学科工程

2024-06-07

学科工程（精选十篇）

学科工程篇1

关键词：工程力学,技术科学,发展

一、《工程力学》课程简介

《工程力学》是机械类专业的一门技术基础课, 其主要的任务为:

a.研究材料的力学性能

b.研究构件的强度、刚度和稳定性等

c.合理解决安全与经济之间的矛盾

构件的强度、刚度和稳定性不仅与构件的形状有关, 而且与所用材料的力学性能有关, 因此在进行理论分析的基础上, 实验研究是完成材料力学的任务所必需的途径和手段。

二、《工程力学》学科简介

力学是基础科学, 又是技术科学, 其发展横跨理工, 与各行业的结合是非常密切的。与力学相关的基础学科有数学、物理、化学、天文、地球科学及生命科学等, 与力学相关的工程学科有机械、土木、航空航天、交通、能源、化工、材料、环境、船舶与海洋等等。

20世纪力学已经与工程交叉产生了工程力学

工程力学是研究有关物质宏观运动规律, 及其应用的科学, 工程力学提出问题, 力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说, 工程力学包括:质点及刚体力学, 固体力学, 流体力学, 流变学, 土力学, 岩体力学等。

三、《工程力学》的发展历史

力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水器具, 逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。

古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究, 确定它们的基本规律, 初步奠定了静力学即平衡理论的基础。

但是对力和运动之间的关系, 只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。伽利略在实验研究和理论分析的基础上, 最早阐明自由落体运动的规律, 提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果, 提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。

牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。

16世纪以前力学发展较慢;

中国虽然有很多水利、桥梁、土木等等的伟大工程, 却没有发表过力学方面的文献;

力学与数学关系紧密、力学的发展与工程的需要密不可分;

现将相关文献记载的力学的里程碑式记载罗列:

托勒密 (100-170) 在《大汇编》中建立了太阳系运行的托勒密体系。

希罗在《气体力学》中设计了真空、水与空气的压力、虹吸管、玩具和一种用蒸汽驱动的旋转机械。

怕普斯 (300-350) 在《数学汇编第八卷》中汇集了古希腊对力学研究的成果。1022年。

约旦努在《重物的论述》中讨论了物体的平衡问题, 包含了虚功原理的萌芽。1533年。

哥白尼在《天体运行论》中提出了太阳系的哥白尼系统。1543年。

开普勒在《宇宙的和谐》中总结了行星运行的三大定律。1619年。

斯梯芬的《静力学原理》是静力学体系标志性著作。1586年。

默森在《宇宙的和谐》是最早关于声音、音乐和乐器的著作。1627年。

登玉函王徽在《远西奇器图说》中最早介绍了西方力学知识。1627年。

伽利略在《关于托勒密与哥白尼两大世界体系的对话》中系统地论证了哥白尼系统, 提出惯性运动的概念。1632年。

《关于两门新科学的对话》总结了材料强度、自由落体和抛物体的运动规律。1638年。

托里拆利在《论重物的运动》中证明了孔口出流的速度与液高的平方根成比例, 还指出位置最低时得好, 是平衡稳定性的最早提法。1644年。

波义耳在《关于空气的弹性及其效果的物理力学新实验》中给出了弹性力学能量正定性的不等式。1909年。

索维菲在《对流动转变为湍流的解释》是对层流稳定性的较早研究, 得到了非自共轭的Orr-Sommerfeld偏微分方程。1909年。

冯.米赛斯在《塑性变形固体的力学》中提出固体在一定应力状态下的一种屈服, 被称为米赛斯条件。1913年。

迦辽金在《在某些杆与板平衡问题中的级数》中提出一种直接离散的近似方法, 被称为伽辽金方法。1915年。

诺特在《变分问题的不变量》中给出了两个关于动力系统的不变量定理, 对20世纪力学和物理的发展产生了深刻的影响。1918年。

格里菲斯在《固体的流动与断裂现象》是断裂力学的最早文献。1920年。

四、21世纪力学发张趋势

固体力学方面:

经典的连续介质力学的模型和体系可能被突破, 它们可能将包括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素, 以及它们的演化, 从而使符合材料的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。

固体力学将融汇力-热-电-磁等效应, 机械力与热、电、磁等效应的转换和控制, 从而解决微机械、微工艺、微控制等方面急需解决的问题。

固体力学中非线性动力学、非平衡统计和热力学的概念和方法将大大丰富起来。

随着计算机的飞速发展, 分子动力学等微观模拟方法、复杂结构的仿真分析将更大规模更迅速地在固体力学和工程设计中得到应用和发展。

流体力学方面:

为了尽可能多地开采地下油气, 需要深入研究渗流机理并定量化。它的研究还有助于了解各种新陈代谢的宏观机制。

化工流程的审计, 很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性, 针对若干典型化工设备进行深入的研究, 将为化工设计和生物技术产业化等提供新方法和基础。而复杂流场计算需要各种计算方法和理论, 必须发展新的计算机软硬件, 这就必须在计算流体力学上投入更大的力量。

化工流程的设计, 很大程度上归结为流体运动的计算问题。由于流动的复杂性, 针对若干典型化工设备进行深入的研究, 将为化工设计和生物技术产业化等提供心新方法和基础。

一般力学方面:

随着技术的发展, 诸如机器人、人造卫星和高速列车等领域的得发展, 急需解决多体系统的运动和控制、大尺度柔性部件和液体的运动稳定性、车辆与轨道做一个高度复杂非线性系统等的建模, 求解理论和方法等的研究分析。

一般力学进来以纪念馆进入生物体运动的研究, 例如研究人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。其研究结果可提供生物进化论方向的理性认识, 也可为提高某些机构、机械的性能提供指导。

力学与其他学科的交叉:

所为学科的交叉可以分为三类:

学科内部不同分支交叉, 例如流体弹性力学。

两不同学科间的交叉, 例如物理力学。

测绘工程学科简介篇2

学科简介：

——测量空间、大地的各种信息并绘制各种信息的地形图

以地球及其他行星的形状、大小、重力场为研究对象，研究和测绘的对象十分广泛，主要包括地表的各种地物、地貌和地下的地质构造、水文、矿藏等，如山川、河流、房屋、道路、植被等等。通常开发一片处女地或进行大型工程建设前，必须由测绘工程师测量绘制地形图，并提供其他信息资料，然后才能进行决策、规划和设计等工作，所以测绘工作非常重要。通常我们见到的地图、交通旅游图都是在测绘的基础上完成的。从事测绘工作经常进行野外作业,要有面对艰苦环境的心理准备。

授课的内容：

——需要扎实的基础知识

测绘工程需要较好的数学和计算机基础知识，主要有矩阵论、数值分析、泛函分析、计算机软件基础、大地测量基础，更深入的还有计算机图形学、地理信息系统原理等等。主要的专业课有计算机软件基础、空间大地测量、现代测量数据处理理论、高等测量应用、地球物理。学习过程中理论和实践结合较紧,会经常进行实习,如大一时让你将校园测绘一遍，并绘制出一定比例的地形图。毕业实习可能会是帮助某地建立地理信息系统,这是目前非常重要和流行的工作。

毕业后的工作：

——与测绘工程相关的工作

◆ 测绘工程管理和监理工程师——从事测绘工程的技术设计工程，起薪1500～3000元/月。

◆ 特种工程的多方面从事科研和工程的高级人才——进行规划设计、施工和运营管理工作，起薪2000～4000元/月。

软件工程学科双语教学改革研究篇3

关键词：双语课

软件工程学科教学改革

在信息技术类专业课程中实行双语教学，能使学生掌握大量的专业外语词汇，提高运用英语进行专业技术交流的能力，并且还能够及时地把握学科动向。因此，在这类课程中实施双语教学已势在必行。

一、课程教学特点及存在的问题

随着计算机科学和软件产业的迅猛发展,软件工程学科已成为一个异常活跃的研究领域，正在不断地涌现出新方法、新技术。而该学科的教材内容与现实技术相比，存在严重落后的现象。一些新技术已经有了较成熟的发展．但在教材中却没有体现出来，不能使学生及时学到新技术。

课程内容设置应该以市场为导向，注重知识的更新，突出实用性特点。在教学过程中，教师应不断更新相关的教学信息，并将与教学内容相关的新信息及时提供给学生，尽量避免在教学中出现“用昨天的知识教今天的学生去做明天的事情”。由于欧美国家在软件工程学科领域处于绝对的优势，该领域中大量的经典教材采用英语编写，并且几乎所有的顶尖级刊物都是英文版。所以，在软件工程学科实施双语教学是很有必要的。

二、双语教学改革思路

1.师资队伍建设

师资队伍的好坏是决定双语教学成败的关键因素之一。教师除了要精通本学科专业知识以外，还要有过硬的英语水平以及较高的教学能力。教师在双语教学过程中，有时很难把握运用英语的尺度（即英语与专业知识的比例）。很多教师用了大量的时间来帮助学生理解原文意思，使得没有足够时间深入讲解专业知识。在进行双语教学时，教师应注重培养学生掌握专业知识和创新技能，应清楚认识双语教学本质。所以，加强对教师的培养是至关重要的，有条件的学校可选派教师出国深造，吸纳国外的教学经验，也可引进本学科的外籍教师，以提升整体的教学水平。

2.教材与教学模式建设

软件工程学科双语教学可选用欧美国家较先进的英文版教材，这样能使学生学习到本学科的前沿信息。教师可以根据原版教材特点，再结合自己学校的实际情况，适当调整教学大纲和教学进度，使课程计划设计得更合理。

教学模式应灵活多变，教师应根据学生英语水平的高低，采取不同的教学方式。以往“（英语+中文）课件+（英文+中文）讲解”的形式不利于培养学生学习外文文献的能力，以及学生跨文化的沟通能力。教师在授课时，应采用全程英语课件，如果在用英文讲解的过程中，遇到学生难以理解的关键专业术语时，可适当用汉语讲解。总之，教师应根据学生的接受程度，灵活掌握英语与汉语的教学比例，营造轻松的课程氛围，突出教学的重点内容。

3.教学组织管理

在软件工程学科双语教学过程中，由于学生的英语水平参差不齐，有些学生不适应双语教学。因此，为了保证教学效果，教师可在前几周放慢教学的进度，降低英语授课比例；还可事先将关键专业词和相关的材料发给学生，引导学生先预习，鼓励学生阅读原版教材，避免他们对大篇幅英文资料产生恐惧的心理。另外，在课堂教学过程中，教师与学生应形成有效的互动，充分调动学生的主动性，鼓励学生用英语回答问题，以提高他们用英语进行专业技术交流的能力。

同时，教师还应充分利用考试这个强有力的指挥棒，采用英语出题，并且要求学生用英文答题，这样就能够引起学生的足够重视。

三、结语

在软件工程学科教学过程中，教师要尽可能多地与学生交流，与学生形成互动，及时调整教学模式，把握好英语教学的尺度，清楚地认识双语教学的本质。使学生不仅具备外语能力、专业知识的能力，还能够更准确地把握本学科的核心及前沿信息。

参考文献：

[1]李奋华.《软件工程》课程双语教学的研究与探索[J].计算机教育，2010，（4）.

[2]乔超.软件工程双语教学实践与探讨[J].现代计算机，2010，（12）.

[3]彭召意.《软件工程》双语教学的实践教学研究[J].计算机教育，2009，（20）.

学科工程篇4

一方面, 如何突出专业特色, 培养创新精神.提升学生的工程实践能力, 造就社会所需的卓越工程师将是卓越工程师计划实施的关键问题, 也是工科高等教育发展需要探索的重要课题。另一方面, 在当前高校工科学生普遍动手能力较差、缺少工程实践环节的情况下, 参加大学生学科竞赛, 利用学科竞赛改革课程教学体系、培养学生的专业兴趣、提高工程实践能力和创新能力将是实施卓越工程师计划的重要途径。

1 计算机专业学科竞赛概述

传统的计算机专业学科竞赛主要分为软件程序设计竞赛和硬件电子竞赛两大类赛事, 其中较有影响的是ACM (国际大学生程序设计竞赛) 和全国大学生电子设计竞赛[4,5,6]。

ACM竞赛是全球大学生计算机程序能力竞赛活动中最有影响的一项赛事, 分为本地竞赛、区域预赛和国际决赛三个阶段进行, 2013年的参赛人数已经突破40万, 在一些国家ACM赛事的成绩已经成为衡量各高校计算机及相关专业教学水平的重要标志。ACM竞赛题目涉及知识面广, 融入了程序设计、数据结构、算法分析与设计、人工智能、并行计算等多学门课程的理论和方法。比赛时每队由3人组成, 共用1台电脑, 比赛时间为5小时, 共有6-10道题。比赛过程中小组成员根据自己的特长, 先对题目进行分工, 然后相互协助完成, 在写出每道题完整的程序代码后, 就提交给在线裁判系统, 判决结果会及时通知参赛队伍, 最后比赛结果根据解题数目进行排名。

全国大学生电子设计竞赛每逢单数年举办, 竞赛采用全国统一命题、分赛区组织, 采用“半封闭、相对集中”的方式进行。每届电子设计竞赛包括6-8道题, 内容以模拟电子和数字电子设计为主, 涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件等, 竞赛题目包括理论设计和实际制作调试两部分。竞赛以三人作为一队, 以队为基本单位独立完成竞赛任务。

