機械工程設計及其自動化范文

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1.1滿足對機器的功能要求

所有產品的開發都是為了更好滿足人們各種需要的，因此其都將具有獨特的功能。不同產品之間的功能都有相互區別之處，都有屬于自身的主要功能。換句話來說，這些產品都能夠將不同信號、能量、物質進行特定的處理，從而輸出具有不同特性的信號、能量、物質。而機械工程及自動化產品正是具有如此功能的產品，其能夠科學化、自動化的自主處理來自外部輸入的信號、能量、物質，依據自身特性對這些內容進行加工，輸出符合用戶需求的信息、動力、產成品。機械工程及自動化系統不僅擁有機電一體化這項技術所具有的功能，而且能夠利用這項技術開發適配的機電一體化產品。而這種機電一體化產品可以通過其設計不同、制造工藝不同打造不同功能，從而滿足用戶多樣化的需求。

1.2利用先進技術不斷創新

機械工程及自動化系統可以根據其擁有的主功能，對這類產品或系統進行分類。(1)加工機。這是一種主要以物料的搬運和加工為主的自動化機械，其通過將輸入的信息、能量及其物質通過加工處理步驟，輸出改變原有物質形態、位置的一種機械，例如在生活當中經?？吹降臋C床、交通運輸的機械、食品加工的機械、用于紡織和印刷的機械等等；(2)動力機。這是一種主要以能量輸出的機械，其在獲取輸入信息之后，在自主判斷能量來源、成本的基礎上輸出不同能量的一種系統，例如：運輸工具的電動機、內燃機、發動機等等。(3)信息機。其是以信息處理為主要功能的自動化機械系統，其對輸入的信息或指示進行處理，為用戶輸出需求的信息，例如運輸工具或加工機械上的儀表、生活中經常用到的計算機和打印機以及其他各種信息終端等等。另外，機械工程及自動化系統還具有其它的功能，例如：檢測的功能、控制的功能、構造的功能。這些功能都是機械工程及自動化系統的輔助功能，其在以上的功能系統運作原理基礎上，為用戶開發出的更有利于模型設計或者是數據分析的各種自動化機械的產品。這些產品的設計和開發非常有利于開拓人類的思維，延伸用戶的思路，讓創造發明更加容易被實現。例如，金屬切削機床就是受到了工件和刀具之間會產生相對運動啟發而設計的，其利用這種切削作用的基本原理設計出了更方便工作的機械設備。而科學家們又根據工件和刀具之間運動方式的差別，設計出了具有不同功能的機床?？梢园l現，機械工程及自動化這一領域的發展空間是非常廣闊的，其擁有開拓的想象空間，而我們需要做的就是將機械工程設計的原理融入到我們的生活中不斷的創新，不斷的設計出方便人類生活、工作的自動化產品。

2機械工程及自動化系統在化工生產中的應用

在每個產品的生產過程中，都對每個生產工藝過程的工藝變量(或叫做物力量)進行一定的控制。這些被控制的工藝變量將直接影響整個生產過程，并在產品的數量和質量當中表現出來。例如，如果要控制精餾塔的塔頂或者是塔釜的溫度，就一定要保證其內部操作壓力時刻不變，只有才能才能夠得到一批合格的產品。假如在加熱過程中加熱爐的出口溫度所產生的波動超出了允許范圍，就會導致下一工序出產半成品的質量和數量。另外，在加熱過程中還要時刻控制化學反應器內的反應溫度，只有保持溫度平穩波動，才能讓整個過程的生產效率達到要求。另外，雖然有些工藝變量不會直接的影響到產品的數量極其質量，但是保持其平穩波動卻是確保整個加工生產過程得到控制的重要保證。

2.1鍋爐汽包水位控制方面的研究

鍋爐汽包是一種用于生產蒸汽的重要設備，其在工業生產當中發揮著不可缺少的作用。在生產蒸汽過程中，如何保持鍋爐汽包內液位的高度維持在規定的范圍內對整個生產過程都是至關重要的。如果水位低于標準水平，將會直接影響到氣體產生的數量，而且會導致鍋爐內水分被燒干的事故出現。相反，如果內部水位高于標準區間，就會導致所生產蒸汽的含水量過大，從而降低蒸汽的質量?？梢园l現，汽包液位的準確、動態控制在鍋爐生產過程中扮演著重要的角色。為了更好的保證液位適當，可以為其設計以下機械工程及自動化系統。（1）單沖量控制系統：這一系統當中“沖量”一詞的實際意思是指變量，而“單沖量”一詞就是指汽包的動態水位。單沖量控制系統是一種非常典型和常見的簡單控制系統。其運作原理如下：在蒸汽所產生的負荷突然產生大幅度的增加時，會產生假水位的現象，控制器會開始工作，從而調整控制閥的實際開度，大大減小供水量以保證鍋爐內所有物料之間的平衡。接著，在假水位現象消失之后，由于爐內的蒸汽量開始增加，控制器就會增大送水量，從而減少反而爐內水位快速下降所帶來的氣泡波動?？刂破髟谶@一系統中發揮著關鍵的作用，通過單沖量控制系統可以大大降低蒸汽生產過程中發生事故的風險幾率。但是，這一體統也有自身的弱點。對于大型鍋爐來說，當爐內產生時間短以及負荷波動非常大的情況時，該系統無法進行快速反應，從而不能讓爐內的水位得到保證。相反，當該系統被加載于小型鍋爐時，由于爐內的水汽包中會在一個時間段長久停留，從而讓蒸汽負荷產生變化時其所產生假水位現象并不是很明顯，需要在此系統上安裝連鎖的報警裝置來保證單沖量控制系統滿足蒸汽生產的實際需求。（2）雙沖量控制系統：雙沖量能夠有效避免單沖量系統的弱點，其能夠在汽包水位的控制過程中，通過主要的擾動來控制蒸汽負荷的動態變化。主動擾動系統讓雙沖量系統能夠根據蒸汽的流量對水汽泡的高度進行動態的校正，從而不僅能夠減少“虛假水位”所導致的失誤操作，并且能夠使供水控制閥更加靈敏，不斷根據水位的減少或者增加，根據既定標準對水位進行調整，大大提高了科技含量，并提高了產品的品質和加工效率。從另一方面來看，其實雙沖量這一控制系統是一種充分結合前饋控制和單回路反饋兩種控制原理的復合控制的系統。但是，這種融合卻也導致雙沖量控制操作性和設計性難度的提高，為了更好的保證整個系統的有序運作，就需要在這兩個系統之間找到平衡點并加以控制。

2.2冷卻器控制方案的研究

冷卻器在機械工程及自動化控制當中也扮演著重要的地位。冷卻劑是冷卻器的熱載體，在當前化工生產中通常會采用液態氨等化學介質。通過利用冷卻器內化學介質的蒸發來吸收整個工藝物料生產過程中所產生大量的熱量，從而使這些工藝物料能夠達到其規定的出口溫度。（1）控制冷卻劑的流量：其是控制主要是通過改變傳熱面積F的傳熱速度來運作的。此方案在控制過程中比較平穩，能夠保證冷卻劑得到充分的利用，并且并不會對壓縮機的入口產生過大壓力。但是，這種方案控制也存在不夠靈活，不能保證蒸發的空間從而導致氣氨帶液對壓縮機造成傷害的弱點。（2）控制氣氨排量：該機械的運作原理是通過機械內部的平均溫度來實現對工藝物料輸出溫度的控制的。此種方案的控制具有很高的靈敏度，但是必須保證該冷卻機內的制冷系統能夠適應壓縮機入口的動態壓力波動，從而保證冷卻劑得到充分利用。另外，為了更好的確保整個系統的順利運行，還要在此系統上加載另一個液位的控制系統，從而防止液氨泄露導致壓縮機內部的損壞。

3機械工程及自動化系統對生產和生活的影響

3.1生產能力和工作質量提高

機械工程及自動化自產生到如今已經經歷了五十個年頭，伴隨這一技術的發展，為人類社會帶來了更加便利的交通設施，更加容易的溝通渠道，更加高效的生產模式。機械工程及自動化促進了人類整個社會的發展，帶來了生產能力和工作質量的提高。現有的機械工程及自動化設備(機械)已經開始朝著更加高科技方向發展，其控制靈敏度、可用度、適應性都較其出現之初得到了長足的發展，并且這些設備能夠對參數、溫度、濕度等主觀環境得到有效的控制，從而讓產品的生產大大的克服了地域、時間、空間的限制。

3.2使用安全性和可靠性提高

機械工程及自動化的產品能夠根據動態環境來配置資源、能量、信息的輸入和輸出，讓產品的生產、信息的傳遞更加具有安全性。自動化操作系統也減少了繁瑣的信息交互，讓信息的傳遞跨越人為主觀意識的阻礙。通過結合信息管理系統與機械一體自動化系統，為企業戰略的制定和實施更加容易，讓對整個產品生產線的操控更加簡單和準確，從而大大提高了當代企業運作的可靠性。生產廠區人工數量的減少，對危險操作流程采用機械工程及自動化系統避免了有害工種對員工產生的健康威脅，通過遠程操作、前饋程序編制的方式，大大提高了工作過程當中的安全性。

3.3節約能源，減少耗材

機械工程及自動化大大的節約了能源，其通過對動態環境做出不同反應，減少了人工生產過程當中的失誤，大大避免了人工工作過程中產生的風險，從而讓產品的生產效率更高、產品次品率更低、產品質量更高。通過大規模機械之間的相互組合，新型機械工程及自動化生產線極大的減少了人工成本，縮短了整個產品出產的時間，從而減少了生產過程當中失誤幾率、信息傳遞誤差的產生，帶來了企業生產成本、耗材數量的降低。

4結語

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關鍵詞：工程設計；核心課程；CDIO；完整技術工作；角色轉變

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0042-03

一、培養工程設計型人才是工業現代化的需求

隨著計算機、微電子、自動控制等技術的發展，工業自動化正向集成綜合自動化過渡。機械設計制造及其自動化技術的綜合應用正起著越來越重要的作用，由于機械產品及設備的技術復雜性和涉及知識的交叉性，使得現有的技術人才難以勝任技術含量較高的工作。

