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摘 要 机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。研究机械工程系列核心课程的知识交叉渗透，能解决教学中各课程步调不一的问题，消除“知识孤岛”现象，帮助学生建立完整的专业知识体系。同时，提出了进行核心课程交叉渗透研究需注意的一些问题。
关键词 机械工程 核心课程 交叉渗透 知识孤岛
中图分类号：G642 文献标识码：A
Cross Penetration of Core Courses in Mechanical Engineering Series
DU Liuqing
（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）
Abstract Integrated application of mechanical engineering technology is playing an increasingly important role. Knowledge of Mechanical Engineering Series core curriculum cross penetration， teaching across the curriculum can solve the problem of varying pace， eliminating the "knowledge island" phenomenon， to help students develop a complete knowledge system. Meanwhile， a number of issues raised cross-penetration study core courses must be noted.
Key words mechanical engineering； core courses； cross penetration； Knowledge Island
1 工业自动化的集成综合发展对机械工程领域人才培养提出了更高的要求
随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展，工业自动化正向集成综合自动化过渡，机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。机械工程的发展已经进入一个新的阶段，其概念和体系已经涵盖了信息处理技术、自动控制技术、系统工程理论、计算机技术和现代设计方法等知识的高度综合交叉。
机械制造业是工业自动化的重点，机械设计制造及其自动化专业是本科院校常设的主要专业，其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向机械工程应用与设计的现代化主战场。机械工程领域的技术复杂性和涉及知识的交叉性，使得市场需求对未来就业者的知识结构、综合素质能力提出了更高要求，制造业对具有厚机械基础、宽专业口径，同时实践能力和适应能力强的复合型人才的需求很大，这给我们的教学工作带来了严峻的挑战和切实的机遇。
2 国内外高校机械工程类专业课程设置及其教学现状
基于机械工程类专业平台，能灵活应对该领域技术复杂性和涉及知识交叉性的人才培养模式及教学体系，国内相关专门研究及实践均较少。国外在这方面的研究目前主要有美国大学提出的“本科整体知识观”，其强调大学课程的完整性，各课程之间应构成一个相互关联的统一知识体系，使本科教育内容尽可能系统、连贯并形成一个整体，并正成为美国21世纪大学教学改革的发展趋向。日本机械类课程比较注重应用性和广泛性，着眼于与实际工程应用和工程设计的联系，扩大机械相关知识的学习。德国的工科类高校则比较注重理论课程与实践教学的衔接，注重对复合型人才的培养。这些都是值得我们借鉴的经验。国内，吉林大学针对会计学专业课程进行过知识交叉性的研究。
国内高校机械工程类专业的人才培养方案，基本都按照“厚基础，宽口径，注重实践环节”的原则设置，不可避免地出现理论课程压缩的问题，又进一步限制了学生学习和发展的空间。因此，培养适应社会需求的复合型机械人才，建立合理的专业知识培养框架知识体系，更重要是培养学生的自学能力，在实践中能灵活分析和解决问题，从而将高等教育的阶段性教育转化为终身教育，是目前国内高校亟需研究的问题，也是国外机械工程类高等教育研究的热点。
机械工程类人才培养模式一般采用基础课、专业基础课和专业课构成的三段式框架，基于这一框架，由主干课构成机械类人才培养的主要知识系统，由其他课程构成关联知识系统和辅助知识系统。通过近几年来调研国内外众多高校的机械类专业人才培养方案及其教学现状发现，目前在机械类专业人才培养体系的课程设置及教学过程中，主要存在以下问题：
