关键词：机械基础实验平台；实验室建设；整合优化
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）25-0252-03
大学生的实践能力不强及创新能力薄弱是当前高等教育最突出的问题。实践环节是培养学生实践能力、创新能力的重要环节，是培养创新能力的重要载体，故加强实践环节是形势所趋。中南大学机械基础实验平台主要承担全校工科类本科生的机械设计基础、工程制图、创造工程学等课程的实验教学与管理工作。为了满足中南大学首创的创新型大学办学要求和“A”型人才结构目标，本文探讨如何整合优化大机械基础实验平台，建立符合创新型人才培养目标，集知识、能力、素质结构为一体的基础性实验平台。
一、大机械基础实验平台建设方案
（一）搭建六个开放性实验教学平台
实验中心根据独创的“五个层次”实验教学体系，搭建了六个实验教学平台：引导认知平台、基本训练平台、基础实验平台、综合实验平台、创新实践平台和开放实践平台。
（二）建立实验室开放管理机制
实验中心通过采用信息技术和计算机技术，建立了实验教学全过程和实验室基本信息计算机管理系统，实现实验室管理信息化和网络化，建立了开放性实验教学网络管理系统。
（三）队伍建设及激励机制
学校和实验中心通过制定一系列优惠政策、激励措施、监督机制，激励实验教学人员在职攻读硕士、博士学位，同时鼓励实验技术人员参加科研工作，使实验教学人员与教师一样可在学术上有所发展，稳定了实验队伍。
（四）建设三个特色示范基地
按照从机械测绘、机械设计、机械制造的创新过程，建设三个特色示范基地：图形三维可视化虚拟技术示范基地、现代测绘制造基础技术示范基地和机械创新实验示范基地。
图形三维可视化虚拟技术示范基地其组成部分有：大幅面沉浸式虚拟现实投影系统、小型桌面虚拟现实系统、6自由度交互式虚拟现实系统、虚拟现实及视景仿真软件系统。
现代测绘制造基础技术示范基地主要由三坐标测量仪、影像测量仪、复合式激光扫描机及小型快速成型系统组成。
机械创新实践示范基地主要组成部分有：学生创意制图、创新设计展示厅、机构概念创新设计和机械设计展示厅、机械创新设计多功能自控展示厅、机构创意组合实验室、机械传动设计及多轴搭接实验室、平面机构创新设计及运动分析实验室、平面机构设计分析及动态仿真实验室、TRIZ创新实验室、机械系统集成组合实验、机器人机构与控制搭接实验室。
二、大机械基础实验教学体系构建
（一）实验教学理念
1.实验教学要与我校首创的创新型大学办学要求和“宽专业、厚基础、高素质、突出创新能力”人才培养模式紧密结合。
2.在教学过程中，应给学生自我发展的空间，对不同能力、不同潜力、不同志向的学生实现个性化培养，提高其应变能力，以创新型人才、具有市场竞争力的多样化综合型高级人才为培养目标。
3.将资深教授实质性地引入实验中心的关键岗位，使之在实验室规划、建设中发挥引领和主导作用，实现理论教学和实验教学师资的有机融合以及实验教学与科学研究、产品研发的有机融合。
4.本着让实验教学覆盖广、受益大、影响深的原则，大机械基础实验平台应该成为全校学生工程实践训练和素质教育基地。
5.通过学、研、产平台培养大学生创新创业能力，依托我院学科性公司――山河智能和中大创远，工艺实习、生产实习、毕业实习设计与论文等实践教学到科技成果产业化学科性公司进行，教师和学生置身于科技成果转化为产品的实际工作之中。
6.加强与国内外学校、科研机构和工厂企业的合作、共建和交流，引进先进的教学理念和技术与装备，实现开放办学。
（二）实验教学体系建设
构建分层次、多模块、相互衔接的开放型、综合性大机械基础实验教学体系，包括以下四个层面。
1.认知性工程训练：以建立大工程背景知识为目标，以激发学生对工程实践的兴趣和好奇心为出发点，开设机械结构认识、制造工艺认识、控制技术认识及工程管理认识等四个教学单元，面向全校理、工、文、经、管及法学6个学科门类数十个专业的大一学生开放，为全校各个专业提供多种选择，使每位学生在不同的层面上认识工业系统实现的主要流程和涉及的关键技术，由此建立基本工程素养。
2.工程技能基础训练：以培养学生在知识经济时代应该具有的工程师意识和职业转移能力、工程实践能力和与他人沟通合作的能力为目标，在保留传统实训项目基础上，增加了综合性、创新性的实习实训项目，把机、电、计算机、数控技术相结合，突出先进制造技术的训练和培训，面对全校机械专业、非机械工科专业以及经济、商学、管理等文科专业大一、大二年级学生开课，将实践教学及其工艺理论知识的学习内容分为若干个教学模块：材料成形模块、常规机械加工模块、数控加工与CAD/CAM模块、特种加工与快速成形模块，不同专业学生可选择其中若干个模块进行教学。在这个层次的工程训练中，学生通过自己动手完成基础工程技术和现代制造技术等一系列的工程训练项目，直接获得对现代工业生产方式和生产工艺过程的基本认识，接受生产工艺技术组织管理能力的基本训练。
3.机械工程学科基础训练：以培养学生的综合实验能力和严谨细致的工作作风，加强其机械基础系列课程之间的联系为目标，通过让学生按几何体表达机构综合机械设计机械创新的认识规律依次进行引导认知、基本训练、基础实验、综合实验和创新实践，将工程制图、机械设计基础、创造工程学等课程的实验教学环节融为一体，形成完整的机械基础课程实验教学体系，面向机械类和近机类专业大二、大三学生开课。该实验教学体系打破过去为实验而实验的封闭的实验教学体系。
4.科技创新实践：以机电系统工程为背景，以培养与训练学生对产品的全数字化设计、制造、测试、管理及创新能力为目标，中心主办了“数字化制造三维建模竞赛”、“湖南省机械设计创新竞赛”、“中南地区港澳特区金工设计制造创新竞赛”，并组织参加全国各类竞赛，使学生在实践过程中通过创造性地集成运用所学知识，掌握全数字化产品开发的基本原理、知识、技能及创新能力，支持高年级本科生、研究生从事创新性科学研究及实践。
三、大机械基础实验课程体系设置
（一）课程建设理念
围绕加强学生理论与实践相结合的能力、综合分析与创新能力、自主设计与创业能力的培养为目标，在总结了中心近几年的教学及改革研究成果的基础上，提出了“一条主线、二者服务、三点结合、四个转变、多种模块”的非技术性工程素质培养四年不断线教学的课程建设理念。一条主线：以培养学生的工程意识、工程实践能力及创新意识为主线；二者服务：教师、实践实验指导人员联手为学生服务，工程实践与学科基础实验联手为启迪创新思维、培养创新能力服务；三点结合：实现理论教学、实践教学、创新能力的培养三点有机结合；四个转变：由实践教学从属于理论教学向理论、实践教学成功接轨转变，由传统的金工实习和课程设计向现代工程实践教学转化，由操作技能培训向技能、管理与创新实践相结合转变，由单项技能传授向基于网络的集成技术传播转化；多种模块：将实践教学内容分为若干个教学模块，根据不同专业、不同学生来进行模块式教学。
（二）课程体系结构
实验中心以培养创新型人才为宗旨，为打破原有教研室的束缚，拟采用全新的大机械基础实验教学体系，在现有课程设置基础上进行调整优化。其课程分布如图1所示。
四、成效与展望
整合优化后的大机械基础实验平台实施效果显著，主要表现在四个方面。
1.调动了学生实践学习的积极性。大量的设计型、研究型的实验项目和开放型的体系，提高了学生积极学习工艺知识、系统的分析与设计制作技能和先进制造技术的主动性。
2.学生的动手能力和综合性工程素质有较明显的提高。来自后继专业课任课教师、学校教学质量评价系统、不同院系的以及研究生培养部门或用人单位的反馈意见表明，在大机械基础实验平台实施的实践教学对学生综合能力的培养起到了重要作用。
3.通过实验教学的改革，学生对创新实践的兴趣有了很大提高，综合实验能力和研究创新能力得到加强。学生毕业论文的质量有了很大的提高，几年来共有100多篇论文公开发表，平均每年有30篇评为校优秀毕业设计论文。学生的综合素质也有了明显提高，在各类比赛中取得了骄人的成绩。
4.通过各层次实践教学锻炼和创新设计的磨练，学生的才智与潜力得到了充分的发挥，优化了各类专业的本科生知识结构，毕业生就业率高，他们的实践能力与吃苦精神受到用人单位的高度评价。
众所周知，古代科学的突出特点是知识体系的统一性；近代科学的典型特征是知识的分化；而现代科学则是在高度分化的基础上，朝着知识综合化的方向发展。本文所探讨的大机械基础实验平台正是顺应现代科学发展趋势而构建的符合大机械学科发展规律与国际先进水平接轨的基础实验教学平台。放眼未来，大机械基础实验平台的建设和完善将持续不断的服务于培养与造就具有创新精神和实践能力的高素质人才。
参考文献：
[1]胡万华.机械工程类专业实践教学改革研究[J].交通高教研究，2004，（3）.
[2]郭海波，何竞飞.机械基础实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索，2007，26（12）.
[3]李健.建设创新型大学，服务创新型国家[J].求是，2006，（3）.
[4]郭海波，何竞飞.机械基础实验平台的整合优化研究[J].科技情报开发与经济，2007，17（18）.
