机械工程专业课程设计范文

导语：如何才能写好一篇机械工程专业课程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：机械工程；MSU；SAU；课程设置；培养体系

中图分类号：G40-059.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）20-0046-02

沈阳航空航天大学（SAU）和美国密西西比州立大学（MSU）在联合培养学生、交流访问学者和科研合作方面建立了良好的合作P系。笔者在密西西比州立大学工程学院学习期间了解了该校和其他一些院校机械工程专业的课程设置和部分重点课程的授课安排，与我校机电工程学院机械工程专业的课程体系进行对比分析，从发达国家的课程体系设置得到启示，对合理配置我校机械工程专业课程结构提出改进建议。

一、比较与分析

（一）总体培养计划

两校的本科学制为四学年八学期，都采用学分制，课程设置包括公共基础课程、专业基础课程、专业课程和选修课程等。密西西比州立大学机械工程专业总学分为128学分（笔者同时调查了美国其他一些高校如普度大学、卡内基梅隆大学、威斯康辛大学、密舒里大学等高校，学分设置都在120―130学分），每学分学时数为16学时。我校机械工程专业总学分为200学分，一些课程或教学环节，例如军训、军事理论、体育课等，共计12学分，在密西西比州立大学和其他国外大学的课程表中并未发现，略去这些课程，总学分为188学分。

我校课程设置在英语、政治、专业课程、课程设计、毕业设计和生产实习较MSU安排多，MSU在力学方面的课程较多。两校都重视数学课程，我校在大学刚开始连续三学期都开设有数学课程，但没有很好地建立培养学生数学、力学、设计能力的有效课程体系，缺乏工程模型和计算方面的应用数学知识和实践，以至于学生不清楚对数学知识如何应用。密西西比州立大学重视数学知识的应用，内容由基础数学知识及工程简单模型应用，到工程学科中的数学技术方法和计算，直至工程数学及其在机械、化工、环境等领域的应用。

（二）课程设置

1.母语写作技能。在密西西比州立大学的课程设置中，英语写作、科技写作课程12学分，占总学分的9.4%，是学生写学术论文和作学术报告的基本要求，笔者同时调查了卡内基梅隆大学、威斯康辛大学、密舒里大学等高校课程设置中的母语写作和表达都占有一定的学分。由于国内现在对英语课程的普遍重视，对英语学习和写作技能较为重视，而对于汉语写作类课程没有安排，在母语类课程的设置上存在欠缺。

2.力学知识。美国大学重视力学知识，课程设置中除了包括工程静力学、工程动力学、材料力学等力学课程，还设置了热力学、流体力学及传热学等课程共12学分，占总学分的9.4%。我校机械工程专业力学课程只开设了理论力学和材料力学课程，关于热力学、流体力学及传热学方面的课程没有涉及到。

3.实践环节。密西西比州立大学没有制定学生到工厂实习环节内容，但很多学生利用暑假时间到工厂去见习或者到学校相关研究实验室去工作，学生在工厂或实验室见习期间，通常还可得到一定的报酬。我校学生有单独的生产实习实践环节，学分为3学分，时间为3周，集中安排学生到相关工厂进行生产实习。

密西西比州立大学没有单独设置课程设计时间和学分，但对机械原理、机械设计、机械工程材料设计、机械系统设计、能源系统设计等课程均有设计课题，设计基本安排在课后进行，集中在第3学年和第4学年。设计课题安排学生分组进行，每组5―6人，要求口头答辩和书面报告。我校课程设计学分单独计算，共计12学分，包括机械原理、机械设计、机械制造工艺学、金属切削刀具及机床构造与设计等课程设计。

（三）考核方式

密西西比州立大学学生考核成绩包括作业、平时测验和期末考试，一些课程还要求学生小组合作项目。国外课程教材内容较多，教师课堂讲解主要内容之后，课后给学生留大量作业，通过作业来加强学生对本课程的学习。对于小组合作项目，要求学生有书面报告和口头陈述，培养学生在完成项目期间的团队合作精神。作业、平时测验和小组合作项目通常占总成绩的60%左右。

二、启示与建议

美国密西西比州立大学开设的普通化学、计算机编程、力学、传热学等基础课，加强了学生对专业课的横向了解，有助于提高学生的科研素养和扩宽学生视野。我校应当加强学生对专业课的深度理解，加强培养学生基础课联系专业课的能力。培养学生应用基础学科知识解决实际工程的能力，使学生具有一定的专业知识和科研素养，面对实际的工作问题能够提出解决问题，在实际的工作学习环境中不断地成长，为学生能够更好地升学深造或尽早地步入工作岗位提供有利的保障。

国内过多的学时数将使学生疲于应付上课和考试，不利于培养学生独立思考的能力和自学能力，并使学生难以对自己感兴趣的知识进一步学习，抑制了其学习的积极性，因此应进一步改变教学方法，适当减少课堂教学时间，课程内容向综合化方向发展，等等。这些措施将为进一步加强学生工程素质的培养、增设部分专题讨论课和提供个性化的培养方案提供时间上的保证。鼓励将行业新知识、新成果、新技术引入主干课程中，拓宽学生的知识面。贯彻先进教育理念，加强各课程间的协调优化。

为保证本科教学的培养质量，势必需要学校加强对平时课堂教学质量的监督，改进传统的考核方式，注重平时的学习情况，调动学生的学习主动性，将学生接受的课堂内容与课后的学习充分结合起来，加深学生对学习内容的理解。同时加大平时的考核力度，细化平时成绩的评定标准，以避免课后作业的抄袭和期末考试突击的现象。

为提升本科教学的质量，工程实践应当培养学生解决问题的能力，应当重视知识与能力的协同。在保证学生掌握一定基础知识的前提下，加强实践环节的深入有助于学生将理论知识与实践相结合，有助于学生把理论知识进行转化和拓展，增强学生解决实际问题的能力。加强实践环节的深入，可以让学生对自己所学专业和从事工作的发展前景有更加深刻的认识，可以增强学生团队合作和与人沟通的能力。同时，在实践过程中，学生不能作为旁观者来进行，要真正融入到实践内容和实践角色中去，只有这样才能达到培养学生综合性工程素质、创新意识和创新能力的目的。

三、结语

通过对美国密西西比州立大学和沈阳航空航天大学课程设置的对比分析，揭示出两个学校在教学理念和培养目标上的差异。美国的高校更看重学生本身的发展和素质的提升，当然也包括专业技能的培养，而我校在相当程度上还停留在专业训练和专业素质上，对全面的关注性不够。美国高校重视母语写作课程的开设和对学生语言表达能力的培养，重视力学和热学等基础课程的开设，这些课程对于学生个人科研素养培养和综合素质的提升必不可少。因此，我们应对美国高校的课程设置和相关背景进行进一步研究，以利于我们有效借鉴、取长补短，追求我们自身课程设置体系的完善。

参考文献：

[1]张建.美国普度大学机械工程本科教育的启示[J].大学教育科学，2003，（4）：94-96.

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关键词 中高职衔接；工程机械专业；机械制图；CAD；课程标准

中图分类号 G712.3 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2013）11-0029-03

一、中高职课程衔接的内容

中高职专业衔接是构建课程衔接体系的基础。对接产业发展结构和劳动力市场变化，以专业群为平台，着力增强中高职相近专业的相容性和衔接性。

中高职培养目标衔接是构建课程衔接体系的立足点。职业教育人才培养要遵循技能发展的层次递进规律。中职教育旨在培养学生的“经验技能”，高职教育旨在培养学生的“策略技能”，高职是建立在中职基础之上、同一类型、不同层次的教育。

建立统一的课程标准是构建中高职课程衔接体系的核心。课程内容衔接要根据中高职相近专业大类的特点和要求，制定相互衔接的统一的课程标准，根据不同的培养目标对应的职业（岗位）群，确定其相应层次的知识结构和能力结构及其形成过程，在此基础上进行各个不同专业课程内容的整合，确定科学合理、实用有效的专业培养课程体系，以及确定合理科学的教学顺序和实施路线，既要避免中高职课程内容的重复，又要纵横拓展课程内容[1]，真正实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。

课程内容衔接是构建中高职课程衔接体系的主体。课程内容衔接要注重实用性和个性化，合理划分结构和层次，实现理论与实践教学一体化。向学生提供宽泛的面向专业群的专业基础知识课程内容，提高学生职业素养和职业迁移能力。

