时间：2022-04-12 19:02:58
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，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。
Abstract： In this paper， the evaluation of quality of mechanical curriculum design with method of effective value analysis applied to the course of hydraulic transmission design practice， to evaluate the quality of course design， the initial formation of the analysis evaluation system of RMS design quality of hydraulic transmission course， receive better teaching effect.
Key words： hydraulic transmission；curriculum design；evaluation
中图分类号：G423 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）25-0305-02
0 引言
液压传动课程设计是机械设计制造及其自动化专业主干课程《液压传动》的一个实践教学环节。通过课程设计，可以提高学生独立选用和设计液压技术的能力，培养学生的创新意识和动手能力，提高液压传动的使用设计水平及技术创新能力[1]。制订一个科学的质量评价体系，不仅可以公正、真实评定学生的成绩，而且对促进和提高液压传动课程设计的教学质量具有非常重要的现实意义。本文在《液压传动》课程设计实践教学中实施了有效值分析评价法评价体系，取得了较好的教学效果。
1 建立液压传动课程设计质量评价体系
1.1 建立液压传动课程设计评价目标系统 依据机械类课程设计质量的有效值分析法评价体系[2]，针对液压传动课程设计实际情况，建立评价目标系统。
总目标：Z-液压传动课程设计质量；
第一级分目标：Z1-说明书质量，Z2-图纸质量，Z3-答辩质量，Z4-平时成绩，Z15-袋；
第二级分目标：
Z11-完整性，Z12-页数，Z13-内容，Z14-规范化；
Z21-正确合理性，Z22-规范；
Z31-自述，Z32-回答问题正确率；
Z41-出勤率，Z42-答疑，Z43-进度；
第三级分目标：
Z111-封面，Z112-目录， Z113-致谢，Z114- 参考文献；
Z131-计算正确，Z132-内容完整， Z133- 步骤完整；
Z221-图幅，Z222-布图 ，Z223-标准件与规定画法，Z224-标题栏；
Z311-清晰程度，Z312-完整性。
第四级分目标：
Z1141- 格式，Z1142- 数量，Z1143- 符合实际。
1.2 分配评价目标的加权系数
第一级分目标加权系数分配：
g1=0.30，g2=0.20，g3=0.25，g4=0.20，g5=0.05；
第二级分目标加权系数分配：
g11=0.30，g12=0.20，g13=0.30，g14=0.20；
g21=0.70，g22=0.30；
g31=0.35，g32=0.65；
g41=0.50，g42=0.30，g43=0.20。
第三级分目标加权系数分配：
g111=0.20，g112=0.30，g113=0.20，g114=0.30；
g131=0.40，g132=0.30，g133=0.30；
g221=0.10，g222=0.20，g223=0.40，g224=0.30；
g311=0.55，g312=0.45。
第四级分目标加权系数分配：
g1141=0.30，g1142=0.40，g1143=0.30；
分配完各个目标的加权系数之后，再计算出各级分目标相对总目标的加权系数，将最末一级分目标的加权系数列于表1。
1.3 特性量的分数评定 由目标树可知要对23个最后一级的评价目标按10分制进行分数评定。这是与实践结合最为关键环节，对评价目标，应根据不同课程的课程设计、不同专业课程设计要求的不同及不同的对象详细制订出符合实际、能确保课程设计达到一定水平的特性量，同时又尽可能地量化，使评价更加客观。
1.4 修改完善评价制度 在原有的课程设计评价制度基础之上，根据上述的评价目标、特性量的分数赋值的规定，修改完善评价制度，以满足学生在课程设计进行过程中有目标可循，指导教师在评价时有据可依。其中主要进行了以下几点修改和完善：①修订了液压课程设计指导书；②签到表包括日期、签名和签到时间；③答辩题目分成5组，每组3道题，学生自己任选一组题。并结合设计图纸随机问两个问题。
2 评定学生课程设计成绩
运用已建立的液压传动课程设计质量评价体系，对学生的课程设计进行评价。如学生1的液压传动课程设计的评价见表2。
由表2计算出学生1的总价值。将各个评价目标的加权价值代入式（10.2）[3]计算得GWg1=■Wgi1=8.681
本次课程设计为每一组5名学生，按照上述方法把其他4名学生（j=2，3，4，5）的总价值全部计算出来。它们分别是：GWg2=8.276、GWg2=7.826、GWg2=7.776、GWg2=6.237。
然后按着成绩构成的百分比要求，从整个学生的总价值中由高到低地评定出成绩分别为：优秀、良好、中等、及格。
3 结束语
运用机械类课程设计质量有效值分析法评价体系来评价液压传动课程设计质量，不仅可以做到更加科学、公正、全面地评定学生的课程设计成绩，而且能够促使师生将更多的精力投入到课程设计中，从而全面提升课程设计的教学质量。
参考文献：
[1]张利平.液压传动设计指南[M].北京：化学工业出版社，2009.
【关键词】应用型本科；实践教学；动手能力
1.应用型本科人才培养特点
随着知识经济时代的到来，经济和科学技术的发展以及社会转型对人才的需求越来越大，对人才的质量要求不断提升，对人才需求的层次和规格呈多样化的趋势。在这些因素的影响下，高等教育由精英教育转向大众化教育。应用性高等教育就是随着这种转变应运而生的一种新的教育类型，且贯穿于高等教育的各个层次，丰富了高等教育体系的内涵。应用型本科与一般普通本科相比具有鲜明的技术应用型特征。在培养规格上，应用型本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才，而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才；在培养模式上，应用型本科以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线，涉及学生的知识、能力、素质结构和培养方案，以应用能力为主旨和特征构建课程和教学体系，重视学生的应用能力的培养。
应用型本科院校是为社会培养所需要的工程应用型人才服务的。因此，应用型本科院校的工程教育必须面向企业，根据工程应用型本科人才的特色，不断探索和创新工程应用型本科人才的培养模式，与时俱进，为社会培养出更多更好的工程应用型本科人才。
2.机械类专业的液压实践教学的探索
在培养应用型人才的课程设置中，《液压与气压传动》是机电类专业的一门专业基础课。该课程的实践教学环节主要包含课内实验与课程设计。由于该课程具有较强的实践性和应用性，因此实践教学极具重要性。通过实践，让学生获得感性知识，加深学生对理论知识的理解，提高学生的动手能力，强化技能培养，培养学生分析和解决问题的能力，培养学生自主创新能力。在实践教学过程中，应注重如下方面的内容：
2.1 教学观念
在实验教学过程中，尊重学生的个性和兴趣，鼓励学生自主学习自主成才。让学生在全面发展与个性发展的有机统一中，学有所长，加强学生创新精神和创造能力的培养。
2.2 教学形式
液压实验教学过程中，教学形式从以“教”为中心转向以“学”为中心，让学生成为实验活动的主体，以教师指导为主的实验形式转向以辅导、监控、考核的学生自主学习为主。
2.3 教学内容
实践教学内容的安排尽量注意理论与实际应用的紧密结合，力求达到通过实验活动，促使学生进行专业知识与相关知识的整合，将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识；同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质，真正实现理论与实践的结合。
2.3.1 课内实验
液压课内实验，是学生借助于仪器设备和液压元件，通过装拆、搭接、使用以获得直接经验、培养技能、技巧的一种教学形式。实验的目的在于验证、巩固课堂所学的基本概念和基本理论，启迪学生的创新思维、开发创新潜能、培养创新能力、强化综合能力的训练，提高学生运用所学专业知识和现代科技手段解决各种实际问题的能力和实践操作能力。液压实验的内容主要包括三个层次：
（1）基础性实验：这类实验主要是认知性或演示性实验，用于学生对该实验所涉及专业知识的全面理解，实验的目的就是根据专业培养目标进行基本技能的训练和巩固所学的理论知识，让学生了解液压传动系统的组成、工作原理和搭建一个液压传动系统的全过程。
（2）综合性实验：这类实验主要是验证性或模拟性实验，用于对理论教学中的重要结论进行验证，利用实验教学环境重现与真实系统工作活动过程相近的氛围。根据理论教学的要求，完成实验操作，解决系统故障。让学生通过实验提高学习兴趣，明确学习方向和自己的不足，增强学习的动力。
（3）创新性与设计性实验：这类实验项目一般来自教师的科研课题或学生根据自己提出的科研设想在实验室中进行开发和研究，是实践教学的高级层次，实验的目的在于开发学生的创新思维、培养创新能力与综合技能，提高学生解决实际问题的能力和实践操作能力。
2.3.2 课程设计
液压与气压传动课程设计内容为设计中等复杂程度液压设备的液压传动装置，确定液压传动方案，正确合理地选用液压元件，熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统。
这种实践教学的目的是巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。通过课程设计，熟悉、运用有关的标准、设计手册和产品样本等技术资料，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；并通过课程设计，对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD制图等方面的基本技能进行一次训练，以提高学生的综合设计的能力。
2.4 教学方法
实践教学应由浅入深、由简单到复杂、由被动操作到主动设计或模拟再到创新性的综合运用，逐渐加深教学内容的深度、广度和综合程度，使其符合学生认识规律和教学规律。改革“灌输式”和过分偏重讲授的教学方法，实施启发式、讨论式、研究式的教学方法。强调学生主动、积极地参与，调动学生的学习潜能与培养学生的学习和应用知识的能力，发挥团队的作用与形成学习型组织，同时利用生产实际中的案例进行教学活动，加深对所学知识的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题解决问题的能力。
2.5 教学手段
实现传统手段与现代化手段相结合，手工手段与信息技术手段相结合，模拟仿真手段与实际操作手段相结合，形成一套丰富多彩、相互补充、相互完善的教学方法体系。
开发设计计算机辅助教学课件，实现液压元件及液压回路的电脑动画演示，提高教学效果。利用案例教学，激发学生的学习兴趣，提高教学效果；通过演示及模拟等现场教学，让学生切身体验工作环境，了解液压技术在生产上的应用。
2.6 考核方法
建立多元化的实验考核办法，对不同的实验类型可采用不同的考核方法，同时也可针对学生不同的学习阶段采取不同的实验考核形式。
具体考核采用过程性与终结性相结合的方法，即结合课程特点与教学要求，建立以基本理论和基本技能为基础，以综合运用能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系，注重考评方式的多样化和考评指标的规范化，以保持对学生学习成绩和教师教学效果检验的客观公正性。
基础性实验和专业特色的综合性实验主要从考勤、实验过程检查和实验报告三个方面综合考核并确定成绩。
创新性与设计性实验一般单独考试和记分，采用对申请优秀的实验小组以现场展示、提问、学生作简单答辩的方法考核后再确定最终成绩。
2.7 管理方式
随着以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式的转换，实践教学的管理方式从以教师管理为主转向以学生自我管理为主。在创新设计类实验中，实验内容策划、组织与实施应由学生来完成。实践教学过程中的协调、监督、控制与评估等工作可由教师配合学生来实现。
3.实践操作能力的培养及案例
实践能力主要是指将理论知识应用于实际工作的能力。在学校，大学生通过实践性教学环节——实验、实习、设计(论文)、科研等活动，对所学的理论知识进行实验、验证，将理论知识回到实践中去检验，对所学的理论进行综合、运用、转化、创新，逐步培养起实践能力。实验课是其中很重要的实践环节之一，其主要作用与形式如下：
3.1 有利于培养学生解决问题的能力——基础性实验
基础性实验主要是通过实验让学生了解液压传动的基础知识、掌握基本的操作技能，加深对所学知识的理解和应用。
如：液压元件拆装实验中，让学生明确液压元件是液压系统的重要组成部分，液压元件性能的优劣，直接影响液压系统的正常工作，通过对液压元件的拆装，加深对元件的结构和工作原理及性能特点的了解。并能对液压元件的加工及装配工艺有一个初步的认识。拆装过程中，学生选用适当的工具和材料，对液压元件进行拆解，观察及了解各零件的作用，了解液压元件的名称、型号和主要技术性能参数及其工作原理，再按一定的步骤装配还原液压元件。以此，加强学生的动手能力和思维能力，培养工程意识。
3.2 想象能力与逻辑思维能力的培养——综合性实验
综合性实验主要是通过观察现象，验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，使学生对液压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理、适用场合等有一个更加深刻的理解和认识，具备正确处理实验数据的能力，并能自行组装液压基本回路，为今后在工程实际中设计性能优良的液压传动系统打下坚实的基础。
本类液压实验可在实验室进行可视、仿真操作及实体回路实验，验证液压元件与回路的性能，直观了解液压元件的内部结构、工作过程、控制原理及液流状态。
通过综合性实验，促使学生进行专业知识与相关知识的整合，将零散的知识转变为相互贯通的系统的知识；同时引导学生将学过的知识转化为自身的能力与素质，学习运用所学理论解决实际问题的方法与途径。
3.3 创造性思维能力的培养——系统设计
本实践教学环节要求学生根据给定的工作要求，通过分析、计算及查阅相关资料，能够合理设计一个较完整的液压回路，绘制出液压原理图，再根据原理图选择合适的液压元件，并进行校验，以实现系统功能。
通过液压系统设计，使学生了解并掌握液压元件的作用、液压系统基本结构及系统工作原理，以此加强培养学生理论联系实际及实际分析问题的能力及实际动手能力，培养学生自主创新能力，有利于学生个性发展，使更多优秀学生脱颖而出。
4.结束语
近年来，在《液压与气压传动》课程的实践教学中，以学生系统掌握常用实验方法为基础，建立与理论教学相辅相承、相对独立的实践教学体系，根据国家教委提倡的素质教育和创新教育思想，注重学生自主学习，自主成才的教育。校内有上千名本科生参与了液压实践教学，取得较好的教学效果。
参考文献：
[1]张荣沂等.应用型本科院校学生实践能力培养的探讨.
