时间：2023-09-26 09:34:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电工程及其自动化专业，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：快速;螺丝传动;半螺母;台虎钳
1.前言
台虎钳是一种机械加工制造过程常用的简单夹具，用以夹稳加工工件，来完成锯，锉，錾，以及零件的装配和拆卸等基本操作。目前国内外通用的台虎钳只是可以实现水平旋转，进行不同尺寸的工件的转换时通过旋转手柄完成，一旦先后所要测的工件尺寸相差较大时，就需要旋转手柄很多圈，大大地降低了加工效率，所以在稍微复杂的加工过程中就体现出了台虎钳的功能上的缺陷。针对这些缺陷，要设计创新出一种新型的高效、多功能台虎钳对提高装夹效率、适应不同规格及结构的零件的加工具有重要意义。
所设计的台虎钳是在普通的台虎钳的基础上进行改造，使其能够在水平和竖直两个方向上稳定、方便的转动，以适应不同结构零件的铣削加工;并且采用半螺母，利用其方便移动、快速开合的优点，实现活动钳身的快速移动，以快速适应工件装夹尺寸的变化，从而提高工件装夹效率、减轻工人的劳动强度，并且扩大机床的工艺范围。
2.创新设计关键
创新设计关键主要包括多方位旋转机构设计、以及快速加紧机构设计。
2.1多方位旋转机构设计
旋转机构分为2部分，第一部分实现水平旋转，第二部分实现竖直旋转。
水平旋转部分介绍：沿用普通台虎钳的部分结构，底盘中心设计一个凸起的轴心，用以此部分的旋转轴;并且在底盘和水平旋转部分都刻上均匀的刻度，用以实现水平旋转角度的精确定位。水平旋转时考虑到要尽可能减少阻力，因此在加工两部分接触面时提高加工精度;固定时用水平旋转紧固螺钉的加紧实现。
竖直旋转部分介绍：此部分采用滑动副，在水平旋转部分设计成沟槽形状，用以实现竖直部分的旋转和方位的固定（防止侧向滑动）;并且在两部分的接触面刻以相应的刻度，用以实现竖直旋转角度的精确定位;固定时用竖直旋转紧固螺钉的加紧实现。竖直旋转时考虑到要尽可能的减少阻力，因此在加工两部分接触面时提高加工精度。
2.2快速加紧机构设计
组成：如图所示，此部分设计由半螺母、旋转螺栓（一头是螺纹、另一头设计成“十”字架形状）组成。
原理：台虎钳使用时，当被夹持的工件要进行转换时，顺时针旋转“十”字架，通过螺纹作用使半螺母上升，从而使半螺母与丝杆分离。然后一只手握紧摇手柄向前或向后推拉，当装夹块接触到工件时，逆时针旋转“十”字架，半螺母向下移动，与丝杆的螺纹卡住，进而通过旋转摇手柄加紧工件。
分析对比：
通常情况下，工人在夹紧工件时要对手柄旋转很多圈，这不仅减慢了工件的加工速度，更为工人的工作带来了很多不便，加重了工人的工作负担。而造成这个问题是因为闭合螺母与丝杆无法分离，因此我们利用半螺母方便移动、快速开合的优点，将闭合螺母替换为半螺母，利用螺丝传动作用，实现了工件快速转换的目的。
3.应用前景
（1）台虎钳在机械行业的普及性、通用性，说明了对它进行创新设计改进有着很大的必要性。
（2）针对普通台虎钳的问题：功能单一，耗时低效。所设计改造的台虎钳兼具多功能性和高效性两大特点，提高了方位的精确度，大大节省了时间，使机床能加工更为复杂的工件。
（3）本次设计是在原有的普通台虎钳上做部分改动，且原理简单、成本低，实用性强，有取代传统的台虎钳达到普及的可能。
参考文献：
[1]濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版），高等教育出版社，2005.
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[4]叶修梓，陈超祥.ProE基础教程：零件与装配体，机械工业出版社，2007.
[5]于骏，邹青.机械制造基础（第二版），机械工业出版社，2005.
[6]王先逵.机械制造工艺学（第二版），机械工业出版社，2007.
[7]何铭新，钱可强，徐祖茂.机械制图（第六版），高等教育出版社，2010.
作者简介：
马国栋（1993―），男，山东济南人，中国矿业大学机电工程学院2012级学生，专业：机械工程及其自动化。
鲁超奇（1991―），男，湖北仙桃人，中国矿业大学机电工程学院2012级学生，专业：机械工程及其自动化。
陈华（1993―），男，重庆人，中国矿业大学机电工程学院2012级学生，专业：机械工程及其自动化。
目前唐山学院机电工程系产学研合作企业主要有唐山中材重型机械有限公司、唐山盾石机械制造有限责任公司、唐山三友集团化纤厂、唐山市惠斯特科技有限公司、唐山冶金锯片有限公司、唐山华鼎机械制造有限公司等。在校企之间，已经开展了几个项目的产学研合作，以横向课题的形式展开，即学校向企业提供的服务主要是科学研究与技术服务，教师及其部分在校生在项目开展过程中，为企业提供一条龙技术服务与支持，从产品的设计研发、生产制造到产品的调试运行，真实的企业实践环境赋予师生一个发展的平台，加快教师向“双师型”人才发展步伐，最大程度锻炼学生解决现实问题的能力。
2.多形式开展校企联合培养机制
2.1灵活选送学生开展顶岗实习锻炼
唐山学院机电工程系积极开展校企合作，先后与中国一拖集团有限公司、长春洪义工装模具有限公司、唐山爱信汽车零部件有限公司等签定校企联合培养协议。自2013年，机电工程系连续两年选送42名在校生暑假期间，前往洛阳一拖进行顶岗实习。通过暑假一个多月的实习，选送生的工程实践能力以及专业知识的综合应用能力得到显著提升，获得企业好评。2014年9月，唐山学院机电工程系选送20名学生每周六、日到唐山爱信汽车零部件有限公司进行顶岗实习。
2.2灵活开展毕业实习、毕业设计
2014年，8名本科生到长春洪义工装模具有限公司、天津瑞福天科模具有限公司和南京宇冠模具有限公司三家实习基地进行毕业实习及毕业设计，针对企业实际项目选定毕业设计题目，并顺利开题，在校企双方指导教师的指导下，保质保量得完成了毕业设计。学生在获得优异毕业设计成绩同时，学生在真实的企业环境中获得自我体验，工程意识、实践能力大大提高。以唐山学院机电工程系产学研合作企业横向科研课题、河北省教育厅、唐山市科技局的纵向课题作为学生毕业设计题目，结合企业实际项目做毕业设计，让学生参与到项目过程中，与市场、社会打交道，切实为解决企业问题进行深入研究，缩短毕业生适应学习、工作环境的时间。通过产学研结合完成毕业设计，学生可以直接参与科研工作，一方面为课题研究增加一支新生的力量，另一方面使学生通过参与科研得到实践能力、科研能力和创新能力方面的锻炼，为顺利完成毕业后角色的转变奠定坚实的基础。在无企业主动来找的情况下，实行专业带头人、教师走出去，主动与企业联系，寻求合作机会，实行意向合作———研究开发———推广转化的动态科技管理模式。2013至2014年，机电工程系教师带领学生深入唐山陶瓷产业调研，结合企业实际生产状况，提出生产设备改造计划项目，并作为毕业设计题目，让学生参与到项目过程中参与设备改造的研究开发，并积极参与改造成果的推广转化。学生在与市场、社会打交道，切实为解决企业问题进行深入研究，缩短毕业生适应学习、工作环境的时间。
2.3积极与产学研合作企业联系，并将现场认知实习融入课程教学
唐山学院机电工程系与实习基地唐山华鼎机械制造有限公司开展现场教学合作，通过聘请企业的技术工人，在企业生产现场为师生开展了生动的《互换性与测量技术基础》现场教学，现场与课堂的有机结合，取得了较好的效果。
3.成立课外实践强化班，实现四年不断线工程实践教育机制
关键词：三化；三动；应用型；电气工程及其自动化；实践教学改革
作者简介：刘旭明（1975-），男，江苏宿迁人，金陵科技学院机电工程学院，副教授。（江苏 南京 211169）
基金项目：本文系教育部人文社会科学研究专项任务项目“工程科技人才培养研究”（项目编号：13JDGC018）、金陵科技学院教学改革项目（项目编号：40713017）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0170-03
金陵科技学院作为一所新建地方应用型本科院校，在人才培养中坚持以社会需求为导向，以培养学生能力为根本，坚持“知识、能力、素质”协调发展，培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。电气工程及其自动化专业作为一个应用型工科专业，始终把实践教学作为培养学生应用能力和创新能力的主要手段，近年来在学校教学主管部门的领导下积极进行实践教学改革的探索，不断更新实践教学理念和高实践教学质量与水平，以“课程设置岗位化，课程组织模块化，课程实施工程化”的“三化”标准构建实践教学体系，以“技能推动，项目驱动，创新带动”的“三动”理念促进实践教学改革，全面促进了学生实践应用和创新创业能力的培养。“三化”与“三动”的关系如图1所示。
一、以“三化”构建实践教学体系
电气工程及其自动化专业以“课程设置市场化，课程组织模块化，课程实施工程化”的“三化”标准构建实践教学体系。一是在实践课程的设置上“岗位化”，即以就业岗位需要为目标设置了当前学生求职时所需技能必备的实践课程。二是在课程的组织上“模块化”，按照“基础实践课程、专业实践课程、研究创新性实践课程、社会生产实践课程”设置了4个实践课程模块。三是在实践课程的实施上“工程化”，即选择工程化的课题实施实践教学，课题的设置以满足实际工程应用为标准。
1.课程设置岗位化
当前的工程教育是动态的，随着电气行业新产品、新技术的不断出现，本科应用型人才的课程设置尤其是实践课程的设置必须通过市场调研不断进行更新和调整。电气工程及其自动化专业在培养计划的制订中坚持高等应用型院校的工程教育须以求职为导向，在实践课程课目的选择和安排上坚持以市场需要为目标，在培养计划中设置了当前学生求职时所需技能必备的实践课程，重点培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质。在实践教学效果评价上，将学生的从业能力作为检验人才培养质量的重要指标。
通过与企业及行业的专家交流，金陵科技学院结合对毕业生调查反馈，在历年的培养计划修订中及时对实践课目的选择进行调整和完善。除了专业课程的基础性实验之外，本专业重点加强集中性实践环节的课程教学，根据调查统计，电气专业的毕业生在毕业后一部分从事企业的电气控制与维护工作岗位，故安排了电工工艺实习、电机控制设计、电气工程系统设计等集中性实践课程；一部分学生从事电力系统工程实施和维护工作，故安排了电力电子实习、电力工程实习、电力系统设计等强电方面的集中性实践课程；一部分从事单片机系统开发工作，故安排了电子技术设计、单片机系统设计、电工电子综合设计等弱电方面的集中性实践课程；还有的是从事自动化生产线方面的工作岗位，故安排了自控系统设计、系统仿真设计、综合实践等集中性实践课程。
2.课程组织模块化
在电气工程及其自动化专业的人才培养方案修订中，合理配置、循序渐进地安排基础性实践课程、专业性实践课程、研究创新性实践课程、社会实践课程四个模块组成的实践教学内容，全面培养学生的基本实践能力、专业应用能力、创新能力和综合实践能力，并将各专业课程教学的目标和任务落实到具体的实践教学环节中，让学生在实践教学中掌握系统的电气工程师必备的技能和技术，达到本专业具体的实践能力标准。电气工程及其自动化专业实践课程模块如图2所示。
