基于创新能力培养的机械类专业课程体系改革

汪永明，余晓流

（安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍山243002）

随着科学技术的发展，特别是基于计算机的数字化技术的发展，使机械学科以及制造业产生了根本性的变化。现代机械或机械系统已由纯粹的机械部件为主逐步转化为集机、电、液和计算机为一体的复杂系统。［1］为了使高校机械类专业的毕业生有能力去适应或积极推动新一轮的技术革命，不能采用昨天的教育模式去培养今天的学生，然后让他们去解决明天的问题［2］为此利用现代数字化和计算机技术对原有的课程体系及教学内容进行改革已经迫在眉睫。

一、课程体系改革的必要性

反观传统的机械专业的培养方案与课程体系，存在课程设置单一、知识面和专业面窄、课程难以形成完整的体系、教学内容陈旧、教学方法和教学手段落后等不足之处，［3］与科技领域交叉越来越紧密的新形势相比，传统的注重专而扎实的培养模式和课程体系设置已经远远不能适应社会经济的发展。［4］构建大机械学科专业格局将有助于拓展课程体系，拓宽专业适用面，以便更好地满足社会对人才的需求。2008年开始，我校对机械设计制造及其自动化专业、过程装备与控制工程专业按照机械大类招生，以适应社会发展对机械专业人才的需求，培养基础扎实、知识面宽、具有较强工程实践能力、研究能力、开拓创新能力和计算机应用能力综合性人才。因此针对一本生源构建机械大类的培养方案及相应的课程体系已经势在必行。

二、课程体系改革的思路和原则

一是整体优化，坚持知识、能力、素质协调发展。围绕培养目标，整体设计机械类专业教学计划，加强基础，突出特色，注重通识教育与专业教育的贯通，加强科学教育与人文教育的融合。

二是因材施教，坚持统一性与多样性相结合。在满足对人才培养目标和培养规格基本要求的前提下，对学习优异生和有特殊专长学生群体，制定专门的培养方案，开展因材施教；积极推动本科生与研究生培养的有效衍接，适当列出研究生课程作为本科生专业选修课，为优秀本科生继续攻读硕士，尽早开展科学研究创造条件；充分利用我校以工为主，工、理、管、经、文、法等多学科协调发展的优势，研究制订双学位培养方案。

三是突出培养学生的创新精神和实践能力，并贯穿于整个培养过程。在课程体系改造中，强化实践教学，推进实验内容和实验模式的改革与创新，增强综合性、设计性及贴近工程技术实验比例，增加开放实验、自选实验的比例，鼓励跨院系、跨学科选做实验。从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践意识、社会实践能力出发，对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计（论文）和课外科技活动等实践性教学环节进行整体优化。鼓励学生参加各类学科竞赛、创作，引导学生开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动。

四是坚持专业规范与专业特色相结合。培养方案的修订应体现工程教育专业认证标准和教育部“卓越计划”等要求。同时，培养方案的修订还应充分体现学校的办学特色，结合教育部新版本科专业目录，凝练专业主干课程，精炼教学内容，紧跟行业发展形势，进一步强化学科专业优势，突出专业特色。

三、课程体系的构建

根据我校机械大类专业人才培养目标定位和创新型人才的知识结构要求，基于“注重基础、拓宽口径、多元方向、强化应用”原则，构建新的机械类专业课程体系，设置公共基础课、专业基础课、专业课和实践教学环节等。

一是公共基础课。公共基础课的设置不是针对某一具体专业，而是针对相关职业岗位群所必需的知识和技能，基于“注重基础”的原则来设置系列基础课程，注重培养学生的基本素质。如设置高等数学、大学物理、电工学、计算机基础和大学英语等公共基础课程，加强英语的听、说、读、写能力和计算机的应用能力培养，以满足本科人才培养的基本要求，且有利于学生继续深造与知识更新。同时，开设思想道德修养与法律基础、企业管理、大学生职业发展与就业指导、创造学与创新能力开发、文献检索等课程，以培养学生的综合能力和综合素质。

