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摘 要：培养适应21世纪中国社会发展需求的现代型合格人才是高校教育的首要任务。工科大学生的工程设计能力、应用能力和创新能力是绝大多数工科各专业学生必须具备的“能力结构”中极为重要的组成部分。为此，我们应该对现有的专业基础及专业课程的课程体系进行改革，调整教材结构，在开始进入理论教学时，就先引入工程设计任务、设计方案和设计要求，使学生感觉以一个设计者的身份进入教学内容，结合设计要求讲解应具有的知识点；并增加工程设计案例补充教材；增设设计性实验项目、实习等；调整考试内容，增加单项设计类考核试题；训练学生的创新意识和工程设计能力。
关键词：工程设计 创新 能力培养 课程体系
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）11（b）-0034-02结合我国提高自主创新能力、建设创新型国家的发展战略，如何培养符合21世纪中国社会发展需求的现代型合格人才，成为摆在我国高校教育面前的首要课题。近几年随着各学科的发展，其各学科、各课程之间那种内在的系统性联系更加紧密，从国内高校对工科学生的工程设计能力、应用能力和创新能力的培养来看，情况更是如此。这就不得不使我们对工科学生的工程设计能力、创新能力的培养与训练再次给予更高的重视。众所周知，无论是从传统的教学角度看，还是从现代工科学生培养目标看，学生的工程设计能力、创新能力几乎是绝大多数工科各专业学生必须具备的“能力结构”中极为重要的组成部分。
1 对专业基础及专业课程课堂教学现状的“反思”
当今世界正处在一个知识大爆炸的时期，各学科之间的相互渗透、相互促进、相互依赖，使得一些传统的学科，也随着计算机的广泛应用和前沿学科的不断发展，例如机械工程专业的机械设计基础随着可靠性设计、优化设计、人机工程、摩擦学、工程材料等等的发展，其教学的理念与方法等一系列教学元素也必须具有与之相适应的调整和发展。
目前，我国工科院校的大学生课堂教学体系（教材形式、课程设计题目及方式、考试内容及方式、课程学时安排、教学大纲等等）讲究理论性和科学的系统性，从现代学科发展的角度看它却在一定程度上存在着重理论、轻实践的倾向。其反映到专业基础及专业课程的教学中，就是不断追求理论的深度，而把我们本来以培养设计实践能力为主的课程多少变成了传授理论知识为主，这在一定程度上是偏离了课程的基本方向。从国内高校工科专业学生学习情况看，确实普遍存在其理论知识考试成绩远远好于课程设计（专题设计）和毕业设计的成绩，尤其是我们发现学生的工程设计能力、创新能力明显不足，依赖思想较重，设计兴趣也明显不够等现象较为普遍。反思其原因更多的还在于我们教学思想的基本体系仍没有很好摆脱上述教学思想体系的影响。我们在理论教学中对学生思维发展的限制的确存在，工程设计能力、创新能力训练和实践性教学的比重仍然不够，这样就导致了学生思维活动狭窄，理论与实践脱节。在专业基础及专业课程的考试内容和方法上，我们仍然采用理论闭卷考试的传统形式，忽视了对学生综合实践性设计能力、创新能力的考核与检查，也导致了不少学生只重视期末的闭卷考试，而忽视了教学过程中极为重要的课程设计过程及其成绩的重要意义。综上所述，其实就是反映出学生尽管考试成绩虽然不错，甚至成绩很高的学生，但在处理设计实际问题时的能力并不强，甚至较弱。英美对工科大学生的要求往往是更加侧重于方案设计和综合设计能力，理论知识传授的比重轻，理论知识的掌握更多的是依靠学生自学，而西德和日本则比较侧重于工程师基本技能的严格训练，非常重视实践性教学的比重及环节，对比之下，我们在这方面是有欠缺的。为此，我们有必要对原教学思想体系再次审视，有必要对其进行不断的调整、改革与发展。近年来，我们在“拓宽专业面，增强适应性”教学的原则指导下，上述情况有了较大的改观，在基础理论教学方面有了普遍的加强，同时也适当调整了理论教学与实践教学的比例，尤其是大力建设实验室教学和实验室的基础设施建设等等，这都是我们教学“调整、改革与发展”的具体反映。尽管如此，我们还是需要注意系统性调整，着眼未来，逐步从根本上解决问题。
