時間：2023-12-09 17:42:28
序論：在您撰寫工程機(jī)械概念時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：記憶；名詞；概念
《工程地質(zhì)》是水利水電工程及建筑工程等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好它對于后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有著十分重要的意義。
一些同學(xué)剛剛接觸這門課時，往往會有陌生感，學(xué)習(xí)起來感到無從下手，特別是對課程中的一些名詞、概念的記憶更是感到為難。對于這種情況，除了在思想上要首先消除“抑制”點外，在學(xué)習(xí)的方法上要開動腦筋想些辦法。下面提供一些記憶名詞和概念的方法，以供參考。
一、理解記憶
理解記憶是記憶的最基本的方法。不理解的東西在頭腦中猶如行云，飄飄然忽而消逝；理解的東西好像注雨，滴滴沁入心田。例如記憶“地質(zhì)作用”這一概念，首先要了解整個自然界是在不停地變化著，地殼同樣也是在不斷地發(fā)生著變化，如喜馬拉雅山的崛起和不停地上升、老唐山市的毀滅、新島嶼的形成、黑龍江五大連池的形成、黃河中泥沙的淤積等等。這些現(xiàn)象就是由“地質(zhì)作用”造成的。所以把引起地殼組成物質(zhì)、地殼構(gòu)造和地表形態(tài)等的形成和不斷變化的作用，稱作“地質(zhì)作用”。又如記憶“巖石”的定義，首先要了解巖石不是人造的，是由地質(zhì)作用天然產(chǎn)出的；它不是均質(zhì)體，是由礦物組成的，但不是什么樣的礦物都能任意組合在一起，礦物組合成巖石是要有一定規(guī)律的。把這兩方面理解了、吃透了，巖石的定義也就記住了。
二、觀察記憶
地質(zhì)學(xué)的特點之一就是它的實踐性很強(qiáng)，所以觀察記憶對學(xué)好地質(zhì)學(xué)尤為重要。俗話說：“百聞不如一見?！睂嵺`過的事情、親眼見到的東西，往往記憶較深。很多人感到用眼看比只是用耳聽的學(xué)習(xí)效果要好，如果二者結(jié)合起來學(xué)習(xí)效果會更好。
觀察記憶對學(xué)好礦物、巖石這兩部分內(nèi)容尤其重要。如果只是在課本上讀讀那么多的礦物、巖石的特點是不行的，一則是記不住，二則是拿到一塊礦物或巖石，不對照一下特征仍是不認(rèn)識。學(xué)習(xí)礦物、巖石時必須對照標(biāo)本認(rèn)真反復(fù)觀察，把課本上的文字與標(biāo)本對照起來學(xué)，才能取得好的效果。若有條件，還可以到野外進(jìn)行實習(xí)，經(jīng)過實地觀察，記憶就更深刻了。例如方解石的菱面體解理，只在書本上看看很難理解和記憶，如果用錘子將一塊方解石敲碎，馬上一目了然。菱面體理解的形象就在頭腦中深深刻下了痕跡。因此，礦物、巖石的鑒定不通過實踐，不進(jìn)行反復(fù)觀察，是掌握不住的。
掌握觀察記憶的方法，還需不斷培養(yǎng)自己的觀察能力。較好的觀察力是觀察記憶的基礎(chǔ)和倍增器。觀察力弱，既使是碰到眼皮子底下也還是不認(rèn)識，也就很難增強(qiáng)記憶；反之，觀察力強(qiáng)，就能明察秋毫，會發(fā)現(xiàn)更多現(xiàn)象，看出更多問題，感知到的信息多、第一手材料獲取的豐富，記憶自然會增強(qiáng)。
三、對比記憶
對于容易混淆，又有相似之處的內(nèi)容，用對比記憶的方法很有效。兩者相對映襯，互相比較，記住其中一個，另一個也就自然記住了。例如，人們往往把黃鐵礦與黃銅礦搞混，為了把二者區(qū)分開，就從晶形、顏色、條痕、硬度幾方面將二者對比一下。晶形完好、常見立方體晶體、淺黃銅色、條痕為帶微綠的黑色、硬度大于小刀者為黃鐵礦；相反，完整晶形少見，顏色為常具銅銹的銅黃色、條痕為綠黑色、硬度小于小刀者為黃銅礦。
又如，人們往往把巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造兩個概念相混淆。為搞清這兩個概念可從兩個方面對比一下：一、它們指的對象不同。結(jié)構(gòu)指的是組成巖石的礦物表現(xiàn)出的特征；而構(gòu)造指的是礦物集合體之間的各種特征。二、它們反映的內(nèi)容不同。結(jié)構(gòu)反映的主要是礦物的結(jié)晶情況，如結(jié)晶程度、晶粒大小、晶粒之間的相對大小、晶粒形態(tài)等；而構(gòu)造反映的主要是礦物集合體相互組合在一起的關(guān)系特征，研究的內(nèi)容相對結(jié)構(gòu)較為宏觀。
四、聯(lián)想記憶
《工程地質(zhì)》教材中的內(nèi)容，前后各章有密切的內(nèi)在聯(lián)系，一環(huán)扣一環(huán)。在學(xué)習(xí)時，要善于前后聯(lián)系，舉一反三，觸類旁通，這就是聯(lián)想記憶。例如，在學(xué)習(xí)礦床這部分內(nèi)容時，要與前面的巖石內(nèi)容緊密聯(lián)系起來。礦床的成因、分類（內(nèi)生礦床、外生礦床、變質(zhì)礦床）與巖石的成因、分類（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）就是相對應(yīng)的。巖漿活動時，一方面形成巖漿巖，另一方面有用礦物富集，就相應(yīng)形成內(nèi)生礦床；同樣，沉積巖形成的過程中，也會相應(yīng)形成各種外生礦床；巖石變質(zhì)形成變質(zhì)巖時，也會形成變質(zhì)礦床。
五、總結(jié)記憶
在學(xué)完每一章、節(jié)后，要及時做好總結(jié)（或小節(jié)），把本節(jié)、本章的內(nèi)容系統(tǒng)一下，并與其前面章、節(jié)中的知識聯(lián)系起來，使知識整體性更強(qiáng)。這樣可以深化認(rèn)識，加深記憶。即所謂的“總結(jié)記憶”。
巖石這部分內(nèi)容學(xué)完后，應(yīng)把三大巖類系統(tǒng)總結(jié)一下，總結(jié)的內(nèi)容應(yīng)包括：各類巖石的成因及相互間的關(guān)系，各自的特點（產(chǎn)狀、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等），區(qū)分它們的方法，各自的分類方式，主要常見的代表巖石等?？偨Y(jié)做的愈徹底，在頭腦中記憶的就愈牢固；總結(jié)做的愈及時，學(xué)過的知識就愈不易忘。如果學(xué)完一部分內(nèi)容也不回頭看看，甚至有些問題還堆在那里，問題越積越多，像這樣概念還沒搞通，更談不上記憶了?？偨Y(jié)，除了能幫助記憶外，還可及時解決學(xué)習(xí)中的疑難問題。“學(xué)而時習(xí)之，不亦悅乎？”
六、重復(fù)記憶
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造業(yè)，工藝對稱性，概念體系，探究
1引言
當(dāng)今，工藝對稱性對我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用，有利于提高我國的機(jī)械制造業(yè)水平。“對稱性”在數(shù)學(xué)、物理學(xué)等方面都有應(yīng)用，對稱性在數(shù)學(xué)學(xué)科方面表現(xiàn)在原點對稱等方面，在物理學(xué)方面泛指規(guī)范對稱性，和整體對稱性，同時在機(jī)械工藝方面也有著對稱性，在機(jī)械工藝方面對稱性表現(xiàn)在各切面的中心點對稱，對稱的切割會使得機(jī)械品更加閃耀。對稱性是人們自然生活中存在的一種現(xiàn)象，在機(jī)械制造業(yè)方面對稱性也發(fā)揮了重要的作用。工藝對稱性在機(jī)械制造的過程起到了越來越大的作用，也得到了廣泛的應(yīng)用，工藝對稱性的功能對稱性、原理對稱性以及結(jié)構(gòu)對稱性是整個工藝對稱性概念體系的主體。工藝對稱性對我國機(jī)械制造也作出了很多貢獻(xiàn)，比如說：降低機(jī)械制造的成本問題、提高機(jī)械制造工作的效率等，為了更好的提高對稱性在機(jī)械制造業(yè)方面的作用，我們應(yīng)該深入探究機(jī)械制造工業(yè)對稱性的概念體系。
