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机电工程系 机械设计与制造教研室
机械设计与制造专业
随着新学期的开始，我们也进入了新的一年——2007年。作为一个有着较长办学时间的老专业——机械设计制造及其自动化专业，如何在新的时期焕发出新的活力，这几年我们作了一些尝试，进行了教学改革的工作，并收到了较大的成效。现作一回顾。
机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强，因此，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。进入二十一世纪以来，以信息技术为代表的现代科学技术的发展对机械制造业提出了更高、更新的要求，更加突出机械制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，机械制造业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同进步，并充分体现先进制造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展的总趋势和时代特征。
制造业对我国国民经济的重要作用不容置疑，是全面建设小康社会的第一位支柱产业，是国家高技术产业的基础和国家安全的重要保障。所以，在当今高新技术即将广泛应用于我国生产一线的情况下，对新技术应用型人才的需求十分迫切。这就要求我们尽快培养出能吃苦、适应强、上岗快、可以独当一面的高等技术应用型人才。正是为了顺应这一形势，我们进行了专业教学改革。
作为高等职业教育的专业，我们把转变教育观念贯穿专业教学改革的全过程。专业培养目标定位准确，并积极探索多样化的人才培养模式，紧密依托行业和企业，建立了产学研结合的有效运行机制，积极参加国家职业资格技能认证。根据社会经济和科技发展的需求，确定专业的人才培养目标，这对专业建设、体现专业的特色、提高教学质量都具有至关重要的意义。我们以社会需求为导向来建设专业，围绕地方或行业经济科技发展的需求开展专业教学改革，培养目标突出了职业技术教育的特征：以主动适应社会需求为目标，以培养技术应用能力和综合素质为主线，设计学生的知识、能力、素质结构；以职业技术领域和岗位群的实际需要为出发点，制定专业人才培养规格和培养方案；突出实践教学环节，重新构建理论教学体系、实践教学体系和素质教学体系。面向特定职业岗位群的实际需要，比普通高等教育更加体现职业特殊性。突出了“应用性”这一高职人才培养模式的显著特征。强调职业技能、技术应用和职业素质的培养。对理论基础则以“必需、够用”为度，以应用为主旨和特征构建课程和教学内容体系。重视学生实践能力的培养，专业实践课时所占比例较大，以实验、实习、实训作为培养学生实践能力的主要手段。为适应经济和科技发展的快速性和人才需求市场的多变性，我专业人才培养模式还将随着社会的变革和发展不断调整充实新的内涵。
1. 机械设计制造及其自动化专业教学改革的目标
运用先进的教育思想和教育理论，进行以提高人才综合职业能力及创新能力适应社会需求为目的的人才培养模式改革与专业教学改革，构建以基本素质培养和综合能力培养为主线的课程体系。探索出适合高职高专教育要求的、理论与实践相结合的教学方法、教学手段、考试模式和人才培养模式；建立起具有高职氛围的校内实训场地和稳定的校外实习基地；出版具有高职教育特色的、本专业的主干课程教材；建立一支既有较高学术水平和教学水平、又有较强实际工作能力的素质优良、特色鲜明的“双师型”教师队伍；进一步提高教学管理水平，建立健全教学质量保证监控体系和信息反馈体系。使我院培养的学生具备基础知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高的机械设计制造及其自动化技术应用性的合格人才。
