时间：2022-08-31 19:22:46
关键词：NX系统；机械设计；课程设计；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0215-02
随着国家推进“中国制造2025”，“互联网+”与传统制造业全面融合，制造业信息化技术不断深入制造企业，对应用型人才的要求不断提高。机械设计作为应用型高校机械方向核心专业教学科目，其课程设计是强化课堂理论教学的综合型、应用型环节，涉及多方面机械专业基础课程知识的实际应用。贴近企业现实生产需求的机械设计课程设计，将切实增强应用型高校大学生分析解决实际机械设计相关问题的实战能力，培养学生的创新意识。传统的课程设计题目所涉及的机械传动装置或结构较为简单，大部分构件在机械设计课程中已经学过。课程设计对于学生的训练要求依旧突出手工计算、尺笔绘图，难以满足制造业信息化技术时代企业对信息化应用人才的能力要求。针对上述问题我校对机械设计课程设计的教学方案进行了全面改革，制定了基于NX系统软件设计过程的机械设计课程设计教案，任务指导书，形成了机械设计课程设计教学质量检验评价标准。通过与西门子公司的深度合作，利用信息化设计制造技术克服传统课程设计的枯燥烦琐，使学生能够将有限的时间、精力侧重于课程设计任务的机构方案设计、结构优化等应用性、创造性较强的内容上，从而提高学生的学习兴趣，培养学生先进的设计理念[1，2]。
一、信息化技术在机械设计中的应用
融入制造业信息化技术的工业产品三维仿真设计制造：三维软件智能造型―>实体零部件数控机床加工―>产品组装调试，许多制造企业已实现这一生产流程。西门子NX系统软件融合了三维智能造型、二维工程图生成、虚拟装配、机构运动仿真、运动学分析、装配干涉检验及结构受力分析等智能制造技术，功能强大。制造业信息化技术的应用，提高了机械产品设计的效率，在接下来的零部件CAE分析、CAM加工过程中，智能化设计的优势更加显著，与传统机械产品设计相比，产品质量也得到了大幅度提升。智能化设计可以使得复杂的产品设计及工程问题简单化，通过设计人员的规范化管理、设计任务的合理分工，使得机械产品设计过程中团队的协同性与个人的独立性并行，基于制造业信息化技术的机械产品设计流程如图1所示。
二、借助信息化技术开展机械设计课程设计
1.课程设计选题。目前机械产品设计可以是按照市场导向、没有参照的全新的创新设计，也可以是在现有产品的基础上模仿和改进的创新设计。我校机械设计课程设计的选题范围比较广，如结合教师科研课题，融合学生机械创新项目，参照课程设计任务书中的传统带式运输机传动装置、卷扬机传动装置等。但是对课程设计题目的完成要求基本一致：①理解机械产品的工作原理，对产品的零部件进行三维造型设计，运动学仿真、结构受力分析，完成机械产品二维装配工程图1张；②绘制重要承载轴、传动齿轮等部分零部件的二维工程图各1张；③编写机械产品设计说明书1份。本机械设计课程设计以三维虚拟模型总成及传统实物模型总成作为参照，学生通过对三维虚拟模型、传统实物模型的零部件测量核算、获取模型结构尺寸参数，对课程设计任务产品总成及其零部件进行设计。课程设计根据工作量的不同，以个人或小组团队为单位进行，各单位课程设计不同题，或者同题不同数据规格，以常见的减速器课程设计为例：根据减速器输出轴的输出功率选择合适的传动类型，经校核计算选择对应的齿轮类型、材料、参数，计算轴径、选择轴承等，各单位完成各自课程设计任务[3，4]。
2.课题三维智能设计。作为西门子NX授权教学培训高校，NX系统软件是机械类专业学生必修课程，经NX系统软件教学课程的训练学习，学生掌握了基本的NX系统软件三维智能设计、虚拟装配及运动学仿真的方法步骤，能够独立熟练的进行机械产品零部件设计。基于NX系统软件的三维智能设计，可以将学生的机械产品设计意图用虚拟三维模型形象的表达出来，当设计过程中发现产品零部件需要修改时，方便学生对任务产品结构尺寸参数进行修改，在面对构造较为复杂的大型课程设计任务产品时，也便于实现学生间的分工设计，团队合作。二级三轴式减速器箱体、箱盖、各级传动齿轮、轴等的设计，综合运用了机械设计专业课程中的典型零部件设计知识，零部件三维智能造型如图2所示。在NX系统软件上，将减速器各零部件的三维智能造型进行虚拟装配，通过装配爆炸图分析各零部件之间的装配关系。利用装配干涉检查功能，查看减速器总成设计是否合理，如存在干涉现象，则需优化设计参数，修改零部件三维模型。减速器装配总成及爆炸图如图3所示。
3.关键零部件的运动学分析。NX系统软件的运动学分析模块，可以方便快捷的对减速器传动轴、传动齿轮等关键零部件进行运动学分析，验证减速器总成设计效果是否合理。在确定输入或者输出任一运动参数的情况下，使用NX系统软件运动学分析即可计算获得整个减速器的运动参数，进而效验传动齿轮等关键零部件是否符合减速器的设计要求。对任务产品的装配总成进行干涉分析，可检查减速器各运动零部件在运行过程中是否与其他零部件发生碰撞等干涉现象，尤其齿轮与齿轮之间、齿轮与箱体之间，进而检查零部件的设计及装配方案是否合理。
4.主要零部件的受力分析。NX高级仿真和其他有限元分析软件基本操作一致，分为创建有限元模型、创建仿真模型和后处理。确定减速器输入轴的功率后，即可根据减速器的设计参数，计算获得各轴及传动尺寸的受力情况。通过NX系统软件对关键零件进行受力分析，进一步检验零部件和减速器整体设计装配是否合理。当确定某个零部件其结构关键部位受力情况超出了材料本身的许用应力时，需要对该零部件的结构参数进行重新效核计算，优化受力结构，从而使任务产品符合设计要求。
5.二维工程图的生成。将虚拟装配和模拟分析没有问题的减速器总成三维模型，及所有定型的零部件，经NX系统软件的工程图模块，智能转换生成包含三视图、轴测图等的二维工程图。对自动生成的尺寸标注进行检查修改，或手动添加尺寸标注，然后根据实际机械加工需要，标注相关加工信息、技术要求、工程图编号等，完成所有零部件及装配总成的二维工程图制作。
NX系统软件作为高端CAD/CAE机械产品信息化设计软件，将其引入到应用型大学生机械设计课程设计中，符合当前“创新驱动、智能转型”大环境下企业、社会对应用型人才的迫切需求，改善了机械设计专业课程的教学质量，激发了学生的学习兴趣。但要制定出一套完整，且行之有效的基于NX系统软件的课程设计指导规范，仍有很多工作等待完善，如：如何检验及评判学生机械设计课程学习的质量？如何评价学生的创新设计能力？等等，都需要进一步实践、探索，开发出一套实用的基于制造业信息化技术的机械设计课程设计体系。
参考文献：
1．机械设计制造及其自动化专业网络化平台构建的意义
机械设计制造及其自动化专业与其他类型专业有很大区别，其更加注重学生在基础理论知识掌握的基础上，能够通过大量的实践训练，实现其时间操作能力的提高。该专业的实践性更强，对于教学的要求也更高。首先，教师需要具备扎实的理论知识水平，还拥有丰富的实践教学经验，能够为学生提供实践操作指导［1］。其次，需要拥有健全的教学平台，为学生的实践操作提供充足条件，同时，教学体系、评价体系以及反馈机制都要保证其健全性和有效性。构建机械设计制造及其自动化专业的实践教学网络化平台，能够为教学提供有力支持，并为学生的实践能力培养提供巨大的保障。
2．机械设计制造及其自动化专业实践教学网络化平台构建
2．1机械设计制造及其自动化专业实践教学网络化平台构建的实施方案
机械设计制造及其自动化专业实践教学网络化平台的构建，首先应当拥有科学合理的实施方案，确保整体框架的完整性和稳固性，保证其对于专业教学和实践教学的巨大保障作用。具体的平台构建实施方案应当包括三个方面，即专业课程实验内容以及实习基地的典型产品设计制造案例和学生的优秀作品。专业课程实验内容应包括注塑模像、公差与配合、产品建模与创新技术以及机械工程测试技术，还包括激光加工及模具修复再造技术和机械制造工程、工程材料、数控技术与数控机床等［3］;实习基地的典型产品设计制造案例应包括水表结构、汽车前桥结构、电梯结构和压铸件生产加工，还包括冲压生产加工、注塑生产加工以及典型夹具、柔性制造系统等;学生优秀作品则主要包括其在综合课程设计中的案例、毕业设计案例和竞赛作品案例等。针对以上三方面内容，应当结合其主要的特点和表达需要，将图片、文字和加工录像、二维动画、三维模型动画以及工程图等有机结合，作为其表现形式，达到最佳的表现效果，方便教师和学生直观感受，并体验到最佳的应用效果［4］。由于该网络化平台的构建时间较长，且体系较为复杂，应当通过前期开发和中期完善以及后期改进的建设实施办法，确保该平台的稳固性和有效性。
2．2机械设计制造及其自动化专业实践教学网络化平台构建的具体内容
机械设计制造及其自动化专业实践教学网络化平台构建的具体内容包括专业课程的实验内容和实习基地实训项目以及学生的优秀作品。首先，针对专业课程的实验内容，应结合所有机械设计制造及其自动化专业的专业课程实验项目需要，对实验内容进行有效整理，并分析其主要的建设需求，进而在建设过程中加以拓展。其次，针对生产实习基地典型产品的结构、设计和制造过程，组织安排学生进行生产实践教学。应在学生参与实习之前，对于实习基地的典型产品的结构和设计以及生产加工过程的相关资料进行收集和汇总。获得汇总资料后，向学生进行公开和信息传递，利用网络的便捷性，确保学生能够快捷地掌握实习基地的相关讯息，以大大加快其对于实习基地环境和主要工作内容的适应速度，确保较好的实习效果。学生在实习基地参与的典型产品设计和制造以及装配等项目的内容主要包括水表和汽车悬架系统等产品的部件构成，还包括典型零件的加工工艺安排及设计并制造大批量生产的典型零件的工装夹具［5］。此外，对于机械设计制造及其自动化专业学生的优秀作品进行整理和汇总，并将其应用于实践性教学当中。学生的典型性课程设计和毕业设计以及竞赛典型作品，对于实践性教学体系建设有着重要意义，在具体的教学过程中，针对学生的课程设计和毕业设计等环节进行有效改革，并将典型性和具有代表性的案例作品进行梳理和汇总，能够大大方便今后学生在参与课程设计和相关竞赛时，拥有明确而具体的参考，并指导自身的作品设计，确保其设计作品拥有较高的基础，为其获得良好成绩提供重要保证［6］。
3．结语
机械设计制造需要自动化专业网络化平台基于支撑，这对于其进一步发展具有深远意义。在网络平台的作用下将为机械设计制造打开一扇新的窗口，使其迈向更高的层次，为社会经济发展提供支持。实践教学是机械设计制造及其自动化专业教学的重要组成部分，通过对机制专业课程实验项目的梳理和整合，结合实习教学基地的具体产品的设计、制造、装配的过程和各类竞赛的设计案例，采用数字化技术和网络化手段，建设了机械设计制造及其自动化专业的专业实践教学网络化平台。该平台的建设对机制专业的实践教学起到了良好的促进作用。
作者：王兴朝 单位: 甘肃省山丹培黎学校
