新工科背景下機(jī)械類專業(yè)課程群建設(shè)的研究＊

楊樹勇

（蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院，甘肅 蘭州 730101）

“新工科”成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)是對(duì)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)、復(fù)合型新工科人才的需要[1，2]。高校在教育教學(xué)改革探索中，普遍重視實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)化應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。高校課程建設(shè)的力度進(jìn)一步加大，受到了廣泛的重視，為了避免不必要的重復(fù)建設(shè)和教學(xué)資源的浪費(fèi)，使專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃達(dá)到整體優(yōu)化與協(xié)調(diào)，進(jìn)而引入了課程群的建設(shè)[3，4]。以“新工科”為契機(jī)，為培養(yǎng)具有扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)和復(fù)合型知識(shí)的人才，滿足國家產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本文結(jié)合蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院的教學(xué)改革的實(shí)際，提出了課程群建設(shè)的教學(xué)模式，旨在通過課程群的建設(shè)實(shí)現(xiàn)對(duì)新型機(jī)械類專業(yè)人才的有效培養(yǎng)。

1 機(jī)械類專業(yè)課程存在的問題

機(jī)械類專業(yè)的主干課程中有機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程，下面以機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)模式為例，說明專業(yè)課程教學(xué)中存在的一些問題。機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)的核心課程，是機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，在所學(xué)專業(yè)中起到承上啟下的作用。機(jī)械設(shè)計(jì)課程共64 個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論課時(shí)56 個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)8 個(gè)學(xué)時(shí)。課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。在講授理論課的同時(shí)，學(xué)生隨時(shí)可以參觀機(jī)械零件陳列柜，實(shí)驗(yàn)部分主要是軸系零部件的拆裝和帶傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證性試驗(yàn)。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，理論課程結(jié)束后，安排2 周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)。從蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)來看，目前機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)存在學(xué)生創(chuàng)新能力不足、工程實(shí)踐能力較差的問題，學(xué)生只是完成了一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)也是一種固定的模式，一般要求完成二級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容單一，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得不到鍛煉[5]。學(xué)生在大二、大三階段開始接觸專業(yè)相關(guān)知識(shí)，到了大四階段進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)，此時(shí)學(xué)生和學(xué)校把主要精力都放在就業(yè)上，專業(yè)課的學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量就被大大削弱。沒有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，即便是到了畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，大多數(shù)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中遇到各種問題，最終畢業(yè)設(shè)計(jì)效果不太理想，學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)也就打了折扣。

歸結(jié)原因主要是由于沒有建立課程中間的聯(lián)系，訓(xùn)練環(huán)節(jié)與實(shí)際問題脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生無法完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工制造以及維修等一系列的系統(tǒng)的訓(xùn)練，長(zhǎng)期以來學(xué)生學(xué)習(xí)課程只是局限于一門課程的教學(xué)內(nèi)容，沒有完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合訓(xùn)練能力的培養(yǎng)。新工科背景下，也就無法培養(yǎng)滿足國家產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新型應(yīng)用型人才需求[6]。

2 機(jī)械工程專業(yè)課程群建設(shè)的具體措施

2.1 建立科學(xué)合理的課程群

機(jī)械類人才培養(yǎng)及專業(yè)方向上應(yīng)考慮用人單位需求，對(duì)各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和教學(xué)內(nèi)容做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這里以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化為例，建立機(jī)械設(shè)計(jì)課程群，把機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和創(chuàng)新教育課程聯(lián)系起來，需要課程群負(fù)責(zé)人和參與課程群的教師共同完成課程群內(nèi)課程的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容和安排，建立科學(xué)合理的課程群體系。學(xué)生通過課程群的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)械產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)框架，讓學(xué)生明確新產(chǎn)品開發(fā)—設(shè)計(jì)—制造—維修的全過程。由于課程群的聯(lián)系，群里各門課程不再單一，授課內(nèi)容不僅有很強(qiáng)的邏輯性，實(shí)踐環(huán)節(jié)也相互關(guān)聯(lián)。通過課程群的建設(shè)要合理地調(diào)整授課內(nèi)容和計(jì)劃、優(yōu)化整合教學(xué)資源，提高教學(xué)水平。

2.2 優(yōu)化教學(xué)資源

課程群建設(shè)的重要方面是整合教學(xué)資源，對(duì)各門課程的重復(fù)內(nèi)容和教學(xué)資源進(jìn)行合理調(diào)配，其最終是為了落實(shí)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。優(yōu)化教學(xué)資源是課程群建設(shè)的主要問題，要根據(jù)課程群內(nèi)課程的邏輯性，合理地調(diào)整群內(nèi)課程重復(fù)的部分，重新規(guī)劃課程，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整課程的教學(xué)內(nèi)容，修訂教學(xué)大綱，實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)的統(tǒng)籌安排。還有一些類似機(jī)械專業(yè)一般都選擇開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程，利用課程群的優(yōu)勢(shì)，將這些專業(yè)的課程也納入課程群，實(shí)現(xiàn)資源共享，結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配，有效地完成課程的教學(xué)任務(wù)。

