洛特林根大学机械制造专业课程设置的借鉴与反思

董友耕+胥光申+商玉林+杨承涛

摘要：文章通过介绍德国洛特林根大学机械制造专业课程设置，对比国内机械制造专业教学计划的不足，得出要使学生获得机械制造工程师所具有的职业素质，应当在课程内容上的专业性、课程设置的针对性及合理性几方面进行改进，培养目标紧贴产业发展、生产和创新环节，按照模块化来设置课程，并将模块课程和相应的实践教学环节结合。

关键词：洛特林根大学；机械制造工程；专业课程；借鉴

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0221-02

一、课程安排上尽早切入专业知识

洛特林根大学的机械制造专业在第一学期除开设传统的基础课如“数学”、“物理”外，还开设了“机械制造基础”教学模块，其中包含了“机械制造工艺”、“工程制图”、“产品形状特征基础”三门课程。通过本课程的教学使学生初步了解和掌握现代化制造设备的基本结构，从单个的机械零部件的结构深入到成套的制造设备。学生了解到现代化控制系统和质量保证系统的基本信息。学生除了学习和了解基本结构的设计图纸外，还掌握和运用目前现有标准的代号、工艺性、制造成本，并能够对工程图纸进行加工。同时了解最重要的GPS标准，特别重要的是尺寸、形状、位置公差及表面粗糙度等知识。“机械制造工艺”课程主要讲授：现代化制造设备，新型切削加工工艺方法，现代化控制技术，质量和可靠性。“工程制图”课程同国内同专业的基本一样，主要讲授工程制图基础、视图表达和三维数学模型的组建，剖面类型和剖面的表达、热处理标注说明、标注尺寸的求解等。“产品形状特征基础”课程主要讲授：GPS-标准系统；工差的基本概念及应用条件；尺寸和尺寸公差，两点尺寸；配合的选择和配合的计算；一般公差；几何形状公差（形状和位置公差）；相贯和相贯系统；形状和位置的一概公差；表面粗糙度和表面特征，测量技术，分割法；数字化产品定义方法。这门课基本相当于国内的“互换性与技术测量”课程，但其内容有所扩展。这样做可使学生一开始就对所学专业及以后从事的工作有所了解，培养对本专业的学习兴趣，发挥学生学习的主观能动性。如不喜欢本专业也可尽早转换专业。这样的安排与国内相关专业课设置有明显不同，国内“机械制造工艺”一般安排在第七学期，“互换性与技术测量”一般安排在第六学期。另外，洛特林根大学的机械制造专业第一学期还开设有“工程信息”课程，主要讲授MATLAB编程，学生可以一开始就学习用计算机解决一些工程问题。

二、专业课设置有很强的针对性

德国的联邦国家体制，使其教育体制都带有各联邦州的不同特点和烙印。洛特林根大学所属的州有著名的生产汽车为主的戴姆勒（即奔驰汽车生产商）、生产动力机械为主的罗伯特.博世有限公司、世界著名的机床生产厂商吉特迈集团等。因此，它的机械制造专业的专业课设置有很强的针对性。其在第四学期开设“动力机械”课程模块，通过本课程的教学使大学生掌握和了解涡轮机和活塞发动机两部分的内容。大学生对不同结构形式的发动机流体力学和热动力学的工作原理和工作方式有所了解，通过大量的示例使大学生能利用计算公式对机器的特征参量进行计算并能分析其工作特性。为了更好地学习这个模块，在第三学期开有“流体力学”课程模块，其中包括：“流体力学”和“工程热动力学”两门课程。在第六学期开设了“金屬切削机床”课程模块，主要讲授先进的各类机床及其各部件的工作原理和构造。德国的制造业对产品品质的极高要求是举世公认的，因此培养的机械工程师也要求有很强的质量观念。洛特林根大学的机械制造专业第四学期开设了“质量管理系统”课程模块，主要讲授：生产技术统计学概念、数量特征-质量特征、统计特征参量、图表达方式、概率分布、机器和生产设备的能力测试、质量调节技术、标准系列-质量管理手册-法规、注册、一致性、汽车工业质量管理系统规定、质量管理的方法和工具、生产过程测量技术的方法、测量工具、坐标测量技术等。而我国的机械制造专业的课程设置基本趋同，没有各个学校自己的特色。学生的培养方向也不是十分明确，基本都是朝研究型人才方向培养，课程设置偏理论轻实用，学生一旦走上工作岗位，很难迅速进入工程师的工作状态。

