馮春花　錢煒

摘 要 機械制造基礎(chǔ)是機械類相關(guān)專業(yè)的必修主干基礎(chǔ)課程，涉及產(chǎn)品制造過程基本理論、基本知識、基本技能的重要知識儲備，本文針對目前機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程與企業(yè)、科研缺乏有效溝通、對先修課程綜合應(yīng)用能力不足等問題，提出基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，改進課程知識面，邀請企業(yè)、科研院所的工程師就當下知識體系進行講解，理論結(jié)合實際，從而促進學(xué)生對知識面的理解、掌握及實際應(yīng)用，并響應(yīng)可持續(xù)制造需求。

關(guān)鍵詞 產(chǎn)學(xué)研 協(xié)同創(chuàng)新 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G424文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.035

The Course Design for Fundamental of Mechanical Manufacturing Process Based on the Model of Industry University Research and Collaborative Innovation

FENG Chunhua， QIAN Wei

（University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093）

Abstract Fundamental of mechanical manufacturing is compulsory foundation courses related to machinery major， which involves important knowledge base of basic theory， basic knowledge and basic skills for product manufacturing process. The current curriculum is lack of effective communication between companies， research institution and fundamental of mechanical manufacturing process. This article presents course design for fundamental of mechanical manufacturing process based on the model of industry university research and collaborative innovation. The purpose is to improve curriculum knowledge and invite enterprises， research institutes， and engineer to explain the current mechanical manufacturing knowledge. Through connecting theory with practice， we can promote students' knowledge to understand， grasp and practical applications， and respond to the needs of sustainable manufacturing.

Key words Industry University Research; collaborative innovation; Fundamental of Mechanical Manufacturing Process; course design

0 引言

制造業(yè)作為國民經(jīng)濟的主體產(chǎn)業(yè)，正朝著全球化、信息化、智能化、綠色化并與多學(xué)科融合的方向發(fā)展。然而隨著能源與資源的不斷消耗，環(huán)境、經(jīng)濟與社會發(fā)展之間的矛盾逐漸凸顯，作為能源資源消耗大戶的制造業(yè)必須改進生產(chǎn)方式，利用清潔能源，并節(jié)約資源和能源消耗。

機械專業(yè)是支撐制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科，未來學(xué)生會成為各行各業(yè)設(shè)計、制造等相關(guān)行業(yè)的決策者，而機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程與產(chǎn)品加工緊密相關(guān)。因此，基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式不僅可實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與保障，解決傳統(tǒng)的課程設(shè)計主要關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的完整性及專業(yè)性，較少考慮在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)增加協(xié)同創(chuàng)新模式的問題，而且促進可持續(xù)制造目標的實現(xiàn)。

栩栩如生、富有感召力的教學(xué)方能激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，本文基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式提出針對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計，以機械工程專業(yè)課程作為載體，將課程教學(xué)研究與機械專業(yè)課程相結(jié)合，探討技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)改革路線。

1 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的內(nèi)涵

高校協(xié)同創(chuàng)新，主要圍繞多主體、多因素共同協(xié)作，培養(yǎng)具有交叉學(xué)科發(fā)展知識、創(chuàng)新體系機制的一體化人才。通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式，促進高校與科研院所、企業(yè)和政府的相互融合度，從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、學(xué)科創(chuàng)造能力、創(chuàng)新科研精神的一大批優(yōu)秀人才。拓展高校專業(yè)人才的培養(yǎng)方式和培養(yǎng)空間，為創(chuàng)新體系的建立提供有效保障，使高校在國家創(chuàng)新體系中發(fā)揮更大作用，努力為建設(shè)創(chuàng)新型國家做出積極貢獻。①②產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式如圖1所示。

許多歐美名校都積極地為企業(yè)提供高質(zhì)量的科研技術(shù)服務(wù)，以吸引企業(yè)與高校進行合作，同時，企業(yè)以實際設(shè)備為高校培養(yǎng)人才及進行科學(xué)研究提供便利條件。③同時，在全面考慮各方的意愿及利益的前提下，雙方致力于擴大項目合作模式，形成良性互動，以期建立長期合作的傳統(tǒng)。

同時，建立高校與企業(yè)之間人才的聯(lián)合培養(yǎng)模式，鼓勵企業(yè)為高校學(xué)生提供實習(xí)機會，從中發(fā)掘所需人才類型，并反饋給高校;高校則針對這種反饋進行人才培養(yǎng)模式的調(diào)整，從而充分發(fā)揮企業(yè)的人才培養(yǎng)導(dǎo)向作用。

2 基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的教學(xué)設(shè)計

針對學(xué)生對實際應(yīng)用知識缺乏的問題，創(chuàng)新教學(xué)方法，首先由主講教師講授理論知識，然后邀請科研院所工程師對實際科學(xué)問題的重要性進行分析，并組織學(xué)生團隊，每一團隊在課程之初即布置課程設(shè)計作業(yè)，并貫穿整個教學(xué)過程，最后邀請企業(yè)專家講授產(chǎn)品實際開發(fā)過程的相關(guān)知識，并對學(xué)生團隊的每一課程設(shè)計作業(yè)內(nèi)容進行點評，反饋給學(xué)生并進行改進，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新及實際應(yīng)用能力。

以加州大學(xué)伯克利分校講授的“可持續(xù)制造”課程為例，在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)即將每組學(xué)生分成不同的組，并根據(jù)可持續(xù)相關(guān)知識，選擇或自選相關(guān)項目，并制定考核標準，形成一份報告，并集中在課程結(jié)束后進行答辯，期間每組同學(xué)可以自行制定不同的計劃，也可以求助于企業(yè)工程師，從而不僅有效促進了每位同學(xué)團隊意識，而且加深對可持續(xù)知識的應(yīng)用背景。