2. 机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的指导思想
遵照邓小平同志的“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”和《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》的精神，根据社会对人才的需求，紧跟高新技术的发展，来调整专业培养目标，全面推行高职高专教育改革。实行以素质教育为中心，以能力教育为本位，更好地突出职业技术教育的特色。按照“实际、实用、实践”的原则对原有的机械设计制造及其自动化专业进行全面的改造，改革专业教学内容、课程体系及教学方法手段，摆脱学科教育的束缚，强调理论和实践的紧密结合，加强基本理论、基本方法、基本技能教学，培养高素质、厚基础、强能力的复合型人才，实现以理论为中心的应试教育向以能力为中心的素质教育的根本转变，使职业技术教育更好地适应各类工程现代化建设的需要，培养出适应生产建设第一线需要的、高素质的技术应用性人才。
3.专业教学改革的基本思路
1）、贯彻以能力培养为主导、以素质教育为基础的教育模式、加强综合应用技能的培养、突出高职教育的特色
高职教育所培养的学生应具备必需的职业素质，面向地区建设和社会发展，适应就业市场的实际需要，培养生产、服务、管理第一线需要的实用型人才。本专业把热爱机械制造事业、在生产一线工作、爱岗敬业作为素质教育的核心。构建了符合高等职业教育特色，适应机械制造事业需求的素质教育体系。包括政治素质、道德素质、文化素质、心理素质、工作一线的实际动手能力等。并把这些素质的培养，贯穿在课程体系中，落实到各个教学环节里。
2）、以技术应用能力和基本素质培养为主线建立专业人才的知识、能力和素质结构
（1）建立完善的高等职业技术教育信息网
进入二十一世纪，信息已作为一种重要的资源和财富，不但影响着社会的正常运转和人类活动的各个领域，同时也对教育事业的发展产生了巨大的影响。正确预测人才市场，了解社会的需求信息是我们制定教学计划的基本依据，它决定了教学计划开发模式，培养目标确立和教学过程的科学安排。正确地掌握人才市场需求规格和需求状况对于我们办好职业技术教育十分重要。
（2）深入调查研究，明确办学方向，合理确定专业岗位群及其能力要求
在制订机械设计制造及其自动化专业教学计划过程中，应结合人才培养目标和业务培养要求，必须有新的思路。在广泛调研、多方论证的基础上，结合我院的特点和本专业的实际情况，以培养生产、管理第一线需要的高等技术应用型人才为根本任务，体现了以社会需求为目标、以技术应用能力培养为主线的特点，其能力结构主要体现在机械制造第一线的业务技术能力和组织管理能力。
（3）根据市场需要提出能力要求、合理确定知识结构
知识结构是能力培养的基础，它是以“必需、够用”为原则，并要求紧跟高新技术的发展，具有一定的发展潜力。在分析知识结构时，首先以能力要求为出发点采取逆向思维的方法，按岗位需要进行“工作分析”，采用分层次逐级分解能力，制定“职责和任务表”，然后在能力分解的基础上，进行“任务分析”和“教学开发”，分析满足能力要求应具备的基础知识和专业知识，提出相应的知识点，制订出教学计划及课程的教学指南（大纲），完善其相应的知识体系。根据专业课程的相关性和知识的互补性进行课程的整合和知识模块的重组，理顺各门学科和专业分支的内在联系，构建出符合高职高专特点的、合理的理论课程体系及实践教学体系。
（4）以应用能力和知识结构为主线，制定合理的教学计划