根据山西师范大学的“3.5+0.5”的培养模式和食品科学与工程专业的培养目标，教师在掌握机械基础教学大纲的前提下，明确教学目的、任务和要求，结合学生认知特点和生产实际，精选教材。教材选用魏兵主编的“十一五”国家级规划教材《机械基础》。该课程教学计划安排51课时，课时少，内容广，必须对教材内容进行优化。合理选择教学内容，以“必需、够用”为原则。精讲基础知识和基本设计方法，强化公式应用，弱化公式推导。工程力学主要讲解理论力学和材料力学的基本概念、机械零件基本变形形式和强度计算，熟悉构件的受力分析和计算方法；互换性与技术测量重点讲授极限与配合，紧密联系实际；工程材料主要讲解工程材料的种类、牌号、性能和应用，以金属材料和塑料为主，结合食品行业的发展，增加食品行业当前采用的新材料、新技术和新工艺；机械设计部分包括常用机构、连接、机械传动、轴系，这部分内容和后续课程及生产实际联系密切，工程应用多，属于课程的核心内容，机械传动中的带传动、链传动、齿轮传动突出基础知识和设计方法，强化设计方法和公式应用；机械加工基础以毛坯的制造工艺和切削加工方法为主要内容；液压与气压传动重点是液压传动的原理、组成和特点，常用液压元件的功用及常用的液压回路。介于课程学时少，结合课程的特点，部分教学内容采用自学加辅导或讲座的方式，引导学生多途径学习。
2多种教学方法结合
机械基础课程实践性强，传统的理论教学采用“填鸭式”的教学方法，教学过程中教师和学生之间缺乏互动，学生被动接受知识，学生感到枯燥乏味，不利于学生的学习。采用多种教学方法，激发学生学习积极性，变被动学习为主动学习。对于工程力学基础、工程材料基础知识、基本概念等采用讲授式教学法。教学过程中教师要注意和学生的良好互动，避免注入式教学。机械设计中的常用机构、机械传动、轴系难度大和实际联系密切，采用讨论式教学。理论知识讲解前，选择和生产实际常见的议题，在学生充分讨论后，教师再讲解，调动学生学习的积极性，避免了“教师教、学生被动学”的单一教学模式，达到事半功倍的效果。采用典型案例教学法，如以齿轮轴为典型案例，通过材料的选择、结构设计、强度校核、公差与配合的选择、机械加工工艺制定等环节，可以把工程力学、工程材料、互换性与技术测量、机械设计、机械加工的相关知识联系在一起，架起了课程的桥梁，知识结构相互衔接，课程体系更加完善。
3采用多种教学手段提高教学效率
机械基础课程的研究内容比较抽象，相当一部分学生在学习时因缺乏空间想象力和工程设计而产生厌学情绪[4]。课程学时少，内容多，采用现代教育技术方法，通过运用多种媒体，提高课堂效率，有效提高教学效果。讲解平面连杆机构、机械传动、金属切削机床、轮系、液压系统原理时，由于学生没有实际生产经历，缺乏相应的想象能力，采用动画技术，生动形象，让零部件运动起来，使抽象理论直观化；讲解连接、轴系、切削加工方法、液压元件时，采用实物、幻灯片、图片展示教学内容，生动形象，增加学生感性认识，拉近书本知识和生产实际的距离，加深学生对理论知识的理解，更好地突出教学重点和难点。
4增加综合设计实验教学内容
课程的实验课时为4学时，传统的实验为认知实验，实验设备是机械基础陈列柜和模型，以演示讲解为主，时间多集中安排在课程中期。改革后，开放实验室，学生自主实验，不占实验课时，时间安排每个模块的理论课讲授之前，学生递交实验报告。通过认知实验使学生建立机械零配件的结构、机械加工、液压传动系统的感性认识，对机械基础知识有一个初步了解。增加综合设计实验内容[5]。①轴系结构设计实验。轴系结构是回转机械的重要组成部分，轴系结构的性能决定机械的性能和寿命。轴系结构设计实践性强，涉及内容多，灵活性大，是课程的重点和难点。通过拆卸、结构分析、装配、调整、结构设计的全过程，学生掌握轴系设计的步骤和方法，培养学生的创新能力和工程实践能力。②机械传动方案的创新组合设计、分析实验。传动方案的设计是创新设计的主要内容，学生根据教师的要求，选择传动类型、自行设计传动方案，根据设计方案自行组装，以培养学生的综合设计能力和动手能力。通过开设综合设计实验，在创新实验的环节中，学生通过方案构思和改进、实验操作和观察，达到培养创新意识、创新设计能力[6]。
5增加具有食品工程教育特色的实践教学环节
增加工程训练，训练时间安排在理论课开课后第6周。工程的本质是一种社会实践，在科学的基础上增加工程训练的内容。学生知识面窄、面向工程实际不足，没有足够的工程训练，现代工程设计思想、方法和综合应用多方面的知识解决工程实际问题的能力不足。工程训练中，学生学习金属加工工艺知识，自己动手操作各种设备，使用多种量器具，增强动手能力，激发创新欲望，培养创新能力。增加课程设计，时间安排在理论课结束后进行。课程设计是实践教学的重要环节，培养学生运用所学的知识分析和解决问题及独立思考的能力。课程设计时间1周，工作量大、时间紧。采用接近工程实际的题目：一级减速器设计或小型食品加工机械等。每个学生的任务书各不相同，设计方案和设计思路完全由学生组织设计，充分发挥以学生为主的教学理念。学生基本具备机械传动系统的设计计算、材料的选择、会查阅资料，能够正确使用国家标准，绘制工程图的能力。通过课程设计巩固所学知识，掌握机械方面的设计方法和步骤，培养学生工程意识、分析问题和解决问题的综合能力。
6考核方式
改革课程考核方式，实行教学全过程多次考核和考查，提高平时成绩在总成绩中的比例[7]。理论考核采用闭卷考试，成绩占课程成绩的70%；实验考核成绩占课程成绩的30%。细化实验考核内容，从实验准备、实验过程、实验效果、实验报告多方面考核，注重实验过程和创新能力的考核；工程训练、课程设计单独考核。
7结论
关键词：应用型人才;毕业设计;培养;创新;实践
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0123-02
一、引言
贵州大学机械工程学院机电传动与控制实验室拥有一套综合实验设备，包括液压实验台、气动实验台以及相关配套的仪器、电子元件和仿真软件。基于此实验台可以完成机电传动与控制专业的本科生相关课程的实验教学、课程设计和毕业设计等实验与实践教学环节。实验和实践内容涉及许多基础理论知识和专业知识，课程包括电工与电子技术、液压传动、气压传动、机电一体化原理与控制、液压传动系统、液压控制系统、传感器原理及应用、机电传动与控制、PLC原理及应用以及计算机相关语言及操作系统等。机电传动与控制专业的学生可利用该实验成毕业设计：设计液压控制系统或气压控制系统;设计电气控制回路并编制控制程序;设计控制系统动作仿真;动手搭建实际控制系统等，在此过程中，借助计算机辅助设计的功能，利用FluidSIM、AutoCAD、SolidWorks等软件完成控制程序编制、回路动作仿真以及系统图、装配图和非标零件图的绘制等设计内容。
二、毕业设计指导实例分析
以毕业设计题目“液压自动顺序控制系统的设计”为例，叙述如何对毕业设计进行创新性指导。
1.明确设计对象。液压顺序控制回路是实现多个执行元件依次动作的液压控制回路，是液压回路中较为典型的一种控制回路，是液压系统的一个重要的应用领域。液压顺序控制回路在工业生产中应用相当广泛，如在自动化生产线中的分拣装置、传送装置、提升装置、进给装置、加工装置和装配装置中均可采用不同形式的液压顺序控制;在薄板压力机、拉床、注塑成型机、自动机床刀架等机械中也采用各种形式的液压顺序控制系统。
