時間：2023-06-05 09:57:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械工程專業培養方案，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：機械工程及自動化；實驗教學；教學改革；方案研究
眾所周知，我國目前正在實現由機械制造大國向機械制造強國的轉變，我們與發達國家在機械制造領域的競爭比以往任何時候都要激烈，我國要想在競爭中立于不敗之地，不僅要培養知識廣博、具有創新精神和創新能力的創新型人才，還要培養專業知識扎實，具有實踐能力的適應科學技術飛速發展的應用型人才。然而，我們的調研表明，培養制造業人才的工科院校，大多數院校所擁有的實驗設備和條件，遠遠落后于制造企業所應用的設備和條件，專業實驗教學內容不適應培養當代制造應用人才的培養要求，更難培養出具有創新能力的創新型人才。導致了目前我國應用性人才匱乏，我國大多數自主產權的機械產品的科技含量低，技術附加值小，在國際市場上高端產品競爭力嚴重不足。我國高等教育必須面對現實，站在時代和社會發展趨勢的高度，重新審視以往的人才培養模式和課程體系，以我國現代化建設對人才的需求為導向，適時調整培養目標，改革培養方案，對現有課程體系進行整合，特別要加強高級應用型人才的培養。因此，積極開展機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究不僅十分必要，而且具有重要的現實意義。機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究的意義和目的毋庸質疑，但是，如何才能使我們的機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究符合我校的校情，如何能夠在現有的條件下真正提高機械工程及自動化專業實驗教學的質量和水平，從而提高人才培養質量與水平，這是我們首先要解決的問題，也就是，如何進行我校的機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究是首先要解決的問題，換言之，機械工程及自動化專業實驗教學改革方案的研究與確定是一個關鍵問題。
一、我校機械工程及自動化專業實驗教學現狀分析
筆者以實事求是的思想路線為指導，為了做好機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究工作，除了對省內相關高校進行了調研，著重研究了近幾十年來的我校機械工程及自動化專業實驗教學的情況，并重點研究了本項目立項時的實驗教學現狀，從而，為機械工程及自動化專業實驗教學的改革與研究方案的確定提供了科學的依據。機械工程學院是大連交通大學設立最早的院系之一，大連交通大學機械制造及其自動化學科創立于1956年，1986年7月獲得碩士學位授予權，1998年6月獲得博士學位授予權；在教學研究與改革方面，“九五”以來，學校進行了按大類培養探索和教學改革。1995年，機械工程學院承擔了鐵道部和遼寧省面向21世紀的教改項目《機械類專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究與實踐》，在國內率先提出了“以機為主、機電結合、縮機擴電、淡化專業、寬口教育”的機械類人才培養教改總思路，1996年，根據教改思路制訂了機械大類專業培養計劃并在機械工程系進行改革試點。《機械類專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究與實踐》教改項目榮獲遼寧省優秀教學成果一等獎、國家級教學成果二等獎。可以說，辦學五十年來，學校始終堅持開放辦學，在校、廠、所合作，不斷創新產學研結合的辦學模式，培養應用型人才方面取得了一定的成績。盡管我校的機械工程及自動化專業在學科建設和教學改革與研究中取得了上述的成績，然而，我校在機械工程及自動化專業實驗教學方面還存在如下問題：（1）擁有的實驗設備和條件，遠遠落后于制造企業所應用的設備和條件。（2）實驗課不是全面系統地統籌安排，而是把實驗課當成理論課的附屬，跟著理論課教學走，且各門理論課程按自己的要求安排實驗，實驗內容之間缺乏相互聯系與協調，致使實驗內容重復、脫節、遺漏、不系統。（3）實驗的重心不在于培養學生實踐能力、分析問題和解決問題的能力，而只是加深有關理論課的理解和掌握。與歐美國家大學相比，我國傳統的實驗教學中不僅告訴學生實驗項目、實驗原理、使用儀器、實驗步驟等，實際上還告訴了學生實驗的全過程。學生只需按要求的過程去操作，用不著查資料、思考及創新，嚴重影響了學生對實驗課的興趣，抑制了學生主動參與實驗的積極性。（4）實驗教材滯后，實驗內容與當代機械工程與自動化專業學科的發展狀況不相適應，實驗技術、方法、手段未能跟上現代科技的發展，實驗項目基本上是驗證性實驗，缺少綜合性、設計性、研究創新性實驗。（5）實驗室運行機制為封閉式，管理手段落后，使得真正可用于購置實驗教學設備和儀器的資金非常有限，嚴重制約了實驗教學的改革與研究。以上實驗教學中的弊端有的極大影響了教師投入實驗教學研究與改革的積極性，有的嚴重影響了學生參與實驗的熱情，也在客觀上制約了學生創新能力和應用能力的培養，直接導致學生畢業后，所學知識不能迅速與生產實踐有機結合，難以適應企業的要求，達不到應用型人才的培養要求。
二、我校機械工程及自動化專業綜合實驗教學改革方案分析與研究
近些年來，根據國家教育部的文件精神，新的機械工程及自動化專業是一個口徑更寬的專業，要求學生懂機、懂電、懂數控、懂液壓、懂計算機，既能搞設計，也能搞實際操作，因此，要求設計綜合性實驗，提高學生動手能力、實踐能力、創新能力和綜合素質是十分必要的，其實，國內高校，不同專業有許多教師進行了不斷的探索與研究[1~8]。大連交通大學2003版本科培養方案中，機械工程及自動化專業體現上述知識點的相關課程有“機械制造技術基礎”、“機電傳動控制”、“液壓與氣壓傳動”等專業基礎課，為配合課程的學習，每門課程各開設有4學時兩個實驗。但是，存在的問題也很明顯，就是各門課程配置的實驗僅僅反映本門課程的知識點，獨立分割，沒能體現機、電、液相互配合的綜合效果，與實際應用嚴重脫節，已經無法滿足培養應用人才和創新型復合型人才的需要。鑒于此，在我校2006版的本科培養方案中，取消了上述三門課程的獨立的實驗，代之以16學時的“專業基礎綜合實驗”這門實驗課，改革的中心思想是本著“寬口徑、厚基礎、重能力、求創新”的原則，希望該實驗課程能夠真正體現“綜合”的特點，將機械、液壓、電控、數控等知識有機結合在一起，既能讓學生加深對相關課程內容的理解，又能夠體會各門知識之間的交融貫通，從而有助于培養和提高學生的基本能力、綜合能力和創新能力，成為學生樹立工程意識、提高實踐動手能力的重要助推器。我校2006版四年本科培養方案中專業課程基礎綜合實驗在于2008年9月前基本還屬空白，急需規劃與建設，本項目的實施為機械工程及自動化專業學生的培養工作提供了必不可少的保障，同時，項目的實驗內容與以往相比具有綜合性和一定難度，因此，本項目對我校不僅具有實價值，而且還具有一定的創新意義。