二、工程机械专业中高职衔接课程标准设计的思路

广东省从2010年启动中高职衔接发展的试点项目，重点采用“3+2直通车”的中职与高职校际合作模式，即三年中职和两年高职进行衔接。广东交通职业技术学院的工程机械专业，有着近50年的办学历史，专业积淀深厚。目前，与广东省交通运输高级技工学校交通工程机械维修专业展开中高职衔接合作试点。经过企业调研，明确了中职学生就业的主要岗位是工程机械日常维修工和常见工程机械操作工；高职学生就业的主要岗位是公路机械化施工员、工程机械维修工、工程机械维修质检员和工程机械机务主管等，确定了中高职阶段人才培养的专业核心技能与素质要求，在此基础上建立学习内容模块，构建体现工程机械专业特点的中高职衔接课程体系，见图1。建设中高职衔接的网络平台，联合开发一些专业网络课程，高职对这些课程给出专业的核心技能要求，在中职第二年就可以开始学习。这样既让中职生学到了真正的技能，又保障了高职的生源质量。

课程标准是教学顺序和教学实施路线的核心。图1中的“主要衔接课程”是工程机械专业中高职衔接的关键，这些课程标准的制定关系到能否实现课程内容衔接的连续性、顺序性和整合性。专业基础课中，将中职的《机械识图》与《AutoCAD》整合为一门课程，与高职的《机械制图及CAD》衔接；中职的《电工基础》与《电子技术》整合为一门课程，与高职的《电子技术》衔接；中职的《机械基础》与高职的《机械基础技术应用》衔接。专业课中，将中职的《工程机械电气设备构造与维修》《工程机械底盘构造与维修》《工程机械发动机构造与维修》分别与高职的《工程机械电气设备检修》《工程机械底盘诊断与修复》《工程机械发动机诊断与修复》衔接。

以《机械制图及CAD》课程为例，其内容分为“中职部分”和“高职部分”。

课程总体设计思路是以工程机械专业职业（岗位）群和职业能力分析为依据，确定课程目标，设计课程内容，课程结构以识读和绘制图样的任务为线索，包括查阅相关国标、识读机械图样、手工及用CAD软件绘制机械图样、用CAD软件三维建模等任务，让学生通过识读、绘图等活动，构建空间投影概念，形成相应的职业能力。按照培养目标和学生的实际情况，中职重点突出识读、手工绘图、CAD软件的二维绘图能力的培养；高职重点突出CAD软件绘制复杂零件图、装配图、三维建模能力的培养，并融合相关职业资格证书的知识与技能要求。密切结合专业能力要求，采取一体化教学与现场教学交替的形式。积极开发网络学习资源，为学生提供多种学习媒体与学习机会，教学效果评价的重点是识读、绘制图样。

三、工程机械专业中高职衔接课程标准的具体内容

（一）课程目标衔接

一个有效的课程目标能够说明：学习的主要意图是什么，学生要想达到要求必须做什么，怎么知道何时学生行为已经达到了要求。中高职课程目标在设计和描述时应特别注意连续性、顺序性。例如，中高职衔接的《机械制图及CAD》课程标准中，中职部分的课程目标是：熟悉制图的基本知识和投影原理，建立空间想象能力；熟悉图样的表示方法、尺寸标注和技术要求，熟练地识读零件图；能够熟练地手工绘图；掌握AutoCAD软件的基本操作，熟练地用计算机绘制二维零件图和组装装配图。高职部分的课程目标是：使学生掌握正投影的基本原理、熟悉制图方面的国家标准，会查阅相关国标资料；提高读图能力、绘图能力；能徒手绘图；正确、熟练地利用AutoCAD软件进行二维绘图、三维建模和装配。

（二）课程内容衔接

主要对课程的性质、总课时、知识要点以及课程内容进行描述，具体要求见表1。

（三）职业能力衔接

将相关职业资格证书的技能和知识要求嵌入教学内容，使中高职学生能够获得的职业技能证书既不重复，又能够衔接得上。新的《机械制图及CAD》课程中，中职学生要达到广东省机械CAD中级绘图员的要求，高职学生要达到广东省机械CAD高级绘图员的要求。

（四）教学方法衔接[2]

《机械制图及CAD》是一门实践性很强的课程，必须通过多次读图、绘图的练习和上机实践，才能理解和掌握有关的知识内容。因此，课程标准中规定实践教学时间占50%，其余50%的理论教学在一体化教室进行。

由于中职生还没有系统建立三投影体系的概念，新的《机械制图及CAD》课程的中职部分，将内容分为识读、绘制图样和CAD软件基本使用技巧两个部分，先学习制图的基本知识和手工绘图，再学习CAD软件绘图。由于高职学生对制图基本知识、手工绘图和软件绘图均有一定基础，课程的高职部分便不再将制图知识与软件分开讲授，而是结合软件来完成制图各知识点的学习，安排由易到难的具体任务，以便将两者有机地糅合。

（五）教学评价建议

建立过程考核（任务考核）与期末考核（课程考核）相结合的方式，过程考核占60%，期末考核占40%，见表2。

参考文献：

[1]荀莉.中高职课程衔接研究现状综述[J].职教论坛，2012（13）：47-52.

[2]冯波.基于工作过程的汽车定损与评估专业课程标准开发[J].职业时空，2012（10）：31-32.

Design of Course Standards of Mechanical Engineering Specialty Linking Secondary and Higher Vocational Education

SHEN Ling

（Guangdong Vocational and Technical College of Traffic， Guangzhou Guangdong 510650， China）

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【关键词】机械加工课程；课程设置；实施项目化教学

针对机械加工课程以培养学生的综合素质为出发点，以提高学生的实际动手操作能力、培养实用型技术人才为目标的课程建设需求，结合院实际情况，提出了专业课程开发与实践的一系列新思路：建立系统性实践教学及评价体系，强化实践与理论的联系及融合；根据专业技能型人才培养的规律，以工作过程为导向，注重课堂理论知识与工作实践的整合；构建以项目任务为驱动的模块化、层次化、综合化的课程模式，优化机械加工专业课程结构。

一、课程模式的建构具体想法

以就业为导向的课程模式的建构借鉴以美国、加拿大为代表的职业教育人才培养模式，即CBE模式，结合我国国情，建立一种全新的一体化课程模式，就是以就业为导向、以能力为本位的职业学校课程模式。因此，以就业为导向是职业教育最基本的特征。职业能力模块对学生来说尤其重要，要保证足够的时间，在实践操作的同时完成相关专业知识的学习，实现由“升学导向”向“就业导向”的转变，全面培养学生的综合职业能力，使学生能够“做中学，学中做，边做边学，边学边做”，把学习变成自主的、快乐的活动。

围绕机械加工技术职业岗位的能力与素质要求，参照我国高级工职业资格技能鉴定标准，我们制定了机械加工技术专业的职业能力模块。各个能力模块要求不一样，课时安排的多少也就不同，核心能力模块要保证有足够的时间。按照人们认识新事物由浅至深的规律，我们对每个能力模块进行分解，以具体的训练课题来细化，如车工技能模块（核心技能模块）。

二、课程设置主要特点

课程设置要突破传统教学计划的限制，重点突出实践教学，理论知识要讲究“实用与够用”。如机械加工技术专业职业能力主要是钳工、电焊、车工、电工、数控等几种技能，每学期安排一到两个技能项目，按一一对应的关系有针对性地设置相应课程。体现了职业教育的应用特征，并与职业技能标准相衔接，所设置的课程是教育目标的具体化，体现了合理的课程体系特征。

课程考核评价方式的开发与改革针对当前学院机械加工专业课程教学的实际需要，考试评价重视了实践环节在教学过程中的纽带作用，把学生在实践环节的表现及其评价纳入教学效果评价体系并明确其份额。通过任务项目考核、期中考核、期末考核的方式，开展理论教学效果评价。通过“工作任务项目单项评价+工作过程综合评价”的方式开展实验教学效果评价。将上述评价结果与学生平时考勤、作业评价结果、期中成绩、期末成绩综合评价相结合，完成教学质量的基本考核。

产业特色教材体系开发与建设。组织课程组成员、周边支柱产业企业专家，结合当前高职高专机械加工课程教学的实际需要，对传统教材进行改革，考虑就业市场的需要以及与职业资格标准衔接，对传统教材进行删减、修改、重组、补充，体现新知识、新工艺、新技术、新方法。拟定教材结构框架，完成教材内容的更新和整合，将“工作任务”落到实处。加强教材的实用性，减少繁复的理论，增加规律性知识的总结和提炼，使教材成为“实用型技术手册”。我们已经编写完成了《钳工加工技术与实训》。

课程设置突破传统的特定能力培养要以职业能力和职业岗位需求为核心设置课程。通过职业岗位分析，确定了专业培养目标、专业方向和综合职业能力层次定位之后，就要根据市场需求和职业标准，从职业能力分析入手，将综合职业能力分解成若干专门能力（专业能力、社会能力、方法能力、创新能力），全面进行培养。

三、实施情况

最大可能地利用教学资源，提高教学效果，根据机械加工技术一体化教学的要求改造、建设实训场地，建立了校内实训基地，包括机械加工实训车间、多媒体教室、液压实训室、电工电子实训室等，使教学管理与企业生产管理相融合，体现现代职业教育的理念，提高教学效率。

