关键词：机械设计制造及其自动化；分方向；教学模式
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2017）03-0009-02
机械制造业是国民经济的基础，被誉为“国民经济的装备部”，在我国现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。尤其是进入21世纪之后，“中国制造”已经成为全球品牌，中国俨然成为全球的制造业和加工工业的中心，这对机械的需求都有较大幅度的提升，机械设计制造及其自动化专业人才的需求势必大大增加。既掌握传统机械设计制造理论，又懂得先进制造技术的高层次的技术人才将成为各企业竞相争夺的对象。因而，几乎所有的工科院校都设有机械设计制造及其自动化专业，结合黑龙江八一农垦大学“十二五”发展纲要及机械设计制造及其自动化专业的“十二五”发展规划，突出专业特色，重点进行专业分方向教学，强化黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设[1]。
一、原有教学模式分析
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业原名为机械设计与制造专业，成立于1987年，是黑龙江八一农垦大学开设得比较早的专业，并于2003年获得了硕士学位授予权。专业经过近30年的发展与建设，为我国的机械设计与制造行业培养了大批的本、专科毕业生及硕士研究生。然而，近些年，随着招生数量增加和就业形势的日益严峻，专业的发展与建设面临比较大的压力，尽管经过本科教学评估引进了相当数量的“教学型”人才，基本保证了正常教学秩序，但并没有从根本上解决问题，许多难题依然困扰着专业的发展和进步，这些问题集中体现在以下几个方面。
（一）特色建设――方向不明确
没有明确专业发展方向来指导专业的建设，致使大家盲目前行，只能为教学而教学，没有真正的培养研究方向和研究团队建设。
（二）人才引进――领军人才匮乏
虽然引进一些硕士和博士，在入职后了解和掌握了本专业知识，但主要是完成一些正常的教学任务，在科研方面并没有能够撑起一个方向的突出人才，致使本专业教学及科研水平想要突进不易，这是导致本专业发展基本不前的主要原因。
（三）教学团队建设――重视不够
专业内具有高水平科研和教学能力的教师较少，学术研究领域比较窄，梯队建设不完善，所以导致科研立项非常薄弱，影响专业教师业务能力的进一步提升。
鉴于上述情况，改革迫在眉睫。因此，我首先确定了分方向教学模式的思路：重点从专业分方向教学设置、教学计划制定、课程体系安排以及教学内容、教学方法和手段的改革，紧紧依靠实践环节的支撑，强化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设，突出机械设计制造及其自动化专业立足黑龙江垦区，依托大庆，服务龙江，面向全国的办学特色，以大农业机械化研究为平台，结合当前机械制造业发展需要及专业致力于培养应用型人才的发展思维，努力在先进制造技术方向为机械制造行业培养优秀的技术人才[2]。
二、分方向教学模式的改革与探索
通过前期对制造业人才需求的调研分析，提出专业核心不变，侧重专业分方向教学、重点强化专业理论和加强实践动手能力。因此，在现有的条件下，结合当前制造业的发展水平及对人才的需求，将延续传统机械设计制造的理论基础，提倡引入前沿知识技术来完善本专业的核心建设，对专业进行教学改革及加强专业课程建设[3]。
（一）明确专业定位
专业建设依托改造龙江老工业基地以及黑龙江垦区大农业、大农机发展构想，定位于当前机械设计及制造业的先进制造技术研究方向，面向大农业、大农机应用领域，注重全面素质教育，在保证理论教学的基础上，重视实践能力与创业能力的培养，实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展，注重提高学生的就业能力、应用能力、创新与创业能力和终身学习能力，培养现代设计制造工程技术及装备领域的高级应用技术人才，同时兼顾学科建设及发展，进一步培养应用研究型人才为目标。
（二）厘清培养目标
机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”旨在培养适应21世纪社会主义现代化需要的、德智体全面发展的、高素质的工程技术人才，掌握机械设计、制造及先进制造技术方面的基础理论知识和基本技能，具备机械零部件设计、制造工艺研究、工装设备设计，尤其是数控设备的操控、编程、故障诊断维修及生产组织管理能力，并能在机械设计制造及自动化相关领域，从事机械设计、制造、研发及营销等工作的高级工程技术人才。
（三）拓宽就业方向
