单位文秘网 2021-07-05 08:25:45 点击: 次
摘要:在河南工业大学机械设计制造及其自动化专业建设中,从创办专业特色的角度,结合学校科学研究以及学生就业情况调查,对本专业教学课程体系进行了整体设计,将课程整合优化,组建成各个功能明确的课程群。
关键词:专业特色;课程体系;课程群
作者简介:吴伟中(1972-),男,浙江湖州人,河南工业大学机电工程学院,副教授;党培(1978-),女,河南南阳人,河南工业大学机电工程学院,讲师。(河南 郑州 450007)
基金项目:本文系河南工业大学校级教学项目(项目编号:2009GJYJ-B13)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)01-0043-02
截止于2009年6月,我国有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(以下称“机自专业”),在校学生约16万人,是我国规模最大的普通高等学校本科专业之一。[1]作为二类本科院校的河南工业大学(以下简称“我校”)属于这440所本科院校中的一员,机自专业是我校的重点专业。为使本校的机自专业在全国众多院校中脱颖而出,该专业建设的重点是使其具有独有的,其他院校同类专业无法替代的专业特点,并且该专业特点应能适应社会对人才的需求。而在专业建设中,能够直接反映专业特点的就是专业的课程体系,因此,在参考我校科学研究发展以及广泛调查学生就业情况的基础上,对我校机自专业的课程体系进行了整体设计,将各门相关、相近的课程进行整合优化,按照学生对专业知识接受的顺序,组建成各个功能明确的课程群。
一、学校科学研究特点
河南工业大学的前身为郑州粮食学院,学校多年来致力于围绕粮油食品进行一系列相关的工程科学研究,这使我校在众多高校中呈现出别具一格的学术特色。机自专业所依托的机电工程学院,是河南工业大学成立最早的院部之一,始建于1959年,是全国最早专门从事粮油食品设备人才培养和科研的基地,在全国粮油食品机械行业的研究领域处于龙头和领先地位。本学院坚持以粮油食品设备的研发为主要科学研究主线,并在该研究方向上取得了多项科研成果。由机电工程学院朱克庆教授负责研制的全国第一条连续化馒头生产线,为我国主食工业化生产打下基础,连续化馒头生产线共获7项国家专利;由阮竟兰、武文斌等研制的高方平筛、高效清理筛、清粉机、碾米机、膨化机等粮油机械产品,被全国粮油食品制造行业广泛使用。此外,机电工程学院还是国家粮油标准委员会粮油机械及设备技术工作组副组长单位,14项粮油食品机械国家标准,由机电工程学院教师负责起草制定。经过长期的教学和科研,该学院在科学研究方面形成了鲜明的特色和优势。
二、我校机自专业学生的毕业情况调查
到目前,我校已培养出机自专业本科毕业生5000多名。他们有70%工作在粮油食品机械行业,在粮油食品机械行业的研究机构、生产企业、管理部门,从事科学研究、工程设计、产品开发和生产经营管理等工作,其中有相当多的已担任重要职务或业务骨干,成为该行业的主力军。
三、机自专业课程体系构建
根据以上对学校及学院科学研究方向的分析,以及对历届毕业生就业情况的调查,在进行机自专业建设中,将本专业的特色定位为培养粮油食品工程装备技术人才的专业。该专业特点与全国其他院校的机自专业方向进行比较,还未有其他院校将机自专业定位为粮油食品工程装备方向。
围绕确立的专业特色方向对本专业的教学模块进行系统化,从学院科学研究特色方向建设的有效知识点出发,结合学生就业岗位的任职要求,课程体系的建设通过把知识群和具体课程将课程结构化,对有关相通、相近的基础课程以及专业课程进行整合,优化教学资源,充分吸纳新技术、新工艺、新方法,形成实践性强、技术含量高的特色课程群。
课程群是一个系统工程,而非简单的基本课程的累加。它以整合原有独立课程内容为基础,充分挖掘粮油装备设计制造以及控制系统等相关学科和领域最新知识,按照工程技术人员应具备的知识体系结构,依层次划分,将课程群分为公共基础类课程群、专业基础类课程群、专业方向类课程群、创新职业交叉课程群、专业拓展类课程群、实践教学类课程群六个群组。各个课程群在整个课程体系中所占比例如图1所示。
以下针对各个课程群的组建进行分析。
1.公共基础类课程群
