“中國制造2025”背景下機械制造課程群建設

梅伶

【摘 要】本文闡述我國制造業發展狀況，論述為服務于工科學科群中各工程專業建立機械制造課程群的意義、方法和教學實踐中的關鍵問題，提出細化知識點、分級編碼、點單集成式教材建設等思路，以構建柔性化、多樣化、個性化的機械制造課程群。

【關鍵詞】機械制造；課程群；知識點

【Abstract】The article expounds development manufacturing industry in our country. In order to serve various engineering major in the engineering group， the article discusses significance and methods of the building machinery manufacturing course group， and the key issues of teaching practice. It puts forward the thinking on detailed and decompose knowledge， classification coding， order and integrate of construction of teaching material etc. These is to build a flexible， diversified and personalized machinery manufacturing course group.

【Key words】Mechanical manufacturing； Course group； Knowledge point

0 引言

2013年4月的漢諾威工業博覽會上，德國首次提出工業4.0的概念。工業4.0是以智能制造為主導的第四次工業革命，充分利用信息通信技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統相結合的手段，將制造業向智能化轉型。2015年3月5日，李克強在全國兩會上作《政府工作報告》時首次提出“中國制造2025”的宏大計劃，“中國制造2025”是中國版的“工業4.0”規劃。“中國制造2025”明確指出，到2025年邁入制造強國行列，2035年制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平。

中國目前處于工業化的中后期，中國在沒有完成工業化過程，便進入了信息化社會。中國制造業的信息化水平跨度是從20世紀50年代到21世紀初，各企業的發展水平相差60年。這就造成中國大量中小型企業的設備、管理以及加工能力還處于20世紀50年代的發展水平，而大型企業的信息化水平與國際先進水平沒有太多的差距。中國制造實現智能制造必然是“工業2.0是提升，工業3.0是普及，工業4.0是示范”的發展戰略。中國2025制造策略就是四化同步，三代工業并進。

鑒于目前我國制造業的發展現狀和趨勢，高校機械制造類課程群如何適應形勢，優化課程群，培養適應時代發展的人才，將是本文思考的問題。

1 機械制造課程群的內涵

課程群的概念是1990年北京理工大學基于“在課程建設中應當以教學計劃的整體優化為目標”，提出注重“課群”（課程群的最早稱謂）的研究和建設之后，一些高校陸續開展了雖名稱相同或相似，差異卻較大的課程群建設實踐。

各高校教學管理人員和教師對課程群的內涵界定也是有較多的版本，得到較多認同的是這個定義：課程群是以現代教育思想和理論為指導，對教學計劃中具有相互影響、密切聯系、互動有序的相關課程進行重新規劃設計和整合構建的課程集合。它一般從屬于某一學科群，由多門課程組成，課程內有較多模塊化的知識點，課程群內各課程之間能較好地體現出有機滲透性和整合性。

機械制造課程群，從屬于工學學科群（08），在這個學科群里有：0801地礦學、0802材料類、0803機械類、0804儀器儀表類、0805能源動力類、0806電氣信息類、0807土建類、0812交通運輸類等21個二級學科，各個二級學科下有若干專業類別。

在工科學科群中，各專業或多或少都會有機械制造課程群的知識。構建柔性化的機械制造的課程群，首先需明確各個專業對該課程群的知識需求點；同時需要完成該課程群內各課程的模塊化建設，并制定各模塊知識點的深度范圍；最后根據各專業需要優化形成適應各專業的機械制造課程群。這樣既滿足各專業的知識體系需要，又保證機械制造課程群內部知識體系的銜接和完整。

傳統的生產管理中，產品的設計和制造是分開的。新型的生產模式，特別是工業3.0以后需要設計和制造一體化，不應該拆分獨立，這樣的機械制造課程群就是一個大的集成群。完成該課程群建設，能高效地為各工科專業服務，幫助學習者了解相關工程設備的原理、創新設計、更新制造和維護使用。