从上述实践课程模块中可以看出，电气工程及其自动化专业的实践教学体系按照“基础实践课程、专业实践课程、研究创新性实践课程、社会生产实践课程”四个实践课程模块进行组织。其中基础实践课程模块主要由各专业课程的课程实验组成，目标是培养学生的基本实践能力；专业实践课程模块主要由专业课程的集中性实践环节组成，目标是培养学生的专业实践能力；创新性实践课程模块主要由集中性实践课程中的综合性课程为主，配合各类创新实践项目和学科竞赛等，目标是培养学生的研究创新能力；社会生产实践课程模块主要由社会生产实习、毕业实习及毕业设计等课程组成，目标是培养学生的专业与社会适应能力。
3.课程实施工程化
在安排实践课程的教学内容时，改变以往的实践课程内容主要是验证教材的原理性理论知识。在实践课程的实施时，按照电气工程行业的工程应用来设计教学内容，要求学生完成一个完整的工程化课题，以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能，增强学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力。在学校立项建设的“电气工程及其自动化专业集中性实践课程指导教程”编写过程中，各个专业课程均在此作出了较为明确的规定，不拘泥于某一具体的课题，而是结合当前的工程应用进行开放式选题，在课题选择时注重工程化应用。
二、以“三动”促进实践改革
电气工程及其自动化专业在实践教学的建设与改革过程中逐渐形成了“技能推动、项目驱动、创新带动”的“三动”并举式学生实践能力培养模式。“技能推动”是学生应用能力培养的三大动力之一，是一个“注入”的概念，是培养学生应用能力最直接的手段，通过对学生职业技能的培养推动实践课程改革、优化实践课程结构、夯实学生实践基础。“项目驱动”是通过在集中性实践教学环节具体实施中采用项目化教学，通过一个完整的项目对专业课程进行知识融合，是一个“集聚”的概念，是提升层次、促进知识结构调整的重要载体。“创新带动”是依靠创新项目和学科竞赛激发与带动学生自主学习能力与创新能力的提升，是一个“转化”和“释放”的概念，是学生实践能力培养的最终目标。
关键字：CDIO；数字电子技术；电气工程及其自动化；EDA；Protel
作者简介：张妤（1980-），女，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，讲师；白雪冰（1965-），男，黑龙江哈尔滨人，东北林业大学机电工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150040）
基金项目：本文系东北林业大学教育研究课题项目（项目编号：DGY2011-01）、东北林业大学重点课程建设项目“数字电子技术”、东北林业大学重点课程建设项目“电机及拖动基础”、东北林业大学教育研究课题（课题编号：DGY2010-10）的研究成果。
中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0053-03
“数字电子技术”是电气工程及其自动化专业教育中的一门重要的专业基础必修课，与其他专业基础课相比，不但具有很强的理论性，而且具有工程实践性。除了要让学生能够扎实掌握基本理论和概念，还要具有分析和设计数字电子技术的能力，最终能够进行常用逻辑电路的设计。所以，随着社会的发展，以及学校规模的扩大，传统的教学方法已经不能适应现代社会对工程人才的需求，因此优化该课程的教学方法，对提高该课程教学质量至关重要。
自从20世纪90年代起，针对工程人才教育质量难以适应社会需要的问题，国外的专家提出了对工程人才教育的改革，其中，CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）即“构想—设计—实施—操作”，是影响最广泛、接受国家最多的一种教育模式。因而，将CDIO教育理念通过EDA（Electronic Design Automation）软件应用到“数字电子技术”的实际教学当中，用EDA软件构建虚拟的数字电路学习和设计环境，可以实现对基本理论和概念的阐述证明、实现实验教学、进行课程设计等，便于学生们掌握相关知识。[1]
EDA即电子设计自动化，是工程技术人员进行设计、开发和制造过程中最重要的部分。EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果进行电子产品的自动设计。[2]
本文主要是针对传统“数字电子技术”理论教学和实验中的不足，分析了CDIO 教学理念，通过EDA软件的使用，提高了学生的学习兴趣，达到很好的教学效果，同时利于后续相关课程的学习，并为就业后的实际操作能力的培养奠定了基础。
一、传统“数字电子技术”教学方法的不足
目前，我国高等教育的改革热点之一，就是如何培养兼具专业知识和能力素质的创造型工程人才。对于电气工程及其自动化专业的毕业生，更要具备现代化工程环境中成长和生存的团队精神，这已经成为这个新时代赋予高等院校的教育责任。
以往的经验表明，无论国内还是国外，虽然工科高校毕业生毕业时已经学习了很多理论知识，也具备了一定的动手能力，但是在成为真正的工程师之前，还需要培训1～2年的时间。[3]因此，培养学生的工程意识、创新意识是高等工程教育亟待解决的问题。“数字电子技术”的教学更是如此，因其具有较强的工程实践性，更加需要培养学生的工程意识、创新意识。
在理论课教学方面，传统教学方法多采用灌输式、照本宣科式的讲授方法，学生只是认识了一个电子器件的逻辑功能，并不能将其和实际的应用相联系。学生大多数处于一个被动学习的状态，遇到问题发现问题后不能主动学习。
在实验课教学方面，传统教学也有很多不足之处。例如：课程设计中大多采用“自上而下”的方法，用固定功能的芯片设计一个系统。这种方法不够灵活而且效率低，需要的芯片数量品种多、纠错困难。此外，每年千余名学生开设数字电子实验，要投入大量的实验器材和足够的实验场地，而且随着题目的不断更新，要不断补充和更新器材。受到这些因素的制约，通常是一届的学生都做1～2个题目，由于查错困难，学生精力过多花在如何正确连线上，因而会觉得课程枯燥乏味，兴趣索然。此外，实验多为验证性实验，学生大多认为简单不用预习，只是简单观察实验现象。[4]因而，这样的实验不能够培养学生分析问题解决问题的能力，有时甚至会影响到学生们对于这门课程的学习兴趣。
由以上分析可见，传统“数字电子技术”教学方法，已经不能跟上现代社会的发展步伐，不能够激发学生的创造能力，因此改革势在必行。教育创造学生价值，强调知识的运用比知识的拥有更重要。[5]
二、CDIO理念
由美国麻省理工学院等四所工程大学发起，全球23所大学参与，开发出的CDIO理念是一种新型的工程教育模式，其涵盖的四个过程，来源于产品/系统的生命周期过程，涵盖了绝大多数的工程师必要的专业活动。它以制造使用便捷的产品为目标来培养工程师。
Mc Kinsey Global Institute在2005年10月发表的一份报告称，中国2005年毕业的约60万工程技术人才中，适合在国际性公司工作的不到10%。而这其中的原因，其分析为“中国教育系统偏于理论，中国学生几乎没有受到项目和团队工作的实际训练，相比之下欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题”。
在法国有200多所工程师学院实行高等工程教育，学生需要经过2年的预科学习后考入学校，在之后的三年里去企业（国内或跨国公司）分别实习一个月、两个月、三个月，共六个月的工业实践时间。毕业后颁发在欧盟和北美有很强权威性的工程师证书，构成了国家、学校、企业、教师和学生五位一体的工程教育培养体系，确保了培养质量。
在我国，2010年中国民航大学召开2010年工作会议上提到，2010年该校将启动人才培养模式改革，以电子信息工程专业为试点开展工程教育CDIO人才培养示范区建设，首次将CDIO改革列入工作计划，并把它把在各项工作的首位。
2010年2月，由教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组主办、汕头大学和成都信息工程学院联合承办的“2010年度全国第一次CDIO工程教育模式试点工作会议”在北京召开，39所试点高校共派出近140名代表共同讨论2010年度工作任务与计划，国家第五批高等学校特色专业建设点中的11个CDIO特色专业的负责人，以及教育部高教司理工处代表共同出席了会议。2010年6月，华中科技大学光电学院在光电国家实验室召开“光电器件专业方向CDIO本科培养计划”专题研讨会。
所以，无论在国内还是国外，“数字电子技术”的教学，正向着理论与实际相结合、设计与应用相结合的方向发展，更加注重学生动手能力的培养，从而激发学生的创造能力，为以后的工作奠定坚实的基础。
三、基于CDIO理念的EDA软件在“数字电子技术”课程教学中的应用
1.课堂理论教学方法的改进
“教”的质量的提升，要靠转变教学理念，改变课堂教学方法。第一，根据授课内容特点，选择和组织课堂内容，并着重于分析及解决问题的思路，还要与时俱进地引入本学科的新技术，丰富学生知识面。第二，多采用启发式教学、引导式教学、提问式教学、实例分析教学、基于任务教学等先进的教学方法。第三，改变教师在教学中的角色，与学生一起学习，在教学活动中扮演亦师亦友的角色。由于CDIO强调把职场环境作为工程教育环境，而不是作为工程教育的内容，因此教师应通过积极参与的方式帮助学生调控好自己的学习态度，进而激发学生学习的主动性。
例如，不同于以往照本宣科式的授课方法，通过EDA软件来演示信号流向或者器件之间的连接，让单一的知识点能够连接起来，让枯燥的知识“动”起来，更加直观，同时也调动了学生的学习兴趣和热情。
2.实验教学方法改进
东北林业大学机电工程学院（以下简称“我校”）除了“数字电子技术”的实验课之外，还有为期一周的单独设课的电子综合实验课。大二学生在修完“数字电子技术”、“模拟电子技术”课程后，会进行电子综合实验，在实验中引入EDA软件做大量的尝试。这样做加强了实践与理论教学的互补，贯穿整个课程体系，丰富了实践内容。“数字电子技术”课程实践教学的新路子改变了传统“数字电子技术”课程实验方法，在实验题目选择、实现过程、设计环境、结果评价四个方面做了有意义的尝试，形成了行之有效的经验与方法，取得很好的教学效果，具体体现在：
首先，严格要求学生课前预习。预习并不是简单看看实验指导书，不动脑思考抄抄实验步骤，而是要求学生预习时，要利用计算机EDA软件模拟仿真将要做的数字电路实验。在此过程中，学生不但掌握实验的预备知识，还能够发挥自己的创造力，尝试各种实验方案。这样，可以大大提高实验教学质量，又可减少因电路连接错误而发生的仪器损坏。
其次，实验安排中结合验证性实验和综合性实验。按照从易到难的数字电路设计过程，让学生在完成实验的过程中，掌握数字电路的设计思路和方法，掌握EDA软件的应用方法，并且在实验完成后，挑选部分学生与大家一起分享实验部分典型的分析设计过程，帮助其他同学提高。
最后，合理地评价设计成果，客观给出成绩，并不以最后的实验结果作为成绩评定的唯一标准，而是对设计过程的每个环节都给出量化的评分标准，同时加入针对学生创新成果的评价，进一步鼓励学生的创新意识。
