引言
机械设计制造及其自动化专业是集产品设计与制造、计算机技术、信息技术、自动化技术为一体的多学科融合的综合性专业，是国家装备制造业人才培养的基础工科专业。随着我国柔性制造、集成制造、智能制造产业化的逐步形成，以快速响应型为特征的制造业革命正在机械行业中波澜壮阔地展开。基于此，探析新时期适用性人才的培养途径是当前高校机械设计制造及其自动化专业教学改革的关注点。该专业教学改革的总体趋势是：在探索人才培养新模式、推进教学内容改革、创建品牌、突出特色的过程中，以产学研相结合为枢纽，依据行业、企业人才培养的需求，在供需之间搭起互动桥梁。
中央电大自2001年开始创办机械设计制造及其自动化专业。基于应用性人才培养的需要，制定了保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性的培养原则。经10年的教学实践，原教学计划和教学实施方案能否适应新时期人才培养的需要，已成为业内人士广泛关注的问题。为此，在2009年9月至10月间，中央电大工学院专门组织开展了较大规模的调研活动(走访4省、8市、16个基层教学点;发放调查问卷340余份)。调研以学科发展、新技术应用与企业人才培养需求变化之间的关系分析入手，着眼于教学模式、教学内容、资源建设、教学支持服务等方面存在的问题，力求为本专业适用性人才的培养提供佐证和依据。
一、教学改革总体目标
长期以来，中央电大工科机电类专业的开设一直遵循宽口径、广适应的原则。基础课、专业基础课(必修课)由中央电大统一建设并执行五统一;专业课(选修课)以模块化形式形成专业方向，由地方电大根据当地人才培养的需求自行确定。此种模式是在长期的办学过程中逐渐形成并完善的，得到了电大同仁的一致认可，有利于发挥系统办学的优势，实现应需办学。但通过调研也发现，本专业人才培养方案和计划还需要在以下方面做进一步的改进和提升。
1.专业划分应更趋多样化
一些基层办学点(企业办学点)在办学过程中，根据行业特点和企业需求实际派生的专业方向虽然在名义上还依附于中央电大，但事实上已超出了原中央电大的教学设计。此种情况印证了当前高校传统的专业划分难以适应人才培养需求的现状。实际情况是，现代高新应用技术的相互交融与渗透已引领了本科专业的发展乃至重新构建的态势。针对职业岗位的重组，适用性人才的培养需求促使专业的划分更趋多样化。为此，本专业的课程设置应降低重心，拓宽专业基础范围，为专业方向多样化奠定基础。
2.教学内容应更贴近岗位需求
目前，本专业基础理论必须、够用偏颇，更多关注基础课而忽视专业基础课，过繁、过细、过于程序化的基础知识铺垫制约了新技术应用内容的注入，导致教学内容陈旧、脱离生产实际。因此，本专业教学内容改革应以专业知识能力结构为据，把握多学科交叉的平衡点，构建融会贯通、有机结合的课程优化体系。
3.实践教学应与工程实际相结合
由于电大办学深入基层，因此结合生产实际有针对性地灵活设置实践教学是电大开展实践教学的特色。在长期的教学实践中，各地办学点已经探索出多种因地制宜开展实践教学的方式。鉴于此，实践教学可突出自设，为教学紧密结合工程实际提供便利。
总之，中央电大工科机电类专业教学改革的总体目标是：围绕人才培养方案的修订与实施，以结合工程实际，提高学生综合素质、工程实践能力、创新能力为目的，优化课程体系，创新教学方法和内容，探索在远程教学环境下，电大本专业适用性人才培养的新途径。
二、教学改革思路与要点
1.加大宽口径、广适应人才培养原则的力度，改造和拓宽课程体系