（1）相同的知识和内容，在诸多门课程中重复出现和重复讲解的现象，即各专业课程间存在知识的交叉与渗透问题。各课程教学体系在知识的呈现和表述上各自为政，出现“你唱你的，我说我的”步调不一致现象，教学的广度和深度取决于教师对教学大纲、课程的理解和对学生的了解，而不是来自社会对人才的需求。这样一来，在其他专业课或专业基础课中已经讲授过的知识和内容，在教学中重复出现，不仅浪费了教学资源、教学时间和教师的劳动，同时也收不到应有的教学效果。特别是在中、后期的教学实践中，专业课程间的交叉与渗透出现的频率更高。
（2）不合理的课程交叉点设置打断了完整的“教”与“学”的链条。具有先后知识衔接关系的课程可能同时进行甚至错位安置，使得本应实现的拓宽同期课程学习、印证前期课程学习、为后续课程打下教学衔接基础的完整教学链条被打断，学生难以建立完整系统的专业知识体系。尤其在工科教学中尤为重要的实验教学环节，在一些高校纷纷实施的“开放型实验”模式教学改革过程中，对培养创新能力和实践能力，并对理论课程进行验证学习的实验环节与理论学习环节存在着更为严重的脱节现象。 （3）各课程独成体系，缺乏连接能力，课程与课程之间的衔接存在诸多知识“孤岛”，不能使学生建立完整的机械工程知识体系，进入社会后适应能力差。忽视课程之间的衔接关系，各自为政的教学模式使得有些知识支离破碎、关联松散，学生的整体知识体系构建过程受到影响，掌握的知识具有片面性。学生毕业进入企业后，由于遇到的实际工程问题通常是隐性的，无法再像课堂学习一样，根据已知条件和固有步骤就可得到答案，加上新的科学技术成果大量应用于生产实际，设备的复杂性和涉及知识的交叉性大大提高，知识“孤岛”缺乏连接，导致学生“只见树木，不见森林”，难以应对在将来工作中出现的新问题，适应力差。这也是美国一些高校失败的教训，我们应当注意。
3 实施机械工程系列核心课程交叉渗透研究需注意的问题
（1）工业自动化集成综合发展形势下，机械工程人才培养模式、课程体系与社会对人才需求之间的关联关系与契合程度。机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标为具有宽厚的现代机械工程及自动化理论基础和较强的工程意识、实践能力及创新精神，能在机械工程及自动化领域从事设计、制造、技术开发、科学研究、生产组织和管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。视野开阔、具有灵活应对机械工程领域复杂技术和涉及交叉知识的能力、社会适应性强的专业人才才能适应工业自动化的集成综合发展。机械类专业的人才培养方案及课程体系，就必须具有完整性和连贯性，注重学生知识结构的平衡，建立起结构紧密、整合的本科课程体系。
（2）探索可行的教改模式，机械工程系列核心课程间的交叉渗透，促成知识和技能的灵活迁移与紧密联系。在现有各课程体系各自为政的情况下，研究如何创设一种类似于学术（或科研）研究的情景，协调机械工程系列核心课程的交叉与渗透，在教学中加以引导，推陈出新、举一反三，促使学生在学习的过程中加强知识与技能的迁移和练习，培养学生自主独立地发现问题，运用实验、操作、搜集与处理信息等探索活动，达到知识、技能、态度的发展，特别是探索精神和创新能力发展。
（3）基于机械工程系列核心课程交叉渗透平台下各课程的具体教学体系、知识体系、教材体系、实验体系，研究各课程具体的教学广度与深度。需注意机械工程领域知识复杂性与交叉性背景下，人才培养方案的适应性修订或调整；解决专业平台下课程之间的知识交叉渗透问题的同时，需注意衔接课程教学的深度与广度问题。
同时，需注意在教学过程中，创设一种类似于学术（或科研）研究的情景，利用机械设计制造及其自动化专业核心课程的交叉渗透，增强学生对其他课程乃至整个专业知识体系的关注度和信赖感，培养其大机械工程的视野和主动学习能力。
4 总结
通过研究机械工程系列核心课程的交叉衔接关系，可完善机械设计制造及其自动化专业核心课程群逻辑上的一致性与连贯性，消除现有教学体制下课程间的重复或“孤岛”。同时，帮助学生建立机械设计制造及其自动化专业整体知识体系，使其面对机械工程领域实际问题能融会贯通、相互促进、多角度思考以及综合判断，提高他们的竞争能力和生存能力，变阶段性教育为终身教育。
基金项目：重庆市高等教育教学改革研究重大项目“以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究与实践（09-1-005）”；重庆理工大学高等教育教学改革研究项目“机械工程系列核心课程交叉渗透的研究与实践（2012010）”
参考文献
[1] 魏晓东，宋远航，姜思政，罗佳滨，宋汉君.综合性大学医学教育课程交叉渗透融合的研究与对策[J].中华医学教育杂志，2004.10（5）：14-16.
[2] 吴威名.会计学专业课程间交叉渗透的研究与实践[J].白城师范学院学报，2005.19（2）：97-99.
[3] 唐杰，云建军，王兆明.关于课程间交叉渗透问题的分析[J].长春大学学报，2006.16（3）：98-100.
[4] 任星星，张正义.美国整体知识观视野下的大学课程改革及启示[J].山西煤炭管理干部学院学报，2008.21（3）：108-110.
