“机械设计制造及其自动化”专业课程体系和教学内容改革实践

陈光胜+朱坚民+李郝林

摘 要 上海理工大学在本科“机械设计制造及其自动化” 专业实施了“卓越工程师教育培训计划”。紧扣卓越工程师培养目标，通过建立创新实践平台，注重培养学生的创新意识和创新能力，突出“拓宽专业基础、提高专业素养、重视工程能力”，建立了合理的课程体系结构。为适应“卓越计划”的培养要求，对教学内容进行了改革，保持了教学内容的先进性和体现工程应用特点。

关键词 卓越工程师 课程体系 教学内容

中图分类号：G424 文献标识码：A

“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020 年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为我国走新型工业化发展道路、 建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才、全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。①②2011年，上海理工大学“机械设计制造及其自动化”专业被确定为“教育部卓越工程师教育培养计划”试点专业。遵循卓越工程师“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，为实现教育部提出的卓越工程师培养目标，在知识、素质、能力方面使普通培养对象完成向卓越工程师的完美转变，上海理工大学坚持以促进学生全面发展为目标，突出工程教育和工程实践，强化创新创业教育，增加国际化教学与交流，实现机械工程技术人才培养高质量要求“卓越计划”指导思想，按照“拓宽口径、夯实基础、强化应用、激励创新、提高素质、增加选择、分层培养、因材施教”的指导原则，针对“机械设计制造及其自动化专业”重构课程体系，对教学内容进行改革和实践。在课程体系建设和教学内容改革方面的做法主要包括以下几个方面。

1 紧扣培养目标，建立科学卓越工程师培养课程体系

1.1 建立创新实践平台，注重培养创新意识和创新能力，完善卓越工程师课程体系

上海理工大学“机械设计制造及其自动化”专业是“国家级特色专业”、“教育部和上海市机械设计制造及其自动化专业综合改革试点专业”和“国家级大学生创新创业训练计划”实施专业。尽管该专业具有完备的课程体系，但仍与“卓越计划”提出的坚持以促进学生全面发展，突出工程教育和工程实践，强化创新创业的人才培养高质量要求指导思想有差距。在“卓越计划”的培养目标制订阶段，专业突出学生的创新意识和创新能力的培养，在原有的课程体系中增加“创新实践平台”，形成由“通识平台”、“学科基础平台”、“课程专业平台”、“创新实践平台”、“企业实践与国际交流平台”等五大平台组成的卓越工程师课程体系。

创新实践平台约10～16学分，安排时间从第1学期到第7学期。通过创新平台，鼓励和组织学生通过创新实践学分，开展形式多样的课外科技活动、志愿者活动、大学生专项科技竞赛、创新实践、创业活动。鼓励学生积极参与教师和企业的联合项目，优先结合企业选题开展“国家大学生创新性实验计划”项目、“上海市大学生创新活动计划”项目、学校大学生创新实践训练计划（SITP）项目等。要求每个学生在四年期间至少要有一次参加创新性实践计划或者大学生科技竞赛活动的体验，参与并完成一项院级（或校级、市级、全国）的创新性实践计划项目或者参加一项院级（或校级、市级、全国）的科技竞赛活动，并获得学分。

1.2 突出“拓宽专业基础、提高专业素养、重视工程能力”思想，进一步优化课程体系

依据机械设计制造及其自动化卓越工程师计划培养标准，遵循工程的集成与创新特征，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，对课程体系结构进行优化。

为突出卓越工程师宽厚的学科知识基础，将“学科基础平台”基础课程学分要求由54学分提高到55～60学分，增加概率论、数学建模、数学物理方法、复变函数与积分变换等选修课程，奠定学业发展的基石，“学科基础平台”除按学校划分的学科大类设置外，卓越工程师课程以基础性和公共性兼顾为设置原则，增加普通化学、普通化学实验、生命科学等选修课程，进一步实现同一学科大类中不同专业基础课程的互通交叉。

“专业课程平台”着重培养学生在机械工程领域里扎实的专业知识以及实践动手能力、创新技能，同时为了对接企业需求和全国见习机械设计工程师资格认证，在原有“测试与控制”，“机械设计”，“制造技术”等3大课程组基础上，增设了“企业需求课程”和“全国见习机械设计工程师资格考试培训项目”等课程组，形成5大专业的课程组。“专业课程”教学平台共约40～45学分，每位学生除了完成课程组1、2、3中所规定的学分外，可在课程组4或课程组5中选6学分。

