機械工程導論課程改革初探

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一、“機械工程專業導論”課程改革的必要性分析

南京林業大學機械類招生從2016年開始實施，包括機械設計制造及其自動化專業、機械電子工程專業、過程裝備與控制工程專業。在2016版的人才培養方案和課程大綱制定時明確要求機械工程導論課程既要滿足教育和教學的需求，又要適應機械大類招生和人才培養要求。（一）高等教育人才培養的需要。高等教育是為社會培養各類高級專門技術和管理人才，機械類專業是高等教育工科門類重要的分支，對新生而言，大學課程，特別是機械類專業課程的學習目標、教學方法等方面與高中學習有很大差別，能否適應這種變化，不僅關系到大學階段的學習成績，還與后續的職業發展息息相關。因此，開設機械工程導論課程非常重要。（二）適應機械工程領域發展的需要。機械類專業的畢業生要求具有工程實踐能力和創新意識，人文素養和職業素養，團隊合作能力和國際視野，能在機械工程及相關領域有效運用專業知識和工程技術原理解決機械工程領域復雜工程問題的能力，能夠適應社會發展趨勢，以實現終身學習和可持續發展的目標，機械工程導論課程作為早期的專業知識教育課程，其課程內容的內涵建設尤為必要。信息化、智能化、自動化、綠色安全是當前我國機械行業發展的主要趨勢也是國家經濟發展的重要戰略，這些變革使得機械類專業的內涵越來越豐富，面向現代機械發展趨勢，改革機械工程導論課程內容的廣度和深度，更好地幫助新生了解機械工程專業的背景、專業知識鏈的構成，國內外機械行業的最新發展概況和趨勢。（三）引導專業分流的需要。大類招生的關鍵環節之一就是學生的專業選擇問題，學生在報志愿選擇專業的過程中存在著專業理解不足，認識水平參差不齊的問題。開設專業導論課程可解決學生對專業的困惑問題，使學生建立起對本專業比較全面的、概括的初步的認識，從而有助于學生更加理性地選擇專業，對專業分流起到導航作用。針對本校機械類3個專業的特點，開設一門可融合原有3個獨立專業導論課程的新的“機械工程專業導論”課程非常必要，這也將是該課程改革的重點和難點。（四）課程教學與評價的需要。機械工程導論課作為一門重要專業基礎課程，要滿足專業教學基本要求，其主要目標是幫助學生了解專業的培養目標、學科概況、課程設置、就業前景和領域等，培養專業興趣，使學生對所學專業及從事的工作崗位有比較清晰的認識，為提高本課程的教學效果，培養學生工程倫理意識，根據課程特點，以工程教育認證為標準，以現代工程教育理念為指導，應該科學地從教學內容、教學組織、考核方式等方面設計機械工程導論課程。