2.3 教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

民辦高校師資隊(duì)伍存在不合理、教師歸屬感不強(qiáng)、科研水平不高的一些問題[6]。對(duì)于民辦學(xué)校而言，如何建立一支快速有效能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，是一個(gè)關(guān)鍵問題。首先，學(xué)校應(yīng)該創(chuàng)造各類教師培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高教師自身教學(xué)的水平。第二，應(yīng)該制定一些對(duì)教師發(fā)展有利的政策，通過自身努力，提高學(xué)歷和職稱，同時(shí)鼓勵(lì)支持教師做科研，逐漸提高科研水平。第三，引進(jìn)高職稱、高學(xué)歷的教師，帶領(lǐng)年輕教師快速成長(zhǎng)。通過各種措施，不斷提升教師的教學(xué)水平和科研水平，逐步形成一支師資職稱和年齡結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)和科研相輔相成的高素質(zhì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

2.4 改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

通過課堂教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)和專業(yè)競(jìng)賽等方式培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。在課程體系開發(fā)的基礎(chǔ)上，按照“教、學(xué)、做、賽”四合一的原則，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，將科研成果或者競(jìng)賽作品帶入課堂，針對(duì)提出的任務(wù)，結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段講解完成任務(wù)思路、方法和最終結(jié)果，讓同學(xué)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)分析問題，通過師生互動(dòng)的方式，讓學(xué)生邊學(xué)邊用，真正實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做、賽”四合一，提高教學(xué)效果。

2.5 教材建設(shè)

教材是教學(xué)改革成果的集中體現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)建立教材質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，評(píng)價(jià)教材的實(shí)用性和質(zhì)量，提高教學(xué)效果。按照課程體系的要求，開發(fā)有特色的、實(shí)用的教材，為教學(xué)服務(wù)。通過教材建設(shè)，提高理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。首先，建立適合課程群的優(yōu)質(zhì)教材庫，教材庫包括優(yōu)質(zhì)教材、多媒體課件和試題庫等內(nèi)容，教學(xué)借助現(xiàn)代媒體技術(shù)，試題庫能夠?qū)崿F(xiàn)教考分離。其次，課程群成員根據(jù)群內(nèi)課程的聯(lián)系，編寫一套適合課程群內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，幫助學(xué)生建立群內(nèi)各門課程的聯(lián)系，重組所學(xué)的知識(shí)，通過實(shí)踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.6 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)包含實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)包括帶傳動(dòng)性能試驗(yàn)、減速器拆裝等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目，一般為二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)，計(jì)劃時(shí)間為2 周，但實(shí)際利用時(shí)間也就1 周，課程設(shè)計(jì)完成效果不好，導(dǎo)致學(xué)生的工程實(shí)踐能力不高。為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力人才的目標(biāo)，必須采取相應(yīng)的措施強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，著實(shí)提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。主要措施有：第一，加大實(shí)踐課時(shí)才能保證實(shí)踐質(zhì)量。在嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃實(shí)踐課時(shí)的同時(shí)，開發(fā)課下實(shí)驗(yàn)及自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。師生可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成教學(xué)任務(wù)，結(jié)合慕課學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)前期內(nèi)容，這樣做實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生能更好地投入到實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中。第二，根據(jù)課程群內(nèi)課程的邏輯關(guān)系，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)題目?？梢詭组T課程選擇一個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及各門課的核心知識(shí)，設(shè)計(jì)內(nèi)容與課程群內(nèi)各課程既相互獨(dú)立又密切聯(lián)系，使整個(gè)設(shè)計(jì)科學(xué)合理具有邏輯性，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。課程設(shè)計(jì)選題不僅要內(nèi)容新穎，而且是當(dāng)前機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的急需研究的一些工程實(shí)際問題，加入創(chuàng)新的元素。第三，通過學(xué)科競(jìng)賽強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。鼓勵(lì)師生積極參加各類學(xué)科競(jìng)賽，從課程群里課程設(shè)計(jì)入手，加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生，完成優(yōu)秀作品參加各類學(xué)科競(jìng)賽，把課程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)提高到競(jìng)賽水平上，逐步提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的質(zhì)量。

3 結(jié)束語

課程群建設(shè)優(yōu)化了專業(yè)的課程體系，同時(shí)促進(jìn)了專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。機(jī)械類專業(yè)課程群的建設(shè)工作是一個(gè)長(zhǎng)期建設(shè)的過程，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，不斷完善課程體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)地加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，從而全面提高教學(xué)質(zhì)量，落實(shí)新型應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。