機械制造業是工業自動化的重點，機械設計制造及其自動化是工科院校主要專業，其培養的學生畢業后相當一部分將直接面向工廠、面向車間、面向工程應用與設計的現代化主戰場。而現有的高等教育人才培養模式長期采用灌輸式理論教育，且受多種因素制約，學生對工程實際的認知較少，綜合運用知識的能力較差。學生畢業進入企業后，由于遇到的實際工程問題通常是隱性的，無法再像課堂學習一樣，根據已知條件和固有步驟就可得到答案，加上新的科學技術成果大量應用于生產實際，設備的復雜性和涉及學科的交叉性大大提高，使得現階段的高等教育人才培養模式已經阻礙了高素質工程技術人才的培養，其培育的紙上談兵型人才已經遠遠不能適應工業現代化的需求。因此，各高校工科專業進行以培養學生工程設計能力為目標的教學體系改革已經迫在眉睫。

二、機械設計制造及其自動化專業工程設計能力的內涵

機械設計制造及其自動化專業的人才培養目標是現代機械工程師，使學生接受機械工程領域的基本知識和專業理論知識，受到機械工程師基本技能的訓練。學生畢業進入企業后，除具備機械設計制造及其自動化專業的一般知識與能力外，作為現代機械工程師，還應具備以下能力：（1）能夠正確判斷機械設計制造及其自動化專業領域的工程實際問題；（2）具備針對工程實際問題的系統分析能力和解決問題的能力；（3）具備機械制造行業的工程設計、工程開發能力；（4）能適應機械制造行業涉及學科的交叉性和復雜性，具備協調與合作能力；（5）具備終生學習的能力。

三、機械工程系列核心課程教學培養現狀

機械工程系列核心課程包含機械制圖、機械原理、機械設計、理論力學、材料力學、電工電子技術、互換性與測量技術基礎、機械制造工藝學、機電傳動控制、液壓傳動與氣壓傳動、數控技術等理論課程，以及課程設計、專業課程設計、畢業設計、認識實習、生產實習等實踐教學環節。每門課程的理論性和實踐性都非常強，與相關課程關聯關系強，在機械類學生的知識結構中都具有舉足輕重的地位。

以《機電傳動控制》為例，該課程的理論性、實踐性和綜合性強，涉及動力學基礎、電機與拖動、傳感器、機床電氣自動控制、電力電子技術、傳動控制系統、可編程序控制器等知識面，關乎《理論力學》、《電工電子技術》、《機械制造技術基礎》等前期課程，和《金屬切削機床》、《機床夾具設計》、《液壓傳動與氣壓傳動》等同期課程，甚至《數控技術》、專業課程設計、生產實習、畢業設計等后期課程的關聯教學，在機械設計制造及其自動化專業人才培養體系中尤為重要?，F有教學體系中，機械工程系列核心課程均存在內容量大，知識面廣，教學以理論為主，實驗為輔的現狀。理論教學方面，由于原理圖多，文字敘述較抽象，學生又無實物接觸，難以全面了解、掌握機械工程技術在生產實際應用中的內涵和精髓，不僅影響了學生的實際應用能力，也降低了學生在今后的工作中不斷學習提高的后勁。在工科教學中尤為重要的實驗或實踐教學環節，多采用驗證型實踐教學，且往往由于受控對象體積大、重量重、價格高、維護難等因素，難以大量裝備于實驗室，使學生在實踐教學中無法感受工程實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，在很大程度上挫傷了學生的積極性，更談不上對工程設計能力的培養。對于教學另一重要環節，即考試，現有的考試方式僅注重于考查具體知識點的了解或掌握，比較理論化，并不注重與工程實際的聯系，往往出現教師為考而教，學生為考而考、考后即忘的現象，無助于對工程技術人才的培養。

機械工程領域知識的復雜性和交叉性，使得實際工程問題通常是隱性的，學生畢業進入企業后，無法再像課堂學習一樣根據已知條件和固有步驟得到答案，企業必須投入相關資源進行二次培養，企業的經濟效益和高校的人才競爭能力都大受影響。因此，工科院校機械設計制造及其自動化專業，針對機械工程系列核心課程實施以培養工程設計能力為目標的課程改革，培養學生對工程實際問題的分析判斷能力、工程設計能力和終生學習能力是實現該專業人才培養目標的需要，是適應社會發展需求的需要。

四、以培養學生工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革研究與實踐

我校以培養工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革的思路是以培養學生工程設計能力為總體目標，貫徹以工程項目構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）全過程為載體的CDIO高等工程教育理念，打破以理論知識全面性為原則的專業課程群設置方式和課程教學內容安排方式，以完成工程項目CDIO過程作為課程群設置或整合、課程教學內容（含實踐教學）安排、教學方法以及師資和教材建設的核心，系統推進教學改革。一個典型的領域工程項目（一級項目），其CDIO過程所需的專業知識和技能幾乎可以涵蓋一個專業方向甚至一個專業的所有課程（含實驗），這就給專業課程群設置及其教學內容整合提供了一個內在的“綱”，極大地增強了專業課程群的整體性。與此同時，工程項目的實施流程及各部分工作內容也為專業課程的教學內容和教學重點安排提供了有效依據。以工程項目運行過程來驅動課程教學實施，構建真實的工作場景，以完成“完整技術工作”的訓練并以此來實現工程綜合應用能力的培養，加速學生從在校生到工程技術人員的角色轉變。解決現有教學體系中重理論輕實際、教學過程中缺乏工程實踐和工程設計的引入、教與學均是紙上談兵等教學問題；解決現有實驗環節以傳統的驗證型實驗為主的實驗教學模式下，學生動手能力差、綜合分析問題能力欠缺，以及現有實驗設置與工廠實際脫離、與先進技術的發展和應用相脫離的現狀，使實驗教學環節與培養工程設計人才目標相促進；解決現有考試方式“考”老師所“教”、考試內容簡單化、命題標準化等教學問題，真正避免現有教學制度下，老師教學生“考”而不是教學生“學”和“用”的現狀。

針對教學體系改革，建立以能力培養為中心、以工程設計為主線的課程教學體系，優化課程結構，改革教學內容。如教學過程中，以“車用氣瓶螺紋接口自動加工專機”的完整設計工作為主線，給出學生某企業待加工氣瓶產品的不同形狀與尺寸規格、加工精度要求、加工效率與設備成本要求等參數，要求學生直接進行該產品加工設備的設計。整個教學過程既圍繞“氣瓶螺紋接口自動加工專機”的實際工程課題研究，又緊密圍繞《機電傳動控制》課程各章節內容，注重工程實際在恰當知識點的引入。如進行第二章“機電傳動系統的動力學基礎”內容的教學時，將轉矩折算與電機選擇、專用鉆孔動力頭設計、車床變頻器主軸改造等工程實際案例逐層相結合，扎實培養學生的工程設計思路和能力。教學過程中適當引入“三通球閥加工專機設計”、“鋁塑藥品包裝機改造”、“80噴漆線伺服系統”等相關工程設計實例貫穿課堂的教學和設計指導。部分章節如“繼電器接觸器控制系統”、“PLC控制技術”等采用了現場教學模式，使學生易學，老師易教。

在《機電傳動控制》課程教學改革過程，共有三條主線：其一，課程自身教學系統主線；其二，工程設計項目與實驗教學主線；其三，對相關課程知識進行驗證學習的主線。三條主線圍繞工程設計項目主線同步展開，最終為學生的《機電傳動控制》課程服務。學生在課程學習過程中，在授課教師的帶領下，進行了企業委托項目《氣瓶螺紋接口自動加工專機》的研究與設計。因涉及學習內容多，工作量大，單靠課堂學時遠遠不能完成。但是由于構建了一個學生進入企業后真正的現代化生產主戰場，極大地激發了整個團體的學習積極性和創造性。依靠課后大量的資料查閱與學習，課堂上再結合教師對《機電傳動控制》相應章節的講解與對該工程項目的設計思路引導，學生在課程學習期間即完成了該項目的工廠調研、工藝分析、方案設計、刀具設計等工作，完成了企業要求的設計任務。并成功申請了發明專利“氣瓶螺紋接口自動加工生產線”1項和實用新型專利“直動式電控疊加溢流閥”、“專用锪車復合刀具”等9項，目前均已獲得授權。由于學生學習積極性高漲，課后主動學習時間大增，在這個環節中扮演重要角色的教師的實際教學過程相對以往教學模式輕松。教師更多是扮演“導師”角色，而不是以往的“填鴨式”教學；學生通過實際的工程設計歷練逐步建立和深化了工程意識與能力，達到的是雙贏效果的工程設計人才培養目標的實現。同步實施的實驗環節改革，強調針對工程實際進行設計、選型、搭建、調試的系統性實驗，培養動手操作和創造能力，注重該課程與相關課程的關聯設計，注重該環節理論與實踐的聯系；對于考試環節，不以最后一考來定輸贏，而以階段性工程設計與期末整體性設計相結合，筆試與口試結合，注重工程設計的實際應用方面的考評。

五、總結

目前，我校《機電傳動控制》課程以培養學生工程設計能力為目標的教學改革已經實施了五年，并帶動了機械工程系列相關核心課程群的教學改革。由于在改革實踐過程中，以工程項目運行過程來驅動課程教學實施，以完成“完整技術工作”的訓練實現工程綜合應用能力的培養，加速了學生從在校生到工程技術人員的角色轉變。從用人單位反饋情況（兩屆）看，就業學生在創新能力、實踐能力、知識結構、團隊意識、崗位適應能力等方面較往屆有較高水平的提升。

總之，我們將繼續積極進行改革，密切觀察實施過程，冷靜分析成績和不足，不斷總結經驗教訓，期望能為中國的工程教育改革做些實事，提供新的改革思路，為培養符合現代企業要求的工程技術人才做出貢獻。

參考文獻：

[1]莊哲民，沈民奮.基于CDIO理念的1級項目設計與實踐[J].高等工程教育研究，2008，（6）.

[2]宋靖華，李喧溪.設計類課程課堂教學改革探討[J].高等工程教育研究，2007，（3）.

[3]徐秀英，韓美貴，李中華.高校畢業生社會評價反饋與教學適應機制研究[J].高等工程教育研究，2008，（2）.

[4]顧佩華，等.從CDIO到EIP-CDIO：汕頭大學工程教育與人才培養模式[J].高等工程教育研究，2008，（1）.

[5]眭依凡.培養創新型人才的呼喚：重構大學人才培養體系[J].中國高等教育，2008，（19）.

[6]汪霞，呂林海.打破傳統桎梏 變革教學模式[J].中國高等教育，2008，（8）.