在上述背景下，在本項目立項研討之初，有的課題組成員提出為了不影響我校新的四年本科培養方案的如期實施，同時，徹底改變實驗課內容獨立分割、脫節、遺漏、不系統的問題，要求學校在財力、人力上加大投入，一步到位地改革機械工程及自動化專業實驗課的體系和內容。這一方案的可行性受到了質疑，項目組成員通過網上調研以及實地考察，調研了國內相關大學的情況，充分了解兄弟院校，尤其是省內的大連理工大學、大連工業大學、東北大學、沈陽工業大學、沈陽理工大學、沈陽航空學院等院校的關于基礎綜合實驗課程的做法，如實驗學時的安排，實驗內容的設置，實驗內容包含的不同課程的知識點、綜合程度，實驗設備的狀況，開設實驗的具體做法，成績的評定依據，目前存在的問題和發展策略等等，為項目組設計規劃自己的綜合實驗的內容提供重要的借鑒和參考。通過借鑒其他國內兄弟院校的做法，緊密結合我校實際，根據我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況，經認真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進的改革思路。考慮到我校的實際實驗條件存在的不足，綜合實驗內容的規劃方案體現出發展的動態特點，即制訂出“現在”、“近期”、“遠期”三種不同的實驗內容方案，以體現“利用現有條件，綜合性稍差”“補充實驗條件，綜合性較好”“完善實驗條件，綜合性得到高度認同”的三個階段發展脈絡，邊研究、邊實踐、邊總結，既要注重以理論研究成果指導實踐，更要注重通過實踐檢驗理論研究成果。最終提出該發展過程需要解決的問題和解決途徑，為機械工程及自動化專業基礎綜合實驗提供一條可持續的發展近期和遠景規劃。具體實施方案是：①完成第一輪的初步實施專業基礎綜合實驗，總結院級教學研究項目“專業基礎綜合實驗的設計方案”的實施工作教訓與經驗，為進一步調研提出問題，做到有的放矢。②調研和實地考察，了解兄弟院校的實驗設置情況，寫出調研報告。③組織相關教研中心及實驗中心的教職員工，摸底查清現有的實驗儀器、設備等實驗條件，設計現階段可以開設的綜合實驗的內容；確定相對穩定的實驗指導人員隊伍，對實驗主管人員進行必備的培訓；具體實施第二輪專業綜合實驗。④根據培養方案的培養目標，修改和完善近期和遠期的綜合實驗的實驗內容和方案，給出實現該兩方案的途徑和需解決的問題，對實驗教學模式及其運行機制創新進行探索與實踐。⑤補充和完善實驗設備與儀器，進一步加強相對穩定的實驗指導人員隊伍建設，編寫相應的綜合實驗操作規程和管理制度。⑥具體實施第三輪專業綜合實驗，完善實驗大綱、實驗指導書、實驗考核評定辦法等相關教學文件。⑦對項目進行全面總結，完成結題報告。
根據所制訂的實驗方案，隸屬于不同教研中心和實驗中心的項目組多名成員，進行了多次的討論與研究，編制了《機械工程及自動化專業綜合實驗教學大綱》，開發了具有一定綜合性的實驗內容，如：已經完成了《數控機床自動編程與加工操作》綜合實驗開發、《機電控制綜合實訓裝置研制及實驗開發》、《機電液控制綜合課程設計》等實驗和實踐教學內容，并已經于2009年完成了首輪實施，2010年完成了第二輪實施，深受學生歡迎，并取得了預期效果，目前正在總結前期實施的經驗，為下一輪研究與實施積極準備。有關綜合實驗的具體內容、實施過程和實施效果等內容的總結，將在第三輪教學實驗改革后進行全面總結，并撰文匯報。
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關鍵詞 機械工程 核心課程 交叉滲透 知識孤島
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
Cross Penetration of Core Courses in Mechanical Engineering Series
DU Liuqing
（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）
Abstract Integrated application of mechanical engineering technology is playing an increasingly important role. Knowledge of Mechanical Engineering Series core curriculum cross penetration， teaching across the curriculum can solve the problem of varying pace， eliminating the "knowledge island" phenomenon， to help students develop a complete knowledge system. Meanwhile， a number of issues raised cross-penetration study core courses must be noted.
Key words mechanical engineering； core courses； cross penetration； Knowledge Island
1 工業自動化的集成綜合發展對機械工程領域人才培養提出了更高的要求
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，機械工程技術的綜合應用正起著越來越重要的作用。機械工程的發展已經進入一個新的階段，其概念和體系已經涵蓋了信息處理技術、自動控制技術、系統工程理論、計算機技術和現代設計方法等知識的高度綜合交叉。
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專業是本科院校常設的主要專業，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、面向機械工程應用與設計的現代化主戰場。機械工程領域的技術復雜性和涉及知識的交叉性，使得市場需求對未來就業者的知識結構、綜合素質能力提出了更高要求，制造業對具有厚機械基礎、寬專業口徑，同時實踐能力和適應能力強的復合型人才的需求很大，這給我們的教學工作帶來了嚴峻的挑戰和切實的機遇。
2 國內外高校機械工程類專業課程設置及其教學現狀
基于機械工程類專業平臺，能靈活應對該領域技術復雜性和涉及知識交叉性的人才培養模式及教學體系，國內相關專門研究及實踐均較少。國外在這方面的研究目前主要有美國大學提出的“本科整體知識觀”，其強調大學課程的完整性，各課程之間應構成一個相互關聯的統一知識體系，使本科教育內容盡可能系統、連貫并形成一個整體，并正成為美國21世紀大學教學改革的發展趨向。日本機械類課程比較注重應用性和廣泛性，著眼于與實際工程應用和工程設計的聯系，擴大機械相關知識的學習。德國的工科類高校則比較注重理論課程與實踐教學的銜接，注重對復合型人才的培養。這些都是值得我們借鑒的經驗。國內，吉林大學針對會計學專業課程進行過知識交叉性的研究。
國內高校機械工程類專業的人才培養方案，基本都按照“厚基礎，寬口徑，注重實踐環節”的原則設置，不可避免地出現理論課程壓縮的問題，又進一步限制了學生學習和發展的空間。因此，培養適應社會需求的復合型機械人才，建立合理的專業知識培養框架知識體系，更重要是培養學生的自學能力，在實踐中能靈活分析和解決問題，從而將高等教育的階段性教育轉化為終身教育，是目前國內高校亟需研究的問題，也是國外機械工程類高等教育研究的熱點。
機械工程類人才培養模式一般采用基礎課、專業基礎課和專業課構成的三段式框架，基于這一框架，由主干課構成機械類人才培養的主要知識系統，由其他課程構成關聯知識系統和輔助知識系統。通過近幾年來調研國內外眾多高校的機械類專業人才培養方案及其教學現狀發現，目前在機械類專業人才培養體系的課程設置及教學過程中，主要存在以下問題：
（1）相同的知識和內容，在諸多門課程中重復出現和重復講解的現象，即各專業課程間存在知識的交叉與滲透問題。各課程教學體系在知識的呈現和表述上各自為政，出現“你唱你的，我說我的”步調不一致現象，教學的廣度和深度取決于教師對教學大綱、課程的理解和對學生的了解，而不是來自社會對人才的需求。這樣一來，在其他專業課或專業基礎課中已經講授過的知識和內容，在教學中重復出現，不僅浪費了教學資源、教學時間和教師的勞動，同時也收不到應有的教學效果。特別是在中、后期的教學實踐中，專業課程間的交叉與滲透出現的頻率更高。
