基于專業知識點梳理的課程改革探索

摘要：根據機械設計制造及其自動化專業教學內容改革要求，理順該專業交叉重疊專業知識點，探索和整合專業課程體系內容，構建以“機械制造技術基礎”和“機械制造裝備設計”兩大龍頭課程內容體系為基礎的新知識結構，重構創新性和綜合性實驗，培養出高素質專業人才。

關鍵詞：機械設計制造及其自動化專業；知識點；課程體系；知識結構

作者簡介：賈文友（1973-），男，安徽全椒人，安徽工程大學機械與汽車學院，講師，上海交通大學機械與動力工程學院博士研究生；劉莉（1975-），a女，安徽合肥人，安徽工程大學機械與汽車學院，講師。（安徽 蕪湖 241000）

基金項目：本文系安徽工程大學教研項目（項目編號：2013jyxm20）、安徽省專業綜合改試點機械設計制造及其自動化（項目編號：2012zy042）、安徽省機械設計制造及其自動化專業教學團隊和國家特色專業建設點機械設計制造及其自動化（項目編號：TS10310）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0113-02

據不完全統計，我國約有440所本科院校（不包括民辦院校）開設了機械設計制造及其自動化專業，在校學生約16萬人左右，是我國規模最大的普通高等學校本科專業之一。在機械設計制造及其自動化專業教學內容綜合改革中，立足點是為機械制造業提供理論基礎扎實、創新精神強和工程能力突出的復合型人才，這既是社會和學生的期待，也是機械設計制造及其自動化專業人才培養的定位。[1]在此背景下，及時轉變觀念，堅持創新，追求卓越，滿足機械制造業集成創新和技術升級對高層次人才的迫切需要，重新審視機械設計制造及其自動化專業教學內容改革是專業綜合改革的重要專題研究課題。通過對專業知識主干線上主要知識點的剖析，理順交叉重疊專業知識點，為學生提供系統、合理的專業知識結構，構建新的教學課程內容體系。[2]

機械設計制造及其自動化專業教學內容改革專題研究的總體框架如圖1所示，首先進行任務分解；然后開展各種改革措施專題研究，在整個過程始終關注具有關鍵性影響的3個要解決的核心問題；最后進行有條不紊的組織實施及評估總結，確保各種改革成果被靈活采納。

一、理順交叉重疊專業知識點

目前，我國機械設計制造及其自動化專業在校學生的培養，一方面需要面臨不同學校自我培養人才定位要求，彰顯各自辦學特色；另一方面要以“技術”為導向，以培養“專家”為最高目標，即在培養學生具有系統專業理論知識的同時，重視與加強實踐教學環節，強調面向區域經濟，面向行業發展需要，重點培養學生具有應用新技術、新工藝解決工程實際問題的能力，培養具有在科研單位或生產企業從事各種工作所需的知識、能力和素質的各類型人才。[3]

目前，在機械設計制造及其自動化專業的知識主干線開設課程中，“機械制造技術基礎”課程內容主要包含金屬切削機床、金屬切削刀具、機床夾具、機械加工工藝規程、機械加工精度、機械加工表面質量、裝配工藝基礎、現代制造技術（Advanced Manufacturing Technology，AMT）等知識點體系；“機械制造裝備設計”課程內容包含金屬切削機床設計、機床夾具設計、工業機器人設計、物流系統的設計、機械加工生產線總體設計等知識點體系；“工業機器人”課程主要介紹機器人的機械結構、機器人機構的驅動方式、齊次變換、機器人運動學動力學分析、機器人控制理論及控制方法、機器人感覺系統及機器人語言等知識點體系；“刀具設計”課程內容包括標準刀具的設計與非標準刀具的設計等知識點體系，使學生對刀具具體結構、工作原理、性能特點、選用依據、設計方法、改進思路等有充分地了解和掌握；“先進制造技術”課程內容包括現代設計方法、現代制造方法、現代生產管理技術與方法及其現狀和發展趨勢等知識點體系。

通過這條主干線中開設課程的主要知識點剖析，不同課程內容相互之間存在金屬切削機床、金屬切削刀具、機床夾具、機械加工工藝規程、先進制造技術、工業機器人設計等交叉重疊專業知識點，產生如下問題：各門課程有一些重復內容，占去一定量的重復學時；單列課程教學形式，各門課程相互獨立，不能構建融會貫通、緊密配合、有機聯系的課程內容體系，存在重復教學內容，浪費教學過程中可貴的教學課時，學生在學習單列課程知識點過程中，盡管授課教師和課程本身都在強調和介紹本課程的重要意義，但學生仍缺少直接深刻的系統把握，造成學習的被動性和盲目性；并且相關課程實驗大多是演示性，用來驗證課堂講授的理論，故缺乏創造性、應用性，致使學生動手機會少，影響了實驗教學質量，從而培養學生工程實踐能力和創新能力角度來講，不利于學生工程解決能力的培養。通過“理順交叉重疊專業知識點，探索課程內容體系改革”的專題研究，以求達到：認真分析機械設計制造及其自動化專業的課程體系中交叉重疊專業知識結構，基于新形勢、新任務、新思路、新舉措的專業教學內容改革要求，重構創新性和綜合性實驗，構建以“機械制造技術基礎”和“機械制造裝備設計”為兩大龍頭課程體系的新的知識結構，使學生的個性和才能得到充分的發揮，培養更多高質量的特色人才，來滿足社會對該專業人才的不同需求。