【关键词】机械制图教学改革 新思路
机械制图课程是机械类专业的重要技术基础课程，该课程重在培养学生x图和绘图能力，要求学生具备一定空间想象力和思维力、掌握机械制图的国家标准，并能熟练利用合理的表达方案进行绘制机械产品装配图和零件图，是一门理论性和实践性都很强的传统课程。随着社会对机械类应用型人才机械制图能力的要求越来越高，传统的教学形式已很难适应科技社会的发展。如何更新教学观念，建立新的教学体系，探索新的教改模式已经逐渐成为众多大学面临的新课题。本文从教学体系、教学过程设置、助学、考核着手，探索了机械制图课程教学改革的新思路。
1教学体系系统化
机械制图课程的实践性和基础性非常强，讲授的知识面宽并且设计后续专业课程内容，必须与相关课程形成良好的配合，形成一个全方位的整体学习系统。应当建立系统的教学体系，教学需突出实用性，并有效融合机械相关知识。
将机械制图课程定位于培养设计制图能力，而非单纯的制图技能。在机械制图课程开设之前，可进行金工实习以及机械基础知识入门学习；利用机械制图课程设计，初步将机械制图训练过程与机械设计联系到一起，体现设计制图的思想。并在后续专业课程的开设中，指定制定循序渐进的教学方案，形成以设计―工艺―绘图为主线的课程学习体系，将制图课程的学习深化到后续课程之中，使学生的制图水平在后续课程的学习中得到不断提高和升华。
2教学设置实用化
2.1改善师资结构，强化教学实用性。打破教研室限制，不设置专门的机械制图教研室，改由机械设计、机械制造等专业课教师直接担任机械制图课程。利用专业课教师丰富的实际课题研究经验，避免了制图教学过程的单一性。教学过程中，有针对性地将专业研究成果、经验和成功开发案例引入制图教学，从而实现制图教学同实际应用的有机联系，使得机械制图课程的教学真正脱离传统意义上的读图绘图训练，从而更适应行业发展需要。
2.2丰富课堂教学手段，增强教学效果。改善单纯的多媒体教学方式，教师适当采用绘图软件增加授课效果。对于一些难点和重点，教师必须进行实际绘图，逐步细致讲解绘图过程。由于受教室场地、光线、学生人数等客观因素的限制，黑板作图只能对教室前几排的学生有良好的教学效果；此外，黑板作图耗时费力，影响教学进程。这时，教师可利用二维绘图软件（如AUTOCAD）模拟完成黑板教学，既可保证图形的清晰性，又加快了绘图速度。通过对某些局部的放大显示，保证了图形的良好可读性。此外，可利用三维软件现场建模，及时帮助学生构造形体的空间形状，有助于学生空间思维能力的培养。
2.3强化课程设计环节，注重理论学习的创造性培养。延长机械制图课程设计时间，将单纯的零件测绘实践改为“测绘+设计”的模式。首先，给出某种产品的部分零件实物，让学生完成零件的测绘；然后，根据测绘数据、依据具体设计装配要求，自主设计个别主要零件；最后，绘制完成整个产品图纸。这种课程设计模式，既训练了学生对卡钳、游标卡尺、量角规等常见测量工具的使用技能，又培养了学生创新设计简单零件的能力。以培养学生设计制图能力为目标，要求学生在课程设计完成后，交出成套手绘草图、AUTOCAD电子图稿和全套打印图纸。经过课程设计，学生通过零件的测绘、设计，可熟悉产品出图的全过程，并加强了自身徒手绘图、计算绘图能力。
3助学形式网络化
开发网上助学系统，开展网上学习、测试和答疑。校园网络的普及使学生能够更为方便地接受远程教学，更好的吸收知识。可利用校园网络优势，研制开发网上助学系统，系统设置学习模块、测试模块、答疑模块。学习模块主要提供教师上课所用的课件和教案，对课程的重点难点进行分析，并配备了相应的例题解析；此外，该模块还链接其他高校制图精品课程网页，为学生提供更为丰富的学习资源。针对机械类不同专业教学需要，在训练测试模块设置了不同难度的测试习题。系统开辟教师在线答疑专栏，学生通过网上留言或发邮件方式向老师提出问题，同时师生间也可通过BBS论坛交流学习信息。学生可利用该系统，结合自身的专业特点和学习情况，选定相应难度的试题，利用系统的二维绘图功能完成解题过程。系统自动对学生输入的答案做出判断，给出学生成绩，并提供正确答案以供参考。
助学系统充分利用网络生动、直观、形象、和交互的特点，既能帮助学生更好的掌握课堂知识，又能帮助教师及时了解学生对知识点的掌握程度，并能根据情况调整课堂教学模式，形成教师学生互动学习、人机交互的良好教学机制。
4测试方法的人性化
制图考试形式不能仅局限于简单的书面测试，而要根据该课程的特点分段考试，机械制图成绩构成如下：
制图基础考试（40%）+课程设计（30%）+软件知识考试（15%）+平时成绩（15%）=机械制图总成绩（100%）
对于制图基础部分的内容涉及得都是基础知识，重点在于让学生掌握基础理论，及读图和画图的基本方法，是可采用闭卷的形式考评学生的掌握程度。当然，可采用标准化考试模式，即采用考试选题系统，直接让学生上机考试。该部分考试成绩占学生总成绩的40%。设计制图部分，重点要求学生掌握设计绘制机械零件图纸及装配图纸的能力。由于该部分内容跟专业结合较紧密，应作为考核的重点。该部分可通过“测绘+设计”课程设计的形式，让学生参与整个机械零件图纸绘制过程，既考核了学生对零件图、装配图部分知识的掌握程度，又培养了学生设计创新能力，并考核了学生手工制图和计算机绘图能力。该部分以图纸形式提交给教师，考核成绩占总成绩的30%。
AUTOCAD软件的考核部分可借鉴AUTODESK公司工程师培训要求，采用试题库的形式进行。考试直接在电脑上进行，每个学生的试题均从试题库随机抽取，题型各不相同。考试主要考核学生对AUTOCAD软件的基础知识的掌握程度，考试成绩占总成绩的15%。AUTOCAD软件的实际应用操作能力考评则在课程设计中进行。
关键词：机械设计制造及自动化专业；人才培养方案；总体目标
作者简介：周知进（1969-），男，湖南新化人，湖南科技大学机电工程学院，教授；胡燕平（1957-），男，湖南邵东人，湖南科技大学机电工程学院，教授。（湖南 湘潭 411201）
基金项目：本文系湖南科技大学教育教研重点项目（项目编号：G30934）、湖南省普通高等学校教学改革研究项目（项目编号：G21024）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0055-03
一、专业发展与定位
湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业创建于1981年，原专业名称为矿业机械工程。自2008年初该专业被确定为国家第一类特色立项建设专业以来，按照国家《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》的要求，根据湖南省及周边地区经济建设发展的需要，对机械设计制造及其自动化专业进行了认真规划和建设。在专业定位、人才培养、培养方案制定、课程体系、教学内容和实践环节上进行了一系列的改革和建设；引进了矿山机械工程背景的专业技术人才，建立了一支年龄职称结构合理、敬业精神强、教学和科研水平高的师资队伍；充实和改善了办学条件，取得了较好的成效；培养的学生理论基础扎实、知识面宽、动手能力强、综合素质高，受到了用人单位的好评，许多毕业生成了大型工程机械企业、事业单位的管理和技术骨干；几年来毕业生就业率均在98%以上，考研录取率为12%；学生在省、市和学校“挑战杯”课外科技作品和全国大学生机械设计创新大赛中获得奖励20余项（其中获得全国大学生机械设计创新大赛二等奖1项，省级一等奖4项，三等奖16项）、专利1项。
目前，机械设计制造及其自动化专业有专任教师27人，其中教授9人，副教授13人，讲师2人，博士8人，硕士13人。在建设期间，学校为该专业实验室新增1500多万元的实验设备，购置了“钎具冲击振动测试系统”、“矿井提升系统”、“超高速铣削实验系统”和“三坐标测量机”等实验设备；2008年学院又首批获得了“地方特色学科专项建设资金”300万元，购置了“液压支护模拟实验系统”、“薄材叠层激光快速成型机”、“8站MPS机电控制试验台”等实验设备。2007年获湖南省教学成果一等奖1项，2009年获湖南省教学成果二等奖1项。2009年机械工程一级学科作为湖南科技大学博士点立项建设学科，又投入了1500万元试验设备，增加了实验室面积1000余平方米。2009年获得矿业特色领域国家自然科学基金2项，2010年获得国家自然科学基金4项，2011年获得国家自然科学基金7项，2012年获得国家自然科学基金10项。近三年累计科研经费3000万元；科研成果不断增加，2009～2012年获湖南省科技进步二等奖2项和三等奖4项；2009～2011年公开发表科研论文200多篇。湖南科技大学机电工程学院非常重视学科建设，努力为机械设计制造及其自动化专业的特色建设和发展营造一个良好的氛围，该专业依托的二级学科“机械设计及理论”被确定为湖南省“十二五”重点学科；“机械设备健康维护实验室”被确定为省重点实验室；“先进矿山装备”为教育部工程研究中心。机械设计制造及其自动化专业的定位是按照“厚基础、宽口径、强能力、高素质”要求，面向机械制造业、矿业，培养适应现代制造技术发展需要，德、智、体全面发展，知识、能力、素质有机统一的应用型人才。
创办之初，机械设计制造及其自动化专业主要是面向煤炭行业服务的，所以面向矿业培养人才仍是该专业的特色，这个特色一直保留，且经过了2006年教育部本科教学评估后，根据专家意见，结合自身传统优势学科情况，矿业机械行业特色得到了进一步加强。自1998年9月起，在全国高校管理体制改革的大趋势下，湖南科技大学实行“中央与地方共建，以地方管理为主”的新管理体制，明确了成为湖南省工科人才培养基地，由原来的面向行业服务转向为区域经济服务，而工程机械作为湖南省装备制造业的支柱产业，为适应湖南省装备制造业发展的要求，经过调研与研讨，及时拓宽了专业方向，由以前的纯煤矿机械向工程机械、矿山机械、现代制造技术、模具设计与制造方向拓展，加大了工程机械额、矿山机械相关领域课堂教学的信息量，在加强学生能力培养方面，不断对实验室进行特色建设，每年都有可以满足工程机械、矿山机械等工程要求的新实验设备到位，机械设计制造及其自动化专业特色实验室建设已步入了一个新的台阶。这些都为“面向矿业特色的机械制造业，培养高素质的应用型人才”的专业建设提供了良好的物质基础。
二、专业特色建设思路
1.专业课程设置特色
根据机械设计制造及其自动化专业工程机械专业方向与矿山机械专业方向人才培养目标，工程机械与矿业机械技术岗位需求与任务，合理的设置课程，及时补充新技术、新设备及生产案例，坚持以“突出技能、服务岗位”为原则，以典型工程机械与煤矿机械整机为载体，以基于设备的设计、制造、销售、操作、运行与维护维修工作过程的教学设计为原则，由通用机械到专用机械设计与制造学习任务，采用理论实践相结合的教学形式，将课堂设在实训室和生产厂矿岗位，合理地设计教学环节，为工程机械与煤矿机械技术岗位培养复合型高级工程应用人才。