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關鍵詞：機械設計制造及其自動化；實踐教學；產品實現過程；項目設置；項目集成

作者簡介：范彩霞（1976-），女，河南澠池人，黃河科技學院工學院，講師。（河南?鄭州?450063）

基金項目：本文系河南省教育科學“十一五”規劃2010年課題（課題編號：[2010]-JKGHAG-0325）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0083-03

一、機械實踐類課程概述

日本機械工程教育基于產品部件展開，體現了以機器部件為中心的知識體系，不僅包含了畫圖、讀圖等一系列制圖本身的內容，還包含了互換性、零件設計、金屬材料學、加工工藝等諸多學科內容，涉及方案、強度、結構等與設計相關的專業知識。[1]在課程設置上將設計表達能力的培養課貫穿于整個學習期間，但具體實施方案尚未見報導。美國機械工程教育注重學科與數字化設計與制造技術的溶合，認為工程設計制造技能是一門實踐性很強的培養人的右腦的學科，需要大量的實踐。[2]

我國圖學課程全程教育的新思路提出拓寬教學領域，[3，4]與相關課程整體優化的思路大體上獲得同行專家的認同，但全程教育體系的具體構建實施一直是制約該項改革實效的重要環節，因為專業知識的拓展外延多寬沒有進行深入探討。[5]范彩霞提出數字化設計制造能力的培養方案，[6]可以看作是以數字化設計技術為主線的整合圖學、機械設計、機械原理、機械工藝裝備設計、數控加工等專業理論實踐環節的實例，但也只是從宏觀上理順了機械圖學基礎及綜合提高階段所涉及的主要環節，并未從微觀上詳述如何關聯知識點與實踐應用技能的培養流程。

現有機械實踐類課程有如下四個特點：第一，三維機械設計在教學中僅僅起到輔助學習專業基礎課理論知識的作用。在機械原理與設計課程教學中，用于傳動機構的演示動畫，在軟件操作上，多屬于了解的層次。第二，有些院校僅側重軟件操作能力的培養，不注重與專業設計制造知識融合，培養的人才屬于“造型派”而非“設計派”，造成學生學了課程和幾門軟件后，仍不能勝任一些工作任務，例如用常見的三維軟件設計工藝裝備（Computer Aided Fixture Design，CAFD）、計算機輔助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）在軟件操作上比較熟練，但CAM生成的數控代碼由于缺乏生產實踐設計訓練無法直接控制數控機床（Computer Numerical Control，CNC）加工工件。第三，在高校中，計算機工程分析（Computer Aided Engineering，CAE）的教學主要在研究生階段，實踐中，CAE能力是作為工程設計一個必要階段而存在，高層次的應用型人才培養應將其作為重要內容融入教學體系建設中。第四，各門實踐教學課程各自獨立，知識與技能的培養孤立進行。

本論文在前期研究基礎上，拓展機械制圖與其他專業課程設計、金工實習和數控實訓等實踐環節的聯系，加強了學生相關實踐環節工程圖學能力的深層次應用，以培養學生為設計、為工程、為項目、為創新、為交流服務為目標，對機械類實踐課程重新整合，形成基于產品實現過程和項目驅動相結合的機械類實踐課程體系。

二、機械設計制造及其自動化數控方向實踐課程體系建立

在基于產品實現過程（Product Realization Process，PRP）的課程教學體系設計中，實施以項目為中心的實踐教學，將產品的實現過程劃分為一個個有邏輯關系的項目，將項目實施主線貫穿于專業實踐教學的全過程，強調課程之間的關聯及理論學習和實踐集成，使課程體系符合工程教育規律。

圖1為機械實踐類課程基于項目式教學體系結構示意圖，其總體設計以各級項目實施為主線，以強化學生工程實踐能力特別是CAD/CAE/CAFD/CAM/CNC（以下簡稱CAx）集成應用能力為總體目標，通過一種一級項目、三種二級項目和若干種三級項目集成機械設計制造及其自動化專業數控方向的主要實踐環節，建立專業知識、圖學設計實踐技能、工程應用三者之間的有機聯系。

圖1中一級項目的設置目標為培養學生綜合運用專業知識和機械設計圖學技能設計復雜產品和系統的能力。一般分為畢業設計項目和小型綜合項目，其中小型綜合項目重點與工程實踐和教師的科研結合，主要面向大學生課外創新實踐項目，包括大學生科研訓練計劃、大學生工程創新訓練、大學生科研立項、大學生校內科技競賽，該類項目主要為學有余力的學生設置。

二級項目的設置目標為培養學生應用專業的核心知識模塊的能力。每個核心知識模塊對應特定的課程群，每個課程群都有一個綜合性的設計實踐項目，使學生認識到關聯的知識群而不是孤立的知識點，課程群的建設與實踐結合起來，避免重復內容。二級項目通常在若干個三級項目的基礎上完成。

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機械設計在機械工程中起到重要作用，設計的質量直接影響機械工程的質量，機械設計技術的應用提高了機械工程的質量，機械工程在施工過程中，對機械設計提出新的要求，同時促進機械設計技術不斷革新，以適應機械工程的發展需要。主要從我國機械制造技術的發展現狀、機械設計技術發展中存在的問題、現代機械設計技術及應用情況、機械設計技術的發展趨勢進行闡述機械設計技術的發展現狀與趨勢，希望能為研究機械設計技術的專家與學者提供理論參考依據。

關鍵詞：

機械設計技術；發展現狀；趨勢

1我國機械制造技術的發展現狀

我國機械制造業在我國經濟發展中占有重要地位，但我國的機械制造產業在世界上沒有處于領先地位，但我國的機械制造業最近幾年發展勢頭良好，為我國機械制造業的發展提供了機遇與挑戰，在科技水平不斷發展的今天，機械制造技術也不斷在革新，以適應機械制造產業的發展。汽車行業是典型的機械制造產業，我國汽車典型代表長春一汽，但我國生產的汽車都不是高端的，與國外的奧迪、寶馬、奔馳性能沒有比較性，說明我國的汽車的生產技術水平與國外還有一定差別，必須重視技術上的差別，積極開拓新技術，以提高質量為目標，完善機械設計環節是提高機械工程質量的關鍵因素。我國機械制造技術水平是在不斷發展，與世界先進水平有一定差距，必須通過不斷創新，更新機械制造技術，以適應機械工程發展需要，提高我國機械制造產業發展。

2機械設計技術發展中存在的問題

2.1機械設計技術制約了我國機械制造業的產品結構

我國機械制造產業引進國外先進技術的背景下，機械設計的水平決定機制制造業的產品結構，在勞動力的帶動下，中國的勞動密集型產品數量眾多，但擁有高科技含量的高、精、尖產品數量不多。機械制造業的質量得到一定提高，但質量仍不能令人滿意，主要是外觀設計、產品性能和穩定性方面還有很大不足。我國現在機械產品基本都以中小型機械產品為主，現在還沒有制造大型機械產品的能力，需要機械設計能力在不斷提升的能力下，以適合現代機械制造行業的發展，提高機械制造產品的質量。

2.2機械設計技術制約了我國機械制造業的生產投入結構

機械設計技術決定機械制造產品的質量，機械制造業企業的核心競爭能力就是機械設計技術水平，在一定程度上制約我國機械制造業的生產投入結構，以適應市場的需求。企業之間的競爭，實際上是科技實力和創新能力的競爭，科技實力和技術創新能力在很大程度上取決于研究和開發的投資。發達國家為了保持市場競爭力的機械制造行業，增加投資在科學和技術方面的努力。在以知識經濟的背景下，資產分配的形式發生轉變，不是以工作時間、工作量為主要計算方式，知識能力的應用情況是考慮資產分配的主要形式，因此需要重視機械設計技術的水平提高，這是機械制造業發展的核心因素。

3現代機械設計技術及應用情況

3.1模糊設計

現代機械設計技術的應用范圍比較廣，并且在機械制造行業的發展過程中起到重要的作用，模糊設計就是現代機械設計技術的典型應用。模糊設計(FuzzyDesign)是把模糊數學知識應用于機械設計的一種方式。隨著科技發展,機械設計的結構變得日益龐大和復雜,在機械設計中涉及的變量也變得更多,關系也更為復雜,在一系列變量關系中,存在很多模糊現象,很多時候無法精確對所設計的產品進行描述。在具體設計當中,不僅要對“非此即彼”類的精確現象進行識別,還要對“亦彼亦此”類的模糊現象進行識別。例如機械產品使用壽命較長和承載力較強都是模糊現象。對于這類問題就需要采取糊數學的方法進行解決。在具體的機械設計過程中,通常把模糊技術和其他重量的設計方法進行有機結合,最終形成模糊優化、模糊可靠性等方式。

3.2有限元設計

有限元法的基本思想為用有限個容易分析的單元用結構離散化進行相應表示,單元與單元之間用有限個節點進行連接,此后依據變形協調條件進行求解。因為單元的數目和相應的節點數目都是有限的,所以該方法被稱為有限元法。該方法的最大特征為靈活性很強,僅需改變單元的數目,就能夠完成對解的精確度變化,可以獲得和實際情況十分接近的解。

4機械設計技術的發展趨勢

機械設計技術是機械制造業的核心技術，機械制造業不斷發展與變化，機械設計必須及時進行技術革新，以適應機械制造業的發展，我國機械設計的未來發展趨勢主要有：一是，產品質量的高成本壓力給設計競爭帶來了嚴峻的考驗。二是，環境和生態功能屬性逐漸與產品功能屬性并駕齊驅;三是，設計的經營管理和制造與設計需求的內容并重;四是，設計的獨立性逐漸轉型了工作的協同作業，甚至是并行的狀態;五是，能夠挖掘人的潛力的創造性使得人們對高科技的數字化工作更為重視。在這一系列趨勢的推動下，現代機械制造的主要研究方向有:設計方法學、穩定性設計、優化設計、動態化設計、摩擦學設計、計算機技術設計、模型試驗設計、模塊化設計、創新設計、三次設計、價值工程設計、智能工程設計、反求工程設計、有限元設計、并行工程、工業產品造型設計等等?？傊瑱C械設計是機械制造產業的核心技術，提高機械設計的水平，是提高機械產品的關鍵因素，機械制造業的發展與機械設計有重要的關系，我國機械制造業的技術水平不如發達的國家，但我國機械制造業的發展前景廣闊，給機械設計的發展帶來機遇與挑戰，必須根據我國機械制造業的實際情況，及時更新機械設計水平，以適應我國機械制造行業的發展要求。

參考文獻

[1]李濤.關于機械設計加工中的常見問題分析[J].科技經濟導刊，2017(3).

[2]吳宗燁.芻議機械設計中材料的選擇和應用[J].技術與市場，2016(11).

[3]譚吉斌.淺析提高機械設計及其自動化的有效途徑[J].中國戰略新興產業，2017(12).

