时间：2022-06-10 09:22:20
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关键词：卓越工程师教育培养计划；培养方案；企业学习课程；轴承制造工艺与设备
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0133-02
在科技发展日新月异和学科知识爆炸性发展的背景下，产学研深度结合，创新“校企联合培养”办学模式，既是当前全球高等工程教育的发展潮流，更是应用型本科人才培养的本质要求和有效途径。在我国高等工程教育进入大众化且面临质量提升和内涵建设的关键阶段，按照教育部全面实施“卓越工程师教育培养计划”的总体部署，为了培养大学生的工程实践能力和技术创新能力，既需要形成企业深度参与人才培养的长效机制，更需要学校专业特色与企业行业特点，重构课程体系，完善培养方案和建设教学资源。“卓越计划”班企业学习课程的资源建设和教学组织，既是深化“校企联合培养”办学模式改革的重要载体，更是提高应用型本科人才培养质量的重要抓手。本文以《轴承制造工艺与设备》为例，阐述我校机械类“卓越计划”班企业学习课程开发过程中的一些思考与探索。
一、机械类“卓越计划”培养方案的制订
作为面向社会发展与经济建设开展应用型人才培养的地方本科院校，基于校企联合培养“卓越机械工程师”的需要，我校机械类“卓越计划”专业确立和实施了特色鲜明的“3+1”人才培养模式。其办学思路是：依据“工程形成”的规律，以工程设计能力、工程实践能力和工程创新能力培养为核心，吸收具有企业经验和行业背景的机械专家参与，共同研究制订人才培养方案、构建课程体系、实施培养过程、评价培养质量。所谓“3+1”模式是指：学生在校期间，累计三年时间在校内重点学习基础理论和训练基本技能，累计一年时间深入相关企业强化工程能力和提高工程素养，并依据机械类专业人才知识、能力与素质结构的构成及其形成规律，按校内学习和企业学习两个模块分别制订培养方案。
企业学习模块的设计和教学组织是“卓越计划”成功实施的关键，我校机械类卓越班按照“分阶段、递进式”培养的需要，探索和实践了简称为“三五八”的三阶段企业学习模式。安排在第三学期的企业学习Ⅰ：技能操作岗位学习（0.25年），旨在通过合作企业各个技能操作岗位的见习和实践，体验操作技能的应用和提升，熟悉机械装备的功能应用与结构组成，了解零部件的生产过程与制造工艺等；安排在第五学期的企业学习Ⅱ：技术服务岗位学习（0.25年），旨在通过参与合作企业生产车间或生产线上的工艺编制、设备维护、质量控制等技术服务环节，进一步掌握产品的加工制造工艺，熟悉车间级生产的技术与流程管理，了解产品质量的影响因素及其控制方法等；安排在第八学期的企业学习Ⅲ：产品开发岗位学习（0.5年），旨在通过参与产品改进设计或新品开发项目的系统化过程中进一步提高机械产品的创新设计能力，并在企业和校内导师的联合指导下，拟定毕业设计（论文）课题并完成所有设计和撰写任务。
二、企业学习课程设置与建设的思考
根据教育部“卓越计划”实施的要求与机械类专业人才培养方案的设计，企业学习环节的教学任务完全不同于传统意义上的企业岗位见习和生产实习。除了要真正在操作岗位、技术服务和产品开发岗位上体验、训练和提升技能操作、技术应用的工程实践能力之外，还要系统地培养产品开发和技术创新能力。因此，在企业学习阶段，不仅要提供多种实践岗位和保证足够的实践时间，还要加强知识梳理、技术指导和总结提炼，以便帮助学生更多地体会理论是如何指导实践的，实践是如何加深对理论的理解，理论知识和实践技术的交叉融合又是如何提升工程应用和技术创新能力的。
在累计一年的企业学习中，我校机械类专业“卓越计划”试点班培养方案在三个阶段均分别设置了相应的企业学习课程，这些企业学习课程成绩的获得将和企业学习成效共同构成企业学习阶段所必须修满的学分。在企业学习Ⅰ期间，开设《机械制造装备及应用》、《机械工程相关标准》；在企业学习Ⅱ期间，开设《先进制造技术及应用》、《机械工程项目管理》；在企业学习Ⅲ期间，除了结合产品开发岗位的企业学习做好毕业设计（论文）之外，将紧密结合“卓越计划”实施合作单位的不同特点，开设专业类必修或选修课程。
全面正确地理解企业学习课程的内涵，需要从课程类别、课程内容、开发主体、实施主体、教学组织等维度进行分析。从课程类别看，虽然在一般高校的课程建设项目分类中，它是属于校企合作课程，但又有别于一般在学校实施教学过程的校企合作开发的课程。从开发主体上看，校企合作课程是吸收企业和行业专家参加研讨，但以校内教师主导为主；而企业学习课程的开发应是由校内教师和企业专家共同主持。从课程内容上看，企业学习课程的设置、课程名称的拟定、课程内容的选择等，一定要是在满足“卓越计划”机械类国家标准、学校标准的前提下，根据不同企业学习阶段的目标和要求，并紧密结合“卓越计划”实施合作单位的不同特点，进行知识点的遴选、课程体系的构造和课程资源的建设等。企业学习课程的建设及其教学进程的实施，亦需要校企双方指导教师共同商讨、共同协作完成，既发挥校内导师基础理论较为扎实和教学经验较为丰富的优势，又要发挥企业导师在实际工作经验和实践创新能力方面的优势。在教学模式上，与传统的在校内课堂上实施教学的校企课程不同，企业学习课程更多的是结合生产现场的实际进行讲解，围绕学生正在参与设计制造的零部件、产品对象的资料收集、内容组织、资源建设来教学分析。
三、《轴承制造工艺与设备》的开发实践
按照“卓越计划”的开放式校企合作培养理念及实施要求，我校专门针对“卓越计划”试点班对企业学习课程进行了立项建设，要求结合合作企业的工程实际进行课程内容的选择与组织，合作企业将成为共同的课程开发及教学实施单位。《轴承制造工艺与设备》就是根据我校机械类“卓越计划”试点班在企业学习阶段的教学安排，由校企双方的指导教师团队合作开发的企业学习课程。该课程共40学时（2.5学分），目前作为选修课特为在轴承生产类企业进行企业学习Ⅲ的机械类卓越班开发和开设。
为了紧密结合工程实际和加强校企合作课程教学的针对性，《轴承制造工艺与设备》的开发采用了“走出去”和“请进来”两方面的策略。“走出去”是指校内指导教师利用柔性进企业或参与卓越班企业学习指导等方式，到轴承制造类企业参加生产实践、技术服务和生产管理，丰富实际经验，增强工程素质，积累教学素材，提升创新能力。“请进来”是指吸收和聘请企业工程技术专家参与本课程的教育改革研究和课程教学资源建设，并聘任工程实践经验丰富和有一定教学经验的技术人员任兼职授课教师。通过校企双方专家的共同研究、共同开发和共同实施，取长补短，团结协作，为本课程的建设与实施质量提供可靠的保障。
在课程体系构建与内容组织方面，该课程以滚动轴承的生产流程为主线，围绕轴承的结构设计与生产工艺、轴承加工设备的结构及其应用、轴承的使用及其寿命等进行展开。《轴承制造工艺与设备》的课程体系共分为8个专题，分别为轴承基础知识（3学时）、轴承材料及其选用（3学时）、滚动轴承的性能特点及结构设计（3学时）、滚动轴承的制造装备与生产线（3学时）、滚动轴承的典型生产工艺（6学时）、滚动轴承的检测技术与质量控制（3学时）、滚动轴承的拆装、使用与维护（3学时）、滚动轴承的失效分析与故障诊断（3学时）、特殊轴承制造技术（3学时）。另外还设置了3个实训项目，分别为滚动轴承的拆装、清洗与防锈处理（3学时）、滚动轴承的精度检测与性能测试、滚动轴承的疲劳试验与失效分析（3学时）。
