新工科背景下機械類專業課程群建設的研究＊

楊樹勇

（蘭州交通大學博文學院，甘肅 蘭州 730101）

“新工科”成為社會經濟發展的現實需求，未來新興產業和新經濟是對工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質、復合型新工科人才的需要[1，2]。高校在教育教學改革探索中，普遍重視實踐教學，強化應用型人才的培養。高校課程建設的力度進一步加大，受到了廣泛的重視，為了避免不必要的重復建設和教學資源的浪費，使專業培養計劃達到整體優化與協調，進而引入了課程群的建設[3，4]。以“新工科”為契機，為培養具有扎實的專業技術和復合型知識的人才，滿足國家產業經濟的發展，本文結合蘭州交通大學博文學院的教學改革的實際，提出了課程群建設的教學模式，旨在通過課程群的建設實現對新型機械類專業人才的有效培養。

1 機械類專業課程存在的問題

機械類專業的主干課程中有機械原理、機械設計和機械制造技術基礎等課程，下面以機械設計課程的教學模式為例，說明專業課程教學中存在的一些問題。機械設計課程是機械類專業的核心課程，是機械類專業培養學生設計能力的一門技術基礎課，在所學專業中起到承上啟下的作用。機械設計課程共64 個學時，其中理論課時56 個學時，實驗課時8 個學時。課程的實踐環節包括實驗和課程設計。在講授理論課的同時，學生隨時可以參觀機械零件陳列柜，實驗部分主要是軸系零部件的拆裝和帶傳動性能實驗等驗證性試驗。為了培養學生的工程意識，理論課程結束后，安排2 周時間的課程設計。從蘭州交通大學博文學院機械設計制造及其自動化專業培養目標來看，目前機械設計教學存在學生創新能力不足、工程實踐能力較差的問題，學生只是完成了一些驗證性實驗，課程設計也是一種固定的模式，一般要求完成二級齒輪減速器的設計，設計內容單一，學生的工程實踐能力和創新能力得不到鍛煉[5]。學生在大二、大三階段開始接觸專業相關知識，到了大四階段進行專業課程學習，此時學生和學校把主要精力都放在就業上，專業課的學習和實踐環節的教學質量就被大大削弱。沒有扎實的專業知識和較強的實踐動手能力，即便是到了畢業設計階段，大多數學生在設計過程中遇到各種問題，最終畢業設計效果不太理想，學生的創新思維和工程實踐能力的培養也就打了折扣。

歸結原因主要是由于沒有建立課程中間的聯系，訓練環節與實際問題脫節，導致學生無法完成產品的設計、加工制造以及維修等一系列的系統的訓練，長期以來學生學習課程只是局限于一門課程的教學內容，沒有完成產品設計的綜合訓練能力的培養。新工科背景下，也就無法培養滿足國家產業經濟發展的新型應用型人才需求[6]。

2 機械工程專業課程群建設的具體措施

2.1 建立科學合理的課程群

機械類人才培養及專業方向上應考慮用人單位需求，對各專業的人才培養目標、課程體系和教學內容做出適當的調整。這里以機械設計制造及其自動化為例，建立機械設計課程群，把機械原理、機械設計、機械制造技術基礎和創新教育課程聯系起來，需要課程群負責人和參與課程群的教師共同完成課程群內課程的教學計劃、教學大綱、實驗實踐內容和安排，建立科學合理的課程群體系。學生通過課程群的學習，掌握機械產品整體設計框架，讓學生明確新產品開發—設計—制造—維修的全過程。由于課程群的聯系，群里各門課程不再單一，授課內容不僅有很強的邏輯性，實踐環節也相互關聯。通過課程群的建設要合理地調整授課內容和計劃、優化整合教學資源，提高教學水平。

2.2 優化教學資源

課程群建設的重要方面是整合教學資源，對各門課程的重復內容和教學資源進行合理調配，其最終是為了落實專業培養目標。優化教學資源是課程群建設的主要問題，要根據課程群內課程的邏輯性，合理地調整群內課程重復的部分，重新規劃課程，適當地調整課程的教學內容，修訂教學大綱，實現教學任務的統籌安排。還有一些類似機械專業一般都選擇開設機械設計基礎課程，利用課程群的優勢，將這些專業的課程也納入課程群，實現資源共享，結合專業的特點進行優化調配，有效地完成課程的教學任務。