[4]劉浩.機械設計過程中計算機輔助設計的應用[J].中國設備工程，2017(2).

[5]王宇.機械設計技術的現狀與發展趨勢[J].建材與裝飾，2016(51).

[6]孫濤,熊學慧.機械設計與機械制造的技術分析[J].中國設備工程，2017(4).

篇5

公元前3000年以前，人類已廣泛使用石制和骨制的工具?，F代各種復雜精密的機械，都是從古代簡單的工具逐步發展而來的。“工欲善其事，必先利其器?！爆F在讓我們細數下被稱為機械專業的“七種武器”吧。

拳頭也許是最不引人注意的武器，卻是最基礎、最有效、最直接，也是最可靠的武器。機械工程專業也如此，它是機械專業的基礎，是一個以自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究和解決在開發、設計、制造、安裝、修理各種機械過程中的全部理論和實際問題的應用型專業。機械工程專業的知識可應用于汽車、飛機、空調、建筑、橋梁、工業儀器及機器等各個層面之上。

獨門絕技：工程制圖、AutoCAD輔助設計、機械制圖、機械原理。

霸王，力拔山兮氣蓋世。槍，百兵之祖是為槍。機械設計制造及其自動化專業作為機械制造的始祖，其學生主要學習機械設計與制造的基礎理論，以及微電子技術、計算機技術和信息處理技術的基本知識，掌握進行機械產品設計、制造及設備控制、生產組織管理的基本能力，今后可在科研單位從事本專業的研究工作，或是在各類機械制造行業從事產品的設計與開發、生產組織管理等工作，抑或在高校從事教學科研工作。

獨門絕技：電工技術、機械工程控制基礎、機械設計、電子技術、機械加工工藝、液壓與氣動技術、檢測技術、數控技術。

多情環為什么叫多情環？因為這雙環無論套住什么，立刻就緊緊地纏住，絕不會再脫手，就好像是個多情的女子一樣。材料成型及控制工程專業也是如此多情。它是材料科學、成型工藝及自動控制技術等多個學科交叉而成的綜合學科，培養的是具有材料成型加工基礎理論與應用能力，今后可從事設計制造、科學研究、材料成型設備與模具設計開發、生產運行管理等工作的工程技術人才。本專業設有兩個專業方向，分別為金屬成型及模具方向和塑料成型及模具方向。

獨門絕技：工程圖學、工程材料、彈塑性力學、材料成型技術基礎、熱加工工藝基礎。

孔雀翎作為一種暗器，特點是小、精、準，這與機械電子工程專業所培養的目標是一致的。該專業的畢業生需具備儀器設計、制造、測量、控制方面的基礎知識與應用能力，能在測控技術、電子信息技術、自動化儀表、智能設備、計算機應用等方面從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。

獨門絕技：機電裝備設計、電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與應用、機電傳動控制、數字化設計與制造技術。

碧玉刀白銀吞口、黑鱉皮鞘，鑲著七顆翡翠，說是武器，不如說是一件藝術品，這正好符合工業設計這個偏藝術類的專業的特點。工業設計分為兩部分：一部分屬于機械類的工業設計專業，一部分屬于藝術類的產品設計專業。機械類工業設計主要學習機械設計的基礎理論與知識，如結構與功能、結構與材料、外形與工藝、產品與環境等；藝術類的產品設計專業主要學習造型設計原理，以處理好各種產品的造型與色彩、形式與外觀的關系為主。該專業的畢業生能在企事業單位、專業設計部門、科研單位從事工業產品造型設計、視覺傳達設計、環境設計、教學、科研等工作。

獨門絕技：設計概論、設計圖學、工業設計機械基礎、設計材料與工藝、工業設計概論、工業設計史、模型設計與制作、計算機輔助平面設計、計算機輔助工業設計。

離別鉤是一柄特殊的鉤，既不像刀，也不像劍，前鋒雖然彎曲如鉤，卻又不是鉤。過程裝備與控制工程專業正是如此，名字像機械專業又不同于傳統的機械專業，其前身是化工機械專業。該專業培養的是具備化學工程、機械工程、控制工程和管理工程等方面的知識，能在化工、石油、能源、輕工、環保、醫藥、食品、機械及勞動安全等領域，從事工程設計、技術開發、生產技術、經營管理以及工程科學研究等方面的高級工程技術人才。

獨門絕技：化工原理、過程流體機械、過程設備設計、工程熱力學、過程裝備腐蝕與防護、熱加工工藝基礎、熱加工工藝設備及設計、檢測技術及控制工程。

篇6

東莞處于珠江三角洲經濟發達地區，被政府定位要建設成為“國際制造業名城”，且與港、澳和國際交往密切，新產品、新設備、新技術引進快、更新快，東莞理工學院是東莞地方性本科院校，具有得天獨厚的產業優勢。機械電f工程是該院機械設計制造及其自動化專業的主要專業方向之一，研究機械電子工程的辦學特色具有亟大意義。

1.機械電子工程辦學模式及特點

國外的高等工科教育，十分重視微電子技術與機械工程的結合，在高等院校中正式建立機械電子專業的大致有兩種類型，一種以機械制造過程機電一體化為方向，如日本的豐橋技術科技入學生產系統工程系和英國勃萊德福的制造系統工程系；另一種以產品機電一體化為方向，如日本的靜崗大學光電機械學科。日本名古屋大學電子機械工程系的學者認為：過去是機械工程和電子工程分別作為兩個獨立的領域，今后，社會和發展形勢迫切需要能夠掌握機械工程和電子工程兩個領域的人才。這個系設有電子機械基礎理論、電子機械應用設計、超精密加工、電子機械測量、集成機械工程等5個教研室。日本東京大學機械工程系設計與制造系統專業（相當于我們現在的機械設計與制造專業）的課程設計考慮了培養機電一體化人才的需要。他們認為在機電一體化產品中有關傳感技術，數據轉換、傳遞與處理技術，接口技術和計算機的操作與控制技術，以及應用軟件等知識，已成為現代機械工程師必須具備的基本知識。因此他們在專業教學中增設了以下一些課程：機械工程學、機構與信息、信息化生產系統、CAD/CAM、自動化、先進制造技術、信號與圖象處理、系統管理、機電一體化、系統動力學、機械動力學、工業綜述、工業系統以及應用軟件技術等。

我國高校機械電子工程專業的設置始于20世紀80年代。最初機電工程專業是依據各校歸口行業應急的需要，對原有相關專業進行調整而設置的，教學計劃的制定明顯帶有“機靠電”或“電靠機”的傾向。而課程設置，尤其是體現機電一體化新技術的專業課程設置遠跟不上技術發展的速度。盡管如此，由于微電子技術、計算機技術的率先滲透，這一時期系統性教育結合進修性教育培養出的機電一體化人才，在生產實踐中，對改造企業的老產品、舊設備和生產線，提高自動化水平和經濟效益起到了一定的推動作用。進入20世紀90年代以后，機電一體化人才的培養為了適應經濟體制逐步轉軌以及學科迅猛發展所帶來的變化，許多高校對機械電子工程的專業結構、課程設置、教學內容均進行了大幅度的調整。

上海交通大學精密儀器專業立足于原有專業的改造，徹底更新原有的課程設置體系。該專業教改從優化專業課程設置入手，以“精密機械設計”“傳感器”“微機及接口技術”等核心課程為結合點，鏈接反映學科新興技術應用的相關課程。如在精密機械設計分支中，增設了“精密機械CAD、儀器CAD”等課程；在傳感器分支中，增設了與提高產品質量休戚相關的“儀器可靠性設計”和為加強電路系統設計能力的“精密儀器電路”等課程。與此同時，考慮到近年來光機電一體化系統的研究已經步入產品化階段，出于光、機、電、智能伺服系統綜合設計能力培養的需要，又增設了“儀器光學基礎”“自動控制系統”等課程。優化后的課程體系，總體分布趨于合理，較充分地體現了先進性、及時性、實用性的特點，形成了機、電、計算機技術“三足鼎立”之勢。

哈爾濱工業大學機械電子工程專業的教學改革自始至終是與學校211工程發展規劃以及教改立項研究結合在一起的。為了挖掘內部潛力、調動積極因素、發揮綜合優勢，哈工大將校內原“精密機械及儀器制造工程”專業、“機電控制及自動化”專業以及機器人研究所、現代生產技術中心合并，重新組合成立了機械電子工程專業。這種集科研、教學、工程實踐于一體的教學體系，不僅在師資力量、教學設施上為專業教改奠定了基礎，而且合一化機制自身所具有的自動反饋功能，更為及時調整教學環節、更新教學內容提供了保證。重新制定的教學計劃中，專業課程的設置具有學時少、針對性強的特點，經適當搭配后，與統設專業基礎課組織，不僅形成了“機電控制和自動化”、“機電一體化產品設計和制造”兩個專業方向（這與當前機電工程專業機械產品機電一體化和機械制造過程機電一體化分別設置的發展新趨勢相吻合），同時，突出了知識傳授與工程實際需要的緊密結合。

綜上所述，機械電子工程辦學模式的共同特點是：

（1）基于機械電子學從理論到實踐的不斷延伸和擴展，基于機械電子工程綜合性人才培養的需要，遵循“寬口徑、廣適應”的原則，專業方向以機械產品機電一體化和機械制造過程機電一體化兩個大方向來劃分。

（2）站在市場經濟對專業知識結構的總體高度上來權衡課程設置、教學內容與教學時數，摒棄以往單純強調課程自身完整性的作法。對專業基礎課，要削枝強干、精心搭配；對專業課，要反應現代科技水平，突出新、簡明、實用。

（3）加強實踐性教學環節，探索適應經濟新機制的管理方法。提倡三結合，gfl:理論與實踐相結合，教學實踐與生產實踐相結合，實踐環節要體現機與電的結合。

2.機械電子工程課程設置

借鑒國內外髙校設置機械電子工程取得的經驗和成果，結合我院自身特點及地理優勢，總結我院第一屆機械電子工程辦學經驗，在“保證基礎、突出主干、注重能力、增強適應性”培養原則的基礎上，修改機械電子工程教學計劃。建議課程設置如下：

（1）保留通識教育課程。

（2）修改學科基礎課程設置。保留機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計、機電傳動與控制、測試傳感技術、液壓與氣動，將互換性與技術測量、工程材料及成型技術與機械制造工程原理整合為一門課，壓縮學時：加強電工與電子技術課程，具體將電子技術改為模擬電子技術和數字電子技術，并增加電工部分的電路分析；加強微機原理與接口技術課程，增設計算機輔助設計與制造課程。