2 依托学科竞赛的卓越工程师的培养

2.1 利用学科竞赛优化课程体系

计算机专业传统的教学方式是老师以理论讲解为主, 实行的是“先理论学习后实践”的教学模式。可是在这种模式下很多学生学完了计算机硬件相关课程后却连基本的“投票器”实验也不会, 所学知识仍停留在纸面上。而“卓越计划”在制定培养计划时要求密切联系工程实际, 实行“边学习边实践, 理论与实际相结合”的新型教育模式。因此, 结合学科竞赛的实用性、综合性、自由发挥等特点, 我院利用竞赛试题重基础、涉及面宽、软硬结合、技术创新等特性优化课程体系。例如, 我院将程序设计类的课程进行整合, 以突出基本理论, 重视设计的方法组织教学, 并且重点加大实验学时, 着力学生实际应用能力的培养。

以“操作系统”为例, 原先实验计划12学时且大多是验证性实验, 实验过程中学生中易出现两极分化的现象, 主动学习的学生觉得内容简单, 感觉“吃不饱”, 而一部分学习欠主动的学生只是机械地对照课本完成了实验, 感觉“食不知味”。我们经过实践把实验增加到16个学时, 除了保留2个学时用于基础实验外, 其它14个学时设计成综合性和设计性的实验, 实验分成必做部分和选做部分。其中, 必做部分的每一个实验项目都必须完成, 选做部分都包含若干个可选实验题, 学生可根据自己的兴趣选择性地完成。指定老师一般只给出选做部分实验的题目和任务, 学生可以根据对题目的理解, 面向具体的应用场景设计实验步骤并分析实验结果。这类实验题都是开放性问题, 没有标准答案, 考核时教师根据学生的实验结果、实验报告和答辩表现灵活地给出成绩。这种培养方法的另一个好处是能够有效杜绝学生间相互抄袭的现象, 让学生无处拷贝, 只能踏踏实实地完成实验内容。

2.2 将竞赛内容转化为大学生毕业设计题目

计算机专业竞赛一般分为软件程序设计竞赛和硬件电子竞赛两大赛事, 然而这两大类赛事不是独立无关的, 而是相辅相成, 互为作用的关系。如软件程序设计竞赛中经常出现以某一硬件设备为载体的技术开发赛题, 电子竞赛中也几乎都会考查选手的程序设计实现能力, 往往参加竞赛的学生需要同时具备熟练的软/硬件开发知识。因此, 为了体现专业知识的实用性和针对性, 我院将竞赛内容转化为大学生毕业设计题目, 例如基于光电传感器信号采集的智能小车控制系统;基于Internet的企业CRM&EC系统;多类SVM分类方法在智能像卡识别中的实现;基于支持向量机的羽绒分类等级检测系统等。

2.3 利用ACM竞赛机制将竞赛日常化

效仿ACM竞赛在线裁判的评判方式, 学生完成的程序全部交由校内自行设计的裁判系统评判, 借助校园网可以在校园内任何地点上传程序。在这一模式下学生的参与地点不再局限在实验室, 参与时间也不再局限在课内。学生通过在线评测提交作品, 实现了对作品的系统化管理, 对学生作品的考核也更加完善, 这样学生十分重视上机编写程序, 学生动手解决问题的能力有了大大的提高。在这种方式下, 教师组织上机竞赛也更为轻松, 能够实现竞赛日常化的目标, 同时教师也有更多的精力去指导学生进行解题思路的创新。

实践发现, 竞赛日常化转变了学生的工作思维方式, 经常出现课后围住老师请教问题, 学生之间热烈讨论的场面。同时, 学生工程实践能力明显提升, 遇到问题会主动动手去实践, 遇到问题也更愿意尝试多种方法。竞赛日常化的开展也极大地激发了学生的创新热情和能力, 为卓越工程师培养提供取之不尽的创新源泉。

3 学科竞赛的保障措施

学科竞赛需要一支相对稳定的指导教师团队, 高水平的竞赛离不开各类知识结构指导教师的参与, 指导教师是保证培训效果和取得优异成绩的关键。我院定期对指导竞赛的教师培训, 培训的方式可以是短期培训会、以老带新、继续深造、企业实践等, 目的是能够培养出既懂理论, 又精通实践, 内外兼修的“双师型”教师。

与此同时, 我院建立了有效的激励机制来完善学科竞赛的奖励措施。学院制定了学科竞赛工作量的计算算法, 按照竞赛的级别、影响力和竞赛获奖的情况, 给予获奖的师生表彰奖励和一定的物质奖励, 对参赛团队补贴一定的培训费。另外, 对于在高规格学科竞赛中获奖的学生, 我院在免试推荐研究生方面予以了优惠的政策。

4 结语

学科竞赛是“卓越计划”的重要环节, 是培养高质量工程技术人才的有效途径。近年来我院将利用学科竞赛优化课程体系;将竞赛内容转化为大学生毕业设计题目;利用ACM竞赛机制将竞赛日常化, 从教师和学生的反馈来看受到了广泛好评。首先, 从各种作业赛、实验赛的情况可以明显地看出学生整体的编程水平有了很大提高, 其次, 我院在大学生硬件设计竞赛、计算机软件设计大赛、三维数字化创新设计大赛等全国性赛事中多次获奖, 足以说明本文提出的这些举措是效果显著的。

学科竞赛有效地促进学生的综合素质的全面提升, 对培养卓越工程师所必须具备的创新能力、实践能力、学习能力、人文素养等核心素质具有非常积极的意义。

摘要：“卓越工程师教育培养计划”是高校工程教育改革的一项重要举措, 其目的在于培养更具有解决实际问题能力的专业人才, 学科竞赛在其中发挥着重要作用。文章提出将学科竞赛引入计算机学科卓越工程师培养的教学体系中, 并探讨了一系列的方法和措施, 以赛促学, 激发学生的自主学习积极性, 拓宽学生的知识面, 强化创新能力的培养。

关键词：学科竞赛,卓越工程师,计算机专业

参考文献

[1]孙爱晶, 范九伦, 赵小强.卓越背景下实践教学方法改革与学生工程实践能力培养[J].中国大学教学, 2013 (6) :79-81.

[2]叶岩明, 余日泰.学科竞赛在卓越工程师创新人才培养中的应用探索[J].计算机时代, 2013 (8) :71-73.

[3]柏连阳.基于学科竞赛的新建本科院校技术创新人才培养探析[J].中国高教研究, 2010 (8) :65-67.

[4]牛芗洁.专业学科竞赛与计算机实践教学模式探索[J].当代教育理论与实践, 2013 (3) :109-110.

[5]倪彤光, 顾晓清, 卢莹.计算机专业”3+1”模式下毕业设计指导模式的研究与改革[J].福建电脑, 2014 (1) :68-69.

机械工程学科简介篇5

机械工程学科简介

一般认为，人类文明有四大支柱科学：材料科学、能源科学、信息科学和制造科学。没有制造就没有人类，恩格斯在《自然辩证法》中讲到：“直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的。”的确，人是从制造第一把石刀开始的。毛泽东在《贺新郎·咏史》一词中，一开始讲说：“人猿相揖别，只几个石头磨过，小儿时节。”

制造业是现代文明的支柱之一，它既占有基础地位，又处于前沿关键地位，既古老，又年青；它是工业的主体，是国民经济持续发展的基础；它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等进步的依托，是社会现代化的动力源。制造是人类创造财富最基本、最重要的手段。机械工程学科是为机器制造业服务的学科。

机械工程的内涵

机械工程学科包括机械设计及理论、机械制造及自动化、机械电子工程和车辆工程四个二级学科。机械设计及理论是对机械进行功能综合并定量描述及控制其性能的基础技术学科。它的主要任务是把各种知识、信息注入设计中，加工成机械制造系统能接受的信息并输入机械信息系统。机械制造及自动化是指接受设计输出的指令和信息，并加工出合乎设计要求的产品的过程。因此，机械制造及自动化是研究机械制造系统、机械制造过程手段的科学。

机械电子工程是20世纪70年代由日本提出来的用于描述机械工程和电子工程有机结合的一个术语。机械电子工程学科已经发展成为一门集机械、电子、控制、信息、计算机技术为一体的工程技术学科。该学科涉及的技术是现代机械工业最主要的基础技术和核心技术之一，是衡量一个国家机械装备发展水平的重要标志。图1-1所示为机械工程学科的技术构成。

设计与制造是两个不可分的统一体，忽视了这一点就有可能出现以下问题：若轻制造，用先进的设计技术，就可能制造出“质量不高的先进产品”；反之，若轻设计，用先进制造技术，又可能制造出“落后的高质量产品”。只有用先进的设计技术设计出适应社会需求的产品，以先进的制造技术制造，才能形成对市场的快速响应。

机械设计及理论学科的研究对象包括机械工程中图形的表示原理和方法；机械运动中运动和力的变换与传递规律；机械零件与构件中的应力、应变和机械的失效；机械中的摩擦行为；设计过程中的思维活动规律及设计方法；机械系统与人、环境的相互影响等内容。

机械制造及自动化学科包括机械制造冷加工学和机械制造热加工学两大部分。机械制造发展至今，正由一门技艺成长为一门科学。机械加工的根本目的是以一定的生产率和成本在零件上形成满足一定要求的表面。为此，正在逐步形成研究各种成形方法及其运动学原理的表面几何学；研究材料分离原理和加工表面质量的材料加工物理学；研究加工设备的机械学原理和能量转换方式的机械设备制造学；研究机械制造过程的管理和调度的机械制造系统工程学等。

机械电子工程的本质：机械与电子技术的规划应用和有效的结合，以构成一个最优的产品或系统。机械电子方法在工程设计应用中的基础是信息处理和控制。有些人可能对：“机械电子学”产生反感，机械工程学科简介认为它“仅仅是控制工程的改头换面”，持这种观点的人没有认识到采用和结合电子技术与计算机技术对机械系统设计方法产生的直接影响。事实上，用机械电子工程的设计方法设计出来的机械系统比全部采用机械装置的方法更简单，所包含的元件和运动部件更少。例如，以机械电子方法设计的一台缝纫机，利用一块单片集成电路控制针脚花样，可以代替老式缝纫机约350个部件。因为将复杂的功能(如机械系统的精确定位)转化为由电子来实现，会带来了很多方便。多年来，机械工程、电气工程和电子工程早已相互结合。机械设备与电气设备是相互依存的关系。

车辆工程一般分为汽车理论与设计、汽车造型与车身设计、汽车发动机3个研究方向，它们分别是车辆工程与机械工程、工业艺术设计、动力工程之间的交叉学科方向，同时还与材料工程、电子工程、控制工程等学科互相交叉。车辆工程学科主要研究汽车、机车车辆、城市轨道交通车、拖拉机、工程车辆以及包括军用车辆、特种车辆等等在内的一切陆上移动机械的理论、技术和设计问题。车辆工程从初期涉及到力学、机械设计理论、动力机械工程理论、牵引动力传动理论，到今天已拓展至与计算机控制技术、电子技术、测试计量技术、交通运输、控制技术、艺术设计等相互融合，可谓“内外兼修”。

机械工程的本科专业

如前所述，机械工程学科下设四个二级学科(博士、硕士专业)：机械设计及理论、机械制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程。机械类专业在1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中有机械设计制造及其自动化、材料成形及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程四个专业。

由于部分高校有自主设置专业的权利，所以在有些高校招生目录上依然可以看到诸如车辆工程、机械电子工程或机械工程及自动化等本科专业。

下面就这四个专业的设置和要求作一介绍，重点是机械设计制造及自动化专业。

1.机械设计制造及自动化专业

1.1专业方向和特点

机械设计制造及自动化专业包括了很广泛的内容，按照1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》，机械设计制造及其自动化专业涵盖过去的机械制造工艺与设备、机械设计及制造、汽车与拖拉机、机车车辆工程、流体传动及控制、真空技术及设备、机械电子工程、设备工程与管理、林业与木工机械等专业。

机械设计制造及其自动化是一个跨机械、材料、控制、电子、计算机信息、管理、经济学等多学科的综合性应用专业，涉及现代机械制造中的一些很热门、尖端的课题，如计算机辅助机械制造、微机械加工等。该专业加入了“自动化”元素，以“机为本、电为辅”，实现“机电一体化”。

机械设计制造及自动化的发展方向是进一步的机、光、电结合以及机械和控制等几方面的一体化，发明、研制、设计和制造具有“智能化”的功能性强的机器，在各领域中都是迫切需要的。当代各个技术领域发展都非常迅速，因此专业建设应能及时地适应并体现这方面发展的需求。

该专业的业务培养目标是：培养富有责任心、具有主动性和创造力、知识面宽、适应沟通能力强，以及在机械工程及自动化领域和相关、交叉领域内，从事科学研究、工程设计、制造开发、运行管理及经营等方面工作的复合型高级工程技术人才。

机械工程学科简介按照国务院学位委员会和教育部1998年联合颁布的《普通高等学校本科专业录》中规定的对机械设计制造及其自动化专业的业务培养要求，该方向毕业生应具有以几方面的知识与能力：

(1)较系统地掌握专业领域宽广的基础理论知识并具有专业领域内某个研究方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展趋势，具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础；

