时间：2023-03-27 16:56:44
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篇现代机械设计论文，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：机械设计；CAD技术
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（ProductDataManagement，PDM）及计算机集成制造系统（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(IntelligentCAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配图的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术
也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.
在高考填报志愿选择专业时，很多考生和家长对机械设计制造及自动化专业就业前景如何的问题很关心。下面是由本站编辑为大家整理的“机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些 就业前景如何”。
机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些
主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。
主要专业实验：现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。
专业选修课：机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及自动化专业就业前景如何
机械设计制造及其自动化专业的学生们将来可以从事科技研发、运行管理、应用研究、销售等机械制造领域的一些职位。该专业的学生们需要具备机械制造方面的一些基础知识，学会运用专业知识解决实际工作中的一些相关问题。毕业生们可以参加到机械制造以及设计、机械、电气、气压、液压等控制设备的维修维护的一些工作中去，为我们国家的机械工程作出自己的贡献。
机械设计制造及其自动化专业报考的学生中，男生占据了大部分。很多男生喜欢机械，该专业也是比较适合男生报考的，需要具备较强的动手能力。报考机械设计制造及其自动化专业的学生需要有一定的绘图兴趣，这个专业时常需要绘图，要是没有兴趣的话，那将会感到乏味。除了要有一定的兴趣之外，还要有创新的思维以及付出一定的努力，这样才能在将来的工作中做到更好。
（来源：文章屋网 ）
关键词：机械制造，零部件设计，创新
传统机械零部件的设计带来了运用中出现的许多问题：零部件容易腐蚀损坏；零部件容易疲劳损坏，断裂、表面剥落等；零部件容易摩擦损坏等等。这些问题的出现，都是机械零部件传统的设计局限性所产生的。传统设计在长期运用中得到不断的完善和提高，目前在大多数情况下仍然是有效的设计方法，但是它有很多局限：在方案设计时凭借设计者有限的直接经验或间接经验，通过计算、类比分析等，以收敛思维方式，过早地确定方案。这种方案设计既不充分又不系统，不强调创新，因此很难得到最优方案；在机械零部件设计中，仅对重要的零部件根据简化的力学模型或经验公式进行静态的或近似的设计计算，其他零部件只作类比设计，与实际工况有时相差较远，难免造成失误；传统设计偏重于考虑产品自身的功能的实现，忽略人——机——环境之间关系的重要性；传统设计采用手工计算、绘图，设计的准确性差、工作周期长、效率低。所以，在现代机械部件设计中，很有必要用到创新思维的方法去设计。论文参考网。
1 创新机械零部件的设计思想
机械零部件设计的本质是创造和革新。现代机械机械零部件设计强调创新设计，要求在设计中更充分地发挥设计者的创造力，利用最新科技成果，在现代设计理论和方法的指导下，设计出更具有生命力的产品。
1.1 运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，它包括观察能力、记忆能力、想象能力、思维能力、表达能力、自控能力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。其中想象能力和思维能力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。创造力的开发可以从培养创新意识、提高创新能力和素质、加强创新实践等方面着手。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼，自觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。
1.2 运用发散思维
发散思维又称辐射思维或求异思维等。它是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题，求出多种答案的思维方式。例如，若提出“将两零部件联结在一起”的问题，常规的办法有螺纹联结、焊接、胶接、铆接等，但运用发散思维思考，可以得到利用电磁力、摩擦力、压差或真空、绑缚、冷冻等方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一，在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
1.3 运用创新思维
创造力的核心是创新思维。论文参考网。创新思维是一种最高层次的思维活动，它是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成，产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例，追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等，在求异和突破中体现创新。
2 科学的进行机械零部件设计
2.1 把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，机械运动方案中的机构和构件只有通过零部件设计才能得到用于加工的零部件工作图和部件装配图，同时它也是机械总体设计的基础。机械零部件设计的主要内容包括：根据运动方案设计和总体设计的要求，明确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的结构构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足的要求是由零部件设计所决定的，机械零部件设计应满足的要求为：在工作能力上要求具体有强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性及精度等；在工艺性上要求加工、装配具有良好的工艺性及维修方便；在经济性上的要求主要指生产成本要低。此外，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。这些要求往往互相牵制，需全面综合考虑。
2.2 严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。为了保证零部件能正常工作，在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析，预估失效的可能性，采取相应措施，其中包括理论计算，计算所依据的条件称为计算准则，常用的计算准则有：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力。强度要求是保证机械零部件能正常工作的基本要求。二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下，抵抗弹性变形的能力。刚度准则要求零部件在载荷作用下的弹性变形在许用的极限值之内。三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振。振动稳定性准则要求所设计的零部件的固有频率与其工作时所受激振源的频率错开。四是耐热性准则。机械零部件在高温工作条件下，由于过度受热，会引起油失效、氧化、胶合、热变形、硬度降低等问题，使零部件失效或机械精度降低。因此，为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用水冷或气冷等降温措施。五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将改变其结构形状和尺寸，削弱其强度，降低机械精度和效率，以致零部件失效报废。因此，机械设计时应采取措施，力求提高零部件的耐磨性。
2.3 正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零部件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零部件设计工作中，应用普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零部件尺寸公差要求越小，机械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。
2.4 全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法，包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计（CAD）是把计算机技术引入设计过程，利用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化，并成为现代机械设计的重要组成部分。论文参考网。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为以下基于专家系统的智能CAD；CAD系统集成化，CAD与CAM（计算机辅助制造）的集成系统（CAD/CAM）；动态三维造型技术；基于并行工程，面向制造的设计技术（DFM）；分布式网络CAD系统。
参考文献
1．赵冬梅.机械设计基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004．
2．闻邦椿.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2009 .
3．王建平.工科院校机械专业机械创新设计教学的探索[J].常熟理工学院学报,2005(06).
4．陈天河.浅谈机械零部件的创新设计[J].大众科技,2006(05).
关键词：机械设计；信息技术；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0229-02
一、引言