经过四年的学习与培养，毕业生应具有扎实的自然科学基础、较好的人文和社会科学基础以及较好的语言和文字表达能力，能够系统地掌握本专业领域的技术知识，主要包括理论力学、机械原理及零件设计、电工与电子技术、机械工程材料、数控原理与系统、测试与控制技术、机床数控技术、先进制造技术、工业企业管理等基础知识，还应具有本专业必备的制图、数控编程、操作、机床故障诊断与维修等基本技能。此外，毕业生应该具有初步的科学研究、创新意识及组织管理能力。在此基础上，学生毕业后，可在航空航天、机床、汽车制造等诸多领域中从事机械设计与制造、数控编程与操作、数控机床故障诊断与维修、机电液一体化设计、设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理与经营销售等工作。
（四）修订培养方案
教学计划是对人才培养目标、培养要求及特色和课程设置等方面的总体设计，以此来进行教学活动的组织和教学内容的安排。因此，在制订教学计划过程中，转变了教育思想和观念，注重加强学生综合素质和能力培养，强调学生的个性发展，确立了“厚基础、宽口径、重素质”的人才培养模式，在制订教学计划时重点突出“两段式”培养模式，即将整个过程分为两个阶段：“基础平台段”和“专业方向段”。“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题；“专业方向段”则针对的是“重素质”问题。力争培养出基础知识扎实、实践动手能力强、适应性强、创新能力强、整体素质高，具备一定创业能力的现代设计制造工程技术及装备领域的高级工程技术人才[4]。
（五）重构课程体系
根据教学计划中重点突出的“两段式”培养模式，即“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题，教学所占的学期为前4或5学期；“专业方向段”针对的则是“重素质”问题，教学所占的学期为其他学期，经过系统的分析和研究，建立了合理的课程体系。“基础平台段”中包括通识课（必修课和选修课）和基础课平台，占总学分的42.5%。“专业方向段”主要包括专业基础课平台、专业课模块（必修课和选修课）和实践教学模块等几部分，占总学分的57.5%。
“基础平台段”中的通识课主要是培养和提高学生的政治修养、思想品德修养、人文素质和法制观念，增强学生的爱国热情、事业心和责任感等，占总学分的28.4%；基础课平台包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及大学物理实验，占总学分的14.1%。
“专业方向段”中专业基础课平台包括“画法几何”、“机械工程材料”、“电工电子学”、“机械制图”、“理论力学”、“材料力学”、“互换性c测量技术”、“机械制造基础”、“机械原理”、“机械设计”、“液压与气动”等课程，占总学分的21.9%。专业课模块包括必修课和选修课两大模块，其中必修课包括“金属切削原理及刀具”、“工程测试技术”、“机械制造工艺学”、“单片机与接口技术”、“机械工程控制基础”、“机床数控技术”等课程，占总学分的9.7%；选修课包括“可编程序控制器（PLC）”、“数控原理与系统”、“数控加工技术实践及仿真”、“数控机床故障诊断”、“伺服系统”、“机床电器控制”、“先进制造技术”、“机械CAD/CAM”和“工业企业管理”等课程，占总学分的5.3%。实践教学模块包括入学教育、军训及军事理论、金工实习、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金属切削刀具课程设计、机械制造工艺课程设计、数控加工工艺课程设计、数控编程与操作实训、工艺实习、毕业设计等教学环节，周数43周，学分为33分，占总学分的20.6%。
三、实施成效
黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业是从2009年开始尝试分方向教学，经过6年多的不断探索与实践，改革初步取得成效，学生的综合成绩都较以往有较大提高，实际动手能力、创新能力都得到了提升。但是，在改革实施过程中也遇到了一些问题，例如改革思路不够大胆，局限于现有教学的“小打小闹”；师资力量有待提高；部分课程需要进一步优化，还存在因人设课的现象；实践环节需要继续加强；教学组织管理有些混乱；学生学习主观能动性需要提高；等等。这些问题的存在都限制了分方向教学模式的改革与实施，亟须解决[5]。
综上所述，黑龙江八一农垦大学在机械设计制造及其自动化专业实行分方向教学，取得了一定的成效，同时也遇到了一些问题，这说明了教学改革的进行绝不是一项短期可以完成的任务，而是教学战线上的一项长期任务，任重而道远，只有充分认识到这一点，坚持不懈地开展分方向教学模式，才能够提升教学质量，优化学科教学内容及课程体系结构，深化人才培养模式，提高学生素质，拓宽学生就业方向，培养出机械制造行业优秀的技术人才。
参考文献：
[1]董晓威，金中波，刘天祥.机床数控技术课程教学改革的研究与探索[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（4）.
