智能裝備制造的專業(yè)課程體系構建策略

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摘要：研究生教育是一個國家教育發(fā)展水平的重要標志，擔負著培養(yǎng)高層次人才的重要任務。課程學習是研究生培養(yǎng)過程的重要部分，而課程建設對學習的質量起著較重要的促進作用。本文以印刷包裝裝備數字化與智能化制造方向為例，從不同視角分析與探討研究生課程體系和課程建設的原則、方法以及實施策略等問題。

關鍵詞：專業(yè)課程；課程設置；體系構建；策略

伴隨工業(yè)化與信息化相融合的“中國制造2025”遠景規(guī)劃得以推進穩(wěn)步實施，高端裝備制造業(yè)已成為戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的重點領域。作為高端裝備制造業(yè)重點方向之一，智能制造裝備得到了社會各行業(yè)的普遍青睞，并已進入“高端發(fā)展、創(chuàng)新驅動、模式引領”的數字化和智能化制造時代。印刷包裝裝備制造業(yè)是國家制造業(yè)的組成部分，同樣面臨確定“數字化、智能化和網絡化”發(fā)展方向、更好地滿足出版印刷包裝產業(yè)轉型發(fā)展的迫切需求。鑒于此，北京印刷學院機械工程學科結合國家總體發(fā)展的現實，通過優(yōu)化資源配置、整合學科結構，在研究生層次創(chuàng)設“印刷包裝裝備數字化與智能化制造”培養(yǎng)方向，并對其課程體系構建以及教學手段的運用等策略進行了有益嘗試。

1合理創(chuàng)建適應學科發(fā)展的課程體系

優(yōu)化研究生知識結構，增強其能力，首先要優(yōu)化課程體系[1]。科學合理的課程體系在研究生教育培養(yǎng)過程中居于特殊位置：既是開展研究生教育的載體基礎、也是實施研究生培養(yǎng)的先決條件、還是確保研究生培養(yǎng)質量的重要支撐，課程體系的質量優(yōu)劣直接關系到培養(yǎng)對象知識結構的塑造、創(chuàng)新能力的提升與綜合素質的完善，其關鍵地位與導向作用不容低估，必須給予特別的關注。

1.1固本強基、科學設置課程體系

“印刷包裝裝備數字化與智能化制造”隸屬于機械工程學科。因而，其課程體系的創(chuàng)建理應立足于學科要求和特點，結合行業(yè)、國家發(fā)展形勢，將機電一體化、機械信息化作為基本依托，對其課程體系進行調整和完善。課程體系按公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)方向課和實驗實踐課進行多門類的拓展式設置，以保障學生可以在完成必修課程內容的同時，能夠結合實際進行靈活選課的需求。在教學內容設計上，以強化工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力為核心，加強跨專業(yè)、跨學科的復合型人才的培養(yǎng)。研究創(chuàng)設在現有機械工程學科方向共同培養(yǎng)目標基礎上的分方向的培養(yǎng)模式，并力圖使其成為主要模式。

1.2確定目標、調整完善課程內容

在科學設置課程體系的基礎上，結合培養(yǎng)目標的確立，靈活調整完善課程內容。一方面，充分考慮不同培養(yǎng)方向研究生的需求，增設具有針對性的課程內容，達到構建多維的實踐教學體系；另一方面，為拓寬研究生的專業(yè)視野，補充開設具有適用性的跨學科課程并整合相關課程的知識體系，如“人工智能與機器人技術”課程。同時，采用討論式、啟發(fā)式等方法組織教學活動，達到重視研討、彼此互動、拓展思維與“教學相長”協(xié)同共進的目的。

1.3科學施教、明晰教師主體責任

課程體系構建與教學活動實施的過程中，教師應該把握課程的整體結構、重點及教學內容之間的關系，并能夠合理融合教學內容、教學重點和教學難點。通過這樣的融會貫通，使整個教學過程去繁從簡、逐步深入。通過教師自身條理清晰、重點明確、難點突出的講述，使研究生能夠從課程中輕松掌握重點難點，從而激發(fā)學習樂趣，提升鉆研興趣，并在教學過程與課后復習中不斷加深理解與掌握，引導和培養(yǎng)更加自主的科研素質。

2靈活運用適應教學實際的方法手段

當今社會急需立足于現實又面向未來的創(chuàng)新人才，需要具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力并具有良好創(chuàng)新人格的人才。研究生教育也勢必要順應社會發(fā)展需要，綜合運用各類教學方法，將培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，運用理論知識發(fā)現問題、解決問題的能力為著力點，結合實際，以確保實現教學目標的同時，最大限度調動研究生的學習積極性，不斷提升學習能力與創(chuàng)新能力。

2.1啟發(fā)、引導并重教學法

先進的教學理念是教學方法改革的指導，研究生教學應與時俱進。教師要改變教學理念，教學中以“啟發(fā)”、“引導”為主，注重探究性學習，調動研究生自主學習的積極性，在學習中有創(chuàng)新，在教學中有變化[2]。啟發(fā)、引導式教學主要根據研究生心理特點，著重培養(yǎng)獨立思考意識、動機獎勵機制以及靈感激發(fā)等，從而調動獨立自主思考問題、發(fā)現問題、學而致用。