根据模块化教学的需要，结合学校的教学实训场地条件，编写详细的教学计划，并按照考核要求，设计“一体化教学考勤表”、“钳工基本操作能力考核表”、“刀具刃磨能力考核表”、“测量技术考核表”、“典型零件加工能力考核表”等，形成一套与一体化教学要求相适应的教学管理文件。

强化教师队伍建设建立一支既能胜任理论教学又能进行操作指导的“双师型”教师队伍，保证一体化教学的顺利实施。每个模块由项目负责人负责实施，由2～3名专业教师组成，分别承担教学讲义（教材）的编写及相应模块的教学任务。组织教师参加业务知识培训和技能鉴定，或从企业引进工程技术人员和工人师傅，参与教学与管理。

教学组织安排过程在实际教学组织过程中，根据该专业所对应的工作过程，将职业能力模块划分为若干个学习模块，各模块相对独立，又具有关联，根据特点实施项目化教学。

四、取得的成果

学生专业能力显著提高。原来枯燥无味的专业学习，现在变得直观、生动，学生的专业理论水平明显提高，工机械实践能力明显加强，大部分学生的技能水平达到高级工的要求。方法能力有所锻炼。学生养成了良好的学习习惯，初步培养了学习能力、获取信息能力、分析能力、认识能力、综合和系统思维能力、系统工作方法，激发了学生的创造性思维。社会能力有所加强。激发了学生的学习兴趣，学习有成就感，学风、班风有明显好转，同学之间能互助交流，团结协作，班级集体荣誉感增强。创新能力有所培养。学生根据学习目标的要求积极思维，提出很多新颖的想法，自己动手做出了一些产品，自信心得到很大提高。

我院还与本市企业建立了良好的合作关系。企业为我院学生实习提供场地和设备，为我院专业教师操作技能训练提供指导和帮助；同样，我院为企业的技术革新和设备改造提供技术支持，为企业职工的文化知识和技术培训提供帮助。

总之，专业课程体系的开发与建设，不是对教学内容的调整和知识的生硬重组，而是对教育理念的重建和更新，对人才培养模式的改革和创新，对人才本身能力和素质结构的重塑和完善。只有学院、分院、企业多方位、多层次的协调和合作，从整个课程体系着手，在教学中引入新的理念、新的技术、新的方法才能实现改革目的，而改革的成果必能让学生真正掌握该课程的知识，具备相应的工程实践能力。

参考文献：

[1]邓泽民，陈庆合.职业教育课程设计，中国铁道出版社，2006，（7）.

[2]姜大源.职业教育学研究新论，教育科学出版社，2007，（1）.

[3]颜珍平，吴献文，颜谦和.以职业岗位能力为导向的项目驱动型课程教材开发，职业教育研究，2012，（5）.

[4]黄克孝.职业和技术教育课程概论[M]，华东师范大学出版社，2001.

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关键词：机械工程；专业硕士培养；课程体系建设；创新能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0040-02

一、引言

基于创新能力培养的专业研究生教育培养模式是适应北京市经济技术发展、适应创新型社会的必然发展方向，也是国家对研究生教育提出的新要求。近年来虽然我国已经超过美国成为制造业大国，但是创新能力仍然不强。专业硕士普遍存在的问题是与学术型研究生从培养环节、课程体系等方面没有明显区别，不能适应国民经济发展的需求。如何构建专业硕士研究生的课程体系，弥补专业硕士研究生培养脱离工程实际、实践创新能力不足的问题，有效提高研究生培养质量和学科建设水平，实时开展专业硕士课程体系教学改革和探索十分必要。

二、基于创新的地方高校机械工程学科专业硕士的课程体系建设

北京信息科技大学是北京市市属高校，其前身北京机械工业学院于1985年即开始招收研究生。机械工程是北京信息科技大学发展历史最长的学科之一，下设机械制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程、车辆工程、先进装备动力学与控制、先进制造装备工业设计六个二级学科，在机械行业享有盛名。全日制专业硕士招生从2011年开始，到现在已经招生147人，获得硕士学位的毕业生65人。我校全日制专业硕士的生源对象主要是应届本科毕业生，参加由国家统一组织的全国研究生招生入学考试，研究生考试包括笔试环节和复试环节。笔试包括“政治+英语+基础课+专业课”模式，考试内容主要关注理论知识，无法考察学生的创新能力和综合素质。成绩达到当年的国家录取分数线即可进入复试（包括笔试和面试），由学院单独进行。笔试主要围绕学生的报考方向进行试卷设计，仍然注重理论知识的测试。目前的机械工程作为工程类学科中的基础学科，机械工程学科与产业涵盖的范围越来越广，越来越呈现多学科交叉融合的特点，机械工程的外延不断变化，学生需要掌握的知识与技能越来越多。机械工程学科内涵与外延的变化势必会引发机械工程专业硕士培养上课程体系的变革，因此如何培养专业硕士的实践动手能力和创新能力成为重中之重。

学校依据国家和北京市的科学和技术发展规划，结合北京市地区工业特点和现状，在保持和强化鲜明的技术特色的基础上，发挥优势，不断开拓创新，进一步明确在光机电一体化、先进制造、机器人、仪器系统等研究领域的学科主要发展方向。建设了智能制造、智能仪器、智能控制与现代设计等学科高水平科技创新研究平台，承担了一系列国家、北京市科技项目，将基础研究与应用研究相结合，工程专业应用培养与理论研究能力培养相结合，与近年发展的北京市重点学科、北京市重点建设学科等骨干学科相结合相支撑，逐渐形成了具有特色的面向工程、面向高端应用的专业人才培养模式。确定了学院机械工程专业领域定位于培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才的发展目标。

现代科学技术的发展呈现出高度分化又高度融合的特点，边缘学科、交叉学科的不断产生，更加注重学生的知识整合能力。机械工程学科具有悠久的工程实践传统，在多年的办学过程中，形成了面向高端装备，服务机械工业的工程教育特色。学科下属六个二级学科，突破原有课程与学科之间的壁垒限制，将课程体系划分为：注重人格与素养养成的人文社科类课程群、注重发展的自然科学基础课程群、注重研讨与研究的专业基础与专业方向课程群等。培养研究生扎实的专业基础，使其掌握科学的思维方式与研究方法，促进学生摈弃了传统学科视角，积累了一套整体化的学习经验，以协同创新的眼光认识问题和解决问题，以便应付将来不同职业的要求，自如地进行专业转换和知识更新。

三、基于创新的地方高校机械工程学科专业硕士的实践体系建设

为满足应用型人才对实践教学环节的需求，机械工程领域工程硕士研究生的应用能力培养主要体现在以下方面：高端装备的机电系统的设计能力；智能制造过程中的检测、控制技术应用能力；先进制造技术于计算机辅助工具的应用能力；机电融合应用能力；协同创新能力等。建立了融合校内实践基地和校外实践基地的实践教学体系。

校内实践基地主要培养学生的基本实践能力，同时注重实践创新品质的培养。初期多以课堂理论教学和验证性实验为主，在增进基本理论认知的同时侧重对基本实验技能与数据处理能力的训练，并形成良好的科学实验习惯。

在校内实践基地建设了面向全院的必修实践课程“机械工程综合实践”，包括工程建模分析能力、现代制造工程技术、测试实验技术三门独立实践课程。工程建模分析集计算机图形学、网络技术、多媒体技术为一体，在虚拟条件下对工程产品进行构思、设计、制造、测试和分析等。掌握典型机电产品零件的三维虚拟模型建模方法；掌握典型机电产品三维虚拟装配体的装配方法、掌握应用零件三维虚拟模型以及三维虚拟装配体绘制工程图的方法、掌握分析零件三维虚拟模型相关参数的方法、掌握应用三维虚拟装配体进行运动仿真以及获取相关参数的方法。

现代制造工程技术，要求学生能够完成典型零件的数控编程与典型零件数控加工实验、数控机床主轴系统精度检测与分析，数字化生产线建模与仿真分析，使学生较深入地掌握现代制造工程领域内零件加工工艺的设计、程序的编制、数控机床主轴回转精度测试的实验方案设计、测量及数据处理与分析，掌握生产系统中解决实际制造系统问题的基本方法，提高解决工程实际问题的能力，为从事机械制造及其自动化领域的科学研究及工程应用打下良好的基础。

测试实验技术，从实验出发，使学生较深入地掌握机械工程领域常见物理量的实验方案设计、测量及数据处理与分析。掌握解决实际问题的基本方法，了解工程测试与信号分析的有关理论、实现与应用的基本思想，掌握现代测试与信号分析的理论与技术，提高将工程测试与信号分析技术应用于工程实际的能力，培养科学实验的能力，为今后从事复杂机械系统性能测试的科学研究及工程应用打下良好的基础。研究生通过一个相对完整的机械系统设计、制造、测试和控制的工程应用过程的基本训练，提高了创新实践的能力。

在校外与北京机床研究所、北汽福田、北京京仪集团、东方振动研究所等企业联合，构建了北京市教委与企业研究生联合培养基地。基于这些基地，合作开展科研，完成国家与北京市多项科研项目，配合企业进行基础理论与应用研究。注重的是通过实践培养学生从中总结规律、发现科学问题的能力。

四、结论

创新能力的培养是一项系统工程，结合本校特色，研究构建了机械工程专业硕士的课程体系以及实践环节，将校内校外实践基地融合，旨在培养专业硕士研究生的创新能力。在此基础上，还需要进一步研究培养专业硕士的课程教学模式、招生培养过程的监控机制以及毕业环节的考核机制，为国民经济发展提供更多合格的专业人才。

参考文献：

[1]陈小平，罗文标，曹蔚，等.全日制工程硕士研究生培养基地 建设的思考与实践[J].学位与研究生教育，2012，（2）：46-49.