2機(jī)械制造工藝對稱性的概念體系
2.1機(jī)械制造工藝對稱性的概念定義
首先，機(jī)械制造是指通過各種各樣的動力機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門，機(jī)械制造事業(yè)為提高我國的整個國民經(jīng)濟(jì)起到基礎(chǔ)性作用，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要標(biāo)志。在機(jī)械制造事業(yè)中，機(jī)械制造的工藝方法、機(jī)械制造的工藝過程、機(jī)械制造的工藝設(shè)備等都屬于機(jī)械制造工藝對稱性。
在機(jī)械制造的過程中，首先應(yīng)該考慮機(jī)械品的產(chǎn)品質(zhì)量、成本等多個方面，再考慮機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)類型和機(jī)械工廠的條件設(shè)備等來制定合理的機(jī)械制造工藝方法。在當(dāng)今社會中，越來越多先進(jìn)技術(shù)出現(xiàn)在人們視野中，機(jī)械制造事業(yè)要想得到更好的發(fā)展，就應(yīng)該研究出更多的機(jī)械制造工藝方法、機(jī)械制造工藝過程以及機(jī)械制造工藝設(shè)備。
2.2機(jī)械制造工藝對稱性的概念體系分類
2.2.1工藝方法對稱性。在機(jī)械產(chǎn)品的制造過程中，如果不同的工藝方法可以制造出來相同特征的機(jī)械產(chǎn)品，那么就說這些工藝方法在機(jī)械制造特征方面有一定的可替換性，這就是工藝方法對稱性，這種對稱性被稱作為工藝方法交換對稱性。比如說滲碳處理、淬火處理、冷滾壓拋光等很多工藝方法，這些機(jī)械制造工藝方法都有著替換對稱性。在機(jī)械制造方面對機(jī)械制造工藝方法的分類主要包括：鑄造、壓力加工、熱處理等等，這些工藝方法的對稱性在機(jī)械制造業(yè)中起到至關(guān)重要的作用。
除此以外，一種機(jī)械產(chǎn)品的制造特征既可以由一種機(jī)械制造工藝方法制成，也可以通過多種機(jī)械制造方法完成，這些多種機(jī)械制造工藝方法之間也存在著對稱性，這種對稱性被稱為工藝方法分解、組合對稱性。比如說在一些機(jī)械零件的成型制作過程中，既可以通過金屬型鑄造，又可以通過砂型鑄造的機(jī)械制造工藝方法，這兩種機(jī)械制造工藝方法就存在著工藝方法對稱性。
2.2.2工藝過程對稱性。在某一機(jī)械產(chǎn)品的制造過程中，不同的機(jī)械制造工藝過程假如可以得到一樣的機(jī)械制造特征，那么這些機(jī)械制造工藝過程就有工藝過程對稱性。在機(jī)械產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程中，幾種不同的機(jī)械制造工藝過程可以完成一樣機(jī)械特征的產(chǎn)品，由于工藝過程中所需時間、成本、機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量等存在著一定的差異，因此，要根據(jù)實際生產(chǎn)的需求來決定具體選擇哪一種工藝過程。
不同工藝方法的選擇就形成了不同的工藝過程，那么工藝方法中的分解、組合對稱性具體應(yīng)用在機(jī)械制造中，也就形成了工藝過程的一種對稱性。工藝過程的分解、組合對稱性表現(xiàn)在：由于工藝過程的多道程序之間，可以適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少，一般說來，數(shù)量少的機(jī)械產(chǎn)品常使用機(jī)床等，工作的順序也相對簡單，易安排，生產(chǎn)數(shù)量大的機(jī)械產(chǎn)品則需要專用的機(jī)床來完成。此外，機(jī)械制造工藝過程在時空上也有著重復(fù)性，這些工藝過程在時間、空間以及時空組合方面都存在著對稱性，隨著時空的流逝，這些對稱性也會不斷流逝?？傊瑱C(jī)械制造工藝過程的對稱性就表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的加工以及裝配的過程中，泛指制造出同一機(jī)械特征的工藝過程在空間上的重復(fù)。
2.2.3工藝設(shè)備對稱性。工藝設(shè)備其實泛指機(jī)械制造過程中用到的任何一種工具，在機(jī)械制造過程中，假如不同的工藝設(shè)備可以制造出同樣特征的機(jī)械產(chǎn)品，這些工藝設(shè)備也存在著對稱性，這種對稱性被稱為交換對稱性。比如說插齒機(jī)、滾齒機(jī)等工藝設(shè)備的目的都是完成齒輪的加工工作，這兩種工藝設(shè)備就存在著一定的交換對稱性，但是這兩種工藝設(shè)備的工作效率、機(jī)械制造成本有著差異性，在實際操作中，應(yīng)該考慮各方面來選擇合適的工藝設(shè)備。
和工藝方法、工藝過程一樣，工藝設(shè)備也存在著組合、分解對稱性，某一機(jī)械產(chǎn)品的特征可以由一種工藝設(shè)備完成，也可能由多種工藝設(shè)備組合完成，這些多種工藝設(shè)備就有著組合對稱性，工藝設(shè)備組合包括剛性組合、柔性組合兩種形式。
機(jī)械制造工藝對稱性被應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)的多個方面，主要是利用機(jī)械制造工藝的對稱性對機(jī)械產(chǎn)品制造工藝過程實現(xiàn)自動化、智能化以提高機(jī)械產(chǎn)品的制造工作效率；利用工藝對稱性開發(fā)智能性的工作環(huán)境，構(gòu)建自動化信息系統(tǒng)來實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品制造過程的敏捷性等多個方面。
3總結(jié)
機(jī)械制造工藝對稱性應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)的多個領(lǐng)域，對機(jī)械制造事業(yè)起到重要的影響作用，本篇文章對機(jī)械制造工藝對稱性的概念體系做了簡單的探究，分析了工藝對稱性的分類以及各種對稱性的意義?？偟膩碚f，機(jī)械制造對稱性的概念體系的出現(xiàn)更加利于人們了解多種工藝對稱性，也豐富了工藝對稱性的內(nèi)容，為機(jī)械制造工藝對稱性對以后在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用起到了重要的影響。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮培恩，劉偉平，馬友才.機(jī)械制造工藝對稱性的概念體系及其應(yīng)用思路.《工程設(shè)計學(xué)報》.2010年3期
[2]王紀(jì)新.淺談機(jī)械制造工藝對稱性的概念及應(yīng)用.《中華民居》.2013年12期
關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；概念；界定；協(xié)議
中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-2589（2013）33-0262-02
當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢推動了工程人才的跨國流動，必然要求各國工程教育專業(yè)認(rèn)證趨于等效。各國認(rèn)證機(jī)構(gòu)簽訂工程教育學(xué)位、學(xué)歷互認(rèn)協(xié)議，相互承認(rèn)已認(rèn)證的專業(yè)點及所授學(xué)歷、學(xué)位已成為必然趨勢。
