机械设计制造及其自动化专业课程与教学论体系构建_杨晓东

No .8,2010Vol .31

General No .606

2010年第8期第31卷总606期

职业技术教育

VOCATIONAL AND TECHNICAL EDUCATION

收稿日期：

2010-01-02作者简介：杨晓东（1965-），男，吉林榆树人，吉林工程技术师范学院教务处处长，教授，工学博士；杨卓娟（1964-），女，河

北丰润人，吉林工程技术师范学院机械工程学院副院长，教授，工学博士。

基金项目：全国高等学校教学研究中心“十一五”国家课题《我国高校应用型人才培养模式研究》子课题《机械类师范专业

本科应用型人才培养模式研究》（编号：FIB070335-A5-05），主持人：杨晓东；

2008年吉林省高等教育教学研究重点资助项目《〈机械课程与专业教学论〉课程体系与教学内容的研究与实践》（编号：200841001），主持人：杨晓东。

一、问题的提出

截至2009年6月，我国有本科院校720所

（不含民办），其中开设机械设计制造及其自动化专业（以下简称“机自动化专业”）的学校有440所，在校本科生约16万人，是目前我国规模最大的普通高等学校本科专业之一。作为国家机械制造业最重要的支柱专业，机自动化专业近年来同其他工科专业一样，在专业教学中出现了一些不良倾向，主要表现为：一是课程与课程、课

程群与课程群之间的设置既有缺乏联系的现象，又有课程内容交叉重复的问题；二是教学管理人员与教师对专业课程体系的知识、能力、道德目标缺乏了解，造成人才培养中“只见树木，不见森林”的后果，严重影响了人才培养质量；三是教师的教学方法与学生的学习方法明显缺乏整体的对接与方法论指导。

笔者认为，出现这些问题的原因，首先是本科专业人才培养方案

的设计没有从课程与专业教学论的角度进行科学论证与设计；二是教师的教法体系与学生的学法体系没有很好地与专业培养方案中的人才培养目标相衔接。因此，本文从教师的教法与学生学法两个视角，将应用型本科院校机自动化专业的人才培养方案中的课程模块，按知识传授目标、能力培养目标与道德养成目标进行整体性、综合性设计，以期构建全新的机自动化专业课程与专业一体化教学体系。

机械设计制造及其自动化专业课程与

教学论体系构建

杨晓东，杨卓娟

（吉林工程技术师范学院，吉林

长春130052）

摘要我国高等工程教育与高等技术教育存在课程体系中知识、能力、道德教育目标不够清晰，以及

教师的教法体系、学生的学法体系、教学内容与教学目标体系割裂的现象。从专业课程与教学论角度，对机械设计制造及其自动化本科专业教学体系进行整体设计，关键在于按照知识领域、能力领域与道德领域三个维度设计对应的知识、

能力和道德模块，对每一模块分解出相应的课程和教学环节，同时针对课程和教学目标，构建教法与学法“一体化”体系。

关键词

机械设计制造及其自动化专业；教学论；教学目标；教学内容；教学方法

中图分类号

G712

文献标识码

A

文章编号

1008-3219（2010）08-0048-05

二、教法、学法、教学目标与教学内容“一体化”设计依据及内涵

机自动化专业的人才培养目标是机械设计制造领域的高级工程技术人才，属于高等工程教育范畴。根据高等教育教学办学经验可知，任何一个层次学校教育的内容与目标都可以按知识、能力、道德（即道德品质）三个维度进行设计。

世界经合组织（OECD）将知识分为四类：知道是什么的知识（know-what）,即事实性知识；知道为什么的知识（know-why）,即原理性知识；知道怎么去做的知识（know-how）,即技能型知识；知道该找谁的知识（know-who）,即人及特定社会关系方面的知识。前两种知识是可以表述的显性知识（ex-plicit knowledge），而后两种是难以表述的隐性知识(tacit knowledge)。研究表明，人类全部知识的90%以上是隐性知识，显性知识还不到10%。高中以前的课程知识大多属于显性知识，靠记忆为主的学习方法。而进入大学学习，课程知识大多为隐性知识，理论课部分一般以弄懂基本知识、基本原理、基本概念和方法为主，而实践性课程要掌握各种技能、培养解决实际问题的能力。隐性知识是不能用文字形式表达的，但对以工程技术人才培养为目标的工程教育而言是更为重要的知识。