随着现代信息技术在教学中的运用，现代教学将从内容、方法、及组织形式等方面发生根本性的变革。以多媒体、网络数据库、智能化为主要特征的现代化信息技术在课堂教学中的运用，既可激发学生的学习兴趣，又利于学生对教学内容的理解和掌握，将有效地培养学生的自主探索能力，对课程改革和优化课堂教学有着巨大的推进作用。
《机械设计基础》及其课程设计，包括机械原理与机械零部件设计两部分内容，属于高等学校工科非机类本科生必修的“机械设计系列课程”之一，是一门主干技术基础课程，在培养学生的机械设计综合能力方面占有重要的地位。传统教学方法安排学时少，但是，需要传授的信息量却很大，已经不能很好地满足教学要求。运用现代信息技术来优化教学过程，不仅能有效地化枯燥为有趣，化抽象为具体，化静态为动态，突出重点，化难为易；还能为学生创造一个宽松的学习环境，充分调动学生主动学习的积极性。
二、研究现状
随着现代信息技术的普及与应用，社会各学科领域教学实践活动呈现出了新的模式。信息技术为教学带来的绝非是手段的变化，而是教学理念、授课模式、学习方法的变化。目前，国内外对信息技术在教学活动中的应用，正从CAI多媒体课件逐渐过渡到网络课程教学，已有大量高校进行了网络课堂建设。《机械设计基础》这门课程的教学改革，国内学者进行了相关的探讨，取得了很多的改革成果，但主要还停留在课程内容体系的编排与授课方式的调整上。教学内容方面，对课程内容体系的国际化方面的探讨不够深入，注重于基础知识的讲解，对学生的启发性思维培养存在不足，对最新的机械设计知识的介绍也不够完善，如连杆机构的分类、径节制齿轮设计、凸轮机构设计方法等。教学资源方面，虽在一定程度上呈现出多样化的特征，如加入了教学视频演示、多媒体课件等，但利用网络数据库对素材实时更新较慢，网络课程的习题库、模拟试题、与学生的互动讨论等亟待建设完善。启发式授课方面，取得了一定的进展，部分高校增加了教学讨论环节的比重，但没有实现网络课堂与教学课堂的联动。机械设计课程设计，大多采用经验判断法，没有对烦琐的数据进行验算。因此，课题组先从教学内容入手，结合国外经典教材与国内传统教材，开展编写新的教学大纲、制定切实可行的教学方案、建设网络课程资源、以及课程设计软件开发等方面的工作。
三、具体改革内容、实施方案与特色
1.改革内容。①授课讲义与教学内容体系改革。该课程现有的教材内容偏本土化，与国际相关教材内容出入较大。本项目将借鉴国外同类课程的内容体系，选择性地介绍国外教材的最新成果，如连杆机构的八种分类、齿轮设计的径节制、函数生成机构综合等；然后，逐步实施该课程的教学内容与教材体系改革，分阶段完成新讲义编写与习题库的建设。②教学方法改革，引入启发式、任务驱动式、分组合作式等教学法。本项目将从网络和教学课堂两方面进行新教学法改革。网络课堂方面，在网络课程讨论区里面，根据各章节重点和难点，有针对性地提出启发性的问题及布置任务，引导学生利用网络自主学习。教学课堂方面，对网络课程的讨论热点问题以及事先布置的任务，开展课堂分组讨论，互相检验自学成果。③授课模式改革。本项目将以多媒体为主要载体，结合情景教学法、知识迁移法、个性教学法等教学手段，进行教学；将通过自编软件、同行资源共享、网络资源，拓展集声音、视频、机械设计软件于一体的教学资源形式，再根据各章节不同知识点的要求，选择合适的教学方法。
2.实施方案。为实现以上研究目标，我们初步拟定以下实施方案和实施方法。第I阶段：通过高校调研和社会调查，调整与确定《机械设计基础》课程教学内容，编写《机械设计基础》课程教学大纲，深入学生收集反馈意见及分析讨论，改革《机械设计基础》课程教学方案，编写新讲义的机械原理部分；
第II阶段：通过多渠道收集并整理与课程内容密切相关的图片、动画、视频、音频等多媒体元素，采用集声、光、电于一体的多媒体技术实现理论教学过程，有效地调动课堂学习的积极性；
第III阶段：整合网络电子版习题资源与传统纸质习题资源，建立网络课堂的习题库、讨论区的问题库、模拟考试用试卷库，开辟教学互动讨论区，及时有效地与学生就学习中遇到的重点难点问题沟通；
第IV阶段：根据V带传动课程设计题目，利用VC++软件，编制课程设计教师用检验软件系统，实现带传动设计的参数化，检验课程设计中计算数据的可靠性。
3.特色与创新。本项目基于现代信息技术，以多媒体、网络数据库、软件编程为载体，结合传统教学方法，进行《机械设计基础》及其课程设计的教学改革，主要具有以下四个特色与创新之处。①教学内容体系的国际性。该课程现有的教材内容偏本土化，与国际相关教材内容出入较大。本项目将除了完成教学大纲规定的教学内容之外，借鉴国外同类课程的内容体系，选择性地介绍国外教材的最新成果，并逐步实施该课程的教学内容与教材体系改革。②教学资源形式的多样性。传统的教学方法与现有的PPT有待完善，本项目将通过自制与同行资源共享，将课件中融入各种视频、音频文件，演示常用的机械设计软件；同时，利用网络期刊与公开课资源，进一步拓展资源形式。③教学研讨互动的启发性。启发式、任务驱动式、分组合作式的教学方法是今后教学改革的一个发展方向，本项目将从网络和教学课堂两方面进行教学手段的改革。网络课堂方面，在网络课程讨论区里面，有针对性地提出启发性的问题，引导学生利用网络自主学习。教学课堂方面，对网络课程的讨论热点问题，开展课堂分组讨论。④课程设计检验的信息化。《机械设计基础》课程设计常以带轮设计为题目，设计过程中数据烦琐，指导教师无法一一验证。本项目利用VC++，编写《机械设计基础》课程设计检验软件，对设计过程关键参数与计算结果进行实时检验。
四、结论与展望
本项目的实施，不仅可以对选修《机械设计基础》相关课程学生的学习有重要助益，而且对该课程的任课教师的教学实施效果有较大促进。随着教学形式与资源的多样化，学生的学习效率将得到提高；而教学内容的更新，将拓展学生的知识面，提高学习兴趣。课程设计软件的开发，将提高任课教师的工作效率，尤其是在检验课程设计关键参数与计算结果的正确性方面。
参考文献：
[1]吴茵，龙春光.机械设计课程设计的改革探索[J].长沙大学学报，2006，（2）：98-99.
[2]毛聪，王向红，尹来容.地方高校机械类专业实践教学体系构建研究[J].教育教学论坛，2014，1（3）：236-237.
[3]郭克希.机械类专业大学生创新能力培养研究与实践[C]//全国机械类课程报告论坛论文集（2010）ISBN 978-7-04-013979-2，2010/12.
［关键词］民办高校应用型本科机械设计制造及其自动化人才培养方案
［作者简介］孙芹（1979-），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造及其自动化、数控技术。（山东济南250100）
［中图分类号］G642［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2012）21-0090-02
一、高等教育的分类
我国著名教育家潘懋元先生指出：“高等学校的分类是一个世界性的难题，又是关系到中国高等教育能否持续发展的关键。目前，我国还没有一个权威的分类方法。”在我国，受到广泛关注和认同的高等教育分类法有两种。
1.国际教育标准分类法。联合国教科文组织（UNESCO）1997年公布的《国际教育标准分类法》，将教育分为3个层次、7级、3种类型。其中，第3层次中的第5级是高等教育，分为5A和5B两种类型，如图所示。
归纳上述第5级的教育，高等教育可分为：学术型、应用型、实用型3种类型的教育。
2.潘懋元教授分类法。依据《国际教育标准分类法》，我国高等教育可分为综合研究型、专业性应用型和职业性技能型三类。在此基础上，我国高等学校可分为综合研究性研究型大学、专业性应用型大学或学院和职业性技能型的高职院校三类。
二、社会人才需求情况调查与分析
依据中国劳动力市场信息网监测中心的2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析，106个城市中，用人单位通过公共就业服务机构招聘各类人员约478.5万人，进入市场的求职者约473.3万人，岗位空缺与求职人数的比率约为1.01。按行业分组的需求人数分析，制造业需求人数 131.8289万，所占比例约为27.5%，占到总需求量的1/4还要多。按文化程度分组的供求人数分析，职高、技校、中专需求人数94.6331万，所占比重54%，大专需求人数81.2272万，所占比重17%，大学需求人数40.7119万，所占比重为8.5%，由以上数据可见，职高、技校、中专、大专需求占到总需求量的70%以上，即技能型人才需求量最大。
三、应用型本科机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践
民办高校从办学条件、生源质量、师资队伍和水平来看，都与办学多年、文化积淀深厚的公办本科院校有着较大的差距。因此，人才培养方案的制订应从学生的实际出发，做到有教无类、因材施教，以应用为切入点实施教学，尊重学生兴趣爱好和实践能力的培养，走特色发展之路。
1.人才培养的目标和规格。在培养目标上，培养具备扎实的机械设计制造基础知识与应用能力，掌握现代机械设计方法和先进制造技术，具有较强的工程实践能力和开拓精神，能在工业生产第一线从事机械产品设计、制造、应用研究、科技开发、运行管理和相关技术工作的高级技术应用型人才。
在培养规格上，强调知识、能力和素质的协调发展。（1）在知识结构上。毕业生应具有外语、文献检索和科技写作等工具性知识；具有扎实的自然科学基础和社会科学基础知识；掌握本专业需要的计算机、数学等专业技术基础知识和机械学、电子学等专业知识；（2）在能力结构上。毕业生要掌握中等复杂程度零件的机械设计、制造和工艺编制的方法；具有一般机械设备安装、调试、运行、操作和维护的能力；具有数控机床操作、编程的能力；具有获取知识、应用知识和创新能力；具有一定的外语应用能力。（3）在素质结构上。注重培养学生热爱祖国，遵纪守法的思想道德素质；培养学生良好的文化素质；培养学生严谨、扎实，富有创新精神的专业素质；培养学生良好的身心素质。
2.结合目标定位，合理制订人才培养方案。在人才培养方案的制订过程当中，学校必须考虑学生的就业能力、就业范围，加强基础理论课和专业基础课的学习，同时考虑学科之间的交叉，培养机械类通用型本科人才，为学生的创新能力和职业适应能力培养奠定基础，并重视实践教学环节教学，使学生在学校就获得工程实践能力的基本训练，考取国家职业资格证书。因此，学校必须对部分课程进行整合，加大实验、课程设计、实习实训、毕业论文等实践教学环节的力度，重构课程教学体系，同时，实践教学环节应注重课堂内外、校内、校外的有机结合，使学生更多地接触社会，达到人才培养目标。此外，还应重视个性化人才培养，以科技创新为导向开设选修课程，学生可以结合自己的兴趣自由选择，并开设创新实验室，学习方向完全取决于个人的兴趣，从而制定出创新型、应用型本科的人才培养方案。
3.以就业为导向，提高学生职业适应能力。学院要注重研究社会对人才的需求，及时对专业设置进行调整，提出“订单式教育”，即社会需要怎样的人才，学校就培养怎样的人才。学院还根据不同专业毕业生的就业需求，积极开展“特色课程教育”，全方位增强学生的综合能力。