液压自动顺序控制是在顺序控制液压回路的基础上，采用液压元件、电器控制元件及PLC控制器等实现系统的自动控制。按执行元件液压缸的数量不同，液压自动顺序控制分为双缸控制、三缸控制及多缸控制。按采用控制元件的不同分为液压元件控制、电器元件控制、PLC控制及计算机控制等形式。按控制方法不同，分为压力控制、行程控制和时间控制。在压力控制顺序动作回路中，可分为用负载压力自动控制液压缸顺序动作的回路、用顺序阀的顺序动作回路及用压力继电器的顺序动作回路等，用压力控制的顺序回路，由于管路中的压力冲击，会使后一行程的液压缸产生先动现象，特别是对多缸的顺序动作，有时无法安排各个压力顺序的调定压力，所以对顺序要求严格或多缸的液压系统，用压力控制方式效果不理想，一般宜采用行程控制方式。在行程控制顺序动作回路中，可分为用行程阀的顺序动作回路、用行程开关的顺序动作回路、用顺序缸的顺序动作回路及用位置传感器检测实现的顺序动作回路等，采用顺序缸控制的顺序回路，一旦设计完成，其动作顺序和行程位置均无法改变。在时间控制顺序动作回路中，可分为用延时阀的顺序动作的回路、用时间继电器实现的顺序动作回路及PLC编程实现时间延时的顺序动作回路等，用延时阀实现的顺序动作回路，调节不准，一般用得较少。在液压自动顺序控制系统中，双液压缸顺序控制是最为典型的顺序控制，在双液压缸作用下可以实现多个位置控制，每个液压缸可以有一个位置量，也可以有多个位置量。本毕业设计题目要求设计双液压缸液压顺序控制回路，控制方式为行程控制和时间控制相结合的方式，设计两个位置量的情况，用位置传感器进行位置信号的采集，并进行继电器控制回路的设计和PLC控制回路的设计。设计出的顺序动作回路，不仅可以实现自动控制，而且在液压系统不变的情况下，只需修改设计的控制程序，可以对控制的行程、控制时间进行调整和修改。
2.明确顺序动作要求。对双液压缸顺序控制，回路有以下三种方式。
（1）A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留A缸返回A缸停留B缸返回B缸停留
（2）A缸推出A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回B缸停留A缸返回A缸停留
（3）B缸停留A缸推出A缸停留A缸返回A缸停留B缸推出B缸停留B缸返回
3.明确控制方式和要求。采用行程和时间控制相结合的自动控制方式，分别设计继电器控制系统和PLC控制系统。
三、设计过程
1.液压控制回路的设计。首先，要求学生自行设计液压双缸自动顺序控制的液压控制回路，包括选择所有的液压元件和电器元件。让学生根据毕业设计任务书的要求，认真做好液压系统回路的计算，根据计算的结果，选择元器件。最后完成完整的顺序动作液压系统回路图的绘制，液压回路方案不是唯一的。
2.继电器控制回路设计及元器件的选择。根据任务书的控制要求、控制形式和控制方式，设计出电气回路的程序控制。在设计过程中，让学生学习实验台配套的液压仿真软件FluidSIM，并会利用该软件进行控制回路和电气控制系统的设计。基于FluidSIM界面，根据气动回路和控制要求，绘制出液压控制回路和电气控制回路。设计控制回路时，该软件还可以检查回路图结构的正确性。由于该软件中的元件参数的调节范围与工业生产实际设备完全一致，所以可对设计的回路进行准确的系统模拟，同时可不断对电气回路进行优化，使电气回路最简单、最合理地实现控制要求，达到最佳控制。在这个过程中，涉及到基础理论和专业知识，包括液压传动与控制、电气技术、机电传动与控制以及计算机仿真等，通过不断反复修改和设计，使学生把所学的知识联系在一起，每个同学的设计方案、程序及其结果均可以不同。
3.继电器控制实验回路的搭建。在液压仿真软件FluidSIM中完成液压回路和电气回路后，就可在Festo实验台上进行液压回路和继电器电气控制回路的搭建。这个过程使学生认识具体的液压元件、电气控制元件等，并选择所需的部件，完成毕业设计的实际接线工作和动作的检验，学生在实践中完善自己的知识结构。这个过程较复杂，可以根据以下两个步骤完成控制回路的搭建。（1）认识实验台和实验设备的工作原理和使用，认识实验台液压元件、电气元件的使用规则。如红线用于+24V，蓝线用于接地线，而黑线用于控制信号线。当学生充分地认识这些规则后，在后面进行复杂的电气回路接线时，就能方便地检查可能出现的故障。（2）让学生由简单到复杂地完成毕业设计的电气实验回路的搭建，由单缸到双缸或多缸，由半自动控制到全自动控制、由液压控制到液压电气控制等，让学生逐步完成电气控制回路的设计。
4.PLC控制回路的设计及元器件的选择。（1）PLC控制回路的设计。学生完成液压回路和电气回路设计，并按控制要求实现PLC的控制。实验室有西门子公司的S7-300型号的PLC，首先让学生基于可编程控制原理及应用课程中所学到的知识，学习S7-300PLC的编程环境、编程语言，了解PLC控制的特点，并学会将其下载到PLC中进行运行。在学习过程中，让学生了解PLC与继电器控制的不同，并将两者作一个对比，细心体会它们的优缺点，更有利于学生对这两个知识点的掌握。根据设计的功能和考虑问题的全面与否，每个同学可设计出不同的PLC控制的LAD图，最终实现设计任务书的要求。（2）PLC元器件的选择。实验时的PLC控制电气元件以及传感器等是实验室提供的，在实际生产中，可以根据实际生产情况通过网络、联系生产厂家、设计手册等途经进行控制电气元件和传感器的选择，在选择具体元气件时，注意其功能、型号、应用范围以及成本等方面的要求。
5.PLC控制实验回路的搭建。PLC控制实验回路的搭建与继电器控制回路的搭建有共同相似的部分，区分它们的不同点，主要注意PLC控制的地址分配应与设计的程序相对应，位置传感器采集信号转换为电信号后输入电气控制元件的接线部分不要错。
四、计算机辅助设计功能的利用
在上述设计过程中的许多方面，都需要借助计算机才能完成。如控制程序的编制、动作的仿真、系统图的绘制等。同时毕业设计的最后一项，需要学生完成非标件的设计，非标件包括液压缸、溢流阀、换向阀、节流阀、油箱等，考虑设计的工作量，每个学生可任意分配一个非标液压元件进行设计，设计内容包括结构设计和计算，绘制装配图和对应的所有零件图，在这方面，训练学生利用AutoCAD、SolidWorks等软件进行辅助设计，充分锻炼学生应用计算机进行绘图、计算的能力。
五、结论
通过上面的几个步骤，学生就可以掌握利用先进实验设备和计算机辅助设计功能，完成相应的毕业设计任务。学生通过四年的系统学习，在掌握本专业的基础知识和专业知识的基础上，利用实验设备和相关软件为学生提供的综合实验和设计场所，通过综合性的毕业设计实践环节的教学，把所学的各门基础理论知识和专业知识结合起来，建立起综合性知识结构，使学生对所学的知识达到灵活掌握和融会贯通。同时，通过实际实验控制回路的设计、计算、仿真、搭建，不仅锻炼了学生的实际动手能力，而且还培养了学生的创新能力，使学生能够把实际学到的知识得心应手地进行综合运用，培养学生成为高素质应用型人才。
参考文献：
[1]吴振顺.气压传动与控制[M].哈尔滨工业大学出版社，2010.
[2]官忠范.液压传动系统[M].北京：机械工业出版社，2011.
