新工科背景下機械制造自動化專業課程體系及教學模式

趙國勇 李志永 程祥 張海云

摘要：為了應對新形勢，迫切需要大量工程實踐能力強、創新能力強、具有國際競爭力并能適應未來發展的高素質復合型新工科人才。在新工科背景下，研究機械設計制造及自動化專業課程體系及教學模式創新方法，有利于提高人才培養質量，使他們能更好地服務于區域和地方經濟建設。

關鍵詞：新工科;課程體系;教學模式

中圖分類號：G642.4? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）38-0181-02

最近國家實施了“一帶一路”倡議、中國制造2025、“互聯網+”以及人工智能等重大舉措，新經濟發展迅速，其典型特征是新技術、新業態、新模式、新產業[1-2]。為了應對新形勢，迫切需要大量工程實踐能力強、創新能力強、具有國際競爭力并能適應未來發展的高素質復合型新工科人才。

一、機械設計制造及自動化專業現狀

根據教育部2017年統計數據，全國機械類本科專業布點2306個，本科畢業生19.21萬，招生數20.57萬，在校生數80.97萬。在所有工科專業類中，機械類專業布點占12.68%。在機械類專業中，機械設計制造及自動化專業布點數最多，為575個。說明機械設計制造及自動化專業人才社會需求量最大，所以畢業生質量的好壞對經濟社會建設有較大影響[3]。

山東理工大學機械設計制造及自動化專業包括機械制造自動化和機械設計自動化兩個方向，2008年被評為山東省品牌專業和國家級特色專業，2010年入選教育部首批“卓越工程師教育培養計劃”試點專業，有較好的辦學基礎。面對國家新形勢以及山東省新舊動能轉換“高端裝備”產業的發展需求，本專業主動對接高端裝備產業發展需求和學生全面發展需求，培養具備機械工程、電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術基礎知識與應用能力，能夠在智能制造裝備、動力機械裝備、工程機械裝備及醫療裝備領域從事研究開發、設計制造、試驗檢測、運行管理和經營銷售等方面工作，有社會責任心、有創新精神、有專業知識、有實踐能力、有健康身心的應用型高級專門人才。畢業生應具備以下素養、知識和能力：

1.具有正確的人生觀和價值觀，知識結構涵蓋數學、自然科學和人文社科等學科。

2.具備一定的綜合運用多學科知識解決復雜工程問題的能力，掌握扎實的機械工程、電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術知識。

3.具備一定的智能制造裝備、動力機械裝備等產品研發和生產組織管理的能力，具有扎實的裝備設計與制造工藝基礎。

4.具有國際化視野與團隊協作精神，熟悉國際高端裝備的發展水平與動態，能夠積極參與、組織和協調裝備的研究與開發。

5.具有自主學習的能力和較強的終身學習意識，持續提升綜合素質和專業能力，推進高端裝備產業的快速發展。

二、新工科背景下機械設計制造及自動化專業課程體系建設

1.重構課程體系。面向國家工程教育認證標準，結合卓越工程師教育培養計劃，依據人才培養的通用標準和行業標準，辯證借鑒發達國家工程師培養的成功模式，注重多學科交叉融合，整合優質資源，將工程能力培養貫串于人才培養的全過程，并以智能制造裝備、動力機械裝備、工程機械裝備及醫療裝備行業需求為導向，將國家標準、政策法規、行業規范、職業素養培養及創新能力納入課程體系中，重新架構機械設計制造及其自動化專業課程體系;整合校內機械電子工程、測控技術與儀器、材料成型及控制、車輛工程等專業與合作企業的資源，建設一批跨學科課程和校企共建課程，進一步強化實踐教學課程;將《數控技術》、《機械制造工藝學》、《特種加工技術》、《機械設計》等專業必修課程建成省級或國家級一流課程。

2.更新并優化教學內容。通過科教融合、產教融合，科研成果反哺教學等方式，將校企合作作為人才培養的重要途徑，注重學生學習成效，優化提升機械設計制造及自動化專業課程的教學內容，開發建設《精益智能制造》、《動力機械測試技術》、《現代工程機械設計技術及應用》、《醫療器械技術前沿》等智能制造裝備、動力機械裝備、工程機械裝備及醫療裝備行業專業特色課程;加大產學研合作平臺建設投入，增加實踐教學在課程體系中的比重，增加綜合設計性實驗項目，加強實踐性教學環節，豐富第二課堂內涵，更新并優化教學內容。