4.完善课程体系，提升学生知识迁移能力。为进一步提高教学质量，满足社会对高素质人才的要求，不断完善课程体系，注重学生基本理论和专业技能的培养，突出学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。（1）课程体系的设置体现知识、能力和素质的协调发展。课程设置体现“计算机不断线”，加大课程设计，强调机械设计理论、机械工艺和先进制造技术理论学习，并根据专业特点安排实验实训课程。通过实践把理论知识进行强化，并提高学生的动手和创新能力。同时，课程体系注重课程间的相互联系，重视精品课程建设，重点专业课程至少要达到院级优质课建设水平，课程建设在知识、能力和素质整体架构中有目标、有计划地开展。（2）尝试对毕业设计（论文）进行改革。为实现应用型本科的人才培养目标，学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造，而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件，通过毕业设计，让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程。
5.加强特色实践教学环节，强化学生工程实践能力。实践教学是应用型本科教育教学体系中的重要组成部分，是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。应用型本科教育的特点决定了其实施主体要建立与相关专业未来的岗位群工作现场相近的实训场所，以便让学生尽可能地在相近的“职场情境”中开展有针对性的专业技能训练，进而实现培养学生处理生产现场各种实际技术问题的能力。
在课程体系框架下，将实践教学环节划分为实验、课程设计和综合实训，实践教学环节要与相应阶段的理论教学相对应。鼓励学生参加各种机械产品设计大赛，通过大赛，强化学生的工程实践能力，同时也使师资队伍得到锻炼。鼓励学生参与教师的科研项目，构建学研结合、层次递进的立体化、开放式的实践教学体系。除了校内实践教学之外，学校还应把“注重实践、复合培养”作为创新人才培养机制的突破口。因此逐步实现学院与行业企业的教学资源共享，教学过程共管，共同建设专业，共同建设实训实习基地，共同确定职业标准、培养方案、课程内容和质量考核体系，让企业专家参与人才培养方案的制订，充分发挥行业、企业在学校建设中的重要作用，校企合作为学生实践环节的教学提供了理想的场所。
6.构建完善的教学管理机制，保障培养方案的有效实施。以全面提高教学质量和人才培养质量为目标，建立起由组织系统、评估系统、信息系统和调控系统构成的质量监控体系，对教学质量和人才培养质量实施全过程监控。（1）组织系统。学校建立了校、院、教研室三级监控组织系统，三级组织各负其责，上下协调，运行有效。（2）评估系统。学校以各教学环节质量标准为依据，通过教学评价、教学检查、教学督导，对教师的教学质量进行评估。（3）信息系统。教学质量信息采集主要来源于教学评价、教学检查、教学督导活动和学生信息员报送信息以及毕业生质量跟踪调查获得的信息。（4）调控系统。健全的组织系统、严格的评估系统、畅通的信息系统，为教学质量的调控创造了条件。学校的人才培养方案执行情况及与社会需求的适应情况、学科专业建设情况、课程建设情况、教学基本设施情况、教学管理水平和效率、师德、学风等方面的问题，都可以得到及时的调控。为了保证教学质量，学校实行了“教学质量一票否决制”。明确规定，凡出现重大教学事故或在教学评价、教学检查、教学督导中评定结果为不合格的教师，当年考核为不合格。对于严重不负责任、授课效果极差、学生反映强烈或连续出现严重教学事故的教师，取消其授课资格，聘期内不再继续聘任其从事教学工作。对教学质量综合评价结果差的外聘教师，取消其授课资格。
四、结束语
对机械设计制造及自动化本科专业的人才培养方案的探讨与实践，旨在提高学生的知识应用能力、工程实践能力和职业适应能力，培养学生的团队协作精神和创新意识，使毕业生得到社会和企业的认可，从而吸引优秀教师、优秀生源来学校工作、学习，把学校建设成一流的应用型本科大学是必然的趋势。
［参考文献］
［1］劳动和社会保障部.2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析［DB/OL］./gb/zwxx/2011-02/11/content_391109. htm，2011-02-11.
［2］高林，鲍洁，梁燕，等.关于高等教育分类与应用性本科教育培养目标的研究［J］.教育与职业，2006（17）.
［3］潘懋元.高等学校分类与定位问题［J］.复旦教育论坛，2003（3）.
［4］张士勲，张仲秋，郭占元.民办应用型高等教育定位的思考［J］.广东培正学院学报，2005（3）.
［5］吴亚男.土建类专业应用型本科人才培养体系的探索与实践——以山东建筑大学为例［J］.中国成人教育，2010（14）.
［6］张兴华.应用型本科机械设计制造及自动化专业人才培养方案研究［J］.广东白云学院学刊，2006（1）.
［7］刘迎春，宁立伟，邓奕，等.应用型本科机械设计制造及其自动化专业人才培养课程体系的研究［J］.湖南工程学院学报（社会科学版），2004（3）.
［8］何根海，谭甲文.基于校地合作的应用型本科人才培养的改革与实践［J］.中国高教研究，2011（4）.
王爱玲，1943年3月出生，山西省太原市人。1965年毕业于太原机械学院（现中北大学）机械制造工艺及设备专业。1965至1978年在太原重型机器厂和国营红旗光学仪器厂从事机械产品设计、机床大修技术工作。1985至1986年北京航空航天大学进修CAD/CAM方向硕研课一年。1991年晋升为教授。1996年评为享受国务院政府特殊津贴的专家。1978年从事高校教学、科研工作至今。博士生导师。
社会兼职有：中国工程机械学会理事、山西省机械工程学会常务理事、中国兵工机加学会副主任委员、山西省企业创新促进会专家、山西省企业技术创新专家委员会专家、国家模具CAD工程研究中心兼职教授等十多项。
主张“高技术产业化”和“产业高技术化”并重
上世纪六、七十年代，我国工业发展水平还比较落后，亟需更多的机械工程原创性成果来撑起国家的综合实力。
王爱玲教授就是那时候开始投身到机械设计与制造行业的。几十年来，她的工作内容包括特种加工技术及绿色制造；精密仪器及机械：精密机械设计与制造。讲授博士生课程：现代机械设计、精密机械设计与制造、制造信息技术、先进制造技术专题等；硕士生课程：计算几何及图形处理、先进制造信息技术、机械工艺专题等；本科生课程：机床数控技术（国家级精品课程）、机床设计、机械原理等。
目前承担项目及研究方向为：精益型集成制造技术、复杂产品快速开发技术、虚拟环境下产品设计、制造、装配技术，绿色制造及特种加工技术等。
科研成果只有转化为生产力，才能最大限度发挥其应有的价值与作用。王爱玲教授对此有着深刻的认识。她很重视科研成果的应用及直接为企业创造经济效益，主张“高技术产业化”和“产业高技术化”并重。她的不少科研成果，都是很快应用到了企业的生产实践中，得到了企业和社会的认可。
为了开阔视野，建立更广泛的交流平台与合作关系，王爱玲教授曾于1994年前往新加坡理工大学，进行CAD及美国CV公司软件交流；1998年受邀美国哥伦比亚等5所大学进行先进制造技术交流；2000年，前往奥地利、德国、法国、荷兰等国，就“WTO及我国企业的发展”专题进行深入研讨；2004年，到澳大利亚和新西兰机械工程学会及高校进行先进制造技术交流。
身心沉下去 成果浮上来
科研从来都不是一帆风顺的，只有专心致志地“气沉下丹田”，才能发现别人没有发现的新天地，才能争取“一枝独秀”。王爱玲教授取得的一系列成果背后，是她专注地探索，是恒久的毅力与不懈的坚守。
自1989年以来，王爱玲教授负责国家计委、省、部级科研课题30余项，获省部级以上奖24项，其中科研、教学各12项。省、部级科技进步1等奖1项，2等奖5项，3等奖2项，专家评价国际先进水平4项，国家发明专利4项；发表先进设计制造技术有关学术论文150余篇，SCI、EI、INSPAC等收录30多篇。
因科研成果的内涵与实用价值，屡次获奖，其中“数控旋口机CAD/CAM一体化系统研制”获部级科技进步二等奖，“实用型CIMS数据传输系统研制与实现”获部级科技进步三等奖，“实用新型集成制造系统及模具产品开发”获省级科技进步二等奖，“工业锅炉集成制造技术开发与应用”获机械工业科学技术进步三等奖，“基于辊弯成型的生产系统反求技术研究”获省级科技进步二等奖，“复杂模具CAD/CAM产品开发与应用”获省百项技术难题攻关一等奖等。此外，科研成果“多功能绿色机械加工复合喷雾系统”，经山西省经委2006年12月鉴定验收，符合“山西省新产品新技术鉴定验收合格证制度”规定，准予批量生产，专家评价为国际先进水平。
治学修身师之楷模 明德笃行哺育桃李
40余年的教书生涯，王爱玲教授指导博士生17名，指导硕士生75名，培养和指导和本科毕业生数以千计。
在王爱玲教授这里，不论是指导博士还是硕士研究生，“机械设计制造及自动化”专业《机床数控技术》这一本科课程是门“必修课”。对此，她表示，“在研究生课题选择上，我会根据学生的专业知识和兴趣制定不同的选题，学生参照自己的侧重点，跟老师讨论后确定自己的培养计划，进行课题研究。学生们对这样的教学方式很感兴趣，“王老师授课一般不按照课本来，她有她自己的一套理论体系，通过各种方式来搜集国内外相关研究的最新成就和新动态，把这些新信息及自己的研究成果运用到教学环节当中，将理论和实践很好地结合起来，所以知识学起来不会很枯燥”
王爱玲教授积极致力于教学改革，她采用启发引导与互动教学方法，着重传授学生获取知识的基本方法和提高学习、工作效率的方法，注重培养学生的创新能力和素质。
在数控技术教材建设中，王爱玲教授带领着团队成员编著的教材和著作涉及数控理论及专业技术、数控职业教育、数控操作及实训三个系列；分别由高等教育、国防工业、机械工业、电子工业四大出版社出版；至2013年，她和数控技术著作团队已出版教材、著作50部， 发表有关学术论文150余篇，其中SCI、EI、INSPAC等收录30余篇。
桃李不言，下自成蹊。作为第一负责人，王爱玲教授获得1997年度“NC&CIMS实验中心建设”国家级教学成果二等奖；2001年“21世纪机械专业人才培养模式”省级教学成果三等奖；2005年“现代数控技术产学研基地的创建与人才培养”省级教学成果二等奖；1995年《实用数控编程技术》部级优秀教材二等奖；2010年度《机床数控技术》国家级级精品课程等。因科研、教学成就显著，2004年王爱玲教授还被授予山西省“三八红旗手”称号，2007年获全国第三届高等学校教学名师奖。
论文摘要：在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（ProductDataManagement，PDM）及计算机集成制造系统（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(IntelligentCAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配图的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.
