(xué)課程應(yīng)作的貢獻(xiàn)。但實(shí)踐中涉及到兩個(gè)問題，一個(gè)是必須有能夠支撐24學(xué)時(shí)的比較系統(tǒng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，二是必須有3~4 名能夠主帶實(shí)驗(yàn)課的力學(xué)教師。這兩點(diǎn)我們都不足，我校屬于老農(nóng)林院校，力學(xué)底子薄、基礎(chǔ)差，由于多年兩地辦學(xué)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)室一直沒有建設(shè)，就有兩臺(tái)上世紀(jì)70年代前的壞、舊萬能拉壓試驗(yàn)機(jī)。結(jié)合學(xué)校的2006年一期財(cái)政撥款，搶時(shí)間初步建立了理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)房、材料力學(xué)拉伸、扭轉(zhuǎn)、綜合實(shí)驗(yàn)室。2007年因?yàn)閷W(xué)校整體搬遷，只用了一部分，2008年三個(gè)實(shí)驗(yàn)室全部投入使用。開設(shè)理論力學(xué)3個(gè)實(shí)驗(yàn)、材料力學(xué)7個(gè)實(shí)驗(yàn)，基本確定了獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同時(shí)大力培訓(xùn)現(xiàn)有力學(xué)教師，提高他們指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的能力。力學(xué)教師很多確實(shí)不愿意帶實(shí)驗(yàn)，喜歡拿一本書上講臺(tái)，這樣很輕松。學(xué)院和系里積極制定相應(yīng)引導(dǎo)政策，鼓勵(lì)教師們走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。我們共派出9人次分赴浙江大學(xué)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所接受實(shí)驗(yàn)課程培訓(xùn)。經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)課運(yùn)轉(zhuǎn)，我們感到，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課比力學(xué)理論課繁雜得多，必然要碰到儀器與課程內(nèi)容指導(dǎo)書是否相符，如何保證儀器的正常維護(hù)、正確使用，教師對(duì)儀器是否有足夠的熟悉程度等等。已經(jīng)上了4期了，問題仍然很多。要通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)踐機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，指導(dǎo)教師的培養(yǎng)是當(dāng)務(wù)之急，任重道遠(yuǎn)！

2 力學(xué)課程的調(diào)整，產(chǎn)生了一些問題

《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》一直是機(jī)制專業(yè)的主干學(xué)科，它在機(jī)制專業(yè)全部的培養(yǎng)計(jì)劃中占據(jù)非常重要的地位。我們機(jī)制專業(yè)的2006培養(yǎng)計(jì)劃經(jīng)過2007、2008、2009三年的運(yùn)行實(shí)踐，遇到一些問題，2010年初我們?cè)诨仡?、反思、梳理、總結(jié)2006培養(yǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，制定了機(jī)制專業(yè)2010年培養(yǎng)計(jì)劃，針對(duì)2006年培養(yǎng)計(jì)劃的問題，對(duì)力學(xué)課程作了一定的修訂。

2006力學(xué)體系的調(diào)整，主要涉及理論課時(shí)的大幅減少，所以勢(shì)必影響原來力學(xué)課程結(jié)構(gòu)，力學(xué)課程的系統(tǒng)性、完整性都發(fā)生了變化。理力、材力都從原來的72學(xué)時(shí)改為48學(xué)時(shí)，我們力學(xué)教師專門做了多次討論，制定了新的教學(xué)大綱，具體教學(xué)內(nèi)容的變動(dòng)，筆者曾在2009年力學(xué)論壇上作過陳述，這里不再重復(fù)了。主要問題有兩點(diǎn)：一是內(nèi)容的刪減導(dǎo)致學(xué)生力學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，直接影響后面一系列課程。我們知道，機(jī)制專業(yè)的專業(yè)主干基礎(chǔ)課程是機(jī)械制圖、理論力學(xué)、電子電工、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)，力學(xué)在其中的作用非常重要，尤其是理論力學(xué)課程，直接涉及到材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)的正常教學(xué)。如果理論力學(xué)刪減內(nèi)容過多，學(xué)生理論力學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)過于松散，難成力學(xué)體系，確實(shí)嚴(yán)重影響后續(xù)課程的教學(xué)質(zhì)量。比如靜力學(xué)空間力系的力對(duì)軸之矩、運(yùn)動(dòng)學(xué)的科氏加速度、動(dòng)力學(xué)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、達(dá)朗伯原理、虛位移原理等都屬于減課時(shí)后的邊緣內(nèi)容，但它們也屬于理論力學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中重要環(huán)節(jié)，有的后面直接應(yīng)用。教學(xué)實(shí)踐三年，后續(xù)課程的教學(xué)能夠顯現(xiàn)出學(xué)生基礎(chǔ)不牢的隱患，出現(xiàn)問題溯源追根，都或多或少與理論力學(xué)減內(nèi)容有直接關(guān)系。二是理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的不系統(tǒng)、不全面，導(dǎo)致一部分考研學(xué)生復(fù)習(xí)考試吃力，教師在業(yè)余時(shí)間輔導(dǎo)明顯有感覺?，F(xiàn)代社會(huì)上對(duì)學(xué)歷要求愈來愈高，學(xué)生考研比例逐年增加，這也是我們作為力學(xué)教師必須要考慮的問題。綜合上述問題，專業(yè)負(fù)責(zé)人和力學(xué)教師反復(fù)溝通商量，在大量刪減教學(xué)時(shí)數(shù)的背景下，在新修訂的2010年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中，最后還是決定把理論力學(xué)課時(shí)增加到56學(xué)時(shí)，目的很簡(jiǎn)單，就是把減學(xué)時(shí)時(shí)的那些邊緣內(nèi)容進(jìn)一步強(qiáng)化。

3 為配合卓越計(jì)劃的普及實(shí)施，我校力學(xué)體系進(jìn)一步改革的設(shè)想

我們是普通高校的機(jī)制專業(yè)，師資、學(xué)生層次不是很高，卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的試點(diǎn)實(shí)踐還輪不上我們。但是經(jīng)過近幾年的教學(xué)實(shí)踐，確實(shí)感到我們自己的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃與社會(huì)快速發(fā)展的要求有一些滯后，這個(gè)卓越計(jì)劃出臺(tái)的非常及時(shí)。雖然操作上有一定難度，但確實(shí)指明了我們教學(xué)改革的方向性問題。我們機(jī)制專業(yè)在2010年就開始進(jìn)行這方面的準(zhǔn)備工作，因?yàn)檫€涉及到的大量學(xué)時(shí)調(diào)整、小型化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，需要一段時(shí)間才能逐步調(diào)整到3+1的本科教學(xué)模式。其中力學(xué)教學(xué)體系也要逐步調(diào)整，主要是24學(xué)時(shí)的工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)這門獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，是全部挪到4學(xué)年還是一部分學(xué)時(shí)挪到4學(xué)年；其次是實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)中還要適當(dāng)增加力學(xué)模擬仿真內(nèi)容比重；再其次，考慮理論力學(xué)、材料力學(xué)轉(zhuǎn)變成多學(xué)時(shí)工程力學(xué)的可行性。因?yàn)橥ūP考慮機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃調(diào)整到3+1模式，主要涉及變動(dòng)是2、3學(xué)年課程，不可避免地牽涉到大二的所有力學(xué)課程。