3.推動優質專業課程資源建設與共享。不斷豐富課程資源，加強在線開放課程建設，推動優質專業課程資源共享，推進信息化課程建設并全部在線開放，只要學生身處互聯網環境中，通過手機App就可以進行課程學習和在線測試，實現學習型社會的基本要求，最大限度地實現優質課程資源的共享與應用。

三、新工科背景下機械設計制造及自動化專業教學模式創新

1.創新人才培養模式。以學生為中心，以高端裝備產業人才需求為導向，基于卓越工程師專業建設所積累的經驗，與山推工程機械股份有限公司、淄博柴油機總公司、山東新華醫療器械股份有限公司等企業探索企業訂單式“3+1”的人才培養新模式;進一步深化機械設計制造及其自動化專業卓越工程師培養模式，培養具有正確價值觀和人生觀、跨學科交叉融合能力、創新創造能力、國際化視野、團隊協作精神與終身學習意識的高端裝備產業卓越工程技術人才。

2.科學設置課程模塊，深化學分制改革。在機械設計制造及其自動化原有的機械設計、機械加工工藝與設備、數控技術和先進加工裝備四個教學模塊的基礎上，增加高端裝備教學模塊，結合智能制造裝備、動力機械裝備、工程機械裝備及醫療裝備產業需求，增加專業選修課程4—6門，分階段增加專業選修課程資源，拓寬學生學習視野;提高培養方案中選修課程比例，進一步滿足學生多樣化的學習需求。合理安排學生的基本技能實踐、綜合技能實踐與創新創業實踐三個不同層次的教學內容，并將實踐課程的比重和質量進一步提高。

3.開展創新創業教育改革與實踐。通過創新創業通識課程、專業創新課程、校企合作課程和創新設計項目，培養學生的創業意識、創新精神、工程素養、工程倫理與項目執行力;探索個性化培養學生學籍管理制度，實行3—6年彈性學制，允許學生休學創業;依托山東理工大學創新創業學院、大紅爐眾創空間等平臺加強學生的創新創業教育，加強學生職業素質和專業能力的培養;通過實驗教學資源建設與共享，廣泛搭建實習實訓平臺;通過人才培養與社會需求間的協同，校校之間、校企之間、學科專業之間協同，形成交叉培養新機制;面向山東省裝備制造業，以精密機械、高性能材料、智能裝備、精密儀器儀表等行業企業為依托，多渠道拓寬學生的就業面，努力提升學生的就業質量。

四、結語

在新工科背景下，需要優化提升機械設計制造及自動化專業創新型人才培養方案。本文研究了課程體系優化和教學模式改革方法，以強化學生應用實踐能力和創新創業能力培養，顯著提升就業率和人才培養質量，以更好地服務于區域和地方經濟建設。

參考文獻：

[1]教育部.“新工科”建設復旦共識[J].復旦教育論壇，2017，15（2）：27-28.

[2]尹海斌，李益兵，吳超群.新工科背景下《機電傳動控制》課程內容建設研究[J].教育教學論壇，2018，（8）：179-180.

[3]朱定見.地方高校新工科人才培養模式改革研究與實踐[J].機械管理開發，2018，（5）：78-80.

Curriculum System and Teaching Mode of Machinery Manufacturing Automation Specialty Under the Background of New Engineering

ZHAO Guo-yong，LI Zhi-yong，CHENG Xiang，ZHANG Hai-yun

（School of Mechanical Engineering，Shandong University of Technology，Zibo，Shandong 255000，China）

Abstract：In order to cope with the new situation，there is an urgent need for a large number of high-quality compound talents with strong engineering practice ability，strong innovation ability，international competitiveness and the ability to adapt to future development.Under the background of new engineering，the curriculum system and teaching mode innovation methods of mechanical design，manufacturing and automation specialty are studied in order to improve the quality of personnel training and better serve regional and local economic construction.

Key words：new engineering;curriculum system;teaching mode