机械设计制造及其自动化专业分方向教学模式的改革与探索

董晓威+刘天祥+金中波

摘 要：文章以黑龙江八一农垦大学为例，从其“机械设计制造及其自动化专业”原有教学模式的不足出发，提出了分方向教学模式的改革思路，并分析了分方向教学模式的实施成效。

关键词：机械设计制造及其自动化；分方向；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）03-0009-02

机械制造业是国民经济的基础，被誉为“国民经济的装备部”，在我国现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。尤其是进入21世纪之后，“中国制造”已经成为全球品牌，中国俨然成为全球的制造业和加工工业的中心，这对机械的需求都有较大幅度的提升，机械设计制造及其自动化专业人才的需求势必大大增加。既掌握传统机械设计制造理论，又懂得先进制造技术的高层次的技术人才将成为各企业竞相争夺的对象。因而，几乎所有的工科院校都设有机械设计制造及其自动化专业，结合黑龙江八一农垦大学“十二五”发展纲要及机械设计制造及其自动化专业的“十二五”发展规划，突出专业特色，重点进行专业分方向教学，强化黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设[1]。

一、原有教学模式分析

黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业原名为机械设计与制造专业，成立于1987年，是黑龙江八一农垦大学开设得比较早的专业，并于2003年获得了硕士学位授予权。专业经过近30年的发展与建设，为我国的机械设计与制造行业培养了大批的本、专科毕业生及硕士研究生。然而，近些年，随着招生数量增加和就业形势的日益严峻，专业的发展与建设面临比较大的压力，尽管经过本科教学评估引进了相当数量的“教学型”人才，基本保证了正常教学秩序，但并没有从根本上解决问题，许多难题依然困扰着专业的发展和进步，这些问题集中体现在以下几个方面。

（一）特色建设——方向不明确

没有明确专业发展方向来指导专业的建设，致使大家盲目前行，只能为教学而教学，没有真正的培养研究方向和研究团队建设。

（二）人才引进——领军人才匮乏

虽然引进一些硕士和博士，在入职后了解和掌握了本专业知识，但主要是完成一些正常的教学任务，在科研方面并没有能够撑起一个方向的突出人才，致使本专业教学及科研水平想要突进不易，这是导致本专业发展基本不前的主要原因。

（三）教学团队建设——重视不够

专业内具有高水平科研和教学能力的教师较少，学术研究领域比较窄，梯队建设不完善，所以导致科研立项非常薄弱，影响专业教师业务能力的进一步提升。

鉴于上述情况，改革迫在眉睫。因此，我們首先确定了分方向教学模式的思路：重点从专业分方向教学设置、教学计划制定、课程体系安排以及教学内容、教学方法和手段的改革，紧紧依靠实践环节的支撑，强化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设，突出机械设计制造及其自动化专业立足黑龙江垦区，依托大庆，服务龙江，面向全国的办学特色，以大农业机械化研究为平台，结合当前机械制造业发展需要及专业致力于培养应用型人才的发展思维，努力在先进制造技术方向为机械制造行业培养优秀的技术人才[2]。

二、分方向教学模式的改革与探索

通过前期对制造业人才需求的调研分析，提出专业核心不变，侧重专业分方向教学、重点强化专业理论和加强实践动手能力。因此，在现有的条件下，结合当前制造业的发展水平及对人才的需求，将延续传统机械设计制造的理论基础，提倡引入前沿知识技术来完善本专业的核心建设，对专业进行教学改革及加强专业课程建设[3]。

（一）明确专业定位

专业建设依托改造龙江老工业基地以及黑龙江垦区大农业、大农机发展构想，定位于当前机械设计及制造业的先进制造技术研究方向，面向大农业、大农机应用领域，注重全面素质教育，在保证理论教学的基础上，重视实践能力与创业能力的培养，实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展，注重提高学生的就业能力、应用能力、创新与创业能力和终身学习能力，培养现代设计制造工程技术及装备领域的高级应用技术人才，同时兼顾学科建设及发展，进一步培养应用研究型人才为目标。

（二）厘清培养目标

机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”旨在培养适应21世纪社会主义现代化需要的、德智体全面发展的、高素质的工程技术人才，掌握机械设计、制造及先进制造技术方面的基础理论知识和基本技能，具备机械零部件设计、制造工艺研究、工装设备设计，尤其是数控设备的操控、编程、故障诊断维修及生产组织管理能力，并能在机械设计制造及自动化相关领域，从事机械设计、制造、研发及营销等工作的高级工程技术人才。