关键词：机械设计基础教学改革教学方法
《机械设计基础》是机电工程专业基础学科之一，是研究机械的工作状态、工作原理、机械构成原理、机械零件功用和机械零件结构及工作可靠度的工程技术科学。该学科所涉及的知识与技能不但为从事与机械工程相关工作的技术人员所必备，而且对人们的生活和工作中的创新实践活动有极大的帮助。下面笔者从自身的教学实践出发，谈一谈该课程的教学改革的一些做法。
一、加强课程内容的整合
随着科学技术的不断发展，教材的滞后性越来越呈现出来，因此必须对课程内容进行整合。要删除陈旧的章节、增加必要的新知识等手段，精心设计课程体系。强调机械设计基础与生产一线实际应用的紧密联系，突出中职教育的特点，重新编排课程内容的顺序、详略，重新确定重点，构建了课程新体系：机械设计理论基础――联接――机械传动――通用零部件――机械系统综合设计。课程新体系有利于学生先了解机械整体的基本知识和要求，把握零件和整体的关系，再从联接入手，到各种机械传动、常用机构，以机械传动为课题重点，把握各种机械传动的特点，为培养学生机械安装和调试能力打下基础。机械系统综合设计，对机械设计一些共性问题进行综合阐述，为后继的课程设计做好准备。优化重组课程内容。同时，在教学中适当补充一些与生产一线联系紧密的实例，如轴承的安装、定位、配合、紧固、调整、和密封。对于部分实践性很强的内容，如带传动中传动装置的安装、调试，包括带轮的安装、调整，带的安装、松紧程度的检验及调整，带的张紧等，可以利用多媒体教学手段，有条件的话改为现场实践教学，把原本抽象的内容变得直观易懂。如对机械设计部分，把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹联接的强度计算及螺栓组联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点，利用有限的学时详细讲授。
二、综合运用多种教学方法
本课程学习活动的设计应以生产和生活中的常用器具和机械为载体，课程内容的教学要求必须以学生自主学习为主，老师的讲授与辅导为辅。为保证学习活动的顺利开展，我们教师事先对教学内容必须要有充分的准备，对整个教学过程要有一个全面完整的精心教学设计，为学生布置学习任务，提供必要的学习资料，教师必须要求学生进行先期预习，在课堂上采取集中讲授、问题研讨等多种形式解决相关问题，在实习环节采取分组方式，分派各组的工作任务，实行有效的分工与合作。共同完成学习任务。
在教学方式上，广泛采用角色扮演教学、情境教学、案例教学等方法，从理论的传授过渡到方法的学习。通过本课程的学习使学生掌握机械设计基础的基本思维方式及机械设计基础的实践技能，在每一次课上都有相应的案例，与生产实际结合紧密，鼓励学生积极参与案例分析。同时密切结合中职学生的特点，突出学生主体，寓教于乐，通过与课程内容紧密配合的课堂活动（角色扮演、讨论、案例分析等），丰富教学内容，调动学生学习的兴趣，激发他们的学习热情和互动交流意识，使学生真正成为学习的主人。
三、突出实践性教学环节
《机械设计基础》是一门实践性很强的课程，过去的教学体系重理论、轻实践，加之教育经费投入的不足，教学模具不完全、实验设备少。近几年来，我校购置了大批教学模具和实验设备，扩建了实验室，完善了实验性教学体系。由于学生很难在现有车间的封闭机器中见到各类机构及其传动系统，因此，建立了机构陈列室。机构陈列室主要展出机器中常见的各类机构的形式和用途，演示机构的基本原理，采取开放式管理，学生碰到书本中难以理解的机构可以随时进机构陈列室观看模型，收到了较好的效果。开设的实验课除传统的齿轮传动效率测试、带传动及链传动等实验外，还考虑根据现有实验条件逐步增加设计性、创新性的机构综合实验。根据教学进度，组织学生到生产现场教学参观、实习，增加学生对所学内容的感性认识，充分发挥“工程环境”的教学优势，为课程综合设计打下良好基础。
四、利用多媒体课件
伴随着计算机技术尤其多媒体技术的迅速发展，应用多媒体进行教学的教学模式成为教学改革的热点和发展趋势，它以图文并茂、声像结合、动静相宜的表现形式，使学生获得直观、生动、具体的教学效果。机械设计基础课程是一门理论联系实际的课程，学生普遍对该课程所研究的各种机器、机构和零件缺乏感性认识，而且课程内容也较为繁杂，为了使缺乏相关实践经验的学生能够较好地理解课程的内容，过去几十年一直采用挂图、模型乃至实物辅助教学。为适应教学改革的需要，研制了多媒体课件，从而将课堂教学引入全新的境界，进一步提高了课堂教学的质量。在课件的制作过程中，根据认知规律和课程特点设计和组织课件内容。根据教学内容充分利用多媒体优势创设生动活泼的教学情景，多角度地调动学生的积极性。如在课件中，数十幅三维动画有效地帮助学生在头脑中建立起机构和运动的联系，掌握机构的工作原理；合理的色彩搭配、丰富多彩的文字动画和幻灯片风格各异的页面切换，配以适当的音效，有助于突出课堂教学内容的重点，抓住学生的注意力；在教学内容上增加了许多相关的背景知识和实际应用知识的影片资料，这些内容花费时间很少，但却能够使学生开阔视野，增长见识，增强学生的实践意识，弥补了书本知识的不足。课件采用了超媒体的设计方法，除了能准确无误地实现灵活的跳转外，还能方便地导入大量的视频资料，特别是插图、表格、平面图像、三维动画和录像片段。这对于形象化教学和提高教学效率都起到了非常重要的作用。
五、采取科学的评价手段
在呈现评价结果时，应注重体现综合评价和要素评价两方面。对学生的评价可区分课程考核评价（60%）和实际操作技能考核评价（40%）两份成绩，其中课程考核评价分为考试成绩和平时成绩两个部分（40%、20%）。课程考核评价中的考试成绩按照理论教学中知识的预期成果要求用笔试与答辩方式进行考核，其成绩占总成绩的40%。平时成绩的考核评价通过课堂教学中的各种不同教学活动方式下的表现记录进行综合评定，其成绩占总成绩的20%。实际操作技能考核评价是通过对学生实践成果反映出的能力水平与职业态度进行考核，其成绩占总成绩的40%。
参考文献：
[1]张绍甫，张莹，李铁成.机械工程基础（第二版）.高等教育出版社，2009.
关键词模块式教学基础理论基础实训
AbstractProfessionaleducationisfacedofsignificantchangeinordertoachieveitsservicefunction.Actually，thesystemofcurriculumsshouldbeestablishedattheaimofdevelopingthestudents’capacities.Afterthat，theycouldbepreparedfortheircareer.Hardlycanthereformofthepatternofeducationinthespecialtyofmoldbewaited.
KeyWordsThePatternofEducationFundermentalTheoryElementaryPractice
经济增长方式的转变与社会转型，职业教育要实现其服务功能必定面临着重大的转变，在培养模式上，传统的以学校为主，向校企合作培养模式的转变，在教学内容上，从偏重文化教学和理论知识传授向重视就业技能和发展能力的转变，从重视学科研究与专业教学内容转向注重实践，理论与实践相结合的教学内容转型。高职高专院校专业的培养目标是为社会培养高技能应用型人才，高职高专院校在发展的过程中应不断调整专业结构，以适应社会经济发展对高技能应用人才型的需求，同时也促进自身的发展。据此应把拓宽专业口径，课程体系合理、教学内容优化、实践动手能力强，社会适应面宽，作为本专业的教学基本思想，将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体，加强针对性、突出实践性、强调新技术、培养综合素质进行模具专业的模块式教学的改革中来。模具专业的模块式教学分为三个模块：基础教育模块；专业基础教育模块；专业教育模块。其中专业基础教育模块分为：专业基础理论模块，专业基础实践模块。
一、专业基础理论模块
专业基础理论要以素质为基础，以能力为本位，对专业基础理论应进行系统优化，有机整合，突出职业教育的特色。在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合，理论指导实践，实践促进理论教学。专业基础理论模块包括：电工电子与测量技术基础，机械制图与CAD，机械设计基础，机械制造基础，液压与气压传动。
1、电工电子与测量技术基础。电器设备及控制在各个领域中均扮演着关键角色，发挥着越来越重要的作用，掌握电工电子和测量技术的初步知识成为工科各专业学生的基本要求。必须指出的是，“电工电子与测量技术”是一个理论性、专业性、应用性均较强的课程，所涉及教学内容广，内容本身也较难掌握。如何在规定的学时数内使学生掌握电工电子技术的初步知识，为模具专业的学生在今后的学习和工作中更好地利用和发挥打下坚实的基础成为教学实施的难点。教学应理论与实践相结合，减少繁琐的数学推导，增强物理概念，清晰的图解分析，缩减课时，力求少而精。
电工电子与测量技术基础包括电路基础、直流、交流电路和三相交流电分析、计算。模拟电子技术、数字电子技术基本理论和电工电子测量技术。
2、机械制图与CAD。机械制图与CAD这课程是一门研究用正投影法绘制和阅读机械图样的技术基础课。主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题，以及与图样绘制有关的机械设计、制造工艺问题。培养学生具有一定程度的识图能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及运用CAD软件绘制机械图样的方法和技能。侧重点在视图理论，零件图与装配图制作，熟练运用CAD软件绘制机械图样，授课以课堂为主，运用多媒体教学方法，采用冷冲模和注塑模中零件或装配体实物，提高学生的兴趣和看图、制图能力，使学生具有计算机辅助设计绘图的应用和开发能力，为以后的PRO／E或UG软件的学习打好基础。
机械制图与CAD包括制图基本知识；投影基础；组合体机件的表达方法；标准件与常用件；零件图与装配图、公差与配合。机械CAD基本概念、基本绘图、操作命令、计算机绘图、图形编辑、显示、设置、查询、层、块、形、属性以及尺寸标注、图形输入、输出以及程序设计。
3、机械设计基础。《机械设计基础》主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、机构特点、基本的设计理论和计算方法。它是模具专业一门重要的技术基础课，该将为学习专业课程提供必要的基础。通过本课程的学习和基础实训，可以培养学生初步具备运用相关知识、手册设计简单传动装置的能力。教学要以培养学生综合设计能力为主线，以应用为目的，以“必须、够用”为度，以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构；恰当的处理本课程的基本理论、基本知识、基本设计方法和现代设计理论、设计方法之间的关系；并且注重设计与制造有机结合、机电有机结合、理论与实践有机结合；重视工程综合教育和素质教育，重视课程之间的科学分工和有机联系；在教学内容组织安排上，加强针对性和实用性，重视工程实践和综合教育，克服课程内容陈旧，结构固化，偏重自身完整性，教学内容组织缺乏弹性、轻视实践教学等问题。把基本理论与综合教育、素质教育、能力培养融为一体；教学内容和现代化教学方法融为一体；科研和设计教学融为一体；理论教学和实践教学融为一体；课内教学和课外辅导、课外练习融为一体；常规设计方法和现代设计方法融为一体的新的教学模式。
《机械设计基础》包括工程力学、机械原理、机械零件及课程设计
4、机械制造基础。《机械制造基础》课程是实践性很强的专业基础课。目前许多职业院校都是先安排金工实习，然后安排课程教学。这样学生在金工实习时缺乏必要的理论指导，有一定的盲目性，而在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对理论知识的理解。进行《机械制造基础》课程理论教学改革就是要将理论课教学与实践操作有机地结合起来，理论教学促进实习效果，实习效果的提高又反过来促进对理论知识的理解，全面提高理论课和实习的教学质量。实践的结果证明理论与实践结合现场教学改革确实全面提高了理论课和实习的教学质量，提高了学生的综合素质，反映良好。
机械制造基础包括金属材料与热处理、模具材料、制造技术、切削机床、互换性原理与测量（尺寸与尺寸链部分）、金属切削原理与刀具、机械加工工艺及金工实习、机床夹具，机械加工工艺编制。
5、液压与气压传动。液压与气压传动是当代先进科学技术之一，它不但渗透在各种工业设备中，而且是科学实践研究，自动化生产的有机组成部分。对液压、气压元件，应着重于基本原理、结构特点，应用及选择方法。对基本回路和典型系统，则结合在实际中所用回路和系统进行分析，以提高学生分析、解决问题的能力。同时，使学生充分意识到液压传动与气压传动技术是今后从事研究工作、技术工作所必须具备的基本知识。
二、专业基础实践模块
理论与实践有机结合是课程体系建设中的一个老大难问题。课程可以为学生提供学科理论基础，但无法提供最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验，其提供的职业学习机会与职业实践的关系是间接的，因此从根本上难以满足企业和劳动市场的要求。专业基础实践应从传统的重视理论知识的传授向重视理论实践一体化转化、从校内课程为主，重视学科性与专业性向校内外学习与工作经验的一致性；行动导向重于书本知识转化。
专业基础实践模块包括：机械制图与CAD实训，机械制造基础实训(含金工实习)，电工与电子基础实训，机械设计基础实训。
1、机械制图与CAD实训。《机械制图与CAD》实训目的是培养学生有绘图读图能力。在教学过程中，除了必要的理论知识外，还应进行全面的综合应用训练。一是部件测绘。小至修配被损零件或对原有设备进行技术改造；大到对引进产品实施“反求工程”，测绘技术都是一项重要的基本技能。二是软件的综合运用能力。主要掌握计算机辅助绘图的基本命令和基本知识，使学生具有较强的数字化绘图应用能力和实验技能。以机械工程图的二维平面绘图为主，以三维实体设计为辅。整个实训中结合冷冲模和注塑模中零件和装配体的测绘，使学生能按照国家标准正确而快速绘图。并参加Autodesk公司的认证考试，获得全球通用的AutoCAD工程师证书，以适合于企业工厂绘图员岗位的需要。