香港工程師學(xué)會和臺灣高等工程教育學(xué)會分別代表中國的香港和臺灣地區(qū)加入了《華盛頓協(xié)議》。2013年6月，我國由中國科協(xié)代表正式申請加入《華盛頓協(xié)議》，并且全票獲得了通過，成為《華盛頓協(xié)議》的第21個成員，這意味著我國獲得認(rèn)證專業(yè)的工程教育水準(zhǔn)必須與國際工程教育水準(zhǔn)具有實質(zhì)等效性，這必將對我國工程教育認(rèn)證和工程教育改革產(chǎn)生重大影響。在此背景下，對工程教育專業(yè)認(rèn)證的相關(guān)概念和相關(guān)國際協(xié)議進(jìn)行介紹就顯得很有必要了。
一、工程教育專業(yè)認(rèn)證相關(guān)概念的界定
在闡述與“工程教育專業(yè)認(rèn)證”有關(guān)的各個問題之前，有必要將幾個相關(guān)概念加以界定，以幫助大家獲得對工程教育專業(yè)認(rèn)證的正確理解。這幾個概念主要是：認(rèn)證、專業(yè)認(rèn)證和工程教育專業(yè)認(rèn)證。
（一）認(rèn)證
認(rèn)證，按照《現(xiàn)代漢語詞典》（第五版1150頁）的解釋，是指“證明產(chǎn)品、技術(shù)成果等達(dá)到某種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的合格評定。通常由國家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)或授權(quán)的質(zhì)量評定機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗證”。按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）的定義，認(rèn)證是指由國家認(rèn)可的相關(guān)機(jī)構(gòu)證明一個組織的產(chǎn)品、服務(wù)、管理體系符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范（TS）或其強(qiáng)制性要求的合格評定活動。
上述關(guān)于認(rèn)證的界定沒有局限于教育領(lǐng)域，是一種更寬泛的概念。那么，在教育領(lǐng)域“認(rèn)證”又是什么含義呢？CHEA（美國高等教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)）認(rèn)為：認(rèn)證（Accreditation）是高等教育為了教育質(zhì)量保證和教育質(zhì)量改進(jìn)而詳細(xì)考察高等院校或?qū)I(yè)的外部質(zhì)量評估過程[1]。USED（美國聯(lián)邦教育部）認(rèn)為：認(rèn)證是認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)給高校或?qū)I(yè)的一種標(biāo)志，證明其現(xiàn)在和在可預(yù)見的將來能夠達(dá)到辦學(xué)宗旨和認(rèn)證機(jī)構(gòu)規(guī)定的辦學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
（二）專業(yè)認(rèn)證
專業(yè)認(rèn)證，一般有兩種理解，其一：個人專業(yè)技術(shù)任職資格認(rèn)證的簡稱。其二：教育機(jī)構(gòu)專業(yè)教育水平認(rèn)證的簡稱。
專業(yè)認(rèn)證的第一種理解，英語為Professional certification，trade certification，or professional designation，是指某個具有公信力的政府單位、企業(yè)、組織以某種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定通過后頒發(fā)給個人以證明其擁有某項技能或者符合擔(dān)任某種執(zhí)業(yè)資格的文件。從這個角度理解，這種專業(yè)認(rèn)證也可翻譯成證照。它強(qiáng)調(diào)的是對個人某種專業(yè)能力的認(rèn)可。相當(dāng)于職業(yè)資格注冊制度。
專業(yè)認(rèn)證的第二種理解，指的是對某教育機(jī)構(gòu)所設(shè)的專業(yè)的教育水平、培養(yǎng)出的人才質(zhì)量的認(rèn)證，即專業(yè)教育水平認(rèn)證。
專業(yè)認(rèn)證（specialized professional programmatic accreditat
-ion，即專門職業(yè)性專業(yè)認(rèn)證）：由專業(yè)性（professional）認(rèn)證機(jī)構(gòu)針對高等教育機(jī)構(gòu)開設(shè)的職業(yè)性專業(yè)教育（programmatic）實施的專門性（specialized）認(rèn)證，由專門職業(yè)協(xié)會會同該專業(yè)領(lǐng)域的教育工作者一起進(jìn)行，為相關(guān)人才進(jìn)入專門職業(yè)界從業(yè)的預(yù)備教育提供質(zhì)量保證[2]。專業(yè)認(rèn)證主要對專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，質(zhì)量，師資隊伍、課程設(shè)置、實驗設(shè)備、教學(xué)管理、各種教學(xué)文件及原始資料等方面的評估，指向一所學(xué)校的具體專業(yè)。
在國際上，專業(yè)人員出國深造或出國服務(wù)應(yīng)持有經(jīng)過專業(yè)認(rèn)證的學(xué)位和經(jīng)過注冊的專業(yè)資格，還要得到對方國家對我國高等教育專業(yè)認(rèn)證和專業(yè)人員注冊制度的認(rèn)可，才能得到便捷、平等、無歧視的對待。專業(yè)認(rèn)證正是應(yīng)對這一問題的解決辦法。專業(yè)認(rèn)證為跨國人才的專業(yè)學(xué)位和職業(yè)資格提供有國際認(rèn)可的質(zhì)量評估與認(rèn)證，并為我國高等教育與國際接軌架起了一座堅固的橋梁。在我國成功加入《華盛頓協(xié)議》以后，我國工程教育專業(yè)認(rèn)證的國際互認(rèn)變得格外重要。
（三）工程教育專業(yè)認(rèn)證
工程教育專業(yè)認(rèn)證就是屬于專業(yè)認(rèn)證的第二種理解。
關(guān)鍵詞 CDIO 機(jī)械設(shè)計類課程 教學(xué)改革
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017
Abstract In order to meet the needs of the professional accreditation of engineering education， based on the concept of CDIO Engineering Education， to carry out series of machine design course teaching reform and practice， put forward the corresponding reform ideas and the specific measures from the aspects of curriculum system， teaching content， teaching methods and practice teaching， for cultivating the high engineering philosophy of high quality， strong ability of innovative engineering and technical personnel to lay the foundation.