3.关注个性化教育、培养创新型人才方面的改进
个性化教育是高等学校培养学生创新能力的重要途径。在教学中首先要从培养学生对这门课程的兴趣入手，如通过设计案例的演示，激发学生对所学知识的兴趣。在具有感性认识的基础上，循序渐进地总结解题思路、算法设计以及构思，再提升到理论高度，体会用计算机设计解决问题的技术与方法。其次是将学生从“被动实践”引入到“主动实践”中去。“被动实践”是指实践的对象、方法、程序各要素是由教师制定的，学生在教师制定的框架内去完成实践内容，在预定的路径中无需发挥个性和想象力，即可完成任务。而“主动实践”的关键在于调动和激发学生对系统设计的兴趣和渴求，让学生最大限度地参与实践设计的各个环节，包括对象的确定、方法的制定、电路设计以及问题质疑、分析总结等。在“主动实践”中，学生的质疑力、观察力、协同力等能力都能得到培养，个性才能够得到充分的发挥，这是培养创新能力的关键。
四、结束语
通过我校电气工程及其自动化专业近几年的“数字电子技术”的实际教学成果表明，在电气工程及其自动化专业的“数字电子技术”课程的教学中引入EDA软件技术，克服了以往传统教学方法中的一些不足之处，不但提高了理论教学质量，带动了学生的主动学习能力，而且扩大了学生的知识面和解题思路，经常出现同一题目的多种设计方案。这样教学的改革，使“数字电子技术”的学习既丰富多彩，同时又与模拟电子技术、电路、单片机等课程互成体系，学生们能够感觉到学以致用的乐趣，锻炼了学生对问题的综合分析能力。学生们的数字电路设计能力大幅度提高，有三位同学分别获全国大学生电子设计竞赛二等奖，全国电子专业人才设计与技能大赛东北赛区一等奖一项，优秀奖两项。这些成绩的取得，均得益于现代CDIO教学理念和EDA软件技术与“数字电子技术”教学相结合的实践教学改革。
参考文献：
[1]辛修芳，李媛.EDA技术与数字电子技术教学的整合[J].重庆电子工程职业学院学报，2010，19（2）：155-157.
[2]王玫，王桂珍，田丽鸿.基于EDA改革数电课程设计——培养学生创新能力[J].电气电子教学学报，2006，28（4）：18-21.
[3]张相胜，孙蕾.数字电子技术课程教学和实践内容的改革[J].江南大学学报（教育科学版），2009，29（3）：280-284.
关键词：工程应用；独立设课；虚拟平台
作者简介：刘沛津（1971-），女，陕西黄陵人，西安建筑科技大学机电工程学院，副教授；寇雪芹（1978-），女，四川宜宾人，西安建筑科技大学机电工程学院，讲师。（陕西 西安 710055）
基金项目：本文系西安建筑科技大学校级重点教改项目（项目编号：JG011111）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）26-0087-02
培养工程应用型人才是目前本科教学改革的方向，更是社会用人单位对大学生综合素质考量的重要方面。对于工科类大学生，其实践能力主要依托在校期间工程实验及实践课程的培养，如何通过实验与实践课程的教学改革提升大学生理论应用化、能力实践化的专业素质，是目前对于本科教学中亟待解决的问题。本文以学校工科专业发展方向为背景，阐述电工电子课程独立设课与网络虚拟平台建设对工程应用型人才培养的重要意义和作用。
西安建筑科技大学（以下简称“本校”）以建筑工程为专业主体，分别在不同学院设立多种与其相关的专业方向，如楼宇自动化、工程机械、机械设计制造及其自动化等，由此可见，电工电子类课程是某些工科专业学生学习过程中必不可少的知识体系，而电工电子实验则是其在校期间理论体系应用以及重要的实践环节。
一、电工电子实验课程现存问题
电工电子实验课程属于多专业的基础学科，教学目的也存在多样性，并且其主要是通过实验培养学生发现和解决实际问题的能力，因此，该课程也成为培养工程应用型人才的主要体系之一。但目前的教学体系尚存在以下问题：
1.专业教学内容缺失
电工电子实验面对着不同专业方向的大学生，但由于教学资源和教学环境所限，所授实验课程内容基本一致，无法突出学生自身专业学科的相关应用，造成学生学习目的缺失，逐渐导致失去学习兴趣。
2.实验课程较少教学内容陈旧
实验课程一般依托于理论教学课程，对于电工电子实验，一般是在主讲教师讲述完电工学理论知识之后进行实验，且实验多为验证型实验并且实验学时较少，无法使学生在实验室内自主设计并完成实验，造成学生理论应用能力无法得到培养。
随着工业生产电气化的推进，各种电子元件的新型产品不断涌现，其各种多功能的电子元件知识无法在课本中汲取，且实验仪器以教学仪器为主，与实际生产生活中的电子仪器相差较大，使学生无法应对实际工程中的问题。
3.实验课程考核体系不完善
对于实验课程成绩一般是加入理论课程的总成绩之中。其比例相对考试成绩较小，不足以引起学生对实验课程的重视。实验环节中，一般以小组方式进行实验，但在实际实验过程中发现，只有部分学生积极主动地进行实验操作，并完成实验报告，而其余学生在不积极参与实验的情况下，只能通过抄袭完成实验报告。因此只通过实验报告成绩来反映学生的能力并不客观。
由此可见，为培养学生电工电子知识的工程化应用能力要从多角度入手，不仅要通过教学方式进行改革，也要从实验内容和仪器设置方面进行革新。
二、电工电子课程独立设课探索及思路
根据目前所存在的问题，为提高教学质量以及学生对实验课程的重视，提出将电工电子实验开设为独立课程，通过课程设置体系化、教学内容专业化、考核指标标准化等一系列措施将电工电子实验课程打造为学生专业应用平台，为在校学生提供优良的实践环境。[1，2]
1.课程设置体系化
根据本校的专业特色，将电工电子实验课程分为建筑自动化和建筑工程机械两个主要方向，建立各自的教学团队，明确教学目标，针对不同专业方向的学生，有针对性的进行授课。课程内容以理论授课内容为基础，在原有验证型实验的基础之上，根据学生所学方向的不同开展专业化的实验内容，使学生能学以致用，逐步提高学生工程应用的能力。
课程学时的设立在原有基础上不仅要增加，还要设立创新学时。在增加原有学时的过程中，要减少以往实验教学中程式化的教学思路，即实验目的、原理、方法、实验处理、设备操作的讲解，要增加学生自身思考时间，使“程式化变为自动化”。通过增设创新学时，使学生在掌握基础实验方法和手段的基础之上，将新的电子元件引入课堂，通过工程化应用的讲解和实际操作，使学生了解自身所处领域的发展动向，并通过实践认识所学的电工电子知识及专业知识是如何关联应用。
2.教学内容专业化
在培养学生的过程中，教师自身专业的培养也至关重要。在教学团队中，应合理安排教师所教授专业与其自身专业的相关性，通过教师对专业领域知识的理解，有机地将专业知识融入课程的教学环节当中，使学生在今后的专业学习中能够合理应用课程所授内容，以便更好地在工作中熟练应用各种电子仪器。
此专业化过程的实施应在创新学时中开展，通过实物教学、理论讲解、综合应用的过程，使学生对电工电子知识的理解加深，更能在学校实践环节中学习工程应用。在创新学时中，根据两个教学方向，通过整体更新和组合可增设：建筑自动化方向，增设电机及其控制技术、新型电控开关的应用、楼宇电路铺设等相关技术的课程；建筑工程机械方向，增设PLC控制技术的应用、传感器技术的应用、工程机械电控系统开发以及虚拟仪器应用等相关技术的课程。
3.考核指标标准化
独立设课，电工电子课程有独立的学分，会记入学生毕业总体考核指标，可以加强学生学习实验课程自觉性，能从思想上引起对该课程的重视。指导教师要全面了解学生对于实验的掌握，对学生的学习成绩做出合理、客观、公正的评价，可从以下指标进行考核：
（1）实验预习。由于学生刚接触工程实践类课程的学习，对于实验的预习就显得尤为重要。在设定部分原理类问题的基础上，发挥学生的主观能性，让其自主对实验步骤和实验方法进行描述。由教师评定学生实验方法是否具有科学依据，过程是否合理可行。此项占实验总成绩的20%。
（2）电子仪器连接。在确保仪器安全连接的基础之上，指导教师重点要核对学生是否按照设定的实验方法进行仪器的连接，对于验证型实验，要询问学生连接方法能否达到验证理论的目的，并阐述该方法的合理性。此项占实验总成绩的20%。
（3）实验结论。在指导教师确认连接无误后，对所连接的系统进行检验，对所示结论做出合理解释。不以标准答案约束学生，通过此锻炼学生发现以及解决问题的能力。此项占实验总成绩的30%。
（4）实验报告。审查学生实验报告的完整性、数据的合理性及对所出现问题的解决思路，给出相应成绩。此项占实验总成绩的30%。
电工电子实验的独立授课，将有效改善实验类课程在学生心中的地位，使学生更加重视实验，并将更有利于工程应用型人才的培养。
三、实验网络虚拟平台建设
由于电子工业水平的快速发展，教学资源和环境就显得相对落后，受到一定的限制，不利于课程专业化和创新教学的开展。传统虚拟多媒体教学只能向学生展示产品的功能，并不能让学生自行设计和实际应用。建立在开放式网络环境下的虚拟开发软件，能够使学生在感兴趣的网络模式下从对仪器原理的了解、选择，到对整体实验的设计，再到工程实际产品的开发能够得到充分、系统的自主学习。[3]
1.虚拟实验平台总体结构
虚拟实验平台结合多媒体教学成果，使学生通过与主服务器相连的客户机，通过查询学习多媒体演示的实验过程及实际产品原理，并可在线利用主服务器内的设置好的虚拟仪器或自行构建的仪器进行虚拟实验，完成实验后其程序和实验报告可在客户机和主机中分别进行保存，指导教师可根据主服务器中所保存的文件对学生的实验结论进行评估，给出相应的成绩。虚拟实验平台结构如图1所示。
2.虚拟实验平台功能
虚拟实验平台主要依托互联网及局域网将主服务器与客户机通过主机内的虚拟程序以及现场仿真技术，使学生通过虚拟交互系统对现实中电工技术的应用进行模拟操作。其平台功能结构如图2。
图2 虚拟平台功能结构图
虚拟平台建设中应用不同的客户端对系统权限进行设定，教师客户端登录后除了能够对学生的实验进行查看及评估，同时也可进行虚拟实验，而学生客户端登陆后只能对学习系统进行操作，并将实验报告进行存储。
虚拟平台的所有程序都建立在主服务器中，方便学生利用各自的客户机在线进行学习，而不考虑时间和空间的限制。主服务器中设定虚拟实验系统、教学系统及仿真模拟系统，其中教学系统是对课堂学习和实验室实验的教学完善，从中可以查询各类实验方法及各类仪器的最新资料。虚拟实验系统，是利用虚拟仪器进行开放创新实验的系统，利用虚拟软件构建各种仪器的工作模式和实验开发。仿真模拟系统，是通过现场实际资料对一些典型的电工学应用进行模拟，如：楼宇自动化中，从实际楼宇结构观察，到对电机的选型，再到控制期间的选型和电路原理设计都可进行虚拟化设计。
通过虚拟平台的建立，不仅使学生对基础理论知识的应用增加了经验，对虚拟仪器的设计有了一定的了解，还使学生通过仿真模拟系统对今后工作中电工学的应用有了一定的了解。
四、总结
工程应用人才的培养是现代高校改革的趋势，也是用人单位对毕业生的期望。针对电工电子实验课程的性质，探讨了通过独立设课和建立虚拟实验平台培养学生的实际动手能力和解决实际问题的能力，对解决目前实验教学中的问题起到一定的推动作用。
参考文献：
[1]汤红妍，徐航，董铁有.环境监测实验独立设课教学改革探索[J].黑龙江教育，2012，（2）：30-31.
