地方高等院校机械设计制造及其自动化专业建设探讨
摘要：根据社会对机械设计制造及其看上去化专业人才需求，在充分调查与深入分析基础上，探索以先进、突出特色的专业建设为目标，围绕教学内容、课程体系、实践教学体系和课外科技活动落实专业建设思路，并提出相应建设举措。结果表明，通过机械设计制造及其自动化专业建设工作的展开，能实现地方高等院校机械设计制造及其自动化专业高水平、高质量的人才培养新平台建设。
关键词：专业建设；教学内容；课程体系；实践教学；教学改革
一、引言
深化高等教育教学改革、提高人才培养质量，是新时期加强高等教育质量内涵建设、提高大学生实践创新能力、办人民满意高等教育的重要举措[1]。从上世纪八十年代在教学改革取得一定成就后，我国的教学改革正向更高、更深、更全面的层面发展[2]。本文就地方高等院校机械设计制造及其自动化专业建设展开探讨，从当前对机械设计制造及其自动化专业人才的社会需求出发，论述该专业的建设目标与建设思路，并从教学内容与课程体系及实验教学体系改革等方面深入分析专业建设的方法与途径。
二、构建建设目标，高起点推进专业建设
根据中央及地方政府对高等教育的办学指导方针及学校自身的办学指导思想，坚持以学生发展为本，产学研结合，依托学校现有的种类重点实验室、工程技术研究中心和与企业共建的实验室等，将学校机械设计制造及其自动化专业建设成为先进、特色突出的专业。在机械制造装备设计制造理论和关键技术、制造工艺等领域形成鲜明的特色和显著的优势。
对于地方高等院校而言，其专业建设如何定位至关重要。而定位的标准也即人才培养的目标，机械设计制造及其自动化专业应培养具备机械设计制造基础知识及应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级工程技术人才。
三、落实建设思路，高质量推进专业建设
紧密结合地方支柱产业和机械装备制造业的发展需要，“产学研”结合，完善人才培养体系，深化教学内容和课程体系改革，构建完善的实践教学体系，培养学生的工程意识和创新精神，提高学生的培养质量。
（一）深化教学内容和课程体系改革
围绕机械设计制造及其自动化技术的工程应用，突出现代设计技术、制造技术和自动化技术，以制造工艺设计和制造装备设计为重点，形成设计、工艺、机械装备及其自动化的理论和技术的课程体系。
按照知识结构合理、基础扎实的原则设置必修课；按照跟踪学科前沿、掌握先进技术和培养学生综合素质的原则设置选修课，拓宽知识面；引导学生独立获取知识。采取讨论式、参与式的教学方法，推广问题引入式的创新设计教学方法，突出工程应用和技术创新能力的培养，建立机械设计制造及其自动化专业的模块化课程体系和问题引入式的技术创新指导体系。
（二）构建完善的实践教学体系
以培养学生的工程实践能力和创新精神为核心，打破原有实验教学附属于理论教学的模式，建立与理论教学并行的，既相对独立、又相互联系的“三平台、一基地，模块化、层次化”的实验教学体系，包括实践与技能培训、机械工程基础实验、机械工程专业实验三个实验教学平台和一个学生创新实践活动基地。
按照机械产品开发的基本流程，对实验教学资源进行重新整合和优化配置，构建了产品设计、分析、制造、测控到工程管理五大系列实验室。
重视专业实习、课程设计、毕业设计等实践性教学环节，要求毕业设计题目从工程实际中提出，避免空对空的闭门造车，毕业设计过程中，要求从给定研究方向的文献收集开始，通过指导老师组织的讨论会，由学生自己形成设计课题，独立完成方案设计、技术设计和专利申请，成为指导老师自己的研究课题中诸多设计方案之一，让学生参与多个设计方案的比较和相关研制课题的零部件购买、制造和调试，培养学生独立研究、独立设计、团队合作和技术评价能力。
（三）开展课外科技活动，培养学生工程实践能力和创新精神
大力加强“课外科技活动”的课题引导，鼓励学生从低年级起参加教师科研项目或自主科研项目；学生通过创新实践活动基地参加课外科技活动，对有创新的成果申报专利给予支持与指导；利用地方政府或高等院校自身设立的实验创新基金，支持学生开展研究创新型实验项目；吸引部分优秀学生参与实验室的建设与管理。
四、创新建设举措，高水平实施专业建设
（一）专业教学内容与课程体系建设
通过对专业教学培养体系及其资源进行深入的剖析和研究，制定了精品课程、重点课程的建设规划和项目建设任务书，从师资、教材、教学内容、教学方式、教学管理等方面拟定了建设措施，以精品课程、重点课程带动了系列课程的建设。