在课程素材积攒和课件制作方面，基于“工学结合”育人理念，紧密结合生产实际，坚持以实践应用为主、兼顾基础理论知识的原则，根据教学目标和课程体系对本课程的教学素材进行了收集、梳理和提炼，并由双方导师组成的课程开发团队分工协作，共同制作了一套体系完整、内容丰富、形式多样、图文并茂的多媒体课件。《轴承制造工艺与设备》课程的教学实施也是根据专题讲演内容的不同，由校企双方的导师团队合作完成，其中，理论性偏强的专题教学由校内导师主讲、企业青年技术人员辅助，实践性偏强的专题教学由经验丰富的企业高工导师主讲、校方青年教师辅助，而3个实训项目则全部是由来自企业一线的负责组装、测试和质量控制的工程师及其助手完成，校方导师则协助组织和参与实训。
《轴承制造工艺与设备》的开发、开设与教学实施效果表明，依靠多媒体课件和真正的企业生产现场，为学生提供了一个多样化的知识建构的载体空间。借助于真正用于工业化市场的零部件实物和设计图纸、工艺过程卡、质量控制书等文件资料，同时得益于特点鲜明、风格各异的校企双方导师的精彩讲演，进而为在企业学习的机械类卓越班学生全面营造一个极具现场情境感的体验式教学环境与培养氛围。
参考文献：
关键词： 机械； 应用型； 卓越工程师； 职业技能鉴定
中图分类号： G640 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）02-0077-02
1前言
工程教育的目标是培养适应社会发展所需人才，机械行业注重培养工程应用能力，培养满足社会需求，面向实际工程，提倡应用，达到机械工程师的要求[1]。最近，教育部实施“卓越工程师培养计划”，主要坚持能力为重，强化能力培养，着力提高学习能力、实践能力、创新能力，学会知识技能，学会动手动脑，即以“能力导向”培养应用型人才。结合地区职业院校的教学特色及企业培训需要，以浙江师范大学职业技术教育学院的培养方案为例，从“培养什么人才”和“如何培养人才”二个问题出发，对培养培训内容设置、培养计划、实践环节及创新能力等方面进行探讨，确定应用型机械工程人才符合社会发展要求的培养目标，采用符合工程实践要求和人才成长规律的培养方法，培养具有知识、能力和素质的现代工程教育、个性得到充分发展和具有可持续发展潜力的卓越工程师[2]。
2总体思路
机械类应用型人才培养以知识学习、能力培养、素质提高为主题，有计划采用“请进来”和“走出去”政策，增加“双师型”的专业培训教师，构建现代化的教学平台，加强技能训练、实践创新精神和个性化发展[3]。
当前各职业院校的机械类人才培养总体目标大致为培养知识、能力、素质协调发展的，面向工程实际，掌握机械、计算机、数控和机电一体化等方面的专业知识，具备较强的从事机电复合型工作和工程实践等工作的，能在精密机械、仪器制造、测量与控制等部门，从事设计制造、机电、应用研究、设备管理等方面具有较强实践能力及良好职业道德的高素质应用型创新人才。
职业院校毕业生和企业员工应获得以下几个方面的专业基本知识和能力。
（1）较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识，适应在数控技术、机电一体化方面广泛的工作范围。
（2）掌握机电设备方面的基本理论和实验技术，具备分析和检测机械设备的基本能力。
（3）掌握机械通用设备的构造、工作原理、电气电路控制，具备分析、检修、维护、保养和管理的基本知识和能力。
（4）掌握机电设备的自动化控制系统、装配零、部件的加工工艺过程。
（5）掌握数控设备和组合机床的工作原理和在现代工业上的应用。
（6）初步掌握一门外语，具备听、说、读、写的基础，能够阅读普通外文资料。
3具体方案
3.1 人才培养目标
机械类应用型人才培养目标是以知识、能力和素质为宗旨，培养职业院校毕业生和企业员工工程教育素质，达到“卓越工程师”能分析和解决工程问题、能对具体的工程问题进行有效的探索和实验[4]。因此，机械类应用型人才培养体系结构以卓越工程师培养计划的基本思想，以实现培养目标为中心任务，通过机电一体化模块、数控技术模块、模具模块和机械基础模块等4个模块化按个人兴趣、特长分方向培养教学，促进自主学习、创新学习，保证应用型人才培养质量的提高，培养社会满意的人才，其培养体系如图1所示。
3.2 课程体系
课程体系包括人文类基础系列课程、科学类基础系列课程、机械类系列课程和创新理论与方法系列课程。创新教育课程旨在给予培养对象人文与科学的熏陶，给予基本的创新理论与方法，启迪的创新意识与思维，发掘创新潜力。
3.3 实践教学
实践教学主要包括课程实验、实训、实习、课程设计、机械创新、毕业设计和企业锻炼等。实践环节是提高应用型人才的关键，采用课内实践和课外实践相结合的方法实现，其体系结构图如图2所示。在本系统中课程实验、课程设计和毕业设计等在课内采用基于问题式、验证式等方法实现，实训、实习、机械创新和到企业锻炼等在课外采用基于案例式或探索式实践，激发学生兴趣，开拓视野，变以前被动式学习为主动式学习。
同时学校重视校企合作在“卓越工程师”培养中的积极作用。根据企业所需人才的规格，提供“菜单式”培养、培训服务，培养、培训具有实践技能、创新能力的应用型人才。为学生开辟良好的专业实习环境，加强学生的实训力度和技术规范指导，鼓励学生参加全省、全国机械创新大赛、国家制造业信息化三维CAD培训等技能大赛。
3.4 师资队伍建设
师资队伍是实现人才质量的关键因素，采用外部引进和内部培养相结合的办法，派遣教师到国内外进修、到企业实践锻炼等多种方式，不断提高教师的业务水平，培养高质量“双师”型教师，以及对专业对社会需求的理解和把握能力。加强与企业的全方位合作，目前我校有“铁道部铁路机车司机培训基地”、“全国重点建设职业教育师资培训基地”和教育部“紧缺性人才培养基地”，有利于培养教师理论联系实际，同时教师积极开展科研工作，提高科研能力，有利于教学方法和教学手段的改进，使教师队伍理论与实践创新加强。
4 培养成果
机械类应用型人才培养体系在学院各年级进行试点，取得了一些成绩。近几年来一些大学的学生在机械设计创新、科研论文、大学生结构设计大赛取得了一定的成绩。如我院“两跨双车道桥梁结构模型设计、制作和移动荷载作用的加载试验”获第二届全国大学生结构设计竞赛一等奖，“高楼分级缓降逃生自救装置”获浙江省第七届大学生机械设计竞赛暨第四届全国大学生机械创新设计竞赛选拔赛一等奖，采果机器人“爬阶梯并摘核桃的机器人”制作获浙江省大学生科技创新与竞赛三等奖，“基于声强的高速公路交通流状态分析系统研究与设计”、“电动自行车制动过程力学分析模型的研究”和“色彩在道路交通管理中的应用”等三件作品入围第五届全国大学生交通科技大赛[5]。
本校应用型人才培养的目标遵循知识、能力、素质培养原则，旨在加强学生工程意识、工程素质和工程实践能力，提高创新能力[6]，把学生培养成知识型、实用型的高素质具有卓越工程师资格人才。
在新的时代，机械类人才培养面向工程实际，要培养学生知道学习什么和怎么学习，坚持工程教育，重视学生的实践动手能力，实际操作能力得到提高，尊重学生个性发展[7] [8]，促进综合素质的全面提高，有利于提高学生的创新能力，受到用人单位的欢迎和肯定，这种以“能力导向”培养应用型人才也为“越工程师培养计划”人才培养提供一条探索经验。
参考文献：
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[6] 杨定安，李明山，雷运清.培养工科创新人才的探索与实践[J].中国现代教育装备，2007（01）.