（2）不合理的課程交叉點設置打斷了完整的“教”與“學”的鏈條。具有先后知識銜接關系的課程可能同時進行甚至錯位安置，使得本應實現的拓寬同期課程學習、印證前期課程學習、為后續課程打下教學銜接基礎的完整教學鏈條被打斷，學生難以建立完整系統的專業知識體系。尤其在工科教學中尤為重要的實驗教學環節，在一些高校紛紛實施的“開放型實驗”模式教學改革過程中，對培養創新能力和實踐能力，并對理論課程進行驗證學習的實驗環節與理論學習環節存在著更為嚴重的脫節現象。
（3）各課程獨成體系，缺乏連接能力，課程與課程之間的銜接存在諸多知識“孤島”，不能使學生建立完整的機械工程知識體系，進入社會后適應能力差。忽視課程之間的銜接關系，各自為政的教學模式使得有些知識支離破碎、關聯松散，學生的整體知識體系構建過程受到影響，掌握的知識具有片面性。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知識的交叉性大大提高，知識“孤島”缺乏連接，導致學生“只見樹木，不見森林”，難以應對在將來工作中出現的新問題，適應力差。這也是美國一些高校失敗的教訓，我們應當注意。
3 實施機械工程系列核心課程交叉滲透研究需注意的問題
（1）工業自動化集成綜合發展形勢下，機械工程人才培養模式、課程體系與社會對人才需求之間的關聯關系與契合程度。機械設計制造及其自動化專業的人才培養目標為具有寬厚的現代機械工程及自動化理論基礎和較強的工程意識、實踐能力及創新精神，能在機械工程及自動化領域從事設計、制造、技術開發、科學研究、生產組織和管理等方面工作的高素質應用型高級專門人才。視野開闊、具有靈活應對機械工程領域復雜技術和涉及交叉知識的能力、社會適應性強的專業人才才能適應工業自動化的集成綜合發展。機械類專業的人才培養方案及課程體系，就必須具有完整性和連貫性，注重學生知識結構的平衡，建立起結構緊密、整合的本科課程體系。
（2）探索可行的教改模式，機械工程系列核心課程間的交叉滲透，促成知識和技能的靈活遷移與緊密聯系。在現有各課程體系各自為政的情況下，研究如何創設一種類似于學術（或科研）研究的情景，協調機械工程系列核心課程的交叉與滲透，在教學中加以引導，推陳出新、舉一反三，促使學生在學習的過程中加強知識與技能的遷移和練習，培養學生自主獨立地發現問題，運用實驗、操作、搜集與處理信息等探索活動，達到知識、技能、態度的發展，特別是探索精神和創新能力發展。
（3）基于機械工程系列核心課程交叉滲透平臺下各課程的具體教學體系、知識體系、教材體系、實驗體系，研究各課程具體的教學廣度與深度。需注意機械工程領域知識復雜性與交叉性背景下，人才培養方案的適應性修訂或調整；解決專業平臺下課程之間的知識交叉滲透問題的同時，需注意銜接課程教學的深度與廣度問題。
同時，需注意在教學過程中，創設一種類似于學術（或科研）研究的情景，利用機械設計制造及其自動化專業核心課程的交叉滲透，增強學生對其他課程乃至整個專業知識體系的關注度和信賴感，培養其大機械工程的視野和主動學習能力。
4 總結
通過研究機械工程系列核心課程的交叉銜接關系，可完善機械設計制造及其自動化專業核心課程群邏輯上的一致性與連貫性，消除現有教學體制下課程間的重復或“孤島”。同時，幫助學生建立機械設計制造及其自動化專業整體知識體系，使其面對機械工程領域實際問題能融會貫通、相互促進、多角度思考以及綜合判斷，提高他們的競爭能力和生存能力，變階段性教育為終身教育。
基金項目：重慶市高等教育教學改革研究重大項目“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（09-1-005）”；重慶理工大學高等教育教學改革研究項目“機械工程系列核心課程交叉滲透的研究與實踐（2012010）”
參考文獻
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關鍵詞：可持續發展知識；機械工程專業；本科教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0143-02
隨著人類社會和經濟的不斷發展，工業化和制造業消耗了大量的自然資源，造成資源枯竭、能源危機、環境嚴重污染等問題。為此探索一條人類經濟發展、社會發展與環境保護相結合的可持續發展的道路已經越來越受到世界各國的強烈重視；政府、企業和個人越來越意識到社會經濟發展的三重底線，即經濟、社會和環境的可持續發展。
制造業對經濟、社會和環境的可持續發展有重要的影響。制造業不僅向環境排放大量廢棄物，又是采礦、電力等高能耗工業產出產品（電能、材料等）的消費者。機械產品及機械制造過程是制造業的重要部分，機械制造業的可持續發展是今后機械工業重要的戰略方向，目前可持續機械設計制造成為機械學科研究熱點之一。
本文結合作者多年機械設計制造課程教學、可持續設計制造技術的科研積累及在國外參與可持續發展知識教學實踐，根據可持續技術發展對知識基本要求，對現有機械工程專業課程融合可持續發展知識教學內容進行探討，提出將要開展的教學模式。
一、可持續發展知識
可持續發展（Sustainable development，SD）是能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展，一般歸結為經濟的可持續發展、社會的可持續發展和環境的可持續發展。
可持續發展是社會發展的宏觀戰略，同時要求社會經濟的各個微觀層面的協同。具體到機械制造業，可持續發展的要旨就是為社會提供具有競爭力的產品的同時，對環境和社會的破壞和影響最小。對環境的影響要從產品全生命周期評估，即要綜合考慮從制造產品的材料的礦石開采開始，到產品制造、產品使用、回收和處置等產品各個生命周期階段對環境的影響。可持續發展不僅是發展理念的變革，更需要一系列的使能技術，理解、掌握和應用這些技術就要具備可持續發展的知識。目前機械制造業可持續使能技術涉及機械設計和制造的各個方面，主要包括如下方面：
1.產品全生命周期評價技術。全生命周期評價（Life Cycle Assessment，LCA）是目前研究和分析產品和過程全生命周期對資源和環境影響的主要技術。它是通過識別和量化產品全生命周期（包括產品制造、使用和回收等各個生命周期階段）所用的能量、原材料以及排放來評價產品及其制造過程對環境的影響。
2.綠色設計技術。產品綠色設計是將環境考慮集成在產品和工藝設計過程中。在保證產品價格、性能和質量標準下設計與環境友好的產品和工藝。綠色設計主要涉及綠色材料設計、面向回收/拆卸的設計、節能和低碳設計、輕量化設計、基于LCA的生態設計等。
3.綠色制造工藝技術。綠色制造工藝技術是保證產品制造過程中對環境影響最小。綠色制造工藝技術主要包括兩大部分：一是新型綠色成形技術，主要有少無切削工藝、干式切削工藝等。二是改進現有制造成形技術，減少制造過程中的能源消耗和各種排放（廢氣、廢水、廢屑、噪聲等）。
4.產品生命周期末端處置技術。產品服役（使用）期結束后，進入產品生命周期末端，若不對產品實施處置，將造成資源浪費并導致環境污染。目前產品生命周期末端處置主要涉及產品拆卸、回收重用（包括直接重用、修復重用、再制造重用）、回收材料利用和廢棄處置方案。
5.綠色材料和新能源技術。綠色材料是指在原料采取，產品制造使用和再循環利用以及廢物處理等環節中與生態環境和諧共存并有利于人類健康的材料。綠色材料的選擇和使用直接關系到資源消耗和環境影響，綠色材料知識是重要的可持續發展知識之一。隨著地球資源的減少，新可再生能源（太陽能、風能等）和清潔能源（電動能源、氫能源等）技術快速發展，這些新能源技術知識對制造業的可持續發展是非常重要的。
二、融合可持續發展知識的機械工程類本科教學
1.機械工程類本科教學。機械工程作為一個大類專業，一般分為機械設計制造及其自動化、車輛工程、測控技術與儀器等多個專業。按照培養寬口徑、厚基礎、強能力、高素質的復合型、創新型精英人才的要求，目前普遍的本科培養方案采用機械大類招生，一二年級按照大類共同培養，課程設置包括通識教育課程和學科大類基礎課程；三年級起進行專業分類培養，課程設置包括專業基礎課程和專業方向模塊課程。
