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机械设计制造及自动化专业发展展望

2021/06/08 阅读:

[摘要]文章回顾了新中国成立以来,机械设计制造及其自动化专业所经历的三个时期的演变、融合和重组过程,总结该专业的发展规律和特点。随着信息技术、自动化技术等学科的渗透和机械制造行业人才需求的提高,文章分析了该专业所面临的新的发展机遇、挑战和未来发展的趋势。

[关键词]机械设计制造;历史沿革;发展趋势;专业设置

机械设计制造及其自动化专业(以下简称“机自专业”),最早出现于1998年教育部颁布的普通高等学校本科专业目录,在国内外大学教育体系中,历经一系列发展、演变和重组,最终形成了当前学科交叉特征明显的专业。该学科专业是以机械技术和电子技术为主体、多学科相互渗透相互融合的产物,是在生产实践过程中逐步完善的一门新兴的边缘学科。其主要研究各类机械装备及机电产品的设计、制造、运行控制,以及生产过程的企业管理等环节内容。研究该专业的发展历史和发展趋势,了解机自专业课程的发展历史,对于帮助理顺该专业的课程关系,为各高等院校制订核心课程体系提供借鉴与参考,提前调整布局专业发展方向,主动适应社会和高等教育的发展需求,具有重要的意义。

一、机自专业发展的历史沿革

中国高校学科专业的调整改革往往同时受政府部门行政干预、人才市场供需调节和高校企业知识生成等多种因素的影响,机自专业及其前身传统机械制造专业在我国的发展历程可以粗略分为三个时期[1-2]。

(一)借鉴学习时期

1949年新中国成立后,受当时国际环境和国内形势的影响,我国在政治经济、文化、教育等多领域全面向苏联学习。在教育领域,我国参照苏联模式,接管了全国高等学校,并进行了社会主义改造,重点对各高校院系专业重新进行布局调整。1952年,我国依据“以培养工业建设人才和师资为重点,发展专门学院,整顿和加强综合性大学”的指导思想[2],开始调配全国范围的高等教育资源,对东北、华北、华东等地区高校院系进行调整。经过此次院校调整,1954年,形成了第一个高等教育专业目录《高等学校专业目录分类设置(草案)》[2]。在这一历史背景下,我国借鉴苏联模式,对机械类专业进行了划分,机械工程专业学制增加到五年,人才培养目标定位为机械工程师的培养,参考苏联模式的机械专业教学计划和教学大纲开展教学。其特点为专业划分窄,属于典型的计划经济下的“专才教育”。一个机械工业部门对应一个机械类专业。例如,当时哈尔滨工业大学(隶属机械工业部)、北京钢铁学院和东北工学院(隶属冶金工业部)都开设了轧钢专业,但是,哈尔滨工业大学的轧钢专业偏重于轧钢机械的设计与制造,其他两所院校则偏重于轧钢工艺。这一时期,机械类专业进一步细分,按照机械制造工艺、铸造、焊接、金属压力加工、热处理等工种开设专业,相应增设了诸多专业课程,并加强了专业教材建设。同时教学环节进一步完善,在课堂授课、实验课、课程设计、毕业设计等理论教学环节的基础上,增加认知、生产和毕业设计等实践环节,实验室软硬件条件也得到了加强,这突出了实践性教学的作用,为机械专业的发展奠定了坚实的基础[2]。借鉴探索阶段一直持续到1978年改革开放之前,后来由于种种原因,机械工程教育的办学思想有所转变,但苏联办学模式对我国学科专业建设的影响非常深远,为新中国的经济建设培养了众多急需人才,发挥了重要作用。这一阶段,机械类专业本科教育的突出特征就是计划体制下的中央集权,政府部门行政干预和计划经济人才需求为主导,高校知识生成对于学科专业影响小。具体表现为:1.国家建设需求是高校专业目录制订的根本依据;2.按照国家工业部门设置专业类别;3.主要按机械行业、岗位及产品设置具体专业,专业区分细而窄。

(二)恢复调整时期

1978年改革开放后,原有的专业设置已经无法适应国家的经济发展。出于培养人才的需要,国家针对改革开放初期高校专业设置数量多、专业名称不规范、专业设置盲目等问题[3],分别于1987年、1993年两次修订了本科专业目录,使得高校本科专业数量由原来的1343种压缩到671种,随后又进一步调整到504种。其中,机械大类专业17种,机械设计制造类专业最终调整为9种,两次调整情况如表1所示。这两次修订,解决了之前机械专业设置混乱的局面,拓宽了机械类专业的口径,规范了机械专业名称,增加了新兴边缘学科,优化了机械专业结构。尤其是1993年的调整,强调了机械类专业的社会适应性,突出了机械学科专家对专业设置的影响力。