Keywords CDIO； mechanical design series course； teaching reform
0 引言
CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate））是由美國麻省理工學(xué)院聯(lián)合瑞典幾所高校共同開發(fā)的一種全新工程教育理念和實施體系，其核心理念就是以產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生的理論知識、個人素質(zhì)、協(xié)作能力、工程-社會大系統(tǒng)適應(yīng)及調(diào)控能力，①其理念正好與工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是契合的。因此，為切實支撐專業(yè)認(rèn)證，培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才奠定基礎(chǔ)，倡導(dǎo)CDIO工程理念，重構(gòu)機(jī)械設(shè)計系列課程體系和課程內(nèi)容，開展教育教學(xué)改革具有非常重要的理論和實用意義。
1 優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容
機(jī)械設(shè)計系列課程具有較強(qiáng)的理論性，同時又要與實踐緊密結(jié)合，基于CDIO 理念的機(jī)械設(shè)計系列課程教學(xué)改革首先需要重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。課程體系要凸顯整機(jī)設(shè)計，強(qiáng)化工程理念，將各門課程有機(jī)地結(jié)合起來，進(jìn)而構(gòu)建一種集專業(yè)理論知識、工程能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體、體現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)無縫對接的課程體系。②以 CDIO從最初的產(chǎn)品構(gòu)思到最后機(jī)器成品運行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機(jī)設(shè)計的機(jī)械設(shè)計系列課程體系如圖1所示。
1.1 以各門課程為子系統(tǒng)，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化重構(gòu)
以往課程內(nèi)容的理論學(xué)時偏多，實踐學(xué)時匱乏，重理論輕實踐的現(xiàn)狀難以培養(yǎng)學(xué)生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學(xué)而無用”。為充分體現(xiàn)學(xué)科和技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，使得理論與實踐有機(jī)結(jié)合，課程內(nèi)容的整合要突出設(shè)計性和工程實用性，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)服務(wù)于工程實踐。
以機(jī)械設(shè)計課程為例，原有的一些教學(xué)內(nèi)容過分強(qiáng)調(diào)理論公式的推導(dǎo)和論證，在有限的教學(xué)學(xué)時內(nèi)，使得培養(yǎng)工程應(yīng)用和實踐能力的教學(xué)內(nèi)容不斷弱化，因此，在新的課程內(nèi)容優(yōu)化重構(gòu)中，需要弱化一般性公式的詳細(xì)推導(dǎo)，重在設(shè)計思路和設(shè)計方法的介紹，如“齒輪傳動”一章內(nèi)容優(yōu)化為：簡化設(shè)計計算公式的推導(dǎo)，重在設(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計思路以及對設(shè)計過程中各環(huán)節(jié)的把握，并將齒輪傳動的強(qiáng)度計算、查表、數(shù)據(jù)處理和結(jié)構(gòu)設(shè)計等融入例題中詳細(xì)講解。在講述齒輪傳動的受力分析時，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動的受力分析整合在一起進(jìn)行講述，這樣便于學(xué)生類比掌握受力分析的要點和方法。
1.2 以工程應(yīng)用為主線，實現(xiàn)課程體系教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合
知識是由淺入深的，學(xué)習(xí)也是循序漸進(jìn)的，因此，每門課程內(nèi)容的設(shè)置要考慮與前續(xù)課程知識點的聯(lián)系?！翱v向整合”就是將機(jī)械設(shè)計系列課程體系中各門課程建立前后內(nèi)在聯(lián)系，要講新帶舊，要引舊聯(lián)新，使學(xué)生“溫故而知新”?！皺M向整合”就是各門課程要彼此聯(lián)系，有機(jī)整合。例如：機(jī)械設(shè)計課程中關(guān)于零部件的教學(xué)內(nèi)容要與機(jī)械原理課程的機(jī)械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計相聯(lián)系；機(jī)械設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計要與機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中有關(guān)精度和工藝的知識點相聯(lián)系；機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作要與機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系?？傊ㄟ^各門課程教學(xué)內(nèi)容的縱橫整合，要貫穿整機(jī)設(shè)計的理念，使學(xué)生對專業(yè)理論有系統(tǒng)而完整的把握。
2 精心“設(shè)計”教學(xué)環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法
CDIO開放式的教學(xué)模式首先需要教師轉(zhuǎn)變原先在教學(xué)中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學(xué)理念和教學(xué)思想，因此教學(xué)方式和教學(xué)方法的改革是課題研究的重點和難點。
（1）根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的需求，圍繞學(xué)生工程能力和素質(zhì)的培養(yǎng)，重新進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，課程組教師要深入研究當(dāng)前國內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢，在教學(xué)方法與手段上不斷改革和創(chuàng)新，在傳授給學(xué)生專業(yè)理論知識的同時，引領(lǐng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，形成一種學(xué)與做有機(jī)融合的學(xué)習(xí)方式，從而加深學(xué)生對專業(yè)理論知識的理解。
（2）探索“CDIO 做中學(xué)”的教學(xué)模式，課堂教學(xué)多引入工程設(shè)計案例，課程的推進(jìn)采用設(shè)計任務(wù)驅(qū)動模式，例如在課程開始之初，就布置有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計的課題給學(xué)生，根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度，安排學(xué)生以小組學(xué)習(xí)和討論交流的方式進(jìn)行課題分階段設(shè)計，通過這種方案分析、小組學(xué)習(xí)和項目實訓(xùn)的方式，貫徹CDIO在做中學(xué)的理念，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和團(tuán)隊合作能力，提高工程意識和設(shè)計技能，這樣既能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的工程設(shè)計興趣，培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的工程實踐能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊協(xié)作能力和精神。
（3）搭建開放式課堂，在時間、空間和教學(xué)內(nèi)容上加以擴(kuò)展和延伸。對于實踐性和工程性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，可以走出教室，把課堂搬到實驗室、工程訓(xùn)練中心和工廠，從而創(chuàng)造一個開放的課堂空間和開放的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)生更易于吸收和消化課堂的知識內(nèi)容。為了訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計和實際應(yīng)用能力，除了充分把握好第一課堂教學(xué)，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽和參與教師的科研項目等，培養(yǎng)學(xué)生的實戰(zhàn)經(jīng)驗，在第二課堂，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)與第一課堂的教學(xué)融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養(yǎng)相互促進(jìn)的途徑。