（常州刘国钧高等职业技术学校机电工程系，江苏 常州 213025）
【摘要】基于高职院校的学习特点和培养目标，结合《液压与气动技术》课程的实际教学特点，开展项目化教学，设计了十个项目教学任务，并以小组形式组织进行项目教学。
关键词 液压；气动；项目教学；实施
《液压与气动技术》是机电类设备维修与管理专业的核心课程，也是机电一体化专业和电气自动化技术专业的专业课程之一[1]。随着液压与气动技术的广泛应用，《液压与气动技术》课程在高职机电类专业课中占据了越来越重要的地位，而该课程实践性较强的特点也促使本课程教学逐渐由课堂转换为实验室教学。因此，原有的教学方式和教学内容已不再适合。在这种背景下，对《液压与气动技术》课程进行了项目化改革，对原有知识内容进行重新设计编排，通过项目形式呈现，满足学生的学习需要，激发学生的学习兴趣，使学生的理论水平和实践技能均得到提高。
1项目教学法的涵义
项目教学法是从教学生“学会学习”目标出发，使教学从注重“教法”转到注重“学法”，将学生的学习与学生发展密切结合起来[2]。以项目学习任务为载体，以目标为引导，以实践为主线，以能力为核心；融知识学习、技能训练、能力提高于一体的教学模式[2]。
在项目教学中，教师是项目活动的引导者和组织者。学生拿到项目后就进入了教师预设的情景中，在学习情境中，学生通过自主学习、自主探究、小组讨论完成项目任务的学习，最后再由学生自行完成评价，反思自己的学习过程。在整个学习中，教师一直充当的应该是组织引导的角色，而学生才是真正的主人。项目教学强调的是在学习中充分发挥每个学生的主体作用。
2《液压与气动技术》课程项目设计
《液压与气动技术》课程教学在学校液压实训室和气动实训室进行，为期两周时间。在课程学习期间，学生需要学习理论知识，还要掌握操作技能。
结合课程知识点、实训条件和生产实际等情况，将课程设计为十个项目，每个项目围绕一个主要任务展开，通过项目中知识的学习和训练，最终完成项目任务。
项目一：液压千斤顶的使用,目标：学会使用液压千斤顶。液压传动系统的组成、特点和工作原理等相关知识支撑，建议4课时。
项目二：加工中心液压系统动力元件的选择和拆装，目标：（1）会拆装液压泵，认识泵的结构组成、工作原理、主要零件形状，增加动手操作能力；（2）能通过型号识别各种泵及泵的规格。液压泵的作用、分类和性能参数，常用液压泵的结构和工作原理，液压泵的选用方法等相关知识支撑，建议4课时。
项目三：压蜡机执行元件的选择和分析，目标：（1）会拆装液压缸，认识液压缸结构、工作原理、主要零件形状，增加动手操作能力；（2）会拆装液压马达，认识液压马达结构、工作原理、主要零件形状，增加动手操作能力。液压缸和液压马达的作用、分类和特点，液压缸的结构和工作原理等相关知识支撑，建议6课时。
项目四：液压钻床液压回路的设计，目标：（1）会调节液压控制元件，组装液压控制回路；（2）会使用液压仿真软件，并进行液压回路的设计。认识液压方向、压力、流量控制元件符号、结构和工作原理，会分析液压控制回路等相关知识支撑，建议8课时。
项目五：CK6140数控车床的使用、维护及保养，目标：（1）能进行液压回路的安装、调试、维护和保养。液压元件的应用，回路的分析。等相关知识支撑，建议6课时。
项目六：手动送料装置的设计与调试，目标：（1）会识别和选用气动元件；（2）能绘制简单的气动系统控制回路；（3）能根据元件的功能设计气动回路，并进行相关调试运行。气动系统的组成、特点及工作原理等相关知识支撑，建议4课时。
项目七：气动夹紧装置设计，目标：（1）能进行气源装置的日常维护；（2）能进行系统压力调节；（3）会选用气缸。气源系统各元件的工作原理、图形符号及功能，气缸的类型和选用。等相关知识支撑，建议4课时。
项目八：折边装置气动回路的设计与调试，目标：（1）能在仿真软件中设计气动回路；（2）能构建各种换向回路，并进行回路调试；（3）能进行气动回路设计与调试。气动控制元件符号、结构和工作原理，控制回路分析等相关知识支撑，建议6课时。
项目九：卧式加工中心气动换刀系统分析，目标：（1）能在仿真软件中设计气动回路；（2）能进行气动回路的安装、调试，具备回路分析能力。仿真软件的应用，气动元件的应用，回路的分析等相关知识支撑，建议6课时。
项目十：压印装置控制系统的维护，目标：能分析判断气动系统，及时排除回路故障。气动元件符号，气动系统工作原理等相关知识支撑，建议4课时。
3《液压与气动技术》项目课程实施
项目化课程是以工作项目为核心，以应用为目的，以教学任务为载体，主动寻找知识点和解决问题的方法的一种有效的学习形式[3]。
项目教学通常以小组形式进行，因此在进行课程实施前，先进行分组并选出组长，建议每组3~4人为宜。分组时，教师应综合评价学生的学习基础、自主学习能力等因素，根据学生特点进行搭配分组，以充分调动每组学生在学习中的主动性和积极性。
项目课程的实施过程包括：任务分配、学习计划制定、学习实施、成果展示、评价总结。
1）任务分配：学生以小组为单位，领取项目任务书，明确学习任务，所要达到的目标。
2）学习计划制定：根据项目任务书描述，小组讨论制定学习计划，任务完成步骤，确定任务实施方案。
3）学习实施：学生根据小组制定的学习实施计划进行项目实施，组内成员分工合作完成项目任务。
4）成果展示：项目完成后，每组选派一名成员公开讲解展示任务实施情况，取得的成果，达到的效果。
5）评价总结：根据各小组任务完成情况，形成由小组自评、组组互评、教师评价的三维评价方式，综合评价学生的参与程度、合作能力、任务完成情况等。
4小结
总之，在《液压与气动技术》课程中采用项目教学，能有有效激发学生的学习兴趣和潜能，使学生在学习理论知识的同时获得技能的提升，让学生明白理论学习和实践操作的相辅相依的关系，而且小组合作的学习方式，也促进了学生协调合作能力的提高，全面提升了学生的综合素质，为今后就业打下良好基础。
参考文献
现阶段模具专业主干课程主要有机械制图、机械设计基础、机械制造基础、公差与配合、数控编程、刀具、液压传动、冷冲模设计、塑料模设计、成型机械、模具CAD/CAM等。
经过调研,有些课程面对市场已经不是本专业所必备,可以简化或者去除,有些课程是市场新要求,比如模具CAD/CAM,需要新增。
还有根据各个学校自身情况,学生每年的就业方向和几个就业基地的需求,可再有针对性的对课程设置进行改革。比如,大部分学生就业偏制造,可强化刀具、制造工艺、特种加工等方面的课程。再如,几种三维造型软件UG、PRO/E、MasterCAM、SolidWorks等,根据目前市场需求,哪一种应用最广泛,可以强化此课程。
2强化实践教学
首先,实训方面做好基本技能的培养。具体包括:钳工基本知识及技能,为模具制作、装配、维修等打下基础。机加实习,对常用机床(车、铣、刨、磨、钻等)结构、特点及操作有一定的了解。制图测绘,提高对实物测绘能力,测量工具的使用及绘图能力。磨刀实训让学生对刀具的维护和修整熟悉。模具拆装实训让学生对模具结构和装配熟悉掌握。
然后课程设计,冷冲模和塑料模以及模具制造工艺的课程设计,主要目的是加强理论与实践联系,培养学生独立工作的能力,能够正确使用工具书、技术标准、参考资料等的技能训练,为毕业设计打下基础。
最后毕业实习,对当地的一些企业进行实习参观,主要参观机加、热处理、铸、锻、焊、测量、模具加工及工艺流程等。让学生对模具制造的整体流程有直观的认识。
3校企合作办学
学校可以根据企业要求招收订单班,针对岗位来设置课程和学制,以代企业岗前培训的形式来办学。产业部门也为学校提供现场教学和学生实习基地,学校为产业部门优先培养学生,共同研究和攻克专业技术难关,实现优势互补、互惠互利、共同发展。
这一形成有效打破了教育的自我封闭、脱离社会的局面,强化了对学生岗位适应能力和综合素质的培养,加快了应用型人才培养的步伐。
4课程体系面向工作过程
主干课程都有内在的联系,可以用项目或者实例教学法把知识体系串连在一起,让学生对模具的设计与制造的整体流程通过几年的学习有更深切的认识。
例如从专业基础课机械制图开始,绘图大作业就可以选一套冷冲模或塑料模绘制零件图及装配图,虽然学生此阶段对模具结构还不甚了解,后续会有呼应。后续学习过模具设计、和造型软件可把模具结构弄清楚,再学习完热处理、制造工艺、公差配合等课程,可以把模具零件的工艺规程编出。等实践课环节,可以把理论上的知识都一一印证。
通过2、3年的学习,把课程整个知识体系用2、3套模具的实例串连起来。如图1,表明了面向工作过程的课程体系。
5建设双师型师资队伍
有企业实践经历又有一定理论知识水平的双师型教师队伍是高职院校现在和将来建设的重点。制订“双师型”教师标准及激励政策,充分鼓励教师进行各种形式的业务学习,利用假期到企业实践煅练,不断提升专业理论水平和实际操作技能;还通过加强校企、校校合作。聘请大型企业、高校的专家、教授、高级技师定期授课,形成一支高水平、高素质的专兼职教师队伍。
参考文献
[1]郭平.高职院校模具专业课程的教学改革与探讨[J].辽宁高职学报,2007,(4).
[2]徐友良.论模具设计与制造专业的教学改革[J].当代教育论坛,2009,(1).
摘?要：现代职业教育教学改革工作以人才培养模式改革、课程体系和教学内容改革为重点，课程标准的制定是课程改革和建设的起点。课程标准制定的思路与内容，对于明确课程目标、课程内容、课程设计、规范课程的教学过程、指导任课教师完成各项教学任务具有重要的指导意义。本文以汽车机械基础为例，对职业院校基于工作过程的课程体系下专业基础课课程标准模型进行了探讨。
关键词 ：工作过程系统化?课程标准?开发
一、基于工作过程课程标准内涵
职业教育的课程标准是根据课程目标，以学生职业能力和职业技能的形成为重点，为教与学提供详细指导而编写的指导性文件。传统课程标准（课程大纲）仅仅关注以学科体系知识、技能为主要内容的教学要求，学生被灌输知识，最终通过单一考核模式评价学生学习效果；而基于工作过程系统化开发的课程标准则通过对企业行业主要职业基本工作过程的分析，提炼出行业核心工作任务，学生通过在完整工作任务中“做中学，学中做” 培养职业能力，最后通过可以评测的过程性学习目标，考查学生是否达到职业能力要求。