论文关键词： 机械设计 实践教学 创新
论文摘要： 实践教学是提高大学生创新能力的重要环节和有效途径。本文分析了高等教育中机械设计实践教学的现状，指出了存在的不足，结合教学实际，对机械设计实践教学各环节的内容、教学方法、教学手段、考核制度等进行了研究与探索，构建了新的实践体系和实验管理模式，为提高机械设计实践教学质量提供了保障。经过教学实践，证明实践教学改革对提高学生的创新能力有较大的促进作用。
0引言
机械设计是一门实践性很强的技术基础课，是对学生进行机械综合设计能力、创新能力和工程意识训练的主要课程。其实践教学环节对实现课程教学的目标，培养学生的创新思维和潜能起着关键作用。目前，在实践教学环节中普遍存在，测试仪器和设备落后，教师队伍力量薄弱，实验教学内容陈旧，实践教学学时相对较少，内容脱离科技发展和企业需要等问题，不利于学生综合知识的运用和动手、创造能力的提高[1-3]。在培养过程中，教师掌握实践教学的开发、设置、实施、管理和评价的主动权，学生只是被动完成和接受，教学互动较差，无法提高学生的积极性，达不到学生运用知识和提高能力的目的。因此，完善实践教学体系，加强学生实践能力的培养，探索学生专业素质培养的新途径和新方法，是摆在学校面前的一大现实问题。
1更新教学内容，优化培养环节
实践教学是专业技术应用能力和专业技术理论的有机结合，是培养学生动手能力、实践能力、创新能力和独立工作能力的主要途径。加强实践教学环节不仅可以提高学生的综合素质和创新设计能力，而且可为学生专业课程的学习和专业人材培养目标的实现打下良好的基础。
1.1 完善基础实验，扩宽学生的知识面购置新式机械零件陈列柜、机械创新设计陈列柜等设备，增加学生的感性认识，调动学生的热情和积极性，使学生得到工程能力的培养和训练。完善实验内容，将单纯的基础性实验转变为理论知识、测试手段、方法并重的交叉性综合实验项目。如带传动实验和滑动轴承动压油膜形成原理实验。在实验中，教师除了实验内容的介绍外，还要加强测试技术、设备的原理讲解。通过介绍测试手段和方法，使学生不仅掌握了课程教学中所学的理论知识，而且对各种传感器及不同测量和数据处理方式有新的认识。
1.2 增设设计性、创新性和综合性实验，提高学生的动手能力
根据学生特点和生产实际，增设和拓展实验项目，增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力，为学生提供广阔的思维空间，培养学生的设计能力和创新能力。这类实验只给出实验题目、实验重点、难点，由学生查阅资料，拟定实验方法，然后在教师指导下独立完成。如机构运动方案创新组合实验。学生根据自己的能力、特长、兴趣设计实验，利用各种运动副和构件搭建各种新型机构，验证机械传动设计方案，加深对机构组成理论的认识，培养学生机构创新设计意识和综合设计能力，训练学生的实践动手能力。
1.3 增加创新实践环节，提高学生的创新能力和协作能力实践教学不仅仅是为了验证理论教学中的某个公式或结论，更是设计中的一个重要环节。当学生有了一定的实验能力以后，便可给学生独立完成实验的机会，以锻炼、提高其实验能力。为了培养大学生的创新思维、竞争意识、团队合作精神和理论联系实践的能力，学院为学生提供科技制作场所，利用教学资源，广开兴趣小组，对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养，因材施教。在学生中，展开“创新设计”大赛、“挑战杯”之类的课外科技活动，鼓励学生参加教师的教改课题，拓展创新实践途径，增强学生的团队协作意识，培养了学生丰富的个性和全面的能力，为机械设计课程提供好的选题和实践项目奠定基础。
2改革教学手段，探索教学方法
机械设计实践教学相对其他课程枯燥乏味，图形复杂、结构抽象。教学手段和方法是影响学生的学习主动性、兴趣和教学效果的关键。多媒体技术、网络技术、虚拟仿真等现代信息技术可为提高教学质量提供了重要技术支持和依托。
2.1 引入多媒体，丰富教学手段应用多媒体教学，改变了传统的“教师口述+板书”的教学授课方式，扩充了课堂信息量，突破了实验设备的局限，扩大了现代实践教育的规模，提高了教学质量。如齿轮范成模拟实验和机构运动简图的绘制实验。通过多媒体给学生播放一些机构运用的录像，齿轮啮合和轴系运动的影片，将难以讲授和理解的内容表达的直观易懂，生动形象，加深学生对所学知识的直观认识和理解。
2.2 利用froe等软件，扩充实验内容实验设备匮乏是目前高校普遍面临的问题。引入计算机虚拟、仿真实验技术，可有效地弥补实践教学资源的不足，节约学生的实验时间，提高实践效果。利用计算机辅助软件，将机械零部件、机构三维化，并进行各种装配、拆卸、组合实验，可达到一些在实验设备上难以完成或无法完成的实验项目。在减速器装拆课程设计在中，学生不受所给设备和条件的限制，运用所学理论知识，利用计算机软件设计减速器，模拟机构的运动和装配，检验机构的运动状况和故障等，可充分调动学生的积极性，拓宽学生的设计思路，为毕业设计等工作提供参考。
2.3 以互联网为载体，实现资源共享利用互联网络技术，将实践大纲、指导书、课程资源库等资料上传共享。学生通过网络可以预习实验、预定实验，提交作业，甚至与老师互动交流。“以趣引思，以疑引思，以用引思”，最大限度地调动学生的求知欲和钻研精神。同时，网络教学信息量大，信息传递便捷、交互性强，不受时空限制，有利于培养学生提出问题、解决问题的能力和创造能力。
3加强教学管理，完善考核制度
实践教学是一个教学相长的互动过程。严格的管理和完善的制度是设备顺利运转，教师辛勤工作，发挥专长，学生不懈努力，健康成长的保障。
3.1 根据内容特点，改革考核方式在实践教学的考核过程中，变一次性考核为过程考核，激发学生的自主性。在实验中，随时对学生实验课程的预习情况、原理认知、注意事项、操作态度、实验进行状况等情况进行考核。在评价手段上，尽可能的采用课堂提问、书面作业、专题报告、技能测试等多种评价方式。在学习成绩评定中，加大实验操作、平日表现等方面的成绩比重，实行实验成绩的“一票”否决，加强对学生学习过程和应用能力的综合检查与评定。鼓励学生进行“产学研”合作，积极引入企业评价考核机制，及早与企业接轨。在培养方案允许的情况下，实行实践单独设课，保障学时数，提高实践教学的针对性，便于科学管理和评价。
3.2 规范管理体系，提高教学质量教学管理是实践教学环节的另一重要部分，是保证实践教学顺利进行的重要保障。加强教师和教学质量的考评，是提高教学质量的根本。学院根据学科特点，规范教学档案，实现授课经验的制度化，鼓励优秀老师的“传、帮、带”。同时，组织教师互相学习，结成梯队，参加各项学术活动。制定规范的实验课程表和计划，将实践环节与理论课程同等对待。要求对开课老师进行严格的“试讲”和“试做”考核，并定期组织听课和经验交流，保证了实践环节的教学质量。对考核不合格的老师将进行培训或停课的处理。除此之外，学院实验设备专人管理，定期检修，保证设备的使用率。对利用率低的设备，鼓励老师积极展开实验教研项目的研究，拓展实验，改进实验设备，杜绝设备的闲置。
4结语
实践教学是学生从理论知识走向社会实践的桥梁和过度，是关系高校教学质量的关键，对推动教学改革，培养学生理论联系实际的能力具有重要的意义。经过实践和思考，机械设计实践教学环节的改革，在挖掘学生的潜力、培养学生的动手能力和创新能力等方面取得了一定的成绩。通过实践教学环节的学习与锻炼，学生参与实践环节的主动性和积极性大大提高，参加各类大赛的热情高涨，取得的成果明显增多。但是，实践教学是一个系统工程，还必须在各个环节上综合运用，才能取得良好的改革效果。为此，为了进一步提高学生的综合能力，今后对机械设计实践教学模式的探索还有待于进一步完善。
参考文献
[1]沈萌红，周震宇.现代实验教学模式和“机械设计教学实验室”的现代化建设[J].实验技术与管理，2003，20（20）:13-15.