(三)改革发展时期

随着市场经济体制改革的深入,为了适应迅猛发展的科技和经济全球化对于人才的要求,高等教育培养模式从精英式向大众化转变。1997年,国家教委开始对本科专业目录进行新一轮的修订,加强专业结构调整力度,主动适应社会变革的需要。1998年颁布的专业设置目录,将原来的专业数目504种压缩到249种。其中,机械大类本科专业调整为4类8个专业,为4个机械类专业(详见表2下划线部分)、2个能源动力类专业(热能与动力工程、核工程与核技术)、1个仪器仪表类专业(测控技术与仪器)、1个工程力学类专业。另外,专门设置了1个口径较宽的指导性专业——机械工程及其自动化。这次专业调整,对传统机械类工科专业的改革和改造较大,专业增长和招生人数稳中有降,这一变化与当时第二产业从业人口减少的趋势基本相适应。值得一提的是,这是机械设计制造及其自动化专业首次正式作为一个规范的专业名称出现,其专业内涵进一步扩大,机械人才培养目标由“专、精、深”向“通、广、宽”方向转变,课程体系也开始主动适应信息技术为代表的高新技术与机械制造行业的交叉融合趋势。21世纪以来,中国市场经济发展迅速,科技实力大大增强,高等教育逐步大众化,这一系列变化对于高校本科专业设置提出了新的要求。当前本科专业设置已不能很好地适应中国经济建设的需求,不能满足高等教育人才培养多类型和多规格的客观需要。特别是高校本科专业目录与研究生学科专业划分标准不一致、交叉学科和新兴学科专业开设难等问题亟待解决[7]。2012年国家颁布了新专业目录,学科门类由原来的11个增加到12个,新增加艺术学门类;专业类由原来的73个增加到92个;专业由原来的635种调减到506种(基本专业352个,特设专业154个)[7]。此次机械类专业调整,将制造自动化与设计测控技术、制造工程、体育装备工程、交通建设与装备(部分)等原有专业全部合并到机自专业中,如表2所示。这一调整促进机械专业结构优化,丰富了机械专业人才培养类型结构。同时,CAD技术、3D打印技术、柔性制造技术以及工业机器人技术等新知识,融入了机自专业课程体系,使机械专业教育更加适应经济社会发展对多样化机械专业人才的需求[8][9]。

二、机自专业发展规律特点

回顾我国高校专业设置调整演变过程,在不同时期,机自专业设置受当时国情、经济条件、科技发展和市场需求等多种因素的影响,其规律特点具体表现为以下几方面。1.机自专业人才培养经历了计划经济体制下的专才教育向市场经济体制下的通才教育的转变,专业设置调整由改革开放前政府部门的行政集权主导,向人才市场供需调节和高校自主办学主导转变,逐渐突出了高校作为高等教育和人才培养主体的地位。2.机械类专业数量越来越少,机自专业口径越来越宽,突出了专业基础的宽泛性、专业人才的通用性和人才培养创新性的市场需求多样化导向。3.信息技术、自动化技术和现代管理理论等学科的渗透,使得机自专业作为交叉学科的特征内涵越来越突出,课程知识体系愈渐繁杂。

三、机自专业发展前景展望

随着科学技术的发展和市场经济的完善,不同学科之间相互渗透、融合的趋势日益明显,社会对人才需求的多样性和适应性的要求日益强烈。机自专业的发展将呈现以下趋势。1.机械制造、自动化以及信息技术等学科的不断深入融合,将进一步推动机自专业知识体系的更新和改造,机自专业的多学科交叉特点更加明显,专业内涵和外延会更加丰富。2.随着高校专业设置自主权的扩大,不同类型的高校将在机械专业人才培养层次上进一步细分,突出学术型、职业型以及专业应用型的办学特色[9],会更加重视工程实践性教育。3.随着制造业生产技术的更新换代,制造业与高新技术的结合,用人需求的不断变化,最终使机自专业不断分化、交叉和衍生,逐渐细分形成新兴专业,如机器人工程专业、智能制造工程等专业。4.知识经济时代下,机械制造行业对机械类人才素质的需求越来越高,人才的知识结构由专、精、深向通、广、宽方向转变。未来机自专业的特点可能将逐渐淡化,而专业课程体系的作用将更加突出,机自专业发展方向将向“学科—课程—专业”模式过渡,增强人才的社会适应性[10-11]。

四、结语

在传统机械制造专业经历不同历史时期的学习借鉴、分化、重组和整合的基础上,机械设计制造及其自动化专业正式作为一个学科专业也有二十多年的历史了。目前,随着信息技术和自动化技术等学科的加速渗透,该专业的内涵和外延不断丰富和拓展。同时,我们也要看到,知识经济条件下机械制造行业对于人才需求的变化,使得机自专业的发展面临新的瓶颈和挑战。作为机械工程教育教学和科研工作者,我们需要关注机械学科专业领域的发展前沿动态,积极主动地探索符合时代发展趋势的机自专业教育模式。

作者:曹进华 方亮 单位:厦门大学嘉庚学院

机械设计制造及自动化专业发展展望

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