基于工作过程的课程标准有四个特点：以社会需求为依据，强调实用性原则；以行业调研为基础，强调职业性原则；以学生为主体，强调能力本位原则；以任务引领为主线，强调过程性原则。基于此，本课程标准采用了“行业专家+专业老师+授课教师”共同开发的模式，通过行业、专业调研，确定汽车行业典型工作过程和基本工作任务，通过对工作任务的分析，授课教师设计汽车机械基础课程学习任务。
二、基于工作过程汽车机械基础课程标准开发思路
1.明确课程性质
汽车机械基础是汽车工程各专业的一门必修专业基础课，在专业学习中起到承上启下的作用，是学生由偏重理论学习向结合工程实践学习的过渡和转折点。通过本课程的学习，培养学生对汽车常用材料、常见机构和常用零件等的认知能力、应用能力，使其掌握机械加工与测量的基本方法、液压传动相关知识，培养学生分析和解决问题的能力及创新能力，使学生建立较强的工程意识，并逐步养成严谨的工作作风。
2.课程标准开发设计思路
（1）通过市场调研和专家访谈会进行职业能力要求分析，解决汽车机械基础课程准确定位、教学内容的选择与专业需求、就业导向接轨等问题。调查的内容包括：相应行业的人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况、岗位对知识能力的要求，相应的职业资格和学生去向等。目的是把握行业、企业的人才需求与职业院校的培养状况，并在此基础上确定汽车机械基础课程的定位、培养目标和课程改革的思路等。该阶段的难点是通过调研报告分析典型工作任务，确定与培养目标相适应的从简单到复杂的学习情境。
（2）分解确定课程结构及教学内容。依据调研结果确定的职业能力要求，结合汽车维修初、中、高级技能鉴定标准所需的相关机械能力、知识、素质要求，确定课程体系结构。课程体系结构见图1。
（3）以职业能力培养为目标，按照学生能力培养规律组织教学。由于本课程涉及了机械学各方面的知识，知识面较广。教学内容分为5大项目，15个任务，每个任务教学内容的组织和实施遵循“管用、够用、适用”的原则，既吸取了学科教学的优点，又考虑到汽车后市场对学生的要求及高职学生自身的特点，按照“提出任务组织咨询分析讨论方案组织实施过程控制评价反馈”六步法开展教学。
3.课程目标设计
课程目标的建设基于专业培养总目标和工作岗位目标，贯穿于整个课程教学内容，通过对学生能力目标、知识目标和素质目标的培养，为后续专业课程的学习及技能鉴定的考核打下基础。
4.课程内容实施建议设计
汽车机械基础课程内容的设计以建构主义理论为指导思想，以任务驱动的原则为教学模式，侧重培养学生的综合职业能力。因此教学项目的设计应更加贴近工作实际。为后续任务的学习打下基础。
项目教学的实施过程就是要让学生根据情景任务，自己经历完整的工作过程，让学生了解“做什么”，因此在“做”的过程中学生可能会提出：如何做、为什么要这么做、怎样做才能既快又好等问题。在解决这些疑问的过程中，学生学习了理论知识，通过“做”完成了学习理论知识和操作技能的学习任务，从而完成了教学的终极目标。
5.实施建议设计
（1）教材及参考资料选用。选教材应具备以下特点。
适用性：教材的选用要根据汽车后市场岗位对专业知识、专业技能所必需的基本知识和基本技能的需要，同时考虑到学生的可持续性发展的需要，选择教材用书和参考用书，并在此基础上配备了实验指导用书。
先进性：教材应将传统的机械制图、互换性与测量技术、工程材料、机械零件、机械运动分析、机械制造、液压传动等机械学方面的知识并结合汽车行业进行重构，着重解决上述课程相对独立而产生的脱节与重复问题。
（2）教学建议。第一，教学条件和环境。为保证学生顺利实施与完成项目任务，本课程的教学场地包括：多媒体教室、汽车各专业实验室、机械基础实验室。
第二，教学方法。宏观教学方法采用任务驱动教学，在教学实施各环节中，教师的理论讲解和技能传授要尽可能采用启发引导式，启发学生去思考，经常从反面提出问题，以此来培养和提高学生独立思考和分析问题的能力，注重创新思维训练。
第三，采用讲授法、练习法、实验教学、课堂讨论等教学方法相结合，形象直观，用大量的应用实例让学生对生产和生活中的机械装置和机构有所了解，提高学生的学习兴趣和积极性。
第四，教学手段要将多元化的现代教育技术手段有机结合，将传统教学方法与现代多媒体教学手段有机结合，扬长避短，完成一套与课程整体设计和单元设计配套的多媒体立体化教学资料库。
6.考核评价设计
摘要：实践教学在高校人才培养中占有重要地位，实践教学体系在保障人才培养质量方面发挥着不可忽视的重要作用。在工程教育专业认证背景下，实践教学更提到了前所未有的高度。本文结合山东科技大学卓越工程师培养计划――煤矿机电专业的具体情况，提出了实践教学体系的创新思路，构建了多层面的实践教学体系，探索了多元化的实践教学模式。
关键词：专业认证；卓越工程师计划；煤矿机电专业；实践教学体系
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0146-02
一、引言
“工程教育专业认证”是指专业认证机构针对高等学校开设的工程类专业实施专门认证。我国早在2006年就启动了工程教育认证工作，根据2015年编制的《工程教育认证工作指南》，我国已经在机械工程、安全工程、化学工程等15类专业领域开展了认证工作[1，2]。工程教育认证以质量保证和质量改进为基本指导思想，加强工程实践教育，因此工程教育专业认证的环境对机械类应用型人才培养来说，是一种契机，更是一种导向。
实践教学是高等教育的重要组成部分，尤其是对煤矿机电这个工程应用极强的专业来说，实践教学更是举足轻重。2010年，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”，此计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高质量各类型工程技术人才[3]，截至目前，共有三批209所高校成为试点高校。我校2012年煤矿机电专业获批实施“卓越工程师计划”。该计划的实施对高校实践教学体系提出了新的挑战，促使各高校进行实践教学体系和教学模式的探索。
近年来，我院针对煤矿机电专业认证标准开展了细致的教学改革工作。在满足专业认证标准的基础上，突出工程实践的特点，重修修订了培养方案，在培养目标、培养要求、课程体系方面都突出了实践环节的重要性。
二、机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的创新思路
“卓越工程师培养计划”旨在整合企业和学校资源，根据现代工程技术发展需求和企业用人需求，培养具备较强的工程实践能力和创新精神的工程技术人才[4]。我校煤矿机电专业是第二批获批实施“卓越工程师培养计划”的专业，在借鉴首批试点单位实施经验的基础上，确立了面向煤炭工业需求的培养目标，重点培养具有从事工程技术工作所需的扎实的基础理论知识以及一定的人文和社会科学素养，掌握本专业系统的技术知识，具有将强的实践动手能力和应用所学知识解决工程实践问题能力的高级应用型创新人才。培养目标中突出了实践教学环节的重要性，因此形成了构建实践教学体系的总体思路是：按照“卓越培养计划”的指导，遵循工程教育的思想，推行“敦实基础、强化实践、着重创新”的办学理念，不断改革课程体系，拓宽产学研基地，积极探索校企合作联合培养模式，增加实践教学环节比重，探索新的实践教学模式，构建新的实践教学体系。
三、多层面煤矿机电专业实践教学体系的构建
我校煤矿机电专业自2009年开始招生，2012年获批“卓越计划”实施。在近7年的培养过程中，煤矿机电专业本着工程教育的理念，在借鉴其他高校先进培养理念的基础上，实施方案不断改进、调整、完善，形成了相对成熟的多层面实践教学体系，如图所示。
煤矿机电专业实践教学体系根据工程应用型人才素质和能力培养要求，按照“卓越工程师计划”的工程教育理念，抓住通识能力和专业技能两要素的培养，针对基础实践能力、综合实践能力和工程实践与创新能力三个不同培养层面，安排不同的课程理论学习及相应的实践教学环节。
培养体系由三个模块组成：基础实践能力模块、综合实践能力模块、工程实践与创新能力三个模块。
1.基础实践能力模块：由通识教育基础实验、专业基础实验和基本技能实习等环节组成。包括大学物理实验、电工电子技术、机电传动控制、液压传动与控制、采掘机械、流体机械、矿井运输与提升、矿山供电等专业基础课及专业技术课的课程实验，以及金工实习、专业认识实习等。该模块主要是通过演示性、验证性的专业实验加深对课程专业课的理解，对学生的动手能力和工程实践能力加以训练，培养学生严谨的治学态度和细致的工作作风。
2.综合实践能力模块：包括专业实训、综合课程设计、企业生产实习等环节。例如机械设计课程设计、矿山机械课程设计、数控加工实训、毕业设计及相关企业生产实习等。综合性课程设计是培养学生工程意识、工程素质和创新能力的有效途径。从基本的工程制图到毕业设计论文，综合性设计旨在引导学生将所学专业知识，结合生产实际，做出符合实际需求的设计，强化学生的设计理念。生产实习目的在于让学生通过运用学习成果，在实际企业生产中掌握基本操作技能和技术运用能力。
3.工程实践与创新能力模块：包括工程项目实训、专业实习、创新设计大赛等环节。煤矿机电专业实践环节中设置了工程实践环节共12周，学生随机分配到各家煤矿单位进行定岗专业实习，巩固和深化专业知识，提升专业实践技能，促进其职业养成，得到工程师的初步训练。此外，学校动员学生积极参与教师的工程项目，在项目实训中到企业单位见习与实习，将所学知识充分利用到工程项目建设中，逐步增加工程师基本素养的培育。
四、总结
工程教育专业认证对实践教学提出了新的挑战，随着“卓越工程师计划”的不断推进，基于煤矿机电专业的实践教学体系也在不断进行完善和改进。本文在结合山东科技大学煤矿机电专业实践教学情况的基础上，构建了多层面的实践教学体系和多元化的实践教学模式，以满足专业认证要求，改善实践教学效果。值得一提的是，本研究还停留在培养体系的探索上，对于质量评价体系、监控体系和保障体系并未涉及到，需要在实践中进一步研究和探索。
参考文献：
[1]韩晓燕，张彦通，王伟.高等工程教育专业认证研究综述[J].高等工程教育研究，2006，（6）：6-10.
[2]中工程教育专业认证协会.工程教育认证标准（2015版）[Z].2015.03.