首先，在设置工程机械专业方向课程设置时，充分发挥专业教学指导委员会的作用，组织了工程机械企业一线优秀工程技术人员、有关专家、学院教研人员和专任教师等，对工程机械控制技术专业岗位进行系统、科学的工作分析，并在此基础上确定该专业的课程设置。其次，确定课程内容。将各门课程应掌握的基本知识和基本技能进行同类合并与归纳，形成基本课程单元。再次，根据各单元间的内在联系进行补充与完善，使单元内容既保持相互之间的连续性与系统性，又保持各单元的独立性，设计出教学模块。最后，将各教学模块合并构成新的课程。由于新的课程内容是经职业分析直接得到的，因而具有实用性强、目标明确和针对性强等特点。如开设的新课程有：“工程机械发动机原理”、“工程机械构造”、“工程机械电器设备原理”、“工程机械计算机应用技术”、“建筑机械”、“公路施工机械”、“工程机械故障诊断与维修技术”、“检测技术”、“工程与建筑机械营销”等课程。
在设置矿山机械专业方向课程设置时，在充分考虑就业领域特点和广泛调研的基础上，开设有以下课程：“采煤概论”、“采掘运机械”、“液压支架与泵站”、“矿山固定机械”、“煤矿机械与修理”、“矿井提升机”、“电力拖动与控制”等课程。
2.实践教学改革
实践教学环节是培养学生动手能力和工程实践能力的重要手段，也是培养学生行业背景和创新能力的重要途径。
形成了理论课程基础实验，特色设备认知实验、针对行业背景的课程设计——创新实验，综合课程设计、科技活动——毕业设计（论文）三个层次递进的实践教学体系。根据教学改革和专业特色教学的要求，构建了基础、专业、科研三级实验平台，加大投入，完善了五大实验中心功能，形成了教学与科研相结合的分模块成梯次相互衔接的实验系统。该实验系统能开设90多个实验项目，实验开出率达到100%。独立设置了4门实验课程，增加了2周综合性实验环节，单独排课，单独考核。改进和新增实验项目95项，开出的设计型、创新性、综合性实验达到实验项目总数的82%，90%的毕业设计（论文）面向工程机械、矿山机械等工程实际选题。采取了理论与实验、教学与科研、课堂与课外、校内与校外互动的方式，改革教学方法，全面培养学生的能力，提高学生的综合素质。
3.科研促进教学显著
机械设计制造及其自动化专业经过多年的建设，目前已拥有一支具有丰富的教学经验、科研能力强的师资队伍。该专业教师均具有硕士以上学历，80%以上的教师拥有纵向与横向科研项目，特别是国家特色专业立项建设以来，与三一集团、江麓机械、湘电集团科研合作更加紧密，且合作的这些项目均紧紧围绕特色专业建设这个中心。如与三一重工股份有限公司合作的关于“退役产品回收处理与再利用技术应用示范（2012BAF02B00）”国家科技支撑计划项目、与三一重工股份有限公混泥土泵车项目、与湘潭平安电器公司合作的“矿井风机绿色制造设计”项目、与湘电集团合作的150吨装载机项目等等，都大大促进了教学水平的提高。
（1）结合科研课题进行毕业设计，提高毕业设计质量。毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学知识、综合分析问题、解决问题和创新能力的重要环节。随着机械设计制造及其自动化专业任课教师所承担科研项目的不断增加，该专业已具备了容纳较多学生参与实际科研工作的良好条件。近几年，结合指导教师的科研课题进行毕业设计（论文）工作的学生逐年增多。自2001年起，机械设计制造及其自动化专业学生的毕业设计（论文）选题中，该部分选题均在30%以上。
（2）结合科研课题开展课外科技活动，增强学生的创新意识与实际创造能力。开展课外科技活动是培养学生的创新意识与提高学生创新能力的有效途径。近几年，以迎接湖南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛为契机，加大了抓学生课外科技活动工作的力度，并聘请机械设计制造及其自动化专业任课教师担任指导教师，收到了良好的效果。
（3）将科研成果引入课堂教学，提高课堂教学质量。任课教师结合所在课题组的科研工作，在课堂教学中介绍机械设计制造及其自动化专业的发展方向与最新成果，丰富、充实了教学内容。如唐果宁、庞佑霞、陈平、刘厚才等教师在讲授“摩擦学”课程时，结合课题组长期从事矿业机械的摩擦磨损及其抗磨技术研究所取得的成果，以采煤机截齿、煤矿排水系统的摩擦、磨损及其抗磨技术研究成果作为相关内容的例子进行教学。教师们将研究成果汇集成专著，编入教材，如唐果宁、陈安华等教授分别将摩擦磨损与抗磨技术、振动冲击与诊断等课题组的有关研究成果编著成《水力磨蚀与耐磨胶粘涂层》、《故障诊断的动力学理论与应用》等著作；庞佑霞教授将课题组在冲蚀磨损研究方面所取得的部分成果编入煤炭系统“十五”规划教材《工程摩擦学基础》中，丰富了“摩擦学”课程的教学内容。近五年来，机械设计制造及其自动化专业任课教师共出版专著6部（本），出版教材8本。
（4）结合科研进行实验室建设与实验教学改革，提高实验教学质量。随着教师承担科研课题的增加，对实验室设备提出了新的要求，同时也给实验室建设及实验教学改革带来了新的机遇。机械传动实验室以机械设计制造及其自动化专业任课教师承担国家自然科学基金项目“新型磁力金属传动的理论与实验研究”项目组研制磁力金属带传动实验装置为契机，研制成了多功能机械传动实验台，在该实验台上可以完成机械传动效率、机构创新综合试验等多个实验教学项目；信号分析与处理实验室结合振动冲击与诊断课题组承担省自然科学基金项目“机械传动与非线性动力学研究”、“旋转机械突发性故障的非线性动力学机理研究”的实验需求，研制了转子实验测试分析系统，该系统在信号检测与分析综合实验中发挥了显著作用；流体传动与控制实验室结合湖南科技大学机电工程学院承担的“零偏差π桥溢流阀的产业化研究 ”、“多作用壳转型低速大扭距端面配流液压马达的关键技术及CAD研究”、“大排量壳式端面配流液压马达研究”等课题需要，研制了流体传动与控制实验台，在该实验台上可完成液压元件、液压系统性能检测与分析综合实验等多个实验教学项目。
通过实践教学的改革，显著提高了学生的创新能力。在教师创造的良好学术研究氛围下，学生积极参加课外科技、文化及社会实践活动，并取得了一系列的可喜的成绩。学院积极支持学生的科技活动，近年来举办的两次“科技文化活动月”营造了浓厚的科技创新氛围，每年一届的“创维杯”科技作品大赛上不少新人脱颖而出。近两年来，湖南科技大学机电工程学院学生在各项比赛中屡有收获，2002年7月，李江成同学的“发电式减振器”获湘潭市科技创新大赛二等奖，陈迎春、张栋、宾光富三人合作的简易单手操作全自动开收伞荣获湘潭市科技创新大赛三等奖，2002年12月，李江成同学的作品“废水冲压洗池节水系统”和陶徐、张海雄两同学合作的作品“复杂载荷变刚度超静定梁通用求解方法”荣获湖南省第五届“挑战杯”三等奖，2004年12月黄家厚等同学的作品“多芯重锁防盗锁头”获湖南省第六届“挑战杯”特等奖，获得实用发明专利1项。
4.培育专业特色，建设一支高素质的学科带头人队伍
没有高素质的学科带头人，难以打造一流的学科，更不能培育出专业特色，更难以培育出高素质的人才。在矿山装备现代设计方法学科方向，在学科带头人的领导下，本方向形成了以矿山机械为工程背景，在冲击机械创新设计、非线性动态反演设计、可靠性与稳健设计等方面进行了较系统的研究，形成了矿山装备现代设计方法这一稳定的研究方向。本方向的特色研究工作主要有如下三个方面：
（1）冲击机械创新设计。针对矿山开采广泛应用的冲击机械，从冲击机具与岩石相互作用机理出发，深入研究高效破岩方法与机具响应，创新冲击加载工作机构设计，发展了消减P-C振荡冲击加载装置；采用独立的液阻并联半开式水路和转阀结构设计，实现同一压力水源完成冲击破岩、推进和排渣的多个功能，研制了环境友好型全水压支腿式冲击凿岩机。
（2）非线性动态反演设计。针对矿山、工程机械力流密度高、动载荷大等特点，突破传统设计方法的局限，发展了直接根据动力学特性设计机械结构的动态反演设计。深入研究了冲击部件几何结构、复杂工况、反演过程等诱发的非线性问题，以机械效率和寿命为目标，成功地进行了矿山机械设备中冲击活塞、提升机绳系等部件结构参数动力学反演设计。
（3）可靠性与稳健设计。针对矿山机械复杂多变的工作环境，发展产品全寿命周期随机性分析与设计。提出了性能稳健偏差、基于证据理论和最小误差点的可靠度建模方法，评估设计目标和设计约束的不确定性，发展了区间型参数和混合型参数稳健设计优化方法；通过系统可靠性模型重构与仿真分析，建立基于数值仿真的考虑系统可靠度、维护成本等指标的优化设计模型，发展面向维护的可靠性设计优化方法。
三、总结
经过近四年来的专业特色建设，湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业特色专业建设遵循高等工程教育教学的规律，强化其传统领域优势，突出工程机械与矿业机械特色，紧密结合湖南省先进装备制造业作为支柱产业与周边区域经济的发展，在发挥专业传统优势的同时修正培养目标，优化课程设置体系，加强特色实验室和实习基地建设，强化大学生科技创新与科研项目结合。具体而言，就是办学思路清晰，专业定位准确，人才引进与学科、学术人才培养专业特色鲜明，在抓专业特色内涵建设的同时拓展外延，密切与相关企业的联系。湖南科技大学机械设计制造及其自动化专业逐渐形成并强化了特色，在培养方案、课程体系、师资队伍、教学改革、人才培养等方面取得了明显成效，有效提升了机械设计制造及其自动化专业学生的教育教学质量。
参考文献：
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关键词：机械制造工艺学；教学方法；高职学院；特点；内容；能力
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）32-026-01
机械制造工艺学是数控技术专业的一门必修专业深，主要以机械制造过程中的工艺问题为研究对象，包括零件加工、装配和夹具3个方面，其指导思想是在保证质量的前提下，实现高效、经济的加工与装配。为达到良好的教学效果，就要采用符合该课程特点和学生实际的教学方法。为此，结合机械制造工艺学的内容和特点以及听课学生的层次特点，总结了高职学院机械制造工艺学课程应用的几种教学方法。
1、机械制造工艺学课程的内容和特点
任何机械产品都是由合格的零部件组装而成的各种机械零件（如轴、盘、套、箱体、齿轮等）.都要经过毛坯制造、机械加工来达到图纸设计的结构形状和质量，然后经过组件、部件和挂机装配来满足产品的性能要求。因此，机械制造工艺学研究的主要对象是机械零件加工和产品装配工艺中具有共性的问题。