2、电工与电子基础实训。柔性教学环境，集成化管理，校企共建基础实验是高职电工与电子实践教学的重要组成部分．在培养学生的技术应用能力和职业技能中起着重要的作用。实验教学具有综合性、现场性、开放性和双主体性四个主要特征，最终能实现基本技能、专业技能、技术应用或综合技能三大基础实训教学任务。电工与电子基础实训过程中应根据不同的教学内容采取“先讲后做，边讲边做，或项目导入(先做后讲)”等多种教学方式，在实验项目的设计上，充分考虑到高职学生的知识背景和接受能力，设计基本实验(验证性)，提高型实验(综合性实验、应用性实验)和创新型实验等三种类型的实验项目，以全面培养高职学生的技术应用能力和综合职业能力。
3、机械设计基础实训。采用任务驱动型的教学方法，以学生为中心，充分利用现代计算机多媒体技术与传统教学改革相结合，力求适应高职教育的应用性、针对性、岗位性、专业性的特点。将知识性与实用性融为一体，实验项目中分成基本实验和综合设计性实验两个层次，虚拟实验和工程案例与学生操作有机结合，保证基本实验教学，不断扩大综合设计实验，鼓励学生课外开展科技制作。机械设计基础实验面向实训，符合技能培养为本位的高等职业技术教育目标即培养技术应用型人才，注重职业技术能力和管理素质的培养和学生自我发展、自我提高的能力培养。实验教学中多媒体技术应用与CAD在机械设计中的应用、机械设计基础课程设计的实践性环节相辅相成。
4、机械制造基础实训(含金工实习)。为避免学生在实训时缺乏必要的理论指导和在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对《机械制造基础》理论知识的理解，应该将理论课课堂教学与机械制造基础实训同步；基础实训，生产实践和社会环境相结合。无论是《机械制造基础》课程还是基础实训，所有内容都与生产实践关系密切。在进行课堂教学和基础实训时结合实际生产会使得教学和实习内容丰富、生动。学生们在接受理论知识和实践训练的同时还可了解生产现状、了解新技术的应用状况、了解理论知识与生产的相互关系，提高他们的学习积极性并培养他们解决问题的能力。《机械制造基础》基础实训与社会环境的结合，让学生进入了一个更大的课堂，提高学生对社会的关注和对自己社会责任的认识。除了学习工艺技术外，还将注重学生的个人素质的培养，包括纪律、群体相处、活动能力、人际关系、管理意识、工业安全、环保意识及领导才能等。
三、结束语
模具专业的模块式教学改革，课程体系体现了以就业为导向，以能力为本位的人才培养特点，并形成职业能力培养系统化课程，突出了实训，并与理论教学相辅相成，符合技术应用性人才培养规律，针对专业培养目标，以单元课程改革为基础，进行了课程整合和新课程开发，建立了一套科学、规范、稳定的专业培养方案（或专业教学计划），并能够根据产业和经济结构变化适时调整和更新。
参考文献
1.邓泽民.职业教育课程设计[M].中国铁道出版社，2006.7
公元前3000年以前，人类已广泛使用石制和骨制的工具。现代各种复杂精密的机械，都是从古代简单的工具逐步发展而来的。“工欲善其事，必先利其器。”现在让我们细数下被称为机械专业的“七种武器”吧。
拳头也许是最不引人注意的武器，却是最基础、最有效、最直接，也是最可靠的武器。机械工程专业也如此，它是机械专业的基础，是一个以自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、修理各种机械过程中的全部理论和实际问题的应用型专业。机械工程专业的知识可应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个层面之上。
独门绝技：工程制图、AutoCAD辅助设计、机械制图、机械原理。
霸王，力拔山兮气盖世。枪，百兵之祖是为枪。机械设计制造及其自动化专业作为机械制造的始祖，其学生主要学习机械设计与制造的基础理论，以及微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，掌握进行机械产品设计、制造及设备控制、生产组织管理的基本能力，今后可在科研单位从事本专业的研究工作，或是在各类机械制造行业从事产品的设计与开发、生产组织管理等工作，抑或在高校从事教学科研工作。
独门绝技：电工技术、机械工程控制基础、机械设计、电子技术、机械加工工艺、液压与气动技术、检测技术、数控技术。
多情环为什么叫多情环？因为这双环无论套住什么，立刻就紧紧地缠住，绝不会再脱手，就好像是个多情的女子一样。材料成型及控制工程专业也是如此多情。它是材料科学、成型工艺及自动控制技术等多个学科交叉而成的综合学科，培养的是具有材料成型加工基础理论与应用能力，今后可从事设计制造、科学研究、材料成型设备与模具设计开发、生产运行管理等工作的工程技术人才。本专业设有两个专业方向，分别为金属成型及模具方向和塑料成型及模具方向。
独门绝技：工程图学、工程材料、弹塑性力学、材料成型技术基础、热加工工艺基础。
孔雀翎作为一种暗器，特点是小、精、准，这与机械电子工程专业所培养的目标是一致的。该专业的毕业生需具备仪器设计、制造、测量、控制方面的基础知识与应用能力，能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。
独门绝技：机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数字化设计与制造技术。
碧玉刀白银吞口、黑鳖皮鞘，镶着七颗翡翠，说是武器，不如说是一件艺术品，这正好符合工业设计这个偏艺术类的专业的特点。工业设计分为两部分：一部分属于机械类的工业设计专业，一部分属于艺术类的产品设计专业。机械类工业设计主要学习机械设计的基础理论与知识，如结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与环境等；艺术类的产品设计专业主要学习造型设计原理，以处理好各种产品的造型与色彩、形式与外观的关系为主。该专业的毕业生能在企事业单位、专业设计部门、科研单位从事工业产品造型设计、视觉传达设计、环境设计、教学、科研等工作。
独门绝技：设计概论、设计图学、工业设计机械基础、设计材料与工艺、工业设计概论、工业设计史、模型设计与制作、计算机辅助平面设计、计算机辅助工业设计。
离别钩是一柄特殊的钩，既不像刀，也不像剑，前锋虽然弯曲如钩，却又不是钩。过程装备与控制工程专业正是如此，名字像机械专业又不同于传统的机械专业，其前身是化工机械专业。该专业培养的是具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识，能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等领域，从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面的高级工程技术人才。
独门绝技：化工原理、过程流体机械、过程设备设计、工程热力学、过程装备腐蚀与防护、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程。
关键词：中职学校；机械设计基础；教学方法
“机械设计基础”是机械各专业一门重要的专业技术基础课，它的主要教学任务是使学生了解常用机构，掌握通用零件的工作原理、特点和基本知识的应用，使学生初步掌握根据具体工作条件及相关标准、规范，选用机构及零件类型，能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核，能够设计简单机械传动机构。本文根据“机械设计基础”课程的实践教学经验，提出几点提高教学效率的见解，以期有助于提高“机械设计基础”课程教学质量。
1.理论知识要与实际应用相结合
“机械设计基础”课程综合应用“机械制图及CAD”“公差与配合”“金属材料”“工程力学”等课程理论知识解决常用机构及通用零部件的分析和设计工作，使学生掌握常用机构及通用零部件的工作原理、类型、特点及应用，了解常用机构的基本理论和设计方法，让学生拥有机械设计能力，能独立设计简单机械及传动装置，让他们掌握系统的理论知识。由于该课程教学内容理论性强，内容抽象、知识繁杂、逻辑性差，内容枯燥、乏味，学生在学习本课程时，总是有些不力不从心，因此，教师在教学过程中要注意将理论知识与实际联系起来讲解。
2.课堂教学导入应该形象、生动、直观
一堂课中有效的教学导入不但能使学生积极地接受教师所授新知识，而且还可以控制学生的非智力因素，让学生快速将把注意力集中到学习任务上，起到事半功倍的效果。中职学生好奇心极强，做事凭兴趣，且自我约束能力差。因此，在讲授每个新的机构或零件时，教师应该要让学生对其有良好的感性认识，让学生通过有声、有色、直观的教学模型学习信息。这样能将学生的多种感官调动起来，参与教学活动中来，利用知觉规律组织教学，从而提高教学效率。
3.多媒体教学与传统教学模式有机结合
随着科技的飞速发展，教学手段越来越丰富，也越来越先进。在本课程各个教学环节中有机地运用多媒体教学，以克服传统教学模式的时间和空间限制，具有非常显著的效果。具体地讲，这门课程主要涉及常用机构与通用机械零部件，教师除了可以利用大量的实物模型进行讲授外，还应该结合学生学习情况制作多媒体课件，以此增强学生的感性认识，使教学活动变得生动、形象，教学内容更加丰富。
4.及时进行阶段总结、考核
这门课对中职学生来讲，还有一个学习特点，就是老师讲解时明白，看书一看也懂些，但就是不会应用相关知识解决实际问题。总而言之，学生对该课的学习还只是停留在表面的形式上，对课程的实质、其中的奥秘还没有真正领悟。当然，这需要从量变到质变的漫长过程。因此，教师要及时进行教学阶段总结，并分析它们之间的关系和注意事项，从而逐渐提高学生综合分析和解决问题的能力。
5.搞好系统总结与复习
课程结束后，老师要进行一次全面、系统的总结与复习，使学生对课程有较全面、深入的理解。复习时教师只需概括性地总结，没必要详细讲解，可针对学生情况编写复习材料。在复习材料中，教师应对各教学难点从不同深度进行全面、系统的总结和分析，使学生从复习资料中能一目了然地检阅自己的学习，老师再通过答疑、做示范答案等形式使问题得到及时有效的解决。这样，可以保证每位学生在复习过程中内最大限度地弥补学习的薄弱之处，收到最佳的学习效果。
“机械设计基础”课是中职学校机械类专业一门重要的技术基础课，是连接专业基础课和机械专业课的桥梁，在学生的知识结构中处于关键位置。这门课的学习为学生学习后续专业课及毕业后从事各种机械的维修和开发设计打下坚实的基础。因此，“机械设计基础”课程进行教学改革改进势在必行，提高教学质量是从事机械专业教学的每一位教师永恒的追求，也是一项长期而艰巨的任务。改良教学方法，对于该课程的教师而言任重道远，教师需要不断地探索和实践新的教学方法、不断地总结经验，才能适应当前社会对高技能人才的需求。
参考文献：
[1]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]朱如鹏，郭学陶.机械设计课程设计[M].北京：航空工业出版社，1995.
机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。
二、存在问题探讨与分析
在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。
1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。
2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。
3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。
三、教学改革思考与实践
针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。
1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。
2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。
3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。
4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。
一、《机械设计》课程教学改革的意义
《机械设计》是高职机电类专业的专业基础课，对其他课程的理论教学和相关实训顺利开展有着重要的基础性支撑作用。基于工业4.0与产业升级的大环境，机电类的专业课程教学改革已经大量增加先进的自动成形设备、自动化生产线、工业机械手、多元自动化输送装置等智能制造设备内容，作为机电类的专业基础课的《机械设计》必须在课程内容、模式上有所创新，增加智能制造相关内容，并改变传统授课方式，为后续相应的课程与实训提供支撑。
智能制造所涉及的岗位技术要素和知识点在《机械设计》课程中均能找到相对应内容。机电类高职培养的是面向企业工程设计与生产一线的技术技能型人才，教学内容必须符合当前技术发展趋势，必须包含智能制造所涉及的技术要素，必须经历完整和系统性的工程设计训练才能满足智能制造工程对从业人员的要求。
二、课程现有教学内容和模式的不足
传统《机械?O计》课程在知识内容上按章节安排内容进行学习，缺少整体机构和设备的系统性。没有面向智能制造相关机构和设备进行整合知识内容与安排工程设计训练；高职机械类课程体系中一般不开设《机械原理》课程，而在实际的智能装备精密机构零部件设计中核心的设计要素往往要涉及《机械原理》中的相关内容，而目前的高职《机械设计》课程内容并没有将《机械原理》中一些必要的内容融入进来。所以使得在实际机械工程设计应用中最为重要的两块内容没有进行很好的整合，导致学生难以在实际的工程设计中得到很好的应用，整体设计水平较低，达不到智能制造设备设计要求。
通常在《机械设计》课程完成后，开展2―3周左右的《机械设计综合实训》，虽然实训内容是对《机械设计》所需内容的综合应用训练，但目前的实训主要内容仍然停留在简单传动装置的设计―圆柱齿轮减速器的设计，虽然涵盖了部分《机械设计》的内容，但其设计理念、方式、流程与智能制造装备完全不同，实训基本偏向于培养学生对机械设计流程的理解，没有面向智能制造装备机构设计开展，达不到培养技术、技能型机械设计人才的目的。
三、课堂教学改革的思路