能力是直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征，而技能与技艺是表示个体或组织知道怎样去做（Know-how）的能力，进一步解释为“在练习基础上形成的按某种规则或操作程序顺利完

成某种智慧任务或身体协调任务

的能力”。

道德包括主观和客观两方面。

客观方面是社会对其成员的要求，

如道德理想、道德标准、道德规范

等；主观方面是社会成员的道德实

践，包括道德意识、道德信念、道德

判断等。对于工程教育而言，道德

主要应包括伦理道德、社会公德和

职业道德三个方面，而伦理道德和

社会公德问题主要是环境问题，这

个环境主要是指家庭环境、社会环

境和学校环境。

一般而言，知识要靠传授获

得，包括教师传授、自身学习等方

式；能力主要靠实践习得；而道德

目标要靠养成途径逐步完善。教学

方法是针对各自不同教学目标采

取的办法与途径。教学论是指在一

定教育教学思想和教学环境条件

下，研究教学内容、教学目标以及

采取的教学方法之间的整体关系，

以期更有效地达到教学目标，提高

教学效果与人才培养质量的方法

体系。教法、学法、教学内容与目标

体系三者间相辅相成。如果把整个

教学体系比作是一场战斗，教学内

容与目标就可以看作是“要夺取的

目标”；教师就是指挥员，教师的教

学方法是“战术”；学生就是战士，

学生的学法就是“战斗力”。再好的

“战术”，如果“战斗力”不强也不可

能夺取“目标”，只有三者相辅相

成，才能更好地完成任务。

三、教学内容与教学方法新

体系的设计思路

按照教育部《普通高等学校本

科专业目录和专业介绍》（1998年）

中对机械设计制造及其自动化专

业的业务培养目标与要求，以及教

育部机械设计制造及其自动化专

业教学指导委员会制定的《机械学

科专业本科教学规范》要求，将机

自动化专业核心课程分为四大课

程群：产品设计课程群、先进制造

技术课程群、动力学与控制技术课

程群、电子电气技术课程群。笔者

认为，因不同类型的大学人才培养

定位不同，每一课程群在其人才培

养方案中的作用和地位是有差别

的，具体见表1。

同时，将机自动化专业的人才

培养教学目标，按照知识领域、能

力领域与道德领域三个维度进行

研究，给出对应知识、能力和道德

模块，对每一模块分解出相应的课

程和教学环节，详见表2。

四、教法与学法“一体化”体

系构建

在理清机自动化专业教育课

程类型的基础上，对应着课程体系

中的知识传授目标、能力培养目标

和道德养成目标，从教师“教”的角

度，自然涉及如何教授的方法体系

学校类型

专业内容

研究型研究教学型教学研究型教学型机电产品设计课程群强强中弱

先进制造技术课程群强强强强

动力学与控制技术课程群强中弱弱

电工电子电气技术课程群强中中中

表1不同类型大学课程群教学要求

注：课程群在该专业中的权重系数按强、中、弱三个等级设定

问题，即对知识、能力和道德的教育目标应该采取不同的有针对性的教法；从学生“学”的角度，同样有一个如何跟随教师以及自己更有效的进行学习的方法体系问题，即对知识、能力和道德的知识内容应该采取不同的有针对性的学法。教法与学法“一体化”新体系的设计思路就是从整体着眼考虑课程群间、理论与实践环节之间的关系。

对机自动化专业的课程体系而言，根据各高等学校的类型不同应存在一定差别。与此同时，作为本科教育层面的高等工程教育而言，它们必然存在着普遍一致的基本的专业标准，这在机自动化专业的全国专业教学规划中应该得到统一。同时，专业认证体系中也表明了这一专业应存在一些共同教学目标点。本文讨论的机自动化专业的知识、能力、道德目标都是从各类高校共性目标出发而考虑提出的，具有各自特色的知识、能力、道德目标的人才培养课程体系不在此细论。