二、“機械工程專業導論”課程改革的具體舉措

（一）專業導論課程的目標定位。機械工程學是人類科學技術發展史上歷史最為悠久的學科之一，也是對人類社會進步具有巨大貢獻的工程領域之一。三百多年的發展可以說是一部燦爛輝煌的工業文明史，在世界進入知識經濟時代的今天，制造業的發展和變化是令人炫目的，設計手段、制造理論、工藝方法不斷推陳出新，微電子技術、控制技術、信息與計算機技術、傳感技術、生物技術與機械學科的交叉、滲透、融合，逐步形成了制造科學與技術的許多新理論、新觀點、新方法、新成果[3]。機械工程學涉及的專業方向很多，如機械設計、機械制造、機械電子、過程裝備等等，對于剛入校的新生而言，專業選擇存在專業不了解、盲目跟風的問題。在了解和選擇專業的過程中，高校應該進行相應的課程安排和咨詢指導，為學生提供有價值的、專業性強的信息，便于學生找到與自己個性特點相匹配的專業。機械工程專業導論課程作為一門“專業啟蒙教育”課程，不僅描繪了機械工程的發展歷史，也展示了當今制造業的設計手段、加工方法、服務領域、機械制造業的未來發展方向[4-5]。通過學習，學生能夠對制造業有一種豁然開朗、回味無窮的感覺，通過了解不同專業的發展方向、培養目標、教學內容和就業領域，能從設計、制造、機電、控制等幾個方面綜合考慮，選擇適于個人發展的專業方向。因此，機械工程專業導論課程的定位是為機械類招生的生源對象提供全面而清晰的本校機械類專業認知平臺，對專業分流起到導航作用，同時為以后專業課程學習起到先行先導功能和宏觀統領作用。（二）專業導論課程的內容設置。機械工程導論課程的教學內容需要針對入校新生對機械類各專業最關切的問題，如：針對機械類的幾個專業是干什么的、專業需要學什么、畢業后自己能做什么等問題[6-7]，引導學生明確學習目標，讓學生了解專業、熱愛專業，激發學生的學習熱情，提高學生對專業的認同感，為學生答疑解惑。本校機械工程導論課程設置為16個學時（1個學分），主要包括機械與機械工程、機械類各專業內涵、人才培養課程體系、學習規劃及方法4個篇章。1.第一篇機械與機械工程從介紹機械、機器、機械工程的基本概念入手，通過18世紀工業革命到工業4.0、中國制造2025機械工程發展歷程、機械工程在各領域的成就、機械工程的社會重要性的教學，讓學生對本專業有一個感性的認識，加強、堅定學生的專業信念。2.第二篇機械類各專業內涵以學科門類、機械類別為索引，并結合本校機械類專業特點，特別強調機械設計、機械制造、機械電子及過程控制在機械工程中的重要性及先進性，介紹機械設計方法引導學生對機械語言———圖紙的認識，了解設計是機械產品的靈魂，而力學和運動分析是設計的關鍵；介紹先進制造技術引導學生了解機床加工、特種加工、工藝規程等最新制造技術，明白中國從制造大國到制造強國的發展意義；介紹機器人、數控技術等控制技術對機械產品的重要作用，人工智能化及信息化是機械工程將來的重要方向；介紹過程裝備及其系統的狀態和工況進行監測，控制方法，讓學生認識到生產過程的有序穩定是提高過程裝備的可靠度和功能可利用度的關鍵。通過對機械類中不同專業的內涵、特點、畢業生可從事的工作崗位、發展目標與前景等方面的教學，讓學生了解專業門類，了解自己對不同專業門類的興趣，為后期專業分流奠定基礎。3.第三篇人才培養課程體系課程體系由一個專業所設置的課程相互間的分工與配合構成，高等學校課程體系主要反映在基礎課與專業課、理論課與實踐課、必修課與選修課之間的比例關系上。考慮機械類招生和培養模式，涉及3個專業的課題體系具有異同性的特點，（1）4年總學分為175左右，前1.5年的課程是完全一樣，后2.5年的課程根據專業需求可設置不同的課程，滿足大類招生和專業分流的需求；（2）為了滿足機械大類人才培養需求，各專業均設置有大類通識課程、專業基礎選修課（大類公共部分）、實踐教學（大類公共部分）；（3）為了培養學生創新創業的能力，各專業均增設了創新拓展模塊。對課程體系的介紹能幫助新生了解本專業的人才培養模式知識結構，了解課程模塊的比例與學分分布，了解理論課程及實踐教學環節的設置及各專業課程內在的邏輯關系，了解畢業生應具備的知識、能力和素質的要求，有助于制定學習規劃。