1、工艺分析
工艺规程制订主要是设计一个零件完整的加工工艺。虽然机械产品的结构各不相同，但其制造工艺所遵循的原理、方法和步骤却有很多相似之处。因此，机械制造工艺学课程就是要通过有关的教学环节，使学生对机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有系统而全面的了解和掌握。机械制造工艺学课程的一个重要任务就是培养学生对工艺的分析能力，使他们能在高效率、低成本的目标下，设计出最优的工艺过程方案，同时对实际生产过程中出现的问题进行正确分析和处理。
在实际生产中经常会发现同一零件可以用不同的工艺方案来完成。工艺方案不同，加工的质量、难易程度、生产率及成本也有很大差别。
2、课程特点
（1）实践性强。授课时应注意基本理论与生产实际相结合，分析生产实际中遇到的问题，重视实践性环节。
（2）综合性强。该课程与金工、机械加工基础、公差、刀具、机床、夹具、企业管理等课程都有联系，要注意联系及综合应用以往所学知识。
（3）灵活性大。工艺理论与工艺方法的应用具有很大的灵活性，在不同的条件甚至在相同的条件下都可以有不同的处理方法，因此必须根据具体情况进行辩证分析。
机械制造工艺学的授课对象是数控技术专业学生，他们在第一学期已经学习了机械制图、工程力学农业科技与装备等专业基础课，而该课程在第二学期开设，课程设置是合理的。
二、多种教学方法应用研究
1、多媒体教学与传统教学相结合
课程讲授时应采取多媒体教学与传统教学相结合。传统教学所使用的板书、图表与教具等在教师的讲授中还占有重要地位，高职教师依然应该认真对待教学内容的直观显示方式，如术语、新词、概念、推导过程等适合于板书的内容要标题明显、书写工整、关系明确。课程讲述时可配合课件进行演示，课件制作采用动画效果会更加直观，如讲述齿轮零件的加工过程，通过多媒体可以清楚地看到每种方法在加工齿轮时的运动方向，这样既增强了教学内容的可视性四，又降低了知识掌握的难度。可以结合教学内容，采用自制挂图、利用教具、放录像、带学生到工厂参观进行现场教学等方法，使教学内容直观、形象，易于被学生掌握。还可以请有经验的工人师傅做报告和讲解，从而了解工厂的生产管理情况和主要产品的加工工艺，开阔学生视野，提高感性认识。
2、灵活运用教材，精选授课内容
机械制造工艺学不是孤立存在的，在内容上与其联系比较紧密的课程有互换性与技术测量、金属材料及热处理等。为方便学生学习，各课程教材中往往存在较多的重要知识点，教师在课堂上不应重复讲授，应根据培养目标，结合实际对教材进行详略处理或补充完善。
3、合理安排课程设计
理论教学是课程设计及实习的基础，课程设计、实习是理论教学的实施与提高，要使理论教学、课程设计和实习相互渗透、相互促进，成为一个有机整体，从而提高学生的实验实习与设计能力。在课程设计中，可重点讲授夹具的组成、典型定位和夹紧机构、夹具设计的方法和步骤等，这样既可使实践性教学环节更加充实，也完善了机械制造工艺学的教学过程。
总之，因机械制造工艺学课程实践性、灵活性和综合性较强，其内容更具有实用性与针对性，强调动手能力的实践锻炼与工程意识和工程素质的培养。因此，结合高职学院实际，机械制造工艺学课程教学应突出做好以下几点：一是应特别突出数控专业的特点，在实习、课程设计等环节充分利用校内实训的条件，使学生的工程能力得到较为全面的锻炼：二是各部分教学均应结合实际，采用生动形象的直观教学，从而激发学生学习热情，增强其对该专业课的感性认识；三是要彻底打破理论教学与实践教学相脱节的现象，使学生在实习中灵活运用所学理论知识，真正做到学用结合。这样，学生不仅能牢固地掌握理论知识，也大大提高了实践技能，为以后的课程设计和实际应用打下坚实基础。
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关键词:机械装备制造设计;课程改革;专业特色
我国是以工业为主的发展中国家，装备制造业更是国家工业的坚实基础，因而机械制造类人才的培养成为国家工业发展的关键因素。目前在机械设计制造及其自动化专业中，机械制造装备设计是该专业本科学生必修的一门专业主干课。该课程具有涉猎内容广、实用性和针对性强的特点，其课程内容在机械专业学生后续的学习、设计、就业中至关重要。尤其是在地方本科高校转型发展时期，如何能够更加突出该门课程与应用型相符合的专业特色，高效地培养出满足地方经济建设所需要的工程技术应用型人才将成为该课程的改革与建设的主要内容。
1课程改革背景
我校早在2004年就开设了机械制造装备设计课程。在2008年对机械设计制造及其自动化专业人才培养方案系统论证中，根据人才培养目标的调整，将机械制造装备设计课程改为机械装备制造设计课程。在2010年，我校开展了校级教研课题“机械设计制造及其自动化专业本科应用型人才培养模式改革、建设的研究与实践”的研究工作，对该专业的人才培养目标进行重新定位，对教学计划进行了重新修订。对此围绕新的人才培养目标，以基于专业特色，突出面向和能力培养为目标进行该课程的改革与建设成为实现人才培养目标的有力保障。
2课程现状及存在的问题
机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业本科学生必修的一门专业课程。该课程主要讲授机械制造及装备设计方法、金属切削机床及其典型部件设计、工业机器人设计、机床夹具设计、物流系统设计和机械加工生产线总体设计。目前针对机械制造装备设计课程建设和教学改革方面的研究还没有足够的重视，相关方面研究还很不足。已开展的课程建设和教学改革主要集中在调整教学内容、重视实践教学、创新思维培养、实践能力培养等方面〔1－4〕。而对于我校来说，自重新确定专业特色和人才培养目标以来，机械装备制造设计课程大纲虽然已制定，但该大纲仍然以机械制造装备为主要内容，未能全面体现机械装备概念范围和突出专业特色，与培养目标缺少符合度;还不能完全适应我校的人才培养目标，主要不足之处如下:
1)教学内容不系统，特色不突出，教材内容相对滞后的问题。现行的教学体系大都采用传统的教学理念，很少涉及到新的技术、方法和理念，知识过于古老和陈旧，未能与时俱进，致使学到的理论知识与实际应用之间不能很好的衔接。
2)教学资源单一，授课效果不好。虽然网络资源已非常丰富，但是与机械装备制造相关的教学资源却仍然十分匮乏，导致学生学习兴趣不高，教学效果不尽人意。
3)传统教学模式所包含信息量较少，教学效率不高。
4)仍然采用传统的考评机制，即期末以试卷形式，考核理论知识为主，这种考核方式过于死板和教条，无法适应工程技术应用型人才的培养目标。
5)教学与科研脱离，师资队伍发展迟缓。脱离实际的教学内容是空洞的，因此应该把教学内容与科研相结合，建立一支科研与教学能够相辅相成的教学团队。综上，现有的这些方面将导致学生没有实践经验和动手能力差，只掌握了死记硬背的理论知识，学生缺乏积极主动性，学习兴趣不高，甚至出现厌学情绪。因此，为了突出“培养面向冶金行业和地方装备制造业的生产工程师和服务工程师”这一专业特色，为地方经济建设输送更多的工程技术应用型人才，机械装备制造设计课程的改革与建设势在必行。
3课程改革思路
1)教学内容系统、先进、突出专业特点的课程体系的建立
把围绕专业特色和人才培养目标作为定位，以面向共性知识、面向领域特色和面向工程应用为指导思想，以培养工程技术应用能力为出发点，根据专业人才培养方案课程设置的实际情况来规划教学内容。同时，根据设计理论与技术、机械装备的发展和企业的所需，对教学内容进行更新与优化，保持授课内容的实用性，先进性、更能体现专业特色。
2)课程教学资源的建设
由于本课程所具有的特点，机械装备设计的新技术和新产品不断产生，为了跟踪教学内容的最新发展状况，体现教学内容的先进性，应将重视教材建设转变为重视教学资源建设，建设教材、新技术专题资料和新产品的样本、图片、录像等相结合的课程优质教学资源。
3)教学模式与教学方法的改革
为了有效地培养学生自我学习能力、工程技术应用能力、团队协作能力和创新思维，大力开展教学模式与教学方法的改革，实现教学模式与方法多样化，如采用启发式、讨论式等行之有效的教学方法，采用模拟仿真技术、多媒体技术等现代教学技术手段，充分利用flash、录像、模型等资源将声音、图像、文本、实物等有机组合。同时，针对不同的教学内容，使用与其相适应的教学模式与方法，如在讲述某类机械装备设计理论与方法的内容时，可以采用学生团队自主学习、互动学习、师生合作教学的工程实践项目形式开展教学。
4)课程考核方式的改革
本课程以往的考核方式是在期末以试卷测试理论知识为主进行考核。这种方式无法适应培养工程技术应用能力的教学目标，往往造成高分低能的现象。对此应在课程讲授过程中，结合课程内容特点，采取相应的考核方式对学生应用该部分课程知识的技能水平进行考核，从而在整个课程过程中建立了一种以考核应用技术能力为主的形成性考核方式。
5)把课程建设与科研工作、大创项目相整合，提升教师的学术与教学水平
以机械装备研发类科研项目和大学生创新创业训练计划项目为突破点，进行项目导向式课程体系建设，实现以课程建设带动科研工作，将科研结果用于课程建设，使教研相辅相成，同时提高了教师的科研与教学能力。
4结束语
本文以体现专业特色和适应人才培养为目标，针对机械装备制造设计课程中存在的不足之处，提出了在课程体系、课程资源、教学模式与方法、考核机制及与科研相结合等方面的看法和建议，使该门课程与实际应用更好的衔接，切实的改善教学质量，提高同学的综合设计应用的能力，为我国机械装备行业培养更多的优秀人才。
参考文献
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【关键词】机械制造技术；学业评价；主观能动性
0 引言
大学课程修完都应进行考核或者评价，考核的方式很多，对基础课而言，一般出卷纸考核，如机械制图等。这样能反映出教师上课态度、教学能力和教学水平，以及学生对知识点的掌握状况。但是，对机械类专业《机械制造技术》课程，此课程专业性强，采取单一的卷面考核并不科学，机械类企业所需要的技能人才不仅要有创新设计能力、职业动手能力、职业道德与团队协作能力，因此根据此课程的特点灵活运用多种课程考核和学业评价方式来评价学生课程学业状况，以便能充分发挥课程考核评价的诊断、评定和激励功能侧[1]。
1 课程概述
1.1 课程定位
《机械制造基础》课程是机械类专业的一门专业基础课程。通过学习，使学生掌握常用工程材料及零件加工工艺的知识，培养工艺分析的初步能力及创新意识。通过教学的组织与实施，促进学生职业素养的养成，将前修课程培养的能力进行运用和内化，为学习其他有关课程及以后从事机械加工工作奠定必要的基础[2]。
通过“机械识图与绘图”、“工厂实习”等前导课程的学习，使学生具备基本的识图能力和机械加工常识，同时为《机械零件加工实训》等后续课程奠定基础。
