时间：2022-04-01 12:25:54
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篇液压传动课程设计总结，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：《液压传动》；教学；心得体会
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）53-0202-02
《液压传动》是机械工程类专业的专业基础课，对该门课程的掌握情况将直接影响到学生对后续专业课程的学习以及毕业设计，对学生毕业后从事与机械相关的工作也有很大的影响，因此，本门课程在机械类专业课程体系中占有特别重要的地位。笔者在专业课教学、毕业设计、实习等教学环节中，常常发现很多学过《液压传动》的学生对《液压传动》的相关知识掌握地并不扎实，甚至有些学生对液压传动的基本概念都不清楚，学生普遍反应《液压传动》是一门比较难学的课程。其实，《液压传动》的理论基础就是流体静力学和《流体动力学，流体动力学相对难理解一些，但本科的《液压传动》教学涉及到流体动力学的地方很少，这部分内容课堂上一带而过即可，流体静力学的基础知识就是帕斯卡定律，学理工的学生都很容易掌握，所以《液压传动》应该说并不难学，学生之所以没学好，我认为是这门课程有一个显著的特点，即实践性强，而学生恰恰没有这方面的实际经验，导致理解困难，因而教师在教授这门课程时，必须要采用与课程特点相适用的教学方法才能让学生容易理解并提高对这门课程的学习兴趣[1]。下面分享几点笔者从事多年《液压传动》课程教学的心得体会。
一、讲好绪论
绪论这一讲开好头，对后续的教学有极大地促进作用，在这一讲要达到以下几点教学效果：（1）让学生掌握液压传动的基本概念和基本原理；（2）了解液压传动的特点、发展和应用；（3）提起学生对本门课程的兴趣。
在讲液压传动的基本概念和原理时，我首先告诉学生传动的三种类型，即机械传动、流体传动和电气传动。液压传动是流体传动的一种，是目前工程实际普遍应用的一种形式，这样学生对本门课程就有了一个总体上的概念，然后通过“液压千斤顶”这个简单的例子把液压传动的基本原理讲清楚、讲透。通过液压传动基本原理的讲解，引出液压传动的特点及其发展和应用，特别是在工程机械、智能机械等学生比较熟悉和感兴趣的领域的应用，同时结合自己的科研项目，指出机械产品机电液一体化的发展趋势。为了让学生了解液压产品的发展现状，笔者在课堂上登陆了力士乐、阿托斯等代表国际先进液压水平的知名厂商的网站，浏览其产品。由于学生对工程机械相对了解一些，便以工程机械的行走马达、操作阀等关键元件的国内外价格差距和质量差距为例，指出国内与国外先进液压技术水平的差距，激发学生的学习热情和兴趣。
二、注重实验和联系工程实际
《液压传动》是一门实践性很强的课程，而学生基本没有相关的实践经验，因而在课程教学中要尤其重视实验课，注重与科研和实际的结合，这样学生才能对所学内容有感性的认识，明白所学知识的用途。在讲“压力单位兆帕”时，为了让学生有一个直观的概念，给他们看了一个用10MPa高压水切割岩石和水泥的实验照片（如图1所示），并提醒学生在以后从事液压实际工作时，要注意安全，切记要先让系统卸压再维修。再比如，讲“滑阀中位机能”时，要让学生深刻理解不同种类滑阀中位机能的特点、作用及正确选用，因此举了一个滑阀机能选用不当导致液压元件损坏的例子：学院的实验室有一个液压马达驱动大惯量飞轮的液压实验系统，马达的换向和停止采用一个三位四通电磁换向阀，做了几天实验后发现液压马达漏油严重，刚开始还以为是马达的质量问题，后来才发现是因为换向阀选了“O”型中位机能，换向阀由左位或右位打到中位时，马达进出油口被封死，转动的大惯量飞轮也被迫停止，导致液压系统产生了很大的液压冲击，马达密封被破坏，发生了漏油现象。笔者所在学校――中国矿业大学的各专业都有很强的矿业特色，在讲“典型液压系统”时，一般都是结合自己的科研项目，补充两个典型煤矿机械的液压系统，以开拓学生的视野，同时为后续《采掘机械》等专业课程的学习和毕业设计打下基础[2]。
上实验课是学生能够见到液压元件实物并自己动手操作和验证所学知识的主要途径，因而要特别重视实验课的教学，作为任课教师必须至少要带一组实验。为了提高实验课的教学效果，我要求学生每次实验课前要认真预习实验指导书，对难点问题，在课堂上预先讲解，这样学生对实验步骤和实验原理就比较清楚了，否则在实验课上教师怎么说学生就怎么做，会使学生不知其所以然，实验课的效果就大打折扣了。每次实验结束后，要求学生及时做实验报告，通过批改，对实验报告中反映出来的共性和难点问题进行详细讲解，必要时把关键问题在下次实验课上再进行验证。回路组合实验是要求学生自己动手组装回路的实验，我要求每个学生都要动手，在做完实验后，谁的手上没粘液压油，则该次实验不合格，从而鼓励学生在实验室搭建并验证自己设计的液压系统。
由于本门课程是大约一百名同学的大班课，把课堂教学放到实验室不现实，而实验课学时又不充裕，为了让学生对所学知识有直观地认识，我每次讲新的内容时，都从实验室拿几件相应的液压元件到课堂上，课前让学生先观察，课堂上再对照具体实物进行讲解，有效弥补了实验课教学学时不足的问题。
三、有效利用多媒体教学手段
本门课程和工程实际结合紧密，因而在教学中要尽量的把所讲内容具象化。在讲“液压传动的应用”时，给学生展示各领域液压设备的照片，有的还播放了视频；讲“各种液压元件”时，我也会播放相应典型产品的照片和视频。
液压元件的内部结构和工作原理在课程中占有很大的比重，这部分内容讲不好学生会感到枯燥无味，难以理解。对这部分内容，笔者一般结合液压元件的结构图和工作原理动画来讲解，利用结构图总结出液压元件的主要结构特点，再结合动画讲解其工作过程和工作原理，这样学生就很容易理解了，而且也提高了讲课效率。