（3）修改專業課程設置。保留控制工程基礎、機電一體化系統設計；將數控技術與制造系統的計算機控制整合為一，改設為計算機控制技術并增加學時，增設數控機床與編程，增設機器人技術。

（4）合理設置選修課。對任選課可按照“寬而淺”的原則設置課程，組織教學內容，一般每門任選課以20~30學時為宜；對于跨專業的任選課可采用講座方式，一般每門課程的講座時間10?15學時為宜，以拓寬知識面、增加信息量、擴大視野、促進能力與素質的培養提高為目的。

3.機械電子工程實踐教學環節

為了在大學的有限時間內，有效地培養學生的綜合能力和創新能力，提高學生的素質，除了課堂教學部分的課程設置、教學內容以及教學方法應圍繞上述培養目標進行改革外，還應重視實驗教學及工程實踐教學在人才培養中的重要性。這是因為在實驗教學及工程實踐教學的過程中，學生將所學的知識用于解決工程實際問題，從而產生從感性認識到理性認識的6躍；通過實驗及實踐教學，學生提高了學習興趣，貼近了工程實際，進一步明確了學習目的。尤為重要的是還為提高學生的綜合能力和素質，培養學生的創新精神提供了一個合適的環境。基于上述原因，我們對機械電子工程實踐教育體系的建設進行了探討研究。

3.1 機械電子工程實踐教學體系

以本科培養方案和教學大綱為依據、以評估要求為標準，建議我院機械電子工程實踐分為3個階段，貫穿于大學四年教學全過程，且每個階段都有一定的目的與要求，各階段的基本內容下：第一階段為實踐認知階段，本階段教學主要沿工程設計的實際過程展開，使學生通過參觀、調研、資料查詢檢索、采購與經濟核算、動手拆裝、模型制作、計算機繪圖大作業的實踐，得到一個真實的較完整的工程經歷，強化學生的工程意識，加深對機電結構的感性認知，并結合有關的機電工程導論課使學生對機械電子工程有一個比較全面的了解。

第二階段是基礎實踐階段，使學生通過金工實習、電工電子實習，機械原理與機械設計、機電傳動與控制、測試傳感技術、液壓與氣動、微機原理等課程的實驗、課程設計和大作業等環節，了解制造與控制的基本工程知識與設計過程，訓練學生逐步樹立工程觀念，提高解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識。

第三階段是綜合實踐階段，把工程設計與機電課程結合起來，進行機械設計與機電控制相結合的綜合設計。在這一階段學生結合專業方向課程的學習，首先通過機電系統綜合實驗的yii練，然后通過專業課程設計、生產實習、畢業設計，使學生綜合解決工程實際問題的初步能力得到系統的培養與鍛煉。

在實踐時間安排上，除了在學期末安排一段集中時間實施外，基礎實驗采用單獨設課的形式；專業綜合實驗采用比較靈活的方式，只給學生布置一定的實驗任務與最終要求，而完成實驗任務的過程則由學生自己確定；在實驗進度安排上，只要求學生在規定的某…段時間內（如一個學期內）完成，實驗室在規定的時間內對學生完全開放，學生完成實驗有較大的靈活性，從而為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。

3.2 機械電子工程綜合實驗課程設置

針對機械電子工程的特點，建設機電系統綜合性實驗平臺。設計符合新形勢下的科學合理的實驗教學體系方案，充分突出綜合性實驗的主體作用，提高共享性、開放程度和效率。

機電系統綜合實驗是機械電子工程的綜合性實驗課程，其主要目的是培養學生綜合運用已學的力學、機械原理和機械設汁、控制工程、測試技術、微機原理、計算機控制技術等課程知識來提高解決實際工程問題的能力。該課程通過學生親自、獨立完成一系列較有針對性的小設計小制作，使學生在獨立工作能力、實驗實踐以及專業技術知識與技能的綜合應用等方面得到比較實在的鍛煉和培養。具體題目是從教學、科研、生產實際課題中提煉而出，每種題目由一至兩名教師負責輔導，各班學生分為4?5種不同類型、不同內容的題目。如機械電子的具體綜合實驗題目可以設為：①單片機實驗系統一應用硬件及軟件的設計與研制；②爬樓輪椅的設計和實驗模型的設計、制作；③單片機控制電梯教學模型；④帶閉環控制功能的單相交流伺服電動機調速系統；⑤單相調速電動機控制的機械手；⑥單片機直流電動機控制系統。

在專業綜合實驗的內容和時間安排上，采用比較靈活的方式，只給學生布置一定的實驗任務與最終要求，而完成實驗任務與過程則由學生自己確定；在時間安排上，只要求學生在規定的某一段時間內（如一個學期內）完成，實驗室在規定的時間內對學生完全開放，學生完成實驗有較大的靈活性，為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。同時又可以較好地解決了實驗室的設備在集中實驗時不夠用，空時又閑置著的矛盾，較好地發揮實驗設備的效能。

3.3 機械電子工程畢業設計

進入21世紀后，我國社會主義現代化建設進入了更高層次、更快速度的發展時期，需要大量不僅有較深的專業知識，而且知識面更寬、素質全面的高等工程技術人才。機械電子工程要求學生具有較強的工程素質和工程技術綜合應用能力，畢業后能勝任機械電子工程方面的設計、制造、研究開發、維護與使用、生產及經營管理等方面的工作。學生畢業后能否適應多項技術工作的需要，是否具有一定的開拓和創新能力，在很大程度上取決畢業設計的效果。為此，畢業設計要著眼于市場，選擇科學研究與新產品開發相結合的“實戰”題目，將新技術運用融入技能培養之中，同時讓同學們接觸市場經濟知識，使他們在實戰演練中不僅增長技術才干，而且感受到市場競爭的嚴峻。

建議從三年級下學期開始實行導師制，學生可以選擇畢業設計的方向和指導教師，結合導師的科研項目，提前進入畢業設計，為保證畢業設計質量打下基礎。堅持選擇科研項目和有生產應用背景的題目，真題真做，使學生受到嚴格的工程實踐和科研訓練。已經簽定就業協議的，畢業設計的題目可以征求用人單位的意見，將畢業設計題目與企業生產中的實際問題和教師科研成果聯系起來。少數學生的畢業設計可以在用人單位做，由學校和企業的工程技術人員聯合指導。學生不僅可以綜合應用所學知識，而且可以親生經歷企業實際的工程訓練過程，對現實社會有直接的了解，為今后上崗工作奠定基礎。

總之，實踐性教學體系的改革是專業總體改革的重要組成部分，始終遵循“來源于實際，還原于實際”的指導思想。

4.結語

機械電子工程培養的是復合型應用人才，是從事機電一體化產品設計、制造、運行、試驗、開發研究的高級技術人才。要求他們既具有扎實的機械、電子、信息等方面的理論基礎，又具有較強的動手能力、工程設計和綜合調試能力，從而能綜合運用系統理論、機械技術、電子和計算機技術及其現代技術，實現硬件技術和軟件技術的巧妙結合，形成優化設計方案，研制出高功能、高質量、高可靠性、低成本的機電產品和系統。要實現上述培養目標，必須從各方面采取措施：

（1）課程設置做適當調整，學生在學習機械類知識的同時，必須加強電類知識、計算機應用和機電接口技術、自動化技術的學習。

（2）加強實踐環節，建設機電系統綜合實驗平臺。

（3）畢業設計要著眼于市場，選擇科研項目和有生產應用背景的題目，使學生受到嚴格的工程實踐和科研訓練。

篇7

關鍵詞：地方高校；卓越工程師；課程體系

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2014）02-0032-02

收稿日期：2013-04-29

作者簡介：魏天路（1970―），男，黑龍江甘南人，佳木斯大學機械工程學院教授，主要從事農業機械裝備研究。

基金項目：2012黑龍江省高等教育教學改革項目“地方工科類‘卓越工程師’培養模式研究與實踐”；佳木斯大學教育科研課題 “地方高?！吭焦こ處煛囵B模式課程體系構建研究與實踐”（JKA2012-058）

“卓越工程師教育培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教育面向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。為加快培養適應黑龍江省“經濟區”、“十大工程”建設需要的大批應用型人才，為振興東北老工業基地奠定堅實的人力資源優勢，以實施“卓越計劃”為突破口，促進佳木斯大學工程教育改革和創新，形成高校和行業聯合培養人才的新機制。

一、“卓越計劃”實施的現實意義

20世紀90年代至今，是我國高等教育規模迅速增長的時期。但從目前我國高等教育規模及工程技術人員的基本狀況來看，具有一定創新能力的工程技術人員缺口較大；企業普遍反映缺乏有創新能力的人才，最缺乏的是既懂現代科學技術，又懂經營和管理的高學歷、高素質的復合型人才。而培養并促進此類人才的成長，不僅需要高等工程教育加快改革步伐，也要求企業加強人才培訓和人力資源的開發，共同構建起現代化的、立體交叉的教育結構和終身學習體系。

通過“卓越計劃”的實施，把創新創業教育與就業指導教育放在應用型本科人才培養的戰略高度加以全盤考慮?？茖W設置合理安排創新創業教育課程，增加優化創新創業教育的教學內容、教學方式方法及具體的實踐操作環節，逐步形成科學可行的創新創業教育人才培養模式，構建成集課堂教學、課外實踐、創新發明、創業模擬、創業指導、咨詢服務的綜合教育體系。著力培養學生的自主學習能力、創新意識、創新精神、創業素質和實踐能力。

（一）國外工程教育的發展趨勢

美國的國家戰略是“加強科學、工程和技術教育引領世界創新”；歐盟實施“歐洲高等工程教育”、“加強歐洲工程教育”、“歐洲工程教育的教學與研究”三項大型工程教育改革計劃；日本高等教育重點集中在與國家經濟發展密切關系的理工科教育。

國際工程教育共同發展趨勢是：1.強調工程師強烈的社會責任感；2.加強工程師綜合素質培養（技術交叉、科技集成創新、管理創新型工程科技人才）；3.實施領導力培養計劃，培養工程師國際視野和跨文化交流能力、學習和借鑒能力。目前工程技術人員應具備扎實的理論基礎，較強的自學能力，這有利于引進、學習和借鑒國外先進技術和管理經驗，是創新發展的重要基礎。

卓越工程師的基本素質包括團隊精神、合作能力；動手實踐能力；市場需求分析能力；創意與策劃能力；語言、文字表達能力；抗挫折能力。

（二）“卓越計劃”實施的意義

我國工程教育在過去60年取得巨大成就，培養本?？粕?500多萬人，研究生58萬人，現在校本科生370多萬人，研究生47萬人。國家發展戰略提出走中國特色新型工業化道路，通過產業結構升級，促進科技進步，提高人才素質達到加快經濟發展方式轉變；提高自主創新能力，建設創新型國家；建設人力資源強國。