二是专业基础课。专业基础课的设置应体现“拓宽口径”的原则，即在机械大类平台上设置专业基础课程，尽力使有限的理论教学时间发挥最大效益。我校机械大类专业基础课主要包括机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、互换性测量技术基础、AutoCAD基础、微机原理、控制工程基础、工程测试技术、液压与气压传动、工程材料学、PLC控制等必修课程，基本涵盖了机、电、液、控制和计算机等方面的多学科知识的交叉与综合，为后续专业课程的学习打好基础。此外，还分模块设置了10余门专业基础选修课程，主要包括三维机械构形设计、有限单元法及应用、机电系统数字仿真方法、流体力学、工程液压机械、机械振动、机械故障诊断学、摩擦学与润滑技术、机器人学、接口技术、冶金设备与工艺基础等，学生可根据课程开设学期，结合专业需要及个人创新能力发展需求，合理安排选修学期，修满规定12学分。

三是专业理论课。我校机械大类专业理论课程的设置采用“多元方向”的原则，即设置三个不同的专业方向供学生选修，包括：机电一体化与数控方向、液压传动与控制方向、冶金机械设计方向，使学生在打好专业基础的同时，发展某专业方向上的专长。其主要课程包括：机械制造技术基础、单片机原理及设计、数控技术与数控加工编程、液压伺服比例控制、液压传动系统、轧钢机械设计、冶炼机械设计等。

四是实践教学环节。主要培养学生的基本专业技能，设置理论课程的课内实验和集中实践教学环节，遵循“强化应用”的原则，以培养学生解决工程实际问题的能力为目标。其中，集中实践教学环节主要包括军训、金工实习、机械原理课程设计、电工电子实习、课程设计、生产实习、机电系统测控实验、机械制造创新设计、毕业实习和毕业设计等。金工实习要求学生掌握车床、铣床和钳工的基本操作技能、数控编程方法及数控机床基本操作、铸造和焊接等热处理工艺的基本操作技能等；机械原理和机械设计课程设计要求学生掌握常用机构和通用零件的工作原理，基本设计和计算方法，会使用手册查阅参数；机械厂生产实习要求学生了解生产现场的生产组织、技术管理及了解机械零件的加工制造过程及机床、刀具和夹具等工艺装备；机械制造创新设计要求学生结合工程实际，掌握典型零件的机械加工工艺设计过程，熟悉机床、刀具和工艺参数的计算与选用以及编制工艺规程文件等。冶金厂生产实习要求学生了解冶金企业现场生产的组织管理、炼铁和炼钢的工艺流程、了解冶金设备发展概况等。机电系统测控实验为独立开设的实验课程，旨在培养学生对机电测试方面的综合运用能力。

总之，机械类专业的课程体系教学改革，必须紧跟机械制造行业的发展，突出工程技术教育的特点，同时要面向市场需求，立新求精，动态改革，力求培养出具有良好综合素质、体现行业特色、具有创新能力的复合型、应用型专业人才。在我校机械类专业教学改革中，我们借鉴了现代制造系统中的创新思想、系统理论、优化方法等先进理论，从整体到局部，从教学目标到教学实施，从人才培养目标到教学保障体系进行了全面改革，取得了良好的效果。

［1］唐川林，谭艳萍，何国旗，等.机械类专业创新人才培养研究［J］.湖南工业大学学报，2008（2）：98－100.

［2］周华，胡庆松，姜少杰，等.机械制造技术系列课程实践教学的改革与探索［J］.中国教育技术装备，2012（33）：140－142.

［3］严大考，杨振中，谭群燕.机械类专业设置与课程体系改革研究［J］.华北水利水电学院学报（社科版），2013（2）：173－176.

［4］张强.机械设计制造及自动化专业课程教学体系改革的探讨［J］.教育教学论坛，2011（30）：15－16.