如果学生对液压基本元件部分的知识掌握地不够扎实，液压基本回路和典型液压系统这部分内容就不容易理解，即使有的学生对液压元件部分学地比较好，对于复杂液压系统各基本回路间的相互关系和元件动作过程也不容易搞清楚，这部分内容我都用Fluidsim进行了动画模拟。Fluidsim软件是由德国FESTO公司和PADERBORN大学联合开发，专门用于液压、气压传动教学培训的软件[3]。利用Fluidsim做的液压基本回路和典型液压系统仿真程序能够直观地显示液流过程和对元件的工作状态进行控制，这样，不管液压系统多么复杂，其工作过程和原理都能直观地展示出来，不需要学生再想象各元件的动作和状态，对所讲内容很容易理解。
四、考核方法多样，注重过程考核
要让学生学好一门课程，一方面要激发学生的学习兴趣，另一方面也要加强督促，公平、合理考核。本门课程笔者采用了结课考试、实验、小设计和平时成绩综合考核的方式。
为了引起学生对实验课的重视，提高动手能力，实验成绩的评定不仅仅看实验报告，还要看学生在实验课上的表现，比如对动手能力强、清楚实验过程、独自设计液压回路并组装和验证的学生的实验成绩要给高分。除了平时布置作业，我一般还会安排两次过程考核，作为平时成绩的主要组成部分，一次是在课程中期利用一节课的时间安排一次小测验，一次是在课程即将结束时布置一次小的课程设计。课程设计以分组的形式进行，一组一个设计题目，设计的内容一般结合科研和工程实际，要求学生课后查阅资料，按照要求设计好后做出PPT，课堂上以小组答辩的形式考核，这种方式增强了学生的学习主动性，很受欢迎。
五、结语
通过上述教学手段和方法在《液压传动》课程中的应用，培养了学生的动手能力，激发了其学习兴趣，使得学生能更加直观地学习本门课程的内容，理解得更深刻，学习不再感觉枯燥，在学好本门课程的同时，也为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]赖云英.液压传动课程教学方法浅析[J].中等职业教育，2012，（7）：40-42.
关键词：能力本位；课程设计；课程改革；实践
0 引言
在技工院校中，专业教学都是为以后踏入社会做准备的。因此，《汽车机械基础》课程作为汽车专业中非常重要的一门技术类基础课程，所以，学好这门课程的重要性可想而知，它为以后的汽车专业课程奠定了基础。传统的教学已经无法满足现代社会的需求，因此在教学中，教师要对教学课程重新进行规划设计。
1 职业能力导向下的《汽车机械基础》课程设计
在技工院校中，专业教学都是为以后踏入社会做准备的，因此，在进行《汽车机械基础》专业课程的设计时，需要让学生能够对汽车的构建及材料有非常深入的认识。在对汽车材料的讲解中，教师主要需要让学生能够正确的辨别各个材料在汽车运行中的作用，能够正确的使用其材料。本文将《汽车机械基础》课程体系划分为四个项目来进行课程设计并简单阐述。
项目一：汽车在其传动机构上的课程设计，教师需要将汽车中的带传动、链传动、齿轮传动、凸轮机构、轮系传动等的工作原理作为重点内容进行设计。
项目二：汽车工程材料。教师在进行课程设计时，所要做的就是将汽车中金属种类材料在汽车力学性能上以及工艺性能上的特点进行重点内容，同时还要将金属材料的分类及在汽车中起到的作用做出相应的讲解。
项目三：汽车液压技术。在对这一内容进行课程设计时，教师所要做的就是将汽车液压传动技术在汽车中的应用及液压传动基础知识作为重点内容进行深入讲解。
项目四：汽车运行材料。教师对这一课程的设计需要将汽车的运行材料在使用性能上，各种规格的划分、评定及选用上都需要作为教学的重点来进行设计。
这四个项目的划分会随着市场的需求而进行改进及完善，《汽车机械基础》课程是学好汽车专业其他课程的前提，因此，《汽车机械基础》课程的设计就尤为重要了。
2 汽车机械基础课程能力本位的改革探索与实践
（一）调整教学标准，优化整合课程
在汽车机械基础课程中，需要对市场需求及行业动态有着非常密切的关注，随时了解其最新的动态，这样教师才能及时的调整教学计划，将教学内容进行有效的整合，通过精简理论知识的教学方式来增加实践教学的时间。精简的《汽车机械基础》课程是将上文中提到的四种项目来进行教学的。通过对汽车行业的了解，结合其实际需求来将教学内容中可以略讲的内容进行删减，提炼出重点内容来进行理论教学，这样才能让学生能够拥有足够的时间去进行实践学习。
（二）教学方法和教学手段的改革
由于汽车机械基础课程所涉及的内容较为广泛，因此，学生在学习时常常会有信息太多太杂，难以接受的感觉，基于这一问题，教师的教学方式会直接对教学的质量及效果产生很大的影响。所以，教师要将自身上课的方式进行改变，以此来使课程的能力本位能够顺利的变为学生的知识和能力。
（1）探索并采用与技工院校生源特点相适应的教学过程、教学方法和手段
由于技工院校学生的学习基础相对于普通高中的学生来说普遍较低，因此，对于其的教学方式应该侧重于及感性认知的教学模式。技工院校教育要针对学生的这一特点来设计教学的方式，利用各种有效资源来进行多样化的教学，并将传统教学与现代化技术想结合起来，使教学不再枯燥无味。
（2）改革传统的闭卷考试形式，采用以职业能力为基础的项目考核方式
我国传统的考试体系都是以闭卷为主，很少会采用其他形式的考核。但是由于闭卷考试非常的局限性，很难真实的对学生的实际情况进行考核，因此，这就需要对传统的考核体系进行改革，通过多种形式相结合的考核来对学生进行各个能力的综合情况来进行考核，让学生能够对自身的学习情况做个总结，激发学生的求知欲。
（3）实践性教学环节的改革
在传统的教学中，知识的获取都是在教室中进行的，但是随着教育的改革，实践性教学也已经越来越受到重视，这不仅能够培养学生实际动手能力，还能培养学生对汽车各部件的真实情况的认知度，让学生能够直观的去了解，而不是仅靠教师口头描述。在技工院校教育中，动手能力才是最为主要的教学目的，汽车机械基础能力本位课程通过实践教学能够让学生能够掌握汽车各方面的实用技能，为社会培养出高技能，实用性的人才，为以后学生踏入社会出一份力。