2010年6月23日，教育部在天津召開“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，聯合有關部門和行業協（學）會，共同實施“卓越工程師教育培養計劃”。華中科技大學等院校是第一批被批準為“卓越工程師教育培養計劃”實施高校之一，佳木斯大學是黑龍江省第一批被批準為“卓越工程師教育培養計劃”實施高校之一。

二、地方高?！白吭焦こ處煛迸囵B模式課程體系的建構

本課題研究目標是突破以往傳統的教學模式，嘗試構建知識、能力和素質型教學體系，進而培養具備廣博專業知識，富有創新思維，勇于開拓，善于溝通與合作，具有良好適應能力和應變能力，能夠勝任工科專業工作技能的應用型、創新型人才，搭建具有地方高校特色的“卓越工程師培養”模式課程體系。

培養的畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：具有較扎實的自然科學基礎，較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力；較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識，主要包括力學、機械學、電工與電子技術、機械工程材料、機械設計工程學、機械制造基礎、自動化基礎、市場經濟及企業管理等基礎知識；具有本專業必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能；具有本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識，了解其科學前沿及發展趨勢；具有初步的科學研究、科技開發及組織管理能力；具有較強的自學能力和創新意識。

（一）突破傳統課程設置，搭建課程新體系

在總體思路上，以科學發展觀為統領，要以社會需求為導向，以佳木斯大學“機械設計制造及其自動化”傳統優勢特色專業為龍頭，以提高教學質量為目標，以創新人才培養模式和師資隊伍建設為核心，以提高服務龍江經濟和社會發展能力為重點，借助綜合性大學優勢，充分發揮人才培養、科技創新、社會服務和文化引領的作用，聯合國內一些知名企業，積極主動地適應社會發展對創新型高級工程技術人才培養的需求。通過深入的教學改革與實踐，以行業企業需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術為主線，通過密切高校和行業企業的合作、制定人才培養標準、改革人才培養模式、建設高水平工程教育師資隊伍、擴大對外開放，探索適于區域與行業、特色鮮明的地方重點大學的卓越工程師培養模式與方法，著力提升學生的工程素養，培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。形成高校和企業聯合培養人才的新機制，建立具有龍江特色應用型的現代高等工程教育體系，推動黑龍江省從工程教育大省走向工程教育強省。

（二）調整實踐教學環節，建設實踐教學體系

在實踐平臺上，搭建 “實驗、實習、實訓”三位一體的“遞階式”實踐教學體系。借助現代教育資源，減少課程理論教學學時數，增加實踐教學學時數，減少課堂教學學時數，增加課外自主學習和小組合作學習的時間，增加設計性、綜合性和創新性的實驗和實訓，使理論與實踐密切結合，著力培養學生的工程實踐能力。將學生實踐動手能力、工程意識、創新精神培養輻射到“第二課堂”的活動內容和活動方式，使課內和課外形成良好互動。開展大學生科技創新基金項目立項工作，使大學生科技創新工作方式由“活動主導”向“項目主導”轉變，培養學生創新能力。同時增加創新學分（含科研學分、技能學分、實踐學分）對學生予以認定和鼓勵。

三、“卓越工程師”培養體系建設的預期結果

佳木斯大學在2011年正式啟動“卓越工程師教育培養計劃”，在2011級和2012級機械設計制造及自動化專業已經招收兩個“卓越工程師”實驗班，采取高校和企業聯合培養模式，四年制本科，采取“3+1”模式，學生在校學習三年，在企業累計學習和實踐一年，即在企業學習階段，學生可以分不同階段到不同企業進行中短期課程學習、工程實踐以及長期的專業實習、工程實踐，并結合企業實際項目“真刀真槍”開展畢業設計環節，重點強調學生工程實踐能力的培養、訓練和形成，以及工程創新意識的培養。校企聯合培養、強化實踐。國家級、省部級重點實驗室等高水平科研平臺向計劃學生開放；加強與產業的合作，與知名企業合作建設專用實習基地，強化實踐教學。

預期研究成果：通過具有地方高校特色的“卓越工程師”培養模式課程體系的搭建，滿足“厚基礎、重實踐、強能力、多方向、求個性”的人才培養模式，以社會需求為導向，以知識傳授為基礎，以能力培育為重點，以道德養成為根本，以工程技術為主線，實現培養具有較強的實踐、創新能力和職業技能可持續發展的高級機械工程應用型人才。獲得機械工程師的基本能力訓練，可獲得見習機械工程師技術資格，能在機械工程及相關領域從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售方面工作的高級工程技術人才。

參考文獻：

[1]教育部高教司.2012“本科教學工程”大學生創新創業訓

練計劃實施工作指導全書[Z].北京：高等教育出版社，

2012.

[2]張君威.新時期高校院系自主建設與教育教學管理創新

實務手冊[Z].北京：中國社會教育出版社，2010.

[3]劉志強.高校院系自主建設與規范化管理使用手冊[Z].

北京：中國教育出版社，2006.

[4]教育部高等教育司.高校“卓越計劃”實施探索與國家創

新人才培養方案指導全書[Z].北京：高等教育出版社，

2012.

[5]教育部高等教育司.最新高等學校教學質量與教學改革

工程實施操作[Z].北京：高等教育出版社，2012.

[6]教育部高等教育司.高校卓越工程師教育培養計劃實施

與國家創新工程技術人才培養方案[Z].北京：高等教育

出版社，2012.

[7]教育部高等教育司.高等學校教學質量與教學改革工程

實施操作指導全書[Z].北京：高等教育出版社，2012.

[8]教育部高等教育司.高校卓越工程師教育培養計劃實施

篇8

關鍵詞　數控加工技術　CDIO　研究生教學　實驗方案

0 引言

“卓越工程師教育培養計劃”是按照《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》提出的高等教育重大戰略性改革計劃，對高等教育面向社會需求培養人才，調整人才培養結構，提高人才培養質量，推動教育教學改革，增強畢業生就業能力都具有十分重要的示范和引導作用。①②為了積極應對社會經濟發展和全國高等教育改革形勢提出的挑戰，抓住發展機遇，強化、加快內涵建設，我校已正式啟動“卓越工程師教育培養計劃”建設實施工作。

眾所周知，在工科院校機械類或近機械類專業中，現代數控加工技術是機械設計制造及自動化類專業的專業課，它是電子技術、計算機技術與機械制造技術的有機結合，它以數控機床為對象，研究數字控制系統的工作原理、組成及其在數控機床上的應用，通過本課程的學習使學生具有一定的機械加工工藝分析和數控編程的能力，并掌握對典型數控機床的基本操作技能，對今后從事數控加工和研究工作奠定一定的基礎。我校機械工程學科依托江蘇省船舶先進制造技術重點實驗室和江蘇省級機械工程基礎實驗教學示范中心，面向船舶制造業、緊密跟蹤學科前沿，圍繞復雜產品的數字化設計與制造、先進制造工藝技術與裝備、船舶機電設備與系統的協同控制等領域開展深入而有特色的研究工作，形成了基礎研究、應用預先研究和工程化應用及產品開發有機結合的科研體系。

1 數控加工技術CDIO實訓方案

數控加工技術是工科院校機械類和近機械類專業學生必修的一門專業課，是一門理論性和實踐性都很強的課程，其主要教學目的在于使學生獲得常用機械工程材料的基本理論、熱處理工藝和性能特點等知識，能夠合理選用工程材料，正確制定加工工藝路線，以培養學生的綜合工程素質和創新能力、實踐動手能力、綜合分析和解決實際問題的能力。本課程在內容方面側重于基礎知識、基礎理論以及基本分析方法的講授，在培養實踐能力方面應著重數控加工技能的基本訓練。通過課堂授課、課內實驗和課外項目等多層次教學訓練，綜合培養學生的職業道德、工程素質和社會責任，包括團隊協作觀念、職業道德規范等；科學嚴謹的工作作風、認真負責的工作態度、講求實效的工程觀點、綜合分析的系統思維等和社會義務責任心、環保節能意識、積極端正的進取心等。為了更加確切地了解用人單位對數控加工技術人才在數控機床應用，特別是數控加工、數控編程等方面的能力要求以及如何建設數控加工實訓基地，課題組成員為此進行了廣泛的社會調查，我們走訪了滬東重機股份有限公司、重慶齒輪箱有限責任公司、滬東中華造船集團公司、江南造船集團公司、河南柴油機重工有限公司、安慶中船柴油機有限公司、武漢船用機械有限公司和鎮江中船設備有限公司等工礦企業，了解了作為數控機床使用企業對人才能力的需求情況以及學校如何組織數控加工技術CDIO教學。綜合調研結果，我們認為數控加工技術課程CDIO教學應分階段按層次進行，采用循序漸進、逐步提高的方案。以適應社會需求為目標，數控加工技術應明確界定知識結構和能力結構的關系，這樣才能做到有的放矢，體現出數控行業特色、專業內涵和符合社會企業需求的數控專業培養目標。③④

2 數控加工技術CDIO課外項目和課內實驗實施

現代數控加工技術實驗是機械設計制造及其自動化專業的一門專業實驗課程。通過課外項目和課內實驗實踐使學生掌握插補原理、數控加工中心、數控車床、數控銑床、數控線切割的編程與加工方法等，使學生具有直接針對數控機床編程與加工、測試和維護的能力。培養學生從理論課程向工程實踐課程轉換的過渡性環節，具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發創造能力的作用。本課外項目實踐教學面向機械類專業學生開設，在深化現代數控加工技術課程的基本知識、基本理論、基本方法基礎上，通過課外項目實踐教學，培養學生應用計算機、數控加工仿真軟件等現代制造方法解決機械工程問題的能力，培養學生發現問題、分析問題以及自主創新的能力，培養學生進行科學研究和工程設計的良好習慣。以下針對我校研究生課程——現代數控加工技術課程CDIO部分教學實驗內容展開分析和討論。