公共基础类课群隶属校级平台课程群。按照人文社科、技术技能以及实践能力的知识体系结构进行归纳和细分。公共基础类课程群包括以下七个分支:英语类、计算机类、集中实践类、思政类、体育类、数理类以及人文素养类。各个课程群所包含的课程均与其类别名称紧密关联,公共基础类课程群的课程作为校级平台课程,由学校统一安排,学生必须修读。公共基础类课程注重文理渗透,主要培养学生的科学精神、人文精神以及实践动手能力,为学生进行后续的专业学习和科学研发奠定了文化修养基础。
2.专业基础类课程群
专业基础类课程群属于院级学科平台课程,它对学科群内各个学科采用相关形式、融合形式、广域形式和主题形式等促进学科的交叉、融合和渗透,拓宽专业口径,加强学科基础,实现课程内容综合化,提高学院各专业可持续发展的能力。[2]专业基础类课程群为学生提供通用的机械基础知识,按照各个基础课的教学内容以及教学目的,专业基础类课程群由以下几个课程群分支组成。
(1)“机械制图”课程。以培养图纸识读、造型与测绘能力为主线,形成“机械制图”课程群分支。所包括的课程有:“机械制图一”、“机械制图二”、“机械CAD/CAM”。这三门课以机械零部件造型与测绘典型工作为载体,将机械制图基本理论知识和计算机二维、三维造型等内容进行整合。其核心内涵是二维图样识读、三维实体造型与零件实物测绘进行实物与图样的转换。该课程的目标是培养学生的空间想象能力、空间转换能力、读图能力和图示能力,树立贯彻国家标准意识,形成机械产品的图样识读、造型与测绘的职业能力。[3]这种职业能力是本专业开展其他主干课程学习的基础,并在后续涉及粮油机械产品设计制造等若干专业课程中持续贯穿运用与提高。
(2)“机械分析及应用”课程。从培养技术工程人才的角度出发,按照“必需、够用”的原则,以培养能够进行机械综合分析并能实际应用的能力为主线,从整机的角度精选并融合“机械工程导论”、“理论力学”、“材料力学”、“机械原理”、“互换性与技术测量”等有关内容,对机械或机械传动系统进行了运动分析、结构分析、工作能力分析和精度分析。该课程群分支为后续学习专业方向课程提供了不可或缺的理论基础。
(3)“机械工程材料”课程。在进行机械零件的设计过程中,需要结合实际机械零件的工作条件和机械工程材料特性,选择适当的零件材料以及确定其加工工艺。培养以机械工程材料的特性研究为主线的“机械工程材料”课程,主要涉及材料、热加工、机械加工等学科,这几个方面的内容以“机器的生产过程”为主线,将“机械工程材料”、“材料成型工艺基础”等课程内容融为一体,形成按照机器生产过程——原材料准备、毛坯成形、零件加工三个环节进行授课内容的有序组织。
(4)“机械设计及制造”课程。以培养机械设计及生产加工的能力为主线,遵循职业能力培养的基本规律,将“机械设计”、“机械制造基础”课程内容进行有序化、层次化的整合,形成“机械设计及制造”课程。在该课程群分支中,以粮油设备为主要案例,系统分析粮油设备中通用机械零部件的设计与制造的全过程。按照实际生产过程建立学习情境,让学生在真实的设计制造任务中掌握知识和技能。学生通过该课程的学习,能在后续的专业方向课程中对粮油设备整机设计的学习打下坚实的基础。
(5)“电气理论基础”课程。作为机械设计制造及其自动化专业的学生,必须掌握实现设备自动化的控制原理。从整机设计的角度出发,以培养电气基础为主线,将“液压与气压传动”、“电工电子技术”、“机械工程与控制理论”、“机械微机控制原理”内容按序整合,形成“电气理论基础”课程群分支,形成一套完整的电、气、液压传动和控制的理论。
3.专业方向类课程群
专业方向类课程群是体现机电工程学院机械设计制造及自动化专业特色的核心专业、核心课程。根据本专业学科特色方向——现代粮油装备方向,本专业的专业方向类课程群紧紧围绕粮油设备的工作原理及设计进行课程设定。
(1)以粮油设备的设计为主线的“现代粮油设备”课程。从凸显专业特色的角度出发,将“粮食加工工艺学”、“粮油深加工技术”、“粮食机械原理与设计”、“油脂工艺与设备”、“饲料加工工艺与设备”、“分离及干燥技术与设备”、“通风与气力输送”、“物料输送流通技术与设备”等课程内容进行整合,形成特色鲜明的“现代粮油设备”课程。该课程介绍分析了粮油加工的工艺过程,并以此为基础,介绍相应的粮油加工设备的设计方法和制造技术,此外,本课程还增加了典型粮油机械设备使用与维护方面的常识、技能训练或实操方面的内容,使“现代粮油设备”课程内容体现出完整的专业知识体系,使学生掌握典型的粮油机械设备工作原理知识,获得粮食加工机械设计及应用的能力,学会分析、判断各种粮食机械的机械性能。培养学生综合运用专业基础理论知识,分析和解决工程实际问题,为今后从事设计工作、科学研究或管理打下必要的基础。
