孫寶福,劉電庭
摘要:以塑造“厚基礎(chǔ)、寬口徑”專業(yè)為理念,以數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造為核心,以機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)的結(jié)合為主線,探討我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)課程體系的構(gòu)建。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化;學(xué)科體系;構(gòu)建
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)01-0231-02
制造技術(shù)被國家科技部列為21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的四大支柱技術(shù)之一,機(jī)械制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)支撐產(chǎn)業(yè),其地位和作用顯得越來越重要。隨著計(jì)算機(jī)、微電子、控制等技術(shù)的飛速發(fā)展,適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)力的先進(jìn)制造技術(shù)正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制造技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)便是在這一背景下誕生的。1998年,教育部將原來的機(jī)械制造工藝與自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)及制造、汽車與拖拉機(jī)、機(jī)車車輛工程和機(jī)械電子工程等專業(yè)合并為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱機(jī)制專業(yè)),它綜合了機(jī)械、微電子、電子電力、計(jì)算機(jī)、傳感測(cè)量、控制等多項(xiàng)技術(shù),將傳統(tǒng)制造技術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、管理自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化[1]。由于各地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同,對(duì)人才需求層次、目標(biāo)必然也不同,具體到專業(yè)建設(shè)和學(xué)科體系上,表現(xiàn)為研究?jī)?nèi)容、研究方向和知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的不同。如何根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,培養(yǎng)出符合國家目標(biāo)要求的畢業(yè)生是本文探討的重點(diǎn)。
一、培養(yǎng)目標(biāo)的確定
我校于2006年開設(shè)了機(jī)制專業(yè),從而結(jié)束了我校沒有機(jī)械學(xué)科的歷史。然而,由于一切都是從頭開始,在專業(yè)建設(shè)方面必將面臨著培養(yǎng)目標(biāo)的確定、課程體系的建立、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及師資力量的培養(yǎng)等諸多問題。社會(huì)需求決定了培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)目標(biāo)決定了課程體系的建立。當(dāng)然,每個(gè)學(xué)校依據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平、學(xué)科優(yōu)勢(shì)的不同,所確定的研究方向也不同。對(duì)我校來說,首先,培養(yǎng)目標(biāo)的確定要體現(xiàn)教育部“機(jī)械設(shè)計(jì)、制造與自動(dòng)化,以力學(xué)、機(jī)械為主”專業(yè)的教改及發(fā)展方向;其次,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)在定位于“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的同時(shí)還應(yīng)該體現(xiàn)我校自己的特色,從而使得學(xué)生既具有較強(qiáng)的通用性,又要有獨(dú)特領(lǐng)域的適應(yīng)性;另外,由于我校之前沒有機(jī)械專業(yè),不存在專業(yè)調(diào)頭的問題,全新的專業(yè)建設(shè)沒有什么后顧之憂,卻給實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)帶來了巨大的資金壓力。如何依據(jù)我校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)、充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備從而減少這一壓力,也是我們確定課程體系要考慮的問題。與此同時(shí),桂林位于廣西北部,處于珠三角邊遠(yuǎn)地區(qū),專業(yè)方向設(shè)置既要考慮到桂林及廣西本地的發(fā)展需求,又要面向珠三角發(fā)達(dá)地區(qū)的人才需求,使學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備具有一定的前沿性。綜上所述,我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)可確定為:以數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)為核心,兼顧微電子技術(shù)、信息技術(shù)、管理學(xué)科在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用,以計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為支撐,加強(qiáng)基礎(chǔ)教育,注重實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及多學(xué)科的結(jié)合,從而打造一個(gè)特色突出、技術(shù)前沿、知識(shí)領(lǐng)先的工科專業(yè)。同時(shí)還要能夠充分利用我校的現(xiàn)有資源,重點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),以提高我校新專業(yè)本科生的綜合素質(zhì),使其具備“機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力,能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級(jí)人才”。
二、課程體系的建立
