《機(jī)械制造工程》課程在培養(yǎng)機(jī)械類“卓越工程師”的作用初探

劉開強(qiáng)++王明娣++盛小明++孫萬平

摘 要：“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”以培養(yǎng)具有強(qiáng)的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的高層次工程技術(shù)人才為目標(biāo)，本文從培養(yǎng)卓越工程師入手，通過理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法，分析學(xué)生必修課程《機(jī)械制造工程》在機(jī)械類“卓越工程師”培養(yǎng)過程中所起到的作用，并針對機(jī)械類“卓越工程師”的培養(yǎng)過程作初步探索。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；機(jī)械制造工程；作用初探；素質(zhì)培養(yǎng)

中圖分類號：G65 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-9214（2015）10-0071-02

1. 概述

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡稱“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措，目的在于培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定人力資源優(yōu)勢。[1]

在2015年5月8日，國務(wù)院公布“中國制造2025”，提出了中國制造強(qiáng)國建設(shè)三個(gè)十年的“三步走”戰(zhàn)略。對工程人員素質(zhì)提出了更高的要求，也就表明需要培養(yǎng)更多的高素質(zhì)，適應(yīng)力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的卓越工程師。

在機(jī)械工程人員培養(yǎng)中，《機(jī)械制造工程》課程是一門機(jī)械專業(yè)學(xué)生的必修課，涉及到如何設(shè)計(jì)產(chǎn)品和加工產(chǎn)品，是機(jī)械專業(yè)的核心課程，與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系，同時(shí)也對“卓越工程師”的培養(yǎng)具有一定得影響作用。

2. 卓越工程師應(yīng)具備的基本素質(zhì)

卓越計(jì)劃遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實(shí)施、形式多樣”的原則，旨在解決高等工程教育中的實(shí)踐性和創(chuàng)新性問題。為此，有關(guān)部門和單位制定相關(guān)的配套支持政策，提出行業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)需求，指導(dǎo)高校和企業(yè)在本行業(yè)領(lǐng)域?qū)嵤┳吭接?jì)劃。機(jī)械類卓越工程師一般應(yīng)具有以下基本素質(zhì)：

（1）將知識轉(zhuǎn)化為科學(xué)技術(shù)的能力

卓越工程師應(yīng)具備深厚的基本理論知識，擁有基礎(chǔ)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠獨(dú)立思考解決日常工業(yè)中所出現(xiàn)的一些基本問題。能夠?qū)⑸詈竦睦碚撝R轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的科學(xué)技術(shù)，能夠處理日常生活中遇到的機(jī)械問題，能夠深入理解機(jī)械行業(yè)相關(guān)的科技，保持對機(jī)械行業(yè)尖端領(lǐng)域的關(guān)注，能把握住機(jī)械行業(yè)現(xiàn)在以及未來的趨勢及走向。

（2）了解行業(yè)發(fā)展的能力

機(jī)械卓越工程師需要對機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售以及維護(hù)有一定得理解，認(rèn)識到機(jī)械行業(yè)在社會中有別于金融領(lǐng)域和互聯(lián)網(wǎng)這些虛擬經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)τ谏鐣?jīng)濟(jì)的支柱作用。同時(shí)，需對機(jī)械領(lǐng)域所涉及到相關(guān)法律法規(guī)理解，從而能夠合法地對社會做出自己的貢獻(xiàn)。除此之外，對行業(yè)未來的發(fā)展，一些新興領(lǐng)域的崛起，機(jī)械領(lǐng)域信息化以及數(shù)據(jù)化都應(yīng)有自己的認(rèn)知與理解，能夠了解行業(yè)發(fā)展，參與探索以及推動機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展將會巨大推動社會進(jìn)步。

（3）組織管理能力

一般來說機(jī)械是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的工作，需要很多人相互配合完成，再加上，現(xiàn)在機(jī)械已不單單是機(jī)械本身，而是多領(lǐng)域的融合，需要機(jī)械人員和電氣、傳感、信息類的相關(guān)領(lǐng)域人員進(jìn)行密切合作，才能完整地設(shè)計(jì)和制造一個(gè)新的機(jī)器。如何對團(tuán)隊(duì)人員進(jìn)行任務(wù)分工、如何協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)成員來將團(tuán)隊(duì)作用最大化，這都涉及到管理組織能力的培養(yǎng)，協(xié)調(diào)好資源分配對于團(tuán)隊(duì)至關(guān)重要。