3 结语
汽车机械基础能力本位课程是汽车专业技能的基础教学，因此，技工院校学校要对其格外的注重，只有将这门技术知识掌握牢固，那么对汽车专业中的其他课程也都有着非常大的影响。为了让学生能够拥有更强的技术能力，适应社会的发展需求，技工院校学校还需要通过不断的努力来进行实践探索，不断完善教学体系。
参考文献：
一、精简教学内容，创新学生思维
《机械基础》课程是机械类专业的必修的一门专业基础课，要求学生在“了解常用金属材料的性能，熟悉常见机构和通用机械零件的主要参数和工作原理”层面上学会机械零件的设计。教师在确定教学内容时，应根据学生今后从事的就业岗位，按照实用性原则确定课程的教学内容，以“用得上、学得进”为原则，尽量做到“收缩面，加强点”。如：增加实用性较强的金属材料部分，保持常用机构与机械零件部分基本不变；根据学生掌握知识的实际情况，坚持“够用为度”的原则，尽量选择难易适中符合生产实际的知识进行讲授；删除机械基础的工程力学部分及机械零件中与其相关的计算等学生普遍感到抽象难懂的部分。这样，经过教师的不断精简，现在的机械基础课程中的“常用金属材料”和“常见机构与机械零件”等两部分内容不是简单组合，而是“融为一体”，其内容更贴切地符合当前高职教学的要求，有利于提高教学效率和教学效果，有助于创新学生的思维。
二、灵活运用，创新教学方法
《机械基础》对于学生来说是一门实用性、实践性和应用性很强的课程，由于学生缺乏对实际生产的认知，因此教师在教学时，要注意启发学生积极思维，创新教学方法。
1.采用讲授——现场参观——总结实践。教师在讲授新课前在课堂上对课题的主要内容及所涉及实物进行“课题简述”，教师应设计一些富于启发学生学习兴趣和创新学生思维的问题，让学生带着问题到相关企业进行现场参观，通过观察机器零部件的构造、外形，使学生形成感性的印象和初步的认知。同时，教师或聘请企业的技术人员再结合现场实例，利用多媒体课件或相关挂图对该零部件的工作原理进行系统详细的讲解和总结，这样学生就通过实践——认知——讲授等循环反复地认知过程，使学生对机械基础的一些抽象枯燥的理论知识融会贯通，取得良好的教学效果。例如,在液压传动、齿轮传动等教学中,若以看不到内部结构的实物进行教学,学生不易理解。而到现场利用拆开实物进行示教讲解,学生可直接观察设备的内部结构和零部件动作过程，从而很容易掌握液压、齿轮的构造及工作原理。
2.巧用类比教学策略，帮助学生理解概念，掌握规律，培养学生分析问题、解决问题的能力。对于一些新旧知识相关联的内容，教师可以以通俗的语言对后面所学的知识与前面所学的内容进行类比学习，从而提高学生对新知识的理解能力。如学完直齿圆柱齿轮传动以后，教师引导学生用类比法学习斜齿圆柱齿轮，学生通过对比学习，达到举一反三的目的，极大地提高学生的学习积极性。
3.充分发挥师生双方的主观能动作用，创设情境，创新学生思维。在教学过程中，充分利用头脑风暴法、卡片法、小组工作法、项目教学法等形式多样的教学方式，有针对性地重点施教、因材施教，从而有利于激发学生学习的积极性，提高分析问题和解决问题的能力，为学习后续专业课程奠定扎实的基础。
三、采取多媒体教学手段，激发学生的学习热情
由于机械基础课程的理论知识比较深奥和抽象，学生对机械构造的奇妙世界充满了好奇，但由于对机械的感性认识较少，如果单靠黑板讲解，学生往往难以理解和掌握，因此教师在上课时可以充分利用现代化的教学手段和一些机械模型、教具挂图以及制作生动有趣的多媒体课件，通过直观、形象、生动鲜活的方式展示出来，进一步地激发学生的求知欲望，提高学生的学习热情。例如教师在讲解曲柄摇杆机构中曲柄和连杆的两次共线运动情况时，教师可以通过多媒体动画演示，证明曲柄存在的条件、死点位置、急回特性等问题，使学生感受非常直观。在讲解齿轮泵的工作原理时，利用多媒体课件的动画效果可将齿轮泵工作过程清晰地表现出来，使学生能够仔细观察到齿轮泵密封容积的形成及密封容积的变化。通过多媒体课件演示可以形象生动地启发学生的积极思维，激发学生的学习热情。
四、整合机械创新设计，提高学生的工程设计能力
关键词：内在联系；直观教学；现场教学；课程设计
中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）06-0063-01
《模具制造技术》课程的目的是使学生掌握《模具制造技术》的基本理论知识，同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决模具加工技术问题的能力，学习模具制造的新工艺、新技术及发展方向，为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材，积极研究教学理论和教学方法，努力提高教学水平。
1 教书育人，德育为本
在日常教学中，教师不仅教授学生专业知识，更要对学生进行德育教育。教学中，应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质，从本专业对人才培养等方面，对学生进行生动深刻的讲授，使他们了解本课程的重要性，激发其学习的兴趣。在教学中，必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来，使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行，为人师表，做好表率，使学生不仅学到知识，而且学会怎样做人。
2 注重内在联系
《模具制造技术》教材是按着一定的顺序编写的，但前、后内容有着紧密的联系。例如：在讲授"模具加工工艺规程"和"模具加工精度"等基本概念时，经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明，而"典型零件加工"的内容又与前面模具制造基本理论有重要联系，就应引导学生寻找各部分内容的内在联系，这样更容易系统深刻地理解教材。