3 重點改革實踐教學(xué)，凸顯整機(jī)設(shè)計理念
課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生工程能力的重要環(huán)節(jié)，而以往課程體系中各門課程的課程設(shè)計內(nèi)容基本上是各自獨立的，缺少相互關(guān)聯(lián)。例如“機(jī)械原理課程設(shè)計”中，主要是從運動的角度，訓(xùn)練機(jī)械系統(tǒng)的原理方案設(shè)計能力，沒有考慮具體的材料和結(jié)構(gòu)，更沒有考慮制造工藝和經(jīng)濟(jì)性等要求；到了“機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計”，主要訓(xùn)練學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)中各零部件的設(shè)計和計算能力，設(shè)計對象基本是齒輪減速器，運動方案一般是固定的，容易讓學(xué)生墨守成規(guī)，限制了創(chuàng)造性思維的發(fā)展；輪到機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，內(nèi)容又是與前序設(shè)計對象無關(guān)聯(lián)的工藝設(shè)計；最后在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作階段，對象又變化了，于是就照貓畫虎，用現(xiàn)成的圖紙和工藝進(jìn)行加工，這種各自為陣的課程設(shè)計安排顯然違背了整機(jī)設(shè)計的思想，學(xué)生的能力培養(yǎng)只能趨于碎片化，而真正需要的整機(jī)綜合設(shè)計和應(yīng)用能力不能得以鍛煉和培養(yǎng)。因此，為了切實提高學(xué)生的工程意識和設(shè)計技能，改革選擇課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)為突破口，通過課程設(shè)計內(nèi)容的重新整合和優(yōu)化，使得各個課程設(shè)計內(nèi)容前后關(guān)聯(lián)和有機(jī)結(jié)合。③為了凸顯整機(jī)設(shè)計理念，訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)聯(lián)合起來進(jìn)行，依次按方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、工藝設(shè)計和產(chǎn)品實物制造編排課程設(shè)計的內(nèi)容，做到課程設(shè)計的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，從而訓(xùn)練學(xué)生從機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、性能仿真、工藝設(shè)計到加工制造和組裝調(diào)試的整機(jī)設(shè)計能力。
在課程設(shè)計過程中，成立獨立穩(wěn)定的設(shè)計團(tuán)隊，期間配備專門的指導(dǎo)教師，每個團(tuán)隊的設(shè)計對象固定，始終貫穿于各個課程設(shè)計，具體以典型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計和制造為載體，例如無碳小車或是機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽設(shè)計對象等，要求分階段完成對象的各項設(shè)計任務(wù)，即依次設(shè)計、制作、安裝、調(diào)試一臺機(jī)械產(chǎn)品，讓學(xué)生從一開始就注重整機(jī)設(shè)計，增強(qiáng)綜合分析問題的能力。④機(jī)械原理與創(chuàng)新綜合課程設(shè)計為機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計提供系統(tǒng)方案、運動和動力參數(shù)計算和分析，在接下來的機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計中，通過設(shè)計計算和選型，將前序設(shè)計得到的方案具體實物化，繪制出相應(yīng)的裝配圖和零件圖，同時又為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)提供了圖紙和精度設(shè)計技術(shù)文件，而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的內(nèi)容又為最終的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計制作提供了工藝指導(dǎo)，從而大大提高課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的連貫性和實用性。為了保障以上改革的順利實施，根據(jù)我校的實際情況，依托學(xué)校的大學(xué)生素質(zhì)教育中心的加工設(shè)備制造出實物，使得學(xué)院的理論教學(xué)與大學(xué)生素質(zhì)教育中心的實訓(xùn)實現(xiàn)無縫結(jié)合，也使得教學(xué)資源得以充分利用。
4 結(jié)束語
為了改善以往機(jī)械設(shè)計系列課程教學(xué)中理論和實踐相脫節(jié)的問題，順應(yīng)工程教育認(rèn)證的要求，引入“CDIO 做中學(xué)”的工程教育理念，對機(jī)械設(shè)計系列課程進(jìn)行教學(xué)改革和實踐，將工程教育與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)滲透到課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)之中，實現(xiàn)理論知識學(xué)習(xí)與實踐能力培養(yǎng)的相互滲透，極大地豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，必將為培養(yǎng)具有工程理念的高素質(zhì)、強(qiáng)能力的工程技術(shù)人才奠定堅實的基礎(chǔ)。
注釋
① 鐘宇光，史東巖，展勇.基于CDIO 模式的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計課程教學(xué)改革研究[J].大學(xué)教育，2016（1）：144-145.
② 劉桂珍，于影，殷寶麟等.CDIO 模式下機(jī)械設(shè)計系列課程改革與實踐的研究[J].經(jīng)濟(jì)師，2015（6）：235-236.
關(guān)鍵詞：OBE；工程教育；《機(jī)械原理》課程設(shè)計
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0057-02
為了推進(jìn)工程教育改革，促進(jìn)中國工程教育的國際互認(rèn)，培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師，由專門的職業(yè)或行業(yè)協(xié)會（聯(lián)合會）、專業(yè)學(xué)會針對高等教育機(jī)構(gòu)開設(shè)了工程類專業(yè)實施專門性認(rèn)證，工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)到行業(yè)提出的基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，是一種合格性評價[1，2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)的三個核心理念：產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome based education，簡稱OBE）、學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)，這些理念代表了工程教育改革的方向，是一種先進(jìn)的教育理念[3]。我國若要成為《華盛頓協(xié)議》正式簽約組織，就必須基于OBE理念，深化我國的工程教育改革和工程教育認(rèn)證體制。
《機(jī)械原理》是機(jī)械類專業(yè)必修的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是研究機(jī)械的工作原理、構(gòu)成原理、設(shè)計原理與方法的一門學(xué)科，而《機(jī)械原理》課程設(shè)計是緊隨《機(jī)械原理》課程之后的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是《機(jī)械原理》課程的延伸[4]?；贠BE工程教育認(rèn)證的12條畢業(yè)能力要求及課程規(guī)劃，《機(jī)械原理》課程設(shè)計需培養(yǎng)的主要能力包括：1）掌握工程基礎(chǔ)理論知識并能將其應(yīng)用于工程問題（畢業(yè)要求1）；2）具有分析和解釋數(shù)據(jù)，得到合理、有效結(jié)論的能力（畢業(yè)要求2）；3）具有綜合運用機(jī)械設(shè)計理論和技術(shù)手段設(shè)計復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)、部件和過程的能力（畢業(yè)要求3）。