2.融合可持續發展知識的機械工程類本科教學。高等教育是一個知識傳授和綜合能力培養的過程。教學過程中的每一門課程都是一個專業學習的知識點，知識點具有相互依賴的關系，前一知識點是后一知識點的基礎和支撐，一個知識點可能需要多個知識點的支持。
一般來說，在現有本科培養方案中的每門課程，對于培養學生系統掌握本學科知識是非常重要的。同時，可持續發展是有特定的發展對象，可持續發展知識需要與學科專業知識融合，才能被充分理解和實際應用。為此，我們根據可持續發展知識特征和現有課程，提出如下融合可持續發展知識教學模式：
（1）在現有課程中添加可持續發展知識元。所謂課程知識元是指一門課程授課的知識中，具有不可再分割的具有完備知識表達的知識單位。一門課程傳授多個不同類的知識，例如“機械工程材料”課，要傳授金屬材料知識、非金屬材料知識及材料應用的知識等。同一課程內的知識單位，定義為課程知識元。
很多可持續發展知識與學科專業知識相關聯，如果要獨立為一門課程傳授，它包含的知識元較少，沒有必要獨立為一門課程傳授。因此，對于這類知識，可以聚類為單個的知識元，并且與同一課程中知識元關聯，就能有機地融合到現有本科培養方案的課程知識中。首先提出在如下兩門課程中添加可持續發展知識元：①機械工程材料課。“機械工程材料”課程是機械類各專業的一門重要的學科基礎課程。其任務是通過本課程的教學，學生具備對機械零件合理選材、提出熱處理技術要求及制訂冷熱加工工藝路線的能力。該課程的知識元有金屬材料的性能與成分、組織結構及加工工藝之間的關系；鋼鐵材料的熱處理基本原理及工藝；機械工程常用金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料的成分、組織、性能及用途等。產品材料是影響可持續發展的重要因素，選擇的材料不僅能滿足產品使用功能要求，而且全生命周期評估是綠色（環境友好）的。綠色材料知識元有：工程材料可持續發展特性，例如，材料的可再生性、可回收性和可制造性等特性；工程材料生產的環境影響，例如，重金屬開采、冶煉、處置對環境的影響；工程材料在不同應用場合的環境特性，例如，材料毒性、環境（空氣、水、土壤）污染等；鋼鐵材料熱處理環境特性，能耗及環境影響等；各種新型生態工程材料。上述這些知識元可以與工程材料的物理、化學和機械性能知識元融合，及與零件的工程材料選擇知識元融合。②機械設計課。“機械設計”課程為大學本科機械類必修的技術基礎課程。該課程主要知識元包括：機械設計的基本理論（強度、摩擦學等）、連接件、傳動件、轉動和支承零件等。目前的知識元主要針對具有設計能夠滿足產品功能零部件的能力，需要融合如下可持續發展知識元：面向可拆卸和重用的設計，該知識元可以與聯接緊固知識元融合；零件輕量化設計，該知識元可以與零件強度設計知識元融合；零件壽命組合設計和回收設計，該知識元需要新獨立添加；面向3D打印制造的設計，3D打印是新型的綠色材制造技術，該知識元需要新獨立添加；面向優化環境制造的設計，對設計方案需要的制造方案進行環境評估，選擇實現環境最友好的設計，該知識元需要新獨立添加；基于綠色新能源的產品設計，目前許多綠色新型能源不斷涌現，需要不同的產品設計方案，該知識元需要新獨立添加。
（2）開設新的可持續發展知識課程。可持續發展知識涉及工程、環境和社會經濟多學科，經過多年的技術發展，已經逐步形成一套獨立的知識體系，并且上述新添加知識元需要這些知識元的支持。對于這些知識元，應該獨立開設課程，插入到培養課程知識流網絡中。可持續發展技術中最有特色的是產品全生命周期評價技術，即LCA技術。評估一個產品、一項工藝或一項服務是否是綠色的（或可持續的），需要從其全生命周期對資源消耗和環境影響進行評估。國際標準ISO 14040-2006和ISO14044-2006將LCA的實施步驟分為目標和范圍定義、清單分析、影響評價和結果解釋四個部分。由此，形成一個完整的LCA評估技術和工具。在此基礎上，建立新的可持續發展基礎知識元，形成一門新課程：可持續工程基礎。“可持續工程基礎”課程包括如下知識元：工業生態學基礎，簡要介紹自然生態系統和工業系統、可持續發展觀和資源環境等；全生命周期評估，包括產品分析目標和邊界范圍定義、全生命周期清單分析、環境影響評價和解釋；常用LCA軟件工具及應用實例；材料流分析等。
[關鍵詞]科研；機械工程；課程
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0029-02
科研在高校中的地位和作用是毋庸置疑的，尤其是在985高校和211高校中更是如此。但以教學為中心、不斷提高高校的教學質量也是高校工作永恒的主題。高校通過教學工作來培養高層次人才這是其根本任務，教學工作始終是高校的中心工作之一。本科教育是高等教育的主體和基礎，抓好本科教學是提高整個高等教育質量的重點和關鍵。高校教學和科研是相互依賴、相互促進、不可分離的。高校教師既要從事教書育人的工作，又要進行科學研究，還要將兩者有機結合起來，這樣才能使教學質量和科研水平相互提高。[1][2]高校只有重視科研工作，以科研促教學，深化教學改革，優化課程體系，更新教學內容[3][4][5]，才能提高人才培養質量，體現辦學的特色、強勢和品牌性。[6][7][8]有關科研與教學的關系以及科研對教學的作用，國內外學者、教師都做了很多研究，如文獻[1]、[2]、[3]對高校中科學研究與人才培養之間的關系做了論述，強調教學與科研的統一；文獻[4]論述的是科學研究在促進本科教學中的作用；文獻[5]強調科研在應用型人才培養中對教學的促進作用。以上文獻中都沒有涉及科學研究在機械工程專業學科基礎課和專業課課程群中的應用。可見，進行這方面的研究是有意義的。本文就是從這方面入手，探索科研在機械工程專業學科基礎課和專業課課程群中的應用。
一、我校教學與科研現狀
我校是一所地方性、綜合性院校，是一所以工為主，專業涵蓋工、管、理、醫、經、文、法、藝術、教育等9大學科門類，直屬廣西壯族自治區政府管理的普通高等學校。學校占地面積近4700畝，面向全國27個省（區、市）招生，有全日制本專科學生、研究生、留學生共25000余人。學校以本科教育為主，積極發展研究生教育和國際教育，不斷提升辦學層次、水平和特色。為建設成為國內先進、有特色、高水平的應用型大學，學校在教學和科研方面做了大量的工作，但也存在一些問題。
（一）過多強調科研
多年來，我校對本科教育口頭重視多，實際行動少；教師教學考核強調數量，缺少質量。由于過多強調科研等顯性數據指標，如高水平論文、高級別研究項目、高科研經費等，對大學定位存在誤解，以及擴招等一系列因素，本科教育特別是本科生教學在高校教育中處于相對弱勢甚至是邊緣化的地位。然而，世界上的一流大學，其對本科教育教學工作都很重視。盡管這些大學擁有強大的科研實力和研究成果，但最讓這些大學感到自豪并最終確立他們高水平地位的關鍵因素，依然是他們響當當的本科教育質量。時至今日，這些大學仍然在不斷地研究如何進一步提高本科教學質量，以適應社會的需求。
（二）科研與教學缺失
由于學校一味強調科研，教師只能全身心地投入到科研中，但研究成果出來以后，只有小部分應用于生產實際或教學，大部分研究成果只能躺在成果庫里睡覺。教育教學改革呼喚著科研，但在學校科研中，教師科研與教學缺失的現象卻并不少見，具體表現為：教師在研究中充當著資料的提供者、失語的研究者和被動的參與者，而不是將科研與教學相結合。造成教師研究與教學脫鉤的原因主要有兩個方面：教師對高校科研實質的理解不到位 ，以及學校對科研的評價方法不科學。
二、機械工程專業學科基礎課和專業課課程