4、第四篇學習規劃及方法對大學生而言，大學課內成績是基本，大學提倡自主性學習，課堂學習、網絡線上學習、交流討論、聆聽學術報告等等都是非常好的學習方式。此外大學期間還要注重能力培養，包括：（1）獎學金：國家獎學金，國家勵志獎學金，社會獎學金，學校獎學金；（2）榮譽：江蘇省三好學生、江蘇省優秀學生干部等等；（3）學科競賽：數學、英語、力學、機械設計、機器人等；（4）大創項目：大學生實踐創新訓練計劃項目等；（5）科研成果：本科生授權專利、、軟件著作等；（6）畢業論文：江蘇省普通高等學校本科優秀畢業設計。了解這些目標和方法，有助于新生更快適應大學學習生活，有序地、循序漸進地完成大學學業和既定目標。（三）專業導論課程的教學模式。專業導論課內容主要是以課堂介紹為主，以學生了解或比較熟悉為深度，具有難度不大但信息量大的特點。針對該課程的特點，以上述四大篇章為索引，結合專題講座、視頻演示、小組討論等形式開展教學。譬如，在課堂教學中邀請教授對所研究領域的知識學科發展概況、學科發展前沿問題等進行專題講座，并在此基礎上進行討論，從而幫助學生從不同角度來了解專業內容；借助國際知名企業產品制造視頻、工業機器人作業視頻等等，讓學生更直觀地了解先進制造技術和機電一體化技術，提升專業認知度。在實際的授課過程中，教學團隊由各專業負責人組成，將專業特點與本?？蒲蟹较蚣希瑢⒗碚撗芯亢凸こ虒嵺`案例相結合，將專業發展和人才培養目標結合，反映工程職業能力和標準，緊靠機械工程發展和專業的前沿。（四）專業導論課程的考核評價。課程考核的內容與形式對學生的學習有很強的促進和導向作用?；谀壳皩I導論課的考核沒有統一的規范要求的實際，建立適應專業導論課特點的考核制度，對檢查教學效果、提高教學質量非常重要。專業導論課課時較少，課程主要是引導大一新生對本專業相關內容有所認知，進行專業啟蒙教育的課程特點，機械工程導論課的課程考核采取小論文的形式進行。論文包括五個主題內容：（1）入學前對機械工程的認識；（2）目前對大學課程學習的認識；（3）談談專業導論課后對機械工程的了解；（4）談談對機械類專業即“機械設計、機械制造、機械電子、過程裝備”等專業方向的了解；（5）制定大學四年的專業學習規劃。論文要求字數不少于3000字，層次清楚、主題突出、觀點明確，其中對專業的了解要有自己的觀點；論文格式規范、語言流暢、文字表達能力強。論文的評定標準主要體現在：（1）論文內容充實程度，占20分；（2）專業學習體會的深刻程度，占50分；（3）文字表達的邏輯性及流暢程度，占20分；（4）書寫的規范程度，占10分。根據論文的評定標準，機械工程導論的成績分為優、良、中、及格、不及格5個級別。優秀（90分-100分）：針對機械專業論述很詳盡。文理通順、收集數據正確、資料新穎、內容翔實。論述清楚，有自己的獨到見解或心得，滿足撰寫論文要求。良好（80分-89分）：針對機械專業論述詳盡。文理通順、收集數據正確、資料翔實。論述清楚，有自己的見解或心得。滿足撰寫論文要求。中等（70分-79分）：針對機械專業論述內容較充實。文理較通順、收集數據正確、資料較充分。論述較清楚，無原則性錯誤。滿足撰寫論文要求。及格（60分-69分）：針對機械專業論述內容單薄。文理基本通順、收集數據正確，論述較清楚，無原則性錯誤?；緷M足撰寫論文要求。不及格（＜60分）：針對機械專業論述內容過于簡單。內容混亂，語病多，沒有體會。專業導論課程的考核注重對學生整個學習過程的考核，使學生學習的自覺性和主動性得以培養、形成及提高，從而增強了教學效果，提高了教學質量。

三、結束語

目前，各高校對專業導論課的認識和教學研究尚未達成廣泛的共識，專業導論課程的開設尚處于探索階段，本校就機械工程導論課程的定位、教學內容、教學方法及考核方式等方面進行了深入探討及實踐，對于高等學校提高人才培養質量具有重要的現實意義。實踐證明，機械專業導論課的設置，對引導機械大一新生了解專業，明確專業學習目標，培養專業學習興趣，調動學生自主學習積極性等方面都起到了較為明顯的積極促進作用。

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作者:茹煜 李建華 許薔 朱銀龍 單位:南京林業大學