（4）創(chuàng)新能力

社會的進(jìn)步離不開偉大的變革，而變革一部分來自于創(chuàng)新。創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大推動力，能夠讓產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。而目前中國在創(chuàng)新方面稍遜一籌，倘若要從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”邁進(jìn)，則需要刻意地對學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，客觀地對現(xiàn)有的“精英教育”方式進(jìn)行思索，對其進(jìn)行變革改進(jìn)，來培養(yǎng)更富創(chuàng)造性的新型工程人員。

（5）實(shí)踐能力

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，實(shí)踐的重要性自古以來就有傳承，“讀萬卷書，行萬里路”將所學(xué)知識與生活實(shí)踐相結(jié)合方能將書本里的知識進(jìn)行更好吸收，同時(shí)在實(shí)踐中或多或少會派生出很多相關(guān)問題，其會對知識的吸收與拓展起促進(jìn)作用。工程實(shí)踐由于其要求很高動手性能尤其需要很強(qiáng)的實(shí)踐能力。理論聯(lián)系實(shí)際，善于實(shí)踐思考的能力在未來也將越來越凸顯其重要性。

（6）終身學(xué)習(xí)能力

機(jī)械卓越工程師了對機(jī)械的一些硬件熟練掌握以外，還需對軟件部分進(jìn)一步強(qiáng)化，因?yàn)闄C(jī)械正朝著互聯(lián)網(wǎng)式，虛擬式，大數(shù)據(jù)化方向發(fā)展。機(jī)械已經(jīng)電控、信息緊密聯(lián)系。德國4.0以及美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都體現(xiàn)出了制造業(yè)的自動化，信息化，數(shù)據(jù)化。所以對于卓越工程師而言，需要適應(yīng)社會要求，不斷進(jìn)行自我充電，走在專業(yè)領(lǐng)域前列。[2]

3. 《機(jī)械制造工程》課程

《機(jī)械制造工程》課程主要涉及到機(jī)械鑄造、壓力成形、焊接、相關(guān)刀具、車床和各種切削方式等等的機(jī)械知識，主要研究機(jī)械加工系統(tǒng)的主要功能與組成。其將傳統(tǒng)的機(jī)械工藝與新興技術(shù)相融合，將理論知識與實(shí)踐緊密聯(lián)系，綜合成為一個(gè)總結(jié)性地基礎(chǔ)性課程。作為機(jī)械專業(yè)學(xué)生的必修課程，在教學(xué)中將其與實(shí)踐結(jié)合，配合學(xué)生的實(shí)訓(xùn)，能夠讓學(xué)生在理論與實(shí)踐中深入學(xué)習(xí)。

《機(jī)械制造工程》課程為一門很重要的課程，不僅對前期的學(xué)習(xí)進(jìn)行了深入探索，也為后續(xù)的機(jī)械工藝學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。由于其很強(qiáng)的實(shí)用性，大部分學(xué)校將其與實(shí)踐相結(jié)合促進(jìn)學(xué)生對這門課程的理解。

4. 教學(xué)方法

《機(jī)械制造工程》具有實(shí)踐性極強(qiáng)的特點(diǎn)，因此在加強(qiáng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)是非常重要的環(huán)節(jié)，蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院設(shè)置了三分之一的教學(xué)時(shí)間為實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)，在實(shí)際教學(xué)過程中，將生產(chǎn)實(shí)踐穿插在理論教學(xué)中進(jìn)行，有目的有順序地向?qū)W生布置實(shí)踐任務(wù)、要求和內(nèi)容，這對于培養(yǎng)學(xué)生卓越工程師素養(yǎng)非常關(guān)鍵。通過課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生理論知識應(yīng)用與工程實(shí)踐能力，更可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。[3][4]endprint

（1）強(qiáng)化基礎(chǔ)知識

講授知識時(shí)適當(dāng)進(jìn)行舉例說明來彌補(bǔ)存粹理論的抽象。在教學(xué)過程進(jìn)行學(xué)科穿插與回顧，對先前所學(xué)知識如機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、工程材料等等進(jìn)行進(jìn)一步理解與鞏固。學(xué)院開設(shè)了包括特種加工、數(shù)控加工等機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)課程，包括機(jī)械原理、機(jī)械零件、制圖、金工等的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以及與機(jī)械制造課程相關(guān)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。借助于機(jī)械制造工程基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生思考提問，老師輔導(dǎo)，后續(xù)強(qiáng)化這一系列教學(xué)讓學(xué)生強(qiáng)化基礎(chǔ)知識。

（2）加強(qiáng)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)

只有通過實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生才有可能對學(xué)習(xí)到的基礎(chǔ)理論有深入的了解，譬如在上到刀具的理論課時(shí)，很多同學(xué)對前角、后角、主偏角、副偏角等概念一頭霧水，但是當(dāng)他們做完刀具角度的測量實(shí)驗(yàn)以后，感覺就完全不一樣了，一個(gè)個(gè)角度的位置和由來在心里了如指掌。因此，實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，需要由實(shí)驗(yàn)課程教師在實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)以及課程改革期間不斷改進(jìn)，并根據(jù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，開發(fā)設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。[5][6]