电大生源结构复杂，虽然本专业学生多为企业在职职工，但行业的差别、企业的不同以及岗位侧重的差异均要求教学计划的制定应能够较广泛地适应当地人才培养的需要。宽口径是由现代工程实践呈现知识的综合性和技术的交叉性所决定的，意指学科内涵大、专业基础宽、适应性强。这里要注重学科共性与特性之间的关系。共性在必修课中体现，纵向提供专业技术能力形成所必备的基础，横向为技术应用能力的延伸拓宽路径。特性体现在选修课中。选修课的设置要科学合理，要反映学科发展的先进性、技术应用的针对性，为各地办学机构依据当地人才培养需要派生专业方向或形成专业侧重奠定基础。为此，应加大宽口径、广适应原则的力度，改造和拓宽课程体系。具体包括以下几点：
(1)调整必修课体系结构。将选修课数控原理与应用、互换性与测量技术等课程调整到必修课中去。数控技术应用的迅速推广，大大促进了工业化发展的进程。在高校机械类专业的教学中，数控技术的地位愈益增高，已成为相关专业核心教学内容之一。高效率、低成本的专业化协作生产在很大程度上取决于互换性技术的应用。作为工程实践的必备知识，互换性与测量技术课程的教学地位突出。增设上述课程的目的是降低教学重心，拓宽专业基础。
(2)选修课增设技术应用类专业课。两个专业方向(机电一体化和过程控制)各增设10门左右的选修课，包括现代机械设计与制造、现代控制与测试、设计制造信息化、先进加工技术、机电产品创新设计等课程。这些课程属新知识、新技术应用的专业课，体现了相关学科发展的新成果，是机械制造业现代化生产方式形成的技术支撑。增设上述课程能适应专业方向多样化的需求。
(3)选修课的建设应主要以整合社会优质资源的方式展开。增设选修课是为了适应各地办学需要，但课程建设涉及到多种教学媒体的配合，课程建设周期长、不能及时跟踪学科发展已成为电大工科专业课程建设的痼疾。实际上，在新时期多层次、多规格人才培养需求的召唤下，许多高校、社会办学机构在资源建设方面已取得长足进展。应加强对这些社会优质资源整合的途径、模式、方法的研究与探索。
(4)消减不必要的通用基础课。现代机械设计制造发展的显著特征是数字化、信息化技术的应用，而体现数字化、信息化技术应用的专业课程所使用的编程语言多为专用化语言。专用化语言的关联性、指向性决定了其应用的特殊性。因此，消减通用语言等课程(如C++语言)是教学改革的需要，可为新知识、新技术课程的纳入提供空间。
2.以基础理论必须、够用为度，精选课程内容，突出先进性和针对性
经10年的教学实践，本专业基础理论过于系统化、完整化以及内容凸显陈旧等缺陷已在电大内形成共识。因此，在科学论证的基础上，精选课程内容是本专业教学改革的核心内容之一。精选课程内容要关注三个问题：一是本专业涉及的专业基础知识较广，在梳理课程知识体系的过程中，一方面要研讨内容组合的科学性，另一方面要体现知识性与技能性内容的有机融合;二是要建立课程组间共同探讨、相互审阅的运作制度;三是由于是专升本，故可适当提升专业基础知识传授的起点，为新技术的应用提供更多的教学空间。具体作法为：
(1)课程内容增加技术应用和工程实践范例。课程内容改革在科学论证的前提下，以工程应用中知识能力构成为依据，把握专业基础知识与专业知识、经典课程与新技术发展课程、理论教学与实践教学之间的平衡点，减少不必要的理论铺垫，适当压缩必修课学分，以课程内容创新为主线，将工程实践能力的培养融入到教学内容的整体设计中去。
(2)专业课向前沿性、少学时方向倾斜。专业课内容坚持少而精的原则，加强教学的针对性、实用性和前瞻性，注重课程间内容的关联和衔接，提高选修课总体学分比例，在课程组相互协作、相互审核的前提下，形成体现远程教学特色的机械设计制造及其自动化专业的课程体系。
(3)实践教学的重心定位在技能的综合化训练上。电大办学深入基层，毕业设计课题多数来自生产实践，而毕业设计本身是以工程设计或技术研发为核心内容的综合实践教学环节。因此，适当削减课内学时，增加毕业设计学时，对培养学生的综合素质和工程实践能力是大有裨益的。
3.以工程应用为主线，以产学研相结合为枢纽，在远程开放教育环境下创新教学模式