（三）拓宽就业方向

经过四年的学习与培养，毕业生应具有扎实的自然科学基础、较好的人文和社会科学基础以及较好的语言和文字表达能力，能够系统地掌握本专业领域的技术知识，主要包括理论力学、机械原理及零件设计、电工与电子技术、机械工程材料、数控原理与系统、测试与控制技术、机床数控技术、先进制造技术、工业企业管理等基础知识，还应具有本专业必备的制图、数控编程、操作、机床故障诊断与维修等基本技能。此外，毕业生应该具有初步的科学研究、创新意识及组织管理能力。在此基础上，学生毕业后，可在航空航天、机床、汽车制造等诸多领域中从事机械设计与制造、数控编程与操作、数控机床故障诊断与维修、机电液一体化设计、设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理与经营销售等工作。

（四）修订培养方案

教学计划是对人才培养目标、培养要求及特色和课程设置等方面的总体设计， 以此来进行教学活动的组织和教学内容的安排。因此，在制订教学计划过程中， 转变了教育思想和观念， 注重加强学生综合素质和能力培养，强调学生的个性发展，确立了“厚基础、宽口径、重素质” 的人才培养模式，在制订教学计划时重点突出“两段式”培养模式，即将整个过程分为两个阶段：“基础平台段”和“专业方向段”。“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题；“专业方向段”则针对的是“重素质”问题。力争培养出基础知识扎实、实践动手能力强、适应性强、创新能力强、整体素质高， 具备一定创业能力的现代设计制造工程技术及装备领域的高级工程技术人才[4]。

（五）重构课程体系

根据教学计划中重点突出的“两段式”培养模式，即“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题，教学所占的学期为前4或5学期；“专业方向段”针对的则是“重素质”问题，教学所占的学期为其他学期，经过系统的分析和研究， 建立了合理的课程体系。“基础平台段”中包括通识课（必修课和选修课）和基础课平台，占总学分的42.5%。“专业方向段”主要包括专业基础课平台、专业课模块（必修课和选修课）和实践教学模块等几部分，占总学分的57.5%。

“基础平台段”中的通识课主要是培养和提高学生的政治修养、思想品德修养、人文素质和法制观念， 增强学生的爱国热情、事业心和责任感等，占总学分的28.4%；基础课平台包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及大学物理实验，占总学分的14.1%。

“专业方向段”中专业基础课平台包括“画法几何”、“机械工程材料”、“电工电子学”、“机械制图”、“理论力学”、“材料力学”、“互换性與测量技术”、“机械制造基础”、“机械原理”、“机械设计”、“液压与气动”等课程，占总学分的21.9%。专业课模块包括必修课和选修课两大模块，其中必修课包括“金属切削原理及刀具”、“工程测试技术”、“机械制造工艺学”、“单片机与接口技术”、“机械工程控制基础”、“机床数控技术”等课程，占总学分的9.7%；选修课包括“可编程序控制器（PLC）”、“数控原理与系统”、“数控加工技术实践及仿真”、“数控机床故障诊断”、“伺服系统”、“机床电器控制”、“先进制造技术”、“机械 CAD/CAM”和“工业企业管理”等课程，占总学分的5.3%。实践教学模块包括入学教育、军训及军事理论、金工实习、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金属切削刀具课程设计、机械制造工艺课程设计、数控加工工艺课程设计、数控编程与操作实训、工艺实习、毕业设计等教学环节，周数43周，学分为33分，占总学分的20.6%。

三、实施成效

黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业是从2009年开始尝试分方向教学，经过6年多的不断探索与实践，改革初步取得成效，学生的综合成绩都较以往有较大提高，实际动手能力、创新能力都得到了提升。但是，在改革实施过程中也遇到了一些问题，例如改革思路不够大胆，局限于现有教学的“小打小闹”；师资力量有待提高；部分课程需要进一步优化，还存在因人设课的现象；实践环节需要继续加强；教学组织管理有些混乱；学生学习主观能动性需要提高；等等。这些问题的存在都限制了分方向教学模式的改革与实施，亟须解决[5]。

综上所述，黑龙江八一农垦大学在机械设计制造及其自动化专业实行分方向教学，取得了一定的成效，同时也遇到了一些问题，这说明了教学改革的进行绝不是一项短期可以完成的任务，而是教学战线上的一项长期任务，任重而道远，只有充分认识到这一点，坚持不懈地开展分方向教学模式，才能够提升教学质量，优化学科教学内容及课程体系结构，深化人才培养模式，提高学生素质，拓宽学生就业方向，培养出机械制造行业优秀的技术人才。

参考文献：

[1]董晓威，金中波，刘天祥.机床数控技术课程教学改革的 研究与探索[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（4）.

[2]蒋强，米林，冯文杰等.地方高等院校机械设计制造及其 自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011，（18）.

[3]金中波，董晓威，李庆达等.农业院校机械设计专业专业 英语课程的教学改革研究[J].中国电力教育，2014，（8）.

[4]马希青，李秋生，柴保明.机械设计制造及其自动化专业 人才培养模式的创新实践[J].河北工程大学学报：社会 科学版，2015，（2）.

[5]单东日，靳奉祥，宋现春等.机械学科硕士研究生课程设 置存在问题及对策[J].山东轻工业学院学报：自然科学 版，2009，（4）.