机械设计制造及其自动化是一门以传统机械制造工程为主干，大量新技术交叉的技术科学学科，涉及的领域和基础广，新技术、新工艺、新产品层出不穷，尤其是汽车制造包含了在大批量生产条件下全世界的各种最新技术成果。如何在四年的本科教学中，使学生掌握专业知识、专业技术及专业技能、培养创新能力是我们教学内容与课程体系改革的主要课题，具体做法为：
理论课程：以知识体系为基础，基础理论具有相对稳定的体系，是形成机械学科思维方式的基础，在总学时减少的情况下更应有所加强，但应该去掉繁琐部分，精炼经典理论，增大现代理论的比重。
理论力学和材料力学由72、64学时分别增加为80、80学时（不含试验）；机械制图由80学时增加为104学时，另还有一周的CAD/CAE软件实训，机械原理和机械设计由48、48学时分别增加为64、64学时，以达到夯实基础的目的。把CAD/CAE实训时间提前到了大二上，确保学生在后续专业技术课程和课外科技活动中能利用所掌握的计算机应用技术进行创新设计和解决工程实际问题；
技术课程：以成熟和广泛应用的技术为基础，是形成机械工程技术能力和创新思维的主要课程。应该体系清晰，明确机械制造工艺及夹具设计、机械制造装备设计和现代设计理论及技术作为主体，强化实验动手内容，严格进行各阶段的课程设计，形成实际工作能力。
在此基础上还注意技术的发展，去掉已基本淘汰的内容，课程内容要跟上当今机械设计制造及其自动化技术的迅速发展（如计算机技术、数控技术、网络技术、测试技术、特种加工、特种专用机床）。将传统的专业课程进行归并整合，形成综合性的专业课。同时将学科发展的新知识加以渗透，如先进制造技术、快速成型技术、现代设计方法、CAD/CAE/CAM等。
为加强现代设计理论及技术的训练，增加了CAD/CAE软件实训周，开设了UG、CATIA、ANSIS、LASTRAN、PRO-E、MASTERCAM等CAD/CAE/CAM软件选修实训课程，结合课程设计与毕业设计，大大提高了学生的设计能力，在毕业设计和工作岗位上发挥了明显优势。
选修课程：是扩大知识面，培养学生综合素质和补充技术范围的主要手段，设置了公共选修课、学科基础选修、专业选修模块。我们在专业选修的任选模块中，开设了232学时，占总课时10%的选修课程，可选课程总数为40门，涵盖经济、管理、会计、质量体系、物流、营销、新产品开发、材料、计算机、控制、可靠性、优化设计、工业设计、汽车和其他未学而感兴趣的专业课程。
注重机械设计制造及其自动化专业的知识结构，突出主干，形成了理论力学——材料力学——机械制图——机械原理——机械设计、CAD/CAE技术——机械制造工艺的基础主干，在此基础上形成：
机械制造方向主干课程：切削原理与刀具——机械制造装备设计——机床夹具设计——数控技术；
机电一体化方向主干课程：微机原理与接口技术——机电传动技术——机电一体化系统设计——数控技术；
机械设计方向主干课程：
机械设计学——CAD/CAE技术——机械制造装备设计——逆向工程技术、机构运动仿真。
为加强现代机电控制技术的训练，可利用学校的大型激光切割机、高速数控铣、加工中心、三坐标扫描机和各种数控机床安排了数控加工综合实践周；以及结合课程和科研项目开展现场教学，有效提高了理解和应用现代制造技术的能力，扩大了知识范围。
注意在教学中，充分展现机械工程各学科的技术难题和发展方向，引导学生思考和研究，所以学生进行的课程设计、毕业设计题目和课外科技活动题目就来源于此。鼓励学生参与应用研究和专利申报，加强文献及专利搜索能力，形成了机械设计制造及其自动化专业学生的一个特色。
（二）专业实践教学体系建设
建立了与理论教学并行的，既相对独立、又相互联系的“三平台、一基地，模块化、层次化”实验教学体系，其中三平台分别为实践教学与技能培训平台、机械基础实验平台、机械专业实验平台；一基地为学生课外创新实践基地；每个实验教学平台根据学生不同的学习阶段，配置了相应的教学模块。每个模块根据具体的教学内容层次设置基本型实验、设计综合型实验和研究创新型实验项目。学生可根据专业方向的不同要求和自己的兴趣选择不同的实验项目，实验室对学生开放，实现了选时、选师、选实验项目，完成规定的实验任务。
五、结论
通过上述机械设计制造及其自动化专业建设工作的开展，专业教学质量得以提升，学科专业教学内容及课程结构进一步优化，人才培养模式进一步深化，学生素质进一步提高，能初步实现机械设计制造及其自动化专业高水平、高质量的人才培养新平台建设。
参考文献：
[1]近二十年高校课程变革方略的国内研究综述[J]，现代教学科学.高教研究，2009，（1）。
[2]大学教学改革的基本问题研究[J]，武汉理工大学学报（社会科学版），2009，（3）。
作者简介：蒋强（1975-），男，博士研究生，讲师，主要从事机械设计制造及其自动化专业教学与科研工作。