一、建设理论与实践并重的教学体系
只具有专业知识而不具有实践能力和只会动手而专业理论功底不扎实都是不能适应本专业的生产实践需要的,因此建设理论与实践并重的教学体系显得尤为重要。这种结合不是口号,不是空话,而应落实到该专业人才培养的实践中。这种结合,是认识事物,掌握规律的基本方法和基本要求。这种培养,是产学研相结合的培养,不是学校单方面的培养义务,而应与企业以及科研院所共同努力与合作,使其能实现资源共享,培养综合的高素质人才。这种培养,应把传统的学校课堂教学与企业、科研院所实践相结合,应当把学校的专业教师教学与企业一线员工、工程人员与科研单位工作人员的实践指导结合起来,应当把学生的学习环境从教室扩展到生产一线和科研实验室,让学校的专业基础知识的学习能到生产一线进行实践的检验,也让在生产一线实习中的种种问题能得到理论上的支撑和应征,使学生在实践中获得客观真实的实用性技术和能力。
二、培养具有本专业特色的优秀人才
机械设计制造及其自动化是专业性极强的工科专业,这就要求我们要培养具有本专业特色的优秀人人才,以适应市场的需要。这主要从以下几方面着手:
1、核心课程设计。核心课程是学习本专业开设的必不可少的基础专业,这包括:力学、机械工程、机械原理、机械设计、电子电工技术、PLC应用技术、单片机应用技术、液压传动技术、控制工程、材料成型技术、数控加工技术、机电拖动技术、CAE/CA设计、MATLA应用技术、模具设计技术、模具加工技术、数控加工原理、机械制造技术、金属工艺学等。这些课程的开设与实践共同构成了本专业的核心课程体系。
2、结合市场和企业需要有侧重的课程设计与安排。以上核心课程的设计是本专业学生的基础知识的需要,但还应结合市场和企业需要有侧重的进行课程设计与安排。机械设计制造及其自动化是机与电的有机结合,但二者是有主次之分的,应坚持以机为主,机电结合的专业课程设计模式。在课程安排中,机械类课程所占课时应达到65%以上,而电类课程则应控制在35%左右, 而其他的课程,诸如公共课,应减少其所占比例,增大专业课的学时。这样的课程设计与安排是出于以下考虑:现实生活中的机电一体化要求该专业学生具有机与电的双方面的知识,并将其融会贯通、有机结合,纯机械类的人才难以适应社会对综合素质人才的迫切需求。但是,在企业的岗位设置中,却没有专门的机电岗位,而是将其分开设置的,这就要求学校在人才培养的过程中,结合职业岗位的需要,坚持以机为主、机电结合,促进学生的就业。
三、注重实践性教学的重要性
专业课程的设置、理论知识的学习,最终都是为了适应生产实践的需要,因此只有让学生在学校学习期间就更多的接触实践,而不是单纯的理论知识、书本知识的学习,理论脱离实践,而应该在学校的课程设置中更多的增加实践性教学的比重,这样才能避免学生走向社会后发现理论知识难以或者无法灵活自如的运用到生产实践中,避免学习与工作相脱节。实践性教学并非没有开展,而是广泛开展却收效甚微,分析其原因并对其进行改进才能真正发挥实践性教学的应有作用。以往的实践性教学仅仅在于演示与验证的低档运行阶段,学生真正需要的实践课程是综合性强、自主设计、自主完成的实践项目,这样才能真正将课堂理论知识运用于实践,夯实理论知识,提高实践素养。实践课题的设计不应脱离实践,而是源自生产、科研的第一线。
四、加大应用型人才培养的基础设施建设
教师是学生获取知识的最直接途径,优秀的教师对学生专业素质的培养、专业思维的启发具有至关重要的作用,因此在应用型人才培养创新的过程中,必须重视教师的重要作用,除了引进该专业优秀教师外,还应主动加大力度进行教师素质的提高与培养,对教师进行培训,使其专业知识的宽度与深度进一步加强,理论知识与实践想结合的能力进一步加强,自身素质与培养学生素质的能力有机结合起来。让老师到生产一线进行工程实践,参与企业和科研单位的研发工作项目中,提高自身实践素养。
学校应当加大力度提供设备保障,继续加大实验室的建设力度,进一步提高硬件条件,为学生实践提供物质基础与实践场所。加强与相关企业和科研院所的联系,建立产学研的合作关系,既能满足学生实习的需要,又能满足企业招工的需要,互惠互利,实现双赢。
关键词：机械专业；课程体系；实践教学；中外对比
中图分类号：TU；G642文献标志码：A文章编号：10052909（2012）05001304课程体系是指诸多课程相互联系而构成的整体，包括根据培养目标设置哪些课程，如何设置课程，内容、形式、形态各异的课程如何结合才能达到整体优化的效果。课程体系直接反映人才的培养目标。机械专业课程体系的研究对特色专业建设和培养高素质应用型人才都具有重要的意义。
中澳教育存在很多差异，不少学者从不同角度进行了论述[1-5]。笔者通过对比新南威尔士大学（以下简称“UNSW”）与沈阳建筑大学（以下简称“SJZU”）机械专业本科生培养模式和培养方案，分析两所学校在课程体系建设（包括专业课程设置、课程群、实践教学环节等）方面的特色，对借鉴澳大利亚高等教育教学经验，培养应用型高级人才提出建议。
一、课程设置对比
课程设置是人才培养方案的核心内容。根据培养目标，要求学生在单一性的基础上实现多样性，即体现不同的个性发展，突出专业特色和个性。因此，课程设置要充分体现学科融合，突出专业特色；要着重加强综合性教学实践内容，强化综合能力。课程设置要有利于培养学生扎实的理论基础，使他们既有通才的素质，又有专才的技能。课程设置的设计属于课程体系范畴，它应以培养目标和培养规格为依据，在一定教学方案设计原则的指导下，选择课程内容和组织教学过程。
UNSW机械学院和SJZU机械学院都建立于1949年。目前两学院建设规模和招生人数都相似，都以培养机械工程类人才为目标，前者在澳大利亚工程院校排名前5位，后者于2008年获批国家级特色专业建设点。
UNSW各专业方向每学期开设4门课，4年共开设32门课程。每门课程均为6学分，总共192分；总学时根据不同专业方向略有不同，以机械设计方向为例，总学时为2 028。其中所有的实践环节，包括实习、课程设计、毕业设计等都穿插在课程中，不单独设置。SJZU机械专业分为理论课程和公共实践环节及专业方向实践环节，其中理论课共开设41门课程，其总学分为150，总学时为2 394，除此外所有实践环节有52学分，共53周。
课程设置按照通识教育平台、基础教育平台、专业基础教育平台和专业教育平台归类，从开课门数、所占学分和学时比例等几个方面进行对比，如表1所示。
从表1可以看出，在通识教育平台中，SJZU开设的课程数、所占学分和学时均比UNSW多，前者大约是后者的4倍；在基础课程中，SJZU开设的课程数比UNSW少2门，所占学分和学时少8%～10%；在专业基础课程中，SJZU开设的课程数是UNSW的2倍，所占学分比例比UNSW多12%；在专业教育平台中，SJZU开设的课程数比UNSW的少4门，所占学分和学时比例少24%。总体看，SJZU在专业基础平台中所设置的课程较多，重点培养学生的专业基础，有利于学生进一步深造；UNSW开设的基础课程和专业课程所占比重大，说明该校对基础教育和专业教育非常重视。重视基础课程，即“厚基础”可以提高学生的就业适应性；重视专业课程，即“强专业”有利于提高学生的工程适应性，这也是澳洲高校人才培养的普遍规律。
二、课程群对比
深入研究课程体系内部的关系，考虑人才培养知识结构需求，根据课程内容相关性等因素构建不同课程群。课程群就是把具有相关性或有一定目的的不同课程编排到一起，组成一个“群”，进行系统的学习和教授。在课程群内部，以核心主干课为主线，优化教学内容，通过各课程相关知识点的有机结合，研究各课程之间的关系，使之相互促进，相映成彰。通过对UNSW和SJZU机械专业课程群进行对比，分析各自特色（表2）。表2UNSW和SJZU机械专业课程群对比表课程类型课程群UNSW机械专业开设课程SJZU机械专业开设课程通识教育平台社科类通识教育1思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、基本原理科普类通识教育2军事理论、健康教育、外语、体育基础教育平台计算机类计算机1计算机文化基础、C语言数学类高等数学1A、高等数学1B、工程数学2E、数值方法与统计高等数学1、线性代数1、概率与统计物理类物理1A、固体力学1、固体力学2、热力学、流体力学大学物理、物理实验专业基础平台创新类机械工程与创新建筑机械概论、综合素质训练制造类制造设计基础、工程材料与化学机械制造技术基础、机械精度设计与测量技术、机械工程材料力学类工程力学1理论力学2、材料力学2设计类工程设计2、机械设计1机械原理、机械设计电子与控制类电子与通讯工程、线性系统与控制电工技术1、电子技术1、控制工程基础、机电传动与控制、微机原理测试类工程试验测试技术方法与管理类工程管理现代设计方法制图类画法几何2、工程制图与CAD2液压类液压传动与控制专业教育平台力学类设计类专业类工程力学2结构力学机械设计2工程机械、钢结构高级热流体学内燃机与工机底盘计算机工程工程机械液压系统高级振动学机械振动实践实践类专业工程、毕业设计1、毕业设计2生产实习、认识实习、毕业设计选修专业选修1、专业选修2专业选修1、专业选修2通过对比和深入调研，课程群的构建和课程内容的深浅程度、涉及范围等都有所不同。
（一）基础教育课程群比较
学科基础教育平台主要由数学、物理和计算机这3个课程群组成。通过深入调研和对比发现，在数学课程群中，UNSW开设的高等数学是分在2个学期开设，尽管基本内容与SJZU大体相同，但是更有利于学生的吸收和消化；通过教学大纲了解到，UNSW开设的数值方法与统计，其内容宽泛但难度较低。在物理课程群中，UNSW除了普通物理外，还开设了热力学和流体力学，以后的专业课中还继续热传导等方面的学习。在计算机课程群中，UNSW开设的计算机主要学习C语言，以锻炼学生的编程能力为目标，其作业难度较大，学生要完成3个大的编程任务；SJZU开设的计算机课程则以掌握基础知识为主。
（二）专业基础课程群比较
在专业基础教育平台中，根据课程内容的相似性划分课程群，如力学类、设计类、制造类、电子与控制类、测试类、方法与管理类和创新类等类课程群，在专业教育平台中有力学类、设计类和专业类等课程群。
在力学类课程群中：UNSW只开设了工程力学1、2，却包含了理论力学、材料力学、机械原理、结构力学，以及疲劳断裂等力学知识，所涉内容广泛，但难度较低。UNSW力学类课程群重点在于将不同的知识点融合在一起，培养学生解决工程中的综合性问题的能力，避免对知识的割裂，并拉近与工程实践的距离。而SJZU分别开设了理论力学、材料力学和结构力学等3门力学类课程，内容难度较大，理论性较强，往往因用人单位的需求而设置。
在设计类课程群中，UNSW将机械零件的设计分在大二和大三的3门课程中，课程内容前后衔接合理，有利于学生循序渐进地学习，且涉及范围宽泛，普适性较强，但是比较零散，缺乏系统性。而SJZU开设的机械设计课程群学时虽不多，却具有较强的系统性和内容的完整性，有利于学生对这类知识模块的迅速掌握。
在电子与控制类、制造类、方法与管理类和测试类课程群中，UNSW都具有一个共同的特点，就是课程紧密结合实际工程，以课程任务为主线引导学生掌握知识和技能，培养学生动手动脑能力。如UNSW开设的工程试验就是以测试为主要内容的实践性课程，在实验室进行教学，要求学生完成对不同传感器的测试、安装及实际应用等任务，从而达到学以致用的目的。
在创新类课程群中，双方各有特色：如UNSW开设的机械工程与创新课，内容涵盖了机械制图、快速设计、工具使用、项目规划和作品制作等内容，综合性和实践性非常强，将机械工程基本素质培养集于一体，强化培养学生的创新意识和动手能力，也培养了学生的项目管理能力和团结协作能力。又如SJZU开设了综合素质训练实践环节，学生通过拆装机械产品增强感性认识，并通过机械创新方案的构思和制作增强动手能力和创新意识。