本文基于OBE工程教育理念對《機(jī)械原理》課程設(shè)計課程能力的上述四條要求，結(jié)合近年實踐經(jīng)驗，闡述我?！稒C(jī)械原理》課程設(shè)計改革模式，并為其《機(jī)械原理》課程設(shè)計改革提供參考。
一、機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計能力
《機(jī)械原理》內(nèi)容包括兩部分，其一是對現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)，包括構(gòu)型分析、運動學(xué)和動力學(xué)的學(xué)習(xí)；其二是針對具體任務(wù)，利用所學(xué)機(jī)構(gòu)學(xué)知識，設(shè)計傳動方案。前者稱為分析，后者稱為型綜合，《機(jī)械原理》學(xué)習(xí)的最終目的，就是要達(dá)到型綜合的高度，《機(jī)械原理》課程設(shè)計正是鍛煉綜合能力的實踐教學(xué)。
遺憾的是，傳統(tǒng)的《機(jī)械原理》課程設(shè)計，體現(xiàn)不出OBE所要求的設(shè)計系統(tǒng)的能力，復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)更無從談起，因此，改革勢在必行。
基于OBE教學(xué)理念的課程設(shè)計改革使設(shè)計題目多樣化，調(diào)動學(xué)生設(shè)計的積極性而不限制其思維，并且課程設(shè)計只提出最終要求而不限制方法，為了讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成設(shè)計任務(wù)，題目不宜太深太復(fù)雜，其原則為：題目具有綜合性，以運動方案設(shè)計為主；題目要覆蓋《機(jī)械原理》課程的主要內(nèi)容；題目應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實際，是學(xué)生在日常生活、生產(chǎn)實踐中所熟悉的；題目的設(shè)計結(jié)果應(yīng)包括兩到三種基本機(jī)構(gòu)，也允許選用其他常用機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)；題目要有一定的靈活性和創(chuàng)新性，有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。
在設(shè)計題目確定后，需對已選題目提出三種運動方案，并經(jīng)反復(fù)論證，確定一種最佳運動方案進(jìn)行設(shè)計和分析。這種自由選題的模式可大大提高同學(xué)的興趣。設(shè)計方案由學(xué)生獨立提出，經(jīng)獨立地分析、比較后確定最佳方案，以發(fā)揮其主觀性、創(chuàng)造力，使學(xué)生受到一次真實的設(shè)計訓(xùn)練，進(jìn)而提升其機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計能力。
此外，改革后的課程設(shè)計，學(xué)生們可以自由組合，每個小組自由選擇設(shè)計題目，小組成員分工協(xié)作，共同完成設(shè)計任務(wù)。從選題、論證、設(shè)計到最后提交設(shè)計成果，共同討論、研究，各自發(fā)揮自己的長處，不僅培養(yǎng)了創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，也使他們體會到團(tuán)隊合作的作用。這也符合OBE培養(yǎng)大綱中工程畢業(yè)生個人能力和人際團(tuán)隊能力培養(yǎng)的要求。
二、工程基礎(chǔ)理論知識應(yīng)用能力
傳統(tǒng)的《機(jī)械原理》課程設(shè)計中，方案確定之后，其相關(guān)運動參數(shù)也隨之給定，每個學(xué)生需要做的就是繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖，利用圖解法和解析法對所選機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度及力進(jìn)行分析，并繪制機(jī)構(gòu)運動線圖和作誤差分析，最后編寫課程設(shè)計說明書。從本質(zhì)上來說，這樣的設(shè)計僅能算一次作業(yè)，效果并不理想。盡管學(xué)生都能按部就班地完成設(shè)計任務(wù)，但卻調(diào)動不了學(xué)生的設(shè)計興趣，對工程基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用缺乏深刻理解，談不上對學(xué)生的畢業(yè)能力的培養(yǎng)。
基于OBE教學(xué)理念的課程設(shè)計改革使設(shè)計題目多樣化，只提出最終要求而不限制方法，學(xué)生可以充分地利用所學(xué)的理論知識去解決實際的問題。考慮到《機(jī)械原理》課程設(shè)計時間較短，教師在《機(jī)械原理》課程教學(xué)中，需提前做出安排，如現(xiàn)代工具的使用、軟件的學(xué)習(xí)、各種方法的比較、綜合性作業(yè)安排等。
任務(wù)的不確定性導(dǎo)致解決方法的多樣性。學(xué)生需要根據(jù)所選擇任務(wù)，基于所學(xué)的機(jī)構(gòu)學(xué)知識，甚至查閱相關(guān)文獻(xiàn)去設(shè)計解決方案，當(dāng)多個設(shè)計方案確定后，需要比較各方案的優(yōu)缺點，必然會深入了解每個所設(shè)計的傳動方案，最終方案確定后，需對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)、運動學(xué)和動力學(xué)分析，因有了方案設(shè)計的深刻理解，設(shè)計的目的已非常清楚，在相應(yīng)分析時，對方法的選擇和掌握自然水到渠成，加深了對所學(xué)理論知識的認(rèn)識，明確了理論知識的實際應(yīng)用，從而不至感覺學(xué)無所用。
三、分析和解釋數(shù)據(jù)能力
在我國的工程教育認(rèn)證中，第二條畢業(yè)要求學(xué)生能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論[5]。傳統(tǒng)課程設(shè)計整個傳動方案為教師所指定，分析方法固定，無需學(xué)生深入了解，只需按部就班完成畫圖和分析即可，可見，傳統(tǒng)課程設(shè)計在第二條畢業(yè)能力要求上基本沒起到培養(yǎng)作用。
改革后的課程設(shè)計，從設(shè)計任務(wù)到設(shè)計方案的確定，均需要學(xué)生根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，然后根據(jù)所學(xué)知識，自己設(shè)計傳動方案，并需要通過多方案的比較而得出可行方案。在方案確定后，詳細(xì)設(shè)計傳動系統(tǒng)時，需要根據(jù)實際任務(wù)確定各參數(shù)，最后對機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。為了更真實地讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)的意義和正確性，要求學(xué)生對所設(shè)計的傳動方案進(jìn)行全部或者部分的搭接實驗，通過搭接實物并測量參數(shù)，再與理論分析數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，找出誤差存在原因，從而得出相應(yīng)結(jié)論。
四、考核方式的改進(jìn)
評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出是OBE教育模式中十分重要的環(huán)節(jié)，如何合理地對各項能力進(jìn)行客觀評價，對課程的改革及持續(xù)改進(jìn)有非常重要的作用，與課程設(shè)計所培養(yǎng)能力相對應(yīng)，《機(jī)械原理》課程設(shè)計成績分為四部分：選題成績、平時成績、設(shè)計成績及答辯成績。各部分成績分值及考核依據(jù)如下。
選題成績占總成績的30%。主要考查設(shè)計機(jī)械傳動系統(tǒng)方案能力。每個團(tuán)隊均需通過PPT形式，結(jié)合參考文獻(xiàn)查閱或調(diào)研情況，對自己團(tuán)隊的設(shè)計任務(wù)進(jìn)行說明，根據(jù)所定任務(wù)設(shè)計兩到三種機(jī)械傳動方案，每個方案中必須包含兩至三種典型傳動機(jī)構(gòu)，并且必須包含四桿以上連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)傳動方案是否合理、考慮是否周全、有無創(chuàng)新點、是否實用進(jìn)行綜合考核。
平時成績占總成績的10%，主要依據(jù)設(shè)計階段的出勤情況和態(tài)度評定，這是設(shè)計正常進(jìn)行的基本保證，也是初步對畢業(yè)要求9中個人與團(tuán)隊能力的培養(yǎng)。