教学计划是教学环节的整体设计方案，它规定了整个专业的发展方向，主要包括课程体系、实践教学环节等时间分配和次序安排。在教学计划制定中既要考虑专业能力培养，又要考虑全面素质的提高。在构建课程体系中，我们进一步加强了计算机、英语、人文素质等能力的培养，并且提倡学生获取计算机、英语等级证书及维修电工、数控车床操作工、数控铣床操作工等国家职业技能鉴定中级工等级证。
党的教育方针明确指出，高校是培养德智体全面发展的、社会主义事业建设者和接班人，高校的教育不应该是单纯的知识教育，专业教育，更重要的是能力、素质的教育。在教学和管理工作中，要注重学生管理能力、表达能力、公关能力、组织能力、决策能力和语言文字表达能力的培养，并作为教学计划的一部分。使学生在实践中得到锻炼和提高。在教学计划的执行过程中，还根据教学及生产第一线反馈的信息，及时调整各项能力要求及课程的教学内容，适时修正培养目标的能力结构，以满足市场对人才规格的相应要求。
（5）建立理论与实践交互渗透的实践教学体系
高等职业教育改革的中心问题是正确处理好理论与实践的关系，把能力培养提高到第一位。故教学计划应通过理论与实践的交互渗透，将理论与实践融合在一起，强调边理论边实践、交互渗透、逐渐递进达到螺旋上升的教学效果。
4.理论教学体系的改革
本专业学制为三年，毕业生应具备专业理论知识适度，技术应用能力强，知识面宽，素质高的特点。故应以“应用”为主要宗旨和特点构建课程内容和教学体系。
（1）
更新教学理念，以高质量、有特色为目标
开展高职教育专业教学改革，首先是为了满足社会对从事生产、建设、管理、服务等第一线高素质的高等技术应用型人才市场的巨大需求，其次是要跟上现代科技的发展，用掌握新知识与技能的产业人才，来实现国家整体产业技术水平不断提升的需要，更是为了使国民经济保持高速、持续发展，提高综合国力，增强国际竞争能力，给予最充足、最直接、最有力的一线应用型人才支持。所以，本专业教学改革扩展了教学理念，树立起了“更新、够用、持久、复合”的人才培养标准，并克服各种阻力，持之以恒，力求最终达到高质量、有特色的办学目标。
当前全球性科技革命迅猛发展的态势是：知识、技术的更新速度在加快；多学科的交叉、渗透、融合在增强；初见端倪的知识经济对新知识、新技能的依赖性与日俱增。而这一切都在要求我们必须培养出具有知识更新、专业技能强、多能复合的专业应用型人才。这不仅是对高等职业教育的挑战，更是高等职业教育得以强劲发展的广阔空间。我们要主动适应社会、经济发展的需要，全面推进素质教育，强化专业技术应用能力的培养，合理地构建理论教学体系。以提高人才培养质量为目标，以人才培养模式的改革为主题，全面、系统地开展专业教学改革，努力办出高职机械设计制造及其自动化专业教学的特色。
（2）
更新教学内容，强化专业技能，完善课程结构
机械制造业是国民经济的支柱产业，所以本专业的学生有广阔的就业前景。但近年来随着先进制造技术的快速发展，各种技术不断融人到制造技术中，使得制造业的各工作岗位对人员的要求发生了很大的变化，既要有较宽的知识面，又要有较精的岗位专业知识。为了跟上社会需求和技术的发展，使学生所学的知识不落后，并有一定的持续发展性，我专业主动更新教学内容，开设了一些新的课程，如《CAD/CAM技术应用》、《数控技术与应用》、《成组技术与CAPP》、《先进制造技术》、《机械创新设计》、《特种加工》、《精密加工》、《检测技术》等等。以突出内容的实用性、先进性，体现了教学内容的针对性，加强了应用能力和全面素质培养的教学内容，注意了创新能力的培养。基础理论知识教学的处理原则是以“应用”为目的，以必需、够用为度，兼顾可持续发展的需要。《机械制造技术》是机械制造系列课程中的一门主要专业基础课程。该课程的前身涉及机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机床夹具等四门主要课程，为适应教学改革和人才培养的要求，按照重基础、少学时、低重心、新知识、宽面向的原则整合成将上述课程具有综合性强、覆盖面广、重点明确的新课程。该课程在课程教学内容、实践性教学环节、教学手段与方法及教材建设等方面进行了改革与实践，并努力探索机械制造技术课程适应现代经济与科技发展的教学规律，改变了以往各门课程教学内容重复、不连贯，学生获取知识不系统、不完整及教学内容陈旧的问题；同时通过对课程内容的整合，使课内学时数大幅度缩减，为能开设更多的选修课、拓宽学生的专业知识创造了条件。