1.2 设计思路
以“学以致用、培养学生的综合职业能力”为理念，与企业专家、技术人员合作，科学归纳出机械制造行业所必需的工程材料和机械加工的相关知识与能力，努力使学生所获得的能力与工作岗位一致。将众多的知识点进行重组，按照学生学习认知规律和职业成长规律，合理创设课程学习主题，突出对学生能力的培养。
2 课程教学特点
本课程采用教、学、做和评交替式的项目引导式教学方式，在学习场景的设置上采用对零件加工的要求[3]。以机械专业人才培养目标为依据，根据学生的实际情况，灵活采用小组讨论法、实践操作法、案例教学法等多种教学方法，利用多媒体教学、课程网站、工厂实习等手段，以学生为主体，做到理论与实践相结合、课堂与车间相结合、校内与校外相结合，提高学生的主动性和积极性。
改革传统理论考核为主的评价方式，将考核重点放在对学生岗位职业能力综合评价上，采用综合考核与过程考核相结合的方式。每个模块结束，根据学生的学习情况，学习态度与表现进行考核[4]。综合考核强调学生知识运用能力、专业能力和方法能力。教学过程以学生实践操作为主，老师起引导的作用，在实际的操作过程中传授知识，考核方案更注重于学生学习过程以及学习态度的考核[5]。
3 课程教学目标
通过任务引领的项目活动，学生能通过仪器检测材料的强度、塑性、硬度等机械性能；能根据机械零件的性能要求、材料的性能、应用范围，正确选择典型机械零件的材料种类和牌号；能根据机械零件的结构和用途，选择典型零件的热处理方法；能根据机械零件的结构和用途，选择典型机械零件的毛坯生产方法；能根据机械零件材料种类、毛坯种类、用途，合理安排典型机械零件加工路线；能根据机械零件的材料、毛坯生产方法等，正确分析零件的结构工艺性；能对零件加工质量进行分析等。并具有诚实守信、善于沟通和合作的品质，热爱本职工作，为职业能力发展打下良好的专业基础。
4 课程考核方式
本课程采用学做交替式的项目引导式教学方式，在学习场景的设置上采用对零件加工的要求，逐步由浅入深的进入零件机械加工工艺规程的编制，直到学生完成整个工艺流程的设计，教学过程以老师演示、答疑和精讲知识要点；学生课堂讨论和实践操做为主，老师起引导的作用，在实际的操作过程中传授知识，考核方案更注重于学生学习过程以及学习态度的考核，具体考核方式为：
过程考核：
设置多个项目（即：零件）如表1，就是其中一个，将学生分为4人一组，根据课程内容的不同进行讨论，按不同的项目分组讨论3-5次，其中包括考察学生的学习态度和出勤率；
实践结论：
（1）每堂课讨论后，需要小组组长在黑板上进行讲解本组的成果；将多个任务分配到四人小组，最后实现加工工艺流程的设计与编制，成果为工艺流程卡、工序卡、工艺设计说明书，如表1。
（2）本项目期间，根据讲解内容设置1-3个实践联系，让学生充分理解机械加工过程，该部分主要测试学生动手操作技能，成果为学生操作成果。
理论检验：
在课程结束后，对本课程的基本知识和专业知识点进行课堂考核或试题考核。
最终成绩=过程考核占总的30%+实践成果考核占总的40%+理论测试考核占总的30%
5 总结
对高职专业课进行学业评价，可以帮助机械类学生认识自己的不足和长处，明确自己的目标，朝着这个目标前进。所以充分发挥学业评价功能，促进学生在原有的基础上不断得到发展提高多元、全面、发展、科学地评价学生，不但是实现高职教育目标的必（下转第282页）（上接第263页）然要求，而且对于推进高职教育教学改革、提高教育质量都有着重要的意义对高职学生学业评价的研究既顺应了高职教育教学改革的发展，也是真正落实创新人才培养模式的切入点，具有很好的现实意义。
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【关键词】机械原理 课程 设计
机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会。《机械原理课程设计》的编写宗旨就是指导学生能在短时间内，将所学的机械基础理论运用于一个简单的机械系统，通过机械传动方案总体设计，机构分析和综合，进一步巩固掌握课堂教学知识，并结合实际得到工程设计方面的初步训练，培养学生综合运用技术资料，提高绘图、运算的能力。同时，注重学生创新意识的开发。
1 目前在机械原理教学中存在的一些普遍问题
1.1教学内容乏味
就现阶段的机械原理教育课程来看，教学的内容非常乏味，主要原因就是因为部分老师在教学时只针对书本上的内容进行讲解，从不去扩展，这样就限制了学生的思维，使他们的思维发散不出来，限制了其想象力。但是机械原理是机械专业的一门重要的基础课程，对于学生日后的关于机械方面学习很重要，如果只是讲解书本上面的知识，涉及的内容就十分有限，这样学生对于这一方面的理解就会被限制在了书本上，根本拓展不开。
1.2需要做的修改
长期以来，各校在“机械原理课程设计” 中尝试了不同的教学改革。进入21世纪后，我国高校机械原理课程设计的教学改革更是进入新一轮高潮。各校对“机械原理课程设计”的目的、内容、方法、题目、组织形式作了深入研究，探索机械原理课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题能力，提出适合创新人才培养目标的机械原理课程设计实施方案。这些教学实践为“机械原理课程设计”课程教学改革提供了理论准备。本文旨在总结各校近年“机械原理课程设计”课程教学改革成果的基础上，探索机械原理课程设计进一步改革的方向。
1.3机械原理的重要性
在机械原理的理论教学中，尽管可以安排一些实物、模型、甚至录相，增加学生的感性认识和实践知识，但是光有这些是远远不够的。在机械原理实践环节教学中加强学生对机构、零件结构和机械设计等工程实践知识的认识和对仪器设备的动手操作、机械结构的装拆等实际动手能力的培养，是对理论课程教学不足很好的补充和完善。其次可以培养学生的创新和综合设计能力。
2机械原理课程设计的教学改革与实践
机械原理课程设计主要侧重于机械运动方案设计而机械方案设计是机械设计乃至以后的制造和使用最关键的阶段是决定机械产品质量好坏、性能优劣和经济效益高低的关键步骤其创新特性效果如何直接影响机械产品的功能质量和使用效果。因此我院的机械原理课程设计也经历了“机构的图解法分析机构的解析法上机分析机构创新设计”三个发展阶段。我们把培养学生设计思维能力和创新设计能力同时兼顾培养学生基本设计能力和应用计算机进行工程设计能力作为机械原理课程设计教学改革的宗旨。
2.1选题
传统机械原理课程设计教学模式中仅仅以指导书为蓝本教师的程序化指导贯穿始终。其题目一般是由教师指定几个具有代表性的题目如半自动平压模切机。为了充分发挥学生的主动性如今的选题原则是在不脱离机械原理课程内容的基础上学生根据其兴趣、爱好和能力自由选择这样就大大激发了学生的创新意识。有很多学生的创新设计题目极具研究和应用价值。创新需要基础素材没有丰富的基础知识就不会有创新成果出现。因此我们将课程设计提前布置使学生在学习机械原理课程时能有的放矢的认真学习、研究相关章节内容。因为他们知道这些知识对他们学期末进行课程设计大有帮助这样又反过来促进了学生学习机械原理课程的积极性和主动性。
2.2设计过程的控制与要求
在进行机械原理课程教学的同时，就让学生对课程设计进行选题并说明整个设计过程的要求。这一阶段为分散教学，要求学生选题并提出多个运动方案。在集中设计阶段，第一天完成多个运动方案的评价与优选，确定本课程设计的运动方案；第二天，确定机械的总体尺寸，给出各执行机构与传动机构的初选尺寸，绘制机械系统运动简图，编制机器运动循环图；第三天，对所选机构进行运动分析，绘制运动线图；第四、五天，编写设计说明书，进行答辩。由于严格要求按给定的时间进度设计，所以，绝大多数学生都能按时完成任务。在机构的评价与优选过程中，采用个人、教师及学生小组的多层次的机构评价和优选方式，既发挥了学生的主动性，又加深了学生对各种运动方案的认识，同时还加强了学生的团队协作意识。课程设计说明书作为一种技术说明书，强化其编写工作，可以提高学生在以后的实际技术工作中，编写技术报告、可行性论证报告和产品说明书等技术文件的基本技能。所以在课程设计过程中，对如何编写课程设计说明书，给出了详细的写作要求并提供了写作样本。我们运用公开、透明及自评、互评及教师评分相结合的评价方式，对学生的课程设计进行评分。首先，学生对自己的设计进行说明及展示设计说明书，并对自己这的课程设计进行自我评价；然后由同学对其进行质询与评价；最后，由老师进行讲评并给出成绩。这样，使学生体验主动参与、自由发表个人见解，并认真听取他人意见的学术气氛，并学会用理性与公正的态度评价自己和他人的工作。
3结束语
机械原理课程设计教学改革是进入21世纪后，面向创新人才培养，我国工科课程教学实践环节改革的成功尝试。全国高校围绕机械原理课程设计所进行的教学实践，无论对于机械原理精品课程建设，还是深入开展包括机械学科在内的工科课程体系教学改革，都富有借鉴意义。机械原理课程设计的各种教改尝试，既有鲜明的主线，又各具特色。既有成功验，也有需要探讨、摸索之处。因此有必要总结、梳理，以利进一步改革。
参考文献：
关键词：CDIO；机械课程；能力培养；实践
作者简介：严乐（1967-），女，江苏无锡人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）
基金项目：本文系2012年北京信息科技大学教学改革项目（项目编号：2012JGYB05）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0097-02
当今社会对优秀人才的评价，已不仅仅局限于其卷面成绩，更看重的是一个人的创新能力和解决实际问题的能力。为提高大学生的能力，许多国家都把培养创新型人才摆在战略高度加以重视。
机械设计专业的基础类课程具有很强的实践性，为了提高学生的综合素质，培养学生的工程知识、创新能力、个人能力、团队协作能力和工程系统能力，教学改革势在必行。[l] CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate） 代表构思、设计、实施、运行，是一种新型的工程教育模式。[2，3] CDIO工程教育理念是2000年开始，历经4年探索，由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学共同提出的，它强调基于项目的学习，课程设置的考虑面向产业需求，从理论分析和工程科学分析转向产品创新。CDIO工程教育模式以学生以主体，从产品构思研发到制造的全过程出发，实现理论课程与实践有机的联系。通过这种方式的学习，学生不仅可以获得学习科学技术知识的能力，而且团队交流能力、协作能力和设计制造产品过程的能力都可以得到很大提高。[4] 因此，借鉴先进的CDIO工程教学理念对机械设计专业基础类课程和设计类实践课程进行相应改革，引导学生在实践中主动学习，并能使相关的专业课程有机联系起来，达到知识学习、能力培养、学生综合素质提高的目的。