[2]于福莹，肖宏，王加春，等.以实施“卓越计划”为契机探索全日制工程硕士培养途径[J].学位与研究生教育，2012，（2）：50-53.

[3]丁雪梅，甄良，宋平，等.实施分类培养，构建应用型人才质量保证体系[J].学位与研究生教育，2010，（2）：1-4.

Based on the Innovation of Mechanical Engineering Master's Course System Construction of Exploration

WANG Hong-jun

（Beijing University of Information Science and Technology Institute of Electrical and Mechanical Engineering，Beijing 100192，China）

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关键词：实践教学 多元化 机械工程 模式

机械工程专业实践教学主要包括实验、课程设计、社会实践、调研、实习、毕业设计等环节。实践教学是专业知识形象化的表现，也是专业知识在典型案例运用中的实际过程，能够促进学生理解专业理论知识，用以解决专业问题。机械工程专业学生的培养和教学只有结合实践，才能利于学生进入社会后尽快适应工作环境，具备较好的实践、创新能力。实践教学是机械工程专业实现教学培养目标的主体，同时是培养应用型人才的主要途径之一[1，2]。实践教学能够培养学生利用所学的基本理论、知识和技能进行分析和解决实际问题的能力，在培养学生工程创新能力和提升全面素质等方面具有理论教学不可替代的作用[1-3]。

1 优化理论教学与实践教学内容

高校教师通过尝试各种形式的教学手段提升教学效果，例如：利用模型、教具、实物、现场实况录像、多媒体等方式组织教学，但学生对理论知识仍然感到难以理解，学习兴趣不高，达不到预期的教学效果。其原因主要是目前沿用的教学模式中，过于强调理论，而且理论知识与实践环节严重脱节，忽视了理论知识的实际应用。随着课程改革，机械工程专业课程的学时数大幅减少，教师没有充足的时间细致地讲解专业课程的主要内容。因此，在教学过程中必须提高授课效率，让学生掌握机械工程专业课程的精髓，并能将其应用于实践[3]。

在传统实验教学中，大部分是验证性、重复性实验，而有利于培养学生创造能力的综合性实验较少。当前知识更新和老化周期缩短，不断涌现新知识、新技术，但由于实验内容没有得到及时更新，部分实验项目与生产实际脱节，不能实现提高学生综合素质的教育目标。而且，专业课程的实验一般需要在综合性实验台上进行，受实验场地和实验器材的限制，学生在实验操作过程中以观察为主，缺少动手机会，难以达到实验目的。课程实验课的题目比较多，由于实践教学学时和设备的限制，一般只能做几个典型实验[3，4]。因此，需要根据机械工程专业课程教学大纲，对实验内容进行规划，使学生在操作之前明确实验任务，做好充分准备，能够自己动手操作。

高校常见的教学程序一般是先讲解理论知识，在教学中间定期安排相关实验，而课程设计安排在期末进行。由于理论讲授与实践环节分开进行，达不到二者互补的效果。在课程设计时段，我们通常要求学生在1周内完成，但学生正忙于期末考试，很难静下心来认真完成，不能达到课程设计的基本教学目标。通过有效整合教学内容，使理论教学与实践教学达到有机结合，并对各实践环节精心设计，灵活安排实验课，解决理论教学不易解决的难题，掌握通过实验更易理解的知识[3-5]。

2 改善实践教学手段

在实践教学过程中不断引入现代教育技术，把网络技术、仿真技术、虚拟现实技术、声像技术等应用到教学环节中，能够提升实践教学的效果，也为学生创造合适的工程训练环境。在实验教学环节中，通过设计现代教育技术平台，开发和研究现代技术的支撑环境[3-5]。部分实践项目可以在教师讲解操作技能后，让学生自主设计作品，并进行实际操作，不断激发学生的学习兴趣。特别是对于不具备实践教学条件的部分教学内容，可以利用仿真技术、录像及网络等手段，让学生获得直观而形象的认识。利用网络资源协助实践教学，运用虚拟与仿真实验结合实际操作，拓宽学生的知识面，提升学生的实践技能与科研能力。

在学习过程中如果遇到难以理解的知识，学生可能会对该专业课程失去学习信心，从而产生厌学情绪。在实际教学过程中，可以合理利用信息技术，通过多媒体教学课件或演示程序等教学手段，变抽象为直观，利用动画或图示等方法展示内容，增加课堂教学容量，激发学生的学习兴趣。例如，可以利用多媒体课件将相关设备、元器件等结构形状、组成及工作原理等进行动画仿真，增强真实感和立体感，加深学生对设备或元器件工作原理的理解，有效解决教学难点。

3 实践内容与科研课题相结合

通过实践内容和教师科研课题的衔接，促使学生接触实际工程项目，积极参与到教师的科研活动中，提高学生的应用技能。实践教学实际上是科研与教学相互结合的特定方式，属于高校科学研究融入教学过程的体现。教师通过把科研项目有意识地融入实践教学，有利于充实和更新教学内容，达到提高教学质量的目的，而且有利于拓宽学生的思维，扩大学生的视野，提升学生的创造能力，培养学生的实践能力。

机械工程专业教师应该充分了解课程设计的重要性，应用中可以把课程设计与毕业设计紧密联系起来，以引起学生足够的重视。在实际操作过程中，学生可以根据课程设计的教学要求，与指导教师的科研项目相结合，自行拟定题目，特别要注重工程实践性，选择与课程相关而且难易程度适中的问题。课程设计应避免题目雷同，布置任务时尽可能实现一人一题。

毕业设计与其他实践教学环节是相互融合、相辅相成的，也可以理解为是其他实践教学环节的延续、检验和深化。毕业设计不仅仅是理论学习的扩充，因其能较大程度地提高学生处理实际问题的综合能力，而成为实践型创新人才培养的重要途径[6]。指导教师可以将学生进行分类，并根据不同类型学生的个性特点，采用多元化毕业设计模式对学生进行个性化培养。毕业设计的选题应该符合机械工程专业培养目标，尽量结合工程技术、教师的科学研究项目、社会生产实际等，体现理论与实际相结合，展现学科的应用性。选题应尽可能结合工程实际，体现实际应用和社会需求，优先考虑企事业单位的实际课题。

4 实施课外实践活动

高校应该为机械工程专业本科学生提供多元化的发展途径，将课堂教学与课外科技活动相结合，满足学生自主及创新学习的需要，提高学生的科技创新能力。学生的课外科技活动可以与指导教师的科学研究项目衔接，积极鼓励机械工程专业教师指导学生申请本科生科研创新项目，督促学生主动参加各类科研实践活动，提高学生的实践和创新能力。

开展课外实践创新活动不仅能让学生积极参与课外科研活动，还能激发实践教学过程中师生的热情，因而有利于师生参与其他相关教学活动。也就是说，学生对教学内容、教学水平、教学方式提出了更高的要求，教材之外的知识更易受到学生的欢迎；教师对学生的学习目标提出了更高的要求，更加看重实践知识和技能训练，重新定义学生知识水平和能力评估的标准，形成了真正意义上的教学与科研的互动。

5 改革毕业实习模式

毕业实习是机械工程专业本科生走上工作岗位之前深入了解生产实际、认识社会的一次综合性实践。培养学生动手能力最为关键的是给学生创造更多的动手实习机会，为此，学校应该联系更多单位建立实习基地，还可以鼓励学生自主联系实习单位，并鼓励专业教师帮助学生寻找实习机会。专业实习指导教师应具备较强的责任心，能够制订出合理适用的实习任务书及相关规范等，确保实习具有目的性和针对性，并保证教学任务能够做到规范化和定量化。

