機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)分方向教學模式的改革與探索

董曉威+劉天祥+金中波

摘 要：文章以黑龍江八一農(nóng)墾大學為例，從其“機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)”原有教學模式的不足出發(fā)，提出了分方向教學模式的改革思路，并分析了分方向教學模式的實施成效。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造及其自動化；分方向；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）03-0009-02

機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，被譽為“國民經(jīng)濟的裝備部”，在我國現(xiàn)代化建設(shè)的進程中起著主導和決定性的作用。尤其是進入21世紀之后，“中國制造”已經(jīng)成為全球品牌，中國儼然成為全球的制造業(yè)和加工工業(yè)的中心，這對機械的需求都有較大幅度的提升，機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才的需求勢必大大增加。既掌握傳統(tǒng)機械設(shè)計制造理論，又懂得先進制造技術(shù)的高層次的技術(shù)人才將成為各企業(yè)競相爭奪的對象。因而，幾乎所有的工科院校都設(shè)有機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，結(jié)合黑龍江八一農(nóng)墾大學“十二五”發(fā)展綱要及機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的“十二五”發(fā)展規(guī)劃，突出專業(yè)特色，重點進行專業(yè)分方向教學，強化黑龍江八一農(nóng)墾大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“先進制造技術(shù)方向”的教學和課程建設(shè)[1]。

一、原有教學模式分析

黑龍江八一農(nóng)墾大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)原名為機械設(shè)計與制造專業(yè)，成立于1987年，是黑龍江八一農(nóng)墾大學開設(shè)得比較早的專業(yè)，并于2003年獲得了碩士學位授予權(quán)。專業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展與建設(shè)，為我國的機械設(shè)計與制造行業(yè)培養(yǎng)了大批的本、?？飘厴I(yè)生及碩士研究生。然而，近些年，隨著招生數(shù)量增加和就業(yè)形勢的日益嚴峻，專業(yè)的發(fā)展與建設(shè)面臨比較大的壓力，盡管經(jīng)過本科教學評估引進了相當數(shù)量的“教學型”人才，基本保證了正常教學秩序，但并沒有從根本上解決問題，許多難題依然困擾著專業(yè)的發(fā)展和進步，這些問題集中體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）特色建設(shè)——方向不明確

沒有明確專業(yè)發(fā)展方向來指導專業(yè)的建設(shè)，致使大家盲目前行，只能為教學而教學，沒有真正的培養(yǎng)研究方向和研究團隊建設(shè)。

（二）人才引進——領(lǐng)軍人才匱乏

雖然引進一些碩士和博士，在入職后了解和掌握了本專業(yè)知識，但主要是完成一些正常的教學任務(wù)，在科研方面并沒有能夠撐起一個方向的突出人才，致使本專業(yè)教學及科研水平想要突進不易，這是導致本專業(yè)發(fā)展基本不前的主要原因。

（三）教學團隊建設(shè)——重視不夠

專業(yè)內(nèi)具有高水平科研和教學能力的教師較少，學術(shù)研究領(lǐng)域比較窄，梯隊建設(shè)不完善，所以導致科研立項非常薄弱，影響專業(yè)教師業(yè)務(wù)能力的進一步提升。

鑒于上述情況，改革迫在眉睫。因此，我們首先確定了分方向教學模式的思路：重點從專業(yè)分方向教學設(shè)置、教學計劃制定、課程體系安排以及教學內(nèi)容、教學方法和手段的改革，緊緊依靠實踐環(huán)節(jié)的支撐，強化專業(yè)“先進制造技術(shù)方向”的教學和課程建設(shè)，突出機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)立足黑龍江墾區(qū)，依托大慶，服務(wù)龍江，面向全國的辦學特色，以大農(nóng)業(yè)機械化研究為平臺，結(jié)合當前機械制造業(yè)發(fā)展需要及專業(yè)致力于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的發(fā)展思維，努力在先進制造技術(shù)方向為機械制造行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才[2]。

二、分方向教學模式的改革與探索

通過前期對制造業(yè)人才需求的調(diào)研分析，提出專業(yè)核心不變，側(cè)重專業(yè)分方向教學、重點強化專業(yè)理論和加強實踐動手能力。因此，在現(xiàn)有的條件下，結(jié)合當前制造業(yè)的發(fā)展水平及對人才的需求，將延續(xù)傳統(tǒng)機械設(shè)計制造的理論基礎(chǔ)，提倡引入前沿知識技術(shù)來完善本專業(yè)的核心建設(shè)，對專業(yè)進行教學改革及加強專業(yè)課程建設(shè)[3]。