2 改革工科专业基础及专业课程教学内容的设想
衡量教学质量的标准只能靠社会实现，靠教育适应社会经济发展的程度。进行工科专业基础及专业课程的改革，要从学校客观条件出发，更要从我国的国情出发，从国家建设的实际需要出发。而我们的现实情况是：一是学校硬件设施投入已滞后于我们对教学改革的需求；二是毕业生在参加工作之前，几乎没有过去的那种所谓“缓冲阶段”，也没有象某些国家那种学生毕业后可进入一个专门的短期职业培训过程。所以，我们的教学改革就应首先从实际出发，而不是停留在等待与抱怨中。
工科专业基础及专业课程改革的目标应建立在以增强学生理论自学能力，强化学生工程设计能力、创新能力的训练与指导上，并在规定的教学时数范围内，探求课程改革的途径。
2.1 调整教材结构，增加补充教材
（1）在现有课程教材的基础上，适当调整其结构。实际上设计人员在搞设计时，是先确认整体方案，而后进行零、部件的设计。而我们现在的专业基础及专业课程教材中没有系统的设计思路，如果我们在专业基础教学的一开始（包括教学大纲）就将工程设计方案以较为详细的方式向学生介绍，并将学生具体的设计题目发下去，再按理论教学分期布置课程设计任务，定期检查设计质量，及时调整理论教学重点与进度，采取分散与集中相结合的方式进行教学，将有利于学生设计能力的训练与培养，有利于提高课程设计的质量，更重要的是学生在开始进入理论教学时就清楚自己的目标与任务，就能及时发现和重视自己在设计能力方面的不足与缺陷，就易对极具现实意识的实物系统性设计产生兴趣。我们先把设计任务、设计方案、设计要求发给学生，让学生感觉到在进行基础理论学习的一开始自己的身份就是设计人员，自己的目标就是一部典型机器的全过程设计，并且这个设计现在已经开始了，这即无形增加了实际课程设计的有效时间，又很好解决了理论教学的针对性、实战性和教师与学生的互动性，同时我们也可根据学生在分阶段设计过程中出现的问题，将其纳入到理论期末考试中去，使学生对设计更加重视。而这些只需要我们教学思路顺序上的调整以及教材、教学大纲结构上的调整即可，值得尝试。 （2）我们每年有众多的毕业设计题目（包括完整的方案、论文、设计说明书、装配图等等），而其中不少不仅具有较高的理论水平，也颇具生产实践的现实意义；另外，每届学生参加大学生创新设计竞赛的课题、教师的科研课题、生产实习单位的技改课题等，这些成果完全可以在精选后以汇编的形式发给学生，作为我们教学的补充教材，它可以拓展我们学生在理论学习时的设计视角和设计案例分析，也可丰富我们课堂理论教学的素材，这将进一步增强学生的设计兴趣，进一步使其熟悉设计方法和设计过程，训练他们的创新意识和综合设计能力。
2.2 调整教学大纲，增加工程设计训练
理论教学内容应努力贯彻“内容精炼，重点突出”的原则，立足于解决实际设计问题，紧紧围绕培训学生工程设计方法和设计规律、创新设计能力这个中心来准备和开展课程教学，而不过多追求理论的深度和系统性，不单纯追求完成教学大纲的每一内容的完整性，而要将学生的自学内容进一步增加和进一步明确。对于设计公式，重点不是公式的推导或证明，而应是阐明公式中各参数的物理意义及其参数的选择原则以及参数的应用案例讲解，适当增加课堂练习的比例，改变理论作业过多，设计练习过少的现状，比如：在机械设计基础教学中增加类似螺旋式压力机、破碎机传动系统，这种单项小型的工程设计题或是实验室中几十种机构模型均可作为设计大作业。总之，把“内容精炼，重点突出”的理论教学指导思想建立起来，并很好的融入到教学大纲中去，把设计训练作为学生课程考核的可量化指标等等举措，均可很大程度的提高学生工程设计能力及其创新能力的培养。
2.3 调整实验内容，增加动手能力训练