[2]蒋强，米林，冯文杰等.地方高等院校机械设计制造及其自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011，（18）.
[3]金中波，董晓威，李庆达等.农业院校机械设计专业专业英语课程的教学改革研究[J].中国电力教育，2014，（8）.
教学目标,培养合格技能型人才。
关键词:机械专业;大机械基础观;知识体系;课程体系
机械专业作为一个古老的专业,时至今日它之所以仍然能为人类社会的发展和进步发挥重要作用,一个很重要的原因就在于它具有一个完备而坚实的专业基础体系――机械基础。这里所说的“机械基础”不是一般意义上中职学校课程体系当中的《机械基础》,而是指广泛意义上的“机械基础”,它涵盖机械类专业所必需的各种基础知识与技能,我把这种机械基础观称之为“大机械基础观”。在“大机械基础观”下,技工学校机械类专业的知识体系与课程体系中应包括如下内容:
1、机械制图知识技能与《机械制图》、《计算机绘图》
机械制图是工程界进行技术交流的语言,它以机械图样为研究对象,并利用机械图样设计意图、进行技术交流、指导生产实践、进行技术革新,因此,作为机械专业人员必须掌握机械制图的知识与技能。
机械制图的内容包括机械制图基本规定、机械图样的画法原理(三视图、点线面以及基本几何体的投影)、尺寸标注的有关规定、图样的表示方法(视图、剖视、断面及其他表示方法)、零件图、装配图等。机械制图的作用在于教会学生怎样将三维空间中的物体变成二维平面中的图形――绘图,将二维平面中的图形变成三维空间中的物体――识图。而且随着科学技术的发展,机械制图还延伸到了计算机辅助制图,如AutoCAD、CAXA)等内容。
根据以上知识技能要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《机械制图》与《计算机绘图(AutoCAD、CAXA)》等课程。
2、公差配合与技术测量知识与《极限配合与技术测量》课程
要保证零件的互换性,就必须保证零件的几何参数的准确性。零件在加工过程中受机床精度、计量器具精度、工人技术水平及生产环境等因素影响,其几何参数不可避免地会产生几何量误差。误差虽然不可避免,但却可以控制。为控制几何量误差,人们提出了公差的概念。为检测零件的加工精度,人们建立了测量的概念和测量体系。因此,“公差配合与技术测量”是机械专业知识体系中不可缺少的内容。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《极限配合与技术测量》课程。该课程主要内容包括尺寸公差、形位公差、公差关系、表面粗糙度、技术测量及检测等部分。其作用在于使学生了解极限与配合标准的基本规定,掌握极限与配合方面的基本计算方法及代号的标注识读;了解形位公差的基本内容、代号含义,掌握其代号的标注方法;了解表面粗糙度评定标准及检测方法,掌握其符号、代号标注;了解测量的基本知识,掌握常用量具的掌握其使用方法;了解形位误差的检测原则和基本方法等。
3、工程材料及其处理知识与《金属材料与热处理》或《工程材料》课程
机械专业是以机械(机器和机构的统称)为研究对象的,所有的机械装置都是由一个一个的零件组成的,而所有的零件都是由实实在在的材料制成的。在相当长的历史时期内,机械工程中所使用的材料多为金属材料。而随着技术的进步和新材料、新工艺、新技术的发展,高分子材料、陶瓷材料、复合材料等非金属材料的应用也日益广泛。因此在机械类专业的知识体系中必须有工程材料及其相关处理的知识。其具体内容包括常用工程材料的种类、牌号、力学性能、内部结构以及材料的处理、材料的成型工艺等内容。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中应根据专业需要,开设《金属材料与热处理》或《工程材料》等课程。