顶岗实习一直是专科院校或技术职业院校采取的一种有效人才培养途径，它能够有效培养学生的实践能力和专业素质。该模式是将学生安排在某技术单位的某一岗位上，通过工人师傅手把手的教育进行学习和工作，从而提升学生的实践能力和专业技能[8]。由于本科院校实践教学课时紧张，一般很难实施顶岗实习，但可以借鉴其实习模式及实践过程[7-9]。毕业实习的主要内容一般是在满足教学大纲的前提下，由学校、企业及学生三方共同商议确定，必须符合机械工程的专业方向，同时考虑毕业设计的选题问题[10，11]。顶岗实习通常由学校与企业双方共同参与指导，学校方面由专业实践指导教师负责，企业方面则主要由相关专业技术人员承担。

6 结束语

高等教育不仅要传授给学生相关专业的理论知识，更重要的是培养学生分析问题和解决问题的综合能力。实践教学环节在巩固和强化所学课程理论知识的同时，有利于培养学生解决实际问题的能力。实践教学已受到高校广泛重视，但其所需投入较大，而且涉及面广，目前仍属于高校专业人才培养的薄弱环节。机械工程专业课程实践性强，通过多元化实践教学模式改革，积极推进实践教改，并紧密结合机械工程专业学科的前沿发展，突出机械工程专业的特色与实践教学的实效性，有利于激发学生的积极性和创造性，培养学生的实践能力和创新意识。

参考文献

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[9] 王树立，马新起，郭泉辉.工科实习环节教学改革研究与实践[J].河南化工，2010（27）：62-63.

篇6

1工业工程实践教学目前存在的主要问题

目前，国内高校IE专业实践教学的各个环节都服务于相应的课程或课程群，但在对这些实践教学环节的内容、形式、要求、时间安排等方面的设计上，较少从整体的角度来考虑其相互之间的关系与联系。总体来看，目前本专业实践教学存在的主要问题，表现在以下方面：

（1）各实践教学环节独立，没有形成体系；

（2）实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性，主要是因为实验、实习条件限制，很多实践教学内容脱离科技发展和企业的实际需要[1]；

（3）教学模式单一，缺乏综合实践教学环节，使得学生主动性和创造性难以发挥；

（4）实验多以演示性、验证性为主，缺少系列化的综合性、创新型、设计性、开放式的专业课程实验，不利于学生的动手能力和创造力的培养。

另外，根据对制造业人才需求情况的调研和需求分析发现，目前该专业绝大部分毕业生的就业，仍停留在制造业产业链的末端，基本上都是从事基础工业工程、品质管理、库存管理和生产计划等方面的工作，培养出的学生就业后还不能较快地适应岗位，与企业用人要求的期望值，存在相当差距。

因此，本文力求结合大连海洋大学机械工程学院工业工程专业开办7年来的办学经验，探索一种既能结合IE专业特点，又能加强实践教学环节，培养具有市场竞争力的IE人才，从而从根本上提高毕业生可就业性的工业工程实践教学模式。

2实践教学体系的设计原则

（1）加强实践教学环节，突出机械工程素质教育背景。大连海洋大学的工业工程专业，设在机械工程学院，该专业的IE工程定位，主要依托机械工程背景，并在培养计划中设置了互换性与技术测量、液压传动与气动技术、机械CAD/CAM、机械工程测试技术等多门相关课程，进一步强调了该专业的工程特性。

目前，该专业实施实践性教学主要通过两个途径实现：

其一，是充分利用现有的工业工程综合实验室，模拟现代制造的全过程，体现机械工程背景和IE的特点，并准备进一步完善相关实验的平台建设，使之构成一个有机整体。通过现代工业工程方法和实验平台，强化学生应用现代工业工程方法和工具的能力，并通过制造工程实验，增强工业工程专业学生的机械工程背景。通过各种综合实验，来提高学生从事制造系统规划、设计、优化、运作、评价、创新的能力和素养；

其二，是加强技能培养和实践环节，制定不同阶段的实验题目、课程设计和实习内容，保证实践课的教学时数，形成一个目的明确、层次分明且具有连续性、系统性和创造性的实践教学环节[2~3]。

（2）努力为学生提供一个良好的研究平台，坚持知识、能力、素质协调发展；理论联系实际、教学研相结合；全面实施因材施教，注意个性发展的原则，加强学生的理论与实践结合能力。一方面要求本专业高年级学生主动参与到专业教师的相关科研课题中，在加强技能培养和实践环节的同时，也能让学生对所学知识融汇贯通，同时也培养了学生分析问题、解决问题的能力和创造性思维方式。

3实践教学体系的框架设计

构建“面—点—面”模式的实践教学体系（如图1所示）。在该体系中，综合考虑各个实践环节，体现“以培养应用型人才为基本原则，以课程实验知识点为基本要素，以课程设计、学生科研等集成和衔接基本要素来构成专门技能，以生产实习、学科竞赛、社会实践、毕业设计等综合多种技能，实现专业知识的全面综合”的实践思想。由于IE专业必须要始终保持与社会企业需求相一致，因此，图1中所示的各项目标，是一个开放的闭环系统[4]。在这一系统中，如果培养目标或其子目标发生改变，或者教学与目标出现一定偏差，则应及时对教学的内容、方式、方法等予以修正和调整[5]。

3.1优化实践教学环节，加强环节间的联系

在实践教学模式的探索中，强调将实践融入到整个专业教学过程中。由于认识到实习的涉及面广（学校IE专业目前安排在第一学年的第一学期），并且能够为后续的专业课及实践课奠定基础，因而在该模式中起到“面（综合）”的作用；由于金工实习、课程设计及实验教学等，服务于相应的课程或课程群，因而起到“点（分散）”的作用；而生产实习、社会调查、毕业设计基本上涵盖了相应的课程或课程群，需要学生综合运用所学的所有知识（包括金工实习及实验教学），因而也起到“面”的作用。如图2所示。当然，该“面—点—面”实践教学模式的整体优化，离不开其各组成环节的优化。

3.2开发综合网络平台，整合多维资源

开发涵盖图3所示主要功能模块的综合实践教学信息平台。该平台整合工业工程综合实践教学体系各个环节、各个层次的实践素材，使学生可以在任何时间、任何地点自主学习，方便地与教师交流、互动，为学生实践应用能力的培养奠定基础。

其中，实践素材部分的内容，是对接地方企业生产实践和学校所签订的实习基地（企业），采集典型企业生产素材，作为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材。通过摄像机拍摄，采集典型行业代表企业的生产实践，用Premier编辑、制作成视频素材库，并根据素材内容细分为理论教学素材库以及实验教学素材库两类。理论教学素材用于课堂案例教学，理论讲解之后，播放视频案例材料，让学生在老师的指导下，利用所学知识进行分析。

4实践环节的具体开展

4.1实验环节

根据IE学科的发展过程，进行总体规划。我们将IE实验划分为两大块，即基础IE实验和综合系统仿真IE实验。其中基础IE实验，包括基础工业工程的全部实验（如动作分析、时间测定、方法研究）、生产管理的生产线平衡实验、人类工效学等实验。基础工业工程实验室，主要为完成“基础工业工程”和“人因工程学”核心课程的实验教学环节，为后继课程的学习奠定实践基础。

综合系统仿真IE实验项目，主要包括物流综合实验、可编程自动仓库实验、Flexsim、ERP和生产计划与控制仿真实验。综合系统仿真IE实验主要是采集、分析并优化销一体化企业中人、财、物、设备、方法、信息等资源的运行状况，进行整体分解并实现优化组合，并对整个系统进行模拟。综合系统仿真IE实验室，主要包括ERP系统、Flexsim物流模拟仿真系统以及与大连华铁海兴科技有限公司联合开发的生产计划与控制实践教学软件系统等。

另外，规划设计综合性实验。综合性实验的目的，是训练学生系统掌握工业工程学科知识及相关技能，巩固课程知识。要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析，测定企业生产能力，预测产品的需求状况，并对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。实验内容包括生产过程的规划与设计、生产计划改进、编制物料需求计划（MRP）与制造资源计划（MRPII）、优化生产作业计划、生产成本核算等。

4.2课程设计环节

课程设计，是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下，综合运用知识完成设计要求，目的是通过设计，培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。目前，学校IE专业课程设计，通常采用集中的方式，由指导教师指定一组课题，内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、品质工程课程设计、生产与运作管理课程设计等，分别针对工业工程4门主干专业课和毕业设计前的一次综合实训活动。

另外，学校该专业从大二年级开始，就在各个学期开设了一些课程设计，以此锻炼学生的设计能力、动手操作能力等，使学生从二年级就能开始认识工厂及其运作模式。教师指导学生先深入现场去观察和了解，要求学生能初步发现一些问题，然后请一些企业中的工业工程、生产管理、工艺、品质管理、会计、人力资源管理等部门的专家讲课。讲课结束后，还安排学生与专家就所发现和想到的问题，进行面对面的交流，然后再到现场实习，要求学生发现一些比较有实质性的问题，并提出符合工程实际和工艺原则又切实可行的改善方案。