2.1 數控編程與加工仿真實驗

通過本課外項目和課內實驗實踐的學習，使學生了解或掌握數控機床的數控編程及其仿真使用方法。可在計算機虛擬環境下可以動態地分析、觀察數控工藝的完備性、程序的正確性。了解后置程序主要功能分析包括機床選擇模塊、機床回零、安裝零件、NC程序導入、運行軌跡檢查、裝刀具、對刀和卸刀、參數設置等功能。以船用柴油機關鍵件CAD/CAPP/CAM集成實驗為例，船用柴油機關鍵件CAD/CAPP/CAM集成系統根據某企業用戶提供的零件模型，對零件模型特征信息提取與重構，特征工藝推理及排序，并能生成特征刀具軌跡以及對應刀具軌跡的NC代碼，最終對生成的NC代碼按照加工要求進行拼接。⑤

2.2 Vericut加工工藝系統仿真實驗

通過本實驗的學習，使學生了解或掌握Vericut加工工藝系統仿真軟件的使用，通過如船用柴油機關鍵件典型零件數控加工實例的實施，將課內學習的數控工藝知識綜合起來，對不同的工藝內容要了解的不同的實施步驟和采取方法。產品的實際加工環境包括數控加工設備、工裝夾具及其加工刀具等，因此在虛擬加工環境中需要建立相應的數控加工設備模型、夾具模型、刀具模型及工件模型，使得Vericut虛擬加工環境能夠依據用戶輸入的NC代碼、工藝參數和刀具模型給出有關工件變化、刀具狀況、加工效率等信息，為進行產品的可制造性評價和優化打下基礎。

3 結論

在數控加工技術CDIO項目實踐教學過程中，整個項目實踐教學實施過程主要包括編程、仿真、切削加工、撰寫報告和演示答辯等環節，以學生為主體，教師起引導答疑作用，要求學生按進度完成各環節任務；項目實踐教學組織采用個人和團隊的方式，其中團隊項目實踐的成員之間必須有明確的分工與合作，禁止以逸待勞現象；項目實踐教學完成后，要求提交項目實踐報告、數控程序源文件及仿真、加工的關鍵草稿紙等。評定方式根據項目實踐表現、項目完成情況、項目實踐報告質量、演示答辯水平等方面綜合考慮。通過數控加工技術CDIO項目的研究，制定了切實可行的數控加工技術應用培訓方案，探討了數控加工技術實訓的內容和層次的劃分，提供了制造工程實踐環境，在實現數控加工技術應用專業人才培養目標中起到了重要的作用。數控加工技術CDIO項目實施近一年多來，研究生反映效果良好，達到了預期的目的。在項目設計、實現、運作之中，小組成員要進行項目總結交流，實現經驗分享，拓展所學知識，從而培養了學生的團隊協作能力。

①　王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究,2009(9):86-87.

②　江帆,張春良,王一軍等.機械專業CDIO 培養模式探索[J].裝備制造技術,2010(6):192-194.

③　方喜峰,張勝文.數控技術應用實訓方案探討[J].實驗室研究與探索,2005(6):90-92,103.

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關鍵詞：中職教育；機械設計專業；教學體系構建；教學改革

中等職業教育在發展過程中，其一線人才的培養始終是社會巨大的需求。但是隨著近些年本科和高職教育的擴招和發展，中職教育出現了瓶頸，針對中職教育的改革成為一種必然。尤其是經濟全球化時代的到來，中等職業教育的發展要增加實踐，并注重教學體系的構建。為了達到這一目標，中職教育應結合自身發展特點以及企業和社會的需求，對其傳統的教學體系進行調整，明確教學目標，并且采用正確的教學方法和教學內容。

一、實踐教學體系構建內涵

實踐教學是機械設計等工科專業不可缺少的教學內容，在整個教學過程中，要致力于解決工科院校存在的問題，將先進的教學理念引入教學中，結合工程教學理念，形成實際的工程教育理念。對于中職實踐教學體系構建而言，要具有明確的目的性，以實踐為主，以基礎教學為輔，做到認真探索，正確分析，與地方經濟和地方企業之間形成聯系。在我國多年的高郵中等專業學校教學改革研究中，機械設計教學實踐自動化專業確立了實踐與理論相結合的教學方法，致力于實踐工程教學對企業起到輔助作用，以向企業輸送專業人才為基本目標進行教學體系構建。

二、中職機械設計制造實踐體系的構建

（一）強化學生基礎性實踐體系的構建

實驗教學是課堂教學的延伸，也是眾多專業教學的最終目標。作為對課堂理論知識教學的必要補充和延伸，教學體系的構建首先以學生為對象，強化學生基礎性的教學知識是其根本。具體的過程如下：首先：針對學生的學習特點來深化實驗教學改革，增加具有設計性和綜合性的實驗內容。打破傳統實驗教學中以教師演示為主的教學模式，增加學生自主實驗的方式，使學生在多次試驗中深化對知識的了解，通過綜合性實驗培養學生多樣化的能力特點。高郵中等專業學校機械設計制造要對每一門課程進行改革，形成也能夠實驗項目系列課程，并且相互之間要銜接緊密，以學生主動理解為主要教學目的，深化實驗教學改革。只有夯實學生的基礎才能確保學生實踐能力和創新能力的提高。其次：要對中職院校機械專業開放專業實驗室，做到探索實驗性的教學模式，實現教中資源的最佳利用，使學生充分使用實驗設備，并且不斷地培養自己的興趣。開放性實驗對于培養學生的理解能力和分析能力具有積極作用，對于中職學校而言還應合并并重組實驗室，使實驗室更加專業并具有綜合性，將基礎實驗室和專業實驗室合而為之，在實訓教學和基礎教學中結合學生的特點培養學生的綜合能力。

（二）加強實習基地的建設

首先，實習基地是保證實驗順利進行的前提，在中職教育中，應進行正確的宣傳，建立完善的產學研相結合的校內外實習基地。使學生獲得更多的實習機會，增加實踐教學環節。校外實踐實地的建立過程中，不要忽視校內基礎教學內容，要在課程設計的基礎上，將其進行結合，并且要根據學生不同的能力特點，進行不同階段和層次的教學方法，了解企業的管理文化和零部件的加工工藝，從基礎出發，不斷地增加基礎知識，并且與實踐之間進行聯系。目前，中職實習基地正在建立，通常是以企業定崗實習為主，當然還存在一定的問題，需要進一步地進行改革。另外，可以通過獲取支持來建立現代化的機械工程訓練中心，加大社會各個方面對中職教育重要性的認識，致力于培養一線操作人才，整合周邊教學資源，就當地的資源進行有針對性的教學基地建立，使當地特色體現出來。我國從2008年加大對工科專業的實踐基地建設截止到目前，中職教育實踐基地已經建立，并且在學生實踐中起到重要作用，但是與需求相比，依然存在不足，還應以學生為中心，以學生實踐和實驗的完成來要求實踐基地建設。將科技發展融入其中，不斷地推進機械設計制造實踐體系的構建。

（三）加強設計類環節提高學生工程設計能力

在高職機械設計制造實踐體系建立過程中，還應重點解決學生的綜合運用能力提高的能力。將實踐課程設計進行調整，致力于從多個方面培養學生的能力，進行模擬工程問題設計，使學生在機械設計問題解決或者模擬工作過程中扎實基礎知識，并提高實踐能力。在機械設計制造及其自動化專業的課程設計中，包括基礎課程和設計實踐課程，要將課程設計的題目進行調整，使其更具針對性，致力于激發學生獨立思考的能力和品行，在專業知識和能力上，則要統一要求。以工程實踐進行分析，數據提供，工程問題和管理分析，均要尊重實踐，保證學生技術的全面性和真實性，適應企業的需求，通過畢業設計來進行檢驗，保證其能力能夠應用于工作實踐中。

三、總結

對于中職機械設計制造實踐教學而言，加深與基礎之間的聯系，激發學生的主觀學習意識十分重要，筆者根據自身經驗對中職機械設計制造實踐體系教學進行分析，要求中職教學中從優化選題和強化監控等多個方面入手，對實踐教學進行改革，并且培養中職專業的教師團隊。另外，還應結合當下中職教育的特點，引進先進的教學方法，使學生能夠滿足企業需求，進而深化中職校企合作，保證中職的人才培養，促進中職教育的可持續發展。

參考文獻：

［1］張大然．高職人才培養模式的改革與高技能人才的培養［J］．教育評論，2017（2）．

［2］徐強．基于CDIO理念機械制造模塊教學模式的探討［J］．合肥學院學報：自然科學版，2013（1）．

篇10

關鍵詞：中外合作辦學；外教；授課

作者簡介：趙世田（1979-），男，山東日照人，鹽城工學院機械工程學院，講師。（江蘇 鹽城 224051）

基金項目：本文系江蘇省高等教育學會教育科學規劃項目（項目編號：JS184）、鹽城工學院教學研究與改革課題項目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0134-03

教育國際化是高等教育發展的重要趨勢，促進了我國教育市場的對外開放。[1]我國于2001年加入世貿組織后，為了汲取國外的先進高科技知識，增強與國外的交流與合作，適應國際化和全球化的發展趨勢，國內各大高校大力開展中外合作辦學，共同打造和培養高素質的中外合作教育產品。2003 年1月《中外合作辦學條例實施辦法》頒布，標志著中外合作辦學開始走向規范化。[2]不過目前國內的中外合作辦學，仍處于積極探索的階段，[1]國合班在國內的大規模推廣也暴露出一些不足。

鹽城工學院（鹽工）與英國格林威治大學（格大）開展中外合作辦學，招收國際合作班（國合班），筆者給國合班進行雙語授課，講授《Theory of machines and mechanisms》，同時筆者作為機械學院和外方之間的聯系老師，前后一年間曾與六位外教進行合作交流，深入課堂切身體會外教授課等，在此結合具體的教學實踐，就外教的教學模式等進行分析和探討，以期為國內各大高校的中外合作辦學和雙語教學模式及其構建，提供一些有益的幫助，對完善國合班的人才培養機制具有積極意義。

一、鹽工與格大中外合作辦學

中外合作辦學的目的旨在引進國外優質教學資源，如國外優質教材和辦學理念。[3]由中外合作雙方共同制訂培養方案和教學計劃等，部分課程由選派鹽城工學院（以下簡稱“我校”）赴外方合作高校進修過的專業教師進行雙語授課，教材采用外方原版；部分課程由外方選派專業教師來華進行授課。學生前半段時間在國內學習，后半段時間到國外高校進行專業理論學習等，中外合作共同培養學生的綜合素質和能力，培養學生具有先進的專業知識與技能，掌握熟練的外語能力和跨國交際能力，真正培養全球化經濟時代的國際化專業人才。

格林威治大學的工學院迄今已有100多年的歷史，其機械、電子等專業在英國享有較高聲譽。鹽工與格大合辦機械設計制造及其自動化專業，其培養目標是培養有國際視野、掌握中英雙語及國際先進技術、具有創新精神和實踐能力的工程制造和項目管理的專業人才。