模具专业的各门课程是一个有机的整体，密不可分。《模具制造技术》与《机械制图》、《机械基础》、等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如：在介绍模具夹具的内容时，夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供，夹具的结构就有变化。教学中，要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来，使学生全面掌握要点，提高专业水平。
《模具制造技术》和电机与电气控制技术、PLC、单片机及计算机辅助设计与制造等其他学科也有着密切的联系。例如：在介绍模具加工设备的内容时，由于模具装置采用不同的控制方式，导致机床内部结构有很大差异。普通机床有复杂的机械传动和变速机构，而数控机床采用CNC、伺服电机、滚珠丝杠等部件，机械机构大大简化。在教学中，应引导学生了解并掌握不同学科领域的知识，使他们深刻认识现代《模具制造技术》的飞速发展，从而不断完善知识结构。
3 教学互动，激发学生的学习兴趣
在《模具制造技术》的学习中，不少学生感到每节课的知识过多，不能及时理解消化，为了解决这一问题，可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢，详略得当。对于易理解的内容，要求学生先预习，讲课一带而过；较抽象的内容除布置学生预习，还应认真讲解；理论性和实践性较强的知识重点讲解，理论联系实际。
教学中可采用讨论式教学方法，即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题，再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见，在充分地讨论之后，教师做总结，指出要点。例如：在学习曲轴二维模加工的内容时，曲轴与一般的轴不同，它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成，结构细长，多曲拐，刚性差，其加工过程很有特点。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料，自己根据零件加工特点，提出加工的方法并相互讨论，在此基础上，教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主，教师提示、答疑为辅，能够充分调动和发挥学生的主观能动性，将被动学习变为主动学习，可以收到很好的教学效果，便于培养学生自学能力，促使学生动脑筋想问题，使其思维能力和表达能力都得到锻炼，提高他们分析和解决问题的能力，有利于培养创造性人才。
4 利用教具、实物等进行直观教学
《模具制造技术》的实践性和综合性较强，各部分教学应注意与生产实际相结合，可以利用各种教具、挂图、实物、模型、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如：讲解各种刀具时就可以把常用刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、等带到课堂上，适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时，可通过观看视频让学生直观了解工厂生产的过程，包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱：床身等可能用木材和纸板做成简易模型，较复杂的工装、机床结构也可做成模型，必要时还可以带学生到工厂参观，进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念，可以组织学生观看车削、铣削的加工录像，有针对性地讲解和区分。讲解模具加工工艺时，可利用模具加工仿真软件介绍数控铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容，带领学生深入工厂观看数控机床加工现场，都可收到很好的效果。
5 搞好现场教学
根据不同的教学内容、采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具，可组织学生去实验室、工厂及加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工，可组织专题现场教学。对重点零件的加工，要求学生仔细观察、运用所学的理论知识，改进不合理的工艺方法；对生产中遇到的质量或其他技术问题，应指导学生分析并解决，必要时，向工厂的技术人员和工人请教。在实习中，把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来，与所学的理论进行比较，来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然，课堂与现场要相结合，教师应根据工厂的情况编写出实习教案，精心组织实习的内容，首先在课上介绍零件图纸和技术要求，然后带领学生深入现场，最后回到课堂组织学生讨论分析，教师汇总，指出要点。
《模具制造技术》是一门综合性、实践性都很强的课程。任课教师认真研究教学方法，不断提高知识水平，真正做到理论联系实践，必然能教好这门课，取得理想的效果。
参考文献
[1] 张继光：项目教学法在《 模具制造技术》 教学的应用，《科技信息》，2012年第5期.
[2] 翟德梅：模具制造技术课程的教学改革与实践，《河南机电高等专科学校学报》，2012年第13期.