[5] 吕孟仁.美国大学的本科教育及启示[J].吉林财税高等专科学校学报，2010.26（2）：85-91，105.
[6] 舒宏，胡清泥，高菲.中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J].工程图学学报，2010.31（4）：166-171.
[7] 王娟娟.国内外电气工程专业课程设置的特点及比较研究[J].理工高教研究，2007.26（3）：94-95.
[8] 欧阳忠明.边界的跨越和知识的整合：学科互涉研究的回顾与思考[J].河南社会科学，2010.18（3）：126-130.
关键词 机械工程 核心课程 交叉渗透 知识孤岛
中图分类号：G642 文献标识码：A
Cross Penetration of Core Courses in Mechanical Engineering Series
DU Liuqing
（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）
Abstract Integrated application of mechanical engineering technology is playing an increasingly important role. Knowledge of Mechanical Engineering Series core curriculum cross penetration， teaching across the curriculum can solve the problem of varying pace， eliminating the "knowledge island" phenomenon， to help students develop a complete knowledge system. Meanwhile， a number of issues raised cross-penetration study core courses must be noted.
Key words mechanical engineering； core courses； cross penetration； Knowledge Island
1 工业自动化的集成综合发展对机械工程领域人才培养提出了更高的要求
随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展，工业自动化正向集成综合自动化过渡，机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。机械工程的发展已经进入一个新的阶段，其概念和体系已经涵盖了信息处理技术、自动控制技术、系统工程理论、计算机技术和现代设计方法等知识的高度综合交叉。
机械制造业是工业自动化的重点，机械设计制造及其自动化专业是本科院校常设的主要专业，其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向机械工程应用与设计的现代化主战场。机械工程领域的技术复杂性和涉及知识的交叉性，使得市场需求对未来就业者的知识结构、综合素质能力提出了更高要求，制造业对具有厚机械基础、宽专业口径，同时实践能力和适应能力强的复合型人才的需求很大，这给我们的教学工作带来了严峻的挑战和切实的机遇。
2 国内外高校机械工程类专业课程设置及其教学现状
基于机械工程类专业平台，能灵活应对该领域技术复杂性和涉及知识交叉性的人才培养模式及教学体系，国内相关专门研究及实践均较少。国外在这方面的研究目前主要有美国大学提出的“本科整体知识观”，其强调大学课程的完整性，各课程之间应构成一个相互关联的统一知识体系，使本科教育内容尽可能系统、连贯并形成一个整体，并正成为美国21世纪大学教学改革的发展趋向。日本机械类课程比较注重应用性和广泛性，着眼于与实际工程应用和工程设计的联系，扩大机械相关知识的学习。德国的工科类高校则比较注重理论课程与实践教学的衔接，注重对复合型人才的培养。这些都是值得我们借鉴的经验。国内，吉林大学针对会计学专业课程进行过知识交叉性的研究。
国内高校机械工程类专业的人才培养方案，基本都按照“厚基础，宽口径，注重实践环节”的原则设置，不可避免地出现理论课程压缩的问题，又进一步限制了学生学习和发展的空间。因此，培养适应社会需求的复合型机械人才，建立合理的专业知识培养框架知识体系，更重要是培养学生的自学能力，在实践中能灵活分析和解决问题，从而将高等教育的阶段性教育转化为终身教育，是目前国内高校亟需研究的问题，也是国外机械工程类高等教育研究的热点。
机械工程类人才培养模式一般采用基础课、专业基础课和专业课构成的三段式框架，基于这一框架，由主干课构成机械类人才培养的主要知识系统，由其他课程构成关联知识系统和辅助知识系统。通过近几年来调研国内外众多高校的机械类专业人才培养方案及其教学现状发现，目前在机械类专业人才培养体系的课程设置及教学过程中，主要存在以下问题：