1.研究方向的確定。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的研究方向包含了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及其自動(dòng)化三個(gè)寬泛的方向。我校的學(xué)生大部分都來自于廣西本地,他們畢業(yè)后很多人也將會(huì)回到自己的家鄉(xiāng),服務(wù)于本地的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。從本地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說,桂林的機(jī)床產(chǎn)業(yè)在全國占有一席之地,而在廣西的幾所高校的機(jī)制專業(yè)中,有關(guān)機(jī)床設(shè)計(jì)方面的方向并沒有涉獵到;同時(shí),廣西的汽車制造已經(jīng)被列為其重要的支柱產(chǎn)業(yè),與之相關(guān)的模具產(chǎn)業(yè),包括沖壓模具和塑料模具,也將越來越成為重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。由此,我校機(jī)制專業(yè)的研究方向設(shè)置為模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)兩個(gè)方向,為產(chǎn)、學(xué)、研的緊密結(jié)合奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.理論課程體系的建立。盡管分了兩個(gè)方向,然而專業(yè)基礎(chǔ)課程卻是兩個(gè)方向課程的交叉與融合。專業(yè)課的設(shè)置可以兩個(gè)方向平行展開,由學(xué)生根據(jù)自己的狀況進(jìn)行選擇;也可以確定一個(gè)作為主要方向,其他作為選修課安排。根據(jù)課程的性質(zhì),兼顧專業(yè)的“寬口徑、厚基礎(chǔ)”,理論課程可以分為人文、社會(huì)、自然基礎(chǔ)課群,包括思想理論課、數(shù)理課、體育課等;學(xué)科基礎(chǔ)課群,包括工程圖學(xué)、力學(xué),測(cè)量與控制系列課——自動(dòng)控制原理、電子測(cè)量與儀器、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等;專業(yè)課群包括模具設(shè)計(jì)方向——聚合物反應(yīng)工程、塑性成型與模具設(shè)計(jì)、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)等,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方向——人工智能、智能控制、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等。
3.實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系的構(gòu)筑。我院在科研力量、學(xué)生素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面還和其他院校存在一定的差距,這就決定我們的本科教育培養(yǎng)的不是具有較高理論水平的研究性人才,而是能夠?qū)W以致用,能夠很快被社會(huì)所吸收和接納的應(yīng)用性人才,只有如此才能得到社會(huì)的承認(rèn),才能達(dá)到充分就業(yè)。這便要求我們的學(xué)生在走向社會(huì)時(shí),除了具備較為扎實(shí)的理論知識(shí),還要具備能夠分析和解決與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)的課題的能力,其中包括實(shí)踐能力——傳統(tǒng)及現(xiàn)代制造設(shè)備的操控、維修能力;應(yīng)用能力——能夠綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),從而完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的全部流程;創(chuàng)新能力——對(duì)原有產(chǎn)品性能加以改進(jìn)的能力、新產(chǎn)品的開發(fā)能力進(jìn)而培養(yǎng)原始創(chuàng)新的能力。如果要實(shí)現(xiàn)上述能力的培養(yǎng),實(shí)踐是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。然而傳統(tǒng)的“金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)”四大實(shí)習(xí)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足新的理論教學(xué)和能力培養(yǎng)要求。為滿足新專業(yè)的要求,應(yīng)重建合適的實(shí)習(xí)內(nèi)容。新的實(shí)習(xí)體系可將整個(gè)實(shí)習(xí)過程劃分為工科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)訓(xùn)練。原有的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)可轉(zhuǎn)換為電裝實(shí)習(xí)、機(jī)器測(cè)繪實(shí)習(xí)和計(jì)算機(jī)硬件拆裝和維護(hù)實(shí)習(xí)等的工科基礎(chǔ)類實(shí)習(xí)。專業(yè)基礎(chǔ)的實(shí)習(xí)可由數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造與操作、機(jī)械CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)以及現(xiàn)代加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)等體現(xiàn)現(xiàn)代生產(chǎn)方式的實(shí)習(xí)內(nèi)容來組成。學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)可改為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造綜合訓(xùn)練、機(jī)電創(chuàng)新設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練等,從而加強(qiáng)學(xué)生的擇業(yè)能力和自我創(chuàng)業(yè)能力[2]。為實(shí)現(xiàn)上述的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo),可充分利用我院已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件,以提高學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的利用率。盡可能的組建與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)相近的校辦企業(yè),從而使學(xué)生能夠零距離的與生產(chǎn)實(shí)際狀況相接觸,為理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作提供一個(gè)緩沖,這樣既有利于學(xué)生的就業(yè),同時(shí)也使得就業(yè)后的學(xué)生能夠盡快適應(yīng)新的工作環(huán)境。
學(xué)科建設(shè)的方向取決于培養(yǎng)目標(biāo)的定位,而培養(yǎng)目標(biāo)又取決于社會(huì)對(duì)人才的需求。適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展、滿足社會(huì)需求的學(xué)科建設(shè)才會(huì)充滿生命力,從而得到蓬勃發(fā)展。學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵依賴于師資隊(duì)伍的建設(shè),機(jī)械設(shè)計(jì)與制造需要一個(gè)比較系統(tǒng)的學(xué)科群來支持,他們不僅要有深厚的理論知識(shí),同時(shí)還應(yīng)該具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。只有如此,在指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)和課程設(shè)計(jì)時(shí)才會(huì)得心應(yīng)手,這是學(xué)科建設(shè)得以成功的另一個(gè)重要保證。
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基金項(xiàng)目:廣西教育廳十一五教改立項(xiàng)項(xiàng)目(2009C037)
作者簡(jiǎn)介:孫寶福(1970-),碩士,副教授,研究方向?yàn)榫芩苄猿尚湍>逤AD;劉電霆(1966-),博士,教授,研究方向?yàn)橹圃熳詣?dòng)化及信息化不確定環(huán)境下控制與決策。