大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程存在的主要問(wèn)題和解決方案

1、大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程存在地主 要問(wèn)題和解決方案-機(jī)械制造論文 大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程存在地主要問(wèn)題和解決方案 黃根哲1，朱振華1，于化東1，傅水根2 （1.長(zhǎng)春理工大學(xué)，吉林長(zhǎng)春130022 ； 2.清華大學(xué)，北京100084） 摘要：本文針對(duì)大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地有機(jī)整 體與“分片包干式”地教案體制之間、“學(xué)時(shí)銳減與新知識(shí)點(diǎn)劇增”之間以及 課程改革進(jìn)程滯后于創(chuàng)新型人才需求之間地三種矛盾，提出了“頂層設(shè)計(jì)”下 地優(yōu)化課程體系理念；指明工程驅(qū)動(dòng)下地教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)地解決思 路為了提高學(xué)生地知識(shí)創(chuàng)新和能力創(chuàng)新素質(zhì)，教師應(yīng)當(dāng)把科

2、研亮點(diǎn)源源不斷地 凝練為生動(dòng)地教案資源，實(shí)現(xiàn)科研地二次創(chuàng)新和“反哺”教案地重任 . 關(guān)鍵詞：工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程；教案理念；創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng) 新能力；工程實(shí)踐 中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2016）32- 0216-03 一、研究背景 “工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)”系列課程原名“金屬工藝學(xué)”，該系列課程 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地建設(shè)和發(fā)展，其內(nèi)容已從金工實(shí)習(xí)、金屬材料、熱加工以及冷加工 工藝分別拓寬為“工程訓(xùn)練”、“工程材料”、“材料成形技術(shù)基礎(chǔ)”以及 “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”等系列課程到目前為止，該系列課程雖然已構(gòu)建了較完 整地理論、實(shí)踐、知識(shí)、能力、素質(zhì)教案體系，但

3、隨著科學(xué)技術(shù)地不斷進(jìn)步和 大工程背景下“中國(guó)制造2025 ”地提出，現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)高校培養(yǎng)出來(lái)地人才規(guī) 格和能力有了新地要求由此，產(chǎn)生了工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地有機(jī) 整體與“分片包干式”教案體制之間地矛盾、“學(xué)時(shí)銳減與新知識(shí)點(diǎn)劇增”之 間地矛盾以及課程地改革進(jìn)程滯后于當(dāng)今創(chuàng)新型人才需求之間地矛盾.因此，如 何在新形勢(shì)下，培養(yǎng)和造就學(xué)生地創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是擺在所有工科院校機(jī) 械類(lèi)專(zhuān)業(yè)教師面前無(wú)法回避地現(xiàn)實(shí)問(wèn)題. 二、大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程存在地主要問(wèn)題和解 決方案 1. 工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程有機(jī)整體與“分片包干式”教案體制之 間地矛盾在20世紀(jì)6080年代，

4、我國(guó)高等學(xué)校地工科類(lèi)學(xué)生除了有相應(yīng)地實(shí) 驗(yàn)教案外，一般還要在校內(nèi)地金工實(shí)習(xí) 68周，在企業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)1周、生產(chǎn)實(shí) 習(xí)4周和專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)4周，以保證工科類(lèi)學(xué)生工程素質(zhì)地培養(yǎng)和工程能力地提高 而且金屬工藝學(xué)課程是理論教案、實(shí)驗(yàn)與工程訓(xùn)練緊密結(jié)合地工程應(yīng)用型課程 絕大部分高校地金屬工藝學(xué)課程由來(lái)自同一教研室地教師講授，講授工程材料 及冷熱加工地教師可方便地進(jìn)行教案研究和探討.另外，金工實(shí)習(xí)地時(shí)間、地點(diǎn) 地選擇與安排也符合工科院校學(xué)生“認(rèn)知實(shí)習(xí)一理論學(xué)習(xí)一實(shí)踐一再學(xué)習(xí)一再 實(shí)踐一探索性認(rèn)知實(shí)踐”這一工程知識(shí)地認(rèn)知規(guī)律 1-3.但隨著“九五”期間高 校地?cái)U(kuò)招和高校對(duì)學(xué)生地知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)地拓展要求，絕大多數(shù)工科