在课程设计的安排方面，开设“数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程，使学生在机、电、IE专业得到全面训练，其中的生产流程设计，是将工艺和工业工程结合起来做。同时，还力求组织一些专业课程的专题项目训练，如在各门专业课程中后期，开设专题项目（Project）训练，培养学生的团队集体协作和综合应用所学知识的能力。

4.3实习环节

实习教学资源，是为完成实习教学任务所需要的关键要素，包括金工实习中心、专业实验室、校外实习基地以及学生进行社会实践场所等。IE专业实习教学基础资源的建设，应与学科建设、理论教学、科研、生产相结合，还要充分考虑工业工程和现代企业的一些实际应用情况，如应涵盖工作研究、作业测定、现场管理、技术管理、品质管理、生产线分析、装配作业仿真、库存管理、设备管理、零缺陷控制、设备监控等方面内容。随着企业信息化的发展和服务业与制造业的高度融合，实习教学资源的范围也将进一步扩大。

学校金工实习安排，在校内实习工厂，要求学生对车、铣、刨、磨、铸造、钳工等工种进行实训，熟练掌握众多机器设备的操作，完成若干指定零部件的加工，最终以实习产品的形式，作为对学生实习过程进行考察。

校外生产实习，要求学生到企业生产一线学习和深入了解制造企业实际情况，应用所学的IE理论与方法，对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。主要实习内容包括：

（1）方案评价及优化；

（2）生产作业计划的编制；

（3）质量管理；

（4）生产现场管理；

（5）制造瓶颈分析；

（6）生产线平衡设计。

毕业实习是高校本科教学中一个不可缺少的重要实践环节，是大学生走向工作岗位前接触生产实际、开阔视野以适应未来工作的一次极好机会。工业工程既具有工程属性，又具有管理特征，同时还具有很强的实践性和可操作性。这些特点，决定了工业工程专业毕业实习，不能完全照搬机械类或管理类专业的实习模式，应该根据本专业的特点，利用有限的实习资源，发挥尽可能大的作用。

为了提高毕业实习效果和品质，IE所属的机械工程学院，通过向学生做思想动员工作，使学生意识到实习的重要性，明确实习的目的、目标和要求。实习时不仅要了解加工工艺流程、加工方法、工厂（车间）布局、生产计划的编制，以及其他经营管理情况，关键要运用IE知识和技术，从IE的角度去考察、分析和发现问题，并思考如何运用IE知识和技术去解决问题。同时，加强实习基地建设，积极探索参观实习和生产实习相结合的实习模式。实习中尽可能介入厂方实际操作的实习内容进行参观实习，通过参观、听报告或走访的形式，了解企业的生产过程、加工方法和管理方法，然后进行分析、讨论。

4.4毕业设计环节

毕业设计，既是本科教学历时最长的一个教学环节，也是学生学习过程中综合性最强的一个环节。选题是做好毕业论文的关键环节，直接影响毕业论文品质。工业工程专业的选题上，应注重管理科学原理、方法的应用实践：

（1）课题方向与社会需求一致。从毕业生就业情况看，工业工程专业技术以基础IE的应用最普遍，其次是品质管理、生产管理、设施规划与物流设计，人力资源开发与管理等方面，也有一定需求比例。因此，学校该专业在设置毕业设计选题方向时，力求与此社会需求一致。

（2）避免理论探讨类的课题。由于本科生对本学科的理论掌握的深度和广度都不够，而且完全缺乏实践经验，从理论上提出创新可能性极小，这类题目的最后结果，往往难以操作和控制。

（3）注重管理方法应用型的课题。本科生的培养目标，就是应用型人才，这类题目方向明确，内容具体，题目大小、深度容易控制。并且能通过理论与实践的结合，以及对理论应用过程的反思，培养了学生的实践能力。因此，应选择企业生产运营存在的某一问题进行分析，应用工业工程的知识领域，将所学的专业知识与需求紧密结合起来，解决企业生产经营的现实问题。因此，实用性或应用性，是选题的第一要求。

（4）与课题相结合的科研型课题。对于那些参加导师科研课题的部分同学，根据指导教师承担的在研课题、横向科技开发、技术改造等科研项目，有针对性地选择那些紧密结合工业工程专业培养方向，体现专业特点的问题，作为毕业设计的选题。

目前，大连海洋大学工业工程专业与大连华铁海兴科技有限公司联合，开发了《生产计划与控制实验操作系统》，编写了实验指导用书、习题、随堂考试及说明，并提供了系统演示的Demo版。在系统开发过程中，同学积极参与了该系统的测试和试运行工作，调动了学生的积极性和学习兴趣。通过与企业人员的沟通，也使学生学到了许多企业生产中的实际问题和系统的操作技能。这一尝试，还将在学校工业工程专业其他实践环节中，得到延续和扩展。

篇7

 

2016年6月2日，中国正式成为《华盛顿协议》成员国，这将对中国工程教育质量的提高发挥极大的督促作用，促进中国按照国际标准培养工程师，提高工程技术人才的培养质量[1]。国际上广泛应用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学联合研究提出的[2]。它主要由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四部分组成，目的是通过产品研发到产品运行整个过程的锻炼培养学生理论联系实际的能力[3]。按照CDIO的培养模式，工程毕业生的能力被分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层次，并通过12条标准来衡量学生的培养质量，这与中国工程教育专业认证的12条标准有异曲同工之处。

 

我校机械电子工程专业目前虽然已经制定了较合理的专业培养目标和培养方案，培养了结构合理的师资队伍，形成了较好的理论和实践教学模式，但是与CDIO工程教育标准的要求相比，在培养方案、教学体系、教师队伍建设及教学效果评价机制等方面，仍然存在一定的差距。现有机电专业课程体系存在专业特色不明显、不同课程之间存在重复或相互冲突的地方等缺点，因此要依据CDIO工程教育理念，借助校企合作平台，全面地进行机电专业人才培养模式的探讨，建立符合CDIO工程教育标准的机械电子工程专业实践教学体系。

 

1.我校机械电子工程专业课程体系情况

 

目前的专业培养方案里包括的核心课程为：机械制图、理论力学、材料力学、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、自动控制原理、机电传动控制、传感技术、机械原理、机械设计、机械工程测试技术、机电一体化系统设计、互换性、工程材料等;主要实践环节为：社会实践调查、金工实习、电子电路实训、工程制图实践、创新实践、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)、PLC与组态技术综合实验、测试技术与传感器综合实验、单片机综合实验、自动化生产线认知实践、机械设计基础课程设计和机电专业综合课程设计等。

 

2.CDIO模式下的机电专业教学体系

 

根据CDIO工程教育标准的要求和我校办学特色，为适应煤炭行业和地方经济对机电专业高级技术人才的需求，结合重实践、重创新的培养目标设计新的课程体系。广泛吸取企业专家建议，深入探讨和修订机电专业课程体系，强化实践环节，构建国际化的课程体系和教学模式，从而保证面向工程的课程体系能够培养学生的实践能力与创新思维。依据CDIO工程教育理念，选择典型的工程实践项目，采取“做中学”的方式，通过在项目中反复训练锻炼学生自主学习的能力，这样不仅可以促进学生对基础知识的掌握，还可以提高学生解决工程实践问题的能力，从而使学生综合素质和能力能达到CDIO标准的要求，增强人才培养对企业的适应性[4]。近年来，主要通过以下措施进行教学体系的改革：

 

(1)基于CDIO的工程教育理念，构建了“一个核心、两个方向、四个阶段”的工程教学体系。

 

“一个核心”是以矿业领域的机电一体化系统设计、研发为主，覆盖了多学科交叉领域，主要涉及机械设计、机械传动、机械制造、机电传动控制、PLC、单片机、控制工程、机电一体化系统设计等多种技术;“两个方向”是指机械设计与制造、电气控制系统，选修课中增添“煤矿机电设备”、“工业控制网络与现场总线技术”等课程;“四个阶段”是指根据CDIO理念的构思、设计、实现、运行四阶段指导，学生要经历认知实习、基础课程实验、专业课程设计与综合实验及毕业设计、创新大赛等综合实训，才能更好地掌握本专业的工程应用技术。从第三学期开始，每学期均安排工程实践环节，按照核心知识点和要求来设定每个工程实践项目，在课程设计与毕业设计过程中企业参与。

 

(2)依托产学研合作背景，通过专业综合实训和企业顶岗实习等环节提高学生工程实践能力。

 