关键词：精品课程；机械设计基础；教学内容；人才培养；专业建设
中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）11-0148-03
一、引言
精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分，也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程（原称“质量工程”）”的建设文件指出：“精品课程”是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教育部的这一文件精神，为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。
西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设，于2011年4月被评为校级精品课程，2011年11月被评为陕西省精品课程，2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作，我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。
二、创建课程新体系，改革课程内容
“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程，在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用，是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。
西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校，主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此，“机械设计基础”课程内容的改革，必须符合学校的人才培养目标。
针对“机械设计基础”课程的特点，我们确定了本课程的教学改革思路是：更新教育思想和教学观念，以应用型本科技术人才培养为对象，进行课程整体优化组合，建设“机械设计基础”课程新的教学体系；以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标，构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。
为此，构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中，主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构；在通用零部件内容中，主要介绍常用的机械传动（带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动）、常用连接（螺纹连接、轴毂连接）、轴系零部件（轴、轴承、联轴器与离合器）等；此外，还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习（包括理论教学和实践教学环节），使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能，培养学生具有一定机械设计能力，并为以后专业课程学习打下必要的基础。
在课程新体系的构建中，始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标，开展对课程内容的改革；对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，注重理论联系实际，体现应用性特色；同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则，例如：在“齿轮传动”一章，打破传统习惯，分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章，把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章，既避免有关内容重复，又达删繁就简自成体系。
三、教师队伍建设
教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一，也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前，我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作，我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标，要适应教学需要和学科发展的目标，并以培养青年教师为重点，制定了具体培养计划和措施，现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。
1.加强师德师风教育，以先进人物为榜样，树立爱岗敬业，忠于人民教育事业的崇高理想。
2.按照学校的师资队伍建设目标，制定好包括青年教师的师资队伍建设规划，并认真实施。
3.给青年教师压担子，让他们承担起教学和科研任务，在“干”中成长，而且教学和科研互动，协同发展。
4.实现教学岗位责任制，加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动，提高教学素养和业务能力。
5.发挥老教师的作用，实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师，加强对青年教师的传、帮、带。
6、创造条件让青年教师走出去，到国外和国内其他大学学习访问，开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。
7.在实现青年教师全部硕士化的基础上，逐步实施青年教师博士化。
8.建立听课和评课制度，发挥老教师和系主任的教学监督作用，促进青年教师课堂授课质量的提高。
这些措施的实施，取得很好的效果，使青年教师茁壮成长，多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖，每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目，并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文；本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖，课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队；已形成了一支学术和教学水平高，综合素质好、结构合理的师资队伍。
四、教学方法与教学手段
改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施，在教学中，我们的做法如下。
（一）在教学方法上
1.转变教学观念，树立以学生为中心的思想，正确认识学生为主体、教师为主导的内涵，充分调动学生学习的主动性、积极性。
2.在课堂教学中，坚持理论联系实际的学风，把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合，根据应用性技术人才培养的实际需要，对基本理论以“必需”、“够用”为度，淡化公式推导，不断将新技术、新成果引入课堂，开阔学生设计视野。
3.在课堂教学中，根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则，“讲-练-实践”相结合，安排设计性大作业，提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。
4.在教学中，根据课程各章的不同特点，分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法，调动学生学习的积极性、主动性，并指导和促进学生自主学习能力的发展。
5.搞好课程设计教学，培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。
6.在教学过程中，贯彻因材施教的思想，重视学生的个性发展，鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动，提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。
7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法，采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩，引导学生自觉的学习，全面、系统的学习。
（二）在教学手段上
1.积极采用现代教育技术，充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术，将多媒体教材引入课堂教学，丰富课程的教学信息量。在本课程教学中，实现了部分网络教学。
2.结合课程特点，制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库，开发了课程CAI课件。
3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等，供学生参观和认知学习，提供了直观教学环境和开放式的教学环境。
4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室，激励学生的学习兴趣，为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。
在上述教学方法及有关措施下，本课程教学得到校内外专家的一致好评，课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果，如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上，学生参赛的7件作品，全部获得陕西赛区省级奖，其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项；学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中，获得陕西赛区省级二等奖2项；学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证，多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。
五、教材建设
教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分，也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程（试行）》中就指出：高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，也是深化教学改革，提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具，在人才培养过程中扮演着极其重要的角色，所以，我们在精品课程建设规划中，针对教材建设制订了规划，组织了教材编写力量，先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》（国防工业出版社出版）两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中，我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨，遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则，遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求，优化了课程知识体系；以常用机构和通用零部件为对象，以设计为主线，突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计，并吸纳了现代设计方法及技术。
由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全，使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。
六、实践教学活动创新
“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。
1.实验教学。以培养学生动手能力为中心，利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件，采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容，全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力，促进学生的个性发展。
2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练，对于培育学生的设计意识，锻炼学生的设计能力，培养学生的创新精神，激发学生的学习兴趣，加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能，我们对课程设计教学进行认真改革与建设，丰富和深化课程设计内容，实现设计题目多样化。以设计为主线，既有传动装置设计的传统题目，也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸，既可采用手工绘图方式完成，也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中，必须有设计方案评价、设计工作总结等内容，否则不予通过。通过这些措施的实施，培养的学生设计能力发挥，促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。
3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程，为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合，我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练，培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力，为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。
4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习，为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神，我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地，开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来，这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。
七、本课程的建设成果
1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理，学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动，共同协调发展，成果显著。几年来，课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰；课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项，获校级教学成果奖4项，并获校级优秀教学团队一支；几年来，教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇，获国家发明专利和新型专利2项。
2.创建了“机械设计基础”课程新体系，面向应用型本科技术人才，以培养学生综合设计能力为主线，以工程应用为目的，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，对教学内容作了重大的改革，以机械设计为主线，将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合，优化组合，使其成为一门完整体系的综合化课程，并编写出版了配套教材。
3.适应应用型本科技术人才培养需要，构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式，注重实践性教学环节，加强基本设计训练，培养学生的工程意识和综合分析与设计能力，构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系，开放了课程实验教学环境，促进了学生的个性化发展。
4.重视教材建设，编写出版了“机械设计基础”课程教材3部，主、辅教材配套齐全，水平高，使用效果好，并将教学改革思路与成果融入到教材中。
5.以理论教材为蓝本，利用现代计算机信息技术和网络技术，建设出本课程的立体化教材系统及其素材库，并实现了网络化教学和精品资源共享。
本课程于2011年评为省级精品课程，2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程，本教学团队将以此为新起点，继续奋发努力建设好这一省级精品课程。
参考文献：
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[3]宋宝玉，张锋，王黎钦.机械设计精品课程建设的探索与实践[C]//中国机械工程学会机械设计分会主编.机械设计教学研究论文集（2009）.北京：机械工业出版社，2009：95-97.