機械制造課程群包括的傳統課程有：工程制圖及CAD、工程力學、機械原理與零件、機械制造工藝學、工程材料及成型方法、金屬切削原理及刀具、液壓與氣動、機械制造裝備設計等課程。如何整合這些課程，整合課程內部的知識點，就是機械制造課程群構建的核心所在。

2 合理的知識拆分和整合

在機械制造課程群中，為了適應不同工科專業的教學需要，課程群大小和內容都不一樣。先按照各個課程的知識體系，拆分課程內的知識點，課程內知識點分解越詳細越好，對于后續各專業需要的知識整合操作就越方便，也容易有機銜接。再根據各專業的培養目的，選擇相關知識點，構建柔性化的機械制造課程群。由于篇幅有限，這里不能全部呈現，以《工程制圖與CAD》課程的一個小分支和《工程材料及成型方法》課程的一個小分支為例，見表1機械制造課程群的課程知識點分解。

機械制造課程群的知識整合，就可根據各專業的培養目標，專業所需知識體系，有目的地選擇相應的知識點。工學學科群的專業太多，這里以080202金屬材料工程專業和080301機械設計制造及其自動化專業為例。

金屬材料工程專業在知識整合時，表1中，對于01工程制圖與CAD課程的01制圖原理分支需要：01投影法、02三視圖形成、03點線面的三面投影、09基本幾何體的三面投影、10截交線、11相貫線、12組合體等知識點，而中間的04～08的知識點就不要；對于02工程材料及成型方法課程的02材料的成型方法分支下所列出的知識點都需要。

機械設計制造及其自動化專業在知識整合時，表1中，對于01工程制圖與CAD課程的01制圖原理分支下所列出的知識點都需要；對于02工程材料及成型方法課程的02材料的成型方法分支需要：01鑄造成型種類、原理、特點和應用，12淬火的種類、工藝方法、性能和應用等知識點，02和13知識點就不需要。

機械制造課程群的課程內知識點分解的細化是關鍵。不僅要細化知識內容，有時相同的知識內容還需要根據其深度分級A、B、C級，以適應不同專業，不同層次的教學需要。例如金工實訓，很多工科專業都有這個教學環節，除了實訓周數不一樣外，對于不同的專業，雖然都叫做金工實訓，實訓內容以及深入程度必然是有差異的。

機械制造課程群的構建，就是基于細化的知識點這個大數據，來優化整合相應的機械制造課程群，以實現其柔性化、多樣化、個性化的需要。

3 教學實踐及結論

高校的教學改革之根本是課程改革，難點就是教材建設。“工業4.0”和“中國制造2025”都是立志于使制造業朝著智能化、柔性化、個性化方向發展，而為之培養的人才，也必須朝著這個方向發展。

在機械制造課程群的教學實踐中，無論是理論教學還是實踐教學，教師多采用自編的講義，既保證教學的知識體系的連貫，又保證不同專業和層次的知識點的差異和個性發展，高效實施教學。

出版社正式出版的標準化教材，適應性較差，不同類型的學校，相近專業的都會選用相同的教材。個性化的教材，一般出版社考慮銷售量不會正式出版。

保證機械制造課程群良性運轉，那就需要定制教材。根據各個學校、不同層次、不同專業的要求，在課程群的細化知識點的大數據支撐下，點單與集成，完成教材定制。只有這樣才能實現人才培養的多樣化、個性化，提高教學效率和教學質量。

【參考文獻】

[1]陸為群.高師院校課程群建設的原則和策略[J].黑龍江高教研究，2007（11）：110-112.

[2]馬賽，等.《信號與系統》課程群建設與教學改革探索[J].高等教育研究學報， 2010（1）：102-103.

[3]《新智囊》雜志編輯部.工業4.0——中國制造的機遇和挑戰[M].機械工業出版社，2015.

[責任編輯：楊玉潔]