5、院校地金 屬工藝學(xué)理論課程（現(xiàn)在地工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程）已細(xì)分成工程 材料、材料成形技術(shù)基礎(chǔ)和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等三門(mén)課程，而且分屬于不同地 學(xué)院或?qū)I(yè)地教師講授這樣，有些院校在課程內(nèi)容地取舍和凝練過(guò)程中，因未 充分理順課程關(guān)系，存在知識(shí)體系分化、割裂、相互脫節(jié)現(xiàn)象；在組織形式上 存在課程地學(xué)期安排不合理，未充分體現(xiàn)在知識(shí)傳授上地由淺入深、能力培養(yǎng) 上地由認(rèn)知實(shí)踐過(guò)程向創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程地過(guò)渡；在主講教師地所屬關(guān)系上由于教 師之間因不屬于同一個(gè)教研室，甚至是不同學(xué)院，因此很難從行政角度組織相 應(yīng)地教案研究和教案探討即盡管這三門(mén)理論課程地內(nèi)容是緊密相連、相互交叉 滲透地，但講授這門(mén)系列課程地教

6、師之間業(yè)務(wù)聯(lián)系少，少有教案經(jīng)驗(yàn)地交流， 出現(xiàn)了低效率地“分片包干式”教案管理體制早在1998年，清華大學(xué)基礎(chǔ)工 業(yè)訓(xùn)練中心主任傅水根教授就指出4，我國(guó)高等院校地教育教案改革是涉及培 養(yǎng)人才地長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略大計(jì)，也是一件十分艱巨和慎重地工作課程地改革是整個(gè)教 案改革中地一個(gè)局部，局部要服從于整體而且，隨著高等教育改革地不斷向前 推進(jìn)和改革內(nèi)涵地不斷深入，人們從系統(tǒng)論地觀點(diǎn)愈來(lái)愈清醒地認(rèn)識(shí)到“局部 優(yōu)化”不等于“整體優(yōu)化”因此，不能從一兩門(mén)課程地角度來(lái)探討改革，而必 須站在教育改革地全局上，站在 21世紀(jì)需培養(yǎng)什么樣高級(jí)科技人才地戰(zhàn)略全 局上來(lái)探討改革.具體地說(shuō)，從體制上，工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程

7、應(yīng)該 與實(shí)踐教案部分構(gòu)成一個(gè)完整地教案體系，由學(xué)?；驒C(jī)械工程學(xué)院實(shí)施統(tǒng)一指 導(dǎo)和管理，這樣才有利于發(fā)揮教師地主導(dǎo)作用，才能確保工程訓(xùn)練和有關(guān)工藝 性課程地有機(jī)結(jié)合，保證工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地穩(wěn)定發(fā)展. 2. 解決方案.傅水根教授在多次地報(bào)告中指出5，直到今天，在我國(guó)地高等 工科教育中，”重理論輕實(shí)踐、重設(shè)計(jì)輕工藝、重軟件輕硬件”地傳統(tǒng)習(xí)慣勢(shì) 力和偏見(jiàn)仍普遍存在縱觀國(guó)內(nèi)外，任何先進(jìn)地制造技術(shù)，最后都要落實(shí)在工藝 方法和工藝裝備上，落實(shí)在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與工藝裝備硬件 地集成上.沒(méi)有普及地工藝教育，沒(méi)有先進(jìn)地工藝技術(shù)，現(xiàn)代制造技術(shù)只是一句 空話隨著國(guó)家提出大工程背景下地“中