一、机械设计专业基础类课程的教学模式和设计模式现状
机械设计专业基础类课程教学一般以教师讲授理论知识为主，机械原理、机械设计、机械系统设计等课程结束后，有1周或3周的课程设计和毕业设计。一般来说，课程设计题目常选择通用机械的传动装置，主要以插床、牛头刨床、齿轮减速器、典型机械等机械传动装置为主，毕业设计题目可以根据教师自己的研究方向和课题而定。这些设计的内容包括：传动装置的总体设计，包括传动方案分析、电动机选择、各级传动比分配以及计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴、轴承、联轴器等零件的设计计算、选择和校核；一般零件的设计；绘制零件图及装配图。设计时学生在指导教师的指导下按给定的传动方案或自行设计的方案完成设计。
这些设计类实践课程在教学内容和设计过程中缺少各种可行方案比较，学生只了解给定的设计方案，而对其他方案缺乏分析、选择的过程，而且还存在着重理论、轻实践的现象，因此造成学生在课程设计、毕业设计以及今后的实际工作中，分析解决实际工程的能力、设计机械的能力和动手能力都较差，更不用说创造性设计新机械的能力。如在机械设计课程设计中设计了减速器，这方面参考资料较多，学生基本上可以比较容易地进行设计，而到了典型机械设计或毕业设计阶段，如果所给题目的参考资料较少，学生会感觉无从下手。
二、机械设计专业基础类课程的教学思考与改革
多年来，机械设计专业在教学改革、课外科技活动、创新人才培养方面做了大量的工作，但相应的创新能力的培养显得比较薄弱，如各门课程所开实验大多数只做验证性试验，不能充分调动学生参加的积极性，学生做实验总是被动的。另外，课程设计中创新性设计内容偏少，内容简单，过程单一，不能充分发挥学生的想象力和创造力，理论与实践脱节，学生只懂理论或只具备基本动手能力，缺乏综合运用所学知识发现问题和解决问题的实践创新能力。
遵循理论联系实际的原则，借鉴先进的CDIO工程教学理念对机械设计专业基础类课程、课程设计和毕业设计进行改革，从产品设计、制造的全过程出发，将机械原理、机械设计和制造工艺等课程结合起来，做到机械基础类课程的完整性、系统性和综合性，把创造还给学生，让学生在学习中提高创新意识，培养创新精神。通过课程和设计的内容，培养学生具备在现代工程环境下赖以生存和成长的团队协作精神、交流沟通能力，力求突出对学生工程职业素质、综合实践能力和创新设计能力的培养，使其适应新形势下对机械设计专业学生综合素质的培养。
机械设计专业基础类课程改革的内容包括以下几个方面：
1.增加设计题目类型
学生可以选择传统的设计题目，比如减速器，也可以选择自己感兴趣的题目。但是在设计之初，教师应该把握学生选题的难易程度，不仅具有多样性、挑战性，而且应使得学生能够在一定的时间内制作出来。设计的选题应满足不同层次的学生要求，使设计由模仿变为思考。合理安排设计内容，培养整机设计、制造理念。
2.培养学生独立思考的能力
将学生的设计工作贯穿到理论教学的整个过程，不是等到理论教学完成后才统一布置题目，理论设计计算和实践同步进行。学生在理论学习的同时，完成结构设计，对挠性传动、齿轮传动、键、轴、轴承等零件进行设计或选用。这样，学生不仅可以有充分的时间发挥创新性设计和学习的主动性与积极性。同时，老师通过监督和指导，能及时发现问题或不合理的设计，并督促学生及时改正，这样有利于学生有充分时间进行思考、设计，也赢得更多时间开展下一阶段的工作。
3.采用设计小组的形式，培养学生团队协作能力
选择好设计题目后，每组2～4名学生，小组成员共同完成一个项目的设计工作。每组选出的组长领导组员构思创新方案，协调小组项目运行情况并及时纠正存在的问题，充分发挥每个人的特长，集思广益，协商分配任务，每一个学生提出自己的设计方案，并介绍方案的优缺点，组长组织讨论，取各成员方案的长处，避其短处，形成本组的方案，由学生按照任务的最终要求设计完成，全面有效地解决问题，使知识的掌握更加准确和深刻。
设计制造是在有限的时间内完成一台机器的结构设计、相应的运动及动力分析、零件制造和装配等。在整个设计过程中，按照构思、设计、实施的工程化过程进行，锻炼了学生工程化思维，充分调动每个学生的积极性，培养学生的学习能力、解决问题能力、沟通表达能力、创新能力、团队合作能力，形成协作意识，构建自己的经验和知识体系，完成知识储备，增强自信心和责任感，为将来工作岗位上的工作、学习和协作奠定一定的基础。
三、工程教育教学改革实践
实际教学过程采用理论和实践相结合方式，教师的身份是指导者，学生是整个学习过程的主体，教师在整个设计制造过程中随时检查小组的项目运行情况并及时纠正存在的问题。
在学习机械原理时，组织小组和成员讨论自己感兴趣的题目，常用机构学习完成后，学生提出设计方案，对所提方案进行分析比较，确定最后方案，然后对机构进行运动和动力分析，设计开始时学生注重整体设计。学习机械设计后，确定各部分尺寸，画出装配总图、零件图，对重要零件进行设计校核。学习机械制造工艺后，再考虑零件的制造工艺、成本等问题，最后完成零件的制造和整机装配，完成整个设计过程。这样的学习过程，既能理论联系实际，同时又可以提高学生学习的积极性。
图1是一组学生设计的娱乐划船车。在设计过程中，学生通过收集和阅读文献资料，整理归纳资料，在此基础上每人制定出一种方案，通过小组讨论，对几种方案进行比较，在教师的不断引导下，学生能够主动地应用所学知识解决实际中遇到的问题，最终通过分析比较，传动机构采用了曲柄摇杆机构和链传动。设计中由于采用摇杆主动，学生对铰链机构的死点、传动角等概念有了切实的体会。设计完成后，绘制零件图，购买合适材料，制定零件制造工艺，加工零件，采购标准件、常用件，小组中每个学生各尽其职，团结合作，最后完成整车装配。在整个设计过程中，学生不仅掌握了课本上的知识，而且培养了如何获取更多知识的能力，提高了学生创新的能力与工程实践的能力。
参加这项教学改革的同学们都认为这样的设计过程对培养他们的设计能力、零件加工实践能力、团队合作能力及自我能力实现起到了非常大的作用，对今后的工作也有积极的影响。
四、总结
遵循“边研究，边实践，边实施”的工作路线，以学生为主体，知识传授与能力培养并重，理论教学与实践教学并举的教学理念，加强理论与实践的融合，建立理论教学、工程实践、创新能力培养为一体的学生综合能力的培养模式。
基于CDIO工程理念，理论联系实际，采取小组形式充分调动和发挥学生的主观能动性，改变学生普遍缺乏团队协作的状况，让学生在实践中学习、在学习中实践，既锻炼了学生的动手能力，又增强了自信心和责任感，是一种教学手段的创新。通过这样的教学改革，学生普遍反映知识掌握程度得到了很大的提高。
参考文献：
[l]朱玉.CDIO工程教育模式下“机械设计课程设计"教改的探讨[J].中国电力教育，2010，（19）：98-99.
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关键词：工程设计；核心课程；CDIO；完整技术工作；角色转变
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0042-03
一、培养工程设计型人才是工业现代化的需求
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。机械设计制造及其自动化技术的综合应用正起着越来越重要的作用，由于机械产品及设备的技术复杂性和涉及知识的交叉性，使得现有的技术人才难以胜任技术含量较高的工作。
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是工科院校主要专业，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、面向工程应用与设计的现代化主战场。而现有的高等教育人才培养模式长期采用灌输式理论教育，且受多种因素制约，学生对工程实际的认知较少，综合运用知识的能力较差。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学科的交叉性大大提高，使得现阶段的高等教育人才培养模式已经阻碍了高素质工程技术人才的培养，其培育的纸上谈兵型人才已经远远不能适应工业现代化的需求。因此，各高校工科专业进行以培养学生工程设计能力为目标的教学体系改革已经迫在眉睫。
二、机械设计制造及其自动化专业工程设计能力的内涵
机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师，使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识，受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后，除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外，作为现代机械工程师，还应具备以下能力：（1）能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题；（2）具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力；（3）具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力；（4）能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性，具备协调与合作能力；（5）具备终生学习的能力。
三、机械工程系列核心课程教学培养现状
机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程，以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强，与相关课程关联关系强，在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。