二、探索課程內容體系的改革

課程內容體系的改革，必須根據結合機械設計制造及其自動化專業培養目標和該專業工程人才的要求，遵循“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的原則，在理順交叉重疊專業知識點問題的基礎上，一方面，進行課程之間內容的調整：如將“機械制造技術基礎”課程內容中“機床夾具設計”知識點部分調整到“機械制造裝備設計”課程內容中，將“機械制造裝備設計”課程內容中的“機械加工生產線體總體設計”知識點部分調整到“機械制造技術基礎”課程內容中；另一方面，進行課程體系類別的整合：如將“先進制造技術”的課程內容合并到“機械制造技術基礎”課程內容中；將“工業機器人”和“刀具設計”課程內容合并到“機械制造裝備設計”課程內容中，形成以“機械制造技術基礎”和“機械制造裝備設計”為兩大龍頭專業課程，合理分配課時，激發學生的學習動力和興趣，開發學生的主體意識，轉換教師教色，引導學生主動參與教學。課程的內容的調整和課程體系類別的整合，并不是將原來的內容簡單地疊加在一起，而是對其內容進行地適當地增減和優化，使其知識點能更好地融合在一起，使課程內容的知識結構更加合理，更有利于對學生知識能力的培養。相應地，對機械設計制造及其自動化專業所有課程的實驗進行相應的調整和整合，打破課程界限，將一些單項的小實驗有機地組合在一起，形成更能培養學生綜合實踐能力和創新能力的綜合性、設計性、開發性和開放性的實驗，[4]對有些復雜的、占學時較多的綜合實驗單獨拿出來，開設一門綜合實踐課，定期舉辦機械設計制造及其自動化專業相關主題的創新設計大賽和專利大賽等。

課程內容體系的改革需要面臨三個主要核心問題：第一，轉變學生學習習慣，因為學生往往習慣于被動接受知識，掌握必要知識點，不太習慣主動思考和自主學習，所以轉變學生的學習習慣主動適應改革。第二，更新教師教育教學觀念，因為改革的最大障礙來自教師，即教師意愿。[5]教師觀念更新，特別是現代工程教學理念的建立是破解教師改革和創新意愿的關鍵，所以要求廣大教師加強自身對“機械制造技術基礎”和“機械制造裝備設計”為兩大龍頭課程體系的新的知識結構的教學知識內容的跟進，制訂教師教育教學觀念更新的對策。第三，改革學習成效評價，因為機械設計制造及其自動化專業的課程內容體系是一組實踐性非常強的教學內容，改革學習成效評價，[6]制訂“機械制造技術基礎”和“機械制造裝備設計”課程學習成效評價規則，如實施學生可自主重修課程，以刷新該課程的原來的考核結果等，實施教考分離；實施引導教師從考核“學習成績”向評價“學習成效”轉變；實施引導學生從注重“考試結果”向注重“學習過程”轉變；引導從“卷面測試”的單一考核形式向開展“論文、作品、大作業、答辯、網絡互動、討論發言等”多種考核形式轉變，綜合評定學生學習成績等。

此外，通過該專題的研究，在培養方案上，融合培養方案的更新與改革，提出符合培養機械設計制造及其自動化專業人才為要求的兩大龍頭專業課程內容體系的培養方案，使得該專業畢業生專業知識強、特色鮮明，能適應企業對人才的多層次要求；在教學大綱上，進一步協調好原來各課程的關系，使各課程教學基本內容及要求實現無縫連接和有機結合，合理分配學時，形成和完善與改革課程內容體系相配套的教學文件；在教學實踐上，遵循“PDCA”循環，發現問題，分析問題，解決問題，實現平穩過渡。[7]

三、結束語

機械設計制造及其自動化專業課程教學內容的改革，是在理順交叉重疊專業知識點的基礎上，一方面拓寬教學內容，提高學生的綜合素質，培養出高素質的機械設計制造及其自動化專業人才；另一方面緊扣兩大龍頭專業課程內容體系，深化課程資源建設，增強課程資源的適應性，增強課程資源的開放和共享，促使新的課程內容體系建設逐步向社會化、科學化、現代化、信息化、網絡化、規范化發展，形成良性互動，展現學生、教師和企業多贏的局面，具有可持續性特點，實現課堂教學的質量和效率的提升。

參考文獻：

[1]何高法，胡桂川，劉成俊，等.培養學生創新能力的機械工程專業課程體系建設[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2010，（1）：191-192.

[2]魯建慧，劉元林.機械技術基礎課程體系的整合、改革及實踐[J].建材高教理論與實踐，2001，20（3）：89-90.

[3]吳偉中，黨培.基于專業特色的機械設計制造及其自動化專業課程體系構建[J].中國電力教育，2012，（1）：43-44，46.

[4]劉莉，賈文友.提高學生實踐能力下探索機械設計類課程改革[J].科技信息，2011，（12）：423.

[5]胡冬玲.現代教育與教師觀念的更新[J].宿州教育學院學報，

2007，（1）：63-65.

[6]趙桐.淺談教學中的學習成效評價[J].江西金融職工大學學報，

2006，19（6）：266-267.

[7]賈文友，劉莉.PDCA循環在機制專業課程體系改革中的應用[J].數字技術與應用，2008，（11）：25.

（責任編輯：王意琴）