目前，产学研相结合是高校工科专业开展教学改革的引擎。其特征为：在学校与企业之间架起教育与科研的信息公路，充分利用高校知识密集、科研领先、师资雄厚的优势，通过各种途径与企业合作，使高校的科研成果、新技术开发项目尽快转化为生产力，同时培养造就出企业需要的适用性人才，实现产学研互动，企业与学校双赢。
电大开展产学研相结合的教学改革有其自身独特的优势。一是电大办学深入基层，依托企业办学点，有天然的产学研相结合的土壤。二是利用企业开展实践教学的物质化资源，可尝试直接将课程学习切入企业生产实践中，将毕业设计课题融入企业的技术革新和技术改造中。
通过调研我们发现，各地(江苏、陕西、天津等省市)电大基于长期的教学实践，在教学创新方面已经取得了较为丰硕的成果。如将课程教学切入企业的生产线或产品的生产环节，采用了基于工作过程的教学方法;又如将各实践环节贯通起来，以项目方式实现实践教学的整体化设计等。这些教学创新为教学改革的深入开展奠定了重要的基础。为此，以工程应用为主线，开展教学创新活动应从以下几个方面入手。
(1)实施性教学计划的制定提倡与基层办学点(尤其是企业办学点)沟通。可尝试与企业相关部门共同协商制定实施性教学计划，使其能够与企业生产实际和人力资源开发的需要相适应。有条件的地方可在选修课和实践性教学环节的设置上给办学点更多的自主权，以促进企业办学的积极性和能动性。加大选修课自选和实践环节自设的力度势必给各级电大的教学管理带来困难。其中考核与测评的复杂化是突出的问题之一。因此，在开展创新教学的过程中，要始终本着来源于实际，还原于实际的指导思想，加强教学服务观念，探索出因势利导切实可行的教学管理模式。
(2)融教学环境于企业环境中。利用企业物质化资源开展实践教学是电大教学的特色之一。但是以往对企业资源的利用往往拘泥于专业教学计划的原始设计，没有充分利用企业环境做到理论教学直观化、实践教学职业化。因此，如何使知识技能的学习融入多元化、多层次的工作环境中，是电大教学创新值得关注的问题。事实上，基于新技术应用推广的需要，企业自行编制的项目培训规则、技能培养手册具有鲜明的岗位指向性，有机地将其与专业教学融合起来，对强化学生知识应用的针对性和实用性是极其有益的。
(3)大力推广仿真综合训练。随着CAD/CAM/CAPP/CAE技术在企业中的迅速推广，目前普通高校机械设计制造及其自动化专业开设与其相对应的实践性课程已成为教学改革重点突破的内容之一。CAD/CAM/CAPP/CAE课程综合训练所涉及的内容相当广泛，涵盖了从产品设计、分析、仿真及编制数控程序到产品制造加工整个流程。由于该课程涉及到的知识较多，故可采用项目教学法，将教学内容与生产实践中的工程项目结合起来，引导学生以科学研究及实践的方式展开学习。由于涉及到的基础理论知识较多，故教学应具针对性，教学内容应有所侧重。
(4)在电大在线上设置本专业的教改研讨平台。平台上设置课程建设研究、教学创新研究、多媒体资源设计与制作、教学测评研究、学科发展动态等多个栏目，在加强相互交流、共同研讨的过程中，汇集各地电大开展教学研究和教学创新的经验与成果，促进电大机电类专业教学改革更加深入的开展。
4.加强信息技术应用的研究与开发，创建机电类课程多媒体网络教学平台
机械设计制造及其自动化专业的特点是专业技能教学的比重较大。尽管网络教学在技能传授方面仅具有辅助地位，但如果能够科学合理地运用现代信息技术设计网络教学资源，不仅可以加快专业知识和专业技能学习的进程，而且对于培养学生的创新思维能力以及探索式、研究式学习的意识具有极大的促进作用。网络教学平台的创建要注意以下几个问题：一是本专业的网络教学资源应具有相对统一的设计模式，简捷、清晰、明了的学习导航，而且资源种类不宜过多，以求精、求实为宗旨。二是充分、恰当地利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素。以任务驱动和问题解决作为学习和探索的主线，创设具有具体意义的情境，进行网络课件的整体化设计，实现教学过程的优化。
