面向卓越工程师培养标准模式的现代设计方法课程教学研究

朱孙科+李军

【摘要】针对卓越工程师教育培养标准模式，分析了现代设计方法课程在卓越工程师教育培养中的重要地位，研究了卓越工程师教育培养的现代设计方法课程体系、教学模式和考评体系，提出了卓越计划现代设计方法课程内容体系构建、科研与科技活动反哺教学、创新能力与工程能力培养等方面的改革构想，以满足我校应用型卓越工程师培养要求。

【关键词】卓越工程师；现代设计方法；教学研究

0 前言*

为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》精神，深化教育教学改革、推进我国从工程教育大国迈向工程教育强国步伐，教育部率先启动了“卓越工程师教育培养计划”高等教育重大改革举措[1-2]。该计划旨在面向工业界、面向世界、面向未来，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略奠定坚实的人力资源优势，进一步增强我国的核心竞争力和综合国力。

现代设计方法课程是我校机械设计制造及其自动化专业方向的专业课。课程目的是通过该课程的学习，使学生能系统地了解和掌握现代设计理论和方法及其计算机技术在现代设计领域中的应用情况，对现代设计和生产实际关系有具体的认识。课程任务是使学生能够初步进行产品功能原理方案设计、有限元分析、可靠性设计及优化设计等内容，提高学生对机械设计新理论、新技术、新方法的了解和掌握。开设的现代设计方法课程内容主要有：创造性设计方法、可靠性设计、有限元分析方法、优化设计方法等。它在卓越工程师人才培养的全局中，具有增强学生对机械技术工作的开发创造能力和工程适应能力的作用。

1 卓越工程师培养模式标准

我校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师采用“3+1”校企联合培养模式，以面向“工业界”具有行业领军、国际认可的高端创新性工程技术人才为培养目标，以工程机械人才社会需求和学生事业发展为导向，以产学研结合教育为路径，以工程素养为主线，培养具备较强的社会责任感和良好的人文素养、工程职业道德，掌握扎实的数理、人文和机械设计与制造理论知识，具有较强的外语和计算机应用能力、工程实践能力、研究创新能力、组织管理能力、终身学习能力、交流合作能力，与国际接轨的机械设计制造及其自动化卓越工程师后备人才[3]。经过4年培养，毕业生需具备如下能力要求：

（1）掌握一般性和专门性的机械工程技术知识，初步具备相关技能，能够利用现有技术、工具或新兴技术发现、分析和解决工程实践问题；

（2）具有从事机械产品设计、制造及其自动化、进行设备控制的基本设计、绘图、计算等应用分析能力；

（3）具有综合运用所学学科理论从事机械设计、制造的基本技能，以及独立地分析和解决工程实际问题的创新能力；

（4）具有较强的自学能力和工程实践能力；

（5）具备较强的创新意识以及团队协作精神、较强的组织能力、跨文化交流、沟通的能力；

（6）具备良好的职业道德，体现对职业、社会、环境的责任。

2 培养卓越工程师的课程改革构想

机械设计制造及其自动化专业现代设计方法课程建设的突出问题主要有：（1）课程学时少与卓越工程师课程体系中部分课程内容重复问题；（2）当前教学模式不能满足卓越工程师工程实践能力培养要求问题；（3）考核评价方式体现不了卓越工程师创新能力培养需要问题。为适应我校机械设计制造及其自动化专业卓越工程师的培养模式与知识结构，在教学体系、教学方式、考评方式等方面提出了如下改革构想。

2.1 构建切合卓越工程师培养课程体系

为我校机械设计及其自动化专业卓越工程班开设的现代设计方法课程，需满足国家卓越工程师计划的培养要求，满足国家工程建设对工程机械人才不断增长的需求，因此，需合理选择教学内容，体现创新性与工程实践性。

现有培养体系的课程教学内容主要包括3大部分：一是，现代机械设计方法，二是，有限元方法，三是，虚拟现实与设计技术。针对国家卓越工程师培养计划合理地设置课程体系，有机地整合上述3门课程内容重复内容，从而解决上述3门课程现有的内容多、内容重复、课时少的问题。使得课程教学内容全面精炼，满足国家卓越工程师计划培养创新能力和工程实践能力强的高级工程技术人员的要求。上述现代设计方法课程体系的知识结构分类方法，更能让学生领会本课程的特点，符合我校卓越工程师培养模式要求。

2.2 科研和科技活动反哺教学

为解决当前教学模式与国家卓越工程师培养工程能力培养的矛盾，在“3+1”校企联合培养模式的大背景下，需以实际工程为背景，结合我校机械设计制造及其自动化专业的优势与特色，将科技活动、科研成果有机地融入课堂教育与教学中。坚持知识、能力、素质三位一体的全面教育和培养，融知识传授、能力培养、素质提高为一体，使学生全面、协调发展，进而改变传统“填鸭式”教学方法，需采取更加具有创造性、能够激发学生潜能和求知欲望的教学方式。

为此，课程教学拟新增任课教师、专家学者介绍科研项目的形式，将实践经验、学科发展的前沿知识和自己的科研成果融入到本课程教学中。既保证了教学内容的先进性，又保证了专业知识的实用性，使本专业学生与工程实践“零接触”，了解机械设计发展的最新前沿趋势和先进的科学技术，使卓越工程师班级学生获得现代设计方法的理论知识，有助于培养学生的创新意识和工程实践能力，符合国家卓越工程师计划培养高级工程技术人员的要求。

2.3 建立创新能力、工程能力培养与考评体系

为配合完成我校机械设计制造及其自动化专业“国家卓越工程师计划”，培养创新型高级工程技术人才的目标，通过本课程学习能够提高、体现学生的创新能力和工程能力，在培养与考评体系中提出着力构建创新和实践教育体系，主要体有两个方面构想：一是，从培养学生创新意识出发，在课程讲授过程中以案例形式设置科技活动产品介绍环节，以教师讲授或专家进课程的形式阐述与本课程相关的科研项目，以此来启发学生的创新思维，培养学生设计创新的欲望；二是，从科技活动、课程大作业、实践活动等环节入手，将课程教学与工程实践相结合、实验教学与课外科技创新活动相结合，在保证课程内容完整的前提下，增加工程实践类教学内容，提高学生的工程技术能力。

创新能力与工程技术能力的评价遵循“谁参与，谁受益”原则，拟将学生参加与课程内容相关的科技竞赛活动，以创新能力与工程能力分的形式参与到课程成绩中，提高本课程的学习兴趣。为确保创新能力、工程技术能力的培养与考评体系能够顺利开展，需通过改革教材、教学大纲、教学计划等基础性教学资料，建立对课程实施过程、实施效果有效地评价制度。

3 结论

通过上述现代设计方法课程教学改革构想的实施，可以极大地加深卓越工程师班学生对现代设计方法课程内容的正确理解、激发他们对本课程的学习兴趣、能够培养并提高他们的工程创新能力和工程实践能力，符合卓越工程師培养模式要求。相信以上改革设想对卓越工程师培养能够收到良好效果。

【参考文献】

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010 （4）：21-29.

[2]陈爱永.基于卓越工程师教育培养计划的工科数学教学研究[J].科技信息， 2013（3）：158.

[3]张健，丛红艺.卓越工程师培养模式的研究及对策分析[J].黑龙江教育学院学报，2012，31（4）：22-23.

[责任编辑：张涛]