我校的機械工程專業人才培養方案強調，本專業培養德、智、體、美全面發展，具有扎實的機械工程專業基礎知識、基本理論和基本技能，具有較強的工程實踐能力、職業技能和創新精神，并具有較強的自主學習能力、自主發展能力和社會適應能力的可持續發展的能從事現代機械工程領域內的機械設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的應用型高級技術人才。專業主要課程中有制圖及計算機繪圖、理論力學、材料力學、工程材料與金屬工藝學、機械原理、機械設計、機械工程控制基礎、機械制造技術基礎、互換性與技術測量、氣液壓控制、數控技術基礎、機械制造裝置設計、機械CAD/CAM，這些都是學科基礎課和專業課。這些課程在三類課程中具體所占的學分為公共課學分占37.0，學科基礎課學分占85.5，專業課學分占15.5。
機械工程專業是我校辦學最早的幾個專業之一，為社會培養了大量的機械工程專業人才。多年來，學校一直不斷深化教育教學改革，憑借多年沉淀的教學資源優勢，不斷加快機械工程專業課程改革的步伐，力爭為社會培養出更多高質量的人才。我們教師所做的科研，絕大多數與這些課程有關。如果能把教師的科研應用到這些課程中，無疑能對教學起很大的促進作用。
三、具體實踐應用
為探索科研在機械工程專業學科基礎課和專業課課程群中的應用研究，我們做了如下具體實踐。
（一）項目調研
機械工程專業是傳統的工科專業，在人才培養方案的結構體系中，課程體系包括公共課、學科基A課和專業課等，其中學科基礎課和專業課所占的比重較大，課程門數較多。由于教師所做的科研較多，有些科研與這些課程群有關，有些則比這些課程群超前許多，再加上由于機械工程專業辦學歷史較長，有些課程內容較陳舊，因此，我們首先要進行調研，看看兄弟院校是如何處理這些問題的。
（二）科研項目、內容的整理
由于大多數科研骨干歷年來所做的項目較多，這些科研項目包括國家自然科學基金、廣西自然科學基金、廣西科技開發項目、柳州市科技開發項目、教育廳科研項目和校級科研項目以及橫向科研項目等。在這些項目中，有些項目所研究的內容、研究成果與學科基礎課和專業課有關，有些項目比較前沿，這些項目對本科生來說有些超前，這樣前者可以直接應用到本科教學中去，后者則要儲備起來。因此，要對這些科研項目、科研成果進行梳理，找出與學科基礎課和專業課有關的內容，為后續工作做好準備。
（三）科研項目、內容與學科基礎課、專業課課程群相結合
根據前面梳理出來的科研項目和科研成果，我們結合學科基礎課和專業課的內容特點，以某一門課的某一章節為切入點，刪減一些陳舊的內容，增加一些學科前沿知識，并將其作為一個案例或一個章節來處理。比如廣西科學研究與技術開發計劃項目（項目編號：桂科能05112001-7B）《信息與通信技術重點實驗室建設――鋼圈系列產品虛擬設計開發平臺》的科研成果，就可以與機械工程專業課機械CAD/CAM相結合，把研究內容《鋼圈參數化設計系統》結合到課程的第五章――機械CAD/CAM建模技術中去，作為一個案例來講授，這大大豐富了課程內容。
（四）相關學科基礎課、專業課教案、課件的修改與融合
找到結合點后，就要對原來的教案和課件進行修改補充：有些陳舊的內容該刪減的刪減，新的內容該補充的補充，要相互融合；有些內容較簡單可直接修改，有些內容較多較復雜，要采取各種手段滿足教學要求，比如將科研內容編制成軟件。廣西壯族自治區教育廳科研項目《基于制造業信息化服務平臺的公差與配合應用技術系統的開發研究》就是以軟件形式編制出來后，融合到機械工程專業課機械CAD/CAM第三章――設計/制造數據的處理技術中去，作為一個例子，這既補充了教材的熱藎又能使學生接觸到前沿知識。
（五）課堂教學實踐與評價
把結合科研成果做好的教案、課件和軟件應用到課堂教學中去，可以使學生受益。應根據課堂教學效果和學生的反饋對這些教案、課件和軟件進行修改補充，完善提高。條件成熟時，還可以根據研究結果對相應的教材進行修訂，使科研成果進入教材。
四、結束語
通過以上的具體實踐，我們把自己的研究成果應用到機械工程專業學科基礎課和專業課課程群中，使學生能學到機械工程學科的前沿知識，這既增長了學生的見識，又提高了教師的教學質量。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王冬梅，卜長，郭樹東.試論教學與科研的有機統一[J].北方交通大學學報，2000（6）：119-122.
[2] 南開大學校長侯自新：教學科研比翼雙飛[N].人民日報，2005-12-01（04）.
[3] 韓俊峰，馮德芬.淺談科研教學與人才培養的關系[J].廣西高校研究，2000（1）：91-92.
[4] 王鐵行.科研促進本科教學之淺議[J].西安建筑科技大學學報（社會科學版），2006（9）：30-31.
[5] 符楊，胡榮.應用型人才培養中科研對教學的促進作用初探[J].第四屆全國高校電氣工程及自動化專業教學教育改革研討會論文集，2010（9）：34-36.
[6] 陸根書，顧麗娜，劉蕾.高校教學與科研關系的實證分析[J].教學研究，2005（4）：286-290.
早在19世紀70年代，美國聯邦政府開始推行《莫里爾法案》，確立工程教育在大學高等教育中的地位，這是最早以政府法案方式強化校企合作的典范。2005年10月德國國際汽車制造商大陸公司（ContinentalAG）資助設立了“全球工程教育卓越計劃”（GEE），探討全球化背景下工程師的工作環境及全球化工程師的培養模式等問題，該項目具有突出企業在工程教育中發揮的作用和多方參與工程教育的培養模式兩大特點。高等院校在工程人才培養方面采用校企合作模式，可以彌補學校在實踐教育和職業訓練計劃方面的不足，為從事技術研發的教師提供更多施展才華的空間，也有利于提高企業的研發能力，實現校企雙贏。我國從19世紀末引入工程教育，但由于開始就缺乏與工程產業領域的密切聯系而失去工程化的環境。與國外相比，國內高校工程教育中的工程實踐能力培養還存在較大的差距。國內工程人才培養仍以應試教育為主，與工程實際需求脫節，普遍存在重理論輕實踐、工程意識較差、工程訓練缺乏、社會適應性差等問題，導致所培養出來的學生的工程實踐能力較弱。“卓越工程師計劃”實施后，上述情況有所好轉。統計數據顯示，在實施“卓越工程師計劃”的試點高校中，有91%的院校采取“3+1”人才培養模式，3年在學校學習理論知識，1年在企業進行專業實踐培養，但在校企合作培養卓越工程師方面仍存在諸多不足，主要表現在以下幾個方面。
1.缺乏符合“卓越工程師計劃”實施要求的師資隊伍
現有教育體系下，學生對專業知識的獲取更多的來源于教師的引導和直接傳授。盡管近年來工科院校師資隊伍的學歷層次得到很大提升，但絕大部分教師來自于應屆畢業生，缺乏在生產一線從事技術開發或工程實踐的經歷，這導致了他們在教學中所教授的知識偏理論化，與工程實踐結合較少，帶有一定的片面性和局限性，使學生的專業深度和廣度達不到工程實際的需要，不利于機械卓越工程師的培養。
2.學生培養環節中實習和實踐機會偏少
實踐教學是工程類人才培養的重要環節，它有助于學生對理論知識的理解、吸收和推廣應用。在美國大學課程體系中，實踐教學約占30%。我國教育主管部門也認識到實踐教學的重要意義，2012年教育部在《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》中提出各高校要結合專業特點和人才培養要求，增加實踐教學比重，確保理工農醫類本科專業不少于25%。但實際情況則不容樂觀，我國高校實踐教學比例基本上只達到20%，且不同的學校相差較大。同時，配套的實驗設施和實踐實習基地也遠不能滿足卓越工程師培養的實際需要。專業課程配套實驗開課率較低，一般不足40%，開放性實驗與創新性實驗流于形式，金工實習等工程實訓環節以教學型演練和模擬教學為主，學生缺少工程實際環境下的真刀真槍實踐機會，專業性實習以參觀為主且時間較短，很難深入企業的生產實踐中，導致學生在實踐教學環節中很難得到充分的訓練和實踐機會。
3.校內教學與工程生產實際相脫節