[4]张鄂.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010.
[5]张鄂.机械设计基础[M].北京：国防工业出版社，2014.
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，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。
一、“fourto”理论与CDIO
早在20世纪50年代，西方的高等教育界就出现了“fourto”理论，即，作为大学生，在大学几年究竟应该如何度过，究竟应该学到哪些本领。该理论认为，大学教育，首先是“tobe”教育，也就是说大学生要成长为一个什么样的人，要树立什么样的人生观和世界观。我认为，这一点和我们国家的大学生政治思想教育不谋而合，都强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证，并在培养过程中注重人文精神的熏陶，都是要培养出情操高尚、胸有大志、讲道德、讲诚信、责任感强和职业化的人才，这是最大的“构思”，是C的重中之重;其次是“toknow”，即，大学几年究竟应当学会哪些理论及专业知识，具备哪些实践技能，掌握哪些学习、创新的方法和分析解决问题的能力，这是C与D的综合，既是对C的具体思考，也是实现D的充要基础条件;第三是“todo”，即，大学毕业之后，要做什么，能够做什么，也就是说自己应该具有怎样的职业能力，能够在哪一方面适应社会工程实践的需要，为社会做出贡献，这就要求有合适的D，既包括学习设计，也包括职业设计，这种设计，务使自己能够尽快适应社会实践，同时也要与I和O联系起来，即构思好如何贯彻落实自己的设计目标并合理运行;第四是“together”，即，培养出的人才应具有较强的团队精神和协作能力，较强的沟通能力、表达能力和较强的集体观念和组织意识，在能够保证团队成员共同完成任务目标、明确的协作意愿和协作方法，并尽量挥洒个性、表现特长的基础上，使人人都有使命感、归属感和认同感，通力合作、戮力同心，以期实现完美的O。
二、当前工程教育模式存在的问题
2010年12月24日至25日，由河北工程大学车辆工程系发起，由亚盛集团、临工集团、中铁三局、宣工集团、长城汽车等用人单位和CDIO试点专业工程导论任课教师等有关人士参加的“高等工程教育改革研讨会”在我校举行，来自企业界、工程界、教育界的多位领导、专家、教授多视角“会诊”我国的工程教育，深人探讨我国工程教育面临的机遇与挑战，就“如何培养一批受市场欢迎的优秀工程师”等问题展开讨论。
1.宏观问题。会议认为，我国的工程教育主要存在以下几个问题:(1)规模远胜于质量。近年来高校招生规模不断扩大，截至2009年，我国设有工科专业的高校大约占普通高校数的89%，工科专业在校生更达到600多万，但是，社会对毕业生的素质评价不高。(2)高层次工程科技人才培养方向存在偏颇。有23%的用人单位认为，高校培养的学生完全不符合或基本不符合国家技术发展需要，近一半的企业认为，我国高校培养的工程专业学生与企业接轨困难，学校培养与企业应用有脱节现象【3】。(3)与发达国家和地区相比，我国高等工程教育力量相当薄弱，各高校普遍存在生均资源匮乏之情况。(4)从2006年起至今，“考生疏远工科”的现象有逐年增加之趋势，如果这样的趋势继续下去，对我国传统制造业带来的危害就可想而知了，也许日本制造业上世纪“质量灾难”的现象很可能会在当代中国重演。
2.微观问题。针对近几年来车辆工程专业大学毕业生的就业状况和用人单位的意见反馈以及目前教学中存在的普遍现象，我校当前的车辆工程教育存在以下几个问题:(1)重理论轻实践:所有理论课的教学环节都能按照教育部教学大纲的要求圆满完成，但是在实践环节上，虽然许多教师有博士学历、教授职称，而由于我们对企业实际需求了解不够，从思想上轻视了实践环节的教学，导致学时安排、精力投入严重不足，毕业生缺乏必需的岗前职业培训，从而使那些刚走出校门的大学生的实际工作能力难以达到岗位要求，而考虑到成本因素，许多企业只愿意招聘具有一定工作经验的求职者;(2)传统的板书式或多媒体灌输型教学模式，不能激发学生学习的积极性和主动性，学生在课堂上基本不做笔记，学生对知识的领会率低，教学效果差;(3)生均教学资源按可比价格计，有逐年下降的趋势，从参观、实习、实验到课程设计、毕业设计，经费捉襟见肘，不能满足教学需要，致使许多教学环节大打折扣;(4)目前的培养内涵无法激发学生的学习兴趣，导致高年级学生到课率低、听课率低，或盲从于考试，或无所事事，更谈不上创新性培养和自主性学习;(5)合作精神和协调能力培养的缺失:以几人一组的毕业设计为例，学生在课题设计期间，各自为战，沟通困难，不善交流，致使设计任务支离破碎，难以整合与协调，这显然有悖于工程界的团队精神与合作意识;(6)成绩评价体系陈旧过时:对学习成绩的评价仍然沿用传统的笔试，多数学生都以期末理论考试为指挥棒，不能如实反映学生的实际能力;(7)教师的科研与大学生教育脱节:教师的科研项目基本不涉及大学生理论教学和实践活动，导致大学生对科研课题的申报、立项、实验、结论、分析等环节一无所知，对大学生的创新和科研能力的培养及其不利。