关键词：实验室；创新型；全生命周期；ISO9001质量认证体系
机械工程实验室作为高等院校机械工程及近机类专业学生培养的实践基地，也是学生接触实际生产、获得生产技术及管理知识，进行工程师基本素质训练的平台，对大学生创新意识、创新精神和创新能力的培养发挥着举足轻重的作用。
在中国经济飞速发展，而适应社会需求的专业人才相对匮乏的形势下，教育部提出了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”的高校专业人才培养目标，对于大学生的培养，高校既要使其具有厚实的专业基础和基本技能，又要具有广泛的适应能力和创新精神[1]。这不仅对高校人才培养目标的制定和教学计划的安排提出了具体的要求，而且对实验室建设也具有重要的指导意义。基于国内高校机械工程实验室的实际情况，本文提出了一种新型的实验室建设模式，加大学生基础技能、专业技能及创新能力的培养，有效解决了宽广知识面与深厚专业技能两者不可兼得之间的矛盾。
1 国内机械工程实验室的现状
教育部新颁布的本科专业目录在逐步消除原专业划分过细带来的问题，侧重于学生在专业内的综合技能和创新能力培养。而国内高校机械工程实验室大多仍保留着原来的运行模式，主要体现在3个方面：
（1）实验室构成：国内高校大部分是机械原理实验室、机械设计实验室、机械制造实验室、机械CAD/CAM实验室、机械创新实验室、金属材料实验室、机电传动实验室等组成模式，其构成主要侧重于学生在设计、制造方面的能力培养，而对于国内大多数高校的本科毕业生而言，毕业后从事设计方面工作的人数占比很小，大多集中在制造、测量与质量控制等领域就业。因此目前普通高校的机械工程实验室在产品性能测定、物流及成本核算等方面存在一定的功能缺陷。
（2）实验室运行模式：实验设备引进方面，国内高校机械工程实验室建设仍然根据专业性质，采用“教师申请―学校审批―招标―采购―学校验收”的操作模式购买相应设备，根据设备情况开设相应的实验项目，因此存在着设备共享困难、重复购置率较高、利用率低下的问题[2，3]。在教学质量控制上，一般采用实验教学抽查、听课等方式对教学质量及规范性进行检查和监督，但是对于学生的满意度及培养质量关注普遍较少。
（3）实验室队伍建设：目前实验室管理人员在高校师资队伍建设中仍处于不受重视的地位，普遍存在实验室人员学历较低、技能单一等问题。随着新知识、新技术的更新速度加快，实验教学内容、教学方法、现代化教学设备更新及学生能力培养都对实验教学队伍的素质提出了更高的要求。由于长期得不到应有的重视，导致实验教学队伍的知识更新缓慢，甚至部分实验教师没有接受过系统的专业训练[4]。另外，由于教学、科研类岗位普遍比实验岗位待遇高，也导致大批实验技术骨干人员不愿从事实验教学工作，而转入教学、科研岗或为了离开实验岗而选择继续深造，造成实验教学队伍的人才流失。这些因素均制约了实验队伍的创新能力及实验水平的提高，成为实验教学环节中的瓶颈之一。
2 我校机械工程实验室的创新模式
2.1 实验室构建
我校机械工程实验室从培养学生厚基础、宽口径的实际出发，经过资源整合把实验室分成机械设计基础、机械创新、机械制造、测试与控制、生产管理5个模块。学生在该实验平台上可以得到“构思―设计―制造―标定―物流”整个产品生命周期的训练，实现对产品开发过程各环节的深入理解，并根据自身的兴趣、专业在个别环节上深入学习、加强训练。这种实验室构建方式有效地解决了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”与技能专长之间的矛盾。实验室组成如图1所示。
2.1.1 机械设计基础模块
该模块主要是以巩固学生基础知识和培养学生基本技能为主的专业基础训练（包括综合展品陈列实验、公差测量实验、机械CAD实验、热处理与硬度测定实验、减速器拆装实验和液压传动实验等）；以培养学生综合知识和创造能力为主的基础实验，即机构创意设计实验，使学生具备基本的机械设计理念与专业技能。
2.1.2 机械创新模块
该模块主要是培养学生机械综合设计能力、创新能力、协作精神和实践制作能力。主要针对全国机械创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、机器人大赛、大学生电子设计竞赛、全国三维数字化创新设计大赛等各大赛事而设置。通过选题、构思、设计、制造、调试等环节的综合训练，使学生把理论知识和实践技能结合起来，激发学生的学习兴趣，开拓学生的视野，为优秀人才的脱颖而出创造条件。
2.1.3 机械制造模块
该模块主要让学生深入了解和掌握机械制造方面的知识，提高学生的动手操作技能，强化对机械制造工艺、机械制造技术基础等课程的理解。具体内容主要是结合产品的制造过程，对车、钳、刨、磨、铣等常见工艺进行基本操作技能训练，使学生对工业产品制造过程有较完整的体验和认识，更好地学习、掌握数控机床的基本结构、基本操作、编程、工件与夹具的装夹、刀具选用及装夹、基本工艺的拟定、 CAM应用，对工业机器人结构、编程、设计及在生产线上的应用深入理解，以适应现代制造业对人才素质的需求。
2.1.4 测量与控制模块
该模块主要训练学生测试典型机构及机械传动装置的运动、动力学特性及工作能力；分析其影响因素，了解提高机械性能的措施；掌握现代机械物理量的测试与实验研究方法和手段。
2.1.5 生产管理模块
该模块通过分布式制造系统实时仿真系统的软硬件环境，提供生产系统的规划、设计、运作管理方面的实验，使学生学习典型车间作业调度问题的基本方法、技术以及对生产系统的布置和调度管理，培养学生运用生产系统设计和现代集成制造设计理论、方法从事制造系统规划设计的能力。
2.2 管理模式
机械工程实验室除执行我校国资处制定的各项有关规章制度以及学院GB/T19001-2000质量认证管理制度外，建立并实施了《机械工程实验室管理规则》，包括实验室各类人员岗位责任制、工作考核制度、安全卫生管理制度、档案管理制度、实验室运行经费管理规定、仪器管理规定等，各实验室有实验室规则、安全卫生制度、学生守则等管理制度。
2005年，实验室进行了ISO9001质量管理体系认证，将ISO9001质量管理认证体系引入实验室教学管理工作中。按照ISO9001质量认证体系的核心PDCA（计划―实施―检查―持续改进）要求，进行闭环、循环式管理，对实验教学过程的各个环节进行连续控制，使全面质量管理成为基本工作方法，最终提高实验教学质量和实验室管理水平。
2.3 实验教学队伍建设
实验室积极鼓励学术水平较高、教学经验丰富、具有团队精神的教师参与实验教学、实验课程改革和实验室建设，尽量减少专职实验岗位的设置。按照学校、学院和学科师资队伍培养的政策和要求，定期从实验教学任务、实施过程、教学难点、教学方法、教学手段、技术改革等方面进行培训，通过轮训的模式加强实验队伍对产品生命周期各环节技能的深刻理解，使之熟悉实验教学的全过程和具体要求，保证实验教学的顺利进行。
3 运行效果
经过几年的改革与实践，学生主动参与实验的兴趣明显提高：（1）动手能力得到加强。以学生参加各类科技竞赛为例，以往学生需要加工零部件时，往往直接请教师指导操作，甚至部分零部件由教师代为加工。现在指导教师只需要参与前期的方案讨论，后期的加工制造与调试则完全由学生自行完成。（2）工程素质和创新能力得到提升。近三年来，学生在全国和省级科技竞赛中获奖22项，较以往有明显的提高。（3）毕业论文质量提高。很多学生在理解了工业产品的整个生命周期过程后，根据自己的兴趣选择毕业论文的方向或题目。近年来，本科毕业论文的质量有了明显提高，申请实用新型专利十多项。（4）学生满意度提高。我院根据ISO9001质量管理认证体系的要求，针对实验教学对学生进行满意度调查。结果显示，学生满意度由原来的89.8%提高到2012年的98.7%。
4 结束语
采用产品生命周期理念建立的机械工程实验室，是对于传统实验室培养理念的革新，引进的ISO9001质量管理体系有效地保障了实验教学的运行，提高了实验教学质量。实践证明，该模式对于系统培养学生的工程理念具有明显优势，使学生能够在产品设计与制造时充分理解各环节的运行与成本核算，有效地解决了宽口径与技能专长培养之间的矛盾。
参考文献
[1] 孔令地，郑文兵.省级重点实验室运行管理实践与探索[J].安徽理工大学学报：社会科学版，2011（4）：71-73.