8、國(guó)制造2025 ”以來(lái)，“教育回歸工 程，教案回歸實(shí)踐”成為當(dāng)代高等工程教育改革地主流趨勢(shì)6-8.因此，我們應(yīng) 當(dāng)擯棄“以理論課程教案為主、實(shí)踐教案為輔”地傳統(tǒng)教案思想9，把工程材 料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列理論課回歸到“工程實(shí)踐”中去這種回歸有兩層含義， 一個(gè)是從教案管理“體制”上，應(yīng)把與工程實(shí)踐密切相關(guān)地課程群地任課教師 地編制歸到“工程訓(xùn)練中心”去，確保工程訓(xùn)練中心地人員由理論課教師、實(shí) 踐課教師、實(shí)踐技術(shù)人員（高級(jí)技工）和管理人員構(gòu)成讓工程訓(xùn)練中心發(fā)展成 為名副其實(shí)地實(shí)踐教案單位，而不是教輔單位 另外，把與工程實(shí)踐密切相關(guān)課 程群地課堂搬到工程訓(xùn)練中心地“實(shí)踐教室”，這樣，學(xué)生每次習(xí)得理論知

9、識(shí) 后，走出來(lái)就可感受、體驗(yàn)、領(lǐng)會(huì)、掌握課堂所學(xué)地知識(shí).這不但會(huì)極大地提高 學(xué)生地學(xué)習(xí)興趣，而且對(duì)學(xué)生未來(lái)勝任現(xiàn)代制造業(yè)工作崗位有無(wú)可替代地作用. 3. 工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程“學(xué)時(shí)銳減與新知識(shí)點(diǎn)劇增”之間地矛 盾.新中國(guó)誕生后，中國(guó)高校地發(fā)展和探索前進(jìn)地道路得到了前蘇聯(lián)地大力支持 和幫助.而前蘇聯(lián)地高等教育更多地是與行業(yè)和工種地發(fā)展相聯(lián)系，高校專(zhuān)業(yè)地 設(shè)置和教案內(nèi)容緊緊與具體地工種相結(jié)合.這樣培養(yǎng)出來(lái)地大學(xué)生知識(shí)體系是 “倒金字塔”型地，即越深入到專(zhuān)業(yè)課程，所學(xué)習(xí)地專(zhuān)業(yè)知識(shí)面越深且窄.在機(jī) 械地集成化程度不高地上世紀(jì)八九十年代，這種教育模式培養(yǎng)出來(lái)地本科生基 本能夠滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)地制造業(yè)要

10、求.但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及智能制造地快 速發(fā)展，制造技術(shù)已衍變?yōu)槎鄬W(xué)科交叉和綜合地產(chǎn)物，許多學(xué)科乃至新興學(xué)科 地最新研究成果都有可能應(yīng)用到現(xiàn)代制造領(lǐng)域中來(lái).例如數(shù)控機(jī)床，它是機(jī)械、 電機(jī)、電子和計(jì)算機(jī)結(jié)合地產(chǎn)物；超聲波加工機(jī)床是機(jī)械、電機(jī)、電子和聲學(xué) 結(jié)合地產(chǎn)物；快速激光原型/零件制造機(jī)床是機(jī)械、電機(jī)、電子、計(jì)算機(jī)、材料 科學(xué)和光學(xué)結(jié)合地產(chǎn)物.因此，高校地發(fā)展為了適應(yīng)和迎合這種快速地現(xiàn)代工業(yè) 發(fā)展，紛紛提出“拓展學(xué)生知識(shí)體系、淡化專(zhuān)業(yè)”地理念，即高校培養(yǎng)出來(lái)地 人才知識(shí)和能力體系不再是針對(duì)就業(yè)為主地某一工種和行業(yè)，而是培養(yǎng)具有豐 富地知識(shí)體系、具備“工程驅(qū)動(dòng)式”綜合能力地通識(shí)人才在這種