关键词：区域经济；专业；课程体系；岗位
作者简介：夏志华（1976-），女，河北涞水人，保定职业技术学院机电工程系，讲师；张德田（1981-），女，河北满城人，保定职业技术学院机电工程系，讲师。（河北 保定 071000）
基金项目：本文系河北省保定市教科所“十二五”规划课题“构建适应保定经济的高职自动化专业课程体系研究”（课题编号：114008）的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0079-01
地方高职院校的招生主要面向地方，其主要就业面向是区域。高职院校担负着培养工业第一线具有一定理论基础、具有较强生产知识、解决工程技术问题能力和适应市场经济管理能力的工程技术人才的使命。如何“服务区域经济发展，培养复合型应用型技术人才”是高职教学的主要问题，而解决这一问题的主要途径是建立适应区域经济的专业课程体系。
一、专业设置与保定区域经济特色相吻合
电气自动化专业是保定职业技术学院（以下简称“我院”）的示范专业，是结合保定区域经济特色而不断发展完善的专业。保定市形成以新能源装备制造、输变电设备制造、汽车及零部件三大工业板块为骨架，以新能源及能源设备制造基地、汽车及零部件生产基地等五大产业基地为主导。保定高新区依托“中国・电谷”的快速发展，对电气自动化专业人才的需求呈几何级数递增。同时随着长城汽车公司自动化程度的发展，对电气自动化等相关专业的人才需求约为200人。目前，电气自动化专业每年有70%以上的毕业生在“中国・电谷”所属企业及汽车类企业工作，为保定区域经济发展培养了大批高技能人才。
现代制造行业的快速发展使电气自动化专业面临良好的发展机遇，同时企业高职毕业生在知识、技能、素质方面提出了更高的要求。如何培养学生的专业综合素质，提高学生的专业延展能力，实现毕业后能够与企业进行“无缝”对接，尽快融入到企业生产中成了专业人才培养的迫切问题。
二、以职业岗位能力培养为主线，通过深化校企合作完善工学结合、订单培养的人才培养模式
深入研究保定及周边地区对自动化人才的需求及应具有的职业岗位能力，以学生的职业能力和素质培养为核心，以增强学生的就业竞争力为目的，通过加强校企合作，以工学结合、项目导向为基础，构建模拟企业工作真实情境，确立专业基本能力、专业专项能力、专业综合能力逐次进阶为特点的职业化的人才培养模式。
同时以校企“共建、共管、共享”的原则为基础，将企业资源整合融入教学过程中。根据企业人力资源需求确定培养方案；根据企业技术服务要求，对接企业先进技术，更新教学内容；引入企业质量评估标准，完善现有的质量监督和教学管理体系；借鉴企业管理流程融入教学过程与学生管理；通过引入企业文化，帮助学生形成初步职业认识与定位。通过整合企业资源，利用现有的天威班、中兴班、长城班等试点班级，进一步推动订单培养、工学结合的人才培养模式建设。
三、构建适应保定经济的高职自动化专业课程体系
以服务为宗旨，以就业为导向，依托新能源及能源装备制造、汽车整车及零部件等行业，与天威集团、长城汽车等一批骨干企业合作，按照基于工作过程系统化思想，以校企共建专业为基础，以岗位（群）需求和工作任务为依据，以促进学生职业化水平的提高为目标，构建基于工作过程系统化的课程体系，并在此基础上推动“理实”一体化的优质核心课程的建设。
1.开展社会调研，确定典型工作任务
通过开展社会调研了解社会需要，分析人才需求，得到社会、行业对岗位的需求情况及职业能力要求，特别是分析重点企业的规模、性质，主要产品、设备情况，工作环境以及具体的工作岗位，来确定典型工作任务，见表1。
表1 电气自动化技术专业基于工作岗位的典型工作任务
工作岗位 典型工作任务
电力线路设计测绘岗 1.电路分析与绘制；2.电子线路识图与绘图；3.电气识图与绘图；4.印刷电路板的设计与制作；5.室内照明及动力电路配线；6.现场总线应用技术；7.软件图库的熟练应用和元件库的创建；8.电子电路安装与调试
电气系统设备安装岗 1.电工工具及仪表使用；2.绝缘常规试验及分析能力；3.组装较复杂的试验仪器和设备能力4.绘制测试接线图；5.高压电气设备试验方法能力；6.电子元件选择与质检；7.电气元件选择与质检；8.常用低压电器的拆卸与组装；9. 基本继电控制电路的配盘
自动化设备运行维护岗 1.电力变压器运行维护；2.电机拆装与故障检测；3.典型电气控制电路的安装与调试；4.单片机系统的程序设计与接口电路；5.PLC程序设计与接口电路的连接；6.通用变频器面板操作及I/O接线；7.通用变频器的应用与维护；8.常用电机驱动器件使用与维护；9.传感器的安装与调试
自动化生产线运行维护岗 1.PLC系统组态设计；2.PLC电气控制系统的运行维护与检修；3.自动生产线动力电机的运行维护；4.自动生产线控制器的运行维护；5.自动生产线检测部件的运行维护；6.单片机应用系统的维护与运行；7.单片机系统的组态设计
继电保护岗 1.正确填写继电保护检验报告；2.常用继电器的检验；3.互感器试验要求及接线；4.继电器-接触器基本环节设计与调试；5.电力负荷参数确定；6.微机保护定值整定及现场调试；7.继电保护系统的运行与维护；8.继电保护系统的参数整定
企业供用电岗 1.变电站电气设备巡视；2.直流系统操作和检查、测量及维护；3.变电站自动装置运行及维护；4.变电站工业监控系统使用
2.由典型工作任务构建相应行动领域
依据校企的深度合作，参照企业专家研讨意见，在典型工作任务分析的基础上，将这些工作任务进行归类、整理，并进行学习性设计，参照职业成长的规律归纳形成12个行动领域。见表2。
3. 依据行动领域设计学习领域，构建课程平台
对行动领域所对应的工作过程进行逻辑化转换，并根据人才培养目标的需求构建相应的课程体系，特别是注重搭建可在相关专业群实现共享的基础课程平台以及专业课程平台。见图1。
4.校企合作，进行教学内容改革
通过进一步推广校企合作，深化教学改革，将工作过程引入教学，学习领域表现形式由若干个学习情境构成，学习领域中的能力目标和学习内容在学习情境中得到体现。根据企业的工作过程，将学生的学习过程和企业的工作过程相对应，构建学生学习的六大步骤，包括资讯、决策、计划、实施、检查与评价，实现教学内容任务化、教学过程职业化、考核标准企业化。在此基础上大力推广教学做一体化、互动式的教学模式。如图2所示。
四、健全完善的实训体系是实现基于工作过程的专业课程体系的必要条件
高职电气自动化技术专业要求培养企业生产一线具有实践操作和分析能力的高级技术人才，学生毕业后可直接上岗操作，节省企业培训时间。要达到上述培养目标必须在校内外建立完善的实训基地，已达到技能训练的要求。
1.电气自动化专业校内实训中心的建设
我院建有的电工电子实训中心，可培养学生的专业基础能力，为以后专业能力的强化奠定良好基础。同时开展社会及企业人员电气设备安装、电子设备安装等相关电气技术工种的职业技能培训和鉴定服务工作；自动化与电力技术实训中心的建立，可培养学生的专业综合应用能力，强化技能的实用性、生产性。同时开展社会及企业人员电气设备安装工、电子设备安装工、配电设备安装工、维修电工等相关电气技术工种从中级工到技师的职业技能培训和鉴定服务工作。也可面向社会承接部分供配电系统和调速设备的设计与模拟运行；PLC实际应用的模拟控制与编程调试及单片机系统的开发等实际生产性项目。还能面向企业开展自动化领域先进技术的推广培训和为教师科研服务提供平台，使学院电气自动化技术专业达到省内同类院校领先水平，提升区域内电气自动化技术应用水平。
2.电气自动化专业校外实训基地的建设
校外实训基地建设围绕电气自动化专业人才培养目标展开，与保定地区龙头企业合作，在重点加强现有8个校外实习基地的软件基础上，再与保定天威英利、保定风帆集团、中航惠腾、三伊电子等部分企业合作，新建5个校外实训基地，到2012年建设成配套衔接、适应专业人才培养、软件完备的校外实训基地。并聘请企业专家做实习指导教师，加强学生的顶岗实习锻炼，提高学生的就业能力。
3.实验实训条件软件建设
在注重实训基地硬件设备建设的同时，重视实训基地软件建设。探索并制定适应工学结合、素质与技能并重的人才培养模式和新型课程体系的各种管理措施与办法；加强对实训设备进行再次开发，编写实训教材，充分挖掘设备潜能；制定技能标准，强化技能考核措施；改革实训教学方法与手段，提高实训质量；适应技术发展及企业行业岗位需求，开发新的职业资格培训及鉴定项目，为提高人才培养质量发挥重要作用。
五、结束语
我院电气自动化专业针对保定“南车北电”的区域特点，构建了以工作过程为导向，工学结合为途径，创设以学生为主体的学习情境，强调课程体系的职业性和开放性，建立了理论教学、实践教学、综合素质教学相统一的课程体系。大力发展和建设本专业面向教学与生产技术的技术服务平台，主动面向本地区，以本地区的产业群和职业岗位群为服务重点，充分发挥电气自动化技术专业的品牌优势，通过教育合作、技术技能培训和应用技术研发功能，在促进教学、生产、培训、研发一体化的同时，增强面向职业院校、企业的技术服务和区域对口支援功能。
参考文献：
[1]宋建军.高职教育与区域经济的关系[J].教育与职业理论版,2009,(10).
[2]王艳君,白杰.电气工程及其自动化专业应用型人才培养的改革与实践[J].高等农业教育,2007,(8):70-73.
[3]刘巍.“工学交替”培养模式开创职业教育发展新天地[J].中国科教创新导刊,2007,(24):162.
关键词：人才培养；教学改革；机械工程；专业建设
作者简介：古莹奎（1976-），男，河南南阳人，江西理工大学机电工程学院副院长，工程实训中心主任，教授；何学文（1971-），男，江西赣州人，江西理工大学机电工程学院副院长，教授。（江西赣州341000）
基金项目：本文系江西省高等院校教学研究省级教改立项课题（课题编号：JXJG-10-6-1）、江西省教育科学“十一五”规划课题（课题编号：09YB428）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0038-02
机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器，主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷，机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革，明确建设思路与方案，优化专业结构，加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。
一、当前专业建设和人才培养存在的问题
当前，机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题，严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面：
（1）学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。
（2）教学方法呆板，过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。