（3）进一步加强课程建设，提高教学质量
一是抓好重点课程建设。如《机械制造技术》、《自动控制技术》、《数控技术及应用》、《机械制造工艺学》等。
二是进一步改革“两课”的教学内容和课程体系、教学形式和考核方法，进一步提高“两课”教学的实际效果。
三是加强大学英语、计算机应用基础等应用型课程的教学改革，把培养学生英语综合应用能力，特别是听、说能力和计算机上机应用能力，作为主要的教学目标和考核标准。
四是实行部分课程分级教学改革的探索，因材施教。
五是进行教学方法与手段的改革。实施启发式、讨论式、研究式的教学方法，充分调动学生的学习积极性、主动性，培养学生的创新能力。积极采用现代化教学手段，有一定数量自行研制开发的、且教学效果较好的多媒体课件。
六是加强教材的选编管理，推进教材建设。要制订教材选用与评估制度，保证主干课程选用同行公认的优秀教材。
（4）采取多种教学方法和考试模式，不拘形式，注重效果
充分应用多媒体专业教学中心，改革传统的专业理论课教学方法，用现代化多媒体教学手段进行新结构、新技术、新工艺的教学，通过使用投影、幻灯录象、多媒体技术等形式，起到了提高效率、增强理解、提高学生学习兴趣的作用，达到了满意的效果。对边讲边练的课程，提出更加具体的课堂实践目标和要求。强调实验课、现场教学及专项实习的教学效果，充实内容，保证质量。
对于考核方式，一改过去传统的全部闭卷考试的模式，采取多种灵活的方式，根据具体情况，通过口试、答辩、开卷考试、实践操作等形式对学生进行考核，使学生达到学习要求，真正起到了检验学习效果的作用。
在进行教学体系改革时，我们以培养技术应用能力必需的知识为基础主线，根据知识的相关性和互补性进行课程的整合和知识模块的拼装，合理分配各课程知识内涵。打破以往的框架，淡化了基础课和专业课界限。以基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、高素质为指导思想构建了三大教学平台：专业基础教育平台、专业教育平台、选修课教育平台。专业基础教育平台涵盖了从事机械设计制造及其自动化专业技术工作所需的适度的基础知识，基本技能和素质；专业教育平台是针对满足生产第一线的需要设置的，重点是专业技术应用能力的培养；选修课教育平台主要是为了扩大学生知识面、提高学生综合素质、帮助学生了解新技术发展和应用状况而设置的。在构建课程体系时主要从以下几方面考虑:
一是以职业能力为核心构建专业课程平台；二是以专业能力需要为依据构建基础课程平台，同时兼顾可持续发展的需要，例如对专业的理论基础，突出其应用性，明确其适应条件以及基本原理，不宜过多地强调理论的推导过程；三是体现课程体系的动态性。课程体系是由许多各种可变的组合平台组成的，基本的课程平台是大专业的基础，应保持其相对的稳定性，选修课教育平台根据不同的职业岗位群的需求设置课程，还要根据人才市场需求情况在教学过程中做动态调整。
5.实践性教学体系的改革
(1)、实践教学体系的建立与特点
在实践教学环节的安排上考虑建立以培养综合职业能力为主线，以操作技能训练为重点的专业实际操作技能训练体系，形成层层递进，螺旋上升的实践过程。实践环节可分为以下三个层次：
①基本能力培养层
该层次主要解决各单项技能的培养，为综合能力的培养奠定基础。主要实践内容包括专业认识实习、有关专业基础课程实验、单项技能训练实习等内容。
②专业技能培养层