三、专业课程设置安排比较合理

洛特林根大学的机械制造专业的专业课开设次序上也与我国不同。我国一般是机制工艺与机床设计同时开课，这样做会使得学生在没有制造工艺知识的情况下学习设计知识，使得设计出的产品很难制造出来，在工艺上有很多不合理的地方。而洛特林根大学在这方面做的就比较好。洛特林根大学在第三学期开有“生产过程”课程模块，其内容基本相当于国内的“机械制造工艺学”，通过本课程的学习使学生对重要的制造设备和生产过程有概括的了解，通过实例和课程，学生能够了解和掌握制造过程中的设备，能够针对一定的生产任务选择合理的加工方法并能够将各个生产环节的设备进行组合以满足该生产任务的要求。通过这个模块的学习，使学生对于制造工艺及方法有了一定掌握，为学习和理解设计打下了基础，使设计更为合理，这样设计出的产品更加便于制造。接下来，在第四学期开有“机械设计1”教学模块，通过课程的教学使学生能够了解和掌握各种不同的创新技术用于解决机械设计领域中的设计方案，能够对所提设计方案进行评价，选择并能够正确应用3D计算机辅助设计软件。其中包含了“M-CAE”课程（主要教授计算机绘图）和“设计方法学”课程（主要教授计划、设计方案、造型和细化设计，系统性构思，产品形成过程，产品的要求和特殊性，问题的抽象化，功能分析，方案的开发，物理学作用原理、评价判据的给定，不同设计方案的评价、形态箱体、仿生学设计原理、持续性产品开发等）。另外，在第四学期还开有“机械设计2”课程模块，此模块相当于国内的“机械原理与机械零件”，通过本课程的学习使大学生能够综合应用所学过的静力学、材料力学、材料工程方面的理论知识进行机械零部件的强度计算。学生能够掌握从零件接件材料的强度特征值出发对不同类型负载和几何形状必要的强度值。大学生应完成一定的设计任务。有了基本的机械制造和设计的知识铺垫，第五学期去企业实习，通过在企业各个部门工作学习，了解认识企业的实际工作情况、企业的经济运作以及企业的人文、社会情况等。通过基础课和一些基本的专业课程学习，再在企业中经过一个学期的实习，接下来就可以进一步深入学习专业课程，包括“机械设计3”、“机械设计4”、“机床”等课程模块。

四、注重實践环节

工程教育是以培养工程师为目标的。洛特林根大学在机械制造专业的课程设置上主要体现在，实行教育与训练一体化教学模式，理论联系实际的课程安排。它的课程模块，除数学、英文外基本都安排有实验环节。实验课程有独立的学分。除实验外，还开有“电力驱动实训”、“电工学实训”课程，进一步加强学生的动手能力训练。再有就是在第五学期，用一个学期的时间到企业实习，要求实习必须专业对口，进行专业领域内的专业实践。这样一方面可以将学生学习的理论知识和专业知识用于生产实际，提高学生的专业技术技能；另一方面，实习企业也非常欢迎专业对口的学生到企业实习。因为通过实习期间的沟通，企业和学生可以进行有效的融合，为企业选拔人才提供依据，也为接下来深入学习专业课程做好铺垫。除此之外，他们还对机械制造专业的学生提供了一个洛特林根大学模式的双元制方式，即在该模块中第一学期的课程可以分散到第二学期，从而延长了中间考试和毕业考试的时间，大约为一个学期。这样为学生自主实习创造了条件。

五、结论

从德国洛特林根大学机械制造专业的教学计划可以看出，德国的应用技术类大学的培养目标紧贴产业发展、生产和创新几个环节，课程的开发源于对企业现状、技术与产品未来发展趋势的分析，有针对性地设置课程。将基础理论知识与专业知识有效融合，注重工程科技与实践能力的培养。按照模块化来设置课程，每一个模块都由核心课程和相应的实践教学环节组成，极好地把理论与实践教学融为一体。比较我国现阶段一些本科院校专业课设置，在人才培养上呈现趋同性，与社会的产业发展、生产和创新实践脱节。课程内容注重理论教育，纸上谈兵，实践例证严重不足。因此，德国这类应用技术大学的办学模式和课程设置是非常值得我国相关专业借鉴的。

参考文献：

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[3]沈小娟.中德高等工程教育改革比较研究[J].吉林师范大学学报（人文社会科学版），2013，（3）：109-111.

Abstract：This paper introduces the curriculum design of manufacturing mechanical engineering in University of G？觟ttingen，Germany. It compares the shortcomings of the curriculum design of China's domestic manufacturing mechanical engineering courses. It is concluded that in order for students to obtain the professional quality of a manufacturing mechanical engineer，the curriculum of China's domestic manufacturing mechanical engineering courses need to be improved in the areas of content specialization，relevance and rationalization. It also ensures training objectives to be connected with the industrial development，production and innovation. It is suggested that the improved curriculum design to be modular and the modules to be corresponded closely to practical teaching units.

Key words：University of G？觟ttingen；manufacturing mechanical engineering；professional course；reference.