(2)具有专业必需的制图、设计、计算、检测与控制、自动化、文献检索等基本技能及

较强的计算机和外语应用能力；

(3)具有机电产品和系统的研制、开发、制造、设备控制、生产组织管理及经营的基本能力；(4)具有较强的自学能力、创新能力和较高的综合素质，具有一定的科研工作能力。

虽然现代机械为多学科知识综合应用的产物，但专业的培养目标还是以机械类中设计制造及其自动化方面的基础知识为其主要内容。毕业生应能具有在工业生产第一线如设计部门、生产部门(车间、生产装配现场等)独撑一面的实际工作能力，不但要掌握专业知识，如机械设计与制造以及自动化方面的知识，而且还要求具备诸如科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面知识。如果知识面过窄，只掌握业内技术知识，则在面临科技新产品开发、应用研究等方面问题时，便会不知所措，错过产品开发的好时机，给企业造成损失。市场经济需要懂得运行管理和经营销售方面技能的产品设计者，市场需求决定了产品的未来命运，从而也决定了企业的命运。

1.2专业地位和应用

在一些以理工科为主的大学中，机械类专业的课程基本上各系中都有设置，机械类的最终产品，现在大都是机电一体化、机光电一体化的产品，找不到一种脱离机械而能独立存在的工业和产品。比如医学，似乎和机械没有多大的关系，但医疗中的一些诊断设备，如CT机、核磁共振仪等都是现代高级机电产品，现代医学对机械的要求愈来愈高，并越来越依靠机械。在我国传统的中医中药行业中，中药成品化，即将中药做成如同西药制剂(如针剂)一样，便于医疗操作，便于对药物的吸收，以提高药效，为此，也必须加强在中医中药制作中的机械化和自动化。再比如电子工业中，有的线路板上有成百上千个焊点，现代的生产工艺，只要把线路板在熔化了的焊锡槽里一浸，就可以完成，从根本上摒弃了原始手工焊接的生产方式，使质量更有保证，工时大为缩短，从而降低成本。

在这样的生产过程中，线路板输送、浸锡等各步骤离开机械化设备是不可设想的。如果还是手工焊接，不仅费时费力，而且质量还不能得到保证、成本不能降低，同时产量也会受到限制，家用电器也就无法普及了。

汽车、拖拉机等车辆工程方面均以机械类课程为主课。而其他如仪器仪表类、化工类、电子类、光学类等专业则属于近机类或非机类，在这些专业，一些机械专业的技术基础课程也作为重要的专业基础课加以设置。

机械工业是一切工业的基础，这本身就确定了它重要的地位。机械类专业的某些课程是理工科高等院校各类专业的共同基础课，如机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等，只有在掌握这些课程知识的基础上，才能继续后续课程的学习。随着现代科技的发展，有些产品被淘汰，被其他更新、更先进的科技产品所取代，比如晶体管淘汰了电子管。但至今，机械设计制造及其自动化专业不能被其他专业所代替，它一直是综合科技中最基础因而也是很重要的专业，具有重要的地位。

机械设计制造及其自动化专业的设置，避免了原先纯机械的局限性，拓宽了毕业生的就业领域，改

机械工程学科简介变了以前机械专业的毕业生主要在机械设计、机械制造领域就业的局面，使更多的学生毕业后能够进入到计算机、电子、通信、金融甚至房地产等领域，从事技术管理工作。像中国机械进出口总公司、中国电信集团公司、中国北方工业、北京机电研究院等单位都有大量的该专业毕业生。近几年来，供需见面、双向选择，使得学生毕业后的就业门路更加宽阔，外企、合资、国营、民营甚至私营企业里，都有该专业生工作的身影。毕业后自己创业的，也大有人在。

1.3前沿领域和新技术

20世纪是人类文明、科技发展最光辉的百年。这个人类历史长河中短短的一瞬间，人们首先用汽车解脱了双脚的步行之苦。尽管18世纪就发明了火车，但受到铁轨的限制，而未能广泛使用。虽然在1885年就发明了汽车，但直到1908年福特汽车开始大量生产后，才使得汽车成为普通的产品。自1927年林德伯格成功地飞越大西洋之后，便开始了动力飞行。34年后，第一个宇航员加加林又进入了太空，实现了太空飞行的梦想，到20世纪末，人类已能冲出太阳系，开始在太空建造居住地——宇宙空间站。人类将往返于地球与空间站之间对苍茫太空进行探索和开发。在这百年之内设计制造出了各种加工机床、机器人、电子芯片、计算机、电视机和各种方便快捷的通信设备，这一切使人类的生活方式和生产方式发生了极大的变化。

在21世纪，人类的生活将会更加辉煌、更加绚丽。汽车将既能在地上跑又能在空中飞还能在水里游，飞机将以几倍的音速飞行，而宇宙飞行也将向普通人开放。人类可以自由地在陆地上、海洋里甚至太空中居住，地面运输主力将是极高速的磁悬浮列车。微型机器人可以通过注射器进入到人的血管中为人治病，使人的寿命大大提高。可视电话使人们可以看到万里之外的亲朋好友，并且能如同面对面的相视交谈。人们的住宅将成为高度自动化的、可遥控的、宽敞的艺术建筑。新技术的应用将使太阳和海水成为主要的取之不尽、用之不完的能源。人们将设计制造出现在无法想象的未来产品，使人类的生活质量空前提高。

在我国，虽然机械工业仍然比较落后，但也在不断地发展，机械工业已有了很大的飞跃，已经成为世界制造工大国。

在机械学术研究方面，我国在很多领域中已赶上国际水平，并挤身于世界领先行列。比如，机床颤振非线性理论、电接触可靠性理论、超塑挤压定形规律、圆弧齿轮强度分析理论、农机仿生减阻脱附机理、弹性流体润滑理论、空间并联机构理论和计量型原子力显微镜等方面的研究已达到国际先进水平。

在新发明、新创造方面，有渐开线环形齿球形齿轮机构、高温下材料力学性能测量装置、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、等角速万向联轴器、稀土化合物摩擦学特性和测试装置等。

在有些领域中，理论已转化为生产力，产生了很大的经济效益，如系列飞机安全可靠性研究、大型汽轮机组轴承系统的摩擦学设计、机器人离线编程系统HOLPS及其应用等。

科技发展至今，时代对机器的要求、对机械的要求，早已不像从前那么简单了。不同学科的交叉融合将不可避免地产生新的学科聚集。经济的发展、社会的进步与人类新的需求又对当前的学科产生了新的要求和期望，这种学科的聚集与对学科的期望，形成了科学的前沿。这种前沿也可以理解为已经解决了的课题和尚未解决的课题之间的界域。当然这个前沿是随时间和发展程度而向前推移的，这种动态前沿的前进将给人类带来更多的辉煌和希望。因为昨天的末解课题，明天会解决，而已解决的问题与更待解决的问题之间又将形成新的前沿。

机械工程学科简介多种学科的综合应用或称它们的集成，特别是包括了信息科学、材料科学、控制科学、生命科学、纳米科学、管理科学等科学与制造科学的交叉融合，组成了21世纪机械科学的主流和前沿，在这些现代科学的交叉融合，学科的集成过程中更会将前沿向前推进，更快地改变世界。具体而言，21世纪机械工程科学的重要前沿涵盖了各种制造方法学、制造系统与制造信息学、纳米机械与纳米制造学、仿生机械与仿生制造学、制造管理科中可重构制造系统之间的交叉融合与集成。

目前，我国的经济与制造技术在许多方面与国际水平相比还有着较大差距。如大型复杂机械系统的性能优化设计、机电产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、特殊工况下的摩擦学、制造过程三维数值模拟和物理模拟、超精密和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域，虽然做了很多研究，但许多与之相关的科学技术问题尚未解决。典型的诸如并联轴机床的精度、刚度等问题仍为国际性的难题。有关制造模式的研究目前尚处于摸索阶段，虚拟制造技术还仅限于仿真模拟。

设计制造的知识、信息和数据的获取、传递和处理所涉及的应用研究、生物制造、微型机械等领域与国际水平的差距还较大，任重而道远，迫切需要有识之士投身于机械学科的发展洪流之中，这里还有许多有待开发的领域，在这些具有前瞻性、交叉性、先导性、基础性和应用性的前沿课题研究中将会大有所为。

1.4主要专业知识学习和实践

机械设计制造及自动化包括了机械设计、机械制造和自动化三个方面内容。

大学中的课程大致可分为理论基础课、专业基础课和专业课三大类。机械类的理论基础课大致包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学、计算机基础、中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等，这些课程为以后所学的各门课程打下理论基础。机械类的专业基础课大致包括机械制图、互换件与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械制造基础、金属材料与热处理、电工和电子技术、模拟电子技术、微机原理及应用、控制工程基础、现代设计方法等，这些课程是从理论基础课向专业课过渡的中间课程，只有学完相应的专业基础课，才能进行专业课的学习。机械类的专业课大致包括金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、液压与气压传动、数控技术、计算机辅助机械设计、机械制造装备设计、机电一体化系统设计、CAD／CAM原理等。对于汽车与拖拉机、车辆工程、流体传动等专业方向，其专业基础课还有流体力学、工程热力学、传热学、燃料与燃烧、自动控制理论基础、现代测试技术基础、机电控制工程等，专业课还有内燃机学、车辆概论(包括车辆结构与车辆设计、汽车学)等。

在四年的本科学习期间，除以上介绍的理论基础课、专业基础课和专业课外，学生可根据自己的喜好选择学校设置的各类选修课，以扩展自己的知识面，开阔视野。通常开设的选修课有第二外语、现代机械工程、机械优化设计、内燃机设计、汽车车身结构与设计、有限元基础、机械振动学、企业管理概念、创新设计、技术经济学、工业产品造型、车辆传动、汽车造型、工业机器人，以及各类设计软件如CAD、模具设计等。以上课程，各学校、各专业视不同的具体情况和不同的要求可有不同的设置，有些学校还有其他最新课程设置，如虚拟制造等。

除以上课程设置外，机械类专业还有专业实践环节，包括实习(践)和课程设计，主要有人文社会实践、制图测绘、金工实习、电子实习、认知实习、生产实习、毕业实习、机械原理和机械设计课程设计、机械工程学科简介

机械制造工艺学课程设计、CAD综合应用课程、文献检索、毕业设计等。2.材料成形及控制工程专业

材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业，主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。它以机械学和电子学为主干学科，主要学习机械设计与制造的基础理论，掌握金属、非金属材料成型的基础理论及各类成型模具的材料选择与设计方法。目前，许多院校把它分出详细的专业方向，如根据材料本身的性质，分为金属板料成型工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计、纸浆模塑成型工艺与模具设计3个方向；依据材料成型的过程分工，分为材料成型与晶体生长、焊接成型及控制、模具与计算机辅助设计3个方向。

2.1专业方向和特点

材料成形及控制工程专业的培养目标是：培养具备机械热加工基础知识与应用能力、能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

该专业着重培养学生获得以下几方面的知识和能力：

(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识；

(3)具有专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语能力；

(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，并了解科学前沿及发展趋势；

(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；

(6)具有较强的自学能力和创新意识。

该专业的培养方向除了以铸造工艺技术及生产的机械化和自动化、塑性加工工艺技术及生产的机械化和自动化、焊接加工工艺技术及生产的机械化和自动化的主要目标外，还应大力研究对材料的热处理和化学处理等方面的理论和技术。

该专业研究通过对材料加热做各种不同的工艺处理，以获得所需要的不同使用性能、形状和精度。工艺过程中的温度环境与切削加工的常温环境有很大区别，材料可随温度的升高而产生结构上的变化，在某一特定温度下，施以热加工工艺，可以获得冷加工(如切削加工)工艺中不能获得的某些特殊性能，比如可以将毛坯变软，经冷加工后再变硬，可改变材料的强度、刚度等方面的性能。

2.2专业地位和应用

材料成形技术是机械制造业的重要组成部分，是任何机械的基础。它不仅是机械零件毛坯成形的基本途径，也可作为某些零件的最终成形的制造工序。材料成形工艺不仅可使原材料加工成符合一定形状要求的零件，还由于在材料成形过程中材料的内部组织、结构都将发生变化，从而影响到材料的使用性能。因此材料成形工艺担负着“成形”与“改性”的双重任务。材料的性能是保证机械零件使用安全、可靠、持久的关键，而热加工对成形件的性能影响非常大，因而对成形件的质量控制具有重要意义。没有成形设备的机械化、自动化、智能化做保障，保证成形件的质量是难以达到的，因此成形机械与设备

机械工程学科简介的设计制造技术也就成了成形工艺稳定性的基本保证。材料成形与控制工程在保证机械产品及产品质量上占有非常重要地位。

该专业在机械工业生产的以下几个方面发挥重要作用：

(1)根据国内外市场需求，设计相应的成形机械与设备或机电一体化产品，进而研制更新型的成形机械与设备；

(2)结合成形机械与设备的改造与设计，促进热加工新工艺的研究和开发；

(3)研制开发应用于成形机械与设备系统中的自动化技术；

(4)对热成形机械与设备的性能进行测试和分析，对热成形机械与设备加工质量及性能进行检测与试验；

(5)对材料成形机械与设备制造业进行技术经济分析和生产管理的研究；

(6)开发推广计算机在材料成形及控制工程领域中的应用。

材料成形及控制工程专业的学生，毕业后既可以在高校、研究院所等科研单位从事材料科学尤其是新型材料的研究与探索，也可以在公司、企业从事设备的开发和研制，还可以在机械设备进出口公司从事业务工作，以及在企事业单位从事专业管理工作。专业及知识面的拓宽，将促进更多的毕业生更快地融入社会的各个行业之中，发挥各自的聪明和才干。

