面向卓越工程師培養(yǎng)標準模式的現(xiàn)代設計方法課程教學研究

朱孫科+李軍

【摘要】針對卓越工程師教育培養(yǎng)標準模式，分析了現(xiàn)代設計方法課程在卓越工程師教育培養(yǎng)中的重要地位，研究了卓越工程師教育培養(yǎng)的現(xiàn)代設計方法課程體系、教學模式和考評體系，提出了卓越計劃現(xiàn)代設計方法課程內容體系構建、科研與科技活動反哺教學、創(chuàng)新能力與工程能力培養(yǎng)等方面的改革構想，以滿足我校應用型卓越工程師培養(yǎng)要求。

【關鍵詞】卓越工程師；現(xiàn)代設計方法；教學研究

0 前言*

為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》精神，深化教育教學改革、推進我國從工程教育大國邁向工程教育強國步伐，教育部率先啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高等教育重大改革舉措[1-2]。該計劃旨在面向工業(yè)界、面向世界、面向未來，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略奠定堅實的人力資源優(yōu)勢，進一步增強我國的核心競爭力和綜合國力。

現(xiàn)代設計方法課程是我校機械設計制造及其自動化專業(yè)方向的專業(yè)課。課程目的是通過該課程的學習，使學生能系統(tǒng)地了解和掌握現(xiàn)代設計理論和方法及其計算機技術在現(xiàn)代設計領域中的應用情況，對現(xiàn)代設計和生產實際關系有具體的認識。課程任務是使學生能夠初步進行產品功能原理方案設計、有限元分析、可靠性設計及優(yōu)化設計等內容，提高學生對機械設計新理論、新技術、新方法的了解和掌握。開設的現(xiàn)代設計方法課程內容主要有：創(chuàng)造性設計方法、可靠性設計、有限元分析方法、優(yōu)化設計方法等。它在卓越工程師人才培養(yǎng)的全局中，具有增強學生對機械技術工作的開發(fā)創(chuàng)造能力和工程適應能力的作用。

1 卓越工程師培養(yǎng)模式標準

我校機械設計制造及其自動化專業(yè)卓越工程師采用“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，以面向“工業(yè)界”具有行業(yè)領軍、國際認可的高端創(chuàng)新性工程技術人才為培養(yǎng)目標，以工程機械人才社會需求和學生事業(yè)發(fā)展為導向，以產學研結合教育為路徑，以工程素養(yǎng)為主線，培養(yǎng)具備較強的社會責任感和良好的人文素養(yǎng)、工程職業(yè)道德，掌握扎實的數(shù)理、人文和機械設計與制造理論知識，具有較強的外語和計算機應用能力、工程實踐能力、研究創(chuàng)新能力、組織管理能力、終身學習能力、交流合作能力，與國際接軌的機械設計制造及其自動化卓越工程師后備人才[3]。經(jīng)過4年培養(yǎng)，畢業(yè)生需具備如下能力要求：

（1）掌握一般性和專門性的機械工程技術知識，初步具備相關技能，能夠利用現(xiàn)有技術、工具或新興技術發(fā)現(xiàn)、分析和解決工程實踐問題；

（2）具有從事機械產品設計、制造及其自動化、進行設備控制的基本設計、繪圖、計算等應用分析能力；

（3）具有綜合運用所學學科理論從事機械設計、制造的基本技能，以及獨立地分析和解決工程實際問題的創(chuàng)新能力；

（4）具有較強的自學能力和工程實踐能力；

（5）具備較強的創(chuàng)新意識以及團隊協(xié)作精神、較強的組織能力、跨文化交流、溝通的能力；

（6）具備良好的職業(yè)道德，體現(xiàn)對職業(yè)、社會、環(huán)境的責任。

2 培養(yǎng)卓越工程師的課程改革構想

機械設計制造及其自動化專業(yè)現(xiàn)代設計方法課程建設的突出問題主要有：（1）課程學時少與卓越工程師課程體系中部分課程內容重復問題；（2）當前教學模式不能滿足卓越工程師工程實踐能力培養(yǎng)要求問題；（3）考核評價方式體現(xiàn)不了卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要問題。為適應我校機械設計制造及其自動化專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)模式與知識結構，在教學體系、教學方式、考評方式等方面提出了如下改革構想。

2.1 構建切合卓越工程師培養(yǎng)課程體系

為我校機械設計及其自動化專業(yè)卓越工程班開設的現(xiàn)代設計方法課程，需滿足國家卓越工程師計劃的培養(yǎng)要求，滿足國家工程建設對工程機械人才不斷增長的需求，因此，需合理選擇教學內容，體現(xiàn)創(chuàng)新性與工程實踐性。

