新工科背景下机械制造自动化专业课程体系及教学模式

赵国勇 李志永 程祥 张海云

摘要：为了应对新形势，迫切需要大量工程实践能力强、创新能力强、具有国际竞争力并能适应未来发展的高素质复合型新工科人才。在新工科背景下，研究机械设计制造及自动化专业课程体系及教学模式创新方法，有利于提高人才培养质量，使他们能更好地服务于区域和地方经济建设。

关键词：新工科;课程体系;教学模式

中图分类号：G642.4     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）38-0181-02

最近國家实施了“一带一路”倡议、中国制造2025、“互联网+”以及人工智能等重大举措，新经济发展迅速，其典型特征是新技术、新业态、新模式、新产业[1-2]。为了应对新形势，迫切需要大量工程实践能力强、创新能力强、具有国际竞争力并能适应未来发展的高素质复合型新工科人才。

一、机械设计制造及自动化专业现状

根据教育部2017年统计数据，全国机械类本科专业布点2306个，本科毕业生19.21万，招生数20.57万，在校生数80.97万。在所有工科专业类中，机械类专业布点占12.68%。在机械类专业中，机械设计制造及自动化专业布点数最多，为575个。说明机械设计制造及自动化专业人才社会需求量最大，所以毕业生质量的好坏对经济社会建设有较大影响[3]。

山东理工大学机械设计制造及自动化专业包括机械制造自动化和机械设计自动化两个方向，2008年被评为山东省品牌专业和国家级特色专业，2010年入选教育部首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业，有较好的办学基础。面对国家新形势以及山东省新旧动能转换“高端装备”产业的发展需求，本专业主动对接高端装备产业发展需求和学生全面发展需求，培养具备机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术基础知识与应用能力，能够在智能制造装备、动力机械装备、工程机械装备及医疗装备领域从事研究开发、设计制造、试验检测、运行管理和经营销售等方面工作，有社会责任心、有创新精神、有专业知识、有实践能力、有健康身心的应用型高级专门人才。毕业生应具备以下素养、知识和能力：

1.具有正确的人生观和价值观，知识结构涵盖数学、自然科学和人文社科等学科。

2.具备一定的综合运用多学科知识解决复杂工程问题的能力，掌握扎实的机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术知识。

3.具备一定的智能制造装备、动力机械装备等产品研发和生产组织管理的能力，具有扎实的装备设计与制造工艺基础。

4.具有国际化视野与团队协作精神，熟悉国际高端装备的发展水平与动态，能够积极参与、组织和协调装备的研究与开发。

5.具有自主学习的能力和较强的终身学习意识，持续提升综合素质和专业能力，推进高端装备产业的快速发展。

二、新工科背景下机械设计制造及自动化专业课程体系建设

1.重构课程体系。面向国家工程教育认证标准，结合卓越工程师教育培养计划，依据人才培养的通用标准和行业标准，辩证借鉴发达国家工程师培养的成功模式，注重多学科交叉融合，整合优质资源，将工程能力培养贯串于人才培养的全过程，并以智能制造装备、动力机械装备、工程机械装备及医疗装备行业需求为导向，将国家标准、政策法规、行业规范、职业素养培养及创新能力纳入课程体系中，重新架构机械设计制造及其自动化专业课程体系;整合校内机械电子工程、测控技术与仪器、材料成型及控制、车辆工程等专业与合作企业的资源，建设一批跨学科课程和校企共建课程，进一步强化实践教学课程;将《数控技术》、《机械制造工艺学》、《特种加工技术》、《机械设计》等专业必修课程建成省级或国家级一流课程。

2.更新并优化教学内容。通过科教融合、产教融合，科研成果反哺教学等方式，将校企合作作为人才培养的重要途径，注重学生学习成效，优化提升机械设计制造及自动化专业课程的教学内容，开发建设《精益智能制造》、《动力机械测试技术》、《现代工程机械设计技术及应用》、《医疗器械技术前沿》等智能制造装备、动力机械装备、工程机械装备及医疗装备行业专业特色课程;加大产学研合作平台建设投入，增加实践教学在课程体系中的比重，增加综合设计性实验项目，加强实践性教学环节，丰富第二课堂内涵，更新并优化教学内容。

3.推动优质专业课程资源建设与共享。不断丰富课程资源，加强在线开放课程建设，推动优质专业课程资源共享，推进信息化课程建设并全部在线开放，只要学生身处互联网环境中，通过手机App就可以进行课程学习和在线测试，实现学习型社会的基本要求，最大限度地实现优质课程资源的共享与应用。

三、新工科背景下机械设计制造及自动化专业教学模式创新

1.创新人才培养模式。以学生为中心，以高端装备产业人才需求为导向，基于卓越工程师专业建设所积累的经验，与山推工程机械股份有限公司、淄博柴油机总公司、山东新华医疗器械股份有限公司等企业探索企业订单式“3+1”的人才培养新模式;进一步深化机械设计制造及其自动化专业卓越工程师培养模式，培养具有正确价值观和人生观、跨学科交叉融合能力、创新创造能力、国际化视野、团队协作精神与终身学习意识的高端装备产业卓越工程技术人才。

2.科学设置课程模块，深化学分制改革。在机械设计制造及其自动化原有的机械设计、机械加工工艺与设备、数控技术和先进加工装备四个教学模块的基础上，增加高端装备教学模块，结合智能制造装备、动力机械装备、工程机械装备及医疗装备产业需求，增加专业选修课程4—6门，分阶段增加专业选修课程资源，拓宽学生学习视野;提高培养方案中选修课程比例，进一步满足学生多样化的学习需求。合理安排学生的基本技能实践、综合技能实践与创新创业实践三个不同层次的教学内容，并将实践课程的比重和质量进一步提高。

3.開展创新创业教育改革与实践。通过创新创业通识课程、专业创新课程、校企合作课程和创新设计项目，培养学生的创业意识、创新精神、工程素养、工程伦理与项目执行力;探索个性化培养学生学籍管理制度，实行3—6年弹性学制，允许学生休学创业;依托山东理工大学创新创业学院、大红炉众创空间等平台加强学生的创新创业教育，加强学生职业素质和专业能力的培养;通过实验教学资源建设与共享，广泛搭建实习实训平台;通过人才培养与社会需求间的协同，校校之间、校企之间、学科专业之间协同，形成交叉培养新机制;面向山东省装备制造业，以精密机械、高性能材料、智能装备、精密仪器仪表等行业企业为依托，多渠道拓宽学生的就业面，努力提升学生的就业质量。

四、结语

在新工科背景下，需要优化提升机械设计制造及自动化专业创新型人才培养方案。本文研究了课程体系优化和教学模式改革方法，以强化学生应用实践能力和创新创业能力培养，显著提升就业率和人才培养质量，以更好地服务于区域和地方经济建设。

参考文献：

[1]教育部.“新工科”建设复旦共识[J].复旦教育论坛，2017，15（2）：27-28.

[2]尹海斌，李益兵，吴超群.新工科背景下《机电传动控制》课程内容建设研究[J].教育教学论坛，2018，（8）：179-180.

[3]朱定见.地方高校新工科人才培养模式改革研究与实践[J].机械管理开发，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