从目前学校实验室硬件设施情况看，是不能很好满足实验要求的，这必然会导致学生动手能力训练受到一定程度上的影响，而我们某些实验项目内容也相对陈旧，其实验效果和培养学生实验兴趣上都存在一定的问题。可以考虑，在一些专业课程中增加设计性实验项目，例如，在机械设计基础课程实验内容上增加机构运动方案创新组合设计实验学时。利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构等等；在课程体系中考虑设置专题的创新设计实习内容等，培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力，训练学生的工程实践动手能力。从克服学校经费困难和创造性解决教学问题的角度看，也可以考虑对某些实验内容进行大胆的调整。我们曾经在90年代机械设计教学中（由于当时的某些客观因素影响）将本课程的二级齿轮减速器装拆实验改为学生对自行车的装拆。我的具体做法是：首先，将学生分成A、B组，A组的学生在教师指导下亲自拆卸自行车的零、部件，并做好顺序和堆放记录，同时，B组同学在旁观看并记录。而后，B组同学又在教师和A组同学的指导下对自行车零、部件进行组装，全部过程中学生的兴趣和参与性完全被调动出来了，而且自行车的链传动，轴承、螺纹联接、键联接、销联接、弹簧、轴及间隙调整等等内容均是我们机械设计理论教学中主要内容之一，加之学生与自行车在生活中的紧密联系，其实验效果良好，关键是对学生兴趣的培养和学生理论知识与实际联系以及动手能力等都更加进了一步，同时，也克服了学校在实验室基础设施投入上的经费困难。方法会有很多，这里只是举例和启发。
2.4 调整考试方式，增设开卷形式
“比拼学生考试成绩，不如考核学生内功”。大家都知道“成绩”是可以突击出来的，是可以“背”出来的，而内功则“滴水石穿，非一日之功”了，我们不仅要告诉学生考核他们重在内功上，而且需要在考核的方式上加以适当的调整（注意也不能忽视必要的理论闭卷考试），其实是一个题型的比重问题。
比如：就机械设计基础两大基本内容而言（机械原理和机械设计），机械原理部分可采用现在的理论闭卷考试，而机械设计完全可考虑采用开卷，以单项小设计的题型考试。事实上，由于考试的方式和题型的调整，必将影响到教师在教学过程中以及考试准备中向“设计”倾斜和学生在学习过程中以及考试准备中向“设计”的倾斜，只要我们把专业基础及专业课程当中的若干理论与公式“设计”到单项小设计题型当中去，那么其考试的内容也一定会是丰富和完整的，其考试的结果也能较好的反映出学生的“内功”。
参考文献
[1] 赵宏，王春，朱春红.东西方大学考试方式的对比及对中国的借鉴[J].未来与发展，2007（3）：59-62.
[2] 黄立新，张剑平.国家精品课程“现代教育技术”实验教学的组织与实施[J].中国大学教育，2006（8）：13-14.
关键词：工程设计 创新 能力培养 课程体系
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）11（b）-0034-02结合我国提高自主创新能力、建设创新型国家的发展战略，如何培养符合21世纪中国社会发展需求的现代型合格人才，成为摆在我国高校教育面前的首要课题。近几年随着各学科的发展，其各学科、各课程之间那种内在的系统性联系更加紧密，从国内高校对工科学生的工程设计能力、应用能力和创新能力的培养来看，情况更是如此。这就不得不使我们对工科学生的工程设计能力、创新能力的培养与训练再次给予更高的重视。众所周知，无论是从传统的教学角度看，还是从现代工科学生培养目标看，学生的工程设计能力、创新能力几乎是绝大多数工科各专业学生必须具备的“能力结构”中极为重要的组成部分。
1 对专业基础及专业课程课堂教学现状的“反思”
当今世界正处在一个知识大爆炸的时期，各学科之间的相互渗透、相互促进、相互依赖，使得一些传统的学科，也随着计算机的广泛应用和前沿学科的不断发展，例如机械工程专业的机械设计基础随着可靠性设计、优化设计、人机工程、摩擦学、工程材料等等的发展，其教学的理念与方法等一系列教学元素也必须具有与之相适应的调整和发展。