2.3主要专业知识学习和实践

该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学化学等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。必修的专业基础课主要包括机械制图、互换性与技术测量、理论力学、材料力学、机械设计基础、材料热力学、电工和电子技术、微机原理及应用、物理化学、材料科学基础、材料相变原理等。专业课主要包括热处理工艺学、陶瓷材料学、材料加热设备、材料热成形工艺、材料表面技术、材料热成形设备等。专业选修课主要有材料X射线测试与分析、材料电子显微分析、功能材料、材料物理性能、计算机在材料科学中的应用、复合材料、超微材料、精细陶瓷、锻压工艺及设备、材料CAD、粉末冶金等。专业实践环节主要有人文社会实践、金工实习、电子实习、生产实习、实践训练、机械设计课程设计、材料工程工艺设计课程设计、材料综合实践、文献检索、毕业设计等。

3.工业设计专业

工业设计专业属机械类中的第三个专业(可授工学或文学学士学位)。工业设计专业与前述的机械设计制造及其自动化专业的区别是，前者更倾向于工业产品的外形设计、广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境系统设计等，而后者则是以产品的使用性能、强度、刚度、结构、原理等方面为侧重点。当然，以工业产品的外形设计等方面为主要学习内容的工业设计专业，对学生的美术修养与绘画能力要求更高。

3.1专业方向和特点

工业设计专业以产品造型设计为主，同时涉及视觉传达和公共环境设计等，强调的是设计开发能力、设计实践能力、CAD应用和设计管理能力的培养。

工业设计成为独立专业的历史虽然并不算长，但它在工业领域中的作用越来越大。由最初着重于工

机械工程学科简介业产品造型设计，发展成为包括广告设计、展示设计、企业形象设计和公共环境设计等多方面形象设计的不可缺少的专业。理工与美术的结合适应了社会发展，更适应了产品的社会竞争。随着科学技术的迅猛发展，特别是高科技专业的迅猛发展，如计算机业和通信业等，经济贸易国际化的形成而带采的激烈竞争、工业发展和资源滥采而带来的世界范围内的环境污染，为工业设计专业提出了多方面的更高的要求。在今后的发展中，除保持原来的内容以外，将在多层次、各种技术的集成和绿色环保等多方面的综合要求下，担负起更艰巨的重任。

该专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

(1)具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；

(2)较系统地掌握专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工业设计工程基础、设计表现基础、设计基础、设计理论、人机工程、设计材料及加工、计算机辅助设计、市场经济及企业管理等基础知识；

(3)具有新产品研究与开发的初步能力，有较强的表现技能、动手能力和美学鉴赏能力及较强的计算机和外语能力；

(4)具有专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；

(5)具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力；

(6)具有较强的自学能力和创新意识。

3.2专业地位和应用

工业设计专业的主要内容是工业产品设计，包括设计理念、设计方法、造型材料和工艺、机械与结构、计算机辅助设计，同时也兼含现代广告设计、展示设计、企业形象设计和环境系统设计等内容。

该专业学生主要学习工业设计的基本理论与知识，具有应用造型设计原理和规则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与人文、产品与环境、产品与市场关系的基本能力，并将这些关系统一表现在产品的造型中。

工业设计专业的毕业生就业门路宽、适应能力强，在电视台、广告公司、演出公司、展览中心等单位，他们工作得心应手、尽显才华，在像联想、长虹、康佳、诺基亚这样专业技术性很强的公司，他们也都有一席之地，并胜任工作。

3.3主要专业知识学习和实践

该专业的理论基础课主要包括大学英语、高等数学、线性代数、概率论及数理统计、大学物理、大学化学、设计概述、设计简史等，此外还包括一些必修课，如中国革命史、马克思主义哲学原理、毛泽东思想概论、邓小平思想概论、体育、法学基础等。专业基础课主要包括工业设计概论、机械与结构设计、人机工程在设计上的应用、计算机基础、工程制图基础、电路和电子技术、绘画透视、基础素描、色彩写生、立体构成、速写、设计素描、三维形态设计与模型制作、色彩构成、市场调查等，其他还有设计方法论、图案、计算机辅助图形设计、文字与标志设计、设计程序、产品设计及模型表现等。专业课主要包括电子产品设计、虚拟产品设计、产品包装设计等。专业选修课主要包括产品摄影、色彩设计、室内设计、专业外语、设计分析、市场调查、效果图、设计管理、艺术欣赏、设计心理、灯具设计、应用印刷、广告设计、展示设计等。专业实践环节有人文社会实践、金工实习、生产实习、色彩写生、毕业设计等。

机械工程学科简介 4.过程装备与控制工程专业

过程装备与控制工程专业属机械类的第四个专业，其主要由化工设备与机械专业经过拓宽专业领域范围和扩展专业内容演化发展而来。该专业既是适应国民经济发展、顺应高等教育改革变化而构建的面向21世纪需要的新专业，又是为我国经济建设的发展，尤其是为我国化学工业的发展立下汗马功劳的原化工设备与机械专业的演变发展的结果。

4.1专业方向和特点

过程装备与控制工程专业既有化工机械专业较为长久的历史，又有经过拓展充实的新的专业面貌。该专业将面向化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门，培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能够从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。相比过去的化工设备与机械专业方向，新名称下的专业拓宽了面向行业范围，由化工设备与机械领域拓展为九个行业，由过去的设计、制造、研究、运行、管理老五大任务，变为工程设计、技术开发、生产技术、经营管理、工程科学研究新五大任务。

过程装备与控制工程专业中的“过程”(工业)是指处理流动型材料(如气体、液体、粉粒体等)，以改变物料状态或物理与化学性质为主要目的的工业。过程装备与控制工程专业中的“装备”一词，其内涵大于装置和设备两词。根据有关资料对其内涵的解释，共同完成一个任务的一组设备为装置，生产用装置与其他辅助装置的总和称为装备。该专业不仅要掌握单独设备的设计应用，还要研究与解决设备与设备之间在生产中的联系，以及生产设备与非生产装置之间的联系。过程装备与控制工程专业中的“控制工程”，要求的程度主要有三：其一是掌握控制工程学科的基本理论、基本知识；其二是掌握控制技术；其三是了解理论前沿。从这三项要求可知，该专业对控制工程的要求为对常见的过程设备，如流体输送设备、传热设备、传质设备及反应设备等，可进行操作控制，能够选择控制元件，进行控制系统的设计。

过程装备与控制工程专业具有区别于其他产业机械的显著特点。首先，过程装备(例如化工装备)的设计、研究、开发、制造和运行，都与装备内部的物理的或化学的过程密不可分，与其外部所提供的环境条件密不可分。其次，由于装备运行工艺过程复杂多样，有大到千万吨级的巨型炼油装置系统、百万吨级的大型烯烃成套系统，小到数吨级高纯度精细化工产品装置系统及涉及人造血浆制备系统等，这就要求从事过程装备的设计、研究、开发的技术人员必须同时具备“过程”与“装备”两个方面的知识基础。

随着现代科学技术的进步与发展，大型化、精细化、自动化的过程装备中，流程参数(如温度、压力、流量等)与过程的进行必须精确地自动控制，这样才能达到装备高效、安全、可靠地运行。过程装备与控制工程专业将“过程”、“装备”与“控制”三个相关学科(例

如化工、机械、控制)紧密地结合在一起，充分体现出21世纪技术发展的方向，也展现出过程装备与控制工程专业“过程(化工)、机械、控制”三位一体的专业特点。

4.2专业地位和应用

化工机械专业改造为过程装备与控制工程专业之后，专业面拓宽，覆盖了原有化工设备与机械专业，以及真空技术与设备、制冷与低温技术、液体机械与流体工程、天燃气储运工程、制糖工程、油脂工程、机械工程学科简介纸浆造纸工程、制药工程等专业的部分范围。这些专业可以算作“过程”工业的一部分，化学工业在这些工业中占有较大的比重。不论哪个工业部门，生产装备都是其行业的支柱，由此可见，该专业仍然会在其对应的行业范围内占有重要地位。

过程装备及控制工程专业的设置是经过多方调研和反复论证之后才确定的。在修订新的专业目录工作之初，原想将化工机械专业划归机械设计制造及其自动化专业。一些院士、专家和各高校教授与负责人从专业特点和重要性出发，提议教育部将其改为现在的专业名称。教育部接受了各方的建议，在机械类专业中保留了此专业。这个小小的故事也说明了该专业在国民经济中的地位，说明了化工机械专业经过改造后与国家工业体制、国民经济发展的需要、我国高等教育体制改革是相适应的。

该专业的应用范围是广泛的。首先，化工设备与机械专业的毕业生已经走出单纯的化工机械或化工行业，每年仅有10％的毕业生留在化工机械制造行业工作，85％以上的毕业生进入化工、轻工、以及其他各行业工作。教学内容变更后，其知识能力结构从“化工＋机械”扩展为过程工业、机械、控制和管理四个方面，更加符合整个过程工业的需要。

4.3主要专业知识学习和实践

过程装备与控制工程专业的特点是“过程”、“机械”、“控制”三结合。理论基础课和前几个专业大致相同，主要的专业基础课和专业课有物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、计算机控制技术、计算机应用技术、化工装置设计、控制与管理技术等。各学校在拟定教学计划时，略有差异。各门课程在四年的学习中形成几条知识线：由政治理论系列课程组成思想教育一条线；由大学英语、科技外语、专业外语、文献检索等课程组成外语学习和应用一条线；由机械制图、计算机制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料和机械制造基础等课程组成机械设计一条线；由化学、物理化学、化工原理等课程组成化工基础一条线；由大学物理、电工学基础、电子学基础以及过程控制基础等课程组成电控基础一条线。按照教学改革中的要求，专业课一般开设化工机械、过程控制基础、化工单元操作与设备等，此外还有有限元、断裂力学等选修课。

该专业的主要专业基础课和专业课有：

(1)化工技术基础课群，包括物理化学、工程热力学、化工原理，主要学习化学工程原理、化学热力学的溶液、相平衡理论以及节能技术的原理，其中化工原理是最为重要的化工基础课程，它主要讲授传质单元操作、流体流动时的理论计算和各种传热过程的基本理论。

(2)电学及控制基础课群，包括电路与电子技术、控制系统设计、仪表与测试技术等，主要学习电工与电子学方面的基础知识，学习怎样测量过程装备中的温度、压力、液位等技术参数以及常用的控制系统的结构、原理特点和适用场合，学习典型单元设备(流体输送设备、传热传质设备以及化学反应器等)的控制方案等。

专业课包括过程装备设计和过程机械等课程，各学校采用名称差别较大，也有一些学校在课程名称上仍用化工容器设计、化工设备设计、化工机器等名称。在学习化工用设备及机器的基础上，扩大到其他过程行业。专业课主要学习如何设计这些专业的生产设备和机器，学习如何将这些装置组成一个成套设备。

专业课除了必修课外，开设的选修课较多，例如压力容器安全技术、化工流体密封、化工机械制造、成套设备可靠性、投资决策和成本管理、制冷技术等，各院校根据自己的科研方向和成果以及学科特点

机械工程学科简介

开设选修课或讲座，主要为开阔学生眼界，使他们了解最新技术发展状况。

实践环节也是过程装备与控制工程专业学生获得工业生产基础知识、锻炼动手能力、掌握基本科研方法的重要环节，其中包括单独设立的实验课，如物理实验、电工电子实验等，也有了解各种机械加工手段的金工实习。实践环节中还有认知实习、生产实习以及与毕业设计相结合的实习。

一些了解机械工程学科发展、现状与发展趋势的文献：

[1]王建明．科学与技术[M]．沈阳：东北大学出版社，2000．

[2]胡显章，曾国屏．科学技术概论[M]．北京：高等教育出版社，1996． [3]吴明表．工程技术方法[M]．北京：机械工业出版社，1989． [4]宋健．现代科学技术基础知识[M]．北京：科学出版社，1994． [5]周光召．现代科学技术基础[M]．北京：群众出版社，2001． [6]王中发，殷耀华．机械[M]．北京：新时代出版社，2002。

[7]《机械工程导论》教学组．机械工程导论(内部资料)．杭州：浙江工业大学，2006． [8]JonathanWickert．IntroductiontoMechanicalEngineering(机械工程导论)[M]．

影印版．西安：西安交通大学出版社，2003．

[9]陈永久．机械基础[M]．长沙：国防科技大学出版社，2006． [10]黄宝强．走进科学和技术[M]．上海：复旦大学出版社，2004．

[11]中国工程院《新世纪如何提高和发展我国制造业》课题组．新世纪的中国制造业[N]．

经济日报，2002—7—4．

[12]雷源忠，滩建斌，丁汉，等．先进电子制造中的重要科学问题[J]．

中国科学基金，2002，16(4)：204—209．

[13]宋健．制造业与现代化[J]．机械工程学报，2002，38(12)：1—9． [14]杨叔子，熊有伦．重视制造科学的研究[J]．科学时报，1999—7—14．

[15]杨叔子，吴波．先进制建技术及其发展趋势[J]．机械工程学报，2003，39(10)：73— 78． [16]杨叔子，吴波，李斌．再论先进制造技术及其发展趋势[J]，机械工程学报，2006，42(1)：1—5． [17]杨叔子．知识经济。高新科技·历史责任[J]，中国机械工程，1999，10(3)：241—246． [18]路甬祥．坚持科学发展，推进制造业的历史性跨越[J]．机械工程学报，2007，43(11)：1—6． [19]杨叔子，史铁林．以人为本——树立制造业发展的新观念[J]，机械工程学报，2008，44(7)：1—5．