[2] 潘柏松，王亚良，胡珏.机械工程CDIO实验室建设与研究[J].实验室研究与探索，2012（4）：368-370.
关键词 高职院校 毕业论文 问题 对策
中图分类号：G642 文献标识码：A
毕业论文是大学毕业生上的最后一堂课，是大学生涯的最后一次作业，是对整个大学知识体系的综合运用和提高的一个过程。机械专业的毕业论文有实践性强、理论要求高等特点，笔者在指导机械专业毕业生毕业论文的过程中，发现高职院校毕业生由于顶岗实习安排、论文写作等方面存在问题，现针对问题进行分析并提出相应对策。
1 高职院校机械专业毕业论文存在的问题
1.1 顶岗实习岗位不对口，毕业论文无从下笔
机械专业是典型的工科专业，以技术的实际应用为根本目的。①所以机械专业的实践操作环节的锻炼尤其重要，而部分学生顶岗实习的岗位与专业所学不对口，导致毕业论文没有题材，也缺乏实际的模型和案例，只得采取抄袭等手段来试图蒙混过关。如有一名机械设计与制造专业的学生，他的毕业论文是关于创业板对中小企业发展的意义，很明显该论文不是出自他手，而是采取网络下载，经过改头换面变成自己的论文。像这样的情况每年都不少，究其原因，是高职院校“放羊式”的顶岗实习管理，使学生缺乏相关的实践经验和现实案例，而难以独立高质量地完成毕业论文。
1.2 思想认识不到位，对毕业论文不重视
学生把毕业论文当作拿毕业证的一个环节，没有放在心上、落实在行动上，认为毕业论文就是走过场、搞形式，不影响毕业和就业。该类学生的大部分做法是从网上直接下载或者东拼西凑，仓促地完成毕业论文。造成有的同学连自己的论文的主要内容都不了解，还有的学生连论文的署名和学校名称都弄错了，种种笑话层出不穷。究其原因，主要是学生认为学院不重视毕业论文，对自身的要求也不严格，对毕业论文敷衍了事。
1.3 专业知识不扎实，写作功底差
机械专业的毕业论文要求高、难度大，对专业课程如机械设计基础、公差与配合、机械制造工艺等核心专业课掌握要求比较高，而高职院校毕业生学生专业基本功不理想，毕业论文完成力不从心。另一方面学生对毕业论文的选题、结构、写作特点不了解，例如有学生选题是“浅谈中国机械行业的发展”，很明显选题范围大，针对性不强，容易造成论述空洞、说服力不强；还有的学生有想法和思路，但是语言组织能力差，词不达意，文章缺乏条理，结构混乱。
1.4 WORD等常用办公软件不熟练，对论文排版等束手无策
目前，高职院校计算机基础教育的目标定位一般是：基本会用计算机，能通过学校的相关考试，能通过国家级或者省级的计算机等级考试一级或者其他类似的考试。②但是计算机基础教育中的办公软件的应用教学有所欠缺，学生在毕业论文完成过程中反映的计算机水平令人堪忧。如有的学生不会设置目录、有的论文文字、段落间距不一样、有的论文字体设置混乱。虽然高职毕业生毕业之前为拿到毕业证都参加过计算机等级考试，但对于这种考试学生大多是应付式的，考过了对软件的学习也丢下了，另一方面计算机等级考试难度较低，很难从根本上促进学生的办公软件应用水平的提高，也就难以让学生写作的毕业论文满足对论文的排版格式要求。
1.5 机械专业毕业论文教学思路问题
高等职业教育以技能为本位，强调专业的职业素质，侧重熟练的技术运用能力，强调实践操作能力，体现岗位的实际工作需要，培养在生产一线开展技术工作的技术技能型人才。从高等职业教育的特点来看，高职毕业生对理论知识的整体掌握水平比不上本科毕业生，但是不少高职毕业生的论文是讇讇椎纳杓？，如有的学生毕业论文是机器人设计。像这样的毕业论文对专业理论知识的广度和深度都有极高的要求，大部分高职毕业生根本无法完成；另外，高职院校的毕业论文评价标准和本科院校一样，对论文的学术水平要求高，而现实的差距却让高职院校的评价标准难以为继。
2 解决问题的措施
2.1 建立完善的顶岗实习制度，落实顶岗实习的过程管理
知识不等于能力，从掌握知识到形成能力，需要一个内化的过程，而这个过程可以通过顶岗实习来实现。③顶岗实习作为学生进行实践学习最关键的一环，也是完成毕业论文必不可少的一步。高职院校应在宏观层面上对顶岗实习做好统一的安排和管理，做好前期准备，采取社会招聘和学校联系安排的方法来为学生提供顶岗实习的工作岗位，做到专业对口、岗位对口、就业对口。在顶岗实习的全过程为学生安排指导老师并定期联系和反馈，同时，企业的“师傅”也要参与到毕业论文的指导，通过企业和学校的老师共同监督和指导学生完成毕业论文。为了提高老师的指导效率和学生的积极性，将学生在论文完成期间的表现，作为毕业论文评分的一部分。
2.2 解决学生思想认识不到位的问题
为了从根本上扭转学生的思想认识问题，一方面要加强对学生的思想教育，使学生认识到毕业论文是整个教学过程中重要的一个环节，并加强论文指导，帮助学生克服畏难情绪和懒散习惯，独立地完成毕业论文。另一方面高职院校必须严格制订和落实毕业论文评分制度，根据学校人才培养标准，科学合理地制订毕业论文评分标准，加强对答辩过程的督查，要求指导老师对毕业答辩不打人情分，严把考核关，对学生抄袭毕业论文现象严厉惩处，对于毕业论文不合格的学生一律不予毕业，打消学生的侥幸心理。
2.3 提高专业课程的教学效果和学生的写作技能
高职院校应根据实际情况，适当提高专业核心课程的课时，让老师有充足的课时把知识点讲细讲透，让学生看懂听懂，直到全部理解为止；高职毕业生的文学功底和文学修养整体水平不高，而写作对于毕业论文的完成至关重要。为提高学生写作技能，应适当开设毕业论文的指导课程，主要介绍毕业论文结构特点、如何选题、如何论证等关键要素，再辅以具体的案例讲解和适当的练习，教会学生掌握写作方法，切实提高论文写作水平。
2.4 加强对WORD等办公软件的应用能力的培养
从现代大学生都要考取计算机应用能力证书，就可以看出以WORD为核心的办公软件的应用已经成为大学毕业生的必备技能，但是软件的应用能力的提高，在于熟能生巧，而不少大学生更多地把时间花在游戏和娱乐上，对办公软件的应用采取应付式学习。高职院校的老师应该在平时的教学中多要求学生使用办公软件完成课后作业；在计算机教学的过程中，课堂作业除了应试计划内的知识以外，还可增加一些办公应用类的题目；④学生社团也可以开展办公软件应用比赛等活动，多为学生创造学习的机会，通过多用多练，学好用好办公软件，就能应对论文写作中的种种问题，也提高了学生的综合素质。
2.5 拓展毕业论文教学思路
高等职业教育不是研究型、学术型教育，是实践型教育。实践型论文和学术型论文的最大差异在于其鲜明的实践性，⑤因而高职院校的毕业论文教学一定要体现岗位的实际工作需要。首先，毕业论文的选题方向不应该是讇讇椎纳杓疲杓评嗟谋弦德畚亩愿咧霸盒5谋弦瞪讯却螅咛宀僮餍圆磺浚Ω糜衫鲜Ω菅ジ谑迪暗母谖磺榭觯ㄈ缁盗慵庸ぁ⒆芭涞龋癖弦德畚奶饽俊F浯危弦德畚纳婕暗哪谌菘梢允巧呱系哪骋坏拦ば虻募庸すひ崭脑欤部梢允枪ぷ鞲谖簧吓龅降木咛逦侍猓踔量梢允嵌ジ谑迪岸怨ぷ鞯奶寤岷鸵院蟮墓ぷ鞔蛩愕鹊龋ü哉庑┦导拾咐⒕咛逦侍庋芯亢妥芙幔梢耘嘌目蒲Ь瘢嵘导寄芎徒饩鍪导饰侍獾哪芰ΑA硗猓弦德畚牡钠婪忠嘀赜谘√夂褪导矢谖坏那泻隙取⑻岢龆圆叩牟僮餍院涂尚行浴⒙畚牡拇葱碌恪⒙畚牡南质狄庖澹挥邪凑照庋穆畚纳杓扑悸方新畚慕萄В拍芮惺堤岣弑弦德畚牡慕萄е柿俊？
3 结束语
高职院校机械专业毕业论文是重要的教学环节，它的质量的高低也是整体教育教学质量的重要保障，为提高机械专业学生毕业论文的质量，应该在顶岗实习岗位安排、专业教学及监控、办公软件应用能力培养等方面采取措施，切实抓好这一重要环节，培养学生的实践能力和创新能力。
注释
① 张建.机械专业本科生专业知识融会贯通能力的强化[J].肇庆学院学报，2013（2）.