2.2案例教學法

案例教學是提高研究生理論聯(lián)系實際的重要方法和途徑，可以快速獲得理論知識體系。因此，教師可以利用案例教學中的教學理念提高研究生參與的主動性、積極性，促進教學質量水平得到整體提升[3]。案例教學法既可以促進研究生積極性的提高、強化合作意識，又可以帶動研究生思維能力的拓展、增強創(chuàng)新意識。尤其是采用案例教學法的同時，也必然要求教師不斷吸收借鑒新知識、新技術達到提高自身教學水平，并及時總結經驗以更好適應新形勢的教育發(fā)展要求。案例教學法具有客觀、準確的特點，尤其是在研究生專業(yè)課程教學中，教師必須注重案例教學法的應用，注重與工程實際的結合，收集、積累案例資源，通過實際的教學案例，培養(yǎng)、引導，不斷提高實際問題的分析和解決能力。

2.3研討式教學法

研討式教學法有利于師生之間、學生之間的切磋互動。這既可以被看作為是一種集體討論、頭腦風暴，又能夠形成師生間良好的互動循環(huán)。對導師而言，通過研討式的教學方法能夠讓導師掌握研究生對于教學內容的掌握程度，對學生未能理解的問題難點，導師能夠從自身的教學方法與手段中探尋不足，敦促導師勤于治學、善于施教。對研究生而言，研討式教學是積極反饋導師的一種方式，同時通過與其他學生的討論與研究，也是營造優(yōu)良學術氛圍、相互鼓勵創(chuàng)新的教學模式。在研討式教學的和諧氛圍中，研究生能夠掌握更多理論研究的方法，在自主選題能力、問題分析能力、綜合判斷能力、邏輯思維能力及設計創(chuàng)新能力上均能得以提升。通過這種有機結合的師、生之間雙向互動與交流，可以促使教師在研究生教育培養(yǎng)過程中得到較大的提高，使教師的作用得到合理實現。同時，有助于研究生對知識理論的漸次展開與深化，實現對于知識理論深度的有效鏈接，形成專深、精博的知識結構。

2.4專題研討教學法

專題教學主要是結合課程的教學內容和機械學科的發(fā)展前沿問題，選擇適合課堂討論的教學內容，利用文獻檢索、文獻綜述、課堂討論及課外實踐等方法進行的探討式教學模式。在教學過程中研究生可以就感興趣的問題展開討論甚至爭鳴，據此加深對教學內容的理解，拓寬知識理論的應用范圍，并為其實際課題的研究奠定基礎。

3著力營造適于能力提升的環(huán)境氛圍

教學是一種師生的雙邊互動過程。教師在教學過程中既應該注重理論知識的講解、分析，還應該充分調動研究生參與的積極性、主動性及參與熱情，使教學過程成為師生之間智慧博弈的過程。

3.1建立自主學習激勵機制

研究生教育應以自主學習為主，自學能力是研究生獲取知識的基礎，而導師的引導則居于輔助位置。研究生學習是一種創(chuàng)新性學習，即學習中能夠發(fā)現問題，解決問題。因此，導師應加強引導，形成鼓勵研究生自主學習、研究探索的長效機制，培養(yǎng)研究生具有較強的自學能力，注重知識積累、提高素質和創(chuàng)新能力，使其能夠適應快速發(fā)展的社會需求。

3.2定期舉辦學術講座

學術講座是對研究生的知識和能力提高最有效的學習方式之一。在現場聽取學術報告的形式外，還可以在教學實踐過程中聘請業(yè)界名師進入課堂、聘請機械制造、包裝工程等領域的知名專家和企業(yè)工程技術“工匠”來校講學，針對包裝、印刷智能化制造、人工智能和機器人研究領域技術的發(fā)展歷史、現狀、發(fā)展趨勢并結合自身的科研情況，展示包裝、印刷智能化制造領域的科研成果，介紹學科前沿知識、發(fā)展前景等情況。以此達到提高研究生的參與熱情和關注度，并為師生間建立良好的溝通渠道營造空間。

3.3實地參觀前沿技術展覽活動等

培養(yǎng)研究生具有較強的自學能力，注重知識積累、提高素質和創(chuàng)新能力，還應多方籌措、協(xié)調聯(lián)系，努力為研究生創(chuàng)造形勢多樣的機會和條件。如組織研究生實地考察業(yè)界內著名的智能化工廠、智慧車間和機器人工廠；參觀智能化制造、印刷包裝智能化制造以及人工智能或機器人技術方面的展覽、博覽、體驗活動，讓研究生有更多機會和條件接觸到智能制造、人工智能發(fā)展的前沿技術和產品，拓展視野和知識領域，認識到自身知識的差距和能力的不足，從而激發(fā)渴求知識的主動性和自覺性。

4結論

研究生教育是一個國家教育發(fā)展水平的重要標志，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑和手段。而課程學習是研究生培養(yǎng)過程的重要部分，課程建設和教學改革是一個永恒的主題，對學習的質量起著較重要的促進作用[4]。在研究生培養(yǎng)、課程建設和改革的過程中，應探索形成各具特色的培養(yǎng)模式，完善不同的課程體系，持續(xù)不斷地賦予課程新的內容和活力，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，使其成為對社會有突出貢獻的群體。

作者:張曉桂 單位:北京印刷學院