[关键词]精品本科 机械 毕业设计
一、概述
打造精品本科教育，努力培养卓越创新人才是时代的呼唤，也是致力于服务国家和地方经济文化建设的地方高校责任所在。而毕业设计是本科教育中实现培养目标的重要实践教学环节，对于以工程实践为背景的机械类本科生而言，毕业设计也是培养其综合运用专业知识，科学研究和解决工程实际问题或学术问题的一次较为全面的综合训练和总结测评，是将本科数年所学知识融合提炼并加以升华的过程。毕业设计的实际效果是衡量高等院校教学质量的重要评价标准，在高等工科教育体系中具有举足轻重的地位。本项目的建立和实施将打破毕业设计传统的教学模式与体系，建立毕业设计的长线教学机制，将CDIO（“Conceive”（构思）、“Design”（设计）、“Implement”（实施）、“Operate”（运行））理念融入毕业设计的教学过程，把培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识与工程实际案例紧密结合，通过贯穿于整个人才培养过程的团队设计和创新实践训练，培养专业基础扎实的应用型人才。
二、国内本科毕业设计现状分析
根据国内大多数高等院校工科专业的培养计划，毕业设计工作一般安排在本科第八学期执行，实际持续时间往往在3～5个月不等。毕业设计选题一般由教师确定，学生根据自己的兴趣选择指导教师和设计题目。这样的毕业设计教学过程存在诸多问题，严重影响了毕业设计的质量，主要包括如下几方面：
1.教学培养计划在毕业设计环节分配的时间不够充足。
根据高等院校工科专业的本科培养计划，毕业设计选题在第七学期末进行，并在第八学期执行。通常学生必须在第八学期开始的一至四周或一至六周时间内进行文献资料的收集和查阅，完成文献综述，并阅读和翻译与课题相关的英文科技文献，在对课题研究内容形成一定认识的基础上撰写开题报告。之后利用约七至八周的时间进行课题方案的设计，并进行具体的课题研究工作。最后利用四周时间进行毕业论文的撰写和论文答辩。整个毕业设计环节约持续十六周时间。这样的时间对于机械类这种实践性非常强的学科专业，学生缺乏足够的时间进行课题的实验设计、实践工作以及课题的深入研究，难以完成高质量的毕业设计或科研论文。
2.学科基础课程和学科专业课程与毕业设计教学环节缺乏连贯性。
目前，对于专业知识体系的构建通常在本科培养计划中的第六、第七两个学期的课程教学中进行。其中，第六学期主要进行学科基础课程的教学，第七学期主要进行学科专业课程的教学。在专业课程的设置和教学内容的设计上，各课程相对独立、缺乏连贯性。无论是在安排理论教学内容还是在安排实践教学内容时，任课教师往往更多地局限于关注本门专业课程自身，缺乏对该课程的先修专业课程、后续专业课程或相关联专业课程教学内容的综合考虑，忽略了培养学生综合运用专业知识的能力，进而也无法在毕业设计中使学生将学到的各种专业知识进行综合应用，制约了学生综合应用专业知识解决实际问题的能力的训练和提高。
3.学生在毕业设计过程中缺乏兴趣和主动性。
目前大多毕业设计课题由教师指定，学生被动地进行选题与设计，缺乏兴趣和学习主动性，有的学生在毕业答辩时甚至连研究的课题背景都说不清楚，这样的毕业设计何谈质量保证？
4.实践教学环节对学生动手能力、分析能力及创新意识的培养不足。
机械类本科专业培养计划中涉及专业素养培养的实践环节主要是专业实验和毕业设计。受本科培养计划总学分的限制，专业实验教学设置在专业培养体系中所占比例较低。而实验教学设置以专业基础性实验为主，这些实验大多为演示性实验或验证性实验，在学生掌握了这一部分实验能力之后，留给学生锻炼实际动手能力、激发创新意识的空间并不多。而过多的演示性和验证性实验，并不能使学生分析实验数据的基本技能得到培养和锻炼。这样在毕业设计环节，一些学生在课题研究中面临具体问题时往往感觉无从下手或不知如何进行分析研究，也就更谈不上在课题研究中进行创新了。
5.缺乏培养学生从事科研工作所具备的基本能力和素质的教学及实践环节。
工科类专业的大学学历教育的目的之一是培养具有一定科学研究能力和素质的研究型或应用型专门人才。这就要求培养学生具备从事科研工作的基本能力和素质，包括查阅国内外科技文献、撰写科研论文、团队协作精神、严谨治学等各方面。但在目前多数工科专业的本科培养计划中，缺乏或并不重视对这方面能力和素质进行培养的教学和实践环节。学生在毕业设计过程中表现出缺乏查阅国内外相关科技文献的研究习惯、不能规范地撰写学术论文、语言组织能力较差、抄袭他人研究论文、团队协作精神缺失、不能承受多次实验失败的挫折等一系列问题。
在当前世界各国工科院校进行的毕业设计改革中，加强基础，整合课程内容，注重工程实践和设计教育，已经成为普遍趋势。美国MIT 提出了“回归工程”和“工程教育必须更密切地回到工程实践的根本上来”中的培养原则；德国的工科院校一向特别注重培养学生的工程实践能力，重视学生理论联系实际能力和工程设计能力的培养；日本的工科专业学生从一进校即开始选择导师，四年级一年均以毕业设计课题研究为主。此外，英国、加拿大、丹麦等其他发达国家也在综合工程素质培养方面推进改革进程。
在世界进入知识经济的时代，国际竞争尽越来越明显地表现为科技和人才的竞争，特别是科技创新能力和创新人才的竞争。机械类本科毕业设计教学将更加注重质量和人才综合素质的培养、创新能力的培养、综合应用知识能力的培养、以及独立获取知识等能力的培养，为学生终身学习和继续发展奠定基础。为适应素质教育和创新教育的要求，对传统的常规实践性环节进行相应的、必要的改革研究和探索，已势在必行。
三、精品本科目标下的机械毕业设计改革思路与实施方案
“精良厚德的师资队伍、精确卓越的培养方案、精彩丰富的课程体系、精密完善的教学设施、精细严谨的教学管理、精致实用的人才产品”是“精品本科”的六个核心要素，抓住了这六个要素，也就抓住了教育的本质；实现了这六个“精”，我们打造精品本科教育、培养卓越创新人才的目标就一定会实现。有鉴于此，必须对现有机械类本科毕业设计进行大刀阔斧的改革。按照精品本科的培养核心思想，机械类本科毕业设计要以提高学生综合工程素质为总线，以强化工程意识，培养工程实践能力为目的，改变以往由指导教师指定选题的单一模式，让教师、单位和学生都参与到毕业设计选题中，构筑多层次的毕业设计平台，结合相关学科必要的技术基础知识的改革与创新，加强学生研究能力的启迪，充分体现毕业设计的工程性与创新性。
为此，本文针对机械类本科毕业设计提出以下改革思路与实施方案：
1.研究机械毕业设计教学理念，采用新模式建立毕业设计体系。
机械类本科毕业设计应以提高综合工程素质为目标，强化综合应用专业知识的能力。为此，改革机械类本科毕业设计的教学体系至关重要，结合精品本科教育的核心思想，必须建立一套完善的机械类毕业设计长效教学机制，明确毕业设计的目的和重要性，切实保证毕业设计的质量。主要的改革思路是分阶段实施毕业设计，让学生有充足的时间为毕业设计做准备，结合兴趣与专业选题，变被动为主动，提高毕业设计的积极性。
1）第一阶段：毕业设计研究方向归类
将近三年的毕业设计课题导入毕业设计课题库模块，让学生在第四学期就能了解近年来本专业毕业设计的研究领域，结合自身的专业兴趣，初步制定毕业设计的研究方向，从而在第五、六学期能合理安排和调整自身的选课内容，为毕业设计做知识的储备和积累。
2）第二阶段：选题阶段。
第六学期末进入选题阶段，采用双向选题制度，学生可以根据自己的实际情况申报符合专业要求的毕业设计课题，也可以选择老师申报的毕业设计课题，学生由被动选择变为主动选择，以激发学生的主观能动性和自主学习的热情。
3）第三阶段：实施基于工程案例的模块教学，提高综合运用专业知识的能力。
第七学期，学生根据自己的选题方向，选择相应的知识模块进行培训，从而较快的掌握毕业设计课题的研究和设计方法，明确毕业设计的工作流程；阅读国内外科研论文若干篇，了解课题所属领域的最新研究前沿，明确毕业设计的任务和创新方向；以培养和提高学生文字组织表达能力、撰写科研论文能力及查阅国内外科技文献的能力。
4）第四阶段：设计实施环节。
第八学期按照学校毕业设计相关规范和要求，结合课题具体内容，全面完成毕业设计各项任务。
2.营造多层次的毕业设计平台，突出工程素质的培养。
1） 以理论研究为主题的毕业设计
针对研究能力突出的学生为主体，利用现有的设计理论与方法，激发学生的研究热情，培养学生理论分析研究能力。
2） 以创新设计为主题的毕业设计
针对创新能力较强的学生为主体，利用创新设计的理论与方法，以培养学生创新能力为目标，以创新性为主要的评价标准衡量毕业设计的质量。
3）以工程应用为主题的毕业设计
针对动手能力较强的学生为主体，以教师的横向课题为主要的选题标准，锻炼学生实际从事科研项目的能力。
4）以校企联合，面向工程实际为主题的毕业设计
以到企业实习的学生为主体，采用企业给定的项目作为毕业设计选题，学生在企业完成毕业设计，采用联合答辩的方式评价学生的毕业设计质量。
3.学科发展带动毕业设计平台建设，进而促进应用型教师队伍建设。
1） 我校机械工程学科已经获得一级博士学位授予权，在博士点建设的过程中，机械设计及理论二级学科在平台建设、教师队伍建设等方面均取得进展，目前正在建设“机械工业数控机床优化技术重点实验室”。在现有的平台支持下，进一步建设机械类毕业设计平台建设，使学生的应用型毕业设计项目得以实施。