1.3 课程体系体现“面向世界和拥有国际视野”的上海理工大学卓越工程师培养特色

上海理工大学机械设计制造及其自动化专业注重引进德国等国外工程教育理念和优质教育资源，共同培养具有国际视野及专业知识背景的工程应用型人才。专业自1985年开始与德国汉堡应用工程技术大学合作，联合培养中德机械工程专业学生，该联合办学项目作为上海与汉堡友好城市合作项目得到了德国DAAD基金会的资助。学生在一年级集中学习德语，后三年每学期均有两名德国教授授课。该合作办学的突出特色是，学生的外语能力与实践动手能力强，毕业生深受德资企业的欢迎。2004年9月，机械设计制造及其自动化专业（中德合作），以优异的成绩通过了德国权威评估机构ASIIN（德国工程技术、信息科学、自然科学及数学类学士与硕士专业评估协会）的专业水平评估，办学水平、培养模式及学生质量得到德国专家的充分肯定，学校成为国内第一所通过该权威组织评估的院校，机械设计制造及其自动化专业（中德合作）的毕业生可获得德国学校相关的学士学位，在中国高等教育中初步探索出一条引进国外优质教学资源，共同培养高级工程应用型技术人才的教学之路。③endprint

在国际化办学和丰富的国际交流经验，无疑为“面向世界和拥有国际视野”的上海理工大学“卓越计划”办学特色的实践提供坚实的基础。在“国际交流平台”课程体系平台中，确定数控技术、先进制造技术等5门双语的专业教学课程，均由具有海外留学背景的教师授课。

2 适应培养要求，促进教学内容改革

要达到“卓越工程师计划”的最终目标，“机械设计制造及其自动化”的教学内容的先进性和科学性是必须的，教学内容的改革主要有以下做法：

（1）以人才的知识、能力、素质结构为依据，以创新课程内容为目标，重组理论课程内容。淘汰低水平重复、陈旧性内容，采用新思维、新方法；吸纳新知识、新技术；整合课程内容，减少理论学时将时间让给学生，使学生有更多的时间自主学习，更多的时间参与创新活动。以专业基础课机械控制工程基础为例，专业组织成立了主讲教师负责的课程改革攻关小组，对机械控制工程基础授课内容按照“卓越计划”的突出创新，突出工程应用的要求，对教学内容进行重组、增减。在保持理论框架完整的基础上，对推导过程冗长、对学生理解基础理论帮助不大的内容进行删减，减少课堂单纯的理论传授比重，在每一单元后增加与授课内容紧密的工程案例分析，突出工程背景的应用，理论联系实际，避免了以往课程授课中存在的理论比重偏大，学生学习兴趣不高，学习效果不佳的弊端。

（2）突破实践教学只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档运行状况，开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实验项目，实现实践教学装备的先进性和实践教学环境的真实性，强调理论与实践一体化教学。“卓越计划”要求课程设计和毕业设计的课题要来自生产、科研第一线，真题真做。同时强化岗位技能培训，及时引进本专业领域科技发展新成果融入到相关课程的教学，保持授课内容的先进性。

（3）企业深度参与教学计划和课程大纲的制订以及主干核心专业课程的授课。在制订和修改教学计划、课程大纲阶段，邀请知名生产企业人员对拟实施教学文件进行论证，针对培养计划和课程大纲提出宝贵意见。对于机械设计制造及其自动化专业核心主干课程中与企业生产联系密切、实践性较强的课程内容，由聘请的相关企业专家进行讲授，如液压与气动技术、数控技术、机械制造技术等分别聘请来自上海电气自动化研究所、上海机床厂、上海通用汽车的专家作为课程指定章节的授课人。

3 结束语

“卓越计划”旨在探讨和实践如何提高工程专业创新型人才培养质量，提高毕业生的实践能力，培养面向世界、面向未来的创业、研发型高端人才和行业领军人物。④当然“卓越工程师”的培养是一个系统工程，也是一个探索工程，没有一个固定的模式，但具有完善的课程体系和科学教学内容的工作方案是基础。为确保“卓越计划”的顺利实施，有利于培养学生的学习能力、工程实践能力、创新能力、交流能力、社会适应能力和国际竞争能力的培养模式和包括对制度、资源的质量监控与保障体系必须要逐步完备。

注释

① “卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-30.

② 王勇，李剑峰.培养机械专业卓越工程师的探讨[J].现代制造技术与装备，2010.199（6）：69-70.

③ 朱文博，施小明，钱炜.基于创新实践教学的卓越工程师教育研究——上海理工大学机械工程学院的基本经验[J].创新与创业教育，2013.4（2）：32-36.

④ 教育部高等教育司.教育部关于卓越工程师教育培养计划实施与工程技术人才培养[M].北京：高等教育出版社，2011.endprint