对教师的教学方法而言，归结起来，主要体现在三个方面：讲解、示范、身行。本文称之为教授“六字诀”。

所谓“讲解”，一是讲授，二是解疑。讲解法主要适用于知识模块，而讲解效果如何不但要看教师的表达艺术是否生动、形象、有趣，而且要看是否有利于学生的理解与掌握。所谓“讲解适当”，应包含两层含义：一是少讲，从内容方面，教师要善于从众多知识点中抽取精华、骨架，让学生吸取有价值的知识；二是从教学艺术方

教学领域

教学体系

知识、能力、道德目标体系

课程与教学体系

知识

领域

理论

课程模块

知识模块01：数理知识系列课程

微积分、工程数学、大学物理、工程化学知识模块02：经济管理与环境资源系列课程工业企业经济、市场营销、环境保护与绿色再制造技术等知识模块03：思政教育与人文系列课程“两课”、文史哲、军事等知识模块04：

外语系列课程大学英语系列课程

知识模块05：计算机应用基础系列课程

计算机应用基础、

Internet 及其应用知识模块06：机械产品设计系列课程工程图学、机械原理、机械设计、机械工程材料、机械系统设计、机械优化设计、机械CAD 等

知识模块07：

先进制造技术系列课程制造技术基础、材料成型技术基础、数控技术、机械制造装备设计、精密加工、特种

加工、自动化制造系统、CAD/CAM 技术知识模块08：动力学与控制技术系列课程

工程力学（理论力学、

材料力学）、机械动力学、流体力学、传热学、测试技术、机械控制

工程、

液压与气压传动、机电传动控制等知识模块09：电工电子电气技术基础课程电工技术、

电子技术（模拟电路、数字电路）、计算机程序设计基础、计算机硬件基础能力

领域

实践操作

环节

能力模块01：

表达能力（中外语言、写作）大学语文、演讲写作、社会调查、外语听说读写等

能力模块02：组织与沟通能力

校内外实践活动、社团组织等

能力模块03：自学能力与分析解决问题能力自学意识、自学方法、读书方法、创新思维方法

能力模块04：计算机操作能力

视窗操作系统、办公系统使用、因特网利用、

工程设计与图形软件应用能力模块05：信息文献利用能力电子文献检索、专业图书文献资料汇集整理能力模块06：工程制图能力零件测绘(手绘)、计算机绘图（2D 、3D ）能力模块07：产品分析计算能力

机电设备检测维修、电工电子技术应用实践能力模块08：典型机电产品设计能力

典型机械装置设计实践(传动系统方案设计、零部件结构设计、工艺编制、夹具设计、

机电一体化系统设计等)能力模块09：机电产品测试能力

机械设计、工程控制电路设计、光电器件设计

能力模块10：

先进制造技术工艺操作能力数控加工操作、数控工艺编程

道德

领域

道德

教育环节

道德模块01：思想道德系列教育环节人生观、世界观、诚实自信、工程伦理、环保道德模块02：学术道德教育课程环节知识产权教育、创新意识、法制观念、责任感道德模块03：职业道德培养环节

团队协作能力培养、敬业精神、创业意识

表2

机自动化专业教育教学内容与教学目标体系分解

序号“八字法”名称与内涵教育教学信息流向及其价值

1听———悉心听讲以进为主———宜多而博2说———口勤表达以出为主———宜勤而简明3读———精读泛读以进为主———宜精广适宜

4写———文畅语通先出后进———宜先模仿后练习，在表达中成长，在成长中提高表达5化———理解吸纳非进非出———宜注意信息的加工、综合、联系、链接、生长、固化6练———反复精炼有进有出———反复为了熟练，熟练为了精通7思———贯通思考非进非出———联想、归纳、抽象、优化、创生