目前，我国工科院校的大学生课堂教学体系（教材形式、课程设计题目及方式、考试内容及方式、课程学时安排、教学大纲等等）讲究理论性和科学的系统性，从现代学科发展的角度看它却在一定程度上存在着重理论、轻实践的倾向。其反映到专业基础及专业课程的教学中，就是不断追求理论的深度，而把我们本来以培养设计实践能力为主的课程多少变成了传授理论知识为主，这在一定程度上是偏离了课程的基本方向。从国内高校工科专业学生学习情况看，确实普遍存在其理论知识考试成绩远远好于课程设计（专题设计）和毕业设计的成绩，尤其是我们发现学生的工程设计能力、创新能力明显不足，依赖思想较重，设计兴趣也明显不够等现象较为普遍。反思其原因更多的还在于我们教学思想的基本体系仍没有很好摆脱上述教学思想体系的影响。我们在理论教学中对学生思维发展的限制的确存在，工程设计能力、创新能力训练和实践性教学的比重仍然不够，这样就导致了学生思维活动狭窄，理论与实践脱节。在专业基础及专业课程的考试内容和方法上，我们仍然采用理论闭卷考试的传统形式，忽视了对学生综合实践性设计能力、创新能力的考核与检查，也导致了不少学生只重视期末的闭卷考试，而忽视了教学过程中极为重要的课程设计过程及其成绩的重要意义。综上所述，其实就是反映出学生尽管考试成绩虽然不错，甚至成绩很高的学生，但在处理设计实际问题时的能力并不强，甚至较弱。英美对工科大学生的要求往往是更加侧重于方案设计和综合设计能力，理论知识传授的比重轻，理论知识的掌握更多的是依靠学生自学，而西德和日本则比较侧重于工程师基本技能的严格训练，非常重视实践性教学的比重及环节，对比之下，我们在这方面是有欠缺的。为此，我们有必要对原教学思想体系再次审视，有必要对其进行不断的调整、改革与发展。近年来，我们在“拓宽专业面，增强适应性”教学的原则指导下，上述情况有了较大的改观，在基础理论教学方面有了普遍的加强，同时也适当调整了理论教学与实践教学的比例，尤其是大力建设实验室教学和实验室的基础设施建设等等，这都是我们教学“调整、改革与发展”的具体反映。尽管如此，我们还是需要注意系统性调整，着眼未来，逐步从根本上解决问题。
2 改革工科专业基础及专业课程教学内容的设想
衡量教学质量的标准只能靠社会实现，靠教育适应社会经济发展的程度。进行工科专业基础及专业课程的改革，要从学校客观条件出发，更要从我国的国情出发，从国家建设的实际需要出发。而我们的现实情况是：一是学校硬件设施投入已滞后于我们对教学改革的需求；二是毕业生在参加工作之前，几乎没有过去的那种所谓“缓冲阶段”，也没有象某些国家那种学生毕业后可进入一个专门的短期职业培训过程。所以，我们的教学改革就应首先从实际出发，而不是停留在等待与抱怨中。
工科专业基础及专业课程改革的目标应建立在以增强学生理论自学能力，强化学生工程设计能力、创新能力的训练与指导上，并在规定的教学时数范围内，探求课程改革的途径。
2.1 调整教材结构，增加补充教材
（1）在现有课程教材的基础上，适当调整其结构。实际上设计人员在搞设计时，是先确认整体方案，而后进行零、部件的设计。而我们现在的专业基础及专业课程教材中没有系统的设计思路，如果我们在专业基础教学的一开始（包括教学大纲）就将工程设计方案以较为详细的方式向学生介绍，并将学生具体的设计题目发下去，再按理论教学分期布置课程设计任务，定期检查设计质量，及时调整理论教学重点与进度，采取分散与集中相结合的方式进行教学，将有利于学生设计能力的训练与培养，有利于提高课程设计的质量，更重要的是学生在开始进入理论教学时就清楚自己的目标与任务，就能及时发现和重视自己在设计能力方面的不足与缺陷，就易对极具现实意识的实物系统性设计产生兴趣。我们先把设计任务、设计方案、设计要求发给学生，让学生感觉到在进行基础理论学习的一开始自己的身份就是设计人员，自己的目标就是一部典型机器的全过程设计，并且这个设计现在已经开始了，这即无形增加了实际课程设计的有效时间，又很好解决了理论教学的针对性、实战性和教师与学生的互动性，同时我们也可根据学生在分阶段设计过程中出现的问题，将其纳入到理论期末考试中去，使学生对设计更加重视。而这些只需要我们教学思路顺序上的调整以及教材、教学大纲结构上的调整即可，值得尝试。 （2）我们每年有众多的毕业设计题目（包括完整的方案、论文、设计说明书、装配图等等），而其中不少不仅具有较高的理论水平，也颇具生产实践的现实意义；另外，每届学生参加大学生创新设计竞赛的课题、教师的科研课题、生产实习单位的技改课题等，这些成果完全可以在精选后以汇编的形式发给学生，作为我们教学的补充教材，它可以拓展我们学生在理论学习时的设计视角和设计案例分析，也可丰富我们课堂理论教学的素材，这将进一步增强学生的设计兴趣，进一步使其熟悉设计方法和设计过程，训练他们的创新意识和综合设计能力。