2） 毕业设计课程体系的建设，将有助于提高毕业设计指导教师的实践教学能力。
以培养综合工程能力为指导思想，增设基于机械类不同方向的工程案例模块教学先修课、建立毕业设计长效教学机制、分阶段实施毕业设计计划，构建应用型本科毕业设计环节的新模式，将显著提高学生分析解决问题的综合能力；以多层次的毕业设计平台构建为切入点，强化学生的学习兴趣，升华学生的创新精神，训练学生的实际动手能力，为学生构筑深厚的工程技术根基，发挥其它课程不可替代的综合工程素质的教育作用；以学院学科发展为推动力，构建毕业设计平台，促进应用型教师队伍建设。
四、总结
以上，对以精品本科教育为目标的机械类本科毕业设计提出了一些思路和实践方法。当然，精品本科教学质量的提高，需要将理论教学与工程实践有机的结合起来，通过高等院校不断地探索和实践，针对各自的培养模式和方向，选择适合自己的方法和方式去实践和推进，不断地改革教育体制，以提高教育教学水平。
[参考文献]
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[关键词]机械原理 卓越工程师计划 教学内容与课程体系 CDIO 教学方法改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）01-0132-03
机械原理是机械类和近机类专业十分重要的主干技术基础课程，是理论课程向工程实践课程转换的过渡性环节，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用，在机械类高级工程技术人才培养的基础系列课程中是不可替代的。[1]但是，传统机械原理教学存在目标单一、内容陈旧、方法死板、考核简单片面等不足，与理论力学、机械设计等相关课程间存在教学内容重复或脱节、整体协调性不足等问题[2] [3]，导致教师讲课费力，学生听课乏力，教与学的效果不理想，甚至造成对立的师生关系。
学校针对机械设计制造及其自动化专业国家级“卓越工程师教育培养计划”项目的实施需要，进行了基于项目的CDIO教学模式、基于网络资源和创意兴趣的自主学习模式等教学方法改革探索与实践。本文从机械原理的课程体系、教学方法等角度进行全面介绍。
一、面向卓越工程师教育培养计划的教学内容体系构建
处理好机械原理与理论力学、机械设计等专业基础课间分工和衔接，不同于机械制图与建模、刚体运动与力分析、零部件强度计算与校核、材料成型与加工等专一知识和能力的培养[4]，机械原理以培养学生面向机械系统的机构设计与分析能力为主，在机构学、机器动力学和常用机构等基本知识学习基础上，更加注重机械系统的设计和综合创新能力培养。[5]处理好机械原理课程内部各章节间内在关系，机械原理教学内容可划分为机械系统、基本原理和常用机构三大模块，构建各教学模块间有机联系，课程体系与教学模块关系如图1所示。
机械系统模块是培养学生系统观念的重要途径，利用完整的机械系统实例把课程知识点串联，贯穿绪论、机器人机构及其设计、机械系统方案设计等章节的教学全过程，形成闭环。
基本原理模块包括结构分析、运动分析、力分析、效率与自锁、机械平衡、机械运转速度波动调节等章节，重点讲授：1.机构结构分析中机构组成、自由度计算、组成原理和型综合等知识点;2.机构运动分析中解析法;3.平面机构力分析中运动副总反力和机构受力分析;4.机械自锁和速度波动调节。而与理论力学等前期基础课联系紧密的运动分析图解法采用实例化教学，在学生自学、练习、讨论基础上，点明速度影像和加速度影像等知识点;实践性较强的机构运动简图、机械平衡以实验教学为主线。
常用机构模块包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系和其他常用机构等章节，重点讲授：1.连杆机构中平面四杆机构设计的图解法和解析法;2.凸轮机构中轮廓曲线设计解析法;3.齿轮机构中渐开线直齿圆柱齿轮啮合定律、啮合传动、变位齿轮和斜齿圆柱齿轮;4.齿轮系的传动比和效率计算。而常见多杆机构、凸轮基本尺寸确定、渐开线特性、其他常用机构等知识点以自学、调研等自主学习方式为主。
二、基于认知规律的“以生为本”教学方法改革与实践
国内众多高校长期开展机械原理精品课程建设，使教学理论、课程体系、教学内容、教学方法与手段等研究工作不断深入，在教材、电子教案、电子教具、教辅参考资料、教学视频和网络平台等教学资源建设方面进展显著，为机械原理课程教学方法改革奠定基础。
（一）基于慧鱼组合模型的机械系统概念强化与贯穿
课程学习前，利用工程训练中心慧鱼创意组合模型，让学生按照已有拼装路线亲手搭建典型的机械系统模型，如各种类型机器人，使课程教学从“积木游戏”场景中开始，逐步了解机械原理所学的连杆、凸轮、齿轮及齿轮系等机构;课程教学结束前，要求学生根据学习内容，自主搭建一个新型的综合型机械系统。学生能够全程深度参与课程教学，实现寓教于乐，激发学生学习兴趣和热情。
以学生自主搭建典型机械系统模型为课程学习对象，贯穿机构结构分析、运动分析和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系等教学全过程。引导学生发现并解决其隐藏的科学问题，包括概念理解、问题分析、问题求解等主要的学习环节，教师承担定义阐述、提出问题、思路引导、方法总结和疑难解答等辅工作，激发学生主观能动性，真正实现学生自主学习、教师辅助指导的教学模式。
（二）基于网络教学资源的自主学习模式实践
随着互联网技术的发展，大学校园内学生上网便捷快速，机械原理课程的网络教学资源十分丰富，如国家精品课程资源网[6]、江苏科技大学课程建设与辅助教学平台[7]、第一视频教程网[8]等，为机械原理课程的自主学习模式探索奠定基础。同时，在学校课程建设与辅助教学平台上开设相应的同步网络教学班级，实现课上课下同步进行。随着基于网络教学资源的自主学习模式推广，学生对机械原理课程的学习主动性和积极性逐步得到加强。
由于网络资源自主学习的时间、地点具有很大程度的自由，且学生对自主学习的效率存在差异，教师需做好前期引导和后期考核工作：每次课结束前，应明确下次课教学内容和对应的网络资源材料;每次课开始时，需通过提问、课堂练习等方法检查学生课后自主学习效果，对共同存在的疑难问题要及时解释，强化理解。基于网络教学资源的自主学习模式，不但调动了学生的主动性和积极性，而且自主学习环节实际上是一次学习阶段，课堂提问与检测环节则是二次学习阶段，课后作业、答疑等环节则是三次学习阶段，三者具有一定的时间差，对课程知识点的理论和吸收具有良好效果，尤其是课程教学。
（三）基于计算机和编程技术的项目式教学模式改革
项目式教学分为科技论文写作与课外大作业两类。在机械原理学科发展方向调研和文献查阅基础上，每位学生选择一个自己感兴趣的方向，如机械发展史、医疗机器人、生物机械、仿生机构、微小机械等，严格按照国家科技论文写作要求和规范撰写报告，包含题目、中英文摘要、中英文关键词、引言、正文、结论和参考文献等部分。
课外大作业是项目式教学的重点，引入计算机技术和Matlab软件进行机械原理课程课外大作业的解析法分析。课外大作业包括运动分析、力分析、连杆机构设计、凸轮轮廓曲线设计、齿轮轮廓曲线设计和速度波动调节这六种类型，要求全体学生自行分成3-4人一组，从六类大作业题目中分别选择三项，共同完成分析建模、编程求解、报告撰写、演示答辩等环节，各团队成员必须有明确的分工与协作，禁止以逸待劳现象。完成后要求提交大作业实践报告、Matlab程序源文件及分析建模的关键草稿纸等材料，实践报告应达到内容完整全面、字迹图标工整清晰、格式符合国家科技论文规范等要求，Matlab程序源文件应达到运行流畅、注释合理充分、格式整齐美观等要求。
项目式教学实施过程中，以学生为主体，教师起引导答疑作用，实现科研基本思路和规范的训练，培养学生运用计算机和编程技术进行学习、研究的能力，为学生后继其他课程的学习、课程设计、毕业设计以至毕业后科研创新打下良好的基础，培养学生进行科学研究或工程设计的良好习惯。
三、课程综合改革实践效果与注意事项
通过机械原理课程教学改革与实践，在掌握课程基本理论、基本知识和基本技能基础上，学生的机构设计、综合、创新等专业能力和系统性工程意识、基本的科研素养得到显著提高，在后续的专业课程、第二课堂（如课外科技制作、机械创新设计大赛等）、毕业设计等学习环节中充分发挥作用，尤其是第二课堂，机械类专业学生兴趣浓厚，积极主动，上手快，创意多，动手实践能力强。
由于机械原理课程教学改革涉及内容体系、课堂教学、课内实验、课外大作业和期末考试以及相应的考核方法，存在面广、点多、工作量大等问题。为保证课程教学与考核方法综合改革实践的效果，应注意以下几个事项：
（一）学生的兴趣与投入。课程学时不断压缩，课堂教学时间越来越短，但教学内容与要求反而提高，而课余活动（尤其是网络普及带来的网络活动）不断丰富，导致学习时间减少。针对现状，必须全面激发学生的学习兴趣，自主投入一定的课外时间用于课外学习，包括项目驱动式课外大作业、课外科技创新与制作等内容。
（二）教师的钻研与投入。目前高校普遍存在“重科研、轻教学”的问题，使职称评审、考核奖励等活动的科研成果要求不断提高，导致教师对教学的专研精神和精力投入不足，需从学校制度上做适当引导，如我校职称评审中的教学绿色通道和重金奖励的教学模范奖，将教学成绩、学生评价作为考核指标。