4、机械传动、常用机构、机械零件知识与《机械基础》或《机构与零件》课程
从事机械工程的人员,必须掌握常用机械工作原理与机械传动、常用机构、机械零件的有关知识,因此在机械专业的知识体系中必须包括以上内容。
根据知识要求,在机械类专业的课程体系中应根据专业层次不同分别开设《机械基础》或《机构与零件》等课程。《机械基础》或《机构与零件》。课程的内容一般包括常用机械传动(带传动、螺旋传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系)、常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、步进运动机构等)、轴系零件等部分。该课程以“机械”作为研究对象,其目的在于使学生熟悉和掌握机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点;掌握分析机械工作原理的基本方法;能做简单的计算;会查阅有关技术资料和选用标准件等。
5、机械设备控制技术知识与《机械设备控制技术》课程
随着科学技术的发展,机器设备的自动化和程度越来越高,因此机械设备控制技术已经成为机械专业学生必须掌握的知识。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《机械设备控制技术》课程。其具体内容应包括“液压传动与气压控制技术”、“机床电器控制技术”、“可变成控制技术(PLC)”等内容。
6、工程力学知识与《工程力学》课程
机械构件在工作中经常会受到各种载荷作用,在载荷作用下构件会产生不同程度地变形或破坏,当变形或破坏达到一定程度时,必然会导致构件失效。要想使构件在预期寿命内不失效,提高工作可靠性,在构件设计、制造和安装过程中必须对其受载问题给予高度重视。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《工程力学》课。该课为我们根据构件受载情况研究构件强度,根据材料力学性能合理地设计构件截面形状和尺寸,使机械安全、可靠地工作提供了理论基础和计算方法。
7、数控加工知识与《数控加工基础》课程
【关键词】高职机械设计与制造课程设置合理化
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10C-0056-02
根据相关调查显示，机械设计与制造专业大部分毕业生在地方区域企业就业，工作岗位有初次就业岗位、发展岗位和拓展岗位三个层次的岗位，具体岗位主要为普通机床操作工、数控机床操作工、产品质量检测员、产品售后服务员、工艺装备设计员等八种。随着汽车等机械制造业的发展壮大，企业急需应用型机械设计与制造专业人才。为有效地提升学生的专业能力和职业素养，高职教育必须将专业建设主动融入地方工业产业链，围绕地方经济发展需要，积极推进专业建设及课程改革，本文就机械设计与制造专业课程改革中专业课程的合理化设置进行探讨。
一、专业培养目标
高职的机制专业即机械设计与制造专业，该专业是面向工程机械、通用机械、汽车制造业等机械行业，培养从事零件制造、产品质量检测、零件加工工艺规程编制、工艺装备设计、产品售后服务、产品销售、生产管理等工作，具有良好职业道德及可持续发展能力的高素质高技能人才。
二、专业课程设计
目前机械设计与制造专业的专业课程设计是围绕专业人才培养目标，深入开展社会调研与工作分析；确定典型工作任务与职业能力需求；以工作过程为导向，系统设计专业课程结构，梳理出专业理论教学部分和实践教学部分；与企业合作开发专业核心课程，确定课程目标和主要内容。
三、专业课程结构
该专业专业课程结构为“1+3”结构。“1”为专业基础平台，“3”为机械加工、机械制造工艺设计、综合实践三个阶段。归纳出的专业课程结构体系如图1所示。