（3）重理论、轻实践，重计算推理、轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神，过于守成，缺乏创新。
（4）较浅的人文底蕴，大学教育习惯于按专业招生，分专业培养。在培养过程中过于强调专业，忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育，不利于学生的多样化和个性化发展，无法适应社会的快速发展。
（5）渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时，局部培养过于职业化。在学生培养过程中，应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养，不仅要让学生学会学习、学会工作，还要使学生学会探索、学会创造，避免将本科生培养成单一的技术工人。
（6）学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制，并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配，尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置，但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导，抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课，造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现，不利于学生专业素质的培养。
（7）具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历，难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。
二、专业建设与优化的途径
鉴于以上种种不利因素的存在，江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念，进行结构优化，改革教学方法，主要采取以下措施。
1.明确专业建设的思路
作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业，江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。
明确提出其建设思路为立足江西，面向市场，面向矿山、冶金行业，把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标，完善特色培养模式的教学计划和教学大纲；加强师资队伍建设，推动和深化教学改革，改革教学内容、课程体系、教学方法及手段，强调理论和实践的紧密结合，积极探索高级应用型人才的培养规律；进一步加强校企合作，加强校外实习基地的建设，大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设；推进科技服务水平和科研水平。
2.继承与拓展已有教学科研成果
在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下，紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势，将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。
3.以服务地方、行业经济为导向，制定复合型创新人才培养方案
作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业，江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任，找准人才培养与地方需求的最佳结合点，与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面，为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业（矿业工程、有色冶金、钢铁冶金）对机械类人才的需求，确立“以能力培养为主线，宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式，使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中，学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。
4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系
创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式，按照用人单位的“零适应期”要求，共同对专业课程体系进行规划，形成能够满足不同用人要求的专业课程体系，增设专业必修课模块，使每个特色专业方向设有3～5门的特色专业课程。把课程建设作为重点，制定课程建设规划、教学改革方案，全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线，加大投入力度，全面推进课程建设。
5.转变教育观念，大力培养创新型教师
建设开放型、多元化师资队伍，以专业特色和行业背景为要求，制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划；同时，采用灵活的用人机制，聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师，共同参与特色专业的教学工作。
6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系
积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究，进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设，并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法，以实习促就业，以就业带动新的实习基地建设，实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系，使实践教学围绕特色专业课程，从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式，使毕业设计面向生产一线，面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下，实现毕业设计现场化、工程化，进一步增强学生的工程实践背景。
7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制
经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制，定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查，及时了解市场、社会动态、时代需求，做到及时进行教学计划和课程体系改革，保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方，由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督，使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设，加强学校与合作企业的联系和沟通，使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。
8.改革教学内容和教学手段
着力改革课堂教学手段，加强教师与学生间的互动，要营造民主、宽松的学术氛围，激发学生独立思考；对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体，加强多媒体教学手段的研究，提高多媒体课件的制作质量，使传统教学手段与多媒体教学形成互补，出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合，避免重复讲授，提高授课和学习效果，并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造，通过优化组合、改造、整合和更新实验，使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验；为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等，使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。
9.加强教学管理
全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案；进一步加强教学督导制、助教制，形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来，促进学生主动参与教学过程，充分调动其学习的积极性和主动性，全面提高课堂教学效果。
10.加强学生思想与学业的引导
为学生配备学业导师和思想导师，对学生的思想问题进行疏通，学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导，避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野，加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设，精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。
三、结束语
机械工程及自动化专业在建设过程中，始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标，以加强教学能力建设为重点，以改革人才培养模式为核心，将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密，在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前，江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向，在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生，已建设成为江西省“十一五”重点学科，江西省品牌专业，并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。
参考文献：
[1]古莹奎,刘娟娟,黄开启.机械工程专业实践教学模式探索与实践[J].当代教育论坛,2009,(2).
