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新工科环境下机械设计制造及其自动化专业建设研究

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  摘 要 新工科环境下,我国迫切需要大批新型工程科技人才。但机械设计制造及其自动化专业传统的教学方式及现有的师资力量已无法满足培养需求,迫切需要创新专业建设。通过完善现有教学模式,优化专业课程设置,提升教师综合能力,以培养面向新产业、新工科、新制造领域的复合型人才。
  关键词 新工科 智能制造工程 培养模式 教学改革
  中图分类号:TH122 文献标识码:A
  随着我国“创新驱动发展”、“互联网+”、“网络强国”等重大战略的实施,国家对新兴工程科技人才的需求也越来越大。未来几十年,工程科技进步和创新成为推动人类社会发展的重要引擎。这为新工科建设、工程教育改革带来了重大机遇,但该机遇已不再是简单的扩大规模、增加专业的传统方式,而是进行工程教育反思与革新、建设“新工科”的新机遇。
  以机械设计制造及其自动化专业为例,《机械设计》、《机械原理》、《機械制造基础》等机械类专业基础课程是机械工程专业的必修系列课程,理论性和实践性很强。但本单位现有的机械设计制造及其自动化专业存在着设计与制造发展不均衡的问题,而未来新兴产业所需要的是理论能力强、实践能力强、创新能力强的复合型人才。故需将该专业向着智能制造方向建设与发展,以提升专业的核心竞争力,更好的培养新工科背景下所需的复合人才。
  1机械设计制造及其自动化专业现状
  现有的机械设计制造及其自动化专业普遍存在注重理论教育而忽视实践教育的问题,从而造成了学生理论知识充足却在面对实际的问题时找不出解决办法,且动手能力不足;不仅如此,这样还会导致学生在设计方面很突出、制造方面薄弱的现状。这样就很难培养出面向市场、面向国际、面向未来的创新型人才。
  现有机械专业课程设置以难以适应新型复合人才的培养需求,易导致学生虽然学了课程,可能在学的时候知识掌握得很好,但在后面的很长一段学习中却用不到,随着时间的流逝,所学的知识很快忘记。机制专业所涉及的领域非常广,国内的工业领域都会涉及到此专业,导致该专业的学生学的知识杂,但又学得不深;此外,学生现在所学的课程还是面对着传统产业,相对于智能制造、人工智能、机器人等方面,教师传授的知识相当有限,导致了学生在面对新产业的时候依然是手足无措。
  对于机械类学生而言,金工实习这一实践课程为必修课程,同时也是为数不多的实践课程,该课程课时长且需要学生去动手制造实物,目的是增强学生的实践能力,提高学生的综合素质以及培养创新意识和创新能力。但由于缺乏实践创新的思维,许多学生在这一课程上都是抱着无所谓,只要能够完成作业的心态去上完这门课程,最后在结束的时候除了一件上课的时候做的实物之外,什么都没有得到。
  因此,对机械设计制造及其自动化专业进行创新性建设,如向着智能制造方向建设,不仅可改变设计与制造发展不均衡的现状,而且可以整合现有的资源,充分发挥学科优势,实现机制专业在设计、制造、智能等领域的全方位、综合发展。
  2机械设计制造及其自动化专业建设方案
  若想打破传统的机械设计制造及其自动化专业的教学模式,培养出面向未来新工科的复合型人才,需对本单位现有的教学环境及培养方式进行变革。
  (1)改变传统教学模式。教师应改变就技术论技术的教学方式,要结合实践培养学生的实际动手能力,解决实际问题的能力。在教学计划中,不仅要有理论的讲解,还要结合校内实践、校外实践及与企业合作创建实践平台等方式,为学生提供更多的实践机会;学生既能学理论,又能多动手,通过这些实践训练,学生在面对实际问题的时候思维就不会只停留在理论上,而是真真正正地利用知识解决问题。除了通过实践去引导学生利用理论解决实际问题,教师还可以采用案例式、启发式和翻转课堂等教学方法,引导学生综合应用所学理论知识解决具体的工程问题,并提出具体解决方案。教师在其教学(包括课堂、实践环节等)中对学生潜移默化,学生身上或许会产生对“紧闭的存在深处”好奇和想象的基因。这里的“紧闭的存在深处”是市场上人们根本未意识到的需求,如此而导致的创新肯定是原始创新,甚至为颠覆性创新。
  (2)合理优化专业课程设置。在考虑课程之间彼此的衔接性、连贯性及必要性的同时,还需考虑适当增加一些双语课程、智能制造方向课程,以充分与国际环境接轨;同时,还要对实验课程进行相应的修改,淘汰不符合要求的传统理论性较强的实验课程,增加一些具备自主性、创新性、研究探索性较强的实验课程,以拓宽学生的视野,提升其实际动手能力,培养其适应新工科环境的能力。
  (3)提高授课教师综合能力。有些青年教师现有的知识水平还不够全面,且大部分教师缺乏相关实践经验,在面对培养新型人才这项任务时会出现能力不足的情况。故高校也要向教师提出要求,对缺乏实践经验的教师进行相应的实践训练及培训,可将教师送出去企业、国外研究院所及高校进行锻炼与深造,以适应新工科复合型专业学生的培养。
  3结论
  新工科背景下对机械设计制造及其自动化专业进行创新性建设,培养面向新工科的复合型人才,不仅要改善传统教学模式,合理优化课程设置,同时也要求教师具有充足的综合能力作为支撑,从而培养出适应新环境的新型人才。
   基金项目:浙江理工大学专业建设教学改革研究项目(编号:jgyb201841)。
  作者简介:蔡高参,(1985,10-),男,汉族,河南太康县,从事研究方向:高级工程师,博士研究生,高级工程师,毕业于:北京航空航天大学,现就职于:浙江理工大学。
  参考文献
  [1] 马坤,郭炳晖,郑志明.基于“新工科”建设的人才培养挑战与机遇[J/OL].大连理工大学学报(社会科学版),2019(05).
  [2] 李秀红,李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].教育理论与实践,2019,39(03):36-38.
  [3] 赵佰亭,贾晓芬.新工科背景下自动化专业改革探讨[J].科技风,2019(24):214.
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