基于专业知识点梳理的课程改革探索

摘要：根据机械设计制造及其自动化专业教学内容改革要求，理顺该专业交叉重叠专业知识点，探索和整合专业课程体系内容，构建以“机械制造技术基础”和“机械制造装备设计”两大龙头课程内容体系为基础的新知识结构，重构创新性和综合性实验，培养出高素质专业人才。

关键词：机械设计制造及其自动化专业；知识点；课程体系；知识结构

作者简介：贾文友（1973-），男，安徽全椒人，安徽工程大学机械与汽车学院，讲师，上海交通大学机械与动力工程学院博士研究生；刘莉（1975-），a女，安徽合肥人，安徽工程大学机械与汽车学院，讲师。（安徽 芜湖 241000）

基金项目：本文系安徽工程大学教研项目（项目编号：2013jyxm20）、安徽省专业综合改试点机械设计制造及其自动化（项目编号：2012zy042）、安徽省机械设计制造及其自动化专业教学团队和国家特色专业建设点机械设计制造及其自动化（项目编号：TS10310）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0113-02

据不完全统计，我国约有440所本科院校（不包括民办院校）开设了机械设计制造及其自动化专业，在校学生约16万人左右，是我国规模最大的普通高等学校本科专业之一。在机械设计制造及其自动化专业教学内容综合改革中，立足点是为机械制造业提供理论基础扎实、创新精神强和工程能力突出的复合型人才，这既是社会和学生的期待，也是机械设计制造及其自动化专业人才培养的定位。[1]在此背景下，及时转变观念，坚持创新，追求卓越，满足机械制造业集成创新和技术升级对高层次人才的迫切需要，重新审视机械设计制造及其自动化专业教学内容改革是专业综合改革的重要专题研究课题。通过对专业知识主干线上主要知识点的剖析，理顺交叉重叠专业知识点，为学生提供系统、合理的专业知识结构，构建新的教学课程内容体系。[2]

机械设计制造及其自动化专业教学内容改革专题研究的总体框架如图1所示，首先进行任务分解；然后开展各种改革措施专题研究，在整个过程始终关注具有关键性影响的3个要解决的核心问题；最后进行有条不紊的组织实施及评估总结，确保各种改革成果被灵活采纳。

一、理顺交叉重叠专业知识点

目前，我国机械设计制造及其自动化专业在校学生的培养，一方面需要面临不同学校自我培养人才定位要求，彰显各自办学特色；另一方面要以“技术”为导向，以培养“专家”为最高目标，即在培养学生具有系统专业理论知识的同时，重视与加强实践教学环节，强调面向区域经济，面向行业发展需要，重点培养学生具有应用新技术、新工艺解决工程实际问题的能力，培养具有在科研单位或生产企业从事各种工作所需的知识、能力和素质的各类型人才。[3]

目前，在机械设计制造及其自动化专业的知识主干线开设课程中，“机械制造技术基础”课程内容主要包含金属切削机床、金属切削刀具、机床夹具、机械加工工艺规程、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺基础、现代制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）等知识点体系；“机械制造装备设计”课程内容包含金属切削机床设计、机床夹具设计、工业机器人设计、物流系统的设计、机械加工生产线总体设计等知识点体系；“工业机器人”课程主要介绍机器人的机械结构、机器人机构的驱动方式、齐次变换、机器人运动学动力学分析、机器人控制理论及控制方法、机器人感觉系统及机器人语言等知识点体系；“刀具设计”课程内容包括标准刀具的设计与非标准刀具的设计等知识点体系，使学生对刀具具体结构、工作原理、性能特点、选用依据、设计方法、改进思路等有充分地了解和掌握；“先进制造技术”课程内容包括现代设计方法、现代制造方法、现代生产管理技术与方法及其现状和发展趋势等知识点体系。

通过这条主干线中开设课程的主要知识点剖析，不同课程内容相互之间存在金属切削机床、金属切削刀具、机床夹具、机械加工工艺规程、先进制造技术、工业机器人设计等交叉重叠专业知识点，产生如下问题：各门课程有一些重复内容，占去一定量的重复学时；单列课程教学形式，各门课程相互独立，不能构建融会贯通、紧密配合、有机联系的课程内容体系，存在重复教学内容，浪费教学过程中可贵的教学课时，学生在学习单列课程知识点过程中，尽管授课教师和课程本身都在强调和介绍本课程的重要意义，但学生仍缺少直接深刻的系统把握，造成学习的被动性和盲目性；并且相关课程实验大多是演示性，用来验证课堂讲授的理论，故缺乏创造性、应用性，致使学生动手机会少，影响了实验教学质量，从而培养学生工程实践能力和创新能力角度来讲，不利于学生工程解决能力的培养。通过“理顺交叉重叠专业知识点，探索课程内容体系改革”的专题研究，以求达到：认真分析机械设计制造及其自动化专业的课程体系中交叉重叠专业知识结构，基于新形势、新任务、新思路、新举措的专业教学内容改革要求，重构创新性和综合性实验，构建以“机械制造技术基础”和“机械制造装备设计”为两大龙头课程体系的新的知识结构，使学生的个性和才能得到充分的发挥，培养更多高质量的特色人才，来满足社会对该专业人才的不同需求。

