汪永明,余曉流
(安徽工業(yè)大學 機械工程學院,安徽 馬鞍山243002)
隨著科學技術的發(fā)展,特別是基于計算機的數(shù)字化技術的發(fā)展,使機械學科以及制造業(yè)產(chǎn)生了根本性的變化。現(xiàn)代機械或機械系統(tǒng)已由純粹的機械部件為主逐步轉(zhuǎn)化為集機、電、液和計算機為一體的復雜系統(tǒng)。[1]為了使高校機械類專業(yè)的畢業(yè)生有能力去適應或積極推動新一輪的技術革命,不能采用昨天的教育模式去培養(yǎng)今天的學生,然后讓他們?nèi)ソ鉀Q明天的問題[2]為此利用現(xiàn)代數(shù)字化和計算機技術對原有的課程體系及教學內(nèi)容進行改革已經(jīng)迫在眉睫。
反觀傳統(tǒng)的機械專業(yè)的培養(yǎng)方案與課程體系,存在課程設置單一、知識面和專業(yè)面窄、課程難以形成完整的體系、教學內(nèi)容陳舊、教學方法和教學手段落后等不足之處,[3]與科技領域交叉越來越緊密的新形勢相比,傳統(tǒng)的注重專而扎實的培養(yǎng)模式和課程體系設置已經(jīng)遠遠不能適應社會經(jīng)濟的發(fā)展。[4]構建大機械學科專業(yè)格局將有助于拓展課程體系,拓寬專業(yè)適用面,以便更好地滿足社會對人才的需求。2008年開始,我校對機械設計制造及其自動化專業(yè)、過程裝備與控制工程專業(yè)按照機械大類招生,以適應社會發(fā)展對機械專業(yè)人才的需求,培養(yǎng)基礎扎實、知識面寬、具有較強工程實踐能力、研究能力、開拓創(chuàng)新能力和計算機應用能力綜合性人才。因此針對一本生源構建機械大類的培養(yǎng)方案及相應的課程體系已經(jīng)勢在必行。
一是整體優(yōu)化,堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。圍繞培養(yǎng)目標,整體設計機械類專業(yè)教學計劃,加強基礎,突出特色,注重通識教育與專業(yè)教育的貫通,加強科學教育與人文教育的融合。
二是因材施教,堅持統(tǒng)一性與多樣性相結合。在滿足對人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)規(guī)格基本要求的前提下,對學習優(yōu)異生和有特殊專長學生群體,制定專門的培養(yǎng)方案,開展因材施教;積極推動本科生與研究生培養(yǎng)的有效衍接,適當列出研究生課程作為本科生專業(yè)選修課,為優(yōu)秀本科生繼續(xù)攻讀碩士,盡早開展科學研究創(chuàng)造條件;充分利用我校以工為主,工、理、管、經(jīng)、文、法等多學科協(xié)調(diào)發(fā)展的優(yōu)勢,研究制訂雙學位培養(yǎng)方案。
三是突出培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,并貫穿于整個培養(yǎng)過程。在課程體系改造中,強化實踐教學,推進實驗內(nèi)容和實驗模式的改革與創(chuàng)新,增強綜合性、設計性及貼近工程技術實驗比例,增加開放實驗、自選實驗的比例,鼓勵跨院系、跨學科選做實驗。從有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、工程意識、工程實踐意識、社會實踐能力出發(fā),對實驗、實習、課程設計、社會調(diào)查、畢業(yè)設計(論文)和課外科技活動等實踐性教學環(huán)節(jié)進行整體優(yōu)化。鼓勵學生參加各類學科競賽、創(chuàng)作,引導學生開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動。
四是堅持專業(yè)規(guī)范與專業(yè)特色相結合。培養(yǎng)方案的修訂應體現(xiàn)工程教育專業(yè)認證標準和教育部“卓越計劃”等要求。同時,培養(yǎng)方案的修訂還應充分體現(xiàn)學校的辦學特色,結合教育部新版本科專業(yè)目錄,凝練專業(yè)主干課程,精煉教學內(nèi)容,緊跟行業(yè)發(fā)展形勢,進一步強化學科專業(yè)優(yōu)勢,突出專業(yè)特色。
根據(jù)我校機械大類專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位和創(chuàng)新型人才的知識結構要求,基于“注重基礎、拓寬口徑、多元方向、強化應用”原則,構建新的機械類專業(yè)課程體系,設置公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課和實踐教學環(huán)節(jié)等。