（三）专业教育课程群比较
比较两校专业课有以下特点：（1）UNSW注重培养学生解决实际问题的能力。如开设的专业工程课程，是一个类似毕业实习的一门实践课，要求学生到企业解决实际问题，如设计环保装置等，应用以前学过的理论知识提出解决方案，并为以后的毕业设计打下伏笔。（2）SJZU在专业课程设置上更重专业化，知识分门别类，系统性和专业性强，如机械设计专业方向开设了钢结构、工程机械和工程机械液压系统等特色课程，突出了面向建设行业特色的培养模式，紧密联系建筑机械装备，为培养学生建筑机械产品的设计制造与运行管理能力打下基础，有利于学生就业。
UNSW课程内容宽泛而难度较低，注重知识点衔接和综合应用，理论与实践环节相辅相成，注重实用性和工程应用，并着力培养学生的动手能力和创新意识；SJZU课程设置注重知识的系统性和完整性，重视理论知识学习，课程具有行业特色，为培养高级专业技术人才做准备。
三、实践环节对比
中澳高校在实践教学环节设置安排上差别很大。国内工科院校普遍都将课程设计、毕业设计、实习等环节单独设置，集中训练，用整周的时间完成某一环节；而UNSW的所有实践环节都穿插在不同的课程中，没有独立的课程设计或实习，课堂内容直接与实践结合，边学边练，在实践中发现问题并找到解决问题的方法。
其一，金工实习。国内高校一般安排2～3周在金工实习基地集中训练；而UNSW则作为一年级的工程设计与创新课程中的一个环节，带学生去车间培训，学习加工工具的使用和简单的实物制作。国内高校都有独立生产实习和毕业实习环节；而UNSW不统一安排，只是要求学生在假期找企业进行12周的实习，完成实习报告并带回企业反馈，并在专业工程课程上完成实习内容和结果的汇报和验收。
其二，对于机械原理、机械设计等课程的课程设计，国内采用集中训练的方式，便于学生集中思路完成设计；而UNSW以大作业的形式根据课程进度进行课程设计，并且大多数课程中都有多个设计类的大作业，以课程任务为主线引导学生学习，从而达到知识的活学活用。
其三，国内大部分高校安排在最后一个学期进行毕业设计，作为对几年理论学习的总结和对所学知识的应用。UNSW则作为两门课程分布在大四的两个学期，也就是用一年的时间完成毕业设计，同时还要学习其他的专业课程，边学边做。前一学期不写毕业论文，但要完成对课题的深入了解，提出问题并找到解决方法，并在专业工程课程中参加答辩；后一学期根据具体的研究项目撰写毕业论文，根据相关要求制作出实体，并进行最终的答辩。尽管毕业设计在组织形式等方面有所不同，但两校对毕业设计的要求同样严格。
四、结语
综合比较UNSW和SJZU的课程体系，从课程设置、课程群特点、实践环节等几方面进行了对比，找出各自特点，借鉴国外的经验，提出一些操作性强、易于实践的新想法，为深化教学改革、优化课程体系，完善课程体系建设以及特色专业建设提供依据。
其一，在课程设置上，UNSW重基础，更重专业教育。“厚基础”可以提高学生的就业适应性，“强专业”有利于提高学生的工程适应性；SJZU更重视专业基础教育，有利于学生进入更高层次的学习。借鉴国外的课程设置情况，取长补短，在兼顾通才与专才教育的前提下，要进一步完善修订培养方案，调整课程体系，探索适应SJZU特色专业的人才培养模式。
其二，在课程群建设上，既要保持知识的系统性和行业特色，又要注重知识点的融合以及理论和实践教学的融合，并侧重知识的宽泛性和工程实用性。在课程群建设中，删减重复课程，加强知识点之间的内在联系，注重课程内容的衔接，强化知识的综合应用。
其三，在实践环节中，实施课堂教学与实践教学的衔接，并逐步形成以“课程任务”为主线的教学思路。通过课堂中的“课程任务”，锻炼学生的动手能力，培养创新意识，使他们在完成各种课程任务过程中，将知识学以致用，不仅掌握知识，锻炼能力，而且也培养他们的学习兴趣，增强自信心，最终达到理解知识、运用知识的目的。
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China and Australia
LUO Jiman1， ZHENG Xijian1， YUN Yanbin2， DUAN Chunzheng3
（1. Traffic and Mechanical Engineering College， Shenyang Jianzhu University， Shenyang 110168， Liaoning Province， P. R. China；
2. College of Environmental Science and Engineering， Beijing Forestry University， Beijing 100083， P. R. China；
3. School of Mechanical Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 110624， Liaoning Province， P. R. China）
[关键词]数控加工实训 课程设计 教学组织与实施
[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）01-0139-02
在高职高专院校人才培养工作水平评估和高职高专教育教学改革示范专业建设评估中，教师的课程说课是一项必不可少的重要内容，通过说课可以考察出教师教育教学理念和课程开发、设计与实施的能力水平。本人拟结合多年的企业数控加工经验及教学经验，探讨《数控加工实训技术》这门全实践性课程的说课设计。
一、课程定位与目标课程
1.课程定位
《数控加工实训技术》是数控技术专业核心实践课程之一，它的主要作用是培养能够从事数控加工工艺设计、数控编程、数控机床操作与维护、数控机床组装与维修等岗位，且能在校期间通过相应工种高级职业技能鉴定的高技能型人才。该课程的先修课程有《机械制图》、《金属工艺学》、《公差与互换》、《CAD》、《数控编程》、《数控加工工艺》等，同步课程有《机械设计》、《液压传动》等，后续课程有《机床结构与维修》、《顶岗实习》、《毕业设计》等。
2.课程目标
培养学生能在看懂图纸的基础上，制订出合理的加工工艺，编制出合格的数控程序后，操作机床加工出合格零件。
素质目标：培养学生吃苦耐劳、爱岗敬业工作作风和规范操作、严谨细致的工作态度，以及学生自主学习能力和沟通、协调能力，创新创业精神等素质。
二、课程内容设计及学时
本课程我院教学团队在仔细分析、研究了相应工种的国家职业标准和岗位任职所需技能后，开发出三个工作领域七个项目，共64学时的教学内容，如表1所示：
表1 课程教学内容表
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三、教学方法与手段
本课程在以行为主义为理论基础的刺激控制教学模式下存在两种性质实训课堂，分别为：机房实训课和机床实训课。机房实训课主要目的是仿真模拟，这个课堂主要采用讲解法、讨论法、案例法等方法在CAD/CAM中心机房实施探究式教学；而机床实训课则在校内的数控加工实训中心真实地加工出零件，并逐步达到精度要求，这个课堂主要采用讲授法、演示法、现场操作法等教学方法。这两个性质的课堂从而也实现了整个项目加工实训的“六步”。在教学过程中，这些教学方法的灵活运用，体现了“学中做，做中学”的教学理念，形成了“教学做”合一的教学方式，力图将教师技能原型传授给学生，形成他们头脑中的心智技能。
在教学手段上，强调多媒体，网络资源与传统教学手段的恰当运用。一些抽象、枯燥难理解的加工工艺和走刀轨迹，如果在课堂上直接讲授，学生将很难理解，而借助多媒体手段则能使抽象的教学过程变得形象、直观、生动。借助网络平台能增加课堂的信息量，拓宽学生，的视野，大大提高课堂的效率和质量。
四、教学单元设计
教学前先把每班学生按照每组4～5人和成绩优劣合理搭配分组，以便于学生学习、讨论。由专职教师（或企业兼职教师）、2～3名实验指导教师针对某一个实训项目采用六步教学法来组织和实施教学。
资讯：教师下发项目任务书，讲解项目任务所需理论知识点、项目中的疑点和难点、关键点；
计划：学生在教师的引导下，组内讨论零件的加工工艺方案，教师巡回指导；
决策：学生根据讨论的结果填写相应的工艺、刀具卡片，并编写好数控加工程序；
实施：学生运用仿真软件开始仿真加工，没有语法错误后再到真实机床当中输入程序，在单段校验程序后，再自动循环加工，进行首件试切；
检查：首件试切好以后，进行工件检测，并进行工艺总结与改进，改进程序，缩短时间，检查改进加工后工件精度及表面粗糙度；
评估：通过个人自评和小组之间的互评与教师评价，得到学生此项目单项得分，并现场展示出做得比较好的零部件作品。
五、课程考核设计
表2 课程考核表
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六、课程资源建设与利用情况
1.教材选用
本课程教材选用了由西安电子科技大学出版社出版，朱岱力主编的《数控加工实训教程》。该教材理论与实践相结合，重点突出一个“用”字，但本教材仍然是作为一个参考书，以便于学生自学。
除了自选教材外，教学团队及校企合作专家合作编写了校企合作校本教材《数控加工实训技术项目化教程》，教学内容及进程基本上与此教材同步。
2.教辅材料
本课程除了教材外还建设了丰富且精良的教辅材料，包括：多媒体课件、教案讲义、职业标准、课程标准、任务书、引导文、评价表、案例库、项目库、试题库、试卷库、视频库、实训图纸、技能竞赛图纸、企业实际生产零部件图纸等。
3.网络资源
本门课程作为学院精品课程已建成精品课程网站，除此以外教师还提供信息，鼓励学生经常上其他专业数控加工网站汲取营养，开阔眼界，扩展思维。
4.校内实训基地
目前本专业已建成与数控技术相关的多个实训室和实训中心，如表3所示。完善的校内实训基地确保了实践教学的顺利开展，为培养学生的专业技能提供了保障。
表3 校内实训基地表
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（五）校外实训基地
根据数控专业培养计划及相关核心课程教学需要，我院与深圳富士康、鸿超准、奇瑞汽车、惠州华通、樟树金虎等多家企业建立了长期的合作机制，为课程的教学创建了产、学、研平台。学生在校外实训基地可完成职业素质培养、生产实习、毕业顶岗实习、毕业设计等，比较稳定的校外实践基地网的形成是课堂教学的有效延伸。
七、课程改革
1.拟在数控加工中心新建数控模拟与加工专业机房一个，这样就没有了课时的限制，仿真模拟加工好了的话就可立即上真实机床加工，缩短了准备时间，提高教学效率。
2.拟在数控加工中心再购买多台数控设备，改变现在的平均6～7人一台机床设备的现状，达到3～4人一台机床设备，从而提高学生的平均操作时间，提高教学效果。
3.拟再聘用、引进企业高级技术人才，参与课程的教学与改革。
4.拟再培训与进修现任教师。虽然我院数控技术专业专任教师皆来自于生产一线，且都有本科以上学历，皆为双师型教师，但在新技术、新工艺尤其是机床改造上仍然有许多不足。
《数控加工实训技术》这门课程实现了课程设计岗位化，教学内容职业化，教学方法与手段多样化、灵活化，教学单元程序化，教学资源丰富化，教学评价过程化、多元化。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 邹完全.谈“说课”必备的五要素[J].内江科技，2010（9）：190.
[2] 王艳莉，等.《塑料成型工艺与模具设计》说课设计[J].职业教育研究，2012（10）：92-94.