設(shè)計成績占總成績的40%，主要評估工程基礎(chǔ)理論知識應(yīng)用能力與分析和解釋數(shù)據(jù)能力，根據(jù)所選擇分析方法、數(shù)據(jù)分析的正確性、模型建立、運動仿真、簡圖繪制等進(jìn)行評價。
答辯成績占總成績的20%，各組將集中設(shè)計階段的工作及成果以PPT形式作匯報，主要介紹組員分工及完成情況，組員自評分，搭接視頻等，并回答提問，據(jù)此評判答辯成績。
通過此類考核方式，對畢業(yè)生的能力9（個人與團(tuán)隊）和10（溝通，包括撰寫報告和陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令）也起到初步培養(yǎng)的效果。
此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式對教師的教學(xué)投入提出很高要求。例如：教師需要投入較多的精力和心血研究繁瑣的教學(xué)目標(biāo)分解和教學(xué)方法選擇，要求其自身具有扎實的專業(yè)理論知識、較廣博的基礎(chǔ)知識面、較強(qiáng)的動手能力及計算機(jī)應(yīng)用能力。對設(shè)計中可能出現(xiàn)的各種方案及其特點要有充分認(rèn)識，能夠正確引導(dǎo)學(xué)生，使他們經(jīng)過認(rèn)真思考和分析比較后，可以選擇一個適當(dāng)?shù)姆桨?。這樣才能適應(yīng)當(dāng)前實踐教學(xué)改革和發(fā)展的需要，從而有效引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
五、結(jié)束語
經(jīng)過近兩年的實踐，發(fā)現(xiàn)根據(jù)OBE教學(xué)理念改革后的《機(jī)械原理》課程設(shè)計，為學(xué)生機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計能力、工程基礎(chǔ)理論知識應(yīng)用能力、分析問題和解決問題的能力以及團(tuán)隊合作和工程實踐能力的鍛煉和提高提供了很好的平臺，并確實取得了較好的效果。然而，OBE工程教學(xué)模式是一個系統(tǒng)的工程，無論是在設(shè)計內(nèi)容，還是在設(shè)計方法和評估方式上，還有很多需要完善之處，需要進(jìn)一步的改革和探索，持續(xù)改進(jìn)，以更好地培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的畢業(yè)能力，實現(xiàn)培養(yǎng)與國際接軌的中國工程師的目標(biāo)。
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關(guān)鍵詞：CDIO；教育理念；機(jī)械工程及自動化專業(yè)；工程技術(shù)人才
中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1009-0118（2012）10-0133-02
一、引言
高等教育經(jīng)歷了十幾年的高速發(fā)展已經(jīng)跨入了國際公認(rèn)的大眾化發(fā)展階段。合理的教學(xué)體系是教育成功的前提，創(chuàng)新教學(xué)方式和方式、提高教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)成為衡量教學(xué)改革成敗的關(guān)鍵。為了適應(yīng)科技飛速發(fā)展對高素質(zhì)人才的需求，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的工程意識、綜合設(shè)計與工程實踐能力已成為高等院校工程教育的一個重要目標(biāo)，培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才，對一個國家經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步起著巨大的推動作用，而以學(xué)生為主體的知識、能力、素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展已成為高等學(xué)校的教育理念。
二、CDIO工程教育理念
CDIO工程教育理念是由麻省理工學(xué)院以美國工程院和瑞典皇家工程院等4所大學(xué)從2000年起組成的跨國研究組，經(jīng)過4年的探索研究后創(chuàng)立一種教育理念，并成立了CDIO國際合作組織。CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）、運作（Operate）4個英文單詞的縮寫，讓學(xué)生以主動、實踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的工程基礎(chǔ)知識、個人能力和人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力。實踐證明，CDIO教育理念培養(yǎng)的人才深受社會各企業(yè)歡迎。
三、機(jī)械工程及自動化專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀
我國高校中工科類院校占有較大的比重，幾乎每一所工科院校都包含機(jī)械類專業(yè)。目前，我國高校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)普遍存在的問題有如下幾個方面：
（一）理論教學(xué)存在的問題
理論教學(xué)中知識點分散，教材中原理講解比較空洞，中理論，輕實踐，學(xué)生動手參與的內(nèi)容很少。
（二）實踐教學(xué)存在的問題
在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于機(jī)械類設(shè)備的復(fù)雜性、實驗設(shè)備造價高、臺套數(shù)不足、使用和維護(hù)成本高等原因，多為演示性實驗、驗證性實驗，故學(xué)生一般很難親自動手實驗。
由于以上原因，使我國的機(jī)械專業(yè)教育脫離了工程實際，注重理論知識，缺乏實踐動手環(huán)節(jié)。為此，我們在深入分析研究各個教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)律和特點的基礎(chǔ)上，針對機(jī)械工程及自動化專業(yè)課程的教學(xué)注重工程能力培養(yǎng)的CDIO教學(xué)模式。
四、基于CDIO教育理念在機(jī)械工程及自動化專業(yè)教學(xué)的實施途徑
CDIO教學(xué)模式是以構(gòu)建主義理論為基礎(chǔ)，核心內(nèi)容是教師實施“基于項目教學(xué)”、指導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)”，其強(qiáng)調(diào)的是對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。由此，在機(jī)械專業(yè)教學(xué)中采取了如下幾點做法：
（一）課程體系的改革
基于CDIO模式，并根據(jù)工程型本科院校的特色，以“基礎(chǔ)扎實、專業(yè)面寬、重視實踐、強(qiáng)化應(yīng)用、拓展研究”為原則，實行課程的整體優(yōu)化，形成一課程計劃體系，即包括公共課程類、專業(yè)課程類與實踐環(huán)節(jié)類大類課程，其中，專業(yè)課程主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、專業(yè)方向課。同時還進(jìn)行職業(yè)技能證書培訓(xùn)等課程，有利于不斷提高學(xué)生的工程、應(yīng)用能力。
（二）教學(xué)方法的改革
采用以學(xué)生為中心教學(xué)方法，簡稱SCL教學(xué)方法。這種教學(xué)方法在教學(xué)過程中，教師要充分調(diào)動學(xué)生自身的主動性、積極性和創(chuàng)造性，在教師的引導(dǎo)下開發(fā)思路，并通過小組討論、團(tuán)隊協(xié)作等活動來解決問題、掌握知識。在整個教學(xué)過程中教師以學(xué)生為中心起著引導(dǎo)幫助學(xué)生的作用。
（三）加強(qiáng)實驗室的建設(shè)
學(xué)校加大對校內(nèi)實驗室和實習(xí)基地的建設(shè)力度，按照CDIO工程教育理念整合實驗室資源。所有實驗室定期開放，如機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實驗室是機(jī)械工程及自動化專業(yè)的實踐教學(xué)實驗室之一，學(xué)生能夠結(jié)合目前最新現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綜合本課程和基礎(chǔ)課程中所學(xué)到的知識，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新思維能力，進(jìn)行某一實際機(jī)器或機(jī)構(gòu)的原理與方案構(gòu)思與設(shè)計，從而達(dá)到開闊學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能，提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計素質(zhì)，特別是創(chuàng)新設(shè)計理念與創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)目的，以適應(yīng)機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的需要。與此同時，學(xué)校設(shè)立了大學(xué)生科技創(chuàng)新小組，對學(xué)生的自主創(chuàng)新項目給予支持和資助。