（三）课外学习资源的建设与应用。课外学习的硬件资源包括场地（如开放教室、实验室、机房等）和慧鱼组合模型、常用工具、常规机床等设备设施;软件资源包括课外大作业的项目和本科生创新计划、机械设计创新大赛等活动。
四、结束语
为从知识、能力和素质三个层次上提高机械原理课程教学质量，进行了课程体系梳理、教学方法改革与实践，构建有机统一的课程教学模块，实践基于慧鱼组合模型、网络教学资源、计算机和编程技术的新型教学方法，有效提高了学生知识水平、专业能力、工程意识和科研素养。
[ 注 释 ]
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关键词：创新型人才 机械原理 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0180-03
Reform and Practice of the Mechanical Principle Course Based on the Innovative Talent Training
Wang Min Luo Xiaolin
（College of Mechanical Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou Guangdong ， 510665， China）
Abstract： As a backbone professional basic course of machinery majors，the mechanical principle course has a pivotal position in training students’engineering practice and innovation ability.With science innovation center and off-campus practice teaching base as linkages， the teaching reform and practice of the mechanical principle course were promoted and the students’ project practice ability and innovation ability were cultivated through restructuring the teaching content， optimizing the teaching means， constructing piecewise practice teaching and strengthening the construction of innovative teachers.
Key Words： Innovative talents； Mechanical principle； Educational reform
《机械原理》作为机械类及近机械类专业的一门主干专业基础课，承担着培养学生机械系统整体运动方案设计的重要任务，在培养大学生工程实践及创新能力方面具有其他课程所无法比拟的优势。但该课程内容缺乏关联性、系统性，学生无法从整体上顺利完成系统的运动方案设计，也无法从机械产品综合设计的角度理解该课程所述知识的真正用处。并且由于课时压缩及学生整体素质的下滑，使得学生普遍反映该课程内容枯燥难懂，机构运动费解难明，于是产生了严重的厌学、畏难情绪，期末考试不及格率大，学生的创新意识、创新能力培养更无从谈起。
多年来，研究人员结合机械原理课程理论教学和实践教学两大模块，通过合理整合教学内容，优化理论教学；改进教学方式、方法；改进作业方式；构建分段实践教学模式；鼓励、支持学生参加科研活动及各种科技竞赛；强化创新型教师培养等方面的改革，以期激发学生学习兴趣，提高学生自主学习能力。近年来初见成效，学生学习主动性提高，不及格率明显降低，学生在各级各类有关机械创新的大赛中也获得了较好成绩。
1 重组教学内容，优化理论教学
为培养学生的分析能力、综合能力及创新设计能力，研究人员将《机械原理》课程按照“机构分析”“机构设计”和“综合设计”的模块进行划分，如图1所示[1]。机构分析模块主要内容包括：机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的效率与自锁、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节等，通过该模块的学习提高学生分析问题的能力。机构设计模块主要内容包括：平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构、工业机器人机构及其设计等。综合设计模块主要内容为机械系统的方案设计[2]。学生通过对机构设计及综合设计模块的学习，在结合自身实践经验与理论知识的基础上，实现机械系统的设计，从而培养了学生的创新思维及综合设计能力。
2 改革教学方式、方法，优化教学手段
近年来，由于专业基础课学时受到不同程度的核酰所以在有限的课堂教学时间内，教师基本需“满堂灌”才能完成教学计划，学生完全是被动地接受。这种单一的灌输式填鸭式教学方式，严重束缚了学生的创新意识。为改进这种现状，机械原理课堂教学过程中加强启发式、讨论式及案例式等先进教学方式的应用[3]，并借助现代信息技术，采用“多媒体课件+黑板+教具”三位一体的教学手段，强化大学生进行自主学习和自我教育的能力，培养学生的创新意识及创新能力。
课堂讲授过程中，采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段，充分发挥各自优势，提高教学质量。首先，采用多媒体教学不仅能节省板书时间，而且可根据教材内容，将文字、图片、声音、动画等结合起来，使教学更形象、生动，激活课堂气氛，提高学习效果。特别是机构的运动等一些难以用语言来描述的教学内容，采用多媒体教学具有突出的优势。其次，将一些机构的实物模型和教学用具带入课程辅助教学，使原本枯燥、抽象的教学难点变得形象生动。比如在讲授齿轮时，将齿轮模型带入课堂，针对实物进行讲解，学生更容易接受[4]。最后，教学过程中，授课教师也要注意板书教学的合理运用。讲解课程习题的具体运算过程时，使用板书教学效果更好。比如用矢量方程图解法求解机构的速度和加速度时，采用板书教学，虽然耗时，但教学效果好。
3 构建分段实践教学模式
构建以培养学生的工程实践和创新能力为目标的分段实践教学体系[5]，主要包括实验教学、课程设计和科技创新三部分[6]，如图2所示。实验教学除包括“机构运动简图测绘”“齿轮参数测定”等一些验证性实验外，增设开放性实验室，学生可利用课余时间在实验室进行机械创新设计；课程设计中鼓励学生采用计算机进行辅助设计及三维建模、分析、优化，并动手制作实物样机模型，以提高他们的综合分析能力及实践能力；以机械创新大赛和工程训练综合能力竞赛为契机，积极鼓励学生参加各级各类竞赛，激发他们的学习积极性、主动性和创造性。
（1）增设开放式实验，构筑学生创新实践平台。
把示范性、验证性的实验，变为设计型、综合型的实验，并实行开放式教学，为学生进行科技制作提供必要的工作条件[7]。在W院现有大学生科创中心的示范作用下，争取创建机械创新设计实验室，组建机械创新小组、机械设计小组等。
（2）改革课程设计，鼓励学生创新。
对“机械原理”课程设计的题目、内容及考核方法进行改革，探索基于项目形式的课程设计教学模式[8]。课程设计过程中，以学生为主，教师只做适当的引导；课程设计成果也不再局限于设计说明书和图纸，鼓励学生采用计算机软件（比如Pro/E、3Dmax、UG等三维设计软件）设计自己所提出的方案，绘制虚拟的三维造型，并通过软件对方案进行模拟仿真。
（3）以机械创新大赛为契机，强化学生创新能力。
积极鼓励并组织学生参与各种机械创新大赛，如国家机械创新大赛、省机械创新大赛、校机械创新大赛，使学生在竞赛中锻炼交流，有意识地更新和夯实基础知识，培养学生的自主意识和创新能力。同时，学院也制定了相关政策，鼓励学生参与到教师的科研项目中，学习教师在科学研究过程中的经验与成果，以强化学生的工程意识和工程素质，并通过帮助教师解决实际问题，锻炼学生的工程能力和创新能力。实践证明，让学生参与各项科技创新竞赛是培养学生创新能力的最有效途径。机电学院的学生在近几年的国家级、省级机械创新设计大赛中均获得较好的成绩：第四届“机械创新”比赛全国总决赛二等奖；第五届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项；第六届“机械创新”比赛广东省赛二等奖3项。
4 加强基础作业，增加课程小论文
机械原理教学过程中除完成常规习题作业外，适当布置几篇小论文。例如：在讲授机械原理绪论部分涉及到机械发展的历史，虽然这不是机械原理课程的核心内容，但了解机械发展的历史对学生进一步学习相关课程是有帮助的，故该部分内容可布置相应的课程论文。让学生完成课程小论文，一方面可培养学生撰写科技论文的能力，另一方面又能够使学生从被动学习转化为主动学习，学生在进行相关资料检索、整理、分析的过程中，既加深了对机械原理课程的了解，又能从中体会到机械原理课程的奥妙与乐趣，从而激发学生学习的兴趣。
5 加强创新型师资建设，促进创新型人才培养