1.面向智能制造与工程设计训练模式，重新整合《机械设计》课程内容。将智能制造设备进行教学化提炼与改造，形成适合进行工程设计训练模式的项目案例，通过案例的分析与讲授完成《机械设计》所涉及的相关内容的学习，并进行延伸扩展，在知识学习完成的基础上学生可自行进行工程设计训练。
2.设计与整合实训过程。引入工程设计训练模式，《机械设计》课程完成后，需要进行的《机械基础综合实训》整合到《机械设计》课程之中，将原来的一个减速器设计实训项目改变为多个针对智能制造设备、机构、结构的小项目，涵盖更多的课程内容知识点，将原来独立的实训融入到课程教学当中，面向智能制造设备的针对性更强，做到完成一个阶段的授课学习之后就进行各分项目的工程设计训练，边学边练。改革现有的《机械设计》课程标准，面向智能制造设备的机械设计，精细化分析解构知识要素和能力要素，将提炼整合出的项目融入到新的课程标准的内容中。并精细化到课时数，子项目数，形成新的面向智能制造，且适用于高职层次的《机械设计》课程标准。
3.改革课堂教学授课模式，引入多种方式方法完成课堂授课任务。通过信息化教学平台、课程教学微信、翻转课堂、微课、学生分组学习汇报等多种形式辅助完成课堂教学，增强授课形式的新颖性，增加互动，提高学生学习兴趣，使学生对《机械设计》课程内容与智能制造相关知识有了更好的理解和掌握。
四、课堂教学改革具体实施
关键词：M-CDIO项目教学体系；工程教育；CDIO；项目
中图分类号：G642.0文献酥韭耄A文章编号：1674-9324（2017）29-0152-03
“大众创业，万众创新”是现时代的鲜明主题，创业创新离不开扎实的工科基础，高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内，并本土化服务于我国的工程教育，国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDIO培养模式，该教育模式是基于协同理论的CDIO工程教育模式，参与各方必须通力协作，在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDIO培养模式，认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一，工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力，借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDIO工程教育模式的本土化起了很大的引领作用，加速了CDIO工程教育理念在我国的进程和发展，推动了我国工程教育的发展。但是，纵观以上的研究成果，只就CDIO工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系，鲜有将CDIO工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDIO培养模式，因此，在我国CDIO工程教育模式本土化进程中，有必要研究CDIO工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDIO工程教育模式的理念、内涵和实施过程后，将CDIO工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合，提出了机械工程领域的CDIO（MechanicalCDIO，简称M-CDIO）项目教学体系，并对M-CDIO项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。
一、CDIO工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合
1.CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、和运作（Operate），它是以工程能力培养为目标，将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面，涵盖17种不同的主要能力，在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明：实施CDIO工程教育模式的学校，这4个层面得到充分培养和训练的工科学生，就业前景普遍看好，大都供职于大型的跨国公司。
2.机械工程本科专业的CDIO项目教学体系。以“厚基础，强能力”为人才培养目标的应用型技术大学，更重视学生工程能力的培养。CDIO工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合，赋予它新的内涵与特色，图1（见下页）表示了CDIO工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。
由图1可知：机械领域产品开发的四个环节（模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售）与CDIO工程教育的四个阶段（构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段）不谋而合。这样，在机械本科专业的教学中，以CDIO工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合，形成了机械工程领域的CDIO（MechanicalCDIO，简称M-CDIO）项目教学体系，并具有以下特征。
1.良好的工程能力培养。在M-CDIO项目教学体系中，随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施，学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才，符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。
2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在M-CDIO项目教学体系中，学生组成学习小组，通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论，改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式，为学生提供了在学中用，在用中学的情境，实现理论与实践的有机联系和良性互动，使知识从实践中来，又回到实践中去，符合哲学领域的认识实践观。
3.“学生中心，教师主导”的授课模式。在M-CDIO项目教学体系中，需以学生为中心，以“项目”、“微项目”为抓手，针对机械工程专业每门课程的特点，设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习，先通过教师授课，讲解本课程的基本概念、知识点，然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识，使一些抽象的概念具体化，使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中，指导实践，学生在实践中主动、积极地学习课程知识。
二、M-CDIO项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程
机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能，能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力，为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”，则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。M-CDIO项目教学体系的实施，关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成，大致要经过以下过程。
1.“目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求，确定机械系统的基本工作原理，进而获得完成该功能的技术系统，确定总体的主要参数和结构布局设计，形成机械系统总体方案设计图和结构布局图，同时编写总体设计报告及技术说明书，为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。
2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成，设计实现各个子系统功能的方案原理，确定实现各个功能的具体机构，形成机构原理图，编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机，传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现，是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能，受“项目”的总体结构布局约束。
3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告，对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计，最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。
4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求，设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程，并编写制造工艺规程及技术文件，比如绘制工序图，制定工序卡，确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。
5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作，上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进，而不至于出现“短腿”现象，缩短“项目”、“微项目”进程。同时，过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关，也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。
上述过程中，第一、二步为“项目”的方案设计阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的C阶段，即构思阶段；第三步为“项目”的图纸结构设计阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的D阶段，即设计阶段；第四步为“项目”的生产制造阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的I阶段，即实施阶段；第五步为“项目”的营销与售后服务阶段，属于M-CDIO项目教学体系中的O阶段，即运作阶段。在M-CDIO项目教学体系中，随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成，学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练，而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程，模拟企业项目的运作过程，使学生毕业后能更好的了解和融入企业，寻找到理想的工作。
三、机械本科专业实施M-CDIO项目教学体系的成效
自我校成为全国首批试点学校以来，机械学院在教学上始终坚持CDIO工程教育模式，经过七八年的摸索和实践，形成了自己特色的M-CDIO项目教学体系，具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了M-CDIO项目教学体系，专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目，近4年来学生补考率逐年下降，学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加，获奖质量也得到改善，2012年部级获奖为0，2013年获得0的突破，到2015年获得部级奖项7项，省级获奖也在逐年增加，2015年达到52项，历年最高；机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%，提高了近10个百分点，成效相当可观。
四、总结
CDIO工程教育模式是国际工程教育改革的最新成果，也是我国高等工程教育改革的方向。M-CDIO项目教学体系是以CDIO工程教育模式为纲领，以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体，以学生为中心，以工程能力培养为目标，以“项目”、“微项目”为手段，将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思，装配图、零件图设计，零件制作实施和产品销售、售后四个阶段，赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵，实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合。M-CDIO项目教学体系不仅系统地解决了学生重知识学习，而轻知识运用的问题，而且学生通过做“项目”、“微项目”对知识认识深化，进而固化为学生的能力，符合应用型本科高校“厚基础，强能力”的人才培养目标。因此，M-CDIO项目教学体系的实施和应用为我国高等工程教育的改革提供了借鉴与参考的案例。
参考文献：
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[3]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，Vol.29，No.3，2010，（6）：54-59.