雖然學校為學生開設了很多理論課程，但所開設的課程要么以對口專業需要為目的，課程體系窄、專、深，要么與工程領域的生產實際結合得不夠緊密，教材編寫人員缺乏足夠的工程實踐經驗，專業教材更新不及時，學生對于所學的專業知識在實踐中如何應用缺乏具體的概念，使得所學的專業知識缺乏針對性，學生學習積極性不高，學習效果嚴重打折。實踐教學環節重視不夠，實驗課時不足，實驗設施缺乏，更新不及時；實習環節存在一定的盲目性和隨機性，內容安排上缺乏系統性、針對性和全面性，導致學生動手的機會越來越少，工程實踐能力有所下降，與用人單位的實際需求相脫節。
4.校企合作層次較淺，缺乏深度和廣度
現行的校企合作內容比較狹隘，合作目的比較單一，缺乏互惠共贏的利益機制，難以深入和持續合作。困擾高校的是企業參與工程人才培養環節的積極性不高，由于企業普遍認為人才培養是高校的任務，很少有企業愿意接待學生實習，學生在企業的所謂實習也只是參觀實習，缺乏動手實踐機會，無法接觸工程應用知識。究其原因，一方面，由于市場經濟體制，企業以經濟效益為目的，擔心學生進入企業會影響其正常生產；另一方面擔心學生參與生產實踐易出現安全事故。更為主要的是，學校和企業沒有進行有效的溝通和了解，未能形成校企聯合培養人才的機制。
二、校企合作實施“卓越工程師計劃”的人才培養模式
在工程人才特別是卓越工程師培養方面，世界各國高校多采用校企合作方式，依托企業的工程實踐優勢彌補高校在實踐教育和訓練環節的不足，國外成功的校企合作培養卓越工程師模式，如，德國的“雙元制”模式，英國的“三明治”模式等。國內高校多采用“3+1”培養的基本模式，細分開，還有“交替型”培養模式、繼續工程教育模式、工程研究中心模式、企業研究生工作站（包括企業博士后工作站）模式、校內產學研結合模式、訂單式培養模式、企業頂崗實習模式、校企共建聯合實驗室/實訓中心模式和大學科技園模式等。在校企合作形式上，包括校企聯合辦學、聯合組建師資隊伍、共建實習基地、科研項目合作和微觀課程合作五大校企合作形式。針對校內師資隊伍工程實踐經驗缺乏的情況，我校與省內外十余家企業簽訂了聯合培養機械卓越工程師的協議，并建立了專門的培養基地，在機械卓越工程師培養中采取了“兩段式、雙導師制”的校企合作培養模式。“兩段式”是指在學校和企業分別進行理論和實踐環節的兩段式培養；“雙導師制”是指分別給機械卓越工程師試點班的學生配置兩名導師，其中校內專業指導教師由專業能力較強和具有一定技術開發和產品研制經驗的老師擔任，企業指導教師由承擔聯合培養任務的對口企業選派具有豐富工程現場工作經驗的工程師擔任。
三、校企合作實施“卓越工程師計劃”的思考與建議
1.做好頂層設計，確定培養方案和課程體系
試點學校應成立包括行業專家、工程生產一線的卓越工程師在內的卓越工程師教育委員會，根據機械行業企業發展需求，以卓越機械工程師培養為目標，確定卓越機械工程師培養方案，重構適合卓越機械工程師培養要求的課程系統，課程設置側重以工程實際應用為導向、以職業需求為目標，將卓越工程師計劃的專業培養標準細化為知識能力大綱，確定本校培養的卓越機械工程師應具有的知識、能力、素質和特色。根據安徽理工大學的煤炭系統行業特色，構建基于大機械觀、大系統觀和大集成觀的機械工程知識系統，將課程體系設置為公共基礎模塊、公共選修模塊、學科專業必修模塊、跨學科專業選修模塊、專業核心課程模塊、專業任選課程模塊、課程實踐模塊、專業實踐模塊和素質拓展模塊，共9大模塊。其中課程實踐模塊包括機械原理課程設計、機械設計課程設計、專業課程設計、工程制圖實踐、機械基礎綜合實驗和電工電子綜合實訓；素質拓展模塊是指參加或參與科技文化競賽、才藝競賽、社會服務等取得的獎勵、表彰以及在外語水平、計算機水平、從業資格、發明制作、論文論著等方面取得的成果，按學生所取得的成績和效果給予不同的學分，側重學科交叉和工程實踐與創新活動方面的引導。
2.出臺配套政策，保障卓越計劃的經費投入
來自政府、高校和企業三個層面的配套政策，是有效實施“卓越工程師計劃”的重要保障。國家、省級教育部門、行業主管部門、勞動與社會保障部門等相關政府部門可以為參與“卓越工程師計劃”的企業提供優惠的稅收優惠政策，協調解決學生進入企業實踐前后所面臨的種種困難，為“卓越工程師計劃”的實施創造良好的政策和社會環境。學校可以聯合企業共建集產品或技術研發、測試、教學、培訓等功能于一體的綜合科研平臺，同時面向學生和企業員工開放；制定和完善卓越機械工程師師資選拔和培養計劃，引導教師有效地將教學、科研與生產實踐相結合，鼓勵教師融入校企聯合體，促進成果轉化；聯合制定優秀學生獎勵和就業幫扶政策，為學生研究生推免、創新創業、就業派遣提供幫助。企業還可以制定優惠政策，鼓勵師生參與企業產品開發和技術改造，鼓勵優秀學生就地就業，甚至可以在經費許可的條件下為高校提供科研經費，在學校設立一批競爭性的長期項目，資助工程實踐項目的開展，促進工程教育的深入改革。試點高校要加大對實施“卓越工程師計劃”專業專項資金及配套項目的投入，確保卓越機械工程師培養平臺和各級工程實踐教育中心按計劃建設完成，解決學生在企業培養階段師生所需經費的維持。
3.校企深度合作，構建校企聯合培養體
為了避免以往校企合作內容狹隘、目的單一、缺乏互惠共贏的機制等弊端，校企雙方應以“雙主體”的方式深度合作，充分考慮雙方的利益訴求，制定合作與管理機制，共同確定人才培養目標和課程體系，共建師資隊伍、共同指導實踐教學。通過校企產學研深度合作，使教學與生產相結合，校企互相支持、互相融合、雙向介入、優勢互補、資源互用、利益共享、風險共擔。一方面有利于企業借助于高校眾多學術性高端人才及其成果解決企業存在的關鍵性技術難題，促進企業的快速發展；同時，也有利于高校教師加深對生產實踐的了解，豐富其工程實踐經驗。另一方面，也有利于學生深入企業，獲得真正意義上的專業實習和實踐機會，增強動手能力，并可從企業導師處了掌握企業工作流程，學會如何運用所學專業知識靈活地解決工程實際問題，有利于學生快速向工程師的角色轉變。按照卓越機械工程師的培養方案的要求，安徽理工大學已與廣東宏大爆破公司、江蘇鵬飛集團、中泰國際（集團）高新技術有限公司、凱勝重工等十余家知名企業簽署人才聯合培養協議，共建工程人才培養基地、聯合實驗室和研究生工作站。利用企業先進的工藝設計和裝備制造能力，提升學生工程實踐能力的培養水平，同時實施了專業教師企業掛職鍛煉工程和青年教師進企業培養工程。
4.側重工程實踐，改革考核評價體系
卓越機械工程師與傳統的機械工程師在培養模式和培養方案方面不同，因而有必要改革現有的考核評價體系。在專業教師的評聘與考核環節中增加在企業工程實踐經歷的要求；在教學內容上應增加注重理論性和實踐相結合，強調專業知識在工程實踐中的靈活運用；在考核評聘方面認可并重視教師在參與企業產品開發、技術改造等過程中所取得的成果，優先考慮參與企業掛職鍛煉、頂崗工作的教師。對學生的考核要改變分數決定一切的傳統考核方式，從單純的書本知識成績向集知識、能力、素質和特色四位一體的綜合評價轉變。除了要具有良好的素質修養、正確的人生觀、價值觀和世界觀，具備扎實的基礎知識和基本的人文知識，還要系統地掌握本專業的知識，了解專業現狀和前沿發展動態。更為重要的是要具有善于學習和獨立獲取知識的能力，具有一定創新思維能力和團隊協作能力，學會如何分析問題并靈活運用所學專業知識去解決工程實際問題。此外，還應具有一定的專業特色和技術優勢。目的是為了有效地引導各教學環節從注重學生成績向注重學生的學習過程和能力培養轉變，回歸工程教育的本意。尤其是在實踐環節的考核方面一定要從嚴、從實，采用雙導師評分法，對畢業設計課題的選題也應來源于生產實際或應用型課題，具有明確的專業背景和應用價值。
四、結束語