(2)以粮油设备课程为基础,针对设备电气控制部分开设的“控制理论及实用技术”课程。在学习核心专业课程“粮油设备”的同时,学生还需要学习实用的电气自动控制技术的专业课程,作为专业基础课程群中的“电气基础”课程的进一步延伸,通过实际案例教学使学生在电气控制的专业知识趋于全面和完整。由“数控技术基础”和“可编程控制器原理与应用”课程组成的“控制理论及实用技术”课程,将机械传动和执行部件的动作通过电气控制实用技术实现自动控制,达到现代设备设计水平的要求。
4.专业拓展类课程群
专业拓展类课程群的教学目的是在学生掌握专业基础课程群以及专业方向课程群的课程内容基础上,为学生进行专业的技术开发和研究能力进一步拓展而设定的课程群。以现代先进的设计方法为主线,将“过程装备专业英语”、“机械创新设计”、“人机工程学”、“现代设计方法”以及“现代设计软件基础”等课程内容进行整合,形成“现代创新设计”课程。
5.创新职业交叉课程群
根据学校“宽口径、厚基础”的教学理念,学生除了要学习专业的课程群外,还需要横跨学科学习交叉课程。所谓交叉课程就是在学习过程中,使自己的思路在受到外专业知识的冲击之后,能进一步拓宽思路。将“计算机网络”、“线性代数”、“复变函数与积分变换”、“现代企业管理”等课程整合成“创新职业交叉课程群”。学生通过交叉课程的学习开拓了学科交叉思维,从专业知识的角度分析,学习交叉课程将使学生在进行机械设计制造工作时从不同学科的角度出发,获得新的设计理念。
6.实践教学类课程群
按照应用型人才培养思路,在学生的知识结构体系中提高实践环节比例,强调培养出具有解决实际问题能力的工程技术人才。因此,在专业课程群的创建中,实践教学环节不再作为辅助教学环节存在,而是独立形成了一个实践教学课程群。学生在校期间应修满的专业课程学分为104分,其中,实践教学课程群的学分为50分,所占比例高达48.07%,由图1可见,实践教学类课程群在专业课程体系中属于一个比较重要的分支。
实践教学是以培养学生实际动手能力和创新能力为教学目的,在实践内容的取材上力求实用、新颖,做到理论联系实际,反映出专业培养目标所需的知识结构和能力结构;在实践内容知识体系上,既有基本的验证性实验,又有综合的设计性实验,实行逐步提升。将“机械工程基础实验”、“金工实习”、“粮油加工认识实习”、“机械设计课程设计”、“粮食加工装备课程设计”、“过程控制课程设计”、“生产实习”以及“毕业设计”课程按序整合,形成一套围绕现代粮油设备的设计制造及其自动化为中心的实践教学类课程群,有利于提高学生的科学素质、工程素质、综合实践能力和初步的科研能力。
四、结语
以学院科学研究方向为指引,结合学生毕业就业情况,创建具有河南工业大学独有特色的机械制造及其自动化特色专业课程体系。在教学内容的选择上,强调专业知识系统化、完整化,将粮油食品行业中主要的产品生产加工设备的设计制造以及控制作为专业知识主线,理论教学以“必需够用为度”,力求少而精,实践教学要求做到解决实际问题,积累实践经验。因此,对本专业的课程根据教学内容在课程间进行了整合,更好地体现了“专业性”和“基础性”,优化学生的知识结构,充分体现知识体系的合理性,力求符合学生的认知规律,提高教学效果。
参考文献:
[1]杨晓东,杨卓娟.机械设计制造及其自动化专业课程与教学论体系构建[J].职业技术教育,2010,(8):48-52.
[2]Edward F.Crawley,等.重新认识工程教育—国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,等,译.北京:高等教育出版社,2009:35-52.
[3]许四海.构建新建本科院校学科群课程体系的探索[J].高等教育研究,2008,29,(5):77-82.
[4]冯志敏,林麒,贾让成.“平台+模块”课程体系的结构及特征[J].中国高教研究,2002,(11):90-91.
(责任编辑:孙晴)
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