（一）明確專業(yè)定位

專業(yè)建設(shè)依托改造龍江老工業(yè)基地以及黑龍江墾區(qū)大農(nóng)業(yè)、大農(nóng)機發(fā)展構(gòu)想，定位于當前機械設(shè)計及制造業(yè)的先進制造技術(shù)研究方向，面向大農(nóng)業(yè)、大農(nóng)機應(yīng)用領(lǐng)域，注重全面素質(zhì)教育，在保證理論教學的基礎(chǔ)上，重視實踐能力與創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)理論知識、實踐技能、個人能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，注重提高學生的就業(yè)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力和終身學習能力，培養(yǎng)現(xiàn)代設(shè)計制造工程技術(shù)及裝備領(lǐng)域的高級應(yīng)用技術(shù)人才，同時兼顧學科建設(shè)及發(fā)展，進一步培養(yǎng)應(yīng)用研究型人才為目標。

（二）厘清培養(yǎng)目標

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)“先進制造技術(shù)方向”旨在培養(yǎng)適應(yīng)21世紀社會主義現(xiàn)代化需要的、德智體全面發(fā)展的、高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，掌握機械設(shè)計、制造及先進制造技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論知識和基本技能，具備機械零部件設(shè)計、制造工藝研究、工裝設(shè)備設(shè)計，尤其是數(shù)控設(shè)備的操控、編程、故障診斷維修及生產(chǎn)組織管理能力，并能在機械設(shè)計制造及自動化相關(guān)領(lǐng)域，從事機械設(shè)計、制造、研發(fā)及營銷等工作的高級工程技術(shù)人才。

（三）拓寬就業(yè)方向

經(jīng)過四年的學習與培養(yǎng)，畢業(yè)生應(yīng)具有扎實的自然科學基礎(chǔ)、較好的人文和社會科學基礎(chǔ)以及較好的語言和文字表達能力，能夠系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)知識，主要包括理論力學、機械原理及零件設(shè)計、電工與電子技術(shù)、機械工程材料、數(shù)控原理與系統(tǒng)、測試與控制技術(shù)、機床數(shù)控技術(shù)、先進制造技術(shù)、工業(yè)企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識，還應(yīng)具有本專業(yè)必備的制圖、數(shù)控編程、操作、機床故障診斷與維修等基本技能。此外，畢業(yè)生應(yīng)該具有初步的科學研究、創(chuàng)新意識及組織管理能力。在此基礎(chǔ)上，學生畢業(yè)后，可在航空航天、機床、汽車制造等諸多領(lǐng)域中從事機械設(shè)計與制造、數(shù)控編程與操作、數(shù)控機床故障診斷與維修、機電液一體化設(shè)計、設(shè)備維護與管理、科技開發(fā)與應(yīng)用研究、運用管理與經(jīng)營銷售等工作。

（四）修訂培養(yǎng)方案

教學計劃是對人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求及特色和課程設(shè)置等方面的總體設(shè)計， 以此來進行教學活動的組織和教學內(nèi)容的安排。因此，在制訂教學計劃過程中， 轉(zhuǎn)變了教育思想和觀念， 注重加強學生綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)，強調(diào)學生的個性發(fā)展，確立了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)” 的人才培養(yǎng)模式，在制訂教學計劃時重點突出“兩段式”培養(yǎng)模式，即將整個過程分為兩個階段：“基礎(chǔ)平臺段”和“專業(yè)方向段”?！盎A(chǔ)平臺段”主要解決“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的問題；“專業(yè)方向段”則針對的是“重素質(zhì)”問題。力爭培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識扎實、實踐動手能力強、適應(yīng)性強、創(chuàng)新能力強、整體素質(zhì)高， 具備一定創(chuàng)業(yè)能力的現(xiàn)代設(shè)計制造工程技術(shù)及裝備領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才[4]。

（五）重構(gòu)課程體系

根據(jù)教學計劃中重點突出的“兩段式”培養(yǎng)模式，即“基礎(chǔ)平臺段”主要解決“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的問題，教學所占的學期為前4或5學期；“專業(yè)方向段”針對的則是“重素質(zhì)”問題，教學所占的學期為其他學期，經(jīng)過系統(tǒng)的分析和研究， 建立了合理的課程體系?！盎A(chǔ)平臺段”中包括通識課（必修課和選修課）和基礎(chǔ)課平臺，占總學分的42.5%?！皩I(yè)方向段”主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)課模塊（必修課和選修課）和實踐教學模塊等幾部分，占總學分的57.5%。