哈爾濱工業大學機械工程學科早在2007年就率先進行了碩士研究生分類培養的培養模式改革試點工作。分別制定了學術型和應用型的培養目標和培養方案，對應用型研究生培養的改革和探索，為貫徹執行全日制專業學位研究生的培養提供了實踐經驗，在實際的培養過程中，一方面積極與企業合作，建立校外實踐基地;另一方面，面對工程碩士招生的逐年增長，也積極探索多種形式的實踐基地建設模式，哈爾濱工業大學機械工程學科具有悠久的工程實踐傳統，在多年的辦學過程中，形成了面向國防，服務航天的工程教育特色，在整合學科、學院實驗實踐教學資源的基礎上，依托重點學科優勢，通過校內實踐基地的建設，對學生的創新實踐活動起到了引領和促進作用。研究生培養計劃中的課程實驗、實習實踐、學位論文3個主要實踐環節，承擔著不同的實踐教育任務，課程實驗的任務是加深對課堂知識的理解和掌握，圍繞某一(某些)具體知識點進行感性認識訓練。學位論文是訓練綜合運用科學理論、方法和技術手段解決某一具體工程技術問題的能力。因此，在目前的實踐教學環節中，校內實踐基地主要是完成實習實踐的教學任務，其功能定位為:培養學生熟悉本領域產品研發全過程;綜合運用所學知識進行創新性研發工作;熟悉生產和管理模式以及設備和工藝流程配置;在實踐中發現、提煉和總結學術問題的能力。通過在校內實踐基地的訓練，使學生基本熟悉機械工程領域的各類典型工作流程、關鍵核心技術的實現途徑、相關職業及技術規范，培養實踐研究和技術創新能力，并結合實踐內容完成論文的選題指導工作，為進一步進入企業深入實踐奠定前期必要的技術基礎和知識儲備。為了實現上述功能定位，校內實踐基地在構建中遵循以下原則:(1)系統性。綜合考慮到我校機械工程學科及各二級學科的研究方向和特色，在平臺的建設上避免圍繞某一(某些)具體方向進行實踐環節建設，而是通過整體平臺的構建為學生提供一個系統接觸機械工程領域各種先進技術和方法的實踐場所。(2)綜合性。在平臺所完成的實踐教學功能的設計上，注重依托校內實踐基地將培養方案內的實驗、實踐等各環節單元知識進行綜合運用與具體實施。(3)開放性。為發揮學生在實踐中的創造性，構建了自行設計、自由探索的開放環境，培養學生進行自主創新能力的實踐。(4)示范性。作為實踐教學環節的硬件平臺，在保證其教學功能實現的基礎上，應最大化地體現出對機械工程領域典型企業的示范作用。(5)學術性。面向研究生的實踐教學環節，更為注重的是通過實踐培養學生從中總結規律、發現科學問題的能力，因此實踐環節應具有一定的學術內涵。
2校內實踐基地硬件平臺的構建
與課堂理論教學不同，實踐環節的教學需要依賴于儀器設備等硬件條件，因此需要結合學科的特點來構建完成預定實踐教育功能的硬件平臺組成。哈爾濱工業大學機械工程一級學科包含機械電子工程、機械制造及其自動化、機械設計及理論、車輛工程、工業工程、精密與微納制造和航空宇航制造工程7376個二級學科，年招收碩士生350人，其中應用型碩士研究生和全日制工程碩士240人左右。機械工程學科覆蓋的各個二級學科各具內涵，互相獨立而又互為支撐，形成了各具特色的研究方向。機械工程領域工程碩士研究生的應用能力培養主要體現在以下方面:①大型/復雜/先進機械系統設計能力;②各種傳動及其檢測、控制技術應用能力;③先進制造技術應用能力;④機電融合應用能力;⑤科技協作能力。這些能力的培養需要一系列超出單個課程的綜合實踐平臺來提供學生從實踐中鍛煉和掌握工程技術能力的實踐機會。依托校內實踐基地，建設一個獨立于課程教學之外，支撐全院研究生工程實踐能力培養的工程實踐平臺具有重要意義。對于應用型碩士研究生，應該在機械工程一級學科的框架下，培養其對各相關研究方向的了解和掌握，培養出知識面廣博、適應性廣的交叉復合型人才，因此，校內實踐基地所建設的教學平臺應體現出綜合性，并具有一定的輻射性，加強碩士研究生對機械工程領域相關研究方向的了解，拓展知識面，培養學生的實踐創新能力。所建立的校內實踐基地硬件平臺的結構如圖1所示。圖1校內實踐基地硬件平臺的總體結構校內實踐基地硬件平臺包括實驗平臺和實踐平臺兩個部分，其中實驗平臺用來支撐培養計劃中的實踐學分，由傳感及測試技術實驗子平臺、數字化制造技術實驗子平臺、機器人技術實驗子平臺和微納米測量技術實驗子平臺組成;實踐平臺用來為學生提供一個實現自主創新、自由探索的實踐環境，由金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺、空間機構及機械系統設計與實踐子平臺、數控運動控制綜合實踐子平臺和液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺組成。
2．1傳感及測試技術實驗子平臺傳感及測試技術是機械工程學科研究生必須掌握的一門偏重于基礎的技術，并且是其它眾多技術的基礎，因此該實驗子平臺的建設側重訓練研究生對常用傳感器的基本原理及其典型應用，使學生不但對傳感技術中所涉及的各種傳感器的測量原理和性能指標有深入具體的認識，而且還能夠針對具體的問題，選擇合適的傳感器完成相應的檢測任務，為將來的學習和工作奠定實踐基礎，提高應用型研究生對相關專業理論的認知、加強對專業技術工作適應能力和開發創新能力的培養。
2．2數字化制造技術實驗子平臺該實驗子平臺以對數字化制造技術的原理和核心技術的理解為主，以校園網絡為基礎，建立數字化、集成化、網絡化的設計和加工子系統，兩個子系統共享一個服務器，實現信息共享。以現有的CAD/CAM軟件和自行開發的數控技術、數字化加工、數字化裝配等軟件為基礎，為數字化設計、建模和仿真、加工技術的研究提供基本的實驗教學環境和條件。使學生掌握數字化制造技術在產品的設計、分析、制造、制造系統規劃等方面的應用。
2．3機器人技術實驗子平臺該實驗子平臺是一個具有一定規模的、模塊化的、可擴展的機器人系統開放實驗平臺，子平臺的建設以常規機器人技術教學為主，并兼顧機器人智能運動控制和機構空間復雜軌跡的實現等相關教學實驗。能夠進行14個機器人技術方面的教學實驗，各實驗間既可以獨立進行，也可以聯合進行;能根據教學的需求及課程的變化需求進行迅速調整，以適應實驗教學的需要。這些實驗要求學生應用所學知識進行設計、編程和實施，培養學生設計、分析和動手能力，促進機器人技術教學水平的提高，培養機械工程學科研究生的綜合技能和創新能力。
2．4微納米測量技術實驗子平臺隨著超精密加工技術和納米加工技術的發展，對機械加工表面形貌的微觀檢測提出了越來越高的要求。因此微納米檢測技術成為機械工程學科新的研究熱點。通過實驗教學，使學生掌握原子力顯微鏡測量原理、測試參數的選擇，數據處理知識。掌握利用原子力顯微鏡獲得力曲線，根據納米壓痕法的理論基礎及彈性接觸理論計算材料的機械力學特性，分析研究測量儀器的原理、精度、誤差及適用范圍。
2．5金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺本子平臺對學生進行金屬零件少無切削制造技術的實踐訓練。學生通過設計制造零件的實踐，培養研究生:先進綠色制造技術運用能能力;產品制造生產線管理與運用能力;數控等先進裝備控制與運用能力。
2．6空間機構及機械系統設計與實踐子平臺通過先進傳動裝置的學習和拆裝，使學生了解、學習高性能諧波減速器等國外先進傳動裝置的原理、設計方法、結構和工藝;由學生利用基本元部件設計并構建機械系統，如多自由度關節串聯機構和行走機構等。根據學生自己構建的機械系統，運用機構設計與動力分析軟件建立虛擬樣機，進行仿真。學生為自己構建的機械系統配備運動控制系統，利用計算機和PID控制來控制交、直流伺服系統，實現其構建的機械系統的預期運動目標。
2．7數控運動控制綜合實踐子平臺以機床運動形式為主要控制目標，運動控制為主，順序控制為輔，訓練學生機電系統計算機控制能力。實踐子平臺以單軸運動模塊為基本單元，可搭建一軸、兩軸和三軸運動控制系統。控制系統采用PC-Base運動控制控制器為核心，交流伺服系統為基礎，形成一個開放式的、學生可實際搭建的(包括內部控制軟件)實踐系統。