三、CDIO试点教育模式探讨
针对以上问题，结合邯郸市重汽及装备制造业基地建设任务以及我校大学生教育CDIO试点工作，我们吸收先进的教学理念，设计出一套车辆工程方面应用型人才的培养方案，旨在培养学生自学能力、创新能力、协同工作能力，培养大学生职业道德和诚信为本的理念。
1.项目由来。河北省邯郸市于2006年被国务院列为全国重汽及装备制造业生产基地，几年来生产规模和产品类型日渐增加，从外协加工、产品仿造、生产管理、产品销售到售后服务等环节基本上达到了一定规模和形成了独特的经营模式，但是从老产品改造、新产品研发、到生产工艺革新、员工素质的提高，都还处于起步阶段，尤其是技术力量还比较落后，创新能力不足，能耗大，生产效率低，迫切需要大量的工程类专业的、既具有一定理论知识又有一定工程实践能力的技术人才充实其中，以提高人员素质和产品质量、提升企业形象、增加企业效益，推动邯郸区域经济又快又好发展。2009年河北工程大学被教育部列为第一批CDIO教育试点院校，而机电学院的车辆工程又被列为重点试点专业，根据教务部门的安排，我们在2009级学生中选择了15名同学参与CDIO教学试验工作，并结合“电动汽车电液复合制动研究”项目，提出了一整套CDIO教育方案。该项目需要收集电动汽车各类路况的行驶数据，利用仿真实验研究、制动能量回收过程，分析影响制动能回收的相关因素，论证电液制动对制动力分配调节的可行性，项目完成后，可以达到节能减排、降低劳动强度、制动灵活可靠等目标，具有机、电、液一体化的综合认知价值，学生在参与CDIO教学当中，可以得到良好的工程实践锻炼。
2.前序工作。参与该项工作的学生在一年级就接受了“工程导论”教育，该教育为学生提供了一个工程实践的框架，这个框架大致勾勒出一个工程师的任务和职责以及如何应用学科知识来完成这些任务，这个课程还包括人际交往能力、知识和态度的训练，这些能力对于学生今后进行更高级的产品、过程和系统建造项目至关重要。
3.项目原理简图。按照CDIO的基本理念，该项目在教学过程中的实施可用图1来描述。
4.项目的实施。“电动汽车电液复合制动”的设计开发具有很强的工程实践和生产应用背景，因此，在以该课题的1级项目为载体，实施CDIO模式培养的进程中，必须注重教学过程的实践性、开放性和专业性，必须本着培养学生独立思考、科学调研、责任心强、具有团结协作、创新和应变能力的目标进行教学各环节的设计，因此，我们把课程的所有教学内容均设计为4个教学项目，围绕项目的完成开发若干子任务单元，并根据实际的工作过程来进行教学。每个任务单元的实施都包含构思(conceive)、设计(Design)、实施(implement)、运作(Operate)4个环节，力争在真实的工作环境中，推行项目导向、任务驱动、课堂与实训一体化的“教、学、做”集成化培养模式(以2级项目制动器设计为例，如图2所示)。考虑到工程类项目的实践性特点，以该项目为载体，以教师的导引与点评为指导，以学生为中心，以学生专业能力的培养为核心，学生全面参与信息收集、方案选取、计划制定、计划实施、反馈控制、阶段考核、结果评价等教学全过程;在整个教学过程中，教师为学习过程的组织者、咨询者和伙伴，教学过程与工作过程融合，努力使学生通过自己的实践和行动来提高工程能力。每一任务单元都可以采用构思、设计、实施和运作4个阶段来实现。
(1)构思阶段———明确各级项目的任务目标，并为完成任务做充分的准备。要求学生带着问题参与课堂学习，怀着目标参与各项试验与实践，充分确立学生自主学习的主体地位，结合项目任务分配，明白自己要做什么，在相关引导下，通过认真独立思考明白应该怎样完成任务。针对“电动汽车电液复合制动”的工程环境、作业模式、基本技术指标、动力传动原理、电动机选型、控制电路的设计等条件，研究和分析适应“电动汽车电液复合制动”功能的实现方法与组成，引出各教学子项目的主要任务目标。教师有针对性地进行理论教学，提供学习资料，说明可利用的资源，回答学生的疑问;学生自己通过走访调研、查阅资料、网络搜索、现场参观、实物研究等手段进一步熟悉工作任务。在教师给予一定的旨在提高学生学习兴趣的辅导下，尽量培养学生自己观察、主动学习、深入分析和认真思考的能力，明确项目总体目标和任务要求，独立构思出宏观实施方案。
