宋秋紅 袁軍亭 蘭雅梅 梁擁成

摘 要 本文主要是針對機械設計制造及其自動化專業(yè)的力學課程體系的調整，梳理總結了3年多教學實踐，聯(lián)系當前卓越工程師教育培養(yǎng)計劃這個重點工作，提出了實踐中出現(xiàn)若干問題的解決辦法及對策。為后面卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的全面推廣普及做好相應的準備工作。

關鍵詞 機械設計制造及其自動化 卓越工程師教育培養(yǎng)計劃 力學課程 培養(yǎng)計劃

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A

Research on Mechanics Course System Reform of Machine Design

and Manufacture & Automation Specialty Based on "The plan for

Educating and Training Outstanding Engineers "

SONG Qiuhong, YUAN Junting, LAN Yamei, LIANG Yongcheng

(Shanghai Ocean University, Shanghai 201306)

Abstract Based on the reform of mechanics course system, this paper reviews for more than 3 years of teaching practice, combined with the current "The Plan for Educating and Training Outstanding Engineers", and put forward some solutions and countermeasures to the problems appeared in practice. This article also prepared for the popularization of "The Plan for Educating and Training Outstanding Engineers" in our university.

Key words Machine Design and Manufacture & Automation Specialty; plan for educating and training outstanding engineers; mechanics course; training plan

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”），是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的教育改革重大項目，也是促進我國由工程教育大國轉變?yōu)楣こ探逃龔妵闹卮笈e措。其目的就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創(chuàng)新型國家和人才強國的戰(zhàn)略服務。具體落實到我們工科院校的機械設計制造及其自動化專業(yè)，簡單地說，就是本科學生的3+1培養(yǎng)模式，即相當于3學年的理論教學加上1學年的實踐實習類教學。實踐學時數上升，理論教學時數肯定要作相應地減少。雖然我們不是首批試點院校，但我們在學生力學課程體系的培養(yǎng)計劃、教學內容、實習實踐環(huán)節(jié)等方面都做了大量的工作，力求為“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的全面鋪開，打好堅實的基礎。

早在2006年，經過多次的上海市及外地有關高校的走訪調研后，我校的力學課程體系做了整體調整，原來機制專業(yè)的《理論力學》72學時、《材料力學》72學時兩門必修課程，學時全部改為48學時，增設《工程力學實驗》24學時獨立實驗必修課，同時針對不同的專業(yè)方向，開設《工程流體力學》32學時、《工程熱力學》32學時兩門選修課。 2006年確定培養(yǎng)計劃招生，2007年9月（大二）新力學課程體系將開始實施。教學實踐3年來，有得有失，現(xiàn)就某些問題，做一個分析總結。

1 強化力學實驗，提高了學生動手能力

增加的《工程力學實驗》獨立實驗課，實際就是把過去《理論力學》、《材料力學》課內實驗都抽出來，組成一門新課，同時也刪剪掉了一些力學學時。這樣做的主要目的是，保證學生的實驗課時，強化實驗的作用，提高學生動手能力?，F(xiàn)在看來，這樣做也確實為卓越工程師培養(yǎng)計劃，做出了力學課程應作的貢獻。但實踐中涉及到兩個問題，一個是必須有能夠支撐24學時的比較系統(tǒng)的力學實驗室，二是必須有3~4 名能夠主帶實驗課的力學教師。這兩點我們都不足，我校屬于老農林院校，力學底子薄、基礎差，由于多年兩地辦學，力學實驗室一直沒有建設，就有兩臺上世紀70年代前的壞、舊萬能拉壓試驗機。結合學校的2006年一期財政撥款，搶時間初步建立了理論力學實驗機房、材料力學拉伸、扭轉、綜合實驗室。2007年因為學校整體搬遷，只用了一部分，2008年三個實驗室全部投入使用。開設理論力學3個實驗、材料力學7個實驗，基本確定了獨立實驗課的實驗內容。同時大力培訓現(xiàn)有力學教師，提高他們指導實驗的能力。力學教師很多確實不愿意帶實驗，喜歡拿一本書上講臺，這樣很輕松。學院和系里積極制定相應引導政策，鼓勵教師們走進實驗室。我們共派出9人次分赴浙江大學工程力學實驗中心、中國礦業(yè)大學力學實驗中心、長春試驗機研究所接受實驗課程培訓。經過幾年的實驗課運轉，我們感到，獨立實驗課比力學理論課繁雜得多，必然要碰到儀器與課程內容指導書是否相符，如何保證儀器的正常維護、正確使用，教師對儀器是否有足夠的熟悉程度等等。已經上了4期了，問題仍然很多。要通過力學實驗，增加學生的實習實踐機會，提高學生的動手能力，指導教師的培養(yǎng)是當務之急，任重道遠！