学科工程篇6

关键词：卓越工程师；农产品化学与生物加工；特色学科；培养定位；培养机制；教学体系

国内外农产品深加工行业正从初级加工向精深加工发展，从学科交叉较少向化学化工和生物工程等多学科交叉协同方向发展，需要先进的化学工程与技术应用于农产品深加工，这对学科发展和人才培养提出了更高要求。农产品加工业是美、法等发达国家规模最大的制造业之一，也是我国制造业的中流砥柱。

作为“卓越工程师教育培养计划”实施单位，浙江科技学院生物与化学工程学院依托浙江省将农产品深加工作为主导产业的战略发展规划以及浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室平台，重点培育和发展了农产品化学加工技术和工艺、农产品生物加工技术和工艺、农产品加工过程工程3个特色方向。并率先提出和培育了“农产品化学与生物加工”特色学科方向，为农产品化学与生物加工这一新兴产业培养卓越工程师。

一、特色学科方向及培养定位

农产品深加工属于浙江省主导产业和浙江省提出的“十一五”重点扶植的国民经济影响面最大的九大行业之一。为适应社会需求，专业学科发展要为农产品化学与生物加工培养大批的企业需要之才、行业精英之才、国家栋梁之才。

1.“农产品化学与生物加工”特色学科方向。农产品深加工特别是发展农产品化学与生物加工产业已成为国际上生物经济发展的热点，发展迅猛。“农产品化学与生物加工”是以农副产品资源为原料（包括农产品初级原料、农产品加工副产物、农林废弃物等），替代日益稀缺的矿物质资源，通过化学转化、生物转化和过程化学技术等手段，培育生物源绿色化学品与医药原辅料、生物源食品添加剂与配料、生物源功能保健食品等。其学科特色方向体系构成如图1所示。

图1 学科特色方向体系构成

2.“农产品化学与生物加工”卓越工程师培养定位。特色学科的培养目标是农产品化学与生物加工领域一线应用型卓越工程师，具有化学工程、工艺、设计、学科交叉等方面的基本知识，具有从事生产、研发、检测及管理等方面工作的基本能力，服务先进制造业和生态高值农业，为浙江省和全国农产品化学与生物加工等新兴产业培养紧缺的、创新性的“农产品化学与生物加工”卓越工程师。

二、“农产品化学与生物加工”卓越工程师培养机制

通过校企合作、利用应用型工科的社会服务所获得的资源以及国际合作开放办学，为卓越工程师培养服务。

1.建立以服务为导向的校企合作。通过服务企业、服务行业、服务地方经济建设，构建校企合作载体。利用校企合作开放办学，产学研用紧密结合，加强学生实践基地建设，将实践教学的部分内容搬入企业实施。采用校内教师与企业工程师联合指导的方式，双方共同制订实践教学计划和教学大纲，共同管理学生，使学生在企业一线学习锻炼，和企业零距离接触，了解和掌握化学工程与工艺生产过程、生产设备、生产管理等方面的知识。

2.柔性引进企业工程师共同进行科技开发。通过产学研合作开放办学，邀请海内外“资深工程师、科技型企业家”作为兼职/客座教授走进校园，利用他们丰富的工程、工艺实践案例，组织课程与实践教学，加深对理论课程的理解。以重点实验室、科技创新团队等为主体，强化产学研合作，共同承担国家、省部级等各级科研项目，实现科研成果产业化应用，提升企业持续科技创新能力，从而实现校企互惠共赢。

3.创建国际合作机制。我校和德国艾姆登·里尔应用科学大学、德国汉诺威应用科学大学、德国纽伦堡应用科学大学等德国高校签约构建了合作研究载体——中德ZEHN联合研究院，并邀请了法国国家科研中心、德国艾姆登·里尔应用科学大学、德国汉诺威应用科学大学、德国纽伦堡应用科学大学、美国普渡大学、英国利兹大学、美国Hilmar公司、美国Proliant Meat Ingredients公司的知名教授、公司首席科学家等进行学术讲座和交流，开阔学生国际视野。

三、“农产品化学与生物加工”卓越工程师培养的教学体系改革

1.突出专业实训，强化实践技能。强化理论教学和实践教学并重，在实践教学环节课程体系上进行了改革，努力构建以课内实践为主且课内课外结合、以能力为本的开放性创新实践教学体系，强化企业一线工程、工艺和设计方面内容。通过产学合作项目，在基于项目学习中实现学生获取知识（自学）、共享知识（团队工作）、应用知识（解决问题）、总结知识（创新）和传播知识（沟通）能力的全方位训练。创新实践教学体系如图2所示。

图2 创新实践教学体系

（1）基础课程引入专业导向。包括由各专业教师承担部分基础课程教学任务、在基础教学过程中逐步引入专业内容，率先在新生第一学期开设专业导论、新生了解实习等课程环节等，积极引导低年级学生的专业兴趣。

（2）专业课程强化工艺、工程和工程设计导向。培养工艺、工程、设计和学科交叉方面的基本知识，培养生产、研发和检测方面的基本能力。加强工艺、工程及工程设计类课程教学内容，并由有工程和设计背景的教师任教。

（3）实践课程强化大工程概念。将优势工程学科研项目和成果如国家级产学合作科研、浙江省重大科技攻关等项目融入教学，教研互动，反哺强教。激发学生兴趣，培养具有国际化视野、创新思维、企业家精神的卓越工程师素养。

2.案例引导，突出工程项目。将国家科技支撑项目、国家级产学合作科研项目、教育部重点项目、浙江省重大科技攻关专项项目、浙江省重点科技计划项目等产学合作项目作为案例引入课堂教学，既优化了课堂教学内容，又启发了学生的创新思维。将一些典型的工程案例充实课堂，使理论知识迅速接轨工程案例，加深对理论知识的理解。在课程中挑出一些章节让学生自学自讲，教师引导进行课堂讨论，培养学生自学能力、表达能力和思维创新能力。通过企业现场教学，使学生了解现场生产过程，体验岗位工作环境，增强感性认识，加深对基本理论和基本技能的理解。产学合作同时也丰富了教学方法与手段。

3.校企结合，资深工程师指导准工程师。在企业阶段，企业背景教师和企业资深工程师共同指导，学生面对鲜活、实际的项目个案，结合受训知识有针对性地进行项目个案调研，撰写调研报告，通过小组讨论和资深工程师点评，对报告进行分析研究，同时进行在岗实践，使学生能充分理解现实，有真实感。利用产学研合作开放办学，邀请科技型企业家、资深工程师传道准工程师，利用他们丰富的工程、工艺实践经验，组织课程与实践教学，加深学生对理论课程的理解，培养卓越工程师的企业家精神与集成创新能力。

我校作为培养应用型人才的本科院校，农产品化学与生物加工学科方向获批教育部“卓越工程师教育培养计划”首批试点。通过突出学科特色、工程实训，将所依托的行业对应用型工程师知识结构、实践能力和行业素质的要求，融入课程和实践教学环节，将学生工程意识、工程素质、工程实践能力以及企业经营素养的相关课程纳入培养方案中。引进、消化、吸收国外应用科技大学培养应用型工程师的具体方案，深化校企合作共建卓越工程师培养平台，注重学科建设与专业建设之间的良性互动，强化学科对于专业的拉动、支撑作用以及专业建设的学科指向，使学科建设与人才培养紧密联系起来。

参考文献：

[1] 刘思峰. 灰色系统理论及其应用[M]. 北京：科学出版社，2000.

[2] 刘力. 产学研合作的历史考察及比较研究[D]. 浙江大学，2001.

[3] 罗焰，黎明. 地力院校产学研合作模式及运行机制研究[M]. 成都：四川出版社，2009.

[4] 曹明阁，土秀芝. 基于美英两国产学研合作教育下的思考[J]. 中国商界，2009.

[5] 约翰·S.布鲁贝克. 高等教育哲学[M]. 杭州：浙江教育出版社，2004.

[6] 王劲，胡建雄. 面向创新型国家的工程教育改革研究[M]. 北京：中国人民大学出版社，2006.

[项目来源：浙江科技学院教学研究项目（2011-A01）、（2009IB-C02）；浙江省新世纪教改项目（yb08060）]

精心设计学科工程全面提升教学质量篇7

现如今, 学校外部有来自行政部门的检查, 多且随意性大;地方政府乃至企业, 利用师生的演艺技能和体操方队, 为庆典活动增亮色、聚人气、壮阵容。学校内部存在“抢课时、赶进度、三年课程两年讲完, 造成学生吃不消、最后一年再重炒”的现象;今天学“洋思想”, 明天学“杜郎口”, 后天又去学“衡水”。可三巡过后, 依然是外甥打灯笼—照旧 (舅) 的“满堂灌、题海战”;观摩课上得很“素质”, 可回到课堂就急急忙忙补“应试”。月初搞校园集体舞, 月中请京剧进校园, 月末开展阳光运动会轮番上阵, 大有你方唱罢我登场, 令人眼花缭乱, 难以招架之势。如此种种折腾, 给教育教学顺畅有序的发展带来诸多不利因素。

二、精心设计学科工程, 提升教学质量

一所学校, 要从“办学理念不折腾、硬件建设不折腾、验收检查不折腾、发展特色不折腾、教评活动不折腾”等几个方面, 来做到教育教学工作的不折腾。只有不折腾, 才能有足够的时间、心思和精力, 来想教育、办教育、聚精会神搞教育。

宁夏回族自治区平罗县第四中学 (以下简称“平罗四中”) , 无论是校级领导, 还是一线教师, 人人都有一个共同的工作目标和心理期许——学校是以德树人、教书育人、培养人才的地方, 教室是传道授业、解惑答疑、学习知识的殿堂。这里压倒一切的根本任务是——扎扎实实搞好以教师为主导, 以学生为主体的教育教学工作, 让所有走进平罗四中的学生, 在三年共计一千多天的学习时间里, 无论在良好行为习惯的养成上, 还是在文化知识的掌握上, 都能取得日有所增、月有所长、年有收获的效果;也让从这里走出去的学生, 把平罗四中作为他们终身受益、难以忘怀的母校!

为了让这个工作目标和心理期许真真切切地践约在行动上, 实实在在地兑现在成果上, 学校引导全体教师动脑筋、想思路、找方法, 集思广益地制订出了“平罗四中学科教学的四大工程”:在语文教学上, 开展“61325”工程, 即学生在初中三年里, 要记住600 个成语, 读100 篇美文, 背会300 首古诗, 记住200 句名人名言, 读50 本好书;在英语教学上, 开展“ENGLISH123 工程”, 即学生在初中三年里, 要记住1000 个单词、200 句短语、30 篇短文;在数、理、化教学上, 开展“四清工程”, 即堂堂清、日日清、周周清、月月清;在政、史、地、生物教学上, 开展“1525工程”, 即教师讲15 分钟, 学生练25分钟。

另外, 学校在周一、周五集会开展千人诵读 (周一背诵晨起自勉文, 周五背诵夜幕省思文) ;同时开展晨诵午读课前书、手抄报大赛、硬笔书法比赛、师生同文大赛等活动。坚持每月检查考核, 评出“书香教师”“书香学生”“书香班主任”“书香班集体”, 隆重公开颁奖表彰。以此助推师生养成良好的读书习惯, 日渐增进加深学习国学的浓厚兴趣, 逐步养成并提升美学鉴赏力。

当学校的德育进入有序、规范的常态化阶段时, 就要花大气力来抓好教、科、研, 精心设计学科教学工程, 全面提升教育教学质量。就如同建高楼大厦, 必须先设计好图纸, 只有按图纸准确无误地施工, 才能保质保量完成工程一样。学科教学也要有一个初中三年的总体目标, 每一学年的年度规划, 每个学期的课程安排, 只有对三年的总体目标心中有数, 才能在实施教学过程中不乱方寸, 取得良好的教学质量和成果。

三、教学成效

平罗四中学科教学“四大工程”的实施和“让读书成为习惯”活动的开展, 激活了学校教书育人的新元素、新活力、新内容。各门学科的教学都进入了一个教师教有目标, 学生学有方向, 教师善教, 学生乐学的境地。校园里看书、朗读、背诵的学生越来越多, 打闹戏耍的学生越来越少, 连走读生在上学回家的路上, 也在背诗、记单词。

摘要：学校是贤达向往精英云集, 传道授业培养人才的金色摇篮。它的核心特质, 或者说根本任务就是教书育人, 为民族和国家培养输送一批接一批、一代传一代德才兼备的建设人才, 担当起经济繁荣、民族兴旺、国家昌盛的建设重任。而要承担起该重任, 就需要精心设计学科工程, 对教学质量进行全面提升。本文就如何设计学科工程、提升教学质量进行了精心探讨。

关键词：学科工程,教学质量,学校

参考文献

[1]田树林, 吴万辉, 田雄飞.中学教学质量“增值”评价研究[J].中国科技博览, 2012 (30) :496—497.