《机械设计》是一门实践性很强的课程，因为知识都是来源于工业生产中的经验总结。比如齿轮，早在公元前300年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。希腊有名的发明家古蒂西比奥斯在圆板工作台边缘上均匀地插上销子，使它与销轮啮合。在公元前100年，亚历山人的发明家赫伦发明了里程计，在里程计中就使用了齿轮。随着社会的发展，工业革命的兴起，人们对齿轮的要求越来越高，工程师根据这些要求对齿轮进行了系统化的总结，最终形成了一套完整的知识体系。但是，在实际的课堂教学中，我们早已习惯于向学生满堂灌，灌输机械设计的理论知识，从链传动到带传动，从齿轮传动到蜗杆传动，让学生记住大量的经验公式，而不是让他们知道如何去使用这些公式[3，4]。例如，在齿轮传动的知识中，涉及到强度计算的公式有很多，而且公式当中包含大量的参数，但是，教师在课堂中只是告诉学生，这个公式用来计算什么，至于这个公式如何得来，公式中的参数有何含义，为什么要设置这样的参数，却从来不告诉学生。当然，这当中存在课时有限的问题。鉴于课时不足，教师一般不会向学生作过多解释，考试时学生知道这个公式用来算什么即可。学生连公式都不甚了解就盲目背公式，应付考试，难免会对本课程感到厌烦，而越厌烦越学不好，最后导致恶性循环———学生背公式、背知识点应付考试，教师在有限的课时内疲于赶课程进度。如此一来，学生根本无法真正掌握机械设计的知识，这一点在每年招聘季用人单位笔试中都会凸显出来。作为实践性很强的《机械设计》课程，除了理论课，还有一个机械设计课程设计需要学生完成，这一点全国高校机械专业几乎都是一致的。但是，该课程设计与理论课是完全分离开的。这里存在一个问题，正是因为学生在学习《机械设计》理论部分知识时，糊里糊涂地去背公式、背知识点，压根不知道怎么用，所以根本就掌握得不扎实，往往在期末考试结束后，都已经忘得差不多了。而机械设计课程设计恰好是在理论课结束后开始。此时，很多学生会觉得很茫然，面对课程设计的题目，无从下手。但是，不会做也得做，毕竟要拿学分，时间有限，把心一横，你抄我我抄你就这样形成了。这样一来，看似做得如火如荼的机械设计课程设计，最终一点效果也达不到，别说把理论知识用于指导实践了。
二、机械设计教学的一些建议
（一）理论知识与课程设计相结合的教学方法
《机械设计》作为一门实践性很强的专业基础课，只有把学到的知识应用到现实的机械设计中去，知识点才能掌握得扎实，才能真正达到学习本课程的目的。因此，理论知识部分不应该与实践部分———机械设计课程设计分离开。我们需要把课程设计糅合在理论教学中。我们做的课程设计的题目一般是减速箱的设计，里面会涉及到齿轮传动、带传动、轴配合、轴承配合、键连接、摩擦等知识点。那么，我们可以在课程开始前给学生布置任务，说明整个课程设计中需用到的知识点。在课程讲授过程中，讲到课程设计需要用到的知识点时，就给学生重点强调，加深印象，并引导学生课后完成课程设计相应部分的内容。这个过程有助于学生加深对知识点的理解，学生在实践过程中遇到不懂的地方也会及时反馈，教师再详细讲解。有这样一个教学、实践、反馈互动的过程，相信学生掌握知识的程度会更好。当我们以这样一种课程设计（类似于实际机械设计中的一个完整的项目）的方式作为作业布置给学生，不仅能够把整个课程零散的知识点串联起来，让学生体会到实际的机械设计会考虑很多现实因素，理论上的最优值在实际当中不一定能用得上，加深他们对经验公式的理解，也加强了他们学以致用的能力。而且，这种训练与企业实际的机械设计流程类似，当学生经历了这样一个过程以后，毕业后走上工作岗位，从事机械设计方面的工作，就不会感到茫然不知所措，不知如何下手。
（二）用实际设计项目代替课后作业
在平时的教学中，为了让学生巩固已学过的知识，任课老师一般会在课后布置相当数量的题目让他们回去做。笔者认为，这种做法，其实是高中学习的一种延续，应试教育的一种继续。对于应付考试，效果可能非常明显。但是，《机械设计》是一门专业基础课，如果日后从事机械相关工作，不可避免地要用到本课程的知识。而使用高中的学习方法学习本课程，显然是不行的，期末考试结束后，学生就已经把知识忘得一干二净，更别提在日后的工作中会把本课程的知识熟练地应用在实际的设计中。另外，课本上的很多作业题目，基本上都是好多年没有改变过，本届学生做完以后，精明的下一届学生会找师兄师姐索要这些作业的答案，他们就可以不费吹灰之力地完成作业。这样培养出来的不是人才，而是印刷机。因此，在作业布置方面，任课老师也需要花点心思。其实，如果教师自己有机械设计方面的研究项目，可以把其中一些内容整理成作业的形式，布置给学生做。这样，既避免了作业题目年年一样，一成不变，从而导致作业抄袭，也可以引导学生把理论知识应用到实际中，达到学以致用的效果。就算教师自己没有研究项目，也可以想一些与实际相关的设计题目，引导学生使用理论知识来进行设计。
（三）引导学生参加机械创新设计竞赛
学生在学习机械设计的过程中，随着知识和经验的不断积累，想象力逐渐丰富，思维也比较敏捷，但学生通常理论基础不扎实，学科知识面窄，学科之间缺乏合理的整合，思考问题缺乏灵活性和全面性，在独立解决创新设计课题方面能力不足，虽然有创新热情，但独特的创新目标不明确，从而妨碍了创新能力的培养。这一问题困扰我们多年，尤其是高校学生在学习主动性欠缺的情况下，传统的课堂教学模式基本上无能为力。为了克服这一困难，我们积极探索新的教学模式：走出课堂，积极参加机械创新设计竞赛。为了开发学生的机械设计创新能力，不少高校开展了种类繁多的机械创新设计竞赛。因此，任课老师可以结合课堂教学，正确引导学生参加此类竞赛。当然，参加这样一种活动，目的并不是为了拿奖赢得荣誉，主要是为了锻炼学生的思维能力，锻炼学生学以致用的能力。在参赛过程中，学生结合自己的想法，提出一个自己的创新设计课题，老师根据课题的实际情况对学生进行个性化的指导。这种基于项目的工程教育强调工程基础，采取独立学习、项目团队、技术讨论等教学方式，将学生置于竞赛状态下去完成实际项目，在实践中培养学生的创新精神和综合能力，形成集教学、训练和创新活动为一体的新的教学模式，达到培养创造性人才的目的。大学生所处的年龄，是创造力最旺盛的时期，他们会有各种各样的想法。他们的这些想法，看似稀奇古怪、不着边际，但是，作为老师，我们不要随意否定，扼杀他们的创新潜能，而应适当地鼓励他们，引导他们结合理论知识来实现他们的想法。
三、结语
关键词：民办高校机械专业实践教学改革
中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1673-9795（2014）01（a）-0029-02
制造业是中国经济持续增长的支柱产业。目前，我国面临着从制造大国走向制造强国的关键时期，对机械专业不同层次人才的要求越来越高，当今世界工程技术迅速发展，为适应未来经济发展对人才的要求，中国的工程教育迫切需要形成多层次、多类型的机械工程教育人才体系。
民办高等本科高校是充分利用我国公立高校的办学资源，拓宽多元化办学渠道，在高等院校大众化的推动下迅速发展起来。目前民办高校办学还在发展中，由于受到多种因素的影响，民办高校教学存在一系列问题。民办高校机械类专业的学生应具备本科层次的基础和专业知识。还应具备良好的机械工程素质，现场实际操作和应用技能。由于机械专业教学工作中实践教学环节是较为薄弱的环节，对民办高校本科培养机械类专业应用型的人才质量产生影响。大连科技学院机械设计制造及其自动化专业在实践教学体系方面进行十分必要改革，建立能够适合民办高校新的实践教学体系。
1民办高校机械类专业实践教学体系的构建
民办高校机械类本科专业培养目标定位为培养具有创新意识的应用型工程技术人才，大连科技学院机械设计制造及其自动化专业注重理论联系实际、知识和能力的协调发展，理论教学与实践教学相互促进，工程实践和技能实践教学促进理论教学，将实践技能作为教学的重要组成部分。合理的实践体系能够促进学生能够理论结合实际，学生的工程实践和实际动手能力得到提高，将实践技能作为教学的重要组成部分。为了培养在能够在机械行业一线成为应用工程师的应用型人才，经过几年来的探索，建立了机械设计制造及其自动化专业的新的实践教学体系。
实践教学内容体系分为四个阶段包含五部分内容，有机械基础实践、专业实践、工程实践、个性创新实践和综合实践。机械设计制造及其自动化专业实践体系见图1。
第一阶段：学生修完现代工程制图、工程力学、机械原理，机械设计等机械专业的基础课程后，进行机械基础实践。工程制图实践，时间为2周。工程制图实践进行一周手工绘图和一周计算机制图，使学生机械制图基本功加深，熟练计算机操作；工程训练4周，学生要完成车、铣、钳和焊接工种的工程训练，通过工程训练培养学生对机械专业工程观初步认识；3周机械设计课程设计，学生动手拆装减速器，对减速器进行三视图绘制。机械基础实践阶段学生通过观察、动手实践，加深了对机械基础知识掌握。
第二阶段：包含专业实践和工程实践。学生学习液压传动，机电传动和机械制造技术等专业课，进行专业实践。专业实践3周机械工艺设计训练和4周机液电综合课程设计。机械工艺设计训练时，学生独立绘制工序图，完成加工设备选用和机床加工参数的计算和选用。4周机液电综合课程设计，学生对机床、液压和电气知识进行相互融合。