我校机械工程学院已经建立了电子创新设计实验室、慧鱼模型创新设计实验室、机电控制技术实验室、虚拟仪器综合实验室、动态测试技术实验室等实践创新平台，与淮南矿业集团、皖北煤电集团、淮南万泰电子股份有限公司、淮南润成科技股份有限公司、平安开诚智能安全装备有限责任公司、凯盛重工有限公司、淮南阶梯电子科技有限公司等开展了长期的产学研合作，从而可以保证给学生提供校内、外实践实习基地。通过单片机和PLC综合实验、课程设计、毕业设计、实训检验学生电工电路、单片机、PLC综合开发的能力，往往借助典型机电案例(如斜井跑车防护装置、皮带机集控系统、立井提升系统过卷过放保护系统等)，让学生经历“构思—设计—实现—运行”四阶段的完整实训。与此同时，让学生积极深入到到校企合作的实习基地中，在相关机电系统中顶岗锻炼，进一步提高学生的理论联系实践的能力，缩短学生个人能力与企业要求的差距。

 

(3)通过创新团队建设、学科竞赛和大学生科研项目培养学生工程实践创新能力。

 

为进一步拓展学生科技创新能力，借助学院设置的创新团队、学科竞赛活动、大学生科研项目的平台，在日常的教学管理中，融入紧密联系工程实际的大学生课外科技创新能力培养模式，鼓励学生积极参加“全国大学生机械创新大赛”、“全国大学生机器人大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“全国大学生节能减排大赛”等各种赛事，鼓励学生撰写学术论文和申请专利。

 

3.结语

 

CDIO工程教育模式与中国工程教育专业认证的标准是高度统一的，只有坚持以CDIO工程教育模式为指导，依据校企合作背景，不断创新改革机电专业的课程教学模式，才能进一步提高学生的工程实践应用能力，为国家和企业培养出能在机电行业及相关领域从事机电一体化产品和系统的设计制造、研究开发、工程应用和运行管理工作的复合型工程技术人才，达到国际标准的要求。

篇8

一、构建研讨型案例教学模式，优化机制方向专业课教学体系

（一）加强校企联合，优化案例教学内容，构建案例教学资源库

教学中所选案例多来源于学生熟悉的周边企业，并将收集到的素材整理，归类构建制造加工现场案例集、夹具应用案例照片集、机械制造方向专业课网络教学平台、机械制造方向专业课网络实践教学平台、机械制造方向专业课网络创新教学平台，结合相关网络教学系统，应用于具体的实际教学中。逐渐形成以学生为中心、以教师为主导的教学体系。

（二）优化基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课程教学体系

应用案例时，首先需优化理论教学和课程设计、生产实习、课程试验等实践教学环节的组织过程，使分散的教学内容合理配置和有机结合，保证教学全过程的相对完整和连贯。其次通过一些开发性综合实验，对理论知识进行综合应用。最终使机制方向专业课教学体系不断得到优化。

二、优化教学手段，落实研讨型案例教学模式的实施应用，提高课程教学质量

针对传统的教师“满堂灌”式教学方式，优化研讨型案例教学模式，主要采取案例分析法、讨论法、模拟法等教学方法，并结合网络平台，充分调动学生的主观能动性，解决课程实践性强、学生实践经验少、理解困难的矛盾。

（一）用案例驱动法，展开教学内容

用案例驱动法逐步展开教学内容，一环扣一环提出问题、解决问题，把学生吸引到问题中去，可充分调动学生思考的积极性，从而提高课堂教学效率。例如，六点定位原理、加工原始误差的组成、定位误差的分析等知识点的引入，先通过生活中的实例，引导学生思考为什么桌子大多是四条腿的，而三角架总是三条腿，且脚很尖？从而引出定位原理的概念。

（二）用案例模拟法，加强学生大工程意识的培养

通过机械制造过程中的加工安全案例、经济纠纷案例、工程产品质量案例，让学生模拟其中某个企业的身份，讨论分析机械加工过程中会出现的问题，如利用汽车质量不过关导致市场流失事件、水污染事件等案例，培养学生的安全意识、经济意识、质量意识及环保意识。

（三）用案例讨论法，加强学生综合素质的提高

将机械制造工艺学教学难点分成若干讨论课题，在网络教学平台中布置讨论任务，学生采用合作小组的形式，在任务中发现问题、思考问题、解决问题，在教师与学生、学生与学生之间展开讨论，最后教师总结，使学生由倾听者变成了思考者和参与者，达到良好的教学效果。

三、以榜样案例激励学生，营造浓厚的校园工程文化

篇9

关键词：液态成形与模具方向；课程设计；教学改革

中图分类号：G423.07 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）03-0045-02

专业课程设计是本科教学体系中重要的实践性环节，起着促进学生将理论知识转化为实践应用能力的重要作用。专业课程设计是学生综合运用本专业前修课程的基础理论进行的工程设计的尝试，是培养学生综合应用能力和创新意识的重要手段，它是对前期理论教学效果检验和评价的一种十分有效的形式[1]。南昌航空大学材料成型及控制工程专业液态成形与模具方向（铸造方向）课程设计是《液态金属成形工艺》、《金属液态成型模具设计》和《液态金属精密成形技术》等课程教学过程的一个不可缺少的组成部分，也是液态成形与模具工程技术人员进行工程设计的基本能力训练的重要方式，其目的在于使学生巩固和扩充所学的铸造工艺知识，提高计算、识图、绘图、铸造设计手册运用和理论联系实际的能力。近年来，随着本专业学生规模不断扩大，我们及时分析铸造方向课程设计教学中出现的新问题，以提高学生铸造工艺与模具设计能力提高学生分析和解决铸造工程实际问题的能力为出发点，对铸造方向课程设计教学进行改革，取得了较好的效果。

一、铸造课程设计存在的问题

我校每届学生安排在在第7学期后4周进行课程设计。学生须在规定的时间内独立完成给定零件的铸造工艺和相应模具设计任务。学生根据铸造工艺设计手册，结合零件的材质、结构特点、技术要求和批量等对零件进行铸造工艺性分析，选择合理的铸造工艺方法，制定铸造工艺方案，确定铸造工艺参数，设计浇铸系统和冒口的形状和尺寸，设计与铸造工艺相适应的工装。铸造课程设计的主要特点是结合所学铸造专业知识解决实际生产问题，是学生首次对专业知识的综合运用[2]。因此，课程设计题目既要结合所学课堂重点内容又要符合企业生产实际。同时，为了达到培养学生独立从事工程设计能力的目的，课程设计的题目数量要足够多，应满足1人1题。随着学生规模的增大，我校铸造方向每届有3个班，约120人。课程设计教学效果未能完全达到教学大纲的要求，主要存在以下问题：（1）课程设计题目过于陈旧，与企业实际生产脱节，达不到培养学生工程实践能力的目的，与企业对学生的能力要求有一定距离；而且我校由于历史原因，题目覆盖面较窄，主要为航空用铝合金、镁合金零件为主，其他民用材料如球铁、铸钢较少，使学生再就业面上处于劣势。（2）课程设计题库零件图数量少，难以满足1人1题的要求，存在多人一题现象，起不到培养学生独立从事工程设计的能力的作用。（3）由于科研需求，引进一些非铸造专业的青年教师，这些教师本身铸造知识薄弱，缺乏铸造工程实践经验。（4）通常，学生完成课程设计的铸件不进行实际浇注实验验证，学生不清楚自己设计的铸造工艺是否合理，也就不可能提出更合理的设计方案，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。（5）大型现代化铸造企业已将计算机模拟技术用于优化铸造工艺设计[2、3]，如果铸造专业学生在校期间不掌握铸造过程计算机模拟技术，无疑将不能适应铸造企业的要求。

二、铸造课程设计改革与实践

1.“真刀真枪”做课程设计。我校曾隶属于航空工业总公司，主要为航空企事业培养学生，课程设计主要以航空用铝合金、镁合金零件为主。1999年，南昌航空大学实行江西省人民政府与国防科工局共建后，坚持“立足江西、面向全国，服务地方、服务国防”的服务方向。大部分学生毕业后在地方企业就业，因此，我校铸造方向建立了洪都航空工业集团公司、中国南方航空工业集团有限公司、江铃汽车股份有限公司、江西宏伟汽车零部件制造有限公司、浙江阀门超达铸造有限公司等涵盖航空、地方企业的校外实践实习基地。通过协商，这些企业提供大量实际生产零件建设课程设计题库，戴斌煜等老师完成省教改课题：“液态成形与模具专业方向课程设计数据包开发（编号：JXJG-07-7-22）”。以解决企业实际生产问题为题目，使学生“真刀真枪”做课程设计。题目涵盖铝合金、镁合金、铸钢、球墨铸铁和灰铸铁等多种材质，数量满足1人1题的要求，可以满足学生根据毕业去向和兴趣选题。同时，为了确实提高学生解决工程实践能力，聘请企业铸造技术人员做兼职指导教师，和校内教师一起指导学生课程设计，强化学生液态成形工艺设计能力。