学科工程篇8

高中历史学科建设中的“阅读工程”是指通过“阅读·项目·团队”的机制, 以历史教师的专业阅读为起点, 丰富和更新教师的历史知识, 深化历史理解;以教改项目为抓手, 转变教学观念, 改善教学行为;以团队研修为平台, 实现教研创新和共同成长。同时, 积累历史学科资源, 建设相应的学术资源库和教学资源库。从而提高历史教师在课程开发、课程执行、教学改革与教学研究等方面的专业水平, 为高中历史学科建设奠基。

一、认识高中历史“阅读工程”之迫切

加快学科建设是推进新课程改革的重要保障, 而教师专业发展和课堂教学转型则是推进学科建设的两大关键。就高中历史学科而言, 历史教师专业发展和历史课堂教学转型的症结何在?

(一) 课程改革的推进使历史教师的知识结构问题更为突出

由于长期以来受应试教育的影响, 历史教师的知识结构有很大的局限:照本宣科, 只熟悉教科书的内容, 即使教科书中有所体现的内容, 只要不纳入考试范围的, 历史教师也不关心。虽然经过几轮的新课程培训, 但历史教师的本体性知识仍存在很大的问题。这类问题在西方史, 思想史、文化史部分尤其突出。如关于西方史的关键概念“庄园”、“封建”、“宗教”、“民族”、“国家”、“民主”、“共和”、“自由”、“平等”、“自然主义”、“人本主义”、“理性主义”等, 大多数教师习惯于照本宣科或满足于一知半解, 严重影响了高中历史新课程的教学执行力。

(二) 史学研究和历史课程的发展迫使历史教师加强专业阅读

目前, 史学研究成果迭出, 历史范式日趋多元, 历史阐释也越来越呈现出个性化的色彩。例如关于革命与改革, 早在20世纪90年代就有学者对传统的革命史观一统天下的局面提出了质疑, 发出了“告别革命”的呼声。然而, 革命的发生又有其历史发展的内在理路。如果历史教师不去阅读柏克的《法国革命论》、托克维尔《旧制度与大革命》、朱维铮的《走出中世纪》、马国川《告别皇帝的中国》等著作, 可能就会对革命与改革这样的概念缺乏更深刻的认识。在诸如此类的一些重大历史问题上, 纠正生活中流行的非历史的错误理解, 是当前历史教育的核心任务之一。要做到这一点, 教师必须对历史研究成果有所涉猎、有所思考, 对历史的认识有一定的深刻性和独特性, 并能致力于培育自己及学生的怀疑、探索、求证、理性的科学精神。另外, 要在有限的时间里将一部分历史面目尽可能真实地展示给学生, 教师在运用史学研究成果的同时就必须对这个成果的价值给予客观的评判性考量。

(三) 高中历史课堂教学的探索要求历史教师加强专业阅读

随着课程改革的推进, 高中历史课堂教学的探索也在不断深入, 其中的重点是各种形式的探究学习在历史课堂教学中的实践。不过, 如果反思这些以史料解读、课堂讨论、课堂辩论为主要形式的“探究学习”, 可以发现:由于中学生所掌握的历史知识有限, 掌握的史料更为有限, 课堂讨论的双方各执己见而又不能呈现有力的史料证据, 只能是用一种结论去证明自己的结论, 谁谁谁也这么说, 于是我的观点是对的。历史讨论往往是以论带史, 不少学生只见对自己有利的史料, 对自己不利的史料则往往视若不见。当然, 历史教学不同于历史研究, 不是基于对史料的尽量穷尽的占有和研究, 而是选择史料运用于教学活动。但是, 恰恰是因为历史教学的这一特点, 对历史教师认识历史、积累史料提出了更高的要求。如果没有广泛的历史阅读为支撑, 历史教学中的探究学习只能是败坏学风的“清谈俱乐部”。

正是基于这样的考量, 我们认为, 无论是教学观念的变革, 还是历史知识的更新, 都要从历史教师的“内功”修炼入手。为此, 我们提出了“阅读工程”的概念, 并将它作为高中历史学科建设的突破口。

二、把脉高中历史教师专业阅读之现状

(一) 对专业阅读存在认识与行动之间的落差

从2005年绍兴市历史教学界开展“历史阅读与历史教学”活动以来, 绝大多数的历史教师认识到阅读对于改进教学的作用。但在阅读的实践上, 却存在着较大的问题。根据祝旭东老师在2007年10月对绍兴县高中近60位历史教师的阅读现状调查 (祝旭东《高中历史教师阅读现状的调查与分析》, 载《历史教学》2007年第10期) , 97.7%的历史教师认为阅读对自身课堂教学艺术的提升有很大帮助。但是, 一半左右的历史教师个人藏书在50本以下、每周阅读时间仅只有一小时左右。总的来说, 专业阅读的重要性与专业阅读的实践之间存在巨大的落差。当然, 这种落差有其客观原因, 调查中, 90%以上的的教师均认为“目前教师阅读存在问题的根本原因是教师工作任务重、压力大”。一般情况下, 历史教师除了备课、上课, 看看教学参考书和教辅习题以外, 几乎没有时间阅读其他书籍。一位历史教师说, “因为工作多, 事情杂, 某种程度上讲, 读书成了一种奢侈的事情”。当然也有老师幽默地说:“酒鬼总有时间喝酒, 书虫总会挤时间看书”, 教师主观的阅读愿望和毅力也是不可忽视的原因。

(二) 从专业阅读到教学改进之间还有不小的距离

虽然多数教师在问卷中表示, 会以“讲给学生听”的方式

·学科建设 (绍兴) ·

倾吐阅读感受, 但是, 从课堂观察和连续几届“阅读改进教学”课例报告的评比看, 多数教师仍未能很好地将阅读的收获转化为教学改进的力量。主要表现为:

1. 史料运用不得法。

有些教师在阅读中积累了大量的史料, 但由于剪裁不当, 造成课堂教学中史料呈现杂乱, 运用不充分。尤其是开展电教媒体辅助教学以来, 部分教师一堂课的PPT达到了30-40张, 学生阅读历史材料目不暇接, 整堂课完全沦为全新感官刺激的电教满堂灌。而许多好的史料却得不到充分解读, 从而造成教学效率低下。

2. 史学范式未融通。

当今史学界, 史学范式日益多元化, 但是如何在马克思主义唯物史观的指导下, 实现多种史学范式的融通, 是阅读改进教学中的一个难点。如五大社会形态的更迭, 自新中国成立后一直是历史课程内容的主干和铁律。但从20世纪末开始, 随着思想解放的深入、意识形态的淡化和史学研究的推进, 史学界对五种社会形态说提出了许多质疑。因此, 2003年教育部制订的《高中历史课程标准 (实验) 》在课程内容中对古代中国的叙述中没有使用“封建社会”一词。相应地, 各种版本的新课程高中历史教材对“封建社会”一词也多抱回避的态度。但这样一来就无法理解近代中国“半殖民地半封建社会”这一性质了。教学中如何解决这一尴尬?涉及到阅读与教学改进的问题。

3. 阅读笔记无习惯。

根据绍兴县的调查显示, 仅仅不到5%的历史教师选择“写读书笔记”。单有阅读, 没有必要的思考和写作, 阅读的效果就会大打折扣。尤其是由于没有阅读笔记, 使专业阅读转化为教学改进的步伐缺乏应有的阶梯, 严重影响了历史阅读推进学科建设的进程。

三、厘清高中历史“阅读工程”之目标

(一) 深化历史理解

在历史教材从“蓝本”到“文本”转变的过程中, 历史教师不能停留在抱怨历史教科书的滞后性上, 而是要通过不断阅读来解决教学问题。绍兴市历史“研究者”联盟成员裴英杰老师在点评绍兴市学科带头人华土木老师的《20世纪以来中国重大思想理论成果:三民主义》一课时指出:“阅读使我们对‘国家’、'民族'等历史概念处理更为科学合理, 如我们今天所谈论的民族国家是建立在‘天赋人权’和‘主权在民’的基础上的国家, 因此近代国家观念是以民主为前提的。理解了这一点就能使教学中出新意, 就能使学生得到更好的发展。”

(二) 改善知识结构

掌握一些哲学、政治学等其他学科的基本知识, 就会对历史概念的定位更准确, 对学科思想的理解更科学、更自由、更包容。例如, 如果历史教师没有对经济学常识有所涉足的话, 就无法以经济危机产生的原因为突破口把马克思主义、罗斯福新政与战后资本主义的发展、社会主义历程等知识联系起来, 使学生真正理解历史本身。

·学科建设 (绍兴) ·

(三) 积累历史资料

历史教学改进的其中一个关键是史料的运用。通过历史阅读, 帮助教师掌握较全面的史料, 进而有助于教师本人对历史的认识, 有助于历史课程资源的开发。绍兴县历史教研员王叶军老师在一次历史阅读与历史教学的主题教研中这样阐述:“阅读一些专门史研究著作是我们获取史料的必要途径, 而阅读历史研究和历史教学专业类杂志, 利用信息技术获取历史史实应当是我们历史教师生活方式的一部分, 事实上也是我们一线历史教师阅读的最现实途径。”针对“史由证来、论从史出”的学科特点, 他强调“史料是历史学科的基础, 史料的真实性是历史学科的生命。因此, 教师在历史阅读中还要重视对史料进行辩伪, 以求其‘真’”。市历史学科核心组成员徐金超老师结合自身的教学实践, 提出教师要通过大量的阅读以“孤证不立”的态度来取舍史料, 进而对史料进行科学的价值判断, 从而把“事实和思想、历史哲学和历史本身结合起来”。

(四) 改进课堂教学

“阅读工程”的另一个重要目标是在教师发展的基础上推进课堂教学的改进。一方面教育学和教学研究方向的阅读可以转变教师的历史教学观;另一方面历史专业性的阅读可以改变教师的历史观。历史教学观与历史观的结合就是历史课堂教学的转变。只有教师对历史的认识更深入, 对课堂的设计才能更自如;只有教师对教育的本质认识得越充分, 对教学的驾驭才能灵动。

四、探索高中历史“阅读工程”之策略

(一) 阅读为基:“历史书架”建设

早在2005年开始, 我们在绍兴市高中历史学科网页上专门开设了“历史书架”栏目, 作为交流和推荐阅读的特色阵地。其目的在于为高中历史教师提供阅读交流的空间。正如“开栏的话”中所说:“对于历史教师而言, 举凡教育、历史、哲学、文化、科学……任何的书籍皆可为我所用。各人之喜好不同, 涉猎亦异, 可能我们没有时间读很多的书, 通过大家介绍自己看过的书, 从节约的角度讲, 可以让大家不读原书就能知道此书的大意, 从拓展的角度讲, 可以让大家减少找书的盲目”。此后, 我们又在绍兴市教育教学研究院编印的“教育新视野”中推荐历史论文, 每期十篇。“历史书架”推荐的内容主要涉及历史专业和历史教学两大类。“历史书架”成为绍兴市高中历史教师之间历史阅读推介和交流的重要平台。几年来, 通过“历史书架”、“值得一读”栏目以及实践研修活动中的交流互动, 我们向全市历史教师特别是中青年骨干教师推荐了历史教育教学专著60多部, 历史专业文章200多篇。为进一步完善历史教师的学识结构, 从2011年底开始, 绍兴市高中历史学科组还通过学科网页专门以“本站推荐”等形式, 逐月向全市历史教师推荐人文科学方面的名著和大作。近年来, 买书看书以及书房和书架建设逐渐成为许多历史教师的生活习惯。“最近看了什么书”成为历史教师间寒暄的常用语, 这一切都有力地推动了绍兴市高中历史学科阅读文化的形成。

(二) 项目为柱:教改项目推进

2008年开始, 绍兴市教育教学研究院启动了骨干教师引路、一线教师全面介入的以“解决问题、改善课堂、优化教育”为目的的“草根式”、“普及型”教育科研———“学科教改项目”。我们觉得“学科教改项目”是将“历史阅读”转化为“教学改进”的有效途径。为了提高教改项目选题质量, 高中历史学科在2010年、2011年调研的基础上, 梳理“教学问题”, 为一线教师筛选出50个“高中历史学科教改项目 (课题) 参考选题” (2012年修改整合为36个) 。其中有一大部分是围绕“阅读改进教学”这一主题的。

教改项目的选题固然是基于阅读的反思、借鉴和实践改进, 而教改项目的实施更是推进主题式历史阅读工程的重要途径。如新昌县知新中学的许彩仙老师承担了《高中历史“叙事探究”策略的实践研究》, 着重研究历史故事在探究学习中的深度运用, 这一课题获得了绍兴市优秀教科研成果一等奖, 主题论文在核心期刊发表。她在总结主持这一项目的研究时阐述了在阅读中推进研究、在研究中深化阅读的过程:

首先, 撰写文献综述是一个重要的阅读契机, 主要是阅读相关的教学研究论文;其次, 学习与本课题相关的理论又是一个重要的阅读契机, 如英国现代著名历史学家杰弗里·巴勒克拉夫的《当代史学主要趋势》中看其中关于叙事主义的部分, 以及关于探究学习理论的书籍。更重要的是, 阅读相关教学内容的历史著作, 为项目实践寻找历史故事。如《巴黎和会》看玛格丽特·麦克米兰的《大国的博弈:改变世界的180天》;为上《伟大的十月社会主义革命》要看约翰·里德《震撼世界的十天》;为上《文艺复兴》要看薄伽丘的《十日谈》;上《中外历史人物评说》前看人物传记等等。