8

用———实做运用

先出后进———能用是基本目标，用好是应达目标，用精是理想目标

表3“八字法”的内涵及其与知识信息流向的价值关系

面，要讲得精彩，从内容、表达方式、语言等各环节都要精心设计，这对教师来说是很高的要求，应该成为每位教师不断追求的境界。

所谓“示范”，是指教师对学生传授专业技能方面的示范与指导，主要适合于能力模块。教师只有精熟各项技能、技艺，通过自身对理

论知识与实践经验融通掌握，才能提炼出简洁明了的技艺原则并精讲给学生，学生再经过悉心揣摩、深入思考、反复练习，才能逐步内化为自身的专业行为技能。

“身行”是对“学高为师，身正为范”的诠释，对德育具有重要意义，教师在课堂内外的言行表现对

学生的思想道德养成、学术道德约束、

职业道德规范具有最直接的说服力与影响力。

从行为心理学的角度看，无论是哪种学习方法，都可以归结为“听、说、读、写、化、练、思、用”八字之中，本文称之为学习“八字法”，具体见表3。表4学法体系与教法体

注：表4中的知识、能力、道德目标体系与表2内涵完全相同，此处仅简略标出。

教师教法体系教师教授方法建议

知识、

能力、道德目标学生学习方法建议

学生学法体系

以讲授法为主，讲精、

讲透数理中的现象、概念、原（定）理、规（定）律及其之间的内在联系。知识模块01以练习法为主，以多练、精炼增进对知识点的理解，以理解促进熟练掌握，力求会利用。

知

识

获

取

方法以案例教学法为主，设计典型案例，通过组织学生讨论、参观等方法进行。

知识模块02以自学为主，查阅相关法规、案例，参加讨论增进工程意识、环保意识、市场意识。

以解读法为主，以讨论法为辅，以增进教学实效性为最高原则，

追求

“润物细无声”的效果。知识模块03以阅读、讨论、思考、走访参观、社会调查等综合方式积极参与课程学习，培养

观察社会现象、

独立思考及表达能力。以激趣法、交流法为主要途径，激发学习兴趣、指引学习方法，以

外语应用能力提高为最终目标。知识模块04要做到“巧记（核心词汇）、悉听（典型句式）、勤读（精选文章）、多说（日常口

语）”八字外语学习口诀要求，并持之以恒，突出“听说”能力培养。以精讲多练方式进行。精讲计算机及网络技术的起源背景、问题现状以及发展趋势，重在能用。知识模块05自学为主，听讲为辅。多练为主，会用为本。当运用计算机成为学习的一部分

时，学生的计算机能力会得到有效提高。

以讲授法为主，

以项目法为辅。重点讲清典型机械产品的设计理念、设计思路、设计原则、设计标准以及产品的技术经济分析等程序，使学生能够初步形成机械产品设计的完整印象。

知识模块06以模仿练习为主，通过对机械产品设计课程模块的学习，达到初步形成对机械产品设计能力的把握，必备的专业知识和要求，了解产品设计的完整程序，学会归纳、提炼、总结。重点掌握机械产品设计的核心能力。以教师介绍、见习参观、学生自学三种方式并重开展教学，使学生了解先进制造技术的种类、现状与趋势，明确应掌握的主要制造技术知识与技能要求。

知识模块07以听讲、参观、自学方式进行这一环节的知识学习，目的是了解当今先进机械制造技术的现状趋势，归纳总结后明确在这一环节应重点掌握的先进制造知识点。

动力学部分要精讲多练；控制技术知识要讲、练、做结合进行。知识模块08以“听讲、多练”方式学好动力学基础知识；控制技术知识学习注重知识原理的应用，注意联系以控制系统为主要功能的典型机电产品实际。电工电子部分要“精讲多练”；电气部分以“项目教学法”进行，注意“讲、练、做并重”。知识模块09电工电子部分宜采取“悉心听讲、多做习题”方式进行；电气部分宜注重实验、模拟、实训环节。以“交流法、点拨法”为主要讲课形式，切忌教师独霸课堂。能力模块01无论是中文还是外文学习，“多读、多写”是训练口才与提高写作能力的唯一途径。

能力

提

高

方

法

教师通过言传和身教对学生时刻起到“示范”作用，重视教书，更要重视育人。

能力模块02通过组织活动培养组织能力，组织活动要有好方案，组织者要有较强的人际沟通能力；沟通能力培养要靠全局观、妥协性和表达力。引导示范，培养学生独立思考与终生学习意识、自学能力；传授自学方式与方法，养成自学习惯。能力模块03知晓什么是核心学习目标是最重要的，自学能力是所有能力培养中最基础的部分，解决问题能力是立足职业社会的最核心能力。精讲计算机技术发展进程，操作规范、示范演练、纠正不良习惯。能力模块04在“做中学，练中学，熟中精”，实践是最好的老师。