摘要：本文结合专业认证的需求，探讨为培养学生的创新能力和实践动手能力而开展的实践教学课程――《机械综合实践项目》课程，分别从课程教学设计、课程组织实施以及课程实施情况等几个方面进行论述，以期达到培养学生解决复杂工程问题的能力。
关键词：综合实验项目；课程教学设计；课程组织实施
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）18-0151-03
根据工程教育认证标准，机械设计制造及其自动化专业的学生应该具备解决“复杂工程问题”的能力，标准中所提到的“复杂工程问题”必须具备下述特征（1），同时具备下述特征（2）―（7）的部分或全部：
（1）必须运用深入的工程原理，经过分析才可能得到解决。
（2）涉及多方面的技术、工程和其他因素，并可能相互有一定冲突。
（3）需要通过建立合适的抽象模型才能解决，在建模过程中需要体现出创造性。
（4）不是仅靠常用方法就可以完全解决的。
（5）问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中。
（6）问题相关各方利益不完全一致。
（7）具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题。
为了更好地培养学生解决复杂工程问题的能力，我校在原有实践课程的基础上又开设了《机械综合实践项目》课程。
一、《机械综合实践项目》课程的性质
《机械综合实践项目》是我校机械设计制造及其自动化专业全部学生必修的实习实践类课程，是培养学生解决复杂工程问题能力的综合性实践能力提升课程，采用“方案设计+技术设计+实物制作”的实践教学内容，以能力提升为主线，将基础课程内容与设计任务相结合，重在培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力，培养大学生机械创新设计能力、制造工艺能力、实际动手操作能力、工程管理能力和团队合作能力。
设计题目结合机械创新设计大赛和大学生综合能力竞赛的主题，设计问题涉及机、电、控制、计算机等技术领域以及经济、社会多个层面，整个项目周期分为三个阶段，第一阶段为系统方案设计阶段，安排在第五学期，第一阶段结束后要求每组学生提交方案设计报告一份，并进行集中答辩；第二阶段为技术设计阶段，安排在第六学期，这一阶段结束后要求提交系统装配图或主要零件的二维工程图及设计计算说明书一份；第三阶段为实物制作阶段，安排在第七学期，要求完成实物制作，进行实物展示，并完成教师或学生对实物的问辩，最后提交书面总结报告一份。项目以团队形式开展，每组成员为3―6人，指导老师由一组教师和工训中心老师组成。
为加强培养学生解决“复杂工程问题”的能力，本专业编写了“机械综合实践项目”教学大纲，进行了针对性的教学设计、组织实施和达成情况评价。
二、课程教学设计
期望通过《机械综合实践项目》课程的理论教学和实践训练，使学生具备教学目标期望的几方面能力。
1.学生初步具有拟定机械传动系统方案的能力，掌握并使用各种技术、技能和现代化工程工具的能力，培养学生机械系统方案创新设计的思维方式和方法，及自主学习的能力，为解决复杂工程问题提供技术支持和指导。
2.使学生掌握机械系统运动、动力分析和设计的基本理论和基本方法，能够针对机械系统的运动、动力分析和设计问题建立数学模型，并对模型正确性进行严谨推理，给出解答。
3.具有文献检索、分析归纳的能力以及撰写分析报告的能力。
4.培养学生理论联系实际的设计思想，能正确计算零件的工作能力，并确定其尺寸、形状、结构及材料，考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，完成具体结构设计。
5.掌握三维模型到工程图生成和模型数据交换，会应用CAD/CAM软件完成三维零件到二维图的转换和输出，能完成简单零件的加工，培养学生的动手能力。
6.培养学生的责任感和职业道德，并使学生具备一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力，以及在团队中发挥作用的能力，初步具备交流、争与合作能力。
以上述教学目标为基础，分析相应教学环节具体体现复杂工程问题的对应特征点及对毕业要求的支撑情况，对其教学过程进行设计（如图1所示）。
三、课程组织实施
1.系统方案设计。通过指导老师的辅导和相关文献的检索，学生以实现项目的功能要求为目标，以机械总体设计为出发点，采用系统分析的方法，拟定机械系统传动方案，完成各执行机构的创新设计。要求每组学生提出3种系统传动方案，从功能、技术、经济、环保等方面进行分析和比较，决策出最优方案，绘制出机构运动简图或者三维模型原理图，并对主执行机构进行尺度综合和运动分析。
2.技术设计。在教师的指导下，学生根据系统传动方案的功能参数要求，如传递的功率、速度、负载等，应用相关基础知识，提出传动方案，确定总传动比、分配各级传动比和电机型号，进行关键零部件的结构设计和工作能力计算，并考虑零件的结构工艺性和安装的合理性及安全性，对装置总体进行设计，最后对传动系统建立三维模型，并完成主要零件的二维工程图绘制。
3.实物制作。针对具体的方案进行工艺过程设计，进行优选方案后的成本分析及工程管理技能等的提高训练，对特定主题的实物加工制造并装配调试。
四、课程达成评价
本课程分三个阶段进行，最终考核的成绩分布比例是第一阶段“系统方案设计”占40%，第二阶段“技术设计”占30%，第三阶段“实物制作”占30%。在每阶段结束时，根据相应的考评环节评价该课程对毕业要求的达成情况。
系统方案设计阶段的考评环节有团队协作、系统方案、设计报告及答辩。
技术设计阶段的考评环节有团队协作、建模图纸及设计计算说明书。
实物制作阶段的考评环节有团队协作、实物作品及结题报告。
团队协作考核俗际恰澳芄磺闾他人意见，胜任团队中的角色，并完成相应的职责。”
设计报告考核内容有“总体方案的分析、比较，并给出最优方案；对执行机构进行尺度综合、运动分析。”
答辩环节要求“与同学、老师进行有效沟通和交流，表达清晰，有理有据回答相关提问。”
建模绘图要求“完成技术设计，并绘制图纸或三维建模。”
实物制作要求“制作实物并展示”。
结题报告要求写出结题报告及心得体会。
在最后达成评价时针对每一评分环节给出相应的评分标准（评分标准略）。
五、课程实施情况
我校机械设计制造及其自动化专业从2013级开始开设《机械综合实践项目》课程，给定的题目是以当年创新大赛和综合能力竞赛的主题（或学生自定的题目）为主要研究对象，要求从机器功能要求出发，拟定机械系统传动方案，完成各执行机构的结构设计和运动分析，在学期结束后，每组提交方案设计报告一份，并进行集中答辩。
从团队协作、系统方案、提交的方案设计报告及答辩表现等方面评价《机械综合实践项目》第一阶段课程教学目标的达成情况。从评价结果来看，大部分同学能够在团队中分担任务，并承担相应的责任；从系统方案设计和提交的设计报告来看，学生具有拟定机械系统方案的能力，能够针对机械系统的设计问题建立合理的数学模型，并能把自己的设计思想进行较完善的文字描述；从评价结果反映出同学们的答辩表现不佳（目标值是5分，但评价值只有3.87分），问题主要表现在两个方面，一方面是答辩PPT制作没有经验，背景混乱，主次不明显；另一方面是有些学生公开发言没有信心，不能有条不紊地讲述出自己的设计思想，也不能准确回答答辩老师提出的问题，导致答辩成绩不理想，这是后续教学环节需要加强改进的地方。
参考文献：
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[2]中国工程教育专业认证协会秘书处.工程教育认证工作指南[Z].2015-3.
收稿日期：2016-11-30
［关键词］机电传动控制课程教学教学体系教学方法
［作者简介］张志义（1966- ），男，吉林梅河口人，北华大学，教授，博士，研究方向为机械电子。（吉林吉林132021）
［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2014）14-0135-01
受科学技术发展、社会改革的压力，高等教育亟须研究大学生专业知识结构与就业市场的匹配度问题。基于此研究者提出了按照“技术+特色+创新”设置专业方向课程，从强调对学生综合能力的培养、密切联系产业出发，研究基于典型设备的“机电传动控制”课程教学内容体系和教学方法。
一、机电专业课程概述
机械设计及其自动化专业课程都与工程实际紧密相连，其特点是都可以以某一典型产品为主线，介绍课程的基本概念、原理、元件的结构功能、系统应用及典型产品。教师可以根据课程的具体要求选择一个或几个典型机电产品作为主线介绍课程内容，并结合工程实际讲解本课程理论在典型产品中的应用情况。下面以“机电传动控制”课程的教学与实践为例，介绍以典型产品为主线的教学体系与教学过程。
二、“机电传动控制”课程教学体系
作为机械设计及其自动化专业的主要课程之一的“机电传动控制”是一门应用性和专业性极强的课程。如何在一门课程中使学生了解机械设备所涉及的大部分控制内容，是我们要详细讨论的问题。“机电传动控制”教材主要以原《工厂电气控制》为蓝本，以普通机床控制为对象介绍继电―电接触器控制、PLC控制、电机原理等内容。为使该课程能适应科学技术的发展和课程体系的完善要求，选择数控机床作为教学对象，结合数控机床所涉及的控制知识，在教学大纲中新编入伺服电机原理、变频器原理和数控机床控制技术，力图以系统的观点和统一的框架讲授机电传动控制课程，并以数控机床为对象揭示各种控制技术的内在联系和统一关系。该教学内容体系旨在教学内容和方法与产业发展同步，以培养适应产业发展的合格的工程人才为目标。
课程内容优化是高等教育课程改革的重要内容，关系到高校的教育教学质量和人才培养质量。工程技术专业需要融合各专业技术知识，使各个阶段所学习内容连贯统一。因此，在实施方面需要对机电传动控制课程内容进行合理的组织，内容涵盖在机电控制领域工作所必须掌握的各相关学科基础知识。根据教学大纲中培养目的及课程需求，安排合适的学习单元。各个学习单元要以真实工作任务及典型的工作过程为依据，开发能力主题学习单元，考虑各能力单元之间的逻辑、递进关系，对主题学习单元进行序化并实施，最终达到课程的教学目标。
三、作为典型机电产品的数控机床课程内容及过程
目前许多机电传动控制课以介绍继电器、PLC控制为主，经过多年工程设计应用实践活动，必须以机械行业经常用到的数控机床的控制技术为研究对象，来增强学生的学习兴趣和实用性，切实培养学生的实践能力。
1.数控机床知识结构分析。数控机床是一个典型的机电产品，主要包括机床结构、机床控制两大部分，其中机床结构的相关内容在本专业的前期和后期课程中讲解。以前对于该专业学生开设了机电传动控制、传感器技术、机电接口技术，但没有介绍伺服驱动控制技术、变频器技术、数控控制技术，应将伺服驱动控制技术、变频器技术、数控控制技术编入机电传动控制教材中，使得机电传动控制教材内容更加完善、合理和统一。
2.分解数控机床控制技术内容。将数控机床控制系统分解为四大模块，数控机床的常规控制内容融入继电接触器和PLC控制章节内容中，数控机床的坐标轴控制融入伺服驱动控制章节内容中，数控机床的NCK组态等融入数控控制技术章节中，数控机床模拟主轴控制融入变频器控制章节中（见下图）。在讲授课程内容时，先讲授理论内容，再以数控机床的相关控制部分作为实例进行讲解，并在课程结束前做系统的介绍。
四、“机电传动控制”课程的教学方法和手段
1.将原有知识整合进新课程。机电传动控制课程讲授前已经讲授了机械、电子、液压等方面的基础课程，这些课程内容相对独立，但都与机电传动课程有着密切相关的联系，这就要求教师在讲授该课程时能将各课程相关内容联系起来，将所学知识前后贯穿，融于一个教学内容之中。
2.以模块方式讲解相关电气元件。机电传动课程是为机械类专业开设的一门电气控制类课程，在讲授时应将电气元件看成为黑匣子，只讲授电气元件的输入、输出及工作原理，使学生知道如何设计、使用该元件，为培养系统集成工程师做充分的准备。教学采用实物讲解、师生互动讨论、实例分析、启发教育等多种方式传授工程理念，培养学生成为机械设备自动化生产过程的维护或设计应用型人才。讲授内容理论联系实际，以典型实际机电工程项目设计开发为导向，使学生把专业知识与真实的产品研发实践结合起来。
3.课后教学延伸。在讲授机电传动课程内容时，课上如遇到相关的技术知识就及时给同学布置课外查询作业，并在下次课上用十分钟时间与同学交流，并将同学的讲述情况记入平时成绩。如讲授电机启动停止控制电路时，就将与电机有关的电机系列、电机功率、电机电流估算、所用电缆等内容布置给同学作为课外作业。通过查阅大量与机电传动控制工程相关资料，学生在工程技术的应用上得以训练并能感受真实的工程环境。
4.课内外实验与仿真。将实际的工程环境引入教学环境，采用多媒体、实物、录像来展示其原理技术，并对新技术补充；教师在课堂上通过工业案例的讲解仿真，对所学的全部知识进行汇总和整理，不断强化核心知识的应用和掌握，学生可在课后根据作业情况进行PLC的程序编制与仿真，同时注重周边相关科学技术知识的学习和积累。
总之，提出了“少教多学”“少说多练”“工业案例”“项目导入”的教学方法和策略，营造实际的工程环境，在潜移默化中增进学生的智慧、自信与分析能力，充分利用教学资源，优化教学效果。通过机电传动控制课程的教学建设与改革，在课程的教学大纲、教材、课件、教案、习题库等方面时时更新，形成了一套成熟的质量保证体系，有效地促进了教育思想观念的转变，有利于进一步形成和深化学生的工程意识，为培养合格的人才打下良好的基础。如何提升在校该专业毕业生在工作中的适应性，要进一步研究课程教学规划，让学生用有限的时间学习理论知识和实践技能，以更好地适应就业市场的需求。
［参考文献］
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［2］王刚.工科教育模式的改革和实践［J］.高等工程教育研究，2011（1）.