11、形勢(shì)下，目前 高校面對(duì)著課程地知識(shí)體系和能力體系不斷納新而學(xué)時(shí)卻不斷地縮減地嚴(yán)峻問(wèn) 題. 4. 解決方案.解決工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地學(xué)時(shí)銳減和“新材 料、新技術(shù)、新工藝”內(nèi)容劇增帶來(lái)矛盾地關(guān)鍵是徹底改變“教”與“學(xué)”地 傳統(tǒng)教案理念10.今后地教案不應(yīng)該是以課堂教案為主導(dǎo)、以教師為主體地教 案模式，而應(yīng)該是“工程驅(qū)動(dòng)下地教師引導(dǎo)、學(xué)生探求知識(shí)”地目標(biāo)指向式教 案.這樣獲取知識(shí)地過(guò)程可以改變學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)、被動(dòng)地接受知識(shí)地傳統(tǒng)“填鴨 式”學(xué)習(xí)習(xí)慣，而變成工程驅(qū)動(dòng)下需要什么知識(shí)，學(xué)生“主動(dòng)”地追尋和探求 相關(guān)地知識(shí).學(xué)習(xí)方式也不僅僅局限于課堂教案，而可以到圖書(shū)館查閱文獻(xiàn)、與 教師進(jìn)行討論式

12、學(xué)習(xí).學(xué)習(xí)內(nèi)容也打破了傳統(tǒng)地學(xué)校設(shè)置什么課程學(xué)生學(xué)什么課 程，而是工程需要什么知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn)，學(xué)生選修相關(guān)地課程學(xué)習(xí).師生關(guān)系也 不再僅僅是教與學(xué)地關(guān)系，而是面對(duì)同一個(gè)工程下地共同探討者和引導(dǎo)者. 5. 工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地改革進(jìn)程滯后于創(chuàng)新型人才需求之間 地矛盾.通過(guò)比較全面地收集各高校地工程材料、材料成形技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造 技術(shù)基礎(chǔ)以及工程訓(xùn)練地教案大綱，并經(jīng)深入分析和研究表明，反映當(dāng)今現(xiàn)代 制造地新材料、新技術(shù)、新工藝所占課程講授比例，一般工科院校往往不足 10%，重點(diǎn)高校一般較高，在10%30%.部分地方工科院校至今還停留在“金 屬材料”而不是工程材料、“金屬材料熱加工”而

13、不是材料成形技術(shù)基礎(chǔ)、 “機(jī)械加工技術(shù)基礎(chǔ)”而不是機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)地低層次階段.說(shuō)明我國(guó)相當(dāng)一 部分工科院校地知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)在一定程度上滯后于當(dāng)今先進(jìn)制造業(yè)地發(fā) 展，對(duì)人才培養(yǎng)地先導(dǎo)性、基礎(chǔ)性認(rèn)識(shí)不足 而且，在很多院校中，工程材料與 機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程教案大綱地制定過(guò)程更多局限于各專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)自身地 特點(diǎn)和教案需求，一定程度上缺少基于工科和復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)所需地“頂 層設(shè)計(jì)”和統(tǒng)一指導(dǎo).這與“中國(guó)制造2025 ”、“華盛頓協(xié)議”和歐洲大陸工 程教育互認(rèn)體系組成地“博洛尼亞進(jìn)程”11等國(guó)際工程教育要求有 一定差距. 6. 解決方案.長(zhǎng)期地教案經(jīng)驗(yàn)表明，21世紀(jì)最重要地人才特征就是創(chuàng)新.因

14、 此，在大工程背景下，為了提高學(xué)生地創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，有必要在保留工 程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地傳統(tǒng)核心知識(shí)體系并加以凝練地基礎(chǔ)上，在 工程材料課程上由金屬材料發(fā)展為非金屬材料、功能材料、復(fù)合材料、高分子 材料、環(huán)保材料以及智能材料；針對(duì)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)課程，要在傳統(tǒng)地鑄鍛 焊成形工藝地基礎(chǔ)上，增加新地表面工程技術(shù)、粉末冶金技術(shù)、高分子塑料成 形技術(shù)以及快速成形技術(shù)等；在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課上，增加數(shù)控加工技術(shù)、| 特種加工技術(shù)（包括電火花成形加工、電火花線切割加工、激光加工、電化學(xué) 加工和超聲波加工）等在工程訓(xùn)練方面，毫無(wú)疑問(wèn)，機(jī)械制造工程訓(xùn)練是工程 材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程中地重要實(shí)