主要培养学生动手操作的基本专业技能及专业知识的应用技能，主要以校内实训场所为教学实践基地，进行初步专业技能训练。主要内容包括专项综合能力的训练：单片机综合训练、机床电气综合训练、PLC综合训练、工艺工装设计、数控机床综合训练、CAD/CAM综合训练等。
③顶岗实践能力培养
在该阶段以重点岗位综合职业能力强化训练及生产顶岗实践为主要阶段。通过实际操作训练使学生具有国家职业技能鉴定（维修电工、数控车床操作工、数控铣床操作工）中级工等级证的能力，并提倡学生获取相应证书。生产顶岗实践让学生以生产者、管理者的身份在工程中出现，具体单独承担一项技术工作或管理工作。培养学生的爱岗敬业精神和竞争上岗意识，但更主要的是让学生积累工程技术经验和管理经验。生产顶岗实践需要有一定的实践环境，要有多家生产单位作为协作共建单位，这样才能达到实践效果。
专业实践教学结构的主要特点是：层层递进、层层结合的实践教学结构，使得在计划实施过程中，通过各阶段的综合信息掌握目标实现情况，采用“适时校正法”及时修正下一阶段的目标，调整下一阶段的教学安排。由此看出每一实践教学环节的目标都是最终教学目标的一个子目标，使得每一实践教学过程的目标正确，也便于每一实践教学子系统进一步优化以期达到全系统的最优。
在实践教学安排上采用三结合的组织模式，即实践能力培养做到分类与综合训练相结合、模拟与实际项目相结合、校内与校外相结合。
（2）实践教学的时间保证
学生实践技能的培养不仅要求项目有丰富的实践内容、适宜的实践环境，同时要有充足时间。三年中安排主要实践教学环节16个，共43周，保证了学生实践教学的效果。
（3）实践技能的考核制度是实践教学效果的保证手段
为了使实践教学的各个环节落到实处，做到有目的、有计划的培养学生的操作能力，在教学计划中单独制定了技能训练计划。同时与理论课程一样，每项实践教学环节均制定出教学基本要求。不仅确定出学生毕业应达到的专业技能标准，还有阶段性的实践目的、作用及其与其他实践教学的关系，提出具体训练的内容和要求。对各实践教学环节提出了考核标准及考核办法，特别强调了实训效果，要求每一个学生都能达到实践教学环节的最基本要求，鼓励学生在实践中掌握更多的技能，并获取国家和社会承认的相应证书。
6.改革的计划和配套措施
1）建立全面质量管理机制，全面加强教学管理
①加强对教学质量的全员、全程和全方位管理与监控。学院实行教学工作专人负责制、及系部和相关职能部门直接责任人制度，实行党委、行政定期研究教学工作制度，建立规范化的全程管理机制，使人才培养过程的每一个阶段和环节的质量始终处于受控状态，对课堂教学、实践教学、毕业设计（论文）等主要教学环节建立严格的质量标准和进行重点监测，实现对教学质量的动态管理和全程控制。
②进一步加强教学管理制度的建设与落实，制定和完善有关教学管理制度，切实执行教学管理制度，保证教学管理的制度化、程序化和规范化。
③加强教学管理队伍建设，做到结构合理、队伍稳定、素质较高、服务意识较强。
2）领导重视是本专业教学计划实施的前提
机械设计制造及其自动化专业是我院开办较早的专业之一，院、系领导非常重视本专业的建设。我系从领导到教师通过深入学习、认真讨论，提高了认识，树立了以改革教育思想、教育观念为先导，以教学改革为中心，以教学基本建设为重点，注重提高教学质量，努力办出特色的基本思路。系领导积极组织各方面力量落实教学计划中的各个教学环节，合理配置师资力量，组织专业教师进行深造，提高本身的专业水平和教学水平，加大对实践教学环节的投入，重视实验室的建设，成立实训中心，购置仪器、设备，保证教学质量。协调其它专业，共同研究、讨论，制订出合理的动态教学实施计划。
3）教学指导专家直接指导专业培养目标及专业培养方向
邀请生产第一线的技术骨干及专家与骨干教师，定期对本专业教学计划进行深入细致的研讨，根据生产单位对本专业毕业生的知识结构及能力结构的要求，调整教学计划，对专业教学实施全方位指导，使培养出的学生能够直接服务于生产，为毕业生的就业奠定基础。