最近几年中, 高中历史学科共计有32项学科教改项目立项为绍兴市级研究项目。许多历史教师切中教学问题深入研究, 取得了不俗的成果, 也真正起到了阅读改进教学的作用。2011年, 绍兴市高中历史学科又在调研的基础上申报了《以“阅读工程”推进高中历史学科建设的实践研究》这一省级教研系统重点课题, 试图对前几年绍兴市高中历史学科以“阅读工程”推进学科建设的实践探索进行总结梳理, 并通过“阅读改进教学过程”、“阅读丰富教学内容”、“阅读完善教研文化”等子项目的探索及研究 (阶段性的研究文章见本期“学科建设”专辑论文) , 在大市层面全面推进“历史阅读工程”, 努力促进绍兴市高中历史学科建设品质的进一步提升。

(三) 交流为台:团队主题研修

一类是阅读经验交流和好书推介。研修活动的一项主要内容是好书推介, 每次都有二十多位教师发言, 介绍近期阅读的收获。许多老师说, 参加这样的研修活动, 就如同快速阅读了几十本专业书籍。活动中的另一重要内容是交流阅读体会。如诸暨中学袁建钦老师在一次主题研修中说:“阅读不能局限于本学科的内容, 还要延伸与拓展。阅读不能固步自封, 在历史这个小圈子里面打转, 而是要面向各个学科, 打通本学科和其它学科之间的任督二脉, 以非专业阅读促进本专业素养, 以外围阅读促进内核理解。”这既是历史教师在阅读和教学实践双向冲击之下的甘苦之言, 也是对历史阅读工程的深层思考。

第二类是阅读改进教学的项目交流活动。最近五年中, 团队的教师在主题教研活动中开设了《中国国民党、中国共产党合作抗日联合记者会》、《中国近代史上的“洋教”》、《如何解读历史概念———以孙中山的三民主义为例》、《战争?灾难?和平?———威尔逊的战后世界和平设想》等富有探索意义的研究课60多节次, 这些课无不体现了“阅读改进教学”的主题, 也反映了绍兴的高中历史教师对历史教学改革的不断探索。几年来, 我们一直开展高中历史主题性课例报告的评比活动, 就是对阅读改进教学的项目交流活动的总结提升。如绍兴市稽山中学边国权老师在《历史阅读改进教学———以“追寻生命的起源”为例》的课例报告中, 阐述了阅读改进教学的探索历程:

在阅读了William Durham《达尔文的遗产》、吴国盛《科学的历程》、斯塔夫里阿诺斯《全球通史·1500年以后的世界》、《进化论的进化史》等专著和论文的基础上, 笔者认识到将本课的课时中心定为“落实达尔文进化论的科学知识, 推究达尔文进化论产生的科学过程, 感受科学精神”没有错, 但需要落到实处, 比如达尔文科研研究的过程, 要让学生能直观认识到, 什么是科学精神, 其核心是什么, 也要重点突破。课时目标的三个层次:考试测量目标, 学习策略目标和价值教育目标, 对于本课时来说, 结合教师的历史阅读, 突破科学精神的内涵, 实现价值教育目标就是重中之重。

这样的课例研究和教学改进交流活动无疑是将“阅读工程”推进到课堂教学“田野”的有效措施。

第三类是基于阅读理解的观点争鸣活动。提倡平等、民主、多元的学术交流是绍兴市高中历史学科推进“阅读工程”中的又一条基本经验。市历史核心组成员徐金超、陈新祥、王叶军等一批老师基于历史阅读过程中的深度理解从“研修现场”到“核心期刊”的学术争鸣性交流已形成独特的“绍兴现象”, 在省内外历史教学界产生了一定影响。我们认为, 不同观点的交流、碰撞, 是学科问题聚焦的捷径, 也必然会将历史

·学科建设 (绍兴) ·

阅读和研究推向深入。

五、“阅读工程”推进学科建设之思考

几年来, 绍兴市高中历史学科通过“阅读·项目·团队”的历史学科建设机制, 带动一批历史教师加入到“阅读工程”中, 提高了历史教师的综合素质和学科能力, 以点带面、逐步推进了区域历史教师的专业成长。同时, 通过“阅读·项目·团队”的机制, 也加快了阅读成果的教学转化, 不断推动历史课堂教学的实践变革。反思以“阅读工程”推进学科建设的探索, 以下三对关系是值得总结和进一步探索的。

(一) “阅读工程”中自主阅读与团队研修的关系

在“阅读·项目·团队”为中心的“阅读工程”中, 显性的活动总是主题研修。这种建立在团队交流基础上的研修活动一般通过读书报告会、读书札记交流、课堂教学观摩交流等形式进行, 往往会使老师误以为这就是“阅读工程”本身和全部。其实, 学科建设中的“阅读工程”应该是以教师个体自主阅读和探索为基础, 以团队主题研修活动促提升的。教师个体的自主阅读和实践探索永远是“阅读工程”的最主要部分。忽视了这一点, 也就偏离了学科建设的大方向。

(二) “阅读工程”中骨干引领与示范辐射的关系

我们的“阅读工程”十分重视学科带头人、骨干教师的示范引领作用。以绍兴市高中历史学科核心组、绍兴市高中历史“研究者”联盟成员为主要对象, 通过几年的实践, 这部分历史教师的专业素养得到了较大提高, 祝旭东、徐金超、王叶军等骨干教师在全省乃至全国都产生了一定的影响。但如何通过他们将“阅读工程”辐射到全体高中历史教师, 形成多个专业成长梯队等方面还有很多文章可做。

(三) “阅读工程”中本体性知识与实践性知识的关系

“阅读工程”所倡导的阅读内容包括历史学研究的专著, 也包括教育学、心理学研究的成果, 而尤以前者为主体。即从显性看, “阅读工程”主要是丰富历史教师的本体性知识。但是, 教师的专业成长如果不与教育教学的实践改进相结合, 也就谈不上学科建设和发展。因此, 我们强调通过“教改项目”和“主题研修”实现阅读成果的教学转化, 把本体性知识的增长与实践性知识的增长结合起来, 也取得了不少成绩。然而, 在区域范围内全面推进历史阅读成果的教学转化仍然任重道远, 需要不断克服困难, 寻找路径, 并在教学实践过程中作进一步探索。

[王黎明浙江省绍兴市教育教学研究院312000

税收工程学:一门新学科的创建篇9

然而, 国内外对于税收的科学研究尚处于定性或简单定量分析的阶段。例如, 我国的增值税如果由生产型转向消费型, 它会对国民经济造成多大影响, 会对某个省、某个市、某个区县的经济发展造成什么样的影响, 会给税收带来怎样的波动, 波动幅度有多大, 这种波动持续的时间有多长, 等等。这些都是实施税收制度改革要明确的关键问题, 这些问题不弄清楚, 没有定量的估计和研究, 就会拖税收制度改革的后腿。事实上, 正是因为对这些关键问题缺乏科学定量的论证和评估, 导致税收制度改革滞后。

我们在讨论一项税收制度改革的时候, 往往是“公说公有理, 婆说婆有理”。一项新的税收制度的实施, 往往会带来复杂的、综合性的后续影响, 这种影响既会带来正面的、人们所期望的结果, 也会带来一些新问题和人们所不期望的结果。那么这些正面结果的数量是多少, 负面结果的数量又是多少, 综合评价的结果是多少, 相关的管理部门是否能够接受这种程度的负面影响, 这些都是实施一项新的税收政策所必须预先了解的内容。

如果不能事先就一项新的税收政策进行科学定量的评估, 贸然实施就会造成预想不到的后果。税收政策的推行是一项关乎国计民生的大型的、复杂的系统工程, 一旦推行, 往往很难逆转。税收的特殊性决定了我们在试探、摸索的过程中所付出的代价是巨大的。

所以, 如果能够用工程学的方法和理论, 解决税收政策的定量分析和预测问题, 就会为税收制度的改革和创新带来巨大的推动作用, 相当于为税收政策的制定建立了一个定量分析的实验室。在这个实验室里, 对于新的税收政策和改革措施, 可以在不影响社会经济运行的情况下, 分析并预测它的实施效果, 而且能得到定量的分析结论, 从而对该项新税收政策的正面效果和负面效果了如指掌。政策制定者可以根据实验室的定量分析结果修改相关政策内容, 然后再次进行分析。通过多次修正, 最后得出满意结果, 此时就可以付诸实施了。这样就会避免因“交学费”而造成社会资源的巨大浪费, 也会大大提升决策部门的公信力和社会形象。

如果说以上描述过于抽象的话, 那么我们来看一个具体的例子。

关于物业税的设立和实施, 已经是老生常谈的问题了。其中一个主要原因就是对推行物业税的影响认识不够。例如, 物业税实施后, 会对房地产价格造成多大影响, 影响力度有多大, 影响时间有多长。

房地产业是国民经济的龙头行业, 这些影响波及到其他下游行业, 会对这些行业造成什么样的影响, 进而会对就业、GDP、物价、利率、汇率等方面造成多大的影响, 这些都是很难进行定性描述的。

所有这些变化, 最终会给税收带来多大的影响, 会给国税和地税分别带来什么影响, 进而对国家和地方财政造成什么影响, 这些都是极其关键和敏感的问题。这些问题显然是无法靠定性分析或简单的定量分析来回答的。它的作用机理是十分复杂的, 而且不同国家的经济结构和管理模式不同, 产生的结果也会有很大区别, 因此税收政策在不同国家之间常常因为水土不服而很难移植。而税收常常关乎一个国家的核心经济命脉, 很多实质性内容也是互相保密的, 例如各国的纳税评估法方法就是秘而不宣的。

以上就是税收工程学这门新学科的创立背景之一。税收政策分析与模拟, 曾作为国家科技部的研究课题委托我们进行了多年研究。通过研究我们发现, 有很多问题属于复杂的系统性工程问题, 在现有的税收教科书上是无法找到答案的。最后我们不得不使用现代工程学的研究方法和研究工具, 并结合先进的计算机技术, 进行分析、模拟才得以完成。其间我们想查阅国外文献, 发现很多国家也处于定性和简单定量分析阶段, 而且研究成果严格保密, 即使不保密, 我国也很难移植, 因为我国的税收环境和税收模式都具有特殊性。

基于以上背景, 我们决定创立“税收工程学”这门新学科。税收工程学, 就是用工程学的方法, 研究税收面临的一系列问题, 并提供科学定量的回答。税收政策分析与模拟只是税收工程学研究的众多内容之一, 税收工程学还研究税收预测、税收负担与转嫁、税收管理模式、税收绩效评价、税收博弈效应、电子税务、关税与国际贸易、税收与经济结构调整等一系列重大的税收难题。

“税收工程学”是一门综合性学科, 它需要综合运用经济学、税收理论、工程学、计算机理论、法学等方面的知识。当前, 我国的税收学研究主要是以文科学生为主, 文科学生擅长定性分析和文字描述, 而复杂的系统性工程问题不得不运用科学的定量分析技术来解决。所以我们在研究和创立这门新学科的时候, 创造性地聘请了多个学科的高级研究人员、专家、教授来组成一支“混合舰队”, 共同攻关, 将定性分析与定量分析相结合, 将理论与实践相结合, 将文科与理工科相结合, 从而圆满完成了任务。

税收工程学是一门研究复杂而重大的现实问题的学科, 这也是称之为税收工程学而不是税收理论的主要原因。例如, 经济学中的帕累托最优理论, 它只是一种思想和理念, 很难对具体税收政策的制定有明确的指导意义。它与实践之间有很大的空隙, 这个巨大的空隙就是由税收工程学来填补的。所以税收工程学是一门贴近税收现实、解决重大实际问题的应用型学科。

税收工程学的创建, 得益于研究人员在各自领域所进行的开创性研究, 也得益于科技部的支持。税收工程学作为一门学科, 不仅研究如何解决国内税收面临的一系列关键问题, 而且其分析方法和技术也可以应用于其他国家, 就像微积分一样, 具有国际通用性。当然, 不同的国家要使用不同的特征参数来计算。

摘要：新的税收政策的出台需要科学定量地预测其实施效果。然而, 现有的定性和定量分析方法无法解决这样复杂的问题。为此, 笔者创建了税收工程学, 即用工程学的研究方法和工具, 研究与税收相关的一系列关键而重大的现实问题, 并给出科学定量的分析结果。

关键词：税收工程学,税收定量分析,税收预测

参考文献

[1].Starr, R.M.著.鲁昌, 许永国译.一般均衡理论.上海:上海财经大学出版社, 2003

关于轻化工程专业内涵的学科认识篇10

纺织领域的染整行业、轻工领域的制浆、造纸行业、皮革行业及添加剂是满足人类基本物质与精神需求的基础行业,历史十分悠久。据考古研究,甲骨文中已经出现了有关练、染的文字,这表明商朝已有练染工序,据记载周朝在官府作坊中设置了掌染草、染人等负责练染生产的专门管理机构[3]。染色、皮革技术较早的实物证据为湖南长沙马王堆出土的西汉时期的文物:彩帛与革制品(革履、革囊)。造纸技术按正史记载至少可从东汉蔡伦的造纸术算起。几千年来,制革术、染色术、造纸术作为人类文明标志始终支撑着行业的发展,满足着人类物质与文化的需求。其存在形式为作坊式,教育方式为师徒单向技艺传承。鸦片战争之后,西方文明强行进入中国,清末的洋务运动使得染整、皮革、造纸行业呈现出现代工业形态。与之相适应的教育方式也陆续产生:如1920年燕京大学的制革系,1912年苏南工业专科学校的染色科,1932年南通学院纺织科的染化系,1939年国立中央技艺专科学校的染织、造纸、皮革三个学科等等,旨在按西式教育方式培养有基础学科根底,理论与实践并重,有设计和经营管理能力的专修学科人才[4]。这时期的教育形式已从师徒间的技艺相授转向西方文明体系的教育方式,注重科学基础,引入化学、化工、物理、数学等教学内容。即由东方传统教学方式的教师自身的全面修炼再衰减式的传向学生,转变为西方教学方式的教师按特长分科相授,学生修习内化,全面素质提升。按照行业的多重需求,培养学生多方面的能力。这一基本形态经历几十载传承至今,已成为轻化工程专业面向行业办学的基本模式。