以《机电传动控制》为例，该课程的理论性、实践性和综合性强，涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面，关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程，和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程，甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学，在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中，机械工程系列核心课程均存在内容量大，知识面广，教学以理论为主，实验为辅的现状。理论教学方面，由于原理图多，文字叙述较抽象，学生又无实物接触，难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓，不仅影响了学生的实际应用能力，也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节，多采用验证型实践教学，且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素，难以大量装备于实验室，使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，在很大程度上挫伤了学生的积极性，更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节，即考试，现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握，比较理论化，并不注重与工程实际的联系，往往出现教师为考而教，学生为考而考、考后即忘的现象，无助于对工程技术人才的培养。
机械工程领域知识的复杂性和交叉性，使得实际工程问题通常是隐性的，学生毕业进入企业后，无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案，企业必须投入相关资源进行二次培养，企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此，工科院校机械设计制造及其自动化专业，针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革，培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要，是适应社会发展需求的需要。
四、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
我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标，贯彻以工程项目构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）全过程为载体的CDIO高等工程教育理念，打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式，以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容（含实践教学）安排、教学方法以及师资和教材建设的核心，系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目（一级项目），其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程（含实验），这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”，极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时，工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施，构建真实的工作场景，以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养，加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题；解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下，学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺，以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状，使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进；解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题，真正避免现有教学制度下，老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。
针对教学体系改革，建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系，优化课程结构，改革教学内容。如教学过程中，以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线，给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数，要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究，又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容，注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时，将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合，扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”、“80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式，使学生易学，老师易教。
在《机电传动控制》课程教学改革过程，共有三条主线：其一，课程自身教学系统主线；其二，工程设计项目与实验教学主线；其三，对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开，最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中，在授课教师的带领下，进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多，工作量大，单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场，极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习，课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导，学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作，完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项，目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨，课后主动学习时间大增，在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色，而不是以往的“填鸭式”教学；学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力，达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革，强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验，培养动手操作和创造能力，注重该课程与相关课程的关联设计，注重该环节理论与实践的联系；对于考试环节，不以最后一考来定输赢，而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合，笔试与口试结合，注重工程设计的实际应用方面的考评。
五、总结
目前，我校《机电传动控制》课程以培养学生工程设计能力为目标的教学改革已经实施了五年，并带动了机械工程系列相关核心课程群的教学改革。由于在改革实践过程中，以工程项目运行过程来驱动课程教学实施，以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养，加速了学生从在校生到工程技术人员的角色转变。从用人单位反馈情况（两届）看，就业学生在创新能力、实践能力、知识结构、团队意识、岗位适应能力等方面较往届有较高水平的提升。
总之，我们将继续积极进行改革，密切观察实施过程，冷静分析成绩和不足，不断总结经验教训，期望能为中国的工程教育改革做些实事，提供新的改革思路，为培养符合现代企业要求的工程技术人才做出贡献。
参考文献：
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[6]汪霞，吕林海.打破传统桎梏 变革教学模式[J].中国高等教育，2008，（8）.
关键词 机械制造；课程体系；教学内容
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）04-0049-03
Construction and Arrangement of Curriculum System for Me-chanical Manufacturing Major//YANG Haifeng
Abstract Construction of curriculum system is related to the culti-vation of high-quality graduates. Based on the experience of the other schools， this paper analyzed the present situation of our curri-culum system and teaching content and presented the scheme for con-
structing curriculum system of the mechanical manufacturing major.