(1)加强网络课程建设。网络课程建设要注意以下几点：其一，课程虽然分为专业基础课和专业课，但就其内涵，可分为侧重专业知识、侧重专业技能、二者并重三类。基于此，应依据课程性质设计资源;其二，网络课程建设应在合理设计基本教学内容表现形式的基础上，突出体现重点教学内容，不能以多种手段发挥的程度选择教学内容;其三，本专业网络课程设计要有相对统一的模式和规范，要体现学科特色，突出专业特点。
(2)建立实践教学网络子平台。子平台中包括开展实践教学的各种指导性文件、仿真训练课堂、虚拟实验室、实景演示厅、工程实践范例等。形式独立但内容相互融合，可通过课程链接，体现多媒体课件的交互作用。
基于网络构建的虚拟实验室首先应用于电子类课程。如运用虚拟电子实验室中的虚拟仪器和虚拟元器件，在网络上完成电路的设计、组装、调试等。目前，机电类课程的虚拟实验的研发亦取得了长足的进展，可以开设诸如模具结构认知与拆装虚拟实验、传感器与检测虚拟实验、基于组态虚拟技术的PLC电气控制实验等众多课程实验。
(3)开创课程的网上创新设计栏目。时至今日，仿真技术在理工科诸多学科领域的教学中已经相当普及，在网络教学中亦得到极大推广。如果在课件设计中根据教学需要创设优化设计的教学内容，预先设置不同层次的标准，如达标设计、优秀设计、创新设计等，并结合仿真技术直观体现最佳设计效果，再循序渐进地给予必要的引导和提示，其教学效果是不言而喻的。
(4)多媒体教学资源的编制应整合社会资源。目前在高校以及各类教学机构中开展机电类专业课程教学软件的开发与研制可谓是如火如荼，教学实践中取得突出教学效果的亦比比皆是。因此，除在电大系统内部鼓励研制网络教学资源外，还可采取多种形式谋求与系统外各种教学机构开展合作。成品经实践检验后，可纳入中央电大机电类专业网络资源教学体系。
5.加强学习测评研究，改革考核制度与方法，提高技术应用和实际操作考核的地位
科学测评学生的学习行为和效果，探索并逐步建立远程开放教育环境下机电类专业的考核模式是考试改革工作的重心。为此，应一方面针对在职成人学习者的特点和职业需求特征，开展远程开放教育环境下学习测评模式以及服务机制的研究;另一方面根据机电类专业实践教学比重较大的特点，尝试以专业技能和职业素质为本位的基于教学内容多重性和教学方法多样性的考试改革。
考试改革是一项复杂的工作，短期内一蹴而就是不现实的。只有在长期的教学实践中勇于探索，方能有所创新、有所突破。目前一些教育机构在学习测评研究和考试改革方面已经积蓄了成熟的经验，并取得了可喜的成绩，客观上为中央电大开展此项工作提供了必要的印证和得以借鉴的成功范例。本专业考核改革的主要内容如下：
(1)必修课考核形式多样化。在适当提高必修课形成性考核比例的基础上，摒弃以往单纯按章节布置作业的方式，充分考虑形成性考核的阶段性、发展性、激励性特征，尝试采取问答、讨论、案例分析等多种方式。终结性考核以测评学生专业通用知识和通用能力为标准，减少客观性试题，增加结合工程实践的综合性思考题、分析论述题等主观性试题。考试可采用开卷、半开卷、题目自选以及网考等多种形式。
(2)选修课考核尝试开放化。选修课(多为专业课)的考核应与实践教学环节相衔接，可尝试以项目的方式展开。命题可体现开放性，以试题内容开放、试题答案开放、解题方法开放的方式公开呈现给学生。答案可以有多种，注重的是学生对生产过程的熟悉和掌握。教师主要是构建问题情境，要求学生发挥主观能动性进行综合分析，鼓励创造性思维，主要考核学生分析问题和解决问题的能力。
(3)毕业设计考核三侧重。毕业设计考核应依据课题性质、内容以及与工程实践相结合的程度和形式灵活设置，成绩评定要体现三侧重，即以结合工程实践解决生产问题为重;以承担任务和独立完成的程度为重;以具有创新思维、创新设计为重。