“基礎(chǔ)平臺段”中的通識課主要是培養(yǎng)和提高學生的政治修養(yǎng)、思想品德修養(yǎng)、人文素質(zhì)和法制觀念， 增強學生的愛國熱情、事業(yè)心和責任感等，占總學分的28.4%；基礎(chǔ)課平臺包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理及大學物理實驗，占總學分的14.1%。

“專業(yè)方向段”中專業(yè)基礎(chǔ)課平臺包括“畫法幾何”、“機械工程材料”、“電工電子學”、“機械制圖”、“理論力學”、“材料力學”、“互換性與測量技術(shù)”、“機械制造基礎(chǔ)”、“機械原理”、“機械設(shè)計”、“液壓與氣動”等課程，占總學分的21.9%。專業(yè)課模塊包括必修課和選修課兩大模塊，其中必修課包括“金屬切削原理及刀具”、“工程測試技術(shù)”、“機械制造工藝學”、“單片機與接口技術(shù)”、“機械工程控制基礎(chǔ)”、“機床數(shù)控技術(shù)”等課程，占總學分的9.7%；選修課包括“可編程序控制器（PLC）”、“數(shù)控原理與系統(tǒng)”、“數(shù)控加工技術(shù)實踐及仿真”、“數(shù)控機床故障診斷”、“伺服系統(tǒng)”、“機床電器控制”、“先進制造技術(shù)”、“機械 CAD/CAM”和“工業(yè)企業(yè)管理”等課程，占總學分的5.3%。實踐教學模塊包括入學教育、軍訓及軍事理論、金工實習、機械原理課程設(shè)計、機械設(shè)計課程設(shè)計、金屬切削刀具課程設(shè)計、機械制造工藝課程設(shè)計、數(shù)控加工工藝課程設(shè)計、數(shù)控編程與操作實訓、工藝實習、畢業(yè)設(shè)計等教學環(huán)節(jié)，周數(shù)43周，學分為33分，占總學分的20.6%。

三、實施成效

黑龍江八一農(nóng)墾大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是從2009年開始嘗試分方向教學，經(jīng)過6年多的不斷探索與實踐，改革初步取得成效，學生的綜合成績都較以往有較大提高，實際動手能力、創(chuàng)新能力都得到了提升。但是，在改革實施過程中也遇到了一些問題，例如改革思路不夠大膽，局限于現(xiàn)有教學的“小打小鬧”；師資力量有待提高；部分課程需要進一步優(yōu)化，還存在因人設(shè)課的現(xiàn)象；實踐環(huán)節(jié)需要繼續(xù)加強；教學組織管理有些混亂；學生學習主觀能動性需要提高；等等。這些問題的存在都限制了分方向教學模式的改革與實施，亟須解決[5]。

綜上所述，黑龍江八一農(nóng)墾大學在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)實行分方向教學，取得了一定的成效，同時也遇到了一些問題，這說明了教學改革的進行絕不是一項短期可以完成的任務(wù)，而是教學戰(zhàn)線上的一項長期任務(wù)，任重而道遠，只有充分認識到這一點，堅持不懈地開展分方向教學模式，才能夠提升教學質(zhì)量，優(yōu)化學科教學內(nèi)容及課程體系結(jié)構(gòu)，深化人才培養(yǎng)模式，提高學生素質(zhì)，拓寬學生就業(yè)方向，培養(yǎng)出機械制造行業(yè)優(yōu)秀的技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]董曉威，金中波，劉天祥.機床數(shù)控技術(shù)課程教學改革的 研究與探索[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2012，（4）.

[2]蔣強，米林，馮文杰等.地方高等院校機械設(shè)計制造及其 自動化專業(yè)建設(shè)探討[J].教育教學論壇，2011，（18）.

[3]金中波，董曉威，李慶達等.農(nóng)業(yè)院校機械設(shè)計專業(yè)專業(yè) 英語課程的教學改革研究[J].中國電力教育，2014，（8）.

[4]馬希青，李秋生，柴保明.機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新實踐[J].河北工程大學學報：社會 科學版，2015，（2）.

[5]單東日，靳奉祥，宋現(xiàn)春等.機械學科碩士研究生課程設(shè) 置存在問題及對策[J].山東輕工業(yè)學院學報：自然科學 版，2009，（4）.