俗话说“严师出高徒”，所以，创新型人才的培养关键在教师，只有建立一支创新型指导教师队伍，才能培养出合格的创新人才。本着“请进来，走出去”的原则，建立专任教师和兼职教师相结合的高水平师资队伍。一方面聘请企事业单位具有丰富经验的工程技术人员出任兼职教师，开设专题讲座，讲授专业概论、学科前沿，指导学生实践实习、课程设计和毕业设计等教学环节。另一方面，更为重要的是制定相关激励政策，鼓励教师主持参与教研和科学项目研究，组织教师到企事业单位或科研院所学习、培训、工程现场实践等，以提高教师自身的工程实践能力和创新思维能力。教师在教科研中形成的新思想、新方法，及创造的新成果会潜移默化地渗透给学生，进而激发起学生们的创新精神和创新欲望。只有教师的教学能力和创造性思维能力活跃起来，才能保证创新教育的顺利开展，促进创新型人才的培养。
6 结语
《机械原理》课程在培养学生机械综合设计能力、创新能力和解决实际问题的动手能力中占有十分重要的地位。采用“多媒体课件+教具+黑板”三位一体的教学手段，保证教学效果。以机电学院大学生科技创新中心为纽带，鼓励学生参加各级各类大学生科技创新竞赛；鼓励学生参与教师的教学和科研项目，以多元化的实践模式促进学生工程实践能力和创新能力的培养。以校外大学生实践教学基地为依托，加强创新型师资建设，开展创新性教育，提高学生运用现代科学技术解决工程实际问题的能力和实践动手能力，促进创新型人才培养。
参考文献
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关键词：机械类大学生 学科竞赛 开展模式 评价探讨
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0171-02
对于当今大机械类学生来说，往往过于“专注”课本，理论知识学得比较扎实，但非常欠缺实际操作能力。机械行业的大部分工作岗位对个人的动手能力有较高要求，很多大学生毕业后对于很多工作不能胜任。为此，在机械类大学生中开展学科竞赛，通过整合课内课外的实践教育资源，不仅可以让大学生将理论知识实践化，而且对于培养他们的创新能力，实践能力，打造团队合作精神，提高综合素质有重要作用。
1 学科竞赛教学模式概述
当今社会对实用型的创新人才需求旺盛，但很多高等院校的教育体系不能完全适应社会的需求，教育思想的陈旧、教育结构的不合理都导致了学生的实践能力不足，在此形式下，学科竞赛教学模式应运而生。
学科竞赛教学模式是在结合课程内容、教学目标的基础上，以竞赛的形式把学生的理论学习和实践活动有机地结合起来，以培养学生创新能力和综合素质为目标的一种教学模式[1]。和普通课堂教学相比，学科竞赛更注重培养学生自主分析和解决问题的能力，对培养学生的竞争意识、团队协作意识、动手能力和创新精神具有很大的现实意义。目前适合我国机械类大学生参加的学科竞赛有：大学生机械创新设计大赛、国家大学生工程训练竞赛、新苗计划大赛等，在这些竞赛的实施过程中充分验证了学科竞赛教学在学生的创新能力培养中所起的作用。
2 开展学科竞赛教学的意义和作用
（1）为学生培养动手实践能力搭建了良好的平台。
机械类学科竞赛的竞赛题目往往带有项目背景，从课程内容上，大多涉及多学科课程；从人员来说，学生是参加竞赛的主体，这种主人翁的感觉能充分激发学生对自主学习的潜力与热情，而在资料查找、对问题的分析和综合等参赛过程，他们解决问题的能力，创新能力、科研能力自然而然得到提高。
（2）为提高机械类的学生的综合能力提供了广阔的背景。
选修课程的学习能够使学生获得更加广泛的知识，但这对培养学生分析问题和解决问题的能力所起的作用不大，寄希望于通过学习选修课程来获得解决实际问题能力的做法是不现实的。而学科竞赛从形式和内容都有利于提高学生实践能力。学科竞赛活动促进了信息技术、电子商务等相关学科的改革和发展，相关学科的发展以及经验的积累反过来又促进了学科竞赛水平的提高，于是形成了不同学科的良性互动、教学改革和学科竞赛的良性互动。学科竞赛应紧密结合机械类课程的教学环节和内容展开，以实现对所学知识的理解消化、总结整理和实践运用。学科竞赛的结果能够大致反映学生的综合能力以及教学体系设置的合理性程度，通过竞赛评价和总结讨论可以发现教学过程存在的问题和不足，为教学和教改提供重要参考[2]。
（3）为激发学生的创新意识奠定了基础。
学科竞赛往往结合了机械专业的特色和机械知识在实践中的运用，如全国大学生机械创新设计大赛是机械类大学生最具影响力的赛事，从2004年至今，每两年举办一次。每届大赛都有明确的主题和内容。如2014年该赛事的主题为“幻·梦课堂”；内容为“教室用设备和教具的设计与制作”。这些内容和大学生们的日常生活学习状态密切相关，这远比抽象的理论知识更能引起学生的兴趣，激发他们的创新激情，引起他们更深层次、更大宽度的思考，进而催生大学生对渊博知识的渴求，形成具有竞争意识而又团结协作的拥有共同价值取向和进取精神的良好氛围。通过竞赛可以丰富校园科技文化氛围，拓展了学生的应用知识，提高了他们的应用能力。高校机械类专业教师要积极参与竞赛辅导工作，鼓励更多的学生积极参与学科竞赛、勇敢的登上属于自己的舞台，通过大胆尝试，不断收获成功，在不断的失败和成功中得到成长。
3 机械类大学生学科竞赛模式的构建及评价
（1）以提高机械类大学生的实践能力、创新能力和综合素质为重点，构建学科竞赛模式。
①开展实践教学，促进机械类大学生学科竞赛模式的形成。
学科竞赛模式的教育导向重在推动实践教学的开展，借以提高机械类大学生的实践能力、创新能力和综合素质，因此，针对这种以竞赛贯穿教学始终的教学方式，相关的培训计划和课程体系需要进行修订和调整，使之适应实践教学的形式和方法。可以延长课外的学时，减少课内的学时，以增加学生独立思考和进行创新设计的时间和空间。可以增加诸如机械设计、综合能力培养、工程性图纸设计实践活动等创新性活动；开展创新科研方法的探究；以及撰写一些学术研究和研究报告，如专利的申请等。还可以直接选用学科竞赛的参赛题目作为课程设计、专业设计、毕业设计题目，从而实现课内教学和课外实践的有机结合。
②完成教学的主体变化，构建机械类大学生学科竞赛模式。
传统的教育模式只注重知识的传授，把学生简单地看成知识的接受者，使其学习兴趣不能被有效激发，制约了学生的积极性、创造性和主观能动性的发挥，不利于学生实践能力的培养。学科竞赛每个项目组虽然有指导老师，但是从竞赛选题，方案设计，技术设计，样机试制、调试，到技术文件的编制，每一个环节都以学生为主体完成的，充分调动了他们对学习和科研创新的浓厚兴趣。通过学科竞赛，促进了教学过程向自主性发展，向实践性学习跨越，在实践中探索，并逐渐发现和解决问题。同时，学生主动的查阅资料、阅读文献、广泛涉猎，通过对不同方法的尝试，不断获取知识、获得成功，真正感觉到了学习的快乐和获得成功的成就感，这又促进了学科竞赛模式教学的顺利完成。
③改革试验教学，构建开放式学科竞赛实验室教学管理模式。
机械类大学生的试验教学也要适应学科竞赛教学模式的需要，促进课外兴趣型实验室和课内教学型实验室向机动性发展，采用以学生为主体、教师为主导的开放式实验室管理模式，逐渐完成学科竞赛实验室管理模式的构建。学科竞赛实验室的设置，要求实验室的场地、加工机床、切割机等硬件设施能够适应学科竞赛的特点、满足学科竞赛教学的需要，能够适合竞赛期间的参赛作品的设计、加工、调试对场地的需要；并且要针对学科竞赛实验室教学的特点，完善和改进管理工作，建立完善的实验室安全管理条例、开放式实验室值班管理制度、实验安全操作规程等相关制度，积极做好实验安全工作，为机械类大学生的学科竞赛、课外活动、科技创新等搭建良好的实践平台。这样的创新实验室，改变了以往固定的机械设备的限制，提高了教师教学的灵活性，通过灵活的题目设置，学生能够很方便的利用实验室的设备条件，展开构思，提出解决问题的方案，通过独立思考或团队协作、小组竞赛等形式完成。在这样的环境下，学生还可以利用虚拟技术构建仿真实验室，以此来突破实验空间和时间的限制，充分的开展创新构想和创新交流。
④实施实践教学，为机械类大学生学科竞赛模式提供创新平台。
我国经过多年的教育改革实践，积累了很多的新的教育方法和教育理念，这些教育方法、理念经过了教育实践的检验，取得了重要的教育成果，因此，把这些新理念和新方法引入到机械类大学生学科竞赛教学之中，无疑会提高学科竞赛的水平，提高教师的指导水平和学生的参与热情，进一步影响实践教学的效果。比如，设计型的课堂组织方式、开放型的应用题型设置、小组课堂的评价机制等实践教学成果，都为机械类大学生学科竞赛模式提供了创新平台[3]。
⑤完善机械类大学生学科竞赛机制。
机械类大学生学科竞赛模式需要得到政策的保障、学校软硬件设施的支持、学科竞赛的制度支持等等，有了这些保障，学科竞赛教学模式才能伸展创新教学的手脚，最大地发挥学生参与学科竞赛的积极热情和主动性。保障机制是学科竞赛教学模式成败的关键，对于科学性、创新性、可行性和实用性的创新项目，只有学校提供经费保障，并对研究成果进行专利保护，才能进一步激发学生创新的积极参与热情，完善和巩固学科竞赛的教育成果，提高学生的创新意识和创新能力。
⑥改革学科课堂教学的评价机制和制约机制。
