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机械设计制造及自动化专业课程体系改革与探索

时间:2021-08-24 11:27:58|浏览次数:

摘要:以山东理工大学机械设计制造及其自动化专业为例,结合学校的办学条件和社会需求,对理论课程体系和实践课程体系进行了优化和探索,对创新型人才的培养按照重视基础、加强实践、突出能力、提高素质、注重创新的要求,构建出机械设计制造及其自动化专业的理论教学课程体系和实践教学课程体系,从而为培养具有创新精神和实践能力的高素质本科专门人才提供思路。

关键词:机械设计;机械制造;自动化;课程体系;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)34-0148-02

一、引言

机械设计制造及其自动化专业是研究各种工业机械装备及机电产品生产及过程管理的综合技术学科,涵盖产品的设计、制造、运行控制、生产和管理等各个环节。在国民经济中处于极其重要的地位,是国民经济各行业的基础,因此被国家列为社会发展最急需的十大专业之[1,2]。本专业立足于培养各种高级工程技术人才,使之具有机械设计制造等基础知识与应用能力,能在机械设计制造工程领域第一线从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作[3,4]。山东理工大学机械设计制造及其自动化专业是我校开设时间最久、办学历史最长、学科实力最强的重点专业之一,先后被列为国家级特色专业、山东省品牌专业、教育部卓越工程师教育培养计划首批试点专业。为了大幅度提升本专业的教育教学质量,促进和发展专业建设,紧跟国际高等教育发展的趋势,必须持续不断地深入开展教学改革,其中课程体系的进一步优化显得尤为重要。

二、课程体系改革举措

根据学生的基础条件、特点和个性发展的需要,结合机械制造及其自动化专业的专业特点,把社会需要作为人才培养的最终出发点和落脚点。经过充分的社会调研和与兄弟学校的密切交流,结合我校的培养基础、师资力量和设备条件,对该专业进行了培养计划的修订和课程体系的优化和调整。课程体系由原来的通识教育课程、学科基础课、专业课程和实践环节4大模块修订为6大模块。修订后的6大模块分别为通识教育课模块、数学与自然科学模块、工程基础课程模块、专业基础课程模块、专业课程模块和工程实践与毕业设计模块。

(一)理论课程教学体系的构建

通识教育课旨在提高学生人文、身心素质和科学素养,培养学生的价值判断能力,训练学生的科学思维,提高学生的人际沟通与表达能力,培养学生的创新意识和创新能力。本专业的通识教育课程又分为三类:通识教育必修课程、通识教育选修课程和创新创业基础课程。通识教育必修课程包括体育、基础外语、计算机应用基础、文献检索、思政课等。通识教育选修课程还为学生提供了培养其人文素养的中国传统文化、跨文化沟通与交流、大学生心理健康教育等课程。创新创业基础课程包括大学生就业指导、大学生职业生涯规划、创新思维培养与创新设计等课程。

数学与自然科学课程包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、计算方法、大学物理和工程化学等必修课程。学生通过上述课程的学习,能够获得从事机械设計及其自动化专业所需的扎实的数学和自然科学知识,并具有对该领域的工程问题进行建模和分析的能力。

工程基础课程是各专业学生学习本专业知识的基础,应具有明显的学科基础性和先导性,使学生掌握学科基本知识、基本理论和基本技能,为专业基础课和专业课的学习奠定坚实的基础。主要包括理论力学、材料、力学电工技术、工程热力学、电子技术、工程材料和工程流体力学等。

专业基础课程是同专业基本原理、专业知识和技能直接联系的基础课程,是学习专业课的先修课程,是为反映专业特点和人才培养目标而设置的课程。主要包括机械类和计算机基础类的课程,如画法几何与工程制图、金属工艺学、机械原理、机械设计、互换性与技术测量和微机原理与应用等。

专业课程分为专业必修课程和专业选修课程。专业必修课程有液压气动类的,如液压与气压传动、控制工程基础等,机械制造类的,如机械制造工艺学、机制专业英语、机械工程测试技术等。而专业选修课程则要根据专业方向进行限选,机械设计制造及其自动化专业根据学生发展、学科发展和社会发展的实际需要,灵活设置2个专业方向模块课程,目前开设了机械设计和机械制造两个专业方向。

(二)实践课程教学体系的构建

实践课程教学环节是机械制造及其自动化专业教学过程的重要组成部分,是培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力的载体。本专业实践教学包括通识教育实践、基础实验、工程实训、专业基础实践、专业实践和毕业设计实践等6个实践性教学环节。

通识教育实践环节中,除了思政课教学实践、社会实践、军事训练和公益劳动外,还根据社会对人才培养的要求,增加了创新素质拓展训练环节。通过该实践环节的锻炼,使学生明白通识教育的针对性,让学生思考和探索中国当代大学生的历史使命和责任担当。

工程实训环节主要包括与电工学和电子学相对应的电工电子工艺实训环节,以及机制专业的基础实训环节——金工实习。电工电子工艺实训包括常用电工工具和仪表,电工基本技能训练,常用低压电器的认知和电动机基本控制的实现,典型机床电气控制线路的安装、调试与故障维修,常用电子元器件的识别与检测,手工焊接工艺,电子电路的安装与调试等。金工实习在实践教学中要求学生能独立地进行操作,将基本工艺理论和工艺实践结合起来,同时重视工艺实践技能的锻炼和提高。

专业基础实践环节是专业课学习和实践的必修环节。根据机械类课程的教学基本要求,把相关机械类课程的知识点联系起来,从而强化机械设计和机械制造的基本设计方法。根据细化的专业能力培养目标与要求,按照能力为本,知行合一的要求,设定了合理的集中实践环节进行训练和强化。实践中注重校内与校外相结合,统一训练和自主训练相结合。主要包括机械制图测绘、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造工艺学课程设计和机械制造生产实习等专业基础实践环节。

专业实践环节是根据所选择的专业方向及所学的理论课程基础,进行专业实践环节的训练,包括机床课程设计、机械系统虚拟仿真设计实训等。

毕业实践环节主要是毕业(论文)设计,该环节是在教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,是理论与实践相结合,教学与科研、生产相结合的过程,是对学生进行综合素质教育的重要途径。本专业毕业设计题目大部分来自教师的科研课题,一人一题,使学生通过该环节的实践将大学四年所学的知识进行综合运用,培养学生独立思考、独立设计、独立创新和独立总结的综合能力。

三、结论

结合目前社会对人才的需求和要求,从机械设计制造及其自动化专业队应用型专业人才培养的前提出发,在学校的统一部署领导下,在广泛调研的基础上,制定具有鲜明机械工程特色的人才培养理论课程体系和实践课程体系,着力优化课程体系结构,构建以通识教育课、学科基础课程、专业课程、专业选修课、毕业实践课和创新创业课程为基本构成单元的开放型、创新型课程体系。在新的课程体系中,特别注重实习实训环节设置的科学性、合理性。理论学习和实践实训内容的设置要与装备制造产业的主流设计制造技术相吻合,努力实现教学与社会需求的无缝对接。

参考文献:

[1]侯伟.基于应用型本科人才的机械类课程体系构建[J].科技展望,2015,25(10):277,279.

[2]郑喜贵朱永刚.高校机械设计制造及其自动化专业课程体系改革与实践[J].时代教育,2016,(15):218.

[3]闫镇威.基于学生创新能力培养的高校机械设计基础课程体系改革探讨[J].时代教育,2017,(01):186-187.

[4]张芳.机械设计制造自动化课程体系结构的优化[J].中国科技投资,2013,(30):206.