針對學(xué)生對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)涉及工藝理解較差的問題，邀請具有豐富經(jīng)驗的企業(yè)工藝師傅，講授機械制造過程工藝對產(chǎn)品的重要性，工藝設(shè)計需要注意的問題，如材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、裝配方案優(yōu)化等。在傳統(tǒng)教案設(shè)計基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式，進行課程設(shè)計，將講授內(nèi)容分組，并針對不同內(nèi)容，邀請不同行業(yè)的專家進行講座，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計如表1所示。

3 分組團隊設(shè)計，團隊與個人考核相結(jié)合方法

鑒于目前教學(xué)方法多以個人為主體，缺少團隊合作，每人的參與感缺乏等問題，課程之初授課老師準備不同的項目名稱，根據(jù)個人興趣選擇不同項目，組成不同團隊，并布置完成的內(nèi)容，最后通過個人與團隊成績不同權(quán)重計算總成績的方法，實現(xiàn)每位同學(xué)的參與感，培養(yǎng)團隊協(xié)同感。

所有學(xué)生在進行課程設(shè)計時，通過自由組合方式分成不同組，并確定組長，根據(jù)興趣點和專業(yè)特長，可以選擇老師提前準備的題目，也可以自由選擇相關(guān)專業(yè)的題目，從而實現(xiàn)課程設(shè)計的多樣化、自由性，并鼓勵學(xué)生獨立學(xué)習(xí)智能制造知識，利用現(xiàn)代化設(shè)計方法和相關(guān)軟件，完成課題研究，并最終形成書面論文，與此同時，在課程結(jié)束后，協(xié)調(diào)時間，每組進行現(xiàn)場答辯，展示各組成果，邀請相關(guān)企業(yè)人員，進行現(xiàn)場評價，并反饋，從而培養(yǎng)學(xué)生團隊精神，激勵主動學(xué)習(xí)意識。

4 可持續(xù)制造理念的貫穿

當前，中國制造業(yè)是以低成本、便宜的勞動力、廉價的能源和資源參與全球制造體系，但是隨著能源、資源、環(huán)境問題的凸顯，傳統(tǒng)制造業(yè)難以繼續(xù)生存，必須進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級、發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型，當前可持續(xù)制造是其發(fā)展的必然模式。可持續(xù)制造的發(fā)展模式即在夯實傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，進行創(chuàng)新的制造模式，同時考慮環(huán)境、經(jīng)濟、社會因素的一種新的制造模式，中國在這個大的背景下，應(yīng)該培育新的競爭優(yōu)勢，堅持創(chuàng)新領(lǐng)先地位，將中國低端制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈叨酥圃旎?，提高制造業(yè)附加值。

結(jié)合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中占主導(dǎo)地位的制造業(yè)，在本專項領(lǐng)域中進行改革創(chuàng)新，發(fā)展具有中國制造產(chǎn)業(yè)特色的模式，重視基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，堅持自主創(chuàng)新，提高產(chǎn)品價值，重視環(huán)境、經(jīng)濟和社會問題，最終形成自主創(chuàng)新能力和具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品。

要實現(xiàn)可持續(xù)制造的有效實施，必須培養(yǎng)新一代技術(shù)性人才?？沙掷m(xù)制造強調(diào)的是在制造中集成環(huán)境、經(jīng)濟、社會因素，而目前的老一輩工程師及企業(yè)是以產(chǎn)業(yè)和效益為第一位的，這不符合可持續(xù)制造的發(fā)展方向，所以我們不僅需要加強對老一輩工程人員進行可持續(xù)制造的知識普及，而且需要培養(yǎng)新一代技術(shù)性人才，強調(diào)以人為本。

我國在今后幾十年中，工業(yè)仍將繼續(xù)發(fā)展、提高，制造業(yè)將為各行各業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供更好更多的裝備，為民眾提供更多更好的產(chǎn)品，也將與世界各國進行更多更密切的商品交換。而在整個發(fā)展過程中，只有不斷提高創(chuàng)新能力，提高制造業(yè)的價值含量，培養(yǎng)一批高技術(shù)人才，發(fā)展制造業(yè)特色產(chǎn)業(yè)，從而提高整個產(chǎn)品檔次，進而使產(chǎn)品步入國際先進行列，為人民、為社會造福、為子孫后代造福，才能屹立于世界制造大國、強國之列。

5 結(jié)論

通過基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的教育方法研究，使得廣大師生的可持續(xù)設(shè)計及制造概念得到更新，并向廣大師生提出了新的教學(xué)要求和挑戰(zhàn)。結(jié)合機械課程專業(yè)教學(xué)改革，進行可持續(xù)探索，但機械學(xué)科可持續(xù)發(fā)展教學(xué)的實現(xiàn)任重而道遠，需要不斷進行教學(xué)設(shè)計改革，并與現(xiàn)有教學(xué)方式相融合，需要長期進行探索與研究。

注釋

① 丁曉紅，祝雁冰.工科設(shè)計學(xué)中的技術(shù)管理教育.高等工程教育研究，2007.5：032.

② 錢煒，朱堅民，丁曉紅.卓越工程師培養(yǎng)中存在的問題及對策.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（26）：32-32.

③ 劉敬春，劉利國.基于協(xié)同創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《機械設(shè)計》課程設(shè)計改革初探.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2015（4）：142-143.