Key words mechanical manufacturing； curriculum system； teaching content
1 前言
课程体系和教学内容代表的不仅仅是学生知识的全面与否，更是代表了一个学校在该专业上的发展方向和水平，进而决定了一个学校该专业在今后一段时间内的国内和国际地位。不管是本科院校还是专科院校，机械制造及其自动化专业的目标都是培养具有合理机械制造专业知识结构、具有基本的机械制造研究开发能力、熟练掌握机械制造生产工艺、熟悉机械制造设备与管理的大学毕业生，满足企业生产一线对大学生的基本要求，因此，机械制造及其自动化专业的课堂教学应该以企业的需求为前提，合理构建课程体系，配置教学内容。
在知识大爆炸的时代背景下，新知识、新技术的发展速度远远超出人们的想象，产业升级、科技进步等都对本科生培养提出越来越高的要求。随着我国从制造大国向制造强国的转变，随着我国智能制造2025的提出，可以看出这不会仅是国家政策的变化，而是市场对于我国制造行业升级、换代的需求，从而引发企业制造技术的升级，最终要求高等学校必须培养新世纪、复合型的人才，从而满足市场的需求。这就要求高等学校必须调整落后的课程体系、教学内容，紧跟社会发展需求，这样才能培养出对社会有用的制造专业技术人才[1]。
2 国内高校课程体系建设现状
就机械制造及自动化专业来说，培养应用型人才对课堂知识结构的需求以及学校对于学生的培养目标定位决定了课程体系的构建；同时应兼顾基础知识、宽的知识面、多的方向选择性、强的应用背景，这都决定了本科生从基础理论到实践技能方面教学课程的选择和教学内容的配置。国内各名牌高校的课程体系建设情况如下[2]。
对于清华大学2013―2014学年度本科教学课程而言，在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成：传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程。其中，传统机械制造类课程包括机械制造工艺学、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理、机械制造专业的基本知识；先进制造技术类课程包括激光加工概论、精密与特种加工、微纳制造导论；制造自动化类课程包括机器人学，以讲解数控技术、自动化控制、机器人原理与应用为主；管理及信息化类课程包括制造过程信息管理系统。可见，清华大学从传统机械制造专业的基本知识到先进制造、自动化、信息化课程的设置，基本上满足了现在制造技术发展及企业对本科生知识体系的要求。
对于华中科技大学2014年本科教学课程设置来说，在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成：传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自踊类课程、特殊行业制造类课程。其中，传统机械制造类课程同清华大学一样包括4门基础课程；先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术；制造自动化类课程包括数控技术、计算机辅助制造；特殊行业制造类课程讲解特定行业的制造工艺和装备，如柔性电子制造技术基础。
另外，通过对浙江大学（2014版）、上海交通大学（2015版）和中南大学（2012版）机械制造方向本科生培养计划的调研，各大高校都把课程分成4～5个板块。所有院校都开设传统机械制造类课程，包括机械制造工艺学或机械制造基础、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理等机械制造专业的基本知识。对于先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程、特殊行业制造类课程，各高校根据其特长和优势以及学生主要的就业方向，开展设相关课程，但基本上涵盖了先进制造、制造自动化等方向。
做强制造业的基础和关键在人才。我国结合国情建立中国版“工业4.0”战略计划――“中国制造2025”[2]。为配合国家层面的发展战略，迎接制造全球化竞争的挑战，培养符合工业4.0需求的机械制造行业人才，是“中国制造2025”顺利推进的重要保障，也是摆在高等院校面前的急迫任务[3]。
3 中国矿业大学课程体系构建方法
课程体系现状 目前，中国矿业大学执行的是2012版教学大纲，在该大纲中，机械制造及其自动化的专业课主要包括专业主干课和专业选修课两大类。其中，专业主干课有3门，为机械制造工程学、几何精度设计与检测、工程材料及成型技术；专业选修课有4门，为精密与特种加工、先进制造技术、数控技术、机电装备绿色设计与制造。如果按照国内知名高校的课程设置原则，主干课中还少一门制造装备设计。先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术，应该说体现了目前企业和高新制造技术的发展需求；而制造自动化类课程只有一门数控技术，管理及信息化类课程和特殊行业制造类课程缺失。
从上述本专业课程设置和国内名校的课程设置原则相比较可以发现，专业主干课基本同各名牌高校保持一致，在后续的w现特色和制造技术发展需求方面还有非常大的不同；随着“中国制造2025”的提出和推进，相关课程设置上还需进一步研究和探讨。另外，对于教学内容的重复性问题，以2016版大纲为例，机械制造工程学、制造装备及自动化和数控技术三门课的重复性非常突出，其中关于制造设备方面，机械制造工程学和制造装备及自动化都有相关章节，而对于数控编程技术在制造装备和自动化与数控技术两门课程中又都有涉及，相当于3门课主要讲了两个大方面的内容。2016版大纲压缩了课时量，重复性问题亟待解决。对于内容更新问题，新技术新方法日新月异，制造技术也朝着精密化、微型化和智能化的方向发展，同时随着“中国制造2025”的提出和推进，教学内容的更新显得尤为重要。
课程体系构建思路 中国矿业大学在进行课程系统构建过程中的思路如图1所示。
1）对比分析、查找问题。结合中国矿业大学2012版教学大纲和2016版教学大纲，进行机械制造专业课程先后顺序的整理，根据每门课程任课教师的教学内容，确定现行机械制造专业模块化知识点；对比各名牌高校机械制造专业课程体系设置和“中国制造2025”的发展需求，提炼出目前机械制造行业对模块化知识点的覆盖程度，最终发现本校制造专业模块化知识点的不足之处。
2）确定适合中国矿业大学的模块化知识点。中国矿业大学是行业背景高校，肩负着服务行业的重任，因此，对于模块化知识点具有特殊的需求；另外，根据学校对机械制造专业的定位和专业内任课教师的科研情况确定适合本校的模块化知识点体系。
3）进行中国矿业大学机械制造专业课程体系构建和教学内容改革。在第二步的基础之上，构建课程体系，包括对模块化知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序，最后进行教学内容的优化，主要包括模块化知识点的设置和增补必要的新技术、新方法。
4 结论
机械制造专业课程体系构建及教学内容优化配置要根据学校的实际情况、行业特色，并结合制造行业技术发展方向。高校专业的设置和创办，既要满足社会的需求，又要符合学校自身的基础和条件，遵循不同专业发展的特点和内在规律。机械制造及其自动化是一个传统的工科专业，旨在培养高素质人才，如果不能科学地把握专业办学定位，明确培养目标，制订合理的培养方案，将可能导致培养模式落后，缺乏专业特色，教育和市场需求联系不够紧密，无法适应不断更新的现代制造技术的发展需求等问题。因此，笔者结合“中国制造2025”，提出中国矿业大学机械制造专业课程体系构建总体思路。
参考文献
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课程群优化实践能力 民办高校由现代工程图学、机械原理、机械设计、机械设计基础、互换性与技术测量等系列课程构成的机械类主干技术基础课程群，对培养具有本科层次的应用型人才，构建具有民办高校自身特色的人才培养模式起着关键作用。学生在这些课程中所掌握的知识、所培养的能力和素质将为日后从事机械工程领域的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础。
一、传统的机械基础课存在的问题
传统的机械基础课程教学模式中各门课程的教学内容相对独立，强调自身的科学体系、完整性，缺乏与相关课程的总体联系与配合，在教学思想上重视理论知识传授，轻视应用能力和创新能力的培养，使传授知识和能力培养相脱节。
1.传统的机械基础课程自成体系。传统的教学体系将完成一项完整工作任务所需用到的知识和技能按学科分为不同的课程，再按课程进行理论和实践教学，缺乏一条主线将各门课程的知识和技能联系起来，学生在各门课程自成体系和分阶段的学习过程中却很难将这些相关课程的知识联系起来，综合应用这些知识和技能来解决实际工作问题困难。
2.部分课程内容不适应发展的需要。各课程的教学内容一般都存在知识陈旧的部分，有些内容很少反映现代科技水平，有些内容在相关课程间重复，是多年来一直存在的问题，各课程的教学内容的顺序衔接都不同程度的存在不利于学生能力培养的问题，需要进行适当调整。
3.实验及工程实践性环节薄弱，综合应用能力、创新能力和工程实践能力差。现有的实验主要为验证性实验，缺少综合性和设计性实验，实践课内容缺乏创造性和工程实践性，不利于学生能力的培养。
学生参加“辽宁省大学生机械创新设计大赛”和“辽宁省大学生工程训练综合能力竞赛”，取得了不错成绩。但学生在参赛过程中表现出的课程知识综合应用能力、创新能力和工程实践能力，使指导教师很不满意。
4.缺乏学习兴趣。学生在这些专业基础课程学习的时候经常反映课程内容多，难理解，上课听不进去，只能死记硬背，学生学习缺乏兴趣。
二、机械基础课程群的优化
课程体系与教学内容改革是人才培养模式改革的主要落脚点，也是教学改革的重点和难点。课题组成员在总结多年教学经验的基础上，反复讨论最后形成如图1所示的机械基础课程群优化方案。
1.根据课程定位，整合课程内容。把课程置身于大学科的范围内，按培养目标及课程在大学科体系内的定位，来确定教学内容的取舍和学生应掌握程度。
现代工程图学教学内容上进一步削减画法几何内容，只保留后续课程必须的点、线、面部分，画法几何培养空间概念的方法可由三维软件等代替。对于尺寸公差、粗糙度、形位公差等内容的详细讲解以互换性与技术测量为主，降低现代工程图学课程对该部分内容的讲解。将应用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计的能力作为课程的一个重点。拓宽了原来工程图学课程的范围。
机械原理是产品设计的灵魂，是通向产品的桥梁，教学中将大部分内容由图解法改为解析法，删减了机械原理中分析部分的学时。
加强了互换性与技术测量课程与其他课程的联系。在课堂举例、习题作业中，尽量用制图课和机械设计课程中学过的或将要学到的例子。
机械设计教学加强结构设计的内容，是强化工程意识、提高设计能力的重要措施，加强系统设计的观念，从只着重典型通用零、部件设计为主的格局向适度兼顾机械系统综合设计的方向发展。
2.创新能力和工程实践能力的培养。加强理论教学与实践教学的有机结合，按照“认识——理解——实践——创造”的规律及理论与实践相结合的原则来设置课程和环节。为满足不同学生的需求，拟开设机械创新大赛方面的选修课，并组织学生参加创新大赛，以提高学生的创新能力和工程实践能力。将机械设计的实践教学分为三个模块：即实验教学、课程设计及工程综合实践三个方面，用以增强学生的实践能力。并通过参加机械创新设计大赛、全国信息技术大赛和工程训练技能竞赛来检验和提高学生的综合能力。
3.将课程内容与CAXC考试认证相结合。教育部认证是国内最权威的教育方面的认证体系，得到了社会和企业的广泛认可。全国计算机辅助技术（CAXC）认证紧跟国际先进技术和高端企业的需求设立课程和培训。我们将课程内容与培训内容有机结合：开设相应的选修课，并在《制图实践》和《机械设计课程设计》中增加计算机绘图和三维建模的内容。
三、总结
我院是刚刚由独立学院转设为独立设置的省属本科普通高等学校，虽然招生分数较以往有较大提高，但仍属二本末端。随着生源减少和不断扩招的影响，学生整体素质提升有限。仍然有基础相对薄弱、自卑感强、表现欲强的特点。我们通过机械基础课程群的优化，削减陈旧知识，避免重复，尽量克服其基础相对薄弱、自卑感强的缺点；利用各种大赛和考证调动学生表现欲强的特点。
机械基础课程群优化有利于建立适合民办高校培养模式的专业教学体系，解决原各门课程自成体系、对象单一与知识零碎割裂，不能有机联系和综合应用的弊端。有利于学生对专业基础课的系统学习和相应创新能力和实践能力的提高；有利于提升民办高校整体办学水平和社会竞争力；有利于将课程经典内容与CAD、CAM、CAE等现代化设计和制造手段融合。初步解决课程内容枯燥，学生学习兴趣不高的问题。
参考文献：
[1]许致华.构建适应民航需求的机械基础课程教学体系的设想[J].南京航空航天大学学报，2003，（9）.