② 杨娜.高职院校计算机基础教育的改革研究（C）.2011 2nd International Conference on Management Science and Engineering（MSE 2011）.2011-10-01.
③ 祝登义.学生顶岗实习管理模式的探索与实践[J].成都航空职业技术学院学报，2008（3）.
关键词：创新实践；教学模式；创新能力培养
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0029-03
实践教学是提升当代大学生的创新与工程应用能力的有效手段，是培养社会需求的创新型人才的必要途径。南京林业大学面向农林类装备的机械类专业的实践教学项目由于实验室空间局限，实验内容分散等原因导致学生的动手实践与可操作性也受到限制，不能实现培养学生动手能力和创新能力的目标。2008年以来，机械类专业修订了大学生培养方案，其中强化了实践课程的教学地位，加大了实践教学比重，同时构建了“五层次实践、四能力培养”的实践创新体系，体现了实践教学的创新性、先进性和工程性。
一、“五层次实践、四能力培养”实践创新体系
“五层次实践、四能力培养”实践创新体系是南京林业大学在机械类专业建设过程中根据多年实践教学经验总结提出来的。该体系是以培养我国面向农林装备行业的具有前瞻性思想和创新能力的机械类人才为目标，通过实验室资源整合建设、实习基地创新建设、电工电子等为基础，以机械设计、机械制造为特色、以实验教学与实践训练相结合的大学生创新素质培养的完善实践教学体系。
1.创新实践教学体系构建的原则。依据机械类专业的培养目标，“五层次实践、四能力培养”创新实践教学体系的构建主要遵循以下几个基本原则：（1）目标明确，本专业提出培养具有先进制造专业技术、农林机械设计专业背景的，掌握农林机械现代设计方法、机械结构设计和制造技术和农林生产过程控制的创新型专业技术人才作为本专业大学生实践能力培养的具体目标，并将其作为构建创新实践教学体系的目标。（2）系统完整，从创新素质和创新能力培养的要求出发，按照各实践教学环节的地位，运用系统科学的方法构建包括实验环节和实践环节的完整创新实践教学体系，使体系内的各个环节相互衔接和协调统一，贯穿于大学教育全过程。（3）层次分明，不仅要规范各个实践教学环节的教学内容、形式和相应的考核标准与要求，同时要注重大学培养计划中的实践教学的多层次的特点，应分阶段、分层次逐步深化。（4）体现创新，从教学内容、教学环境、教学方法、教学模式等具体实践教学着手，采取多种形式引领学生开展实践创新活动。
2.创新实践教学体系的建立。围绕“四个创新能力”（分析问题和解决问题的能力、机械创新设计能力、计算机辅助设计能力、机电一体化设计能力）的培养目标，建立了“基本性实践”、“设计性实践”、“综合性实践”、“展示性实践”和“创造性实践”五类不同层次的实践体系（如图1）。优化实践内容，应用启发讨论、科研实践、专家讲座、企业联合、第二课堂等多种实践教学方式，促进学习方式由接受性学习向探究性学习转变。
（1）在机械类专业的四年本科教学中，保证实践教学不断深入。通过五个实践教学体系逐步培养学生的动手能力和创新能力。其中基础性实践体现物理、电学、力学、图学等基础性课程的训练，着重通过学生动手建立创新意识；设计性实践涉及机械原理、机械设计内容，通过课程设计环节使学生掌握机械设计的完整过程，培养学生创新思维；综合性实践包含专业课程内容环节，通过综合性实验、设计性实验和专业课程创新设计，培养学生独立创新和团队协作能力；展示性实践是通过金工实习、认识实习、生产实习的方式给学生提供与社会交流的创新平台，将学校内容与实际应用结合，拓展学生的创新目标；创造性实践与学生毕业设计、创新大赛结合，鼓励学生充分发挥专业优势，施展创新能力。由此可见，四年的创新实践教学内容逐渐突显了学生在教学中的主导地位。（2）通过认真研究《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》等基础性课程，《机械制图》、《PRO/E》等制图课程，《机械设计》、《机械现代设计方法》等设计类课程和《机电一体化》、《过程装备》、《林业机械》、《流体机械》等特色专业课程之间的内在联系，通过优化原有的实验教学内容和方法、优化实验室的资源配置、打造专业开放性实验室平台等方式支撑五层次创新实践教学体系建设，为学生能随时开展实验研究和探索性实验提供良好的条件。譬如，减少演示性实验，开发综合性实验，设计性实验；完善实验室的配套设施建设，建立强化有序、安全和高效的实验室管理机制，整合原有实验室资源，建立了9个基础实验室和5个功能性实验室；同时，提高实验室实验员和管理人员的专业素质，使他们更好地服务于学生实践能力的培养。（3）如图2所示，构建“三环节、四结合”的创新能力培养机制，融入到五层次创新实践能力培养体系当中。其中“三环节”是将机械原理、机械设计等课程设计；金工实习、认识实习和生产实习等实践教学；毕业设计三个实践环节构成一个整体，完成一个机械产品的认识、设计开发和产品制作的全过程，整个过程涉及调研、方案确定、结构设计、强度计算、优化设计、PRO/E软件三维实体设计、运动仿真实验、零件的有限元分析、工程图纸的绘制、工艺分析、加工制作等环节、充分培养学生的创新思维和创新意识；四结合是指：与科研相结合、与企业结合、与大学生课外科技创新活动结合、与机械设计创新大赛结合。对作为应用型人才培养的学生，在延用传统的内容的基础上，加强计算机绘图能力和动手能力的培养，激发学生的兴趣和潜能，提高工程实践能力。
二、创新实践教学模式的支撑
1.试验教学环节。通过实验教学改革，推进了本专业实验教学内容、方法、手段、队伍、管理及实验教学模式的创新。增加开放型实验室的资金投入，完善了开放型实验室的管理机制。鼓励实验教师开发实验仪器设备功能，鼓励研究生参加指导，并制定实验室开放条例及开放细则，从制度上落实实验室开放，在开放范围、开放时间、开放对象等方面做出明确规定，支持优秀学生进行的创新性试验，促进学生自主创新兴趣，加强能力培养。
2.实践性教学环节。加强与企业的合作和实习基地建设，营造工程环境，强化工程实践能力与创新能力培养。有效利用“工程培训中心”，稳定的20个校外实习基地，带领和指导学生提前进入真枪实弹的科研工程项目实践活动。优势互补使人才培养与企业的人才需求形成良性互动，获得校企双赢，提高了学生的工程实践能力。
3.科研带动学生创新实践。以实习基地和教师科研项目为依托，创造条件让高年级学生参与科学研究项目，加强创新性实践教学环节。积极组织参加各种大学生科技创新竞赛活动，并选派高水平教师做好指导工作，重点资助在全国具有较大影响和参与面广泛的大学生科技创新竞赛活动（如全国基础力学实验竞赛、全国机械创新大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、省大学生工程训练综合能力竞赛、全国三维数字化创新设计大赛、江苏省大学生实践创新训练计划等等），将课程体系、学分机制与大学生竞赛活动结合起来，激发学生的兴趣和潜能，着力培养学生的团队协作意识和创新精神，提升学生的创新能力。
三、创新实践教学模式应用成果
经过近5年的创新实践教学模式的应用，学生创新能力和工程实践能力大大提高。近5年本专业学生参加省级以上各类创新设计、创新训练大赛近20项，获得各种奖项的学生数超过300多名，500多名学生通过参与创新、竞赛和科研活动受益。6名学生的毕业设计被评为省级优秀毕业论文，2个团队毕业设计被评为省级团队优秀毕业设计。本专业应届生升学率逐年上升，从最初的8.3%上升到最高时达18.9%，平均在15.2%。而且有部分学生考取到985、211等重点高校深造。本专业毕业生就业率始终保持高位，从最初的97.5%上升并始终保持在100%。并且从最初的学生到处参加招聘会，到用人单位尤其是农林装备行业的单位主动上门招收特色专业人才。
目前南京林业大学机械类专业的创新实践教学模式已经在创新人才培养过程中得到应用。提出的“五层次实践、四能力培养”的创新实践教学模式体现在实际的教学、实践、创新、就业等各个环节之中，具有显著的目标性、完整性、先进性和创新性，有借鉴和推广意义。今后与时俱进地对创新人才培养模式不断更新和完善，使得面向林业装备行业的机械类特色人才富有时代性和创新性。
参考文献：
[1]王红英，徐丽明，王璐.农业机械化及其自动化专业创新实践教学模式[J].中国农机化，2012，（2）：191-193.