其中，机械制图与测绘、机械结构分析与设计、互换性与技术测量、零件数控车削加工（含考证）、机械制造工艺及夹具设计为核心课程，其学习的质量直接影响到学生在就业岗位的胜任能力。各高职院校在这些课程改革上投入了大量精力，取得了一定成绩，但各专业课程之间是相互联系的，它们之间怎样更好的衔接、过渡，使各科教学组织更合理，教学资源能充分利用，使学生能由浅入深，既有阶段性又有连续性的学习，这就要求教师思考如何合理安排各阶段的专业课程。
四、专业课程安排
（一）第一阶段。即第一学期，新生进入该专业学习的开始，文化基础课程较多，只能同时开设机械制图与测绘（第一阶段）、金属材料与热处理、机械零件手工制作（即钳工实训）三门专业课，在机械制图与测绘和金属材料与热处理两门理论课学习到中后期，即机械制图与测绘课程进行到组合体部分，金属材料与热处理课程讲授完材料牌号、性能及功用部分，可将2周的机械零件手工制作实训课有机的插入，按图样进行零件手工制作。机械制图与测绘课程的看图能力在机械零件手工制作实训中得到实践提高，各种材料的使用性能在机械零件手工制作实训中得到亲身感知，为后继专业课学习培养学习兴趣，奠定初步的基础。
（二）第二阶段。即第二学期，开设有机械制图与测绘（第二阶段）、机械结构分析与设计（第一阶段）、机械加工设备与刀具、互换性与技术测量四门理论课，还有零件普通车削加工和零件普通铣、磨加工两门实训课程。这两门实训课要求学生能看懂图纸，按图加工，正确使用及维护设备与刀具，加工过程中会熟练使用量具进行测量，所以开设的四门理论课实际是为实训课服务，理论课是为实训提供足够的理论指导，再进行两门实训课教学，这样理论知识在实训中及时得到认知应用，对掌握基本操作技能起到积极的指导作用，为后继专业课程的学习打牢基础。
（三）第三阶段。即第三学期，开设有机械结构分析与设计（第二阶段）、液压与气动技术应用、机械制造工艺及夹具（第一阶段）三门主要理论课和零件数控车削加工、零件数控铣削加工、专业顶岗实习三门实训实践课。此阶段的实训课时增加，实训内容也由简单零件进入到复杂零件的加工，加工时必须考虑制造工艺过程的合理安排及夹具的正确使用，同时开始使用数控机床等先进设备，要求掌握其特性，能熟练、正确规范的使用。同期开设的专业理论课同样为实训课提供足够的理论指导，应该在实训前合理安排开设，此阶段的课程学习将为学生今后独立完成各种零件全部加工的工作能力的提升打下稳坚实基础。
（四）第四阶段。即第四学期，开设有机械制造工艺及夹具（第二阶段）、计算机辅助设计、产品逆向设计、专业顶岗实习、零件数控铣削加工（含考证）等课程，以零件数控铣削加工完成零件的设计到加工全过程为主线，先插入相关理论课程学习，到最后完成产品加工，学生通过理论与实践的有机结合学习，逐渐具备产品设计、独立编程、编制工艺及操作加工的综合能力，为今后从事产品设计研发等技术工作打下基础。
（五）第五阶段。即第五、六学期，开设毕业设计与制作和预就业顶岗实习两门课，教师可用预就业顶岗实习的部分内容作为毕业设计与制作的课题同时进行，相辅相成。学生在校期间所学的知识在这两门课程中得到检验，课程的开设提升了学生实际解决问题的能力、综合应用的能力，为今后从事生产技术工作打下全面扎实的基础。
机械设计与制造专业各阶段课程结构安排图如图2所示。
五、教改教学效果
柳州职业技术学院机械设计与制造专业注重科学的安排各阶段课程，注重各阶段的专业理论和专业实训课程间的合理衔接，学生学习主动性高，理论知识牢固，动手能力强，思维灵活，实际解决问题的能力能得到很大的提高。自2008年以来，柳州职业技术学院机械设计与制造专业师生参加中南地区及广西区的各类机械创新大赛均获得了一、二、三等奖的良好成绩；毕业生就业率连续四年在95％以上，毕业生在各种工作岗位领悟性高，适应性强，工作积极性好，深受企业欢迎；许多毕业生现已成为企业技术骨干，为学院赢得了良好声誉。