美國機械工程專業本科教學課程設置分析——以Southern Methodist University 為例

紀小剛，李楠，劉新佳

(江南大學 機械工程學院，江蘇 無錫214122)

胡錦濤總書記《在清華大學百年校慶大會上的重要講話》［1］和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》［2］都旗幟鮮明地提出:不斷地提高教學質量是高等教育的生命線，高等院校要把高等教育質量作為教育改革發展最核心、最緊迫的任務，不斷創新教育教學方法和強化實踐教學環節，以加強大學生的創新精神和實踐能力的培養。高等教育的教學效果和教學質量正在受到越來越多的重視，而最終的教學質量，在很大程度上取決于課程設置的合理性［3－5］。

機械工程是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究和解決在開發、設計、制造、安裝、運用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的應用學科。現代機械工程教育的任務是在“實踐性”“綜合性”“創新性”“人文化”等現代工程理念的指導下，培養能綜合運用現代機械制造理論和技術手段，懂經營、會管理，兼備人文精神和科學精神的高素質的機械工程技術人才［6－7］。目前，國內外高等院校在機械工程專業的培養目標、專業設置及課程體系等方面都發生了顯著的變化。其主要特征是社會對高等院校培養人才的要求日益加強，高等院校的教育功能逐步擴大，這就要求高等院校必須改變過去專業面窄、課程設置散的狀況。目前，機械工程類學生的培養已經從“專才”的培養模式向“通才”的培養模式進行轉變，大機械工程的概念逐步形成［3，8］。這種模式要求學生能夠在教育培養過程中，打下更為寬廣的機械工程基礎，從而以不變應萬變，更好地適應市場與企業不斷變化的要求。

事實上，國外的本科教育已注意到這一問題并開始進行改進。以美國為例，20 世紀90年代以來，美國工程教育掀起了“回歸工程”的浪潮，提出建立“大工程觀”。這一理念主要是針對傳統工程教育過分強調專業化、科學化從而割裂了工程本身這種現象提出來的，因此，所謂“回歸工程”，實際上就是回歸工程的本來涵義，回歸建立在科學與技術之上的包括社會經濟、文化、道德、環境等多因素的大工程涵義。這對高等工程教育提出了新的要求，必須通過課程設置和教學改革來實現。機械工程專業的培養方案也是如此。

作者以在SMU 從事訪問學習為契機，對該校機械工程系的課程設置進行了深入分析，并在此基礎上展開研究。

1 課程設置

SMU 機械工程專業課程設置的目的是要使學生最終能夠解決設計、制造、機器人、汽車和運輸系統、能源生產與分配以及其它機械系統方面的實際問題(The department offers degrees in mechanical engineering．Programs are focused on solutions to problems in design and manufacturing，robotics，automotive and transportation systems，energy production and distribution，as well as all other aspects of mechanical systems．)。因此，從其定位來看，其對機械工程專業本科學生的培養還是以機械工程基礎教學為重，側重培養的不是某項技能，而是機械工程專業背景下的基礎知識，使其最終能夠通過在企業的鍛煉與成長，轉變成為符合企業實際要求的能夠解決機械系統方面實際問題的工程師。其詳細課程設置如表1 所示。

表1 SMU 機械工程專業本科教學課程設置情況

2 課程設置分析

由表1 可知，SMU 機械工程專業本科教學課程主要由4 部分組成，分別為通識教育課程、專業課程、數理化課程、工程拓展課程等。通識教育課程占23 學分，專業課程比重較大，占68 學分，數理化課程占31 學分，工程拓展課程占3 學分，共計125 學分。與國內普通高校170 左右的總學分相比，課時量明顯偏少，減少近26．5%。各部分比重見圖1。由此可見:

1)作為工科專業，仍然設有基于母語的寫作課程，并且比重較大，有6 個學分，反應出美國高校對本科教學文化素養的普遍重視。

2)專業課程比重最大，超過了總學分的一半以上。注重總體把握，不再細分為專業基礎課程、專業核心課程、專業選修課程。對基礎理論的教學較為重視，特別是相關力學課程，所占比重極高，包括了靜力學、動力學、熱力學、固體力學、流體力學、振動、傳熱學等我國高校較少開設的課程，反應出美國高校對基礎課程的重視，體現了“加強基礎、拓寬專業”的總體思路。打通了本科教學與研究生教學的界限，學生可以并且必須選修4 門研究生課程，共計12 學分。對于工程制圖、CADCAM 等中國高校機械工程專業比較重視的基礎課程，基本不涉及。SMU 機械工程系本科教學課程設置中專業課程的大體分類及相應比重如圖2 所示。

圖1 SMU 機械工程專業課程設置大類分布

圖2 SMU 機械工程專業專業課程設置分類

3)數理化課程設置中，數學部分與國內差別不大，包括了高等數學、線性代數和數理統計等課程。雖然也涉及到物理課程，但是僅涉及國內大學物理的下冊部分(電、磁部分)，經典力學放到了專業課程中。仍然學習化學，而國內幾乎所有的機械工程專業不再設置該課程。

4)在注重專業課程教學的基礎上，SMU 機械工程專業還開設有工程管理、技術創業等管理類課程，較好地體現了大工程機械的涵義。

3 結語

根據上文分析，可以看出:1)通識教育成為所有高等院校對本科生的最基本要求;2)總體來看，SMU 機械工程專業的最低畢業學分要求較低，只要125 學分;3)SMU 機械工程專業對基礎課程的設置較廣泛;4)力學相關課程占據了較大的比重;5)打通了本科生課程與研究生課程之間的界限;6)在機械工程專業中，仍然設置化學課程。

［1］胡錦濤．在慶祝清華大學建校100 周年大會上的講話［M］．北京:人民出版社，2011．

［2］中共中央，國務院．國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010 －2020年)［Z］．2010．

［3］白逸仙．中美高等工程教育課程設置比較［J］．中國科技信息，2006(17):212 －215．

［4］王東元，毛毳，趙建軍，等．中美基礎工程課程和教學方法比較［J］．高等建筑教育，2011，20(5):95 －99．

［5］海心，趙小龍．中德高工專機械類專業教學體系分析及比較［J］．南京工程學院學報，2001，1(1):43 －47．

［6］郭森，支希哲．中美高等工程教育比較研究［J］．西北工業大學學報(社會科學版)，2013，30(1):78 －81．

［7］周自強．機械工程實踐性教學的中澳比較研究［J］．常熟理工學院學報(教育科學)，2012(12):112 －114．

［8］尤飛，胡衛東，王建榮，等．大工程教育背景下工程實踐教學體系的探索［J］．輕工科技，2012(9):171 －173．