（1）相同的知识和内容，在诸多门课程中重复出现和重复讲解的现象，即各专业课程间存在知识的交叉与渗透问题。各课程教学体系在知识的呈现和表述上各自为政，出现“你唱你的，我说我的”步调不一致现象，教学的广度和深度取决于教师对教学大纲、课程的理解和对学生的了解，而不是来自社会对人才的需求。这样一来，在其他专业课或专业基础课中已经讲授过的知识和内容，在教学中重复出现，不仅浪费了教学资源、教学时间和教师的劳动，同时也收不到应有的教学效果。特别是在中、后期的教学实践中，专业课程间的交叉与渗透出现的频率更高。
（2）不合理的课程交叉点设置打断了完整的“教”与“学”的链条。具有先后知识衔接关系的课程可能同时进行甚至错位安置，使得本应实现的拓宽同期课程学习、印证前期课程学习、为后续课程打下教学衔接基础的完整教学链条被打断，学生难以建立完整系统的专业知识体系。尤其在工科教学中尤为重要的实验教学环节，在一些高校纷纷实施的“开放型实验”模式教学改革过程中，对培养创新能力和实践能力，并对理论课程进行验证学习的实验环节与理论学习环节存在着更为严重的脱节现象。 （3）各课程独成体系，缺乏连接能力，课程与课程之间的衔接存在诸多知识“孤岛”，不能使学生建立完整的机械工程知识体系，进入社会后适应能力差。忽视课程之间的衔接关系，各自为政的教学模式使得有些知识支离破碎、关联松散，学生的整体知识体系构建过程受到影响，掌握的知识具有片面性。学生毕业进入企业后，由于遇到的实际工程问题通常是隐性的，无法再像课堂学习一样，根据已知条件和固有步骤就可得到答案，加上新的科学技术成果大量应用于生产实际，设备的复杂性和涉及知识的交叉性大大提高，知识“孤岛”缺乏连接，导致学生“只见树木，不见森林”，难以应对在将来工作中出现的新问题，适应力差。这也是美国一些高校失败的教训，我们应当注意。
3 实施机械工程系列核心课程交叉渗透研究需注意的问题
（1）工业自动化集成综合发展形势下，机械工程人才培养模式、课程体系与社会对人才需求之间的关联关系与契合程度。机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标为具有宽厚的现代机械工程及自动化理论基础和较强的工程意识、实践能力及创新精神，能在机械工程及自动化领域从事设计、制造、技术开发、科学研究、生产组织和管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。视野开阔、具有灵活应对机械工程领域复杂技术和涉及交叉知识的能力、社会适应性强的专业人才才能适应工业自动化的集成综合发展。机械类专业的人才培养方案及课程体系，就必须具有完整性和连贯性，注重学生知识结构的平衡，建立起结构紧密、整合的本科课程体系。
（2）探索可行的教改模式，机械工程系列核心课程间的交叉渗透，促成知识和技能的灵活迁移与紧密联系。在现有各课程体系各自为政的情况下，研究如何创设一种类似于学术（或科研）研究的情景，协调机械工程系列核心课程的交叉与渗透，在教学中加以引导，推陈出新、举一反三，促使学生在学习的过程中加强知识与技能的迁移和练习，培养学生自主独立地发现问题，运用实验、操作、搜集与处理信息等探索活动，达到知识、技能、态度的发展，特别是探索精神和创新能力发展。
（3）基于机械工程系列核心课程交叉渗透平台下各课程的具体教学体系、知识体系、教材体系、实验体系，研究各课程具体的教学广度与深度。需注意机械工程领域知识复杂性与交叉性背景下，人才培养方案的适应性修订或调整；解决专业平台下课程之间的知识交叉渗透问题的同时，需注意衔接课程教学的深度与广度问题。
同时，需注意在教学过程中，创设一种类似于学术（或科研）研究的情景，利用机械设计制造及其自动化专业核心课程的交叉渗透，增强学生对其他课程乃至整个专业知识体系的关注度和信赖感，培养其大机械工程的视野和主动学习能力。
4 总结
通过研究机械工程系列核心课程的交叉衔接关系，可完善机械设计制造及其自动化专业核心课程群逻辑上的一致性与连贯性，消除现有教学体制下课程间的重复或“孤岛”。同时，帮助学生建立机械设计制造及其自动化专业整体知识体系，使其面对机械工程领域实际问题能融会贯通、相互促进、多角度思考以及综合判断，提高他们的竞争能力和生存能力，变阶段性教育为终身教育。
基金项目：重庆市高等教育教学改革研究重大项目“以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究与实践（09-1-005）”；重庆理工大学高等教育教学改革研究项目“机械工程系列核心课程交叉渗透的研究与实践（2012010）”
参考文献
[1] 魏晓东，宋远航，姜思政，罗佳滨，宋汉君.综合性大学医学教育课程交叉渗透融合的研究与对策[J].中华医学教育杂志，2004.10（5）：14-16.
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[8] 欧阳忠明.边界的跨越和知识的整合：学科互涉研究的回顾与思考[J].河南社会科学，2010.18（3）：126-130.