15、踐環(huán)節(jié)，也是工程訓(xùn)練中地核心內(nèi)容. 因此，必須協(xié)同用力才能促進(jìn)工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地發(fā)展與提高. 總之，新地制造技術(shù)在課程中要不斷得到體現(xiàn)，課程知識(shí)體系地更新與完善也 要為機(jī)械制造實(shí)習(xí)不斷提供新地訓(xùn)練內(nèi)容，使其能持續(xù)為實(shí)踐教案提供“活 水”. 三、結(jié)論 1. 針對(duì)工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地有機(jī)整體與“分片包干式”地教 案體制之間地矛盾，根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)地客觀規(guī)律、培養(yǎng)規(guī)格和目標(biāo)，學(xué)校 和院級(jí)教案管理部門(mén)要從“頂層設(shè)計(jì)”或“統(tǒng)一思想”來(lái)系統(tǒng)地優(yōu)化課程體系 2. 針對(duì)大工程背景下工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程“學(xué)時(shí)銳減與新知識(shí)點(diǎn)劇 增”地矛盾，要徹底改變“教”與“學(xué)”地傳統(tǒng)教案理念今

16、后地教案不應(yīng)該是 以課堂教案為主導(dǎo)、以教師為主體地教案形式，而應(yīng)該是“工程驅(qū)動(dòng)下地教師 引導(dǎo)、學(xué)生探求知識(shí)”地知識(shí)創(chuàng)造過(guò)程 3. 針對(duì)工程材料與機(jī)械制造基礎(chǔ)系列課程地改革進(jìn)程滯后于當(dāng)今創(chuàng)新型人才 需求之間地矛盾，解決問(wèn)題地關(guān)鍵是新地制造技術(shù)在課程中要不斷得到體現(xiàn)， 課程知識(shí)體系地更新與完善要為機(jī)械制造實(shí)習(xí)不斷提供新地訓(xùn)練內(nèi)容，使其能 持續(xù)為實(shí)踐教案提供“活水”另外，教師應(yīng)把創(chuàng)新過(guò)程中地最新科研成果源源 不斷地轉(zhuǎn)化為生動(dòng)地教案內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)科研地二次創(chuàng)新和“反哺”教案，使學(xué)生 獲取地知識(shí)始終是當(dāng)代最前沿地創(chuàng)新知識(shí)，獲得地能力也始終是當(dāng)代最前沿地 創(chuàng)新能力. 致謝：本文是在教育部機(jī)械基礎(chǔ)課程教案指導(dǎo)委

17、員會(huì)“工程材料與機(jī)械制 造基礎(chǔ)課程現(xiàn)狀與存在主要問(wèn)題”課程指導(dǎo)小組調(diào)研報(bào)告地基礎(chǔ)上完成地(JJ- GX-jy201401 ).參加課題組地專(zhuān)家有黃根哲、于化東、張樹(shù)仁、朱振華、徐 穎、李學(xué)光、李曉舟.同時(shí)，清華大學(xué)傅水根教授對(duì)論文寫(xiě)作提出了寶貴意見(jiàn)， 在此深表謝意. 參考文獻(xiàn)： 1 傅水根，武靜.深化工程實(shí)踐教案改革，全面促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展 J.實(shí)驗(yàn)技術(shù) 與管理，2008，25( 1)： 7-11. 2 劉思嘉，王冬.高等工程教育實(shí)踐教案環(huán)節(jié)地意義與實(shí)施條件探究 于默會(huì)知識(shí)理論地視角J.黑龍江高教研究，2011 ,（11 ）: 179-182 3 孫康寧，張景德，李?lèi)?ài)菊高校工程實(shí)踐教案改革地探究與

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