2 力學課程的調整，產生了一些問題

《理論力學》、《材料力學》一直是機制專業(yè)的主干學科，它在機制專業(yè)全部的培養(yǎng)計劃中占據非常重要的地位。我們機制專業(yè)的2006培養(yǎng)計劃經過2007、2008、2009三年的運行實踐，遇到一些問題，2010年初我們在回顧、反思、梳理、總結2006培養(yǎng)計劃的基礎上，制定了機制專業(yè)2010年培養(yǎng)計劃，針對2006年培養(yǎng)計劃的問題，對力學課程作了一定的修訂。

2006力學體系的調整，主要涉及理論課時的大幅減少，所以勢必影響原來力學課程結構，力學課程的系統(tǒng)性、完整性都發(fā)生了變化。理力、材力都從原來的72學時改為48學時，我們力學教師專門做了多次討論，制定了新的教學大綱，具體教學內容的變動，筆者曾在2009年力學論壇上作過陳述，這里不再重復了。主要問題有兩點：一是內容的刪減導致學生力學基礎不夠扎實，直接影響后面一系列課程。我們知道，機制專業(yè)的專業(yè)主干基礎課程是機械制圖、理論力學、電子電工、材料力學、機械原理、機械設計及課程設計，力學在其中的作用非常重要，尤其是理論力學課程，直接涉及到材料力學、機械原理、機械設計的正常教學。如果理論力學刪減內容過多，學生理論力學知識結構過于松散，難成力學體系，確實嚴重影響后續(xù)課程的教學質量。比如靜力學空間力系的力對軸之矩、運動學的科氏加速度、動力學的轉動慣量、達朗伯原理、虛位移原理等都屬于減課時后的邊緣內容，但它們也屬于理論力學知識結構體系中重要環(huán)節(jié)，有的后面直接應用。教學實踐三年，后續(xù)課程的教學能夠顯現(xiàn)出學生基礎不牢的隱患，出現(xiàn)問題溯源追根，都或多或少與理論力學減內容有直接關系。二是理論力學教學內容的不系統(tǒng)、不全面，導致一部分考研學生復習考試吃力，教師在業(yè)余時間輔導明顯有感覺?，F(xiàn)代社會上對學歷要求愈來愈高，學生考研比例逐年增加，這也是我們作為力學教師必須要考慮的問題。綜合上述問題，專業(yè)負責人和力學教師反復溝通商量，在大量刪減教學時數的背景下，在新修訂的2010年機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)計劃中，最后還是決定把理論力學課時增加到56學時，目的很簡單，就是把減學時時的那些邊緣內容進一步強化。

3 為配合卓越計劃的普及實施，我校力學體系進一步改革的設想

我們是普通高校的機制專業(yè)，師資、學生層次不是很高，卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的試點實踐還輪不上我們。但是經過近幾年的教學實踐，確實感到我們自己的專業(yè)培養(yǎng)計劃與社會快速發(fā)展的要求有一些滯后，這個卓越計劃出臺的非常及時。雖然操作上有一定難度，但確實指明了我們教學改革的方向性問題。我們機制專業(yè)在2010年就開始進行這方面的準備工作，因為還涉及到的大量學時調整、小型化專業(yè)實驗室的建設，需要一段時間才能逐步調整到3+1的本科教學模式。其中力學教學體系也要逐步調整，主要是24學時的工程力學實驗這門獨立實驗課，是全部挪到4學年還是一部分學時挪到4學年；其次是實驗學時中還要適當增加力學模擬仿真內容比重；再其次，考慮理論力學、材料力學轉變成多學時工程力學的可行性。因為通盤考慮機制專業(yè)的培養(yǎng)計劃調整到3+1模式，主要涉及變動是2、3學年課程，不可避免地牽涉到大二的所有力學課程。