关键词：卓越计划；伺服控制；综合实训
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0058-02
一、前言
“卓越工程师教育培养计划”是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式的一项重要举措。
杭州电子科技大学机械工程学院于2010年获批建立浙江省“机电工程综合实验教学示范中心”。中心制定了与知名企业合作实施“卓越工程师教育培养计划”的人才培养方向。通过“知识-能力-素质”一体化培养的课程体系，以学生的理论知识、个人素质与发展能力、团队协作能力、在企业与社会环境下的工程综合能力为培养目标，系统地培养学生掌握机械设计、机械制造、电子技术、自动化技术及计算机技术的基本理论及专业知识，开展工程技能训练和项目综合训练，培养学生对科学知识的综合运用能力和创造思维能力，进行机械产品和系机械设计制造及其自动化专业统设计、制造及设备控制、生产组织管理的工程实践能力，以及较强的沟通能力和协调能力，为社会培养出具有现代工程师的知识、能力和素质，具有可持续发展潜力的新世纪卓越工程师后备人才。
本示范中心致力于培养卓越工程师后备人才，培养目标是：通过中心已有的或正在开发的实验教学项目和设备，使学生具备以下的知识、能力与素质。
1.系统地掌握数学、工程科学技术等基础知识以及机械设计、机械制造、自动化技术等专业知识；
2.具备扎实的专业技能、创新能力、社会意识、团队合作精神、专业精神以及企业家的敏锐性；
3.能够在越来越依赖于复杂技术系统的环境中保持高效、创新和卓越工程师所必需的素质。
二、面向“卓越计划”的实验教学体系
示范中心结合合作企业的需求对以往的实验教学体系进行了大量的改革，从教学计划、教学目标，到教学设备、教学手段都做了针对“卓越计划”的调整与更新。
中心在改革中，研究如何正确处理实验教学过程中各种因素的相互影响和制约的关系，将传统的“教学实验”理念转变为“实验教学”理念。坚持全过程实践能力培养模式，即通过基础课实验、专业课实验到专业实践性教学环节的循序渐进，课内课外相结合，形成包括认知型、基础型、验证性、综合设计型、研究型和开放创新型等实验在内的实验教学系列。图1给出中心的实验教学平台的系统框图。
图1 实验教学平台系统框图
从图1看出，本示范中心将实验教学平台分为多个层次：第一层次为基础实验；第二层次为综合性实验；第三层次为创新实践。在培养学生实践能力方面，强调“以基本实验技能为基础，以独立设计能力为中心，以研究创新能力为目标”，循序渐进、促进实验教学水平的提高。
三、伺服控制实验教学课程改革与实施
下面以合作企业急需的伺服控制技术人才实验教学模式改革为例，阐述中心的实验体系改革。
目前示范中心面向全校的理工科学生开设了多种涉及伺服控制理论的专业课程，如：机电一体化、机电传动与控制、机器人技术等。但是，在实际的实验教学过程中，并没有完全符合伺服教学需要的专用实验设备以及相应的教学理论模式，因而也无法让学生得到专业化的技能培训和理论培育。
上述课程原有6学时的伺服控制类课内实验，实验设备是一套自制的继电接触式伺服控制实验箱，以单片机来控制直流伺服电机，功能简单，可操行不强，与“卓越计划”合作企业的需求相差甚远。因此，示范中心新增了16学时的“伺服控制综合实训”课程，由专职实验教师与企业指导教师共同授课。制定了全新的课程教学计划、实验项目，编写了实验指导书。设计了综合实训考核方式，丰富了教学手段，如图2所示。
图2 实验教学考核体系
然而，本示范中心建设前的大多数实验设备依旧是常规的理论课配套设备，其实验模式和培养手段还是以让学生通过实验了解理论知识（概念、公式等）为主要目标，是为了学习理论常识而开发的实验设备，无法让学生通过实验真正接触到工程项目中实际需要的理论知识，自然也无法培养卓越工程师的工程实践经验和动手能力。
为支持“伺服控制综合实训”实验课程的顺利开展，示范中心组织实验教师自行开发、研制了一套实用性强、技能培训作用突出的伺服控制实验教学平台，据此深入研究伺服控制的教学模式，做到切实符合“卓越计划”专业技术人才实验教学需要。
示范中心教师开发、设计的伺服控制教学平台融合“卓越工程师”的理念，采用实际的工业控制伺服设备，如三菱MR-J3-40A伺服放大器、三菱HF-KP43伺服电机、西门子S7-224XP PLC、西门子SMART1000触摸屏等，伺服电机通过涡轮蜗杆减速驱动一个时钟指针式定位机构，控制器产生所需的伺服信号并驱动伺服电机运转。该实验系统硬件结构如图3所示。
图3 伺服控制实验教学装置结构框图
实验系统采用模块化的设计方法，设置成开放式的接口模式，让学生自行动手组建伺服控制平台，并自由开发多种控制模式，在做中学，从而提高学生的专业技能水平。
该实验系统注重学生的实际动手能力的培养，全部电气连接都采用了易于插拔的接插件形式，根据不同实验内容，让学生自行进行电气硬件部分的连接，经教师检查无误后再开始实验；如果遇到硬件问题，可以实时地指导学生改正错误，加深其实际工程认识，更加深入地领会伺服控制硬件系统的结构。该实验系统具有开放式软件编程界面，在西门子触摸屏上面设计了如图4所示的上位机界面。
图4 伺服控制实验教学上位机界面
伺服控制实验程序在计算机中编写，通过通信接口与伺服系统相连接。学生在上位机界面中设定参数后，可以实时运行系统并观察指针式定位机构的运行位置，从而直观地检测到学生伺服控制系统的精度
四、结论
综上所述，本文提出了关于在本科实验教学示范中心开展“卓越计划”的改革思路和措施。针对实验教学的模式进行改革，建立面向“卓越计划”的实验教学体系。
实践证明，在“机电工程综合示范中心”实施“卓越工程师教育培养计划”，对提升我校机械工程人才培养质量，促进我校工程教育，培养符合浙江省传统产业转型升级和船舶及港口新兴产业发展需求的卓越机械工程师预备人才具有重要的现实意义。
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大学物理课程体系要服从和服务于国家人才培养战略和专业人才培养目标，实现物理实验在培养理工科学生实践能力的基础性和服务于专业培养目标的服务，在构建物理实验课程体系时坚持了以下原则：
1.1广泛性和基础性原则
广泛性是指实验教学内容要具有理论知识和实验技能等方面广泛性，要涵盖物理学的力、热、电、光、原的各个部分。这样的安排是考虑到一般工程应用型人才要求的实践能力往往是复合型的、多方面的；基础性是指学生的物理实验内容应包含一定的基础性和验证性实验。这些基础性和验证性实验，一方面是培养基本实验技能、基本实验方法的经典实验，另一方面也有助于实验基础相对薄弱（尤其是文转理）的学生不掉队，再者扎实的实验基础有助于学生完成更高层次的实验。因此在构建物理实验课程体系时，所有专业的实验内容均包含一定数量的基础性实验。
1.2综合实验能力培养优先原则
应用型人才要面向生产、建设、管理和服务第一线，成为生产、管理等方面的工程师，其理论知识要达到普通本科的基本要求，但实践能力要超出以研究型教育为主的本科生水平，他们应具有较强的将理论知识应用于生产实践的能力、维持正常生产运行、技术革新和改造的本领。这样的人才培养目标，需要学生要有较强的综合实践能力，而综合实践能力培养主要通过实验课程中的综合层次的实验内容来展开，因此大多数专业的实验课程中都包含了如传感器、计算机等新技术的实验项目的综合实验和学生自行开展的具有工程设计思想的研究性实验，这些实验项目是实验课程体系的重点。
1.3突出服务于地方产业发展要求的服务性和差异性原则
物理实验课程体系在兼顾基础性和技能训练优先原则的同时，突出课程服务于地方产业发展要求的服务性和差异性的功能。实验课程准确与专业课程对接，使学生感觉实验课实用有效；紧紧围绕地方经济发展和产业规划，课程体系中安排的实验项目要与地方经济发展和产业规划高度契合。在构建物理实验课程体系时，充分考虑地方不同产业发展对专业的差异化要求，制订不同专业相应的实验课程内容，学生易对实验内容有亲切和认同感，容易产生浓厚的学习兴趣和形成工程设计思想，更好地促进学用接轨和大学生就业。我校所在地区，工程机械是地方第一支柱产业，机械工程生产企业遍布于市、县工业园。工程机械设备的生产、检测和控制都涉及到传感器技术，为适应这一要求，在构建机电工程、工业设备及其自动化等专业的物理实验课程内容体系时，尽可能多地安排了包含各种传感器，如位移传感器、温度传感器和光电传感器等实验项目；食品工业作为地方经济发展的另一支柱产业，在构建食品工程、食品质量与安全等专业的实验课程内容体系时，尽可能多地安排光谱分析方面的实验项目。这种围绕地方经济发展和产业规划构建物理实验课程体系的做法，助推了学生专业思想的形成和专业知识的掌握，在2013年全国新建本科教育工作会议上交流时受到与会专家的广泛赞誉。
2物理实验课程体系的“模块化、分层次”结构
2.1“模块+层次”的物理实验课程体系
按专业构建相应的实验课程模块，如：机械电子工程专业大学物理实验模块，全部模块组成了课程体系；根据各专业特点和地方性应用人才培养目标，在每一模块内建立基础、综合和研究创新三个层次的实验教学内容。这种“模块+层次”的物理实验课程体系较好地满足了不同专业培养目标和循序渐进开展实验教学的需要。机械电子工程专业大学物理实验模块等组成的物理实验课程体系。