采用目标训练法、案例教学法，提高学生对文献的利用能力，示范使用方法，指导练习。能力模块05首先是思想认识到位问题，然后是获取信息的方法、途径与技巧问题，切忌忽

视“信息获取能力”在个人职业生涯中极其重要的地位和作用。

实物教学法、演示教学法是讲授工程图学课程的最佳方法；指导多练法是提高读图与绘图能力的基本途径。

能力模块06多动手画图，多上机实训。工程制图能力是工科学生必备的基础专业能力之

一；手工绘图技能依然是必要的；计算机三维绘图能力培养是职业发展的必然

要求。

综合设计训练方法是产品分析设计能力培养的有效方法，亦即行动导向法。

能力模块07采用项目学习法。计算能力、分析能力等是从事专业工作所需综合能力的重要组成因素。注重培养综合运用前续知识在具体产品之上的应用能力。任务驱动法：通过设置课程设计方式，以典型机电产品拆分、测绘、复制等方式方法培训学生。能力模块08实训实习法。要求具有较好的数理知识与动力学知识基础，通过机电产品或典型零部件设计过程的训练，掌握机电产品设计知识的应用过程。实习实训法：将机电产品的检测项目分解为机构检测、液压检

测、

电控检测、材料检测等能力目标训练。能力模块09采用现场实习法、跟踪模仿等方式实验实训，分析故障现象，探明产生原因，认清规律，巩固原理，掌握技巧，积累经验，提高技能。项目教学法：对制造技术的工艺操作能力进行目标分解，逐个进行达标训练，教师示范、指导。能力模块10采用现场操作法。通过对典型机件产品加工操作，熟悉掌握加工机器类型、加工原理、操作方法、适用范围，达到培养目标要求。以“家庭熏陶、师生言行、观察思考”综合方式影响学生思想道德的形成。

道德模块01主要靠自我约束方式逐步养成良好习惯：注意从日常小事做起；尊长爱幼，遵守社会公德，乐于助人、诚实守信、言行一致。品德

养

成

方

法以正反案例法进行知识产权教育；教师以身作则，言行一致。道德模块02以“知法、严谨、自律”为目标，形成尊重知识产权、维护知识产权的优良习惯。

职业道德知识教学以讲授法、考察法为主，包括课堂教育、课外考察等。

道德模块03

在全面了解公共职业道德知识和行业道德知识的基础上，道德行为靠学生自我实践。

知

识

传

授

方法能力培养培训方法

道德养成方法

表4

教法、学法、教学内容与目标“一体化”设置体系

Construction of Curriculum and Teaching Theory System of Machine

Design and Manufacturing and Automation Specialty

YANG Xiao-dong,YANG Zhuo-juan

(Jilin Teachers'Institute of Engineering and Technology,Changchun 130052)

Abstract

Their exist the following problems in the higher technical education and higher engineering education in China:

the objectives of knowledge,abilities and moral education aren't

clear in curriculum system,teachers'teaching method sys －

tem,students'learning method system,teaching content and teaching objectives system are dissevered.From the perspective of specialty courses and teaching theory,to design the teaching system of mechanical design manufacturing and automation specialty holistically,the key lies in designing corresponding knowledge,ability and moral module according to the following three modules:knowledge field,ability field and moral field,and decomposed corresponding curriculum and teaching step for every module,meanwhile,the integration system or teaching method and learning method can be built aiming at curriculum and teaching objectives.Key words

machine design manufacture and automation specialty;teaching theory;teaching objectives;teaching content;

teaching methods

系中的诸多具体方法，都可以看成是“六字诀”和“八字法”的具体延伸。

五、结语与展望

基于课程与专业教学论视角构建的教师教法、学生学法、教学内容与目标“三位一体”教学体系，对于克服当前绝大多数的高等学校课程教学中的课程体系设置与教学内容改革剥离、

教师教与学生学各自为战的状况具有指导意义。特别对促进工程教育与技术教育课程与专业教学改革有直接的参考作用。

组织实施好这一教改方案，需要高校教学管理部门、全体理论课教师与实践指导教师以及全体学生共同参与。这项改革方案实施难点在于学校应通过更新教育教学观念，制定出台配套的相关制度政策，激励引导广大教师、全体学生

积极参与实施，不断改进。

参考文献：

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