2.3 教學團隊建設

民辦高校師資隊伍存在不合理、教師歸屬感不強、科研水平不高的一些問題[6]。對于民辦學校而言，如何建立一支快速有效能力強的教學團隊，是一個關鍵問題。首先，學校應該創造各類教師培訓和學習的機會，提高教師自身教學的水平。第二，應該制定一些對教師發展有利的政策，通過自身努力，提高學歷和職稱，同時鼓勵支持教師做科研，逐漸提高科研水平。第三，引進高職稱、高學歷的教師，帶領年輕教師快速成長。通過各種措施，不斷提升教師的教學水平和科研水平，逐步形成一支師資職稱和年齡結構合理、教學和科研相輔相成的高素質教學團隊。

2.4 改革教學方法和教學手段

通過課堂教學、實踐環節和專業競賽等方式培養學生的自主創新能力。在課程體系開發的基礎上，按照“教、學、做、賽”四合一的原則，以能力培養為目標，采取任務驅動的教學方式，將科研成果或者競賽作品帶入課堂，針對提出的任務，結合現代化教學手段講解完成任務思路、方法和最終結果，讓同學運用已學知識分析問題，通過師生互動的方式，讓學生邊學邊用，真正實現“教、學、做、賽”四合一，提高教學效果。

2.5 教材建設

教材是教學改革成果的集中體現，應當建立教材質量評價體系，評價教材的實用性和質量，提高教學效果。按照課程體系的要求，開發有特色的、實用的教材，為教學服務。通過教材建設，提高理論教學和實踐教學的質量。首先，建立適合課程群的優質教材庫，教材庫包括優質教材、多媒體課件和試題庫等內容，教學借助現代媒體技術，試題庫能夠實現教考分離。其次，課程群成員根據群內課程的聯系，編寫一套適合課程群內實驗實訓指導書，幫助學生建立群內各門課程的聯系，重組所學的知識，通過實踐訓練培養學生分析問題和解決問題的能力。

2.6 加強實踐教學環節

機械設計課程的實踐教學包含實驗和課程設計兩部分。實驗環節包括帶傳動性能試驗、減速器拆裝等驗證性實驗。課程設計為傳統的設計題目，一般為二級齒輪減速器設計，計劃時間為2 周，但實際利用時間也就1 周，課程設計完成效果不好，導致學生的工程實踐能力不高。為了實現培養具有工程實踐能力和創新能力人才的目標，必須采取相應的措施強化實踐教學環節，著實提高實踐教學質量。主要措施有：第一，加大實踐課時才能保證實踐質量。在嚴格執行計劃實踐課時的同時，開發課下實驗及自主實驗項目，加強學生的創新設計能力。師生可以通過互聯網技術完成教學任務，結合慕課學習實驗和課程設計前期內容，這樣做實驗和課程設計時，學生能更好地投入到實踐教學當中。第二，根據課程群內課程的邏輯關系，優化課程設計題目?？梢詭组T課程選擇一個課程設計題目，課程設計內容涉及各門課的核心知識，設計內容與課程群內各課程既相互獨立又密切聯系，使整個設計科學合理具有邏輯性，達到綜合訓練的目的。課程設計選題不僅要內容新穎，而且是當前機械領域內的急需研究的一些工程實際問題，加入創新的元素。第三，通過學科競賽強化實踐教學。鼓勵師生積極參加各類學科競賽，從課程群里課程設計入手，加強訓練學生，完成優秀作品參加各類學科競賽，把課程設計的標準提高到競賽水平上，逐步提高學生工程實踐能力和創新能力培養的質量。

3 結束語

課程群建設優化了專業的課程體系，同時促進了專業的建設和發展。機械類專業課程群的建設工作是一個長期建設的過程，通過教學團隊建設，不斷完善課程體系，優化教學內容，切實地加強實踐教學，從而全面提高教學質量，落實新型應用型人才的培養目標。