2.2基础层次实验
大学物理实验在培养各专业应用型人才方面具有功能上的宽口径和延伸性特点，让每一位学生都能学会和掌握从事物理实验和各类专业实验所必需的基本理论、方法、技能，如数据处理常用的误差分析；常用的放大法、比较法、模拟法和光电转换法等实验方法。在课程体系各模块中，实验项目总数中近半数为基础层次实验项目，如示波器和信号发生器的使用、静电场描绘、金属线胀系数测定等，这些实验项目的开设，在于训练、培养学生基本仪器使用、实验方法选择和实验仪器调整等基本实验技能，而这些基本实验技能是学生完成综合层次和研究、创新层次实验以及专业课程实验所必需的，同时也为学生进行实验设计和创新提供实验方法等方面的支持和准备。
2.3综合层次实验
这一层次实验是为满足不同专业学生的需要和地方性应用型人才培养的差异化要求而开设的。实验项目紧跟时代科技发展，集中体现传感器和计算机等信息技术的应用，同时与地方经济发展和产业规划密切相关的实验测量方法、手段相适应，是实验课程体系的重要组成部分，是构建实验课程体系的难点。实验项目的选择需要全面了解学生所学专业的人才培养方案和用人单位的需求，达到或基本达到专业实验和生产一线正在使用的测量仪器和控制设备，在学生进行物理实验时用到过。如机械设计及其自动化专业需要数字PID控制、温度控制和二阶电路的阶跃响应等相关实验知识，为实现物理实验与专业课程的有效对接，在该专业的物理实验课程中安排了RLC暂态过程研究、PID控制下的PTC居里点测试等实验项目；机电工程专业需要光电检测方面的实际训练，通过我校实施的“实践教学平台共建工程”的“共建三基地”（学校建成企业的员工培训基地、技术开发基地和人才供给基地，将企业建成学校的实习实训基地、、研究基地和就业基地）添置了适用于精密工程机械数控技术的“光栅传感器和CCD测量应用实验”项目。可以预见：随着与地方经济发展和产业规划密切深度融合，更多富含新技术的一系列实验项目将被引进到大学物理实验中来。
2.4研究、创新层次实验
这一层次的实验是为培养学生工程设计能力而安排的，学生可在实验中心开放实验项目目录选择、也可自拟实验项目，经过查阅资料、选择实验方法、与指导老师商讨论证研究方案等环节，通过设计、制作和测试等步骤开展研究工作，最后以答辩的形式报告实验结果。这样的研究过程是对学生实验综合能力的一次大检阅、也是评定学生实验成绩的重要依据。
3以丰富的课程资源和科学的课程评价体系保障课程体系实施
3.1教材是实施课程体系的重要抓手
修编适合学校办学特色的物理实验校本教材[7]，修编过程中增设工程应用类实验项目、突出传感器和计算机技术的综合应用。
3.2丰富实验课程网络资源，助推课程体系实施
目前学生的实验基础参差不齐，利用实验中心网络搭建起学生自主学习的实验平台，克服了学生重复和模仿老师操作的现象，实验技能提高明显。
3.3全面开放实验室，营造学生开展实验学习和研究的环境
学生可在网上自行预约实验室、实验时间和选择指导教师，自主开展实验研究，拓宽了实验的时间和实验形式。
3.4建立有利于应用型人才培养的课程评价机制
建立有利于激发学生实验积极性的课程评价机制，对学生的课堂实验、创新实验和实验竞赛各项成绩综合评价，激发了学生参与实验学习的积极性，有效促进了物理实验教学质量的提高。
4结语
【关键词】农机化；CAD；教学内容；教学方法
CAD技术作为杰出的工程技术成就，已广泛地应用于工程设计的各个领域，并产生了巨大的经济效益。与传统绘图方法相比，CAD具备速度快、效率高、精度好、使用方便等优点，这让它渐渐替代了传统的手工画图方式，现在几乎所有企业都使用CAD进行设计，越来越多的企业需要一线的技术人员能熟练掌握CAD技术。因此，国内大多数高等院校都相继开设了二维和三维CAD教学课程[1]。
农业机械化及其自动化专业作为我校机电工程学院的重点专业，其二维和三维CAD课程陆续开出。在应用型人才培养模式下，如何进行有效的CAD教学，以提高学生的工程实践能力，是CAD教学中必须面对的问题。本文研究了农业机械化及其自动化专业的CAD课程的教学内容和教学方法存在的问题，并提出了教学内容和教学方法的改革。
一、CAD教学现状
（1）三维设计仅限于建模。生产实践中，二维CAD主要完成绘图功能，而三维CAD软件中具有相当多的模块和功能，三维CAD图不仅仅是图形功能，还可以进行运动仿真和运动分析，进行干涉检查，进行公差设计以及CAE分析，分析工程构件的受力和变形。除此之外，制造时，其三维零件图还要用来编程加工，而编程加工时，需要根据加工要求选择图形要素，而几何要素选取的方便与否与画图方式有关，在三维软件中，同一个型体，同时选中， 不能随意分割，因此在绘图时，必须考虑加工工艺。因此， CAD教学中的教学内容不是孤立的[1]。
（2）综合实例选择偏离具体专业，与专业联系不密切。在教学实例的选择上，主讲教师通常会选择一些常见物品作为载体，载体间无相互联系。或者选用教材的通用例子作为教学载体，学生在校期间所学基础知识十分扎实，但到具体工作岗位后解决实际问题的能力较差，其原因是教学中引用的工程实例较少，教学不能基于相应的专业工程项目来设计教学情境，提高学生的工程实践能力。
（3）在教学过程中，学生缺乏主动性和积极性。由于CAD涉及了多门课程，包括机械制图、机械设计、机械制造技术、模具设计、数控机床加工等技术，因此对该课程要求较高，学习的难度也比较大。学生在学习过程中，虽然主观愿望想学，但是长期以来形成的习惯，总是希望老师能在课堂上讲解所有的东西，缺乏学习的主动性和积极性。
因此，研究面向农机设计与制造的CAD教学内容和教学方法，注重软件功能模块间的相互联系，改善教学方法、增强工程素质教育，激发学生的学习兴趣。是三维CAD教学中亟待解决的问题。通过教学内容和教学方法的改进，提高学生的思维能力和实际操作技能，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的创新精神，使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯，实现提高学生的技能、磨砺意志、活跃思维和扩展视野[2]。
二、CAD教学内容和教学方法的改革
（1）研究二维草绘模块、实体造型及装配模块教学的连贯性。在三维CAD设计中，首先要建立二维草图，建立二维草图时，要考虑实体造型，而前二者又与装配相联系，建立合理的装配关系。在教学顺序上合理地穿行，效果更好。
（2）确定与学时相适应的教学内容和与实际工作紧密相连的教学模块。在三维CAD造型过程中，有许多方法，其中包括基本方法和快捷方法，建立草图的方法也很多，在有限的学时内，优选这些方法，是保证质量的同时，提高教学效率和效果所必须的。调研农机制造公司，研究三维CAD众多的模块中，哪些是生产实践中使用较为频繁的，除了基本造型特征方法外，还有一些是可选择的项目，比如，如何利用参数驱动功能进行系列化零件设计、零件的特征管理与修复、钣金特征建模、工程图的转换、设计顺序（自上而下或自下而上或中间设计）等。因此，有必要通过对企业进行调研，确定教学模块的选择顺序[3]。
（3）研究草图和建模特征在不同零件类型中的适用场合。在三维CAD软件中，要完成同一形体，其造型方法是相当多的，但各有优缺点，尤其是如何考虑构件后面的造型，会涉及到建立一些参考点、参考平面等，如果前面的草图和造型方法不合适，会影响后面的造型效率，甚至丢失一些参考几何体，出现“悬空”现象。因此，如何考虑前后联系的造型方法和建立草图的选择就成为本课题研究的内容之一，将这些教授给学生是十分必要的。
（4）教学中贯彻以学生为主体的教学理念。以学生操作橹飨撸布置任务，学生分组讨论决策，练习特征造型，最后独立完成任务。学生边学边做，老师边导边教，学生在操作过程中发现问题，分析问题，解决问题，项目完成后进行技术对比、技术总结。老师引导学生分析问题、解决问题，集中分析难点、提供技术指导。并紧跟先进制造技术的发展方向，将有关先进制造技术方面的新技术、新工艺传授给学生，使学生掌握最新的技术发展动态。采取设问、提问、反问等方式调动学生的学习热情。授课中以讲明基本概念为原则，讲授、练习、示范相结合[4]。
（5）教学过程中，以典型学习任务、工作过程为课程内容的核心，形成学习项目或课题，并将之根据职业能力形成的规律，进行组合和顺序编排，确定学习情境。采用引导教学法、小组协助教学法、案例教学法、示范教学法，“理论-实践-创作”一体化的教学模式，以典型农业机械项目为工作任务进行模块化项目教学，教学过程基于产品的工作流程[5-6]。
三、结语
在科技技术快速发展的今天，CAD作为一门实践性很强的课程，其教学必须密切联系实际，教学内容和教学方法要与时俱进。本文研究了我校农业机械化及其自动化专业的CAD课程教学，指出了其在教学内容和教学方法中存在的问题，并提出了CAD教学内容和教学方法的改革方法。在教学中坚持教学和工程实际的联系，调动学生的学习积极性，增强他们理论联系实际的能力，以培养工程技术的应用型人才。
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