（四）加強(qiáng)師資隊伍結(jié)構(gòu)
從師資隊伍結(jié)構(gòu)而言，工科院校教師大多具有高學(xué)歷、高級職稱，但工程背景知識薄弱，缺乏工程素養(yǎng)和實踐動手能力，并與企業(yè)實踐相脫節(jié)，致使所培養(yǎng)的人才也存在實踐經(jīng)驗欠缺、動手能力差的缺點。因此，我們要著重培養(yǎng)具有教師素質(zhì)又具有工程師資格的“雙師型”教師隊伍。為此，對于沒有工程實踐經(jīng)歷的教師，學(xué)校為其創(chuàng)造條件，派遣到企業(yè)中參加工程實踐項目。
（五）加強(qiáng)校企合作
CDIO實施過程中需要很強(qiáng)的實踐性，需要有相關(guān)項目、案例的支撐，這樣才能夠有效增強(qiáng)學(xué)生動手能力和實際解決問題的能力，并促進(jìn)學(xué)生工程思維的養(yǎng)成與提高。但目前高等院校普遍存在的重學(xué)術(shù)、輕實踐的大環(huán)境下，實踐教學(xué)的項目與案例難以滿足CDIO的需要。
為此，學(xué)校已同多家企業(yè)簽訂合作協(xié)議，加強(qiáng)校企合作平臺，與相關(guān)企業(yè)建立長期的人才培養(yǎng)合作機(jī)制，充分發(fā)揮企業(yè)的信息優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和設(shè)施設(shè)備優(yōu)勢，同時，企業(yè)能夠在許多方面為高校提供明確的人才培養(yǎng)方向和定位，實現(xiàn)企業(yè)與高校的對接，大大提高了人才培養(yǎng)的效率與質(zhì)量。
五、結(jié)語
通過將CDIO工程教育理念引入機(jī)械工程及自動化專業(yè)教學(xué)中，符合工程技術(shù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。注重項目教學(xué)，重視工程教育，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生個人職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，提出了課程體系和教學(xué)方法改革、加強(qiáng)實驗室建設(shè)、加強(qiáng)師資隊伍結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)校企合作的途徑進(jìn)行實施CDIO理念，使學(xué)生綜合素質(zhì)得到大幅度提高。
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關(guān)鍵詞 行動導(dǎo)向 機(jī)械工程 實驗教學(xué) 改革
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.11.063
Abstract The current institutions existed in experiment teaching of the mechanical engineering in colleges and universities were analyzed and proposed the principle of action-oriented should be applied in the experiment teaching of mechanical engineering. Taking the PLC control pneumatic experiment as an example， The implementation of the principle of action-oriented in the experiment teaching can unify the teaching and learning， students learning interest to mechanical engineering improved significantly， and have good team working ability and engineering practice ability and innovation ability.
Keywords action-oriented； mechanical engineering； experiment teaching； reformation
0 引言
S著我國制造業(yè)各行業(yè)市場的發(fā)展以及技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、環(huán)?；确较蜻M(jìn)步，行業(yè)企業(yè)對人才的能力和素養(yǎng)提出了更高的要求，應(yīng)用型、復(fù)合型人才缺口很大，另一方面卻呈現(xiàn)高校畢業(yè)生數(shù)量連年屢創(chuàng)“新高”，就業(yè)壓力不斷增大的局面。 這個現(xiàn)象表明，在目前的高校質(zhì)量保障和監(jiān)督體系下所培養(yǎng)出的畢業(yè)生，其工程實踐能力、工程素養(yǎng)，乃至創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力與當(dāng)前的行業(yè)對人才能力和素養(yǎng)的需求有明顯的脫節(jié)。重慶理工大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、工程素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面做了一些有益的探索和實踐。
1 機(jī)械工程專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題
機(jī)械工程專業(yè)實驗經(jīng)過多年的建設(shè)、發(fā)展與模塊化、層次化的改革，初步建立了與理論教學(xué)既獨立并行，又相互聯(lián)系的專業(yè)實驗教學(xué)體系。但該實驗教學(xué)體系在實施過程中并沒有完全達(dá)到預(yù)期效果。主要表現(xiàn)在：
（1）實驗獨立設(shè)課后，學(xué)生重視實驗課，但不是因為能學(xué)到知識或者培養(yǎng)能力，而是為了拿學(xué)分，只有少數(shù)善于總結(jié)的學(xué)生表示通過實驗課會有收獲。
（2）在實驗教學(xué)過程中，教師是主體，學(xué)生處于被動的地位，忽視了對實驗?zāi)繕?biāo)和實驗方法的思考，不知道所做的實驗對自己將來的工作有何幫助，學(xué)生不能從中得到工程實踐能力的培養(yǎng)。
（3）學(xué)習(xí)過程缺乏自主性，學(xué)生普遍感到枯燥和乏味，認(rèn)為部分驗證性實驗太簡單，沒收獲，而綜合設(shè)計型實驗太難，不會做，但并不想自己主動探究實驗原理和實驗方法，缺少主觀能動性。
2 融入行動導(dǎo)向理念的實驗教學(xué)模式
機(jī)械工程專業(yè)實驗與一般基礎(chǔ)實驗不同，它強(qiáng)調(diào)技術(shù)性、實用性和可操作性，有著較為突出的專業(yè)特色。實驗過程中涉及到機(jī)械設(shè)計、工程力學(xué)、機(jī)械原理等多個科目知識的綜合應(yīng)用，對于增強(qiáng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力有著關(guān)鍵性的作用。因此，行動導(dǎo)向教學(xué)方法在機(jī)械工程專業(yè)實驗的教學(xué)中有更實際的作用，可使機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)更具體化、形象化、直觀化。 將行動導(dǎo)向教學(xué)理念融入機(jī)械工程專業(yè)實驗中具有代表性的綜合型、設(shè)計型實驗教學(xué)過程中，如電火花線切割加工實驗、氣壓傳動PLC控制實驗、組合夾具組裝實驗等。針對不同的實驗教學(xué)情景采用一種或融合多種教學(xué)方法，將學(xué)生置于實際工程背景下，讓學(xué)生在實驗方案設(shè)計、實驗前期準(zhǔn)備、資料收集、實驗計劃修訂、實驗方案實施、實驗任務(wù)檢查、實驗結(jié)果處理、實驗過程總結(jié)評價等環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終順利完成實驗項目教學(xué)。
氣壓傳動PLC控制涉及氣壓傳動控制和PLC電氣控制等方面的知識，是目前生產(chǎn)過程自動化最常用的、最有效手段之一，在機(jī)械工程專業(yè)實驗教學(xué)中開設(shè)此實驗，對于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)理論知識，提高學(xué)生動手解決工程應(yīng)用問題的能力是非常有意義的。
2.1 實驗任務(wù)
學(xué)生自由組合形成實驗小組，4-6人為一小組，領(lǐng)取氣壓傳動PLC控制實驗任務(wù)書文件，解讀任務(wù)書要求，分析實驗任務(wù)書中的重點和難點。此階段任務(wù)中，教師簡要介紹PLC控制氣壓傳動在工程中的應(yīng)用情況，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的工程實際問題，確定PLC控制氣壓傳動回路的應(yīng)用對象，如氣動抓手抓取東西、牛奶瓶氣動清洗流水線等。
