面向卓越工程師培養標準模式的現代設計方法課程教學研究

朱孫科+李軍

【摘要】針對卓越工程師教育培養標準模式，分析了現代設計方法課程在卓越工程師教育培養中的重要地位，研究了卓越工程師教育培養的現代設計方法課程體系、教學模式和考評體系，提出了卓越計劃現代設計方法課程內容體系構建、科研與科技活動反哺教學、創新能力與工程能力培養等方面的改革構想，以滿足我校應用型卓越工程師培養要求。

【關鍵詞】卓越工程師；現代設計方法；教學研究

0 前言*

為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署，貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》精神，深化教育教學改革、推進我國從工程教育大國邁向工程教育強國步伐，教育部率先啟動了“卓越工程師教育培養計劃”高等教育重大改革舉措[1-2]。該計劃旨在面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略奠定堅實的人力資源優勢，進一步增強我國的核心競爭力和綜合國力。

現代設計方法課程是我校機械設計制造及其自動化專業方向的專業課。課程目的是通過該課程的學習，使學生能系統地了解和掌握現代設計理論和方法及其計算機技術在現代設計領域中的應用情況，對現代設計和生產實際關系有具體的認識。課程任務是使學生能夠初步進行產品功能原理方案設計、有限元分析、可靠性設計及優化設計等內容，提高學生對機械設計新理論、新技術、新方法的了解和掌握。開設的現代設計方法課程內容主要有：創造性設計方法、可靠性設計、有限元分析方法、優化設計方法等。它在卓越工程師人才培養的全局中，具有增強學生對機械技術工作的開發創造能力和工程適應能力的作用。

1 卓越工程師培養模式標準

我校機械設計制造及其自動化專業卓越工程師采用“3+1”校企聯合培養模式，以面向“工業界”具有行業領軍、國際認可的高端創新性工程技術人才為培養目標，以工程機械人才社會需求和學生事業發展為導向，以產學研結合教育為路徑，以工程素養為主線，培養具備較強的社會責任感和良好的人文素養、工程職業道德，掌握扎實的數理、人文和機械設計與制造理論知識，具有較強的外語和計算機應用能力、工程實踐能力、研究創新能力、組織管理能力、終身學習能力、交流合作能力，與國際接軌的機械設計制造及其自動化卓越工程師后備人才[3]。經過4年培養，畢業生需具備如下能力要求：

（1）掌握一般性和專門性的機械工程技術知識，初步具備相關技能，能夠利用現有技術、工具或新興技術發現、分析和解決工程實踐問題；

（2）具有從事機械產品設計、制造及其自動化、進行設備控制的基本設計、繪圖、計算等應用分析能力；

（3）具有綜合運用所學學科理論從事機械設計、制造的基本技能，以及獨立地分析和解決工程實際問題的創新能力；

（4）具有較強的自學能力和工程實踐能力；

（5）具備較強的創新意識以及團隊協作精神、較強的組織能力、跨文化交流、溝通的能力；

（6）具備良好的職業道德，體現對職業、社會、環境的責任。

2 培養卓越工程師的課程改革構想

機械設計制造及其自動化專業現代設計方法課程建設的突出問題主要有：（1）課程學時少與卓越工程師課程體系中部分課程內容重復問題；（2）當前教學模式不能滿足卓越工程師工程實踐能力培養要求問題；（3）考核評價方式體現不了卓越工程師創新能力培養需要問題。為適應我校機械設計制造及其自動化專業卓越工程師的培養模式與知識結構，在教學體系、教學方式、考評方式等方面提出了如下改革構想。

2.1 構建切合卓越工程師培養課程體系

為我校機械設計及其自動化專業卓越工程班開設的現代設計方法課程，需滿足國家卓越工程師計劃的培養要求，滿足國家工程建設對工程機械人才不斷增長的需求，因此，需合理選擇教學內容，體現創新性與工程實踐性。

現有培養體系的課程教學內容主要包括3大部分：一是，現代機械設計方法，二是，有限元方法，三是，虛擬現實與設計技術。針對國家卓越工程師培養計劃合理地設置課程體系，有機地整合上述3門課程內容重復內容，從而解決上述3門課程現有的內容多、內容重復、課時少的問題。使得課程教學內容全面精煉，滿足國家卓越工程師計劃培養創新能力和工程實踐能力強的高級工程技術人員的要求。上述現代設計方法課程體系的知識結構分類方法，更能讓學生領會本課程的特點，符合我校卓越工程師培養模式要求。

2.2 科研和科技活動反哺教學

為解決當前教學模式與國家卓越工程師培養工程能力培養的矛盾，在“3+1”校企聯合培養模式的大背景下，需以實際工程為背景，結合我校機械設計制造及其自動化專業的優勢與特色，將科技活動、科研成果有機地融入課堂教育與教學中。堅持知識、能力、素質三位一體的全面教育和培養，融知識傳授、能力培養、素質提高為一體，使學生全面、協調發展，進而改變傳統“填鴨式”教學方法，需采取更加具有創造性、能夠激發學生潛能和求知欲望的教學方式。

為此，課程教學擬新增任課教師、專家學者介紹科研項目的形式，將實踐經驗、學科發展的前沿知識和自己的科研成果融入到本課程教學中。既保證了教學內容的先進性，又保證了專業知識的實用性，使本專業學生與工程實踐“零接觸”，了解機械設計發展的最新前沿趨勢和先進的科學技術，使卓越工程師班級學生獲得現代設計方法的理論知識，有助于培養學生的創新意識和工程實踐能力，符合國家卓越工程師計劃培養高級工程技術人員的要求。

2.3 建立創新能力、工程能力培養與考評體系

為配合完成我校機械設計制造及其自動化專業“國家卓越工程師計劃”，培養創新型高級工程技術人才的目標，通過本課程學習能夠提高、體現學生的創新能力和工程能力，在培養與考評體系中提出著力構建創新和實踐教育體系，主要體有兩個方面構想：一是，從培養學生創新意識出發，在課程講授過程中以案例形式設置科技活動產品介紹環節，以教師講授或專家進課程的形式闡述與本課程相關的科研項目，以此來啟發學生的創新思維，培養學生設計創新的欲望；二是，從科技活動、課程大作業、實踐活動等環節入手，將課程教學與工程實踐相結合、實驗教學與課外科技創新活動相結合，在保證課程內容完整的前提下，增加工程實踐類教學內容，提高學生的工程技術能力。

創新能力與工程技術能力的評價遵循“誰參與，誰受益”原則，擬將學生參加與課程內容相關的科技競賽活動，以創新能力與工程能力分的形式參與到課程成績中，提高本課程的學習興趣。為確保創新能力、工程技術能力的培養與考評體系能夠順利開展，需通過改革教材、教學大綱、教學計劃等基礎性教學資料，建立對課程實施過程、實施效果有效地評價制度。

3 結論

通過上述現代設計方法課程教學改革構想的實施，可以極大地加深卓越工程師班學生對現代設計方法課程內容的正確理解、激發他們對本課程的學習興趣、能夠培養并提高他們的工程創新能力和工程實踐能力，符合卓越工程師培養模式要求。相信以上改革設想對卓越工程師培養能夠收到良好效果。

【參考文獻】

[1]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010 （4）：21-29.

[2]陳愛永.基于卓越工程師教育培養計劃的工科數學教學研究[J].科技信息， 2013（3）：158.

[3]張健，叢紅藝.卓越工程師培養模式的研究及對策分析[J].黑龍江教育學院學報，2012，31（4）：22-23.

[責任編輯：張濤]