一是公共基礎課。公共基礎課的設置不是針對某一具體專業(yè),而是針對相關職業(yè)崗位群所必需的知識和技能,基于“注重基礎”的原則來設置系列基礎課程,注重培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)。如設置高等數(shù)學、大學物理、電工學、計算機基礎和大學英語等公共基礎課程,加強英語的聽、說、讀、寫能力和計算機的應用能力培養(yǎng),以滿足本科人才培養(yǎng)的基本要求,且有利于學生繼續(xù)深造與知識更新。同時,開設思想道德修養(yǎng)與法律基礎、企業(yè)管理、大學生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導、創(chuàng)造學與創(chuàng)新能力開發(fā)、文獻檢索等課程,以培養(yǎng)學生的綜合能力和綜合素質(zhì)。
二是專業(yè)基礎課。專業(yè)基礎課的設置應體現(xiàn)“拓寬口徑”的原則,即在機械大類平臺上設置專業(yè)基礎課程,盡力使有限的理論教學時間發(fā)揮最大效益。我校機械大類專業(yè)基礎課主要包括機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、互換性測量技術基礎、AutoCAD基礎、微機原理、控制工程基礎、工程測試技術、液壓與氣壓傳動、工程材料學、PLC控制等必修課程,基本涵蓋了機、電、液、控制和計算機等方面的多學科知識的交叉與綜合,為后續(xù)專業(yè)課程的學習打好基礎。此外,還分模塊設置了10余門專業(yè)基礎選修課程,主要包括三維機械構形設計、有限單元法及應用、機電系統(tǒng)數(shù)字仿真方法、流體力學、工程液壓機械、機械振動、機械故障診斷學、摩擦學與潤滑技術、機器人學、接口技術、冶金設備與工藝基礎等,學生可根據(jù)課程開設學期,結合專業(yè)需要及個人創(chuàng)新能力發(fā)展需求,合理安排選修學期,修滿規(guī)定12學分。
三是專業(yè)理論課。我校機械大類專業(yè)理論課程的設置采用“多元方向”的原則,即設置三個不同的專業(yè)方向供學生選修,包括:機電一體化與數(shù)控方向、液壓傳動與控制方向、冶金機械設計方向,使學生在打好專業(yè)基礎的同時,發(fā)展某專業(yè)方向上的專長。其主要課程包括:機械制造技術基礎、單片機原理及設計、數(shù)控技術與數(shù)控加工編程、液壓伺服比例控制、液壓傳動系統(tǒng)、軋鋼機械設計、冶煉機械設計等。
四是實踐教學環(huán)節(jié)。主要培養(yǎng)學生的基本專業(yè)技能,設置理論課程的課內(nèi)實驗和集中實踐教學環(huán)節(jié),遵循“強化應用”的原則,以培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力為目標。其中,集中實踐教學環(huán)節(jié)主要包括軍訓、金工實習、機械原理課程設計、電工電子實習、課程設計、生產(chǎn)實習、機電系統(tǒng)測控實驗、機械制造創(chuàng)新設計、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等。金工實習要求學生掌握車床、銑床和鉗工的基本操作技能、數(shù)控編程方法及數(shù)控機床基本操作、鑄造和焊接等熱處理工藝的基本操作技能等;機械原理和機械設計課程設計要求學生掌握常用機構和通用零件的工作原理,基本設計和計算方法,會使用手冊查閱參數(shù);機械廠生產(chǎn)實習要求學生了解生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)組織、技術管理及了解機械零件的加工制造過程及機床、刀具和夾具等工藝裝備;機械制造創(chuàng)新設計要求學生結合工程實際,掌握典型零件的機械加工工藝設計過程,熟悉機床、刀具和工藝參數(shù)的計算與選用以及編制工藝規(guī)程文件等。冶金廠生產(chǎn)實習要求學生了解冶金企業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)的組織管理、煉鐵和煉鋼的工藝流程、了解冶金設備發(fā)展概況等。機電系統(tǒng)測控實驗為獨立開設的實驗課程,旨在培養(yǎng)學生對機電測試方面的綜合運用能力。
總之,機械類專業(yè)的課程體系教學改革,必須緊跟機械制造行業(yè)的發(fā)展,突出工程技術教育的特點,同時要面向市場需求,立新求精,動態(tài)改革,力求培養(yǎng)出具有良好綜合素質(zhì)、體現(xiàn)行業(yè)特色、具有創(chuàng)新能力的復合型、應用型專業(yè)人才。在我校機械類專業(yè)教學改革中,我們借鑒了現(xiàn)代制造系統(tǒng)中的創(chuàng)新思想、系統(tǒng)理論、優(yōu)化方法等先進理論,從整體到局部,從教學目標到教學實施,從人才培養(yǎng)目標到教學保障體系進行了全面改革,取得了良好的效果。
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[3]嚴大考,楊振中,譚群燕.機械類專業(yè)設置與課程體系改革研究[J].華北水利水電學院學報(社科版),2013(2):173-176.
[4]張強.機械設計制造及自動化專業(yè)課程教學體系改革的探討[J].教育教學論壇,2011(30):15-16.