[2]郑春龙，邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施[J].中国高教研究，2007，（4）：85-86.
[3]于化东.加强实践教学环节提高大学生创新实践能力[J].中国高教研究，2010，（4）：23-25.
[4]董小平，王青，杨丽颖.机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的改革与实践[J].现代企业教育，2012，（8）：102-103.
[5]曹贺，孙月华，赵存友.机械设计专业创新训练体系的构建与实践[J].实验技术与管理，2011，28（7）：171-173.
1．机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中现存的问题
经过多年的努力，各个院校机械设计制造及其自动化专业已建立起较为完善的专业培养计划与培养模式，基本达到了机械设计制造及其自动化专业的培养目标。但由于各种原因还普遍：存在很多不足和缺陷，主要表现在以下几方面．：(1)人才培养方案不够完善和规范，不能满足工程应用及社会发展的的需要。(2)课程设置，教学理念陈旧，教学内容不能适应时代要求。(3)教学过程中，偏重理论知识的传授，实践教学环节相对不足。(4)缺乏对学生实践能力，工程应用能力和创新意识的培养。
因此，把机械设计制造及其自动化专业的人才培养定位在创新应用型人才上，要求培养的学生具有较扎实的基础理论和专业基础知识、较强的实践能力，具备一定的工程实践能力和创新意识，毕业后走上工作岗位，能较快地适应和胜任工作。经过多方调研，工程实践创新能力是应用性人才必须具备的一个重要能力，也是应用型人才自身优势的集中体现。
2．创新应用型本科人才培养模式的研究与实践创新应用型本科人才培养模式，以创新和实践应用能力为主线，按一线工程师必须具备的创新和应用能力来设计人才的培养方案、课程内容及教学体系；注重实践环节和创新能力的培养，培养学生的“大工程”意识，以适应时代对机械制造专业人才的需求。
(1)以创新应用能力培养要求为主线，构建新型的人才培养方案依据机械设计制造及其自动化专业的特点，按照一条主线(工程创新应用能力)、两个支撑点(机一电)、三个教学阶段(公共基础知识、专业基础理论和专业技能)、四个能力训练模块(零部件识图绘图能力、零部件技术测量及运动和受力分析能力、机械设计能力、机械制造能力)、五个实践环节(课内实验、课程设计、毕业设计、实践学期，大学生创新实验)构建知识、能力、素质三位一体、协调发展和综合提高的人才培养方案。
(2)根据人才培养目标，整合教学内容，优化课程体系对原有部分专业基础课程和专业课程内容实行删、减、组、撤、改等，理清教学内容之间纵横交错的部分，优化课程体系，使学生建立相融合的知识结构，培养学生的工程意识和创新思维。通过整合还可以减少理论课程教学时数，为工程实践能力力的培养与强化留出时间。如：《电子技术》课程，由原来的两个学期的学习改为现在一个学期来完成，《机械工程测试技术》课程由原来的64学时，改为现在的48课时，而增加了识图绘图能力和零部件测量及运动学分析能力、设计能力、制造能力培养等方面的学时。
(3)根据人才培养要求，建设应用能力较强的师资队伍建立一支具有良好思想素质、年龄结构、职称结构和学历结构合理、并富于创新精神和创新能力、具备较强的实践能力和应用能力的“双师型”教师队伍，是专业教学改革和培养创新应用型人才的基本保障。为此，以培养骨干、引进人才、优化结构、提高素质为指导思想，机械设计制造及其自动化教研室在学院的支持下，采用鼓励中青年教师攻读博士学位、访问学者、专业进修、实践能力培训，进入企业一线锻炼等形式，使教师有针对性地自我更新、自我提高，从而保证具有创新应用型人才培养能力的师资在数量和质量不断增加和提高。
(4)突出专业能力培养，构建应用型实践教学体系大力开展实践教学内容，强化实践教学过程，丰富实践教学形式，是培养创新应用型工程技术人才的关键环节，也是适应时展的必然要求。为此，在实践教学内容上，结合本专业的培养需求，应体现现代化、信息化、综合化的实践教学内容；在实践教学过程中，应体现理论指导实践，通过实践进一步提高对理论知识的理解与掌握，从而加强理论知识与实践能力的培养；在实践教学形式上，积极参加各种国家级，省级及校内的各种创新设计大赛，大幅度提高有利于能力培养、综合素质提高的应用性和创新性实践环节所占的比例，同时充分注意把教师的科研成果转化到实践教学内容中来。
结合上述原则，近几年在实践教学的形式和实践内容上具体采取了以下一些措施：
①加强实验室建设，进行实验环节的改革。为加强实验教学环节，提高学生的动手能力和创新能力，在学院的大力支持下和全体老师的共同努力下，先后建设了先进制造技术实验室、机构创新实验室、机械加工实验室、CAD／CAM实验室、GE自动化集成实验室等l5个实验室，总价值2000多万元，为教学实验提供了可靠的保障。除此之外，在增加实验课时外，改革实验内容，增设了开放及创新性实验，设置综合设计训练和虚拟仿真及开发创新实验平台，鼓励和吸引优秀学生与教师共同参与实验教学改革。
②强化课程设计，提高学生对知识的综合运用能力。机械设计制造及其自动化专业删除了一些课程的课程设计，增加了机械原理课程设计、机械设计、机械制造技术课程设计等设计的课时，其内容丰富，综合技术的覆盖面大，有利于学生对知识综合运用能力的提高。
③加强校内工程训练中心的建设，充分发挥校内训练基地的优势。通过机械制造的基础工艺实习与培训，使学生初步掌握机械制造的基本技能与方法，了解常规机械制造工艺过程。通过对热处理、锻造和冲压、砂型铸造、焊接、钳工、车、铣、磨等工艺过程的学习与实践，在巩固理论知识的同时加强学生的实践动手能力，为培养学生的工程应用能力打下坚实的基础。
④重视毕业设计选题，加强综合素质培养。毕业设计(论文)是大学四年中最后一个实践教学环节，是对四年所学知识进行的一次综合性检验，更是培养和提高学生分析、解决实际工程问题能力的一个平台。近年参加毕业设计的指导教师通过对地方机械制造企业的调研，在毕业设计的选题上，坚持根据生产、科研需要，所选题目既要有科研与工程训练背景，又要有较强的实践应用价值，使最终确定的题目既能达到专项训练和实践应用能力的培养，又能使学生的创造性得以充分发挥，这样不仅能提高学生的综合素质，教师的科研课题也能在学生的参与下得到较好的完成。同时，在毕业设计的过程中，还注重前沿知识的学习与应用，为创新能力和创新意识的培养提供条件。
⑤建立和完善各种大学生科技活动机制，提高创新实践能力。根据我院的实际情况，通过建立相应的奖励机制，充分调动师生从事创新实践活动的积极性和主动性，激发学生们学习与研究探索的兴趣，鼓励和指导学生开展科学实验和科技创新活动。如鼓励学生参加兴晋挑战杯大学生创新设计大赛，全国三维数字化创新设计大赛，全国电子设计大赛，GE自动化智能控制大赛等，均取得可喜的成绩，使学生的创新意识和应用能力得到了充分的发挥。
⑥抓好实践教学学期的工作，培养学生“大工程”意识。在创新应用型人才的培养模式中，第七学期全学期为实践教学学期，学校与实践基地结合培养学生的工程意识及实际工作能力，力求使学生毕业后能在工作岗位上用得上、留得下。通过这里的‘上’和‘下’，体现应用型人才培养意义的真谛。为此，经院和系两级单位的努力，与洛阳第一拖拉机厂，东莞东运制版集团及无锡，昆山，威海等多家企业建立了校企共建实践教学基地，为培养学生的“大工程”意识奠定了基础。
(5)加强学风建设和基本素质教育，为培养合格的应用性人才提供有力的思想保证学风包括教师的治学作风和学生的学习目的、学习态度、学习纪律等方面的作风。要在加强学校思想政治工作的基础上，加强制度和机制的建设，坚决要求教师要把主要精力投人到人才培养和教学工作中。要针对新形势下学生的思想实际，加强大学生思想政治工作和文化素质教育，营造健康向上的校园文化，弘扬努力学习、刻苦拼搏、吃苦耐劳的精神。要健全和完善教学管理和学籍管理制度，严格对学生的管理和要求。