1 科学技术发展规律

1.1 生产、技术、科学的关系

根据科学学的研究成果,在早期的人类社会,生活、生产的需求,是技术和科学产生和发展的共同根源和动力,形成了生产→技术→科学的发展模式;18世纪中叶后,科学的革命引起的技术革命、产业革命,使得科技发展模式转变为科学→技术→生产;而进入现代社会则从上述的单向发展模式上升到科学技术生产的双向发展模式。在工业社会阶段上述双向发展模式进一步被扩展为“五联一中心”规律,即科学、技术、生产、经济、社会五个因素已经联结成不可分割的统一整体,技术处于这个整体的承上启下的位置(中心)。科学研究按照对象和任务的不同划分为基础研究、应用研究(技术研究)和发展研究(工程研究)三大类。科技研究发展战略存在选择规律,发达国家重视基础研究,以此带动应用研究和发展研究的突破,维持其领先地位和竞争优势,选择模式是基础研究→应用研究→发展研究;发展中国家受国力和科技水平制约,常重视引进、消化、使用国外先进技术,以积累国力和提升科技水平,并在此基础上再研发创新,其选择模式为发展研究→应用研究→基础研究;而处于两者之间的中等能力国家更为重视应用技术研究,以此为中心促进发展研究和基础研究,其模式为发展研究应用研究基础研究[5]。我国以及轻化工程专业所处的染整、造纸、皮革行业近30年来的科研发展战略,实行的实际上是发展中国家的选择模式。随着国家和行业的迅猛发展,现在国家的综合实力已居世界前五位,而染整、皮革、造纸的生产能力居于世界前列。不少发达国家因纺织、轻工领域的产业转移,已逐步放弃了相关的高等教育,并正在撤消该领域内国际顶尖的研发机构。一个很重要的现实问题摆在面前,即轻化工程专业所处行业的科研发展战略的选择模式需要调整。可以预见在不久的将来,已无现成的先进技术可供引进,而不得不面对的生态问题已成为制约该行业发展的瓶颈。结合前述科学学的研究成果以及国家所处发展阶段,选择以应用(技术)研究为中心的科研发展战略已成为必然。

1.2 高等专业教育的地位

科学教育是人类迄今所获得的科学知识和方法的传授以及科研技能的培养;技术教育是当代各类技术的传授和训练。前者在大学的理科教育中实施,后者则在大学的工、农、医等教育中实施。科学学的研究表明,这两者已呈现出一种合流的趋势,综合成科技教育。从结构上讲,高等专业教育是科技教育的核心部分,其发达程度是衡量一个国家科技教育水平的主要标志。科技教育是科学技术的主要基础,对于科技生产力的首要因素即科技人才的再生产及科技知识的再生产起到举足轻重的作用。而高等科技教育阶段,教育除具有知识简单再生产功能,还具有知识的扩大再生产功能。历史上,德国从洪堡教育入手,倡导科技教育,一度处于全球领先地位。二战后美国面对前苏联、日德等国的竞争,两次检讨科技教育体制,使其渡过危机,几十年来处于全球领先地位[5]。结合我国国情与前述科技发展战略研究,很显然其选择模式的调整应从科技教育入手,结合高等专业教育的教学改革来实现。

1.3 科学技术发展趋势

科学学的研究揭示:从综合到不断分化,又从分化到更高水平的综合,这种不断上升的“综合→分化→综合”的否定之否定式的运动,以及加速度式的发展,是纵贯全过程的,科学技术发展的两个客观时间过程性规律[5]。科学技术的分化在形式上的表现为专门化,精细化,实质上是其向纵深发展的途径。科学技术的综合在形式上更多的表现为横断学科与边缘性的交叉学科,其实质更多的是围绕某一领域的需求,在各门相关学科间产生新的结合层与结合点,形成一个新的结构的整体。现代科学技术的鲜明特点是科学的技术化和技术的科学化。科学技术大综合的趋势,突出表现在研究的完整性,研究对象的多样性和研究成果的统一性上[6]。轻化工程专业所处的学科:纺织科学与技术、轻工科学与技术处于技术领域,其发展历程同样也符合科技发展的一般规律,并遵循着科技发展趋势,也是该领域教学科研人员应自觉遵守的规律。

2 轻化工程专业内在的特殊规律

2.1 专业研究内容

染整的研究对象是纺织品,包括天然与合成的可纺纤维及其制成品;造纸的研究对象是纸浆及其制品,包括可制浆的植物与用于增加其强力的纤维;皮革的研究对象有两部分,其一是动物的毛皮,包含胶原与蛋白纤维;其二是合成革,与纺织、染整、高分子材料的研究对象有重叠。如果深究,造纸与皮革的研究对象在属性上各有侧重,前者偏于纤维素,后者重于蛋白质,但都与染整的研究对象有交集,纺织品中的天然纤维就包括纤维素纤维与蛋白质纤维。它们之间的差异表现在形态与规格的不同,化学属性相近。

染整、造纸、皮革虽分属三个行业,但研究任务大同小异:①通过加工的方式改变研究对象的服役性能与服役方式;不以制造材料为主要目的。如纺织品与毛皮不属于染整与皮革制造的;纸浆纸张虽是制浆造纸制造的,但其原料的化学性能没有根本的改变。②上述加工均以化学反应、化工操作为基础,并不改变加工对象的化学属性,只是将其纯化,如将天然的混合物趋向单一性并在一定程度上改变外观和形态。这其中各有不同的化学反应与化工操作。③因均面向行业需求办学,故加工工艺研制、操作与技术管理亦是共同的行为方式。但归属行业不同,加工手段与工艺各有不同。④均面临资源与环境这一制约行业发展的共同瓶颈,按工业生态学发展规律改变行业生产技术与产品循环亦为共同的任务。

2.2 与邻近学科的联系

化学是为人类进步提供物质基础的基础学科,不但能够大量制造各种自然界已有的物质,而且能够根据人类需要创造出自然界不存在的物质;能够提供组成分析和结构分析手段,使人们在分子层次上认识天然的、合成的物质与材料组成和结构,掌握和解释结构-性质-功能的关系,并且能够预测某种结构的分子是否可以存在,以及在什么条件下存在;依此可针对需要剪裁和设计分子;化学掌握了决定化学过程的热力学、动力学理论,从理论上指导新物质(如催化剂)和新反应条件(如高压、高温、超临界状态)的设计和创造,达到大自然所不能达到的目标[1]。

化学工程包括分离工程、反应工程和过程工程。研究物质的化学、物理、生化转化过程中的物质的运动、传递,形态和反应及其相互关系。其任务是创建高效清洁的物质转化工艺、流程和设备。涉及对化学过程系统地分析、设计及优化放大,研究层次从纳米规模(分子过程)、微观规模(颗粒、液滴、气泡等)、介观规模(反应及分离设备)、宏观规模(工厂系统)直至巨观规模(环境及生态系统)。在新的功能分子结构被发现和确立之后,通过化学工程技术向人类提供最经济的产品是实现这些物质价值的必经途径[7]。

高分子材料与工程是以化学和材料科学作为学科基础,以材料制备、成形加工和应用为工程背景,按材料科学二级学科设置的专业[1]。传统上是在化学化工类专业中形成、发展进而剥离出来的,现阶段是在结合材料共性规律(材料科学四面体的四要素之间的关系,四要素是指材料的成分结构、工艺、性能、服役应用[7])的基础上,研究高分子材料的专属规律。

轻化工程归属技术领域,化学化工学科是其主要的学科基础,与高分子材料科学亦有着紧密的联系。因为轻化工程的加工对象纺织品、纸品、皮革等归属于高分子材料,有天然的高分子材料,如纤维素纤维、蛋白质纤维等;也有合成的高分子材料,如聚酯纤维、聚酰胺纤维等。这些材料的生产制造并不是轻化工程的主要任务,但是对其结构性能的研究,尤其是在经轻化工程的加工前后性能变化的研究多采用高分子材料科学的研究方法和评价系统。对这些材料的除杂纯化,分子结构中键的结合与破坏,化学计量等均采用了化学化工学科的基本手段和分析方法。但轻化工程更多需处理非均相体系中的均匀性问题。这是科学诞生后,对染色术、制革术、造纸术进行系统改造重构的成果。在人类文明史上,由于轻化工程对口的三个行业在满足人类物质与文化需求上具有基础性地位,人们不断将当时最新技术用于该领域,以提高品质和生产效率,这一做法时至今日仍历久而不衰。这也使得轻化工程是一个开放性的学科专业,并不断吸收新的学科方法为己所用。如现阶段正在引入工业生态学的成果来有效的处理与自然生态学系统的关系以解决人类社会可持续发展问题等。针对自身发展中的瓶颈问题,不断吸收其他学科研究成果,并与之交叉综合是轻化工程专业发展的基本轨迹与走向。

2.3 专业发展趋势

西方工业国家在轻化工程的行业领域无法有效处理与自然生态学系统之间的关系,通过产业转移来保护本国的自然生态体系。发展中国家在接受产业转移的同时,其自然生态系统也遭到了破坏。中国如果不能在技术上有效解决行业发展与自然生态间的关系难题,也只能再次发生产业转移。如目前已开始的到东盟国家的投资设厂活动。西方工业国家的产业转移,使得该领域的从业人员大幅下降,已导致西方高校撤消这类专业,并关闭了研发机构。中国目前处于工业化社会的中期阶段,在轻化工行业又居世界前列。由中国来解决这个西方工业国家无法解决的难题,改变产业转移走向,已具备了相当的实力与社会需求。根据中国的社会发展阶段和科技发展规律,需要对科技发展战略做出调整,如前述实施技术为中心的研发战略。在国家层面,建设创新型国家引领了科技发展战略的转移。从科技教育入手,重点建设轻化工程的高等专业教育,是有效提高中国在该领域科技实力的基本措施。通过轻化工程与各门学科的有效结合、交叉,实现该领域知识的再生产与扩大再生产,使该专业办学从行业层面进入到学科层面,在专业建设上将获得更大的发展空间:使国内轻化工程专业教育始终滞后于行业技术发展的局面得到根本的改观,也将处于承接该领域高等教育的国际转移和研发的国际领先机遇的有利地位。将轻化工程专业办学从行业层次提升到学科层次,不仅是高等专业教育在该领域的教学改革方向,同时也是国家和行业科技发展战略调整转移对该专业教学改革的必然要求。

3 对轻化工程专业内涵的学科表述

在2001~2005教育部高等学校轻化工程专业教学指导分委员会承担的教育部高等教育司下达的教学研究项目《轻化工程学科专业发展战略研究》中,研究人员通过对科学学的学习研究,对化学、化工、高分子材料等学科领域、研究方法、主干课程等进行分析,并针对染整、皮革、造纸的学科特征在科学和技术哲学高度进行归纳、抽象后,进行了有益总结形成如下文字:

轻化工程学科是以改变和改进纤维材料服役行为为主要目的,以化学化工为主要手段的一门工程科学。该学科对纤维材料,特别是对天然动植物资源中所具有的纤维材料的化学成分、组织结构、性能和服役四要素的研究具有独到优势。该学科在以往常被认为是化学化工学科一个延伸的应用领域。以目前的认识,即便在化学化工范畴内,该学科不仅关心化学化工中流动相的梯度分布及影响,更关注本学科领域的纤维相(或纤维集合相)的梯度分布及影响。因此说,对轻化工程学科当前的认识应当是化学化工学科结合材料学科实际形成的交叉学科。

从已有的科学研究与生产实践考察,轻化工程学科还有与生物学、农学、林学、信息科学、资源环境科学、能源科学及数理科学等学科进一步交叉结合的可能。如对清洁生产技术、功能与智能材料的研究等,使该学科存在着更加广阔的发展空间。

这个表述得到了上届和本届轻化工程教学指导分委员会委员们和相关院校同行专家们的广泛赞同,为今后轻化工程专业办学从行业层面向学科层面发展提供了有效的科学路径。

参考文献

[1]教育部高等教育司组.高等理工学科专业发展战略研究报告[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]冯国涛,刘晓虎.四川大学2009届轻化工程专业毕业生就业情况探析[J].皮革科学与工程,2010,20(3):74-78.

[3]朱新予.中国丝绸史(通论)[M].北京:纺织工业出版社,1992.

[4]中国纺织大学校史编写组.中国纺织大学校史(1951-1986年)[M].上海:上海科学技术出版社,1989.

[5]关普西,汤步华.科学学[M].杭州:浙江教育出版社,1985.

[6]孟振庭,傅志军,陈永庄.自然科学概论[M].西安:陕西人民出版社,2004.

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