5. 課程對工程師素質(zhì)的作用

《機(jī)械制造工程》是一門很實(shí)用的課程，其與實(shí)踐緊密聯(lián)系。經(jīng)過教學(xué)體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對學(xué)生有以下幾點(diǎn)的作用：[7]

（1）專業(yè)知識得到鞏固

書內(nèi)詳細(xì)的講解以及實(shí)踐課程的相互支撐使學(xué)生能夠擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和豐富的動手經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒁郧八鶎W(xué)的如機(jī)械原理、機(jī)械制造等課程進(jìn)行貫通理解，了解機(jī)械制造工程基本操作規(guī)范和操作方法，擁有與機(jī)械制造工程知識體系，使其能夠獲得更加扎實(shí)的專業(yè)知識基礎(chǔ)，在未來工作中能夠獨(dú)立解決專業(yè)的工程問題。[8]

（2）創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)

在教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中善于拋出問題讓同學(xué)進(jìn)行探索，并鼓勵(lì)同學(xué)提出問題，學(xué)生的創(chuàng)新能力大大提高。初步具有對現(xiàn)有工藝和裝備的創(chuàng)新能力，能夠找出現(xiàn)有工藝和裝備所存在的缺陷，可以探究出生產(chǎn)工藝上的新問題，進(jìn)而提出創(chuàng)造性的改革意見，并針對日常工作的要求，對生產(chǎn)過程提出具有創(chuàng)新性的想法。

（3）實(shí)踐能力得到提升

學(xué)生通過實(shí)踐對工藝、材料、加工方法有了一定了解，能夠理解機(jī)械加工的原理和機(jī)械制造的一般過程與基本知識；在實(shí)踐中能夠增長學(xué)生關(guān)于加工工具的認(rèn)識，例如：各種加工加工刀具、絲錐等等。使他們對加工工具有一個(gè)直觀的體驗(yàn)，避免了理論知識的抽象；使學(xué)生具備關(guān)于加工工藝、加工工序額基本的理論知識，能夠獨(dú)立完成簡單機(jī)械的加工工藝分析，能夠理解所用到的各種加工方法。

（4）工程素質(zhì)得到培養(yǎng)

學(xué)生通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識和實(shí)踐操作不僅學(xué)習(xí)到了理論和實(shí)踐操作，對于學(xué)生的安全意識、質(zhì)量保證意識等在其人生從業(yè)階段很關(guān)鍵的一些意識都有一些強(qiáng)化。所以通過學(xué)習(xí)這門課程為學(xué)生以后的關(guān)于從事機(jī)械設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)、管理等方面都起著基礎(chǔ)鋪墊作用。此外，開設(shè)的關(guān)于材料力學(xué)性能分析實(shí)驗(yàn)、三維快速成形等實(shí)驗(yàn)，都可以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題，提出問題，分析問題和解決問題的能力。

6. 結(jié)語

本文針對《機(jī)械制造工程》課程對卓越工程師培養(yǎng)進(jìn)行了作用分析，結(jié)果表明該課程對機(jī)械人才培養(yǎng)有促進(jìn)作用，能夠提高所培養(yǎng)人員的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、組織管理能力等，有利于推進(jìn)中國從制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的改變。教學(xué)實(shí)踐證明，機(jī)械制造工程基礎(chǔ)課程建設(shè)取得良好效果，學(xué)生對教學(xué)效果的滿意度也在提高。但在很多方面仍有很多需要完善之處，有待我們在今后的工作中不斷總結(jié)和提高，以便真正實(shí)現(xiàn)卓越培養(yǎng)目標(biāo)。

（作者單位：蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院）

基金項(xiàng)目：本論文受蘇州大學(xué)教改研究課題 “培養(yǎng)機(jī)械類卓越工程師教師教育行為的適應(yīng)性研究” 資助（項(xiàng)目編號：5731504913）。

參考文獻(xiàn)：

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[4]鮑振博，劉源，劉玉樂.《精密機(jī)械制造工程》課程教學(xué)改革的實(shí)踐探索.天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào).2009（4）：51-54.

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[6]梁利東. 機(jī)制專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式下的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施方案的研究.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011（10）：187-188.

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[8]謝韋蓮，梁焱.高校工科學(xué)生機(jī)械加工技能提高的途徑與作用.Equipment Manufacturing Technology.2013（01）：214-216.endprint