关键词：IBL学习法；工程设计能力；复合型人才
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）30-0198-03
IBL为英文Industry Based Learning的缩写，中文意思是基于工业需要的学习。这是国外近年来出现的一种新式的人才培养模式，核心思想是从工业企业实际生产需求出发，培养企业工程师的工程实践能力。
近年来我国制造业发展突飞猛进，企业对高质量的机械类人才的需求日益增多。尤其是企业的发展，提升自主创新能力，创建品牌，提高质量，需要高素质复合型人才；企业健康稳步发展，解决用工荒问题，以机器换人，结合企业生产实际的自动化装备，更需要复合型人才制造去研制开发和应用。一线生产企业迫切需要能解决生产实际的复合型人才，对机械行业而言，既懂机械设计与制造又懂电气控制技术的工程复合型人才是企业的需要，也是机械专业人才培养的方向。工程师能力培养在国内具有影响力的模式，是5年前进行的CDIO培养模式的试点，和3年前启动的全国二批139所院校参与的“卓越工程师”培养试点。机械专业的CDIO教学试改，由燕山大学负责，每年组织两次相关参与学校交流试点经验，其基本思想是要求产品的设计制造全过程由学生自己完成，积累自己的经验，对于全面掌握机械设计制造的全过程非常有效，但受执行过程的制造成本制约，难以全面推行；卓越工程师的培养计划，在培养的课程体系和实践环节进行改革，针对工程师要求的各项能力要求展开教学，并密切结合企业实际，且有约一年时间实践在企业或结合企业进行，该项目目前尚处于试点阶段，与企业的结合度较高，存在依赖企业参与培养的倾向，推行过程中培养计划的执行受到时间、空间、质量、数量的制约。本文提出的工程师设计制造能力的提升立足于普通高校校内资源，通过自身软硬件建设满足教学要求，改革力度小，但可操作性强。可以按教学计划要求进行（不受企业项目时间上的影响），不因联系不到合适的实习企业而多方奔走（空间问题），按教学大纲规定的内容和质量要求进行教学和考核（质量可控），满足现有招生学生全部的实践要求（解决数量问题），实施过程中的经济性好（不制造而仅支出易耗品和折旧费）。不同于教学改革试点（如卓越工程师），对于非教学改革试点专业的培养计划、课程设置和实践环节的安排，各校大同小异，因此，对普通专业在现有基础上，加强工程师应用能力培养，提高教学质量，具有普遍意义。
一、基本思路与主要内容
（一）基本思路
1.改革综合设计（实训）环节内容。加强课程设计内容的综合，变“课程”设计为“阶段”设计，巩固各阶段的学习成果并加以应用；同时将各个设计环节与工程实际结合，作为一个整体进行研究，突破课程体系的界限，突出相关课程内容的综合，重点研究机械设计课程设计、工艺工装课程设计和机电液课程设计综合和质量标准。
2.提高设计（实训）环节质量。提升工程设计的质量，关键是保证工程设计训练的深度和广度。训练的本质是应用，是在理论知识的指导下，正确科学地应用于实际，提升质量要求达到学了就用，学会应用，分阶段组织，抓重点、分层次，逐步掌握和全面提升系统设计、结构设计、制造工艺设计和控制系统设计的等工程应用能力。
3.强化设计（实训）环节能力。设计能力培养的过程，经历从模仿到创新、从简单到复杂、从幼稚到成熟的成长阶段，需要在理论知识的指导下，理论知识联系、结合工程实际逐步形成正确的设计思想，科学的设计方法。强化设计能力要在设计过程中，形成在指导老师的指导下，通过自我设计-答辩-修改，这样一种闭环控制教学环节，杜绝设计环节走过场、设计内容形式化，应在设计环节教学和管理上形成良好的风气。
4.健全设计（实训）指导过程。要提高学生的设计能力，指导过程是关键，树立良好的指导观，面对学生，随时为学生服务，保证及时、准确地解决学生设计过程中发现的问题；为学生着想，加强指导过程中的督促、检查和指导。
5.优化设计（实训）指导力量。注重生产一线的应用型人才培养，师资是关键。在综合设计过程中，根据设计内容，应合理地配置指导教师，形成多人合作共同指导的格局，并使其在合作过程中相互学习共同提高。
6.培养双师型教师的研究。目前高学历教师的比例增加，科学研究的整体实力明显增强，但是工程能力的总体水而存在下降的趋势。探讨高效优质的双师型教师的培养方法和措施的研究是保证应用型人才设计能力培养项目实施的关键。
（二）主要内容
（1）核心课程群教学内容，在设计实训中的融合；（2）实践环节的改革，提高设计能力和工程意识；（3）建设一支强劲的指导教师队伍。
二、实践方法
（一）强化核心课程教学，重视课程设计
在机械设计制造专业中，对工程设计能力影响最大的核心课程有：工程图学、工程力学、机械设计、机械制造基础、互换性和检测技术、机械制造技术。核心课程是工程师必须具备的知识，是现代技术的理论指导。强化核心课程的教学，提高教学质量，为学生应用理论知识解决工程实际问题打下扎实深厚的基础，是提高设计制造能力的关键。
1.课堂教学上。系统把握教学内容，准确的认识各相关课程之间的相互关系。本项目组成员主讲课程几乎涵盖所有核心课程，对自己和其他成员所讲授的课程内容，以及与设计（实训）环节的内在联系易于沟通、把握，达成共识。在课堂讲授过程中，注重对相关知识之间的联系加以说明和强调，并针对典型的工程实例，应用相关知识解决问题，启发学生对前后课程的联系与连贯性有初步的认识，并培养学生联系相关课程知识去思考、解决问题的意识和能力，养成良好的思维习惯。
2.课程设计指导上。明确课程设计不仅仅是该课程的设计，而是学习阶段的课程设计，是一种综合的课程设计。在指导过程中，注重知识的综合和应用。比如，机械设计课程设计注重把机械制造基础、公差与技术测量、工程力学等课程的知识综合应用，并体现在设计计算书和设计图样中。其次，尽量选用来自企业工程实际的设计题目，在设计过程中加强引导和指导学生全面、综合运用各类知识，及时发现和解决学生在设计中存在的问题，从图样设计和计算书撰写中提高学生分析和解决工程实际问题的能力。再者，重视课程设计答辩，充分发挥答辩对学生应用知识解决工程实际问题的改进、提高作用。值得指出的是，指导老师与学生共同面对设计资料，边交流边批阅设计资料是一种值得提倡的充满人性化的、和谐有效的答辩方式。
（二）强化设计与相关课程的联系，提高知识的综合运用能力
由于核心课程的教学学时非常有限，处理好核心课程中的核心内容的教学，培养学生自我学习、分析、综合和掌握同类知识的能力，加强课程间的联系，融会贯通，可以更好的提高学生的综合应用能力。在整个理论教学体系中，课程设计是应用理论知识解决实际问题的训练过程，是体现课程间有机联系的重要环节，应充分发挥课程设计训练学生综合应用理论知识解决实际问题的功能，切实提高设计制造能力。
1.突破课程设计界限，贯通核心课程。影响设计能力的实践环节包括金工实习（数控实习）、生产实习、工程图学测绘实习、机械设计、工艺工装课程设计、毕业设计。每一环节事实上都是机械专业核心知识的综合应用。课程设计在不同阶段解决不同问题，要求掌握不同内容。设计内容不断充实，设计质量和能力不断提高，才能为毕业设计和今后的工程应用打下扎实基础。本科阶段机械专业设计能力递进关系如下图所示。
因此，从三年级机械设计制造及其自动化专业开始，随机抽取两个班作为试点，重点通过改革机械设计综合课程设计、机械制造技术综合课程设计和毕业设计三个环节的实践，培养和提升学生工程设计能力。在三个环节的实践内容的设计安排上有目的地做到综合、连贯，例如，前两个环节可以是同一个机构、机器的某个或某些部分的设计、制造，在毕业设计环节则可以要求学生完成这个机构或机器主要功能结构部分或全部的设计与制造。这样可以使学生对课程设计所涉及的前后知识有综合连贯的认识，使他们具备较为完整的工程意识，也有利于对所要求掌握的知识和所要求达到的能力有循序渐近的认识、理解和提高。
2.以学生自主设计项目为原则，改革实践方法。学生按照课程设计、毕业设计给定的任务，自行选择设计方法、结构、元件。教师给出的任务书可以只给出必要的参数，而不规定具体细节，发挥学生主观能动性，培养学生创新能力。在机电液综合实践环节上，打破按实验指导书或指导教师的要求的模式，在教师制定便于操作和评估的实验原则、管理制度和评估体系的基础上，不规定项目细则，不提供完整的实验系统，仅提供零部件，由学生自主设计实训项目内容与计划，综合运用所学习的相关知识，对原有实践装备的模块化结构进行拓展，动手组装机械、液压传动系统。在教师指导下自主完成图样设计、零件制造、电气控制设计与接线、以及装配、调试等各项任务。重视培养动手能力和解决实际工程问题的能力。
（三）强化双师型指导教师的培养
设计能力是理论知识与工程应用的结合，其层次和难度远大于操作技能的训练和理论知识的拓宽与加深，是学以致用和学用结合的体现。在学生设计能力的培养和提高环节，教师起着关键的作用。增强指导老师的工程能力，培养双师型教师，对学生设计能力的培养将起到事半功倍的作用。教师应正确认识自己的不足之处，可以选择自我提升、相互对比、共同进步等方式，逐步提高自身工程应用能力。首先，对影响设计能力的核心课程与实践环节的内容，及其相互间紧密的联系有明确的认识，查漏补缺。另外，在指导学生课程设计、毕业设计前，教师自己按照任务要求、规范亲自做一遍，可以更清楚的掌握在设计过程中可能遇到的问题，从而更好的指导学生进行设计，解答学生的可能疑问，提高教学水平。再者，可以通过考核平行班级的课程成绩、设计成绩，比较平行班级任课教师教学成果，促进教师相互之间的交流、了解、取长补短，共同进步。第四，教师积极参与产学研合作，解决企业实际生产问题，是提升自身工程应用能力的有效途径。
三、难点分析与解决方法
本研究的重点是通过核心课程群的综合教学，强化设计实践环节，提高学生工程设计能力。实施过程中的难点，其一是切实体现综合核心课程群内容，贯穿各个设计过程；其二是建立评估、反馈机制，完善质量评价标准。针对上述两个难点，解决方法如下：
其一，项目组成员主讲核心课程群各课程内容，项目组成员定期开展教学交流，把握进度，掌握学生学习情况，共同设计各个设计实践环节内容，便于做到教学、设计内容的相互贯穿和有机融合。项目组所有成员同时参与重点专业建设和产学研专业教改的大部分工作，有深厚的理论基础和实践经验，对参与改革和设计的内容熟悉，对学生的现状清楚，同时其中一半教师具有企业的工作经历，具有双师教师资格，为项目的顺利开展奠定基础。其二，质量评价标准的制定可以参照其他院校的先进经验，结合本学院实际情况，逐步完善。评价标准应注重过程评价，不能只看学生成绩或结果，对学生在实践过程中各阶段、各方面的实际能力应做出客观评价，真实反映学生设计能力与存在的问题。
四、结束语
本文提出的在IBL视阈下复合型人才工程设计能力培养的研究与实践方法，目的是在大众化教育的背景下，实施精英教育，切实加强本科毕业生的工程应用能力培养，为社会输送高质量的、受企业欢迎的工程技术人才，有效地解决机械专业本科毕业生的就业困难，适应现代化建设的需要。通过研究与实践，探索机械专业学生在校切实提高技术素质、动手能力、工程实践能力的途径和具体措施；构建机械专业复合型人才工程设计能力培养的质量评价体系；在培养机械专业复合型人才工程设计能力的同时，教学相长，强化双师型教师的培养，提高教学水平，建立更好地提高机械本科学生的工程设计能力培养的教学环境。
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