現(xiàn)有培養(yǎng)體系的課程教學內容主要包括3大部分：一是，現(xiàn)代機械設計方法，二是，有限元方法，三是，虛擬現(xiàn)實與設計技術。針對國家卓越工程師培養(yǎng)計劃合理地設置課程體系，有機地整合上述3門課程內容重復內容，從而解決上述3門課程現(xiàn)有的內容多、內容重復、課時少的問題。使得課程教學內容全面精煉，滿足國家卓越工程師計劃培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實踐能力強的高級工程技術人員的要求。上述現(xiàn)代設計方法課程體系的知識結構分類方法，更能讓學生領會本課程的特點，符合我校卓越工程師培養(yǎng)模式要求。

2.2 科研和科技活動反哺教學

為解決當前教學模式與國家卓越工程師培養(yǎng)工程能力培養(yǎng)的矛盾，在“3+1”校企聯(lián)合培養(yǎng)模式的大背景下，需以實際工程為背景，結合我校機械設計制造及其自動化專業(yè)的優(yōu)勢與特色，將科技活動、科研成果有機地融入課堂教育與教學中。堅持知識、能力、素質三位一體的全面教育和培養(yǎng)，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高為一體，使學生全面、協(xié)調發(fā)展，進而改變傳統(tǒng)“填鴨式”教學方法，需采取更加具有創(chuàng)造性、能夠激發(fā)學生潛能和求知欲望的教學方式。

為此，課程教學擬新增任課教師、專家學者介紹科研項目的形式，將實踐經(jīng)驗、學科發(fā)展的前沿知識和自己的科研成果融入到本課程教學中。既保證了教學內容的先進性，又保證了專業(yè)知識的實用性，使本專業(yè)學生與工程實踐“零接觸”，了解機械設計發(fā)展的最新前沿趨勢和先進的科學技術，使卓越工程師班級學生獲得現(xiàn)代設計方法的理論知識，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和工程實踐能力，符合國家卓越工程師計劃培養(yǎng)高級工程技術人員的要求。

2.3 建立創(chuàng)新能力、工程能力培養(yǎng)與考評體系

為配合完成我校機械設計制造及其自動化專業(yè)“國家卓越工程師計劃”，培養(yǎng)創(chuàng)新型高級工程技術人才的目標，通過本課程學習能夠提高、體現(xiàn)學生的創(chuàng)新能力和工程能力，在培養(yǎng)與考評體系中提出著力構建創(chuàng)新和實踐教育體系，主要體有兩個方面構想：一是，從培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識出發(fā)，在課程講授過程中以案例形式設置科技活動產品介紹環(huán)節(jié)，以教師講授或專家進課程的形式闡述與本課程相關的科研項目，以此來啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生設計創(chuàng)新的欲望；二是，從科技活動、課程大作業(yè)、實踐活動等環(huán)節(jié)入手，將課程教學與工程實踐相結合、實驗教學與課外科技創(chuàng)新活動相結合，在保證課程內容完整的前提下，增加工程實踐類教學內容，提高學生的工程技術能力。

創(chuàng)新能力與工程技術能力的評價遵循“誰參與，誰受益”原則，擬將學生參加與課程內容相關的科技競賽活動，以創(chuàng)新能力與工程能力分的形式參與到課程成績中，提高本課程的學習興趣。為確保創(chuàng)新能力、工程技術能力的培養(yǎng)與考評體系能夠順利開展，需通過改革教材、教學大綱、教學計劃等基礎性教學資料，建立對課程實施過程、實施效果有效地評價制度。

3 結論

通過上述現(xiàn)代設計方法課程教學改革構想的實施，可以極大地加深卓越工程師班學生對現(xiàn)代設計方法課程內容的正確理解、激發(fā)他們對本課程的學習興趣、能夠培養(yǎng)并提高他們的工程創(chuàng)新能力和工程實踐能力，符合卓越工程師培養(yǎng)模式要求。相信以上改革設想對卓越工程師培養(yǎng)能夠收到良好效果。

【參考文獻】

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010 （4）：21-29.

[2]陳愛永.基于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的工科數(shù)學教學研究[J].科技信息， 2013（3）：158.

[3]張健，叢紅藝.卓越工程師培養(yǎng)模式的研究及對策分析[J].黑龍江教育學院學報，2012，31（4）：22-23.

[責任編輯：張濤]