评价和奖励机制是机械类大学生学科竞赛教学模式的有效保障。学科竞赛教学模式以实践教学为手段，以培养学生创新思维和创新能力为目标，传统的以教学成绩为评价标准的课堂评价方式已经不能适应学科竞赛教学的需要。因此，教学成绩、学生的自我管理能力、德育考核、师生关系、学生的适应能力、创新方案的设计、课题研究的参与过程、关键技术的分析与实现、竞赛成绩等均需纳入评价考核的范围，其中创新设计、创新参与和创新成果在整体评价中占有重要比重。这样才能体现教育的实用性，挖掘学生的潜能和创新能力，使教育和实践做到有机的结合。评价单位也要改变传统的学校评价的单一评价制度，形成以社会、家庭和学校的综合性评价体系[4]。
学科竞赛教学中的激励机制体现在精神和物质两个方面。从物质上来说，学校设立专项竞赛奖励基金，给予竞赛获奖同学和表现突出者一定的物质奖励；同时，可以把竞赛得奖和获得专利作为评定奖学金和保送研究生的加分条件。学科竞赛的奖励机制也要把辅导教师纳入其中，因为他们在竞赛的指导中付出了大量的精力和劳动，发挥了重要的引导作用，对于指导教师，一方面可以给予一定的物质奖励，另一方面，把竞赛奖励和成果奖励、专利等与其职称评定和聘任直接挂钩、与其评优评模挂钩、与其职务晋升挂钩，并纳入学院年度考核中，这些具体措施是对指导教师所做工作的充分肯定，能够充分调动教师参与学科竞赛教学的积极性。
（2）大学生学科竞赛的训练组织。
①建立竞赛网站，加强网络宣传。
鉴于网络的窗口作用和平台作用，学科竞赛网站对于学科竞赛教学模式将起到巨大的推动作用。网络的加入无疑给学科竞赛带来了生机与活力，网络便于对竞赛种类、竞赛内容、竞赛时间、往届竞赛的介绍、竞赛的主题、竞赛的意义、团队情况、学生作品展示、指导教师的介绍、竞赛的研究方向和思路等作出积极的宣传，使互动交流的种类更齐全、内容更丰富、学生的参与更为积极，信息的披露更及时、准确，因此，学科竞赛网站将成为学科竞赛教学模式的重要窗口。
②开设训练课，加强竞赛技巧训练。
参与学科竞赛，选手不仅要有一定的知识素养和实践能力，还需具备对信息的处理技巧、论文的撰写能力、团队协作意识、了解参赛程序等。随着网络的快速发展，来自各个领域的大量信息使有些参赛选手无所适从，只有对选手进行相关的训练才能加强其甄别能力，学会获取对竞赛有益的信息；每个参赛团队都是一个整体，需要发挥集体的智慧、能力和技巧，需要相互配合、取长补短，才能把团队的能量发挥的最好；在竞赛最后是以科技论文的形式提交成果的，论文的质量一定程度上决定着学科竞赛的成绩。因此，参与学科竞赛需要开设训练课，对竞赛程序、论文撰写等关键环节进行培训[5]。
4 结语
综上所述，在机械类院校开展学科竞赛教学是我国培养创新人才的需要。学科竞赛教学能激发学生的科研热情和学习兴趣，培养学生的竞争意识、团队精神和创新能力。在教学中只有结合教育内容和教育实践，积极开展实践教学、改革试验教学、彻底完成学生的主体变化、搭建创新平台，才能真正的把学科竞赛教学落到实处。
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论文摘要：通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考，反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色，为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。
论文关键词：实践能力培养；课程体系；基地建设；师资队伍；质量保障体系
面向2l世纪的机械类专业人才，不但要有较扎实的理论基础，还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前，从人才市场反馈的信息来看，机械类专业的学生普遍存在的问题是：学生平时书本知识学的多，较系统。但是，接触工程实际少，学生不善于将书本知识应用到工程实际中；课程中的实验教学零散，彼此孤立，缺乏系统性和连贯性，难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看，教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招，教师队伍也在大幅度膨胀，年轻教师学历高，但往往实践经验少；教师忙于繁重的教学工作，与企业的联系少，真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看，自改革开放以来，特别是实行市场经济后，学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面，生产实习更为重要，企业对人才的实践经验更为看重；另一方面，企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多，主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下，如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力，是一个急需解决的重要课题。
一、课程体系的构建
根据我校机械类专业学生的培养目标与定位，即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。
课程设置是课程体系构建的基石，也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念，课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线；确保通识类课程学时和质量；专业类课程形成有机的课程群；将基础实验串联起来，独立设课；课程设计循序渐进；社会实践扎实有效，丰富多彩；毕业设计真题真做，过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效，学生的实践应用能力有了明显提升，收到用人单位的好评。
（一）理论课程设置
通识教育课程包含：思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程：机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。
专业平台课程按照专业方向设定，大三进行专业分流，即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养，使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合，形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等，以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。
（二）实践课程设置
1、实验课
（1）独立开设专业基础实验课
机械工程基础实验（含17个实验）是一门独立的实验课程，所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
(2) 课内实验
其它专业课程所含的实验主要有：液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强，是机电设计制造必要的知识，这类实验主要在加强应用性上做文章，推出了综合性、设计性和研究性实验。
（3）开放型实验
开放型实验拉近了学生与专家教授的距离，拓宽了学生的眼界，提高了学生的工程应用水平，增加了学生学习专业知识的兴趣，自开设以来，参与的学生大量增加，也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证，取得了骄人成绩，连续取得全国机械设计大赛“二等奖”，河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。
2、集中实践教学环节
集中实践教学环节包括：课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识，培养工程实践能力必不可少的教学环节，是学生理论初步联系实际的桥梁。因此，精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则，随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。
（1）课程设计
课程设计一般安排在该课程结束后开始，常放在学期末或刚开学时集中进行，按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练，逐步提高学生分析和解决专业问题的能力，使理论与实践得到了初步的联系。
（2）各类实习、实训
实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节，它能够使学生了解社会，接触生产实际，了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿，增强劳动观念和职业素养，巩固所学知识，获得本专业初步的生产技术和管理知识，培养学生独立工作的能力。