中英合作項目培養模式為3+1，即鹽城工學院3年，英國格林威治大學1年。所有在中方注冊的學生自動成為格林威治大學注冊學生。

第一，在國內三年完成教學計劃規定的本科的課程學分，各科平均成績達到70分，英語成績達到雅思6.0分，將申請及辦理格林威治大學的入學手續；學生在格林威治大學學習期間完成教學計劃規定的全部學分，可獲格林威治大學授予的學士學位，同時可獲鹽城工學院的本科文憑；并可申請在格林威治大學繼續攻讀碩士學位（一年）。

第二，對已完成3年學業、因達不到第一條要求或簽證原因未能出國的學生將在鹽城工學院繼續完成四年制本科所要求的剩余課程，各科成績合格，可獲得鹽城工學院本科文憑，符合學位授予條件的可獲相應的學士學位。

為了提高學生英語水平，學校強化英語教學，注重能力培養，建立了語言培訓中心，配備雅思英語教學經驗豐富的中方教師和外教共同授課，為學生在校學習期間達到出國英語要求提供了強有力的保障條件。同時學院從前幾年開始就已經和陸續選派優秀青年教師赴格大或其他歐美高校進修，保證了國合班在國內雙語教學工作的順利開展。

二、機械類課程特點

學生從小學起直到大學階段基礎課的學習，慣于嚴格的邏輯推理課程的學習。機械類各專業的學生從大二開始進入專業基礎課的學習，包括之后的專業課學多是基于工程設計經驗的總結，典型結構及其設計規范[4]，學生初次接觸，普遍興趣不大，難以理解和接受，之前許多基礎理論學習很好的同學如果無法很快地改變思維方式，適應專業基礎課和專業課的學習，則易導致學習成績的下降，而各種機械感興趣的同學則能較快地適應專業學習，積極參與各種機械產品創新設計大賽、三維建模大賽等，取得了不錯的成績。

機械類課程并非純理論知識，課程與工程實踐相關性比較大，其學習需要跟實際結合，許多知識點不需要死記硬背，只要會用會查，知道從哪里找公式或參照即可，因此，機械類專業任課教師應該具有工程實踐經驗或工程項目開發經驗才能更好地教授好工科課程。

三、外教授課教學模式

筆者前后一年間作為外教和國合班之間的聯系老師，負責相關教學工作的溝通，深入課堂隨堂聽課，整理外教相關教學資料存檔備案，負責學生作業及成績登錄等工作，前后共接觸了六位外教，總結下來，外教在機械類各課程的教學模式上大體差不多，普遍注重教學與實踐結合，考核形式多樣化。但是外教的教學工作也各有特色，有些深受學生喜愛，有些則稍顯不足，導致學生積極性不高，出勤情況也不是很理想。

1.理論授課與學生互動相結合

外教注重理論授課與學生互動相結合，均采用全英文PPT、圖片、視頻和動畫等，很多教學資料來自企業生產一線的實例或者學科發展前沿知識。通過與學生互動，調動學生學習的積極性，及時了解學生課程的掌握情況。外教上課初期，學生參與的積極性不高，雖然有些同學很想回答外教的問題，但是出于口語的原因，怕說錯而不敢回答。例如“Project management & Group design”這門課，兩次課后外教通過聯系老師溝通，鼓勵學生大膽回答，錯了也沒關系，尤其是本課程注重團隊合作。經過聯系老師、外教和學生之間的溝通與交流，學生參與積極性明顯提升，在后期的團隊項目合作中大家表現都很好，也很成功。期間機械學院還組織全院老師進行課堂觀摩學習，深受老師和學生的贊揚。在第一門外教課程“Project management & Group design”之后的其他外教課程中學生課堂參與度明顯提高。學生普遍反映剛開始的時候，一種全新的授課方式讓他們一度無所適從，而后的調整使得他們能很快適應，這也為他們最后一年去國外學習提前適應有很大的幫助。

2.理論與實踐教學結合

工科課程的外教都比較注重理論和實踐相結合。外教第一次課后即通過聯系老師參觀了機械學院實驗室，然后組織國合班的學生到相關實驗室，在相關設備面前給學生現場教授相關知識，例如“Mechanical & Electrical Integration System Design”的外教結合后期要布置的訓練項目，在一臺六自由度機械手前給學生講解其控制原理和動作過程，加強學生的感性認識。而“Mechanical Manufacturing Technology”課程外教則在加工中心前現場講解零件的多軸聯動加工過程，從刀具庫中自動換刀過程。課堂教學有時候小組討論，大家沒有固定位置，而是將桌子拼合成大桌子，小組成員圍在一起討論與分析制訂方案。

3.工程項目強化訓練

工程項目強化訓練作為課程考核的一部分。一般分組成員6人左右，設置一名負責人帶領大家設計產品，然后集體上臺，在負責人帶領下分別介紹自己負責部分，由老師負責點評和打分，作為課程最終考核成績的一部分?！癕echanical & Electrical Integration System Design”的外教布置大家設計一臺焊接機械手，包含了電氣控制、機械設計、電機選型、系統集成等?！癙roject management & Group design”的外教將機械設計制造及其自動化和電氣工程及其自動化兩個班級分為11組，每組6人組成一個小團隊，既有電氣的學生也有機械的學生，模擬一家高爾夫設備知名企業設計部門的設計小組，根據市場需求設計一臺便攜式專用高爾夫球車，正式作匯報，學生的興致都頗高，總體效果非常不錯。外教通過聯系老師邀請了中方教師參加，受邀老師們反映也都不錯，因此外教的教學活動開展更貼合企業實際，有助于培養學生的團隊合作意識。值得關注的是國合班5位同學在隨后2012年底團隊合作參與了寶馬Project J創意設計大賽總決賽，榮獲第五名的好成績。

4.考核成績多方綜合

外教對一門課程的考核是多種形式的綜合，尤其是工科課程通常會融合考試、動手實驗、項目訓練、平時表現和綜合能力考核，更能反映一個學生的綜合能力。國內的傳統學習模式主要是習慣于接受教師傳授的書本知識，考核以學生是否掌握所授指點作為評判標準，因此，更多地培養了學生的應試能力，不關注學生實踐動手應用。例如國內的“機械原理”課程，最終考核成績一般包括閉卷考試（期中和期末）、平時（出勤、作業）和實驗三部分，考試成績能占到70%，乃至90%以上。外教對一門課的考核則包含多種內容，對學生的出勤率、課內表現、課后作業、考試等方面都有嚴格要求與考核，并在學業成績中占一定的比例，[5]綜合評定后給定最終成績。例如“Project management & Group design”的外教綜合評定了團隊成績、團隊匯報時的個人表現、報告、logbook以及平時上課和出勤情況等。有的課程包含實驗等，分別占不同的比例。因此，中方和外方培養出來的學生，中方的學生大多被動接受缺少變化，而外方的學生則會主動認知和研究；中方的學生應試能力超強，而外方學生的綜合素質更高。

四、分析與建議

根據六位外教的授課表現來看，有上述一些好的表現，也有一些不足?！癙roject management & Group design”的外教來自英國本土，講課富有激情，實踐經驗豐富，與學生互動多，最后考核形式多樣，深受學生喜愛，也是目前為止學生反映最好的一位外教。

相比較來自母語是英語系的國家的外教、來自非英語系國家的外教，他們的英文水平也不是很高，也就無法促進與提高學生的英文聽、說、讀和寫能力，有的知識點解釋不到位，而如果沒有及時跟學生溝通和交流了解，會進一步導致學生聽課困難，教學效果并不好，這時需要聯系老師及時跟外教溝通，轉述學生的想法及反饋意見，外教適當調整教學方法和教學進度，效果更好些。

華裔外教相對而言，與中方學生交流的一個優勢在于，實在表達不清楚的問題可以適當添加中文解釋，能及時了解學生動態，進行適當的教學調整，如“Mechanical Manufacturing Technology”的高博士在這一方面做得就很好，并給機械全院本科生作題為《創新型產品開發與知識管理》的學術報告，拓寬師生的專業學術視野，了解國際前沿研究成果，深受同學和老師好評。不過即便是華裔外教，在課堂上幾乎也是全英文授課，課下跟學生的交流也大多采用英文，給學生創造一種英文語言環境，教學效果也不錯。

如果外教不是專業從事講學，而是從事科研工作，臨時來華授課，效果也不怎么好。例如有的課程是外方聘用的非本校教職工，校外工程師來授課，雖然他們的實踐經驗豐富，但是授課并不在行，上課時缺少激情，對學生特點了解少，與學生互動少，缺乏對學生知識掌握情況的了解，沒有根據實際情況適當調整教學，因此，授課并不成功，一段時間后學生出勤情況也不斷下降。

除此之外，外教普遍具有工程實踐經驗，大多在工廠或企業一線工作過，因此，其實踐經驗有助于其理論教學。相對而言，國內的青年教師則大多直接從高校碩士博士畢業走向高校教師崗位，上學階段雖然有過實踐動手環節，但是缺少在工廠或企業的實際項目開發與產品設計經驗。學生思想觀念也需要改變，外教第一次上課給予他們的通常是截然不同的一種教學方式，學生開始的時候極度不適應，慢慢接受了的同學會越來越喜歡外教的課，不能適應的同學則會慢慢放棄，進而發展到逃課。因此，第一次參與外教上課前需要國合班的學生提前做好思想準備，及早轉變思想觀念。

五、總結

本文以鹽工和格大的中外合作班為例，對外教在機械類課程方面的教學模式進行了分析與探討，對于存在的一些問題進行了總結，提出了建議，包括：外教的選擇最好來自母語是英語系的國家，而且具有工程實踐經驗的專業教師；建議國內加強師資隊伍的工程實踐背景；考核形式上進行多樣化，降低應試教育所占比例，減少學生對期末考試的投機心理，更加注重平時的學習；強化工程項目的訓練和實踐教學的應用，綜合鍛煉和提高學生的素質能力；提前做好學生思想工作，適應外教教學模式的改變。

參考文獻：

[1]潘開靈，劉勇.雙語教學下國際班學生滿意度調查研究[J].教育與職業，2013，（3）.

[2]蘆文娟，朱柯冰.中外合作辦學背景下雙語教學模式研究[J].教育理論與實踐，2013，（9）.

[3]何家蓉，李桂山.中外合作辦學的核心問題：引進國外優質教育資源——天津理工大學國際工商學院辦學模式研究[J].中國高教研究，2009，（5）.