工程技能实践主要包括数控机床训练，夹具课程设计环节和生产实习。5周的数控机床训练，2周数控车床训练，3周加工中心训练。在数控车床训练是对数控车床硬件和软件进行认识，进行手工编程，在加工中心训练时侧重于计算机自动编程。在学习完机械装备设计课程之后，培养学生零件加工工艺设计和工艺装备设计等能力，设置3周夹具课程设计训练。学生对的专用组合机床夹具进行设计，把机械制造技术理论和装备理论进行结合，提高了学生工艺和装备水平。生产实习为2周，学生去实习基地进行生产实习，通过机械加工现场，学生对机床、液压、电气、刀具；对工件的工艺过程，工装设备都有了更深的认识。在第二阶段学生在掌握机械基础知识的基础上运用机械专业和工程知识，去分析问题，解决问题。提高了学生实际分析和解决工程问题的能力。
第三阶段：个性创新实践。鼓励学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动，工程能力竞赛、机械设计大赛、机械电子竞赛等。通过竞赛开阔了学生的视野，给学生提供充足的硬件保证，使学生的创新和动手能力得以提高。
应用型人才应具备一定的职业技能，学生在学完机械制图、机械设计、机械CAD之后，以个性课的方式，学生可以采取自愿原则参加2周的计算机辅助设计二维设计职业资格训练，2周的计算机辅助设计三维设计职业资格训练。考试合格可以分别获得计算机辅助设计二维，计算机辅助设计三维设计职业资格证书，学生计算机辅助设计二维和三维职业资格认证有利于使机械制图水平得到用人单位的认可。在大学三年级之后学生可以采取自愿原则参加6周加工中心编程（中级）训练，绝大部分学生都能获得劳动部颁发的“职业技术等级”证书。加工中心编程（中级）的职业资格证书，可以使学生毕业就业的获得较好的通行资格。
第四阶段：综合实践是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节，通过综合实践能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能，综合实践是指校内毕业设计和校外毕业设计，对已去就业单位的学生以及由学校帮助联系用人单位，在校外进行毕业实习和毕业设计，根据所在单位进行符合毕业设计要求的题目和内容进行。学校支持学生在校外进行毕业设计，给予提供校外毕业设计便利条件。设计指导教师实习单位提供。校内教师进行图纸和论文的检查。校内毕业指导教师，教师选题由教学，科研和生产进行选题。第四阶段学生综合运用所学机械基础知识、专业知识和工程知识进行综合分析解决实际问题。
2民办高校机械类专业实践的改革措施
2.1实践教学内容改革
实践教学作为培养实践能力和学生创新精神的重要环节。合理安排教学环节，对理论内容学分缩减，适当增加实践教学学分比重，强化实践教学环节。在培养方案中科学设计实践教学体系，实践教学总周数在大学四年教学不少于37周，实践教学学分占大学四年总学分的30%以上。
2.2提高教师实践能力
民办高校办学时间较短，担任专业课的老师大多是硕士或博士毕业后就到学校进行教学工作的，没有机械行业的工作经历，因此实践经验不足、年青的教师具有很好的专业理论知识，但工程知识存在很大缺陷。基于此类情况，学校采取了以下措施。
（1）提高工程实践能力。指导实习的老师从工程训练开始，首先对校内工程训练中心进行现场实习，提高基础工程实践能力。指导实习的老师对校外实习基地的产品、加工工艺、工装设备，生产流程进行观察，深入校外实训基地生产第一线。鼓励教师到企业现场去实习，培养工程实践素质。一年派出3名教师到企业上岗实习，教师工程实践能力得到提高，也能带动企业和学校之间的良好发展。
（2）鼓励教师参与科研活动。鼓励青年教师参与科研活动，提高了教师的实践经验，以及教学知识面加宽，教师在教学中结合科研进行教授学生。鼓励青年教师参加各种机械相关会议，加强了机械专业知识的交流，了解机械行业的发展的趋势。使青年教师获得丰富实践经验，形成机械专业具有创新能力的实践教学队伍。
2.3实践采用的考核方式
在考核内容上，传统的考核方式，是以考核学生知识为主要部分、考核实践能力为辅助部分，考核方法不合理，对于实践能力没能较好的从成绩上体现。现把考核方式改为能力考核为主要部分、知识考核为辅助部分。在实践考核中并把学生的平时表现加入，在具有创新性的实践性质的考核中加入创新能力考核。对于实践中的职业资格实践考核，根据推行职业资格证书制度实行培训、实训与考试的考核模式。
3结语
通过对民办高校机械设计制造及其自动化专业实践教学的分析，构建了具有科学性和可操作性的实践教学新体系。通过在大连科技学院机械专业的实践教学中进行了尝试和实施，取得了较好的效果，提高了机械专业实践教学的作用。为机械类应用型人才培养提供了可靠的保证，为培养高素质的民办高校机械类专业工程应用型人才奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]赵永成，刘军.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].廊坊师范学院学报：自然科学版，2012（2）：122-124.
[2]崔彦平，谷进军.地方高校机械专业实践教学体系的改革实践[J].中国电力教育，2009（4）：112-113.
[关键词]机械设计制造及其自动化专业；人才培养模式；改革；建设
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2011)06-0067-04
为提高机械设计制造及其自动化专业的人才培养质量，办出具有显著特色的包装机械专业，需从专业改革背景分析入手，确定专业人才的培养目标与规格，创新专业人才培养模式，构建专业教学体系，加强师资队伍、课程与教材、实践教学平台与基地等基本建设。
1改革背景分析，确定专业人才培养目标与规格
1.1专业教学改革背景分析
1）社会对机械设计制造及其自动化专业人才的需求背景分析。机械行业是支撑整个工业和国民经济发展的基石。随着国家宏观经济政策的调控，机械行业呈现快速发展的趋势。据统计，2008年机械行业保持30%以上的高增长，在2009年金融危机中机械行业仍达到10％以上增速[1]。包装机械已成为我国机械工业中十大行业之一，全国包装工业近几年平均每年的增速为7％。可见社会需要大量的机械设计制造以及包装机械技术的应用型高级技术人才，这就要求进行该专业教学改革。
根据调查情况分析，对企业中急需的人才按照研究型、工程设计型、生产一线的技术应用型（含车间、班组）、生产管理型和行政等五类进行统计，比例分别为9.2%、31.7%、50.4%、8.1%和0.6%，其中机械设计型、生产一线的技术应用型专业人才的需求比例达到了82.1％，特别是包装机械领域，社会和企业需要大量的应用型高级技术人才。
2）专业教学教育观念的更新背景分析。专业教学改革的先导是更新教育教学观念，有以下方面：（1）转变以往“以教师为中心”的观念，树立以人为本的高等教育理念，坚持“以学生为中心”，提高教学服务意识，把提高教学质量作为专业建设的根本宗旨[2]；（2）变革以往重科技轻人文的传统，树立科学教育与人文教育相融合的教育思想，加强学生的文化素质教育；（3）变革以往单一规格的重视“统一”的教育思想，树立注重健康个性发展、因材施教的教育思想，树立培养学生勇于开拓和创新的教育思想；（4）改变过去强调应知部分的高等教育模式，加强包装机械技能、实践能力的培养，以达到包装机械应用型高级技术人才的培养目标；（5）全面贯彻学校提出的“明德、精业、求实、创新”校风理念，促进学生全面发展。
1.2专业人才培养目标与规格的确定
在专业教学改革背景分析的基础上，确定的机械设计制造及其自动化专业人才培养的目标是：培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础，具备包装机械设计制造基础知识与应用能力，能在包装机械设计、机械制造及其自动化和包装设备控制等方向的生产第一线从事设计制造、机电产品开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的应用型高级专门技术人才。
该专业的业务培养规格为：系统地学习机械设计与制造的基础理论，学习微电子技术、计算机技术和信息处理技术的基本知识，受到现代机械工程师的基本训练，具有进行机械产品设计、制造及设备控制（包装）、生产组织管理的基本能力。
本专业毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素质：（1）具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础，良好的文字表达能力和社会交际能力，懂得一定的环境保护知识、法律知识和国防知识；（2）较系统地掌握包装机械领域宽广的技术理论和基础知识，具有本专业所必需的制图、计算、测试及文献检索的基本技能。掌握本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解其学科前沿及发展趋势；（3）具有较强的自学能力和包装机械创新意识；掌握独立获取、消化和应用新知识的方法和技能；具有较强的分析解决包装机械实际问题的能力；具有初步的科学研究、包装机械技术开发能力；（4）具有初步的本专业外文书籍和文献资料的阅读能力；能撰写专业文章的外文摘要；能使用外语进行一般流；（5）能应用计算机进行本专业需要的各类计算与绘图；具备利用计算机进行文字处理、编辑等工作的能力；能够利用互联网收集和利用各种信息；（6）了解体育运动的基本知识，达到大学生体育合格标准；具有良好的体魄与健康的心理素质。