金工实习是机械类学生的第一个必经的环节，重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能，使学生掌握各类常用机床的操作与使用，钳工与焊接等工种的操作等，初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行，为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。
数控技术实训紧连金工实习安排，让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示，为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。
生产实习在大三下（第六学期末）安排，在校外国家认可的专业实习基地进行，我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征，有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验，培养观察力、交流能力、适应能力等。
毕业实习是毕业设计的必经环节，通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解，学生的工作任务应包括：该设备设计制造的国内外发展现状和进展，关键技术有哪些，以及进行设计的必要资料和知识储备等。
（3）毕业设计
毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节，它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。
毕业设计的选题应该尽量真题真做，若果条件达不到，也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平，应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料，各自为战，还要协调配合。这样，既可以锻炼学生独立工作的能力，与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。
毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法，大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作，企业导师辅以校内导师共同指导，设计题目即为企业的技术难题。
3、课外科技活动、竞赛、社会实践
其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会，培养适应能力，提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践，把理论知识融入到研究过程，开拓了学术思想，培养了团队协作精神及创新精神。另外，拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式，拓宽师生的知识面，了解技术的最新进展。
二、加强校内外实践基地建设
（一）实验平台建设
实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件，它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标，总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]：
1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识，有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。
2、尽可能将实验系统模块化，通过提供实验组件的方法，实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。
3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。
4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。
5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。
6、鼓励和激励教师自行开发和研制。
我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”，有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室，实验设施省内一流，实验室管理上采取专兼职教师模式。
（二）建立工程技术实训中心
学校极为重视实践教学，在市场经济时代，为了保证实践教学的质量，要立足自己建设，我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米（其中生产场地3224平方米，教学实习场地8932平方米，地下设备间548平方米）的工程技术实训中心，主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心，专职人员35人，拥有劳动部认可的《数控培训基地》，以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。
（三）校外实习基地建设
在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下，根据专业特点不断拓展合作企业，为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外，通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。
三、加强师资队伍建设
优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件，对于机械类学生实践能力要求高的特点，加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训，将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面，可以充实企业的技术力量，与企业技术人员一道解决生产中的实际问题；另一方面，真刀真枪的工作，年轻教师自身的实践能力得到提升，为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。
四、建立实践教学质量保证体系
领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作，教务处一名副处长负责管理工作，教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组；学院由主管副院长牵头，系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置，工作有检查，责任有分工，上下齐努力。
机械工程专业就业前景如何
我国大型工业逐渐在复苏，社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大。今后一段时间内，机械类人才仍会有较大需求，具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标，机械设计制造与加工机械专业人才供需比越来越高。
机械行业就业前景还是十分乐观的，毕业生如果具备与本行业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德、创新精神和职业能力，掌握模具设计与制造基础理论知识，具有模具设计与制造技术专业知识和专业技能，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力一定能够找到一份满意的工作。
机械工程专业毕业生的就业方向多种多样，除了教学、营销外，常见的有生产总监、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等。本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。可以说就业方向已经很广了。
机械工程专业主要课程有哪些
机械工程专业培养德、智、体、美全面发展，具有一定的文化素养和良好的社会责任感，掌握必备的自然科学基础理论和专业知识，具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识，毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才。
主干学科：力学、机械工程。
主要课程：工程力学、机械设计基础、工程热力学、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试技术、计算机系列课程、经营与管理、电工与电子技术基础理论课程。
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