2．8液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺該實踐子平臺對學生進行流體傳動與控制重要基礎和綜合應用的訓練。平臺包含豎直液壓伺服搬運、水平液壓傳動搬運、氣動插拔銷三套子系統，訓練學生:流體傳動與控制系統總體方案設計能力、液壓伺服系統(位置和力及其切換)設計調試能力、液壓傳動系統設計調試能力、氣壓傳動系統設計調試能力和團隊協作能力。
3校內實踐基地的實踐教學體系
在校內實踐基地硬件平臺構建的基礎上，結合應用型研究生培養方案，構建了校內實踐基地的實踐教學體系，根據兩類平臺的特點，結合培養目標，依托實驗平臺下設的4個子平臺建設了一門具有特色的實驗課程“機械工程學科應用型研究生綜合實驗”，綜合實驗課程在內容設置上立足機械工程學科的主干課程，從機械工程一級學科的角度去組織實驗教學的內容，規劃建設的實驗項目既是對若干門學位課程內容的深化和提升，又是對某門課程課內實驗的強化，支撐研究生培養計劃中2學分的實踐教學環節，可以完成總計66學時的實驗教學，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇22學時進行本門課程的實驗教學，以加強碩士研究生現代實驗方法和技能的訓練和提高。在教學體系的建設上，實踐平臺是對實驗平臺的進一步深化和運用，目的是注重學生自主實踐能力的訓練和培養，實踐內容的設計充分體現出開放性和探索性，學生利用平臺所提供的基本元件和模塊，根據給定的技術參數和指標，自行搭建系統，獨立完成相應的實踐訓練項目。結合實踐平臺的硬件設備，建設了一門面向全院碩士生的實踐課程“機械工程綜合實踐”，以獨立實踐課程的形式來實現校內實踐基地的實踐教學功能，使本領域的應用型研究生能夠經歷一個相對完整的機械系統設計、制造、檢測和控制的工程應用過程的基本訓練，支撐研究生培養計劃中的實踐教學環節，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇若干實踐項目進行實訓，培養學生的實踐創新能力。依托校內實踐基地開設的兩門實驗實踐課程，初步確定了機械工程領域應用型研究生的實踐教學體系。解決了應用型研究生培養方案中實踐教學環節薄弱的問題;確立了實踐教學環節的主體地位，以獨立的課程形式來加深課堂理論知識的理解，提高創新實踐的能力，滿足機械工程學科研究生培養方案中實踐環節的教學計劃，為進一步的分類培養模式改革提供實踐。
4校內實踐基地的運行效果與深化建設
關鍵詞:機械工程;創新設計;教學改革
在現有國內高職學校的機械專業中,很少有關于機械設計創新的課程,致使很多從該專業畢業的學生盡管具備相關的基礎知識卻難以從事創新的設計。在科學技術日新月異的今天,中國要想由“制造大國”轉變為“創造強國”,職業教育應走在教育的前列。因此在《機械工程基礎》課程教學中加強對學生創新意識、創新能力和實踐能力的培養,是機械專業教學的一個重要環節。為了適應形勢的發展,給學生創造良好的創新才能發揮環境,由教育部負責組織的全國大學生機械創新設計大賽,以大賽為載體,在引導學生課外科技活動,促進學生“教中學、學中做、做中學”方面起到了積極的推動作用。筆者結合教學與指導學生參加比賽經驗,談談在《機械工程基礎》教學中如何培養學生的創新思維。
一、以培養創新能力為主線設置課程內容
眾所周知,一個產品的優劣關鍵在于設計,而設計的本質在于創新。但是,傳統《機械工程基礎》課程只注重向學生傳授基礎理論知識,而忽略了工程意識和創新能力的培養,致使許多學生學完了課程,仍然對機械沒有一個完整的認識。因此教學課程的內容設置要保證學生創新能力的培養,必須把能力培養放在首位,以新的思維方式創造性地解決問題,提高未來職業變化的應變能力。為此,我們對《機械工程基礎》課程進行改革,新增機械創新設計教學內容,建立以培養學生的工程意識和創新設計能力為主的新體系。
按照高職機械類大學生創新能力培養的目標以及歷次創新大賽的比賽要求,我們把課程分為理論授課和實踐操作兩部分。理論部分的內容主要介紹機械學科發展的新方向、新內容,講解創新設計的方法,培養學生創新設計能力,向學生提供創新思維方法,通過大量實際機械創新設計的示例分析,開闊學生的思路,拓寬學生的知識面和視野,激勵學生的學習欲望,調動學生的積極性,提高學生的獨立工作和解決實際問題的能力。為達到上述要求,新增機械創新課程的內容包括:①機械創新方法與大學生創新能力體系結構;②創新產品的市場調研與開發;③創新產品的方案設計;④CAD軟件在創新設計中的應用;⑤機械產品機電一體化系統設計的實現;⑥創新產品的制造。學生通過《機械工程基礎》創新設計課程的學習,不僅要掌握這些階段所需的基本理論知識,還應掌握其現代設計的基本方法,創新設計的基本思路。因此需要明確課程在培養學生工程意識和綜合創新設計能力方面的任務。如機械原理課程由傳統的以機構分析為主轉向以培養學生綜合能力為主,突出機構設計的思想,加強機械運動方案設計的內容,強化機電一體化思路,介紹氣、液、電驅動的機構和機電一體化的執行機構,以開闊學生的思路。
實踐操作部分是讓學生進行創新設計的初步訓練,培養學生的創新設計能力、產品開發和制作能力。比如軟件知識、電腦仿真技術、動畫模擬、產品的市場調研和前景分析、制作產品的先進加工方法、與人溝通和演講技巧、團結協作精神等。讓學生有動手訓練機會,學生以組為單位在教師指導下,親自參與到產品的設計制作與過程中,使他們在實踐中學習,在學習中再實踐,將“教中學、學中做、做中學”落實到實處,有效彌補了學生在知識應用及動手能力上的不足,極大地調動了學生的學習積極性和主動性。
二、發揮教師主導與學生主體作用,營造培養創新能力的環境
教師應該激發和培養學生自主學習、自主創新的積極性,激發學生主動參與課堂教學,成為課堂的主人,變“要我學”為“我要學”,讓學生積極主動地參與教學的全過程。教師對每堂課的教學過程,從頭到尾要精心設計,別出心裁,努力嘗試將問題教學法、情景教學法、范例教學法、探索教學法等多種教學方法引入課堂,向學生講授創造性思維、創造原理、常用創新技法、機械創新設計方法及創新設計典型實例分析等內容;讓學生了解機械領域發展的現狀和趨勢,找出有創意的機械產品進行分析,讓學生感到新奇獨特;激發學生對周圍所熟悉的問題或物品進行分析、探索,使學生打破思維定勢,提出改進的思路。比如,機械設計課程改革了過去僅羅列常用零部件的繁雜內容,建立以機械傳動方案設計、機械零部件的工作性能設計、類比設計、改造設計和創新設計的授課內容,學生在老師的引導下,應用先進的計算機輔助設計軟件,進行執行機構和傳動機構的運動分析、動力分析的仿真與方案比較,以及零部件的三維造型設計,不僅可以大大節省分析計算和方案比較時間,而且直觀、形象、準確,還可以提高學生的空間想象力,這樣激發了學生創新設計的興趣。在導學上下工夫,注重學習方法的指導,教會學生思維方法,對典型的有創意的產品進行拆裝實驗,分析其創新點,總結創新的思路和方法,完成小論文、研究報告、創新作品。學生對這些問題充滿好奇和求知欲,因此會積極地去發現問題、提出問題、解決問題。學生在這種環境中充分發揮自己的想象力,激發創新設計的興趣和欲望,提高了創新設計的能力。
三、課程教學特點
1.課程采取理論與實踐相結合的方式,突出綜合應用能力訓練
學生既要學習理論知識,又要主動去動腦筋想方案,更要親自動手,全方位鍛煉自己的能力。如為培養學生機構創新設計的能力,我們開設了“機構系統綜合實驗”。學生可將自己創新設計的執行機構系統的方案,通過搭接組裝,使創新設計的方案模型化、實體化,并可驗證方案的可行性。再如,為提高學生對機械系統的總體認識,我們開設了“機械系統方案綜合實驗”。學生自行設計、自己動手完成包括原動機、傳動裝置和執行機構的簡單機械系統的組裝,形成一個完整的機械系統的概念。學院數控加工教學中心承擔了機械創新設計大賽的大部分作品制作工作,制作中的簡單零件,由學生在教學中心的鉗工車間依靠有經驗的師傅輔助完成,較復雜的零件,自己首先編寫好數控加工程序,在具體操作師傅的監督下,在數控車床、數控銑床上完成加工。同時,加工師傅協助學生完成加工零件的工序設計、檢測方法設