二、探索课程内容体系的改革

课程内容体系的改革，必须根据结合机械设计制造及其自动化专业培养目标和该专业工程人才的要求，遵循“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的原则，在理顺交叉重叠专业知识点问题的基础上，一方面，进行课程之间内容的调整：如将“机械制造技术基础”课程内容中“机床夹具设计”知识点部分调整到“机械制造装备设计”课程内容中，将“机械制造装备设计”课程内容中的“机械加工生产线体总体设计”知识点部分调整到“机械制造技术基础”课程内容中；另一方面，进行课程体系类别的整合：如将“先进制造技术”的课程内容合并到“机械制造技术基础”课程内容中；将“工业机器人”和“刀具设计”课程内容合并到“机械制造装备设计”课程内容中，形成以“机械制造技术基础”和“机械制造装备设计”为两大龙头专业课程，合理分配课时，激发学生的学习动力和兴趣，开发学生的主体意识，转换教师教色，引导学生主动参与教学。课程的内容的调整和课程体系类别的整合，并不是将原来的内容简单地叠加在一起，而是对其内容进行地适当地增减和优化，使其知识点能更好地融合在一起，使课程内容的知识结构更加合理，更有利于对学生知识能力的培养。相应地，对机械设计制造及其自动化专业所有课程的实验进行相应的调整和整合，打破课程界限，将一些单项的小实验有机地组合在一起，形成更能培养学生综合实践能力和创新能力的综合性、设计性、开发性和开放性的实验，[4]对有些复杂的、占学时较多的综合实验单独拿出来，开设一门综合实践课，定期举办机械设计制造及其自动化专业相关主题的创新设计大赛和专利大赛等。

课程内容体系的改革需要面临三个主要核心问题：第一，转变学生学习习惯，因为学生往往习惯于被动接受知识，掌握必要知识点，不太习惯主动思考和自主学习，所以转变学生的学习习惯主动适应改革。第二，更新教师教育教学观念，因为改革的最大障碍来自教师，即教师意愿。[5]教师观念更新，特别是现代工程教学理念的建立是破解教师改革和创新意愿的关键，所以要求广大教师加强自身对“机械制造技术基础”和“机械制造装备设计”为两大龙头课程体系的新的知识结构的教学知识内容的跟进，制订教师教育教学观念更新的对策。第三，改革学习成效评价，因为机械设计制造及其自动化专业的课程内容体系是一组实践性非常强的教学内容，改革学习成效评价，[6]制订“机械制造技术基础”和“机械制造装备设计”课程学习成效评价规则，如实施学生可自主重修课程，以刷新该课程的原来的考核结果等，实施教考分离；实施引导教师从考核“学习成绩”向评价“学习成效”转变；实施引导学生从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变；引导从“卷面测试”的单一考核形式向开展“论文、作品、大作业、答辩、网络互动、讨论发言等”多种考核形式转变，综合评定学生学习成绩等。

此外，通过该专题的研究，在培养方案上，融合培养方案的更新与改革，提出符合培养机械设计制造及其自动化专业人才为要求的两大龙头专业课程内容体系的培养方案，使得该专业毕业生专业知识强、特色鲜明，能适应企业对人才的多层次要求；在教学大纲上，进一步协调好原来各课程的关系，使各课程教学基本内容及要求实现无缝连接和有机结合，合理分配学时，形成和完善与改革课程内容体系相配套的教学文件；在教学实践上，遵循“PDCA”循环，发现问题，分析问题，解决问题，实现平稳过渡。[7]

三、结束语

机械设计制造及其自动化专业课程教学内容的改革，是在理顺交叉重叠专业知识点的基础上，一方面拓宽教学内容，提高学生的综合素质，培养出高素质的机械设计制造及其自动化专业人才；另一方面紧扣两大龙头专业课程内容体系，深化课程资源建设，增强课程资源的适应性，增强课程资源的开放和共享，促使新的课程内容体系建设逐步向社会化、科学化、现代化、信息化、网络化、规范化发展，形成良性互动，展现学生、教师和企业多赢的局面，具有可持续性特点，实现课堂教学的质量和效率的提升。

参考文献：

[1]何高法，胡桂川，刘成俊，等.培养学生创新能力的机械工程专业课程体系建设[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2010，（1）：191-192.

[2]鲁建慧，刘元林.机械技术基础课程体系的整合、改革及实践[J].建材高教理论与实践，2001，20（3）：89-90.

[3]吴伟中，党培.基于专业特色的机械设计制造及其自动化专业课程体系构建[J].中国电力教育，2012，（1）：43-44，46.

[4]刘莉，贾文友.提高学生实践能力下探索机械设计类课程改革[J].科技信息，2011，（12）：423.

[5]胡冬玲.现代教育与教师观念的更新[J].宿州教育学院学报，

2007，（1）：63-65.

[6]赵桐.浅谈教学中的学习成效评价[J].江西金融职工大学学报，

2006，19（6）：266-267.

[7]贾文友，刘莉.PDCA循环在机制专业课程体系改革中的应用[J].数字技术与应用，2008，（11）：25.

（责任编辑：王意琴）

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