2专业人才培养模式的创新
为实现专业人才培养的目标与规格，在人才培养模式方面的改革思路是：转变和更新教育观念，深化本专业教学改革；提高包装机械领域知识起点，强化素质教育和能力培养；拓宽基础，灵活设置专业方向；加强包装机械实践教学，注重学生个性发展和创新精神培养；改革教学方法，完善因材施教措施。
在多年实践的基础上，构建了“一主线、分阶段模块化、多层次个性化”的专业人才培养模式。“一主线”是指该专业教学以包装机械实践能力、创新精神和综合素质培养为主线；“分阶段模块化”是指专业培养方案需根据学生的不同学习阶段，分为通识教育课程、大类专业课程、专业课程和实践教学等四大教学模块；“多层次个性化”是指根据学生的不同需求和爱好，通过课内和课外教学，设置好选修课程和实践教学环节。
湖南工业大学是中国包装总公司唯一的一所省部共建高校，为配套该专业人才培养模式的改革，学校于1999年在广东省中山市，与60余家包装企业一起，创建了湖南工业大学中山包装学院，于2008年又成立了湖南工业大学东莞包装学院。利用这些实践教学基地，对学生实施“专业教育+创新实践”的“3+1”教学运作模式，即本科生前3年在学校本部进行专业基础教育，最后1年的专业教学、毕业实习、毕业设计（论文）等工程实践活动都在该实践教学基地完成。依托硬件设施和技术条件居亚太地区领先地位的实践教学基地，学生通过深入生产第一线开展专业课程学习和毕业实习，将企业生产和发展过程中面临的实际问题和企业产品开发或技术革新项目作为毕业设计、毕业论文课题，毕业设计的成果直接用于企业生产。多年的实践证明，“3+1”教学运作模式既能开拓学生视野，有效地推动理论与实践的结合，全面提高学生的创新精神与工程实践能力，又能为他们将来的自主创业打下良好基础。
3专业教学体系的构建
在对包装和机械行业广泛调研的基础上，分析工程和技术应用领域对人才能力的要求，了解专业岗位群的具体要求及发展趋势，研讨专业培养目标，按照人才培养模式的要求，构建了由理论教学和实践教学两大教学体系组成的专业教学体系，理论教学体系与实践教学体系在教学进程上相互平行、在教学内容上交叉融合，如图1所示。
理论教学体系主要使学生掌握包装和机械领域宽广的技术理论和基础知识、必要的人文、艺术和社会科学基础知识，培养良好的心理素质。该体系由通识教育课程、大类专业课程和专业课程等三大课程模块组成。通识教育课程模块强调人文素质的熏陶、基本理论和基础知识的掌握；大类专业基础课程模块强调对包装与机械基础和控制基础知识的学习，以及个性化发展的需要；专业课程模块强调包装机械专业知识、技能的掌握，具备包装机械技术运用的能力，以及专业兴趣的形成。
为实现本专业人才培养模式的“一主线”，改变实践教学依附于理论教学，构建了分段式模块化、多层次个性化的该专业实践教学体系，如图2所示，其由机械基础实践教学平台、专业实践教学平台和1个科技创新活动基地组成。
分阶段实践教学是指根据学生不同学习阶段的实际情况，低年级阶段（大学一、二年级）学生主要在机械基础实践教学平台上进行，高年级阶段学生主要在专业实践教学平台上进行，而所有年级学生根据个性发展需要，均可在科技创新活动基地进行，从而使学生从入学到毕业的整个阶段都能得到良好实践训练。为便于组织实践教学，每个实践教学平台的实验课程与实践环节又采用模块化方法，各个实践模块之间在教学上相互独立，便于实施教学；在内容上相互关联和补充，形成比较完整的实践教学内容。
多层次、个性化实践教学是指根据专业方向类型层次和学生的需求层次设置基础性、综合性、设计性和创新性实践。这样既可以满足不同层次学生的需求，又可以对各门课程的内容进行综合应用，最大限度地提高学生的创新实践能力，满足学生的个性需要。
机械基础实践教学平台对该专业大学一、二年级学生进行感知性、基础性的机械工程技术实践教学，包括工程图学、机械设计、机械制造技术基础等课程的实验、实习与训练。
专业实践教学平台面向该专业的大学二年级以上的本科生，以培养学生机械设计与制造能力、机械性能测试能力与机电控制技术应用能力等，突出包装机械特色。通过该实践教学平台的教学和训练，使本专业学生具备一定的机械设计制造的专业知识和基本能力，并具备较强的实际动手能力和一定的科研能力。该实践教学平台主要开设本专业课程和有关包装机械等方面的课程实验、实训、课程设计与实习等环节。
科技创新活动基地面向全校所有年级开放，通过学生课外科技创新活动，培养学生的实践能力、工程意识、综合能力和创新精神，还对培养学生的团队精神、交流沟通能力和责任感有很好的作用，同时注重培养包装机械设计制造的应用能力。通过加强对学生课外科技创新活动的支持和引导，使之成为教学体系不可或缺的部分。
通过理论教学体系和实践教学体系的有机联系和融合，构成完整的专业教学体系，促进学生的机械知识、能力和素质的协调发展。
4专业三项基本建设
4.1师资队伍建设
本专业以专业学术带头人和青年教师的培养为重点，通过引进来、送出去和内部培养等形式，加快专业教师队伍建设步伐，具体内容如下：（1）配合学校的校风建设，加强本专业师德师风建设，提高教师的政治思想素质，加强教风建设；（2）大胆培养和启用年轻教师。实行“以老带新”制度，为年轻教师配备指导教师，帮助他们提高思想政治素质和业务素质，在教学与科研的实践锻炼过程中让他们快速成长；（3）采用多种方式对教师进行培训，包括学历教育和非学历培训。在学历培训方面，鼓励和支持青年教师脱产或在职攻读博士学位。在非学历培训方面，轮流选派学术带头人和青年骨干教师到学校进修、企业培训，到国外进行技术交流和访问；在院内开办各种培训班，如数控技术、Pro/E等，对相关教师进行知识更新；（4）采取开放办学方式，聘请经验丰富的校外兼职教师充实教师队伍，提高双师型人才的比例，强化教师的实践教学能力。
本专业通过近几年的人才引进和培养，教师队伍的专业结构、年龄结构和层次结构也日趋合理。现共有专任教师20人，其中教授13人（占65％），具有博士学位的教师为7人（占35％），湖南省学科带头人和享受政府特殊津贴专家1人。形成了一支由专业学术带头人和一批中青年骨干教师组成的素质优良、结构合理、教学和学术水平高、科研能力强的专业师资队伍。
4.2课程与教材建设
1）课程建设。根据该专业的人才培养目标，在人才培养方案中设置了包装机械设计、机械制造及其自动化、包装设备控制等三个专业方向。根据专业方向，课程建设以特色课程、精品课程和双语教学示范课程建设为突破口。本专业的特色课程设置遵循专业核心能力需求、实用实效和先进性等原则，确定包装机械设计、包装工艺与设备，机械制造工艺学、数控技术、机械制造自动化技术，包装机械装备、机电一体化系统设计等7门特色课程。在一些大类专业基础课程和特色课程中，选择部分课程进行精品课程和双语教学示范课程建设。学院于2006年起建设了《工程图学》、《机械工程设计》、《包装工艺与设备》、《包装机械设计》、《机械制造工艺学》、《数控技术》等6门省级和校级精品课程；于2007年起建设了《机械控制理论基础》、《机器人技术基础》等2门校级双语教学示范课程。这些课程的建设，有效推动了教学改革的深入进行，对其他课程的教学起到示范作用。
2）教材建设。以合理选用国内优质教材为原则，进一步完善专业的课程教材体系，确保专业课程和实践教材的质量与水平。双语课程选用国外原版教材，对目前还没有合适教材的部分课程，需开发出既符合本专业培养规格，又适用于学校特点、体现专业特色的教材或辅教材；根据该专业实验、实训、实习的内容和实验设备具体情况，需由课程负责人组织编写实践教学教材或讲义。
经过近几年的努力，该专业教师编写了教材52本，其中《数控加工技术（第二版）》为普通高等教育“十一五”部级规划教材，《数控加工综合实践教程》为普通高等院校工程训练系列规划教材。教材及资料形式多样化，包括电子教材、网络教材、CAI教学课件、计算机辅助教学软件及模拟软件、电视录像片等，把图像、二维和三维动画、音频、视频等表现形式集为一体，注重三维CAD/CAM一体化软件的应用，由传统二维空间转变为三维空间的教学教材，形成了“立体化”的实践教学教材体系。
4.3实践教学平台与基地建设
本专业实践教学平台与基地建设要兼顾校内和校外。在校内实践教学平台建设方面，从2002年起，学校利用中央和地方共建资金、日元贷款、国家财政部机械优势与特色学科实验室建设、中央财政支持地方高校发展专项资金建设等项目，近5年已先后向实验室共投资910多万元，现有实验用房使用面积达5100多平方米，拥有实践教学设备固定资产近1300多万元，各类仪器设备1125台（套）件，分别分布在机械基础实践教学平台、专业实践教学平台和科技创新活动基地等3个实践教学平台上，共有包装机械实验室等15个。现建有的湖南省优秀实习教学基地――金工实训中心、湖南省重点实验室――高压水射流与湍流应用技术及设备实验室、湖南省普通高等学校基础课示范实验室――机械基础教学实验中心，在省内外具有辐射和示范作用。
在校外实践教学基地建设方面，充分利用株洲市工业重镇的地方优势、湖南工业化进程和全国包装机械行业，本专业先后建立了校外实践教学基地15个，如东莞包装学院、中国南方航空动力机械公司、株洲时代集团公司、远大空调有限公司等知名企业，建立了长期稳定的产学研实习合作关系，逐步完善“专业教育+创新实践”的“3+1”教学运作模式。