4）机械设计制造及其自动化专业有一批素质较高的“双师”型教师队伍，为高职人才的培养奠定了基础。
学院、系领导对师资队伍的培养极为重视，多次为教师提供深造机会，从而满足了高职教学的要求。专业教师经常参与实际操作，使教师不但有较强的理论水平，而且具有较强的生产实际经验，达到了“双师”型教师队伍的要求，满足了高职教学的需要。
5）具备较完善的校内实践教学条件，基本技能训练设施较为齐全，为高职教学的实践环节创造了条件。
现在本专业拥有金相实验室、机械设计基础实验室、公差配合实验室、液压实验室、金工车间、钳工车间、数控机床实验室、电力拖动实验室、电机实验室、PLC实验室、电工基础实验室等，具有必备的实验仪器设备，能够正常开设相应课程的实验及专题实训，满足了学生基本技能训练的要求。
6）教材建设规划
抓好主干课程教材建设，是专业教学改革中保证教学质量的主要措施，针对教学特点，在学院有关部门的领导和组织下，机械设计制造及其自动化专业编写了一批高职高专教材，如《机械设计》、《机械制造技术》、《新编数控机床及应用》、《电气控制及PLC技术应用》、《Mastercam9.0应用教程》等。根据专业教学改革的需要，我专业准备在2～3年内再编写、出版一批经调整、整合的主干课程的适用教材。
实践教学辅助教材是作好实践教学的基本保证。我们在整理、修改各实践环节的任务书、指导书、实习教材的基础上，使之规范化、实用化，并在年内实现成套化。
7）师资队伍建设目标、规划
师资队伍建设是专业的最基本建设，建设一支人员精干、素质好、结构合理、相对稳定的教师队伍是提高人才培养质量的关键。本专业现有专业教师23人，其中高级9人、中级6人、实验师5人（其中研究生5人），双师型共13人。为了提高机械设计制造及其自动化专业的办学水平，特制订培养计划：
①
提高教师的学历层次
目前，我专业有5人在读硕士研究生，争取全部顺利结业。鼓励45岁以下的教师报考硕士研究生，力求在短期内使我专业具有研究生学历的教师达到10人。
②
产学研结合，培养双师型教师
支持教师参加科研项目，与企业、科研单位合作，到生产一线进行锻炼，提高教师的专业知识和科研能力，使全部教师达到双师型教师的要求，同时积极引进具有本专业实际工作经验的优秀工程技术人员充实教师队伍。
③
聘任生产一线的工程技术人员担任兼职教师
本专业先后聘请多名生产一线的优秀工程技术人员担任兼职实习教师和理论教师，使学生接触到最实际的知识，学习到解决实际问题的方法，提高了实践的能力。
到2006年，本专业计划使教师人数达到30人，其中高级12人、中级12人、技师3人，具有研究生学历的10人，所有教师全部成为“双师”型教师。
8）实践教学基地现状
①校内实训基地
多媒体教学中心；微机房；金相实验室；机械设计基础实验室；公差配合实验室；液压实验室；金工车间；钳工车间；数控机床实验室；电力拖动实验室；电机实验室；PLC实验室；电工基础实验室；模拟电路实验室；数字电路实验室等。
为了更好地满足实践教学的要求，提高学生的动手能力，也为了更加紧密地跟从高新技术的发展，使毕业生适应性强，上岗快，满足用人单位的需求，我专业实验室建设规划还包括有加工中心、数控车床、数控铣床、线切割机床、传感检测实验仪器设备等。
②校外实训基地
目前，已与中信重机公司、神火集团、山东良子、碧涛工程机械有限公司、郑州纺织机械有限公司、黄河机械厂等大型企业签定校外实习基地的正式协议。保证了学生进行校外实习的条件。
通过几年来本专业师生的努力和领导的大力支持，专业教学改革工作取得了一定的成果。现在我专业学生培养目标明确，教学计划设置合理，教学手段多样，保障措施全面、得力，使培养出的学生能够紧跟当前科学技术发展的先进水平，实践能力强，满足机械制造行业急需的、在生产一线工作的高技术应用 |