2.2 调整教学大纲，增加工程设计训练
理论教学内容应努力贯彻“内容精炼，重点突出”的原则，立足于解决实际设计问题，紧紧围绕培训学生工程设计方法和设计规律、创新设计能力这个中心来准备和开展课程教学，而不过多追求理论的深度和系统性，不单纯追求完成教学大纲的每一内容的完整性，而要将学生的自学内容进一步增加和进一步明确。对于设计公式，重点不是公式的推导或证明，而应是阐明公式中各参数的物理意义及其参数的选择原则以及参数的应用案例讲解，适当增加课堂练习的比例，改变理论作业过多，设计练习过少的现状，比如：在机械设计基础教学中增加类似螺旋式压力机、破碎机传动系统，这种单项小型的工程设计题或是实验室中几十种机构模型均可作为设计大作业。总之，把“内容精炼，重点突出”的理论教学指导思想建立起来，并很好的融入到教学大纲中去，把设计训练作为学生课程考核的可量化指标等等举措，均可很大程度的提高学生工程设计能力及其创新能力的培养。
2.3 调整实验内容，增加动手能力训练
从目前学校实验室硬件设施情况看，是不能很好满足实验要求的，这必然会导致学生动手能力训练受到一定程度上的影响，而我们某些实验项目内容也相对陈旧，其实验效果和培养学生实验兴趣上都存在一定的问题。可以考虑，在一些专业课程中增加设计性实验项目，例如，在机械设计基础课程实验内容上增加机构运动方案创新组合设计实验学时。利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构等等；在课程体系中考虑设置专题的创新设计实习内容等，培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力，训练学生的工程实践动手能力。从克服学校经费困难和创造性解决教学问题的角度看，也可以考虑对某些实验内容进行大胆的调整。我们曾经在90年代机械设计教学中（由于当时的某些客观因素影响）将本课程的二级齿轮减速器装拆实验改为学生对自行车的装拆。我的具体做法是：首先，将学生分成A、B组，A组的学生在教师指导下亲自拆卸自行车的零、部件，并做好顺序和堆放记录，同时，B组同学在旁观看并记录。而后，B组同学又在教师和A组同学的指导下对自行车零、部件进行组装，全部过程中学生的兴趣和参与性完全被调动出来了，而且自行车的链传动，轴承、螺纹联接、键联接、销联接、弹簧、轴及间隙调整等等内容均是我们机械设计理论教学中主要内容之一，加之学生与自行车在生活中的紧密联系，其实验效果良好，关键是对学生兴趣的培养和学生理论知识与实际联系以及动手能力等都更加进了一步，同时，也克服了学校在实验室基础设施投入上的经费困难。方法会有很多，这里只是举例和启发。
2.4 调整考试方式，增设开卷形式
“比拼学生考试成绩，不如考核学生内功”。大家都知道“成绩”是可以突击出来的，是可以“背”出来的，而内功则“滴水石穿，非一日之功”了，我们不仅要告诉学生考核他们重在内功上，而且需要在考核的方式上加以适当的调整（注意也不能忽视必要的理论闭卷考试），其实是一个题型的比重问题。
比如：就机械设计基础两大基本内容而言（机械原理和机械设计），机械原理部分可采用现在的理论闭卷考试，而机械设计完全可考虑采用开卷，以单项小设计的题型考试。事实上，由于考试的方式和题型的调整，必将影响到教师在教学过程中以及考试准备中向“设计”倾斜和学生在学习过程中以及考试准备中向“设计”的倾斜，只要我们把专业基础及专业课程当中的若干理论与公式“设计”到单项小设计题型当中去，那么其考试的内容也一定会是丰富和完整的，其考试的结果也能较好的反映出学生的“内功”。
参考文献
[1] 赵宏，王春，朱春红.东西方大学考试方式的对比及对中国的借鉴[J].未来与发展，2007（3）：59-62.
[2] 黄立新，张剑平.国家精品课程“现代教育技术”实验教学的组织与实施[J].中国大学教育，2006（8）：13-14.