5结束语
1）根据专业教学改革背景分析和专业人才培养目标与规格，创建了“一主线、分阶段模块化、多层次个性化”的专业人才培养模式，并实施了“专业教育+创新实践”的“3+1”教学运作模式。
2）构建了相互平行、交叉融合的理论和实践教学体系。实践教学体系由机械基础实践教学平台、专业实践教学平台和1个科技创新活动基地组成，主要加强培养学生的专业基本技能、技术运用能力和素质。
3）为配套机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的改革，进行了该专业的三项基本建设。师资队伍建设以专业学术带头人和青年教师的培养为重点；课程建设以特色课程、精品课程和双语教学示范课程建设为突破口，教材建设要形成“立体化”的实践教学教材体系；要兼顾校内和校外实践教学平台与基地建设，以突出该专业包装机械实践能力、创新精神和综合素质的培养主线。
通过机械设计制造及其自动化专业的人才培养模式改革与建设，培养厚基础、强能力和高素质的包装与机械领域应用型高级专门人才，把本专业建成具有包装机械显著特色和在全国具有一定影响力的部级特色专业。
参考文献
关键词：机械基础；教学改革；创新；工程人才培养
作者简介：闫茹（1980-），女，陕西西安人，陕西科技大学机电工程学院，讲师；郑甲红（1963-），男，陕西宝鸡人，陕西科技大学机电工程学院，教授。（陕西西安710021）
基金项目：本文系“陕西省省级教学团队――机械基础课程教学团队”的阶段性研究成果。
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）08-0132-02
根据陕西科技大学（以下简称“我校”）实际情况，机械基础系列课程包括：机械原理、机械设计、机械基础，均属于“技术基础课”，它们是基础课程与专业课程之间的桥梁，是从理论到实践的过渡。培养具有工程实践能力和创新能力的高素质机械工程技术人才，是新世纪机械工程高等教育的主要教学目标。[1]根据这一目标，以转变教育思想和观念为先导，以机械基础系列课程教学改革为核心，以大学生课外科技创新活动为平台，全面培养机械类创新型工程人才。
一、机械基础课程与学生工程能力的现状和存在的问题
机械基础系列课程是机械类、近机类专业的必修课，早期课程体系和内容主要沿袭老的模式，即以机构分析、设计和典型零件设计计算为主线，很少涉及机械系统总体方案设计、创新设计及工程设计等方面的内容。[2]授课中注重知识传授和具体的分析计算，缺少工程实践能力的培养。这些使得工科毕业生存在以下突出问题：缺乏工程实践能力和工程创新意识，专业面狭窄，动手能力差，综合素质低下，所学知识陈旧等。[3]
机电工程学院作为教学研究型学院，机械工程作为工科专业，以重点培养从事工程技术开发和应用的设计工程师和生产工程师为主要目标。其本科毕业生除少部分进入更高层次的教育，大多数将主要到大中型企业或工程设计院从事大中型工程项目的开发、设计、施工等方面的工作，其中一些人还要工作在生产第一线。
针对学生中存在的主要问题，依据机电工程学院学生培养定位，机械基础课程教学团队提出推进机械基础课程教学改革，依托大学生课外科技创新活动平台，加强培养机械类创新型工程人才。
二、机械基础课程教学改革措施
依据国家“十二五”规划纲要、党的十精神和新世纪机械工程高等教育的主要教学目标，加快教育改革发展，加强培养具有工程实践能力的创新型工程技术人才。笔者转变教育思想，调整机械基础课程教学目标，编写教材，更新教学内容，创新教学方法，拓宽实践平台，建立机械基础课程教学新体系。
1.调整教学目标
以培养创新型工程人才为目标，通过机械基础课程，使学生学会如何将基础理论知识用于工程实际设计中，达到“懂理论、会设计、知发展、想创新”的目标要求。
2.根据教学改革需要，推进教材建设
为提高工程人才实践应用能力，机械基础教学团队2006年编写的21世纪高校机电类规划教材《机械原理》使用至今。2008年编写《机械设计》教材，后于2011年修订《机械设计》教材，并邀请国内知名专家吴宗泽教授作为主审，由机械工业出版社发行。2002年，为适应我校轻工专业特色的需求，对近机类、非机类机械基础进行了较全面深入的改革，在21世纪教材指导方针下，编写《机械基础》教材并出版。2005年，为进一步加强教材的实践性，淡化公式理论推导，与后续各轻化工专业机械相结合，编写了21世纪高校机电类规划教材《机械设计基础》，并由机械工业出版社出版，在此基础上，2013年修订并出版《机械设计基础》第二版。
3.更新教学内容
为实现上述目标，在课程理论教学方面，继续坚持“以设计为主线，以加强工程实践能力培养为核心”的改革思路。[4]课程教学内容必须反映机械学科发展的最新成果和方法，同时，恰当解决内容在增加、学时要压缩的矛盾，以减轻学生负担，扩大学生自主学习空间的矛盾。为此，适当删除一些在工程实际中基本不再使用或已失去指导意义的内容以及对先修课程内容重复的部分，重点培养学生应用现代设计方法和手段，运用理论知识等解决工程实际问题的思维方法和基本技能。在机械原理课程中，增加机构方案设计和机构创新设计等方面的内容，在机械设计课程中，增加现代设计方法、机械结构创新设计等方面的内容，并且新增通识选修课“工程设计”。
4.创新教学方法
以现代教学手段补充传统教学方式，更加形象生动地帮助学生建立基本概念。以精品课程网络建设补充课堂教学和课后答疑，帮助学生及时解决学习中的问题。案例教学中，以认知实习、生产实习及日常生活中学生见过的机械为例，更加直观地帮助学生理解基本原理。启发、探究式方法结合大作业，帮助学生掌握基本方法的基础上，学习提出问题、解决问题的思路。
5.在现有实践教学的基础上，加强平台建设
机械基础课程在前期认知实习、生产实习及典型零件测绘的基础上，加之课程设计、实验及大作业，还是使学生感觉到理论与实践之间的距离，尤其有部分学生感觉到有“吃不饱”的现象。自2004年起，组织并指导学生参加全国大学生机械创新大赛，2011年起，组织并指导学生参加全国大学生工程综合能力训练竞赛，同时，多次指导学生参加大学生挑战杯。为支持这些学生课外科技活动，学院成立了机械创新基地，并不断完善。
2012年，教育部关于做好“本科教学工程”，提出实施大学生创新创业训练计划，这一计划的实施，使笔者以竞赛要求为题目、短期性的学生课外科技活动，转变成常态化的课外科技创新能力训练，使开放的创新基地更加繁忙。该团队教师所指导的创新项目占到学院总项目的半数以上。
这些平台的搭建，使更多的学生有机会参与课外科技创新活动。从选题、到方案设计、完善、结构设计、改进、图纸绘制、材料采购、零件加工、装配、调试、再改进、创新成果的报告撰写、答辩验收等一系列环节，锻炼了学生的思维能力、动手能力、实践能力、解决问题的能力，及工程的严谨与做事的坚持。他们的能力得到了锻炼，创新思维得到了提高，知识结构得到了完善。
6.大学生课外科技活动反哺教学
大学生课外科技活动不仅提高了学生的工程能力，同时使学生认识到理论学习的重要性，发现知识结构的缺陷，理解课程的衔接与综合应用，提高了理论学习的积极性、主动性，带着问题走进课堂。同时，笔者又将这些作品带进课堂，这些鲜活的案例，活跃了课堂气氛，极大地调动了学生们学习机械基础课程的兴趣。
课外科技活动除了将学生带进课堂，更是将学生推向社会和市场。为了完成选题，他们走出了校园，擦亮了眼睛，观察了生活与生产；为了加工制作，他们走进了市场，认识了材料，理解了公差，学会了制图。而这些收获，无一不有助于综合教学效果的提高。它不仅仅提升了机械基础课程的教育教学质量，同时项目完成过程中所涉及的一系列理论课程和实践教学环节都得到了重视。
课外科技创新活动拓宽了机械基础系列课程的课程设计选题，[5]对于陈旧、单一的课程设计题目很难调动学生的学习积极性。例如在机械原理课程设计中，笔者采用教师提供选题、当年的学生竞赛题目或由学生自由选题与教师审核相结合的方法。课外科技活动提高了大作业的完成质量，例如机械原理课程中平面连杆机构、凸轮机构等章节“计算机辅助机构分析与设计”大作业，为使其计算结果应用于下一步的设计，计算更加仔细认真。课外科技活动改善了部分创新型、综合型实验的完成效果。
另外，机械类课外科技活动使得我校其他近机类、非机类专业的学生有机会参与非主修专业的课外科技活动，拓宽了学生的知识面，为行业设备的认识打下了良好的基础。
三、教学效果
通过机械基础课程教育教学改革的一系列措施，提高了本科教学质量，学生创新能力、工程应用能力大幅度提升，学生课外科技活动成果数量连续几年明显增长，该团队被批准为2013年省级教学团队。为进一步提升人才培养质量，笔者将继续研究、改进教学方法，探索机械基础系列课程及实践环节的考核评价体系，拓宽学生实践环节的方式和渠道，加强和完善学生课外科技活动平台建设和指导教师队伍建设，使更多的学生变被动学习为主动学习、自主学习，全面提高学生的工程素质和创新能力，实现培养创新型工程人才的目标。
参考文献：
[1]赵晓闻，林健.工程人才培养模式的国际比较研究[J].高等工程教育研究，2011，（2）：33-41.
[2]段巍.《机械原理》课程改革实践与创新能力的培养[J].中国电力教育，2008，（2）：81-82.
[3]张鹏，于兰，刘助柏，等.高校大学生创新能力培养现状及对策研究[J].大学教育科学，2005，（3）：50-53.