2.提高青年教师铸造工程实践能力。近五年，针对学科建设和科研需求，引进了多名非铸造专业博士、硕士青年教师充实教师队伍。但这些教师在铸造相关课程方面，尤其课程设计教学能力偏弱。为了尽快帮助青年教师提高教学能力，尤其指导课程设计实践教学能力，组织青年教师到铸造企事业单位交流学习，选派5名青年教师到校外实践实习基地进行为期半年的挂职锻炼，深入铸造生产一线，了解铸造新工艺、新设备和新材料，丰富铸造工程实践经验，提高分析和解决实际铸造工程问题的能力，达到快速提高青年教师指导学生铸造课程设计能力的目的。

3.铸造过程模拟优化铸造工艺设计。近年来，国外已经使用计算机模拟技术优化铸造工艺设计[2，3]，根据铸件铸造过程模拟结果，判断铸造过程中是否会产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松、变形和裂纹等铸造缺陷。为适应现代铸造生产的要求，在铸造课程设计中增加了铸造过程模拟的内容，用于优化铸造工艺设计。我校在第7学期铸造课程设计前开设了32学时的《铸造过程数值模拟》课程，其中16学时为上机操作，向学生讲授铸件充型过程流场模拟、凝固过程温度场模拟方面知识和技能，为课程设计打好基础。教学实践表明，课程设计引入铸造过程模拟技术，使设计结果可视化，学生可以对所设计的铸造工艺进行验证，预测出现铸造缺陷，判断铸造工艺方案的合理性，进一步优化工艺方案，提高设计质量。这些过程充分调动了学生的学习积极性和主动性，有助于培养学生创新能力、综合分析能力和解决实际问题的能力。

4.参加中国大学生铸造工艺设计大赛，提高学生铸造工艺设计能力。中国大学生铸造工艺设计大赛由国家教育部高等学校机械学科教学指导委员会、中国机械工程学会及其铸造分会、铸造行业生产力促进中心和中国机械工业教育协会等单位联合主办。举办中国大学生铸造工艺设计大赛的目的在于鼓励在校学生学习铸造专业知识，提高学生的实际操作技能，为学生提供社会实践活动的平台，为大学生就业创造有利条件和机会，为铸造企业培养优秀人才，促进我国铸造行业的发展[4]。大赛命题均来自企业实际生产零件，评审专家也以企业技术人员为主。我校铸造方向学生已连续参加三届中国大学生铸造工艺大赛，获大赛二等奖4项，三等奖5项，在中国机械工程学会铸造分会网站、大江网、中国校庆网均有宣传报道。这不仅彰显了我校人才培养的质量，也提高了我校材料成型及控制工程专业的知名度。参赛学生受益匪浅，铸造工艺设计能力和解决铸造工程实际问题能力明显提高，就业竞争力显著提高。

本课程设计教学成果已在南昌航空大学材料成型及控制工程专业液态成形与模具方向（铸造方向）07、08、09级学生中应用，并取得实质性的教学效果。（1）学生铸造工艺设计能力明显增强。近三年，指导学生获中国大学生铸造工艺设计大赛二等奖4项，三等奖5项。（2）专业建设特色凸现，人才质量明显提高。2010年，南昌航空大学材料成型及控制工程专业获批为国家特色专业建设点。（3）教师教学能力明显提高。2012年，液态成形与模具方向教学团队获南昌航空大学优秀教学团队。（4）课程设计引入铸造过程模拟技术，学生对所设计的工艺进行验证和优化，提高了设计质量。

参考文献：

[1]冒国兵，张光胜，张海涛，等.材料成型及控制工程专业课程设计改革与实践[J].安徽工业大学学报，2009，26（11）：121-122.

[2]张彦敏，沈丽，郭俊卿，等.材料成型与控制专业课程设计题库建设[J].中国现代教育装备，2010，（15）：68-71.

[3]李晨希，曲迎东，李润霞，等.铸造专业课程设计改革[J].中国冶金教育，2011（3）：35-38.

[4]曹阳，苏仕方.浅谈参加中国大学生铸造工艺设计大赛应注意的问题[J].铸造，2011，60（3）：313-314.

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关键词：新能源汽车产业;人才培养;课程体系;改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）41-0067-02

一、改革背景与培养目标

（一）改革背景

发展战略性新兴产业是我国立足当前、着眼长远的重大战略选择。2010年，国家确立了重点发展包括新能源汽车在内的七大战略性新兴产业。湖北是我国重要的汽车产业基地之一，为适应国家新能源汽车产业发展对高校人才需求的新期望、新要求，湖北省教育厅于2010年首批批准武汉科技大学等3所本科院校设立新能源汽车产业车辆工程专业（简称“车产”专业），并于次年秋季招生。

混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车是目前世界汽车行业重点发展的新能源汽车类型。根据汽车行业的这一发展方向，我国确定的新能源汽车的产业目标是：着力突破电动汽车领域内动力电池、驱动电机和电子控制等重要部件的关键核心技术，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化;同时开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展。

（二）培养目标

立足社会发展需求、紧跟时代科技发展潮流是确立高校人才培养目标的基本要求。武汉科技大学“车产”专业在专业知识和专业技能方面的培养目标是：学生应具备机械工程、汽车工程、信息科学与技术等方面的专门知识，能在汽车、新能源、机械工程等领域从事产品开发、制造、试验、技术运用与管理等工作的高素质应用型人才，具有新能源汽车产品开发、制造、试验、技术运用与管理等的能力。

二、课程体系改革思路与主要特点

课程体系改革一直都是高等教育改革的重点、难点。为使“车产”专业课程体系改革达到预期效果，在突出“新能源汽车”本色的前提下，课程体系改革坚持以社会需求作为课程的重要来源，以学生作为课程的最根本的服务对象，以知识作为课程基本来源的课程配置导向，合理规划课程体系以实现课程之间有机融合，努力把社会需求、学生个人发展，学科进步贯穿于课程体系设置之中，构建体现“厚基础、宽口径、强能力”的课程体系。

（一）改革思路

1.固机强电。即在巩固普通车辆工程专业机类工程知识的基础上，增加信息科学与技术知识即增加电类课程，以增强学生机电融合的工程能力。

2.优化组合通识教育平台课程。主要是对通识教育平台中英语、体育等多学时、多学期授课课程及其内容进行重组优化。

3.校企联合，强化实践。在学生学习专业课期间，将专业生产实习时间延伸、内容扩展，即鼓励学生利用暑假结合生产实习任务与要求到相关新能源汽车企业实习基地实习2―3个月，且实习单位安排企业导师指导。

4.导师制。“车产”专业班的每名学生从进校开始配备专业课老师担任导师。大一、大二期间，导师定期就专业学术问题开展专题讲座，以培养学生热爱专业、探索专业问题的积极性和对学科前沿发展的关注力。

（二）“车产”专业课程体系的构成

为保证教学过程有序进行，武汉科技大学“车产”专业课程体系的构成形式及其学分要求与其他专业完全相同：课程体系构成仍然采取模块化结构形式，本科阶段学习需修满的总学分为174学分，整个课程体系分为通识教育平台、学科基础平台、专业课程模块，实践教学模块、素质拓展模块。

1.“强电”安排。课程体系改革的核心是实现高素质人才的培养。鉴于电子技术在汽车上的应用比例越来越高及电动汽车对电类知识的高要求，从“强电”的要求出发，在原有“电工技术、电子技术”等课程的基础上，“车产”专业在专业核心课程、专业方向课程模块中新增加了“微机原理与单片机”、“电动汽车电机拖动基础”、“动力电池技术”、“电力电子技术”4门课程（共计152学时），并在实践教学模块中安排了一周的“电气电子工艺实习”对相关知识予以巩固强化。

2.重组优化通识教育平台中相关课程。根据新能源汽车的产业目标及“车产”专业学生专业技能方面的培养要求，在对普通车辆工程专业课程体系进行深入分析的基础上，“车产”专业的课程体系对其理论教学部分的相关课程与内容配置进行了重组优化。具体就是在通识教育平台中重点对的英语、体育、政治理论课等多学时、多学期授课课程及其内容进行了重组优化，

3.突显“新能源汽车”的专业本色。新能源汽车专门知识既是“车产”专业与普通车辆工程专业的重要区别，也是“车产”专业的本色特征，为突显“车产”专业的“新能源汽车”的专业本色，“车产”专业的课程体系在专业课程模块构建方面，除了保持普通车辆工程专业配置的汽车构造、汽车理论、汽车设计、汽车试验学等专业主干课程外，特别新增设了“新能源汽车原理与应用”课程（32学时），同时配套安排了二周的“新能源汽车原理与应用课程设计”，旨在增强与强化学生的新能源汽车专业知识。