(2)设计阶段———项目具体实施方案设计。要求学生根据具体的任务分配，自己设计出相关项目的具体实施方案。针对“电动汽车电液复合制动”的项目特点，学生分成“电机选型控制与制动能回收”、“制动器设计与制造”和“液压系统设计”三个小组，各小组首先分别讨论、编写计划书，进行任务描述，说明任务目标，并明确各小组之间的联系;其次，各小组至少设计选择3～4个备选方案，并对各方案进行分析、对比与筛选，确定两个方案;第三根据学生制定的方案，指导教师进行点评，与学生一起分析讨论计划实施的可行性，提出修改或改进意见，并由学生进行修改;第四，在教师的宏观指导下，各小组之间对各自所选方案进行协调和匹配，对冲突和干扰之处进行再修改，如此反复，最终确定项目实施方案。
(3)实施阶段———任务的分解与贯彻落实:根据项目实施方案，要求学生自己动手完成每个阶段的工作任务。教师在充分研究学生项目实施方案，并从基本理论、传动原理、控制方法、预期效果等多方面做出评判后，针对各小组不同的项目目标，以小组为单位，利用各阶段所学知识，结合各自具体任务，独立思考，认真完成各阶段任务，利用虚拟加载、模拟控制、仿真分析等手段，进一步提高学生发现、分析、解决问题的能力，从而提高学生的实践技能。
(4)运作阶段———项目协调、管理与评价:根据任务要求，对学生各阶段、各子项目的任务进行统筹和协调，考核阶段成果，对各阶段完成情况进行评价和反馈。每个小组成员都要在各阶段按照任务书要求在理论上进行总结汇报，在实际操作上进行相应的演练，并完成各阶段的产品试制和最终的组装与调试，教师及小组成员对任务的完成情况进行自评、小组互评、教师评价和总体评价，根据各阶段考核评价表以及实际运行结果给出学生各阶段的成绩和最终综合成绩。
5.项目实施各阶段目标与要求
(1)第1～3学期:完成工程导论、数学、外语、心理学等主要基础课的理论学习和相关实践教学任务，要求教师在教学内容的设计、教学策略的选择等方面，要结合实际工程情境中学生的认知、动机、情感和需要等因素，激发学生的学习热情，引导学生如何进行创新性学习，让学生“被动学”成为“主动学”。为此应做到:1)围绕工程项目确定课堂教学的内容和目标，确定教学的重点和难点;2)结合主要教学内容，讨论一些让学生敢于提出质疑的问题，引导他们进行创新性思维;3)有针对性地布置一些能够起到培养学生独立思考、独立解决问题能力的作业和实验;4)有必要时，做一些与工程项目有关的专题讲座。
(2)第4学期:研究项目任务目标，了解CDIO教学模式的功能、特点和要求;在完成相关主干课程的同时，查阅、搜集国内外相关电动汽车复合制动方面的资料，到同济大学、长城汽车等单位进行实地调研，其中应包括生产情况、底盘构造、制动器及控制类型、现有制动模式及利弊、雨雪风天气应对措施、企业经营状况等，并写出调研报告。
(3)第5学期:在调研的基础上，提出创新性的电液复合制动方案，要求从电机选型、能量回馈、控制原理、动力传动方式、制动器类型结构、制动效果、维护措施等方面做出分析与判断，做出必要的可行性论证。
(4)第6学期:在指导教师对学生方案做出评判并修改后，开始绘制传动及控制原理简图，图中应包括机械、液力部分的动力传递方式以及电工部分的控制电路等。简图经指导教师审核并同意后，可以开始工程图形的绘图，包括机械结构、电子控制、液压传动三部分。要求将所有零部件按照分类，分别绘制装配图与全部零件图，进而交叉互审每一张图纸，确保每个零件都能生产出来，保证实际工程的实施。
(5)第7学期:完成详细的项目设计说明书，并在相关经费有所保障的前提下，利用实习工厂和协作单位的厂房设备对产品进行试生产，而后在教师的指导下，由学生进行装配与调试，调试无误后再进行空载实测。
(6)第8学期:组织学生到试车场进行实地测试，在可能的情况下，还可以尝试进行市场开发和用户跟踪。内容包括:1)晴好天气、柏油路面上的制动效果:制动滞迟时间、制动距离、偏刹情况、振动及噪声等。2)模拟雨雪天气潮湿泥泞路面情况下的效果:制动速度、制动效果、振动及噪声、打滑及跑偏情况等。3)观测电控系统:传感器的灵敏度、显示与报警情况、控制灵活性等。4)总体状况观测:制动力大小、制动力分配、制动器温升、泄漏、动能回收率等。5)市场推广:批量生产造价、性价比、企业接受程度、将成果转化为生产力的可能性。最后对测试效果进行总结，写出测试报告。
6.成绩评定
成绩评定的目标是力争在最大程度上反映CDIO理念，即把产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的环境。针对该具体项目，从以下几点进行考评:(1)课程结构:项目实施与运行过程中是否涵盖了公共基础课、专业基础课、专业课程的主要领域，每门课程的成绩是否合格，主干课程重要知识点在项目中的应用是否到位。(2)社交、组织、配合能力的考核:外出调研、组织学习、讨论发言、相互协调、任务安排、配合协作等方面的能力必须达到一定的水平。(3)创新能力:方案是否有创意，各子项目中是否有创新点，创新效果如何。(4)动手能力:手工绘图、计算机制图、模拟仿真、零件加工、装配调试中所表现出的实际操作技能。(5)社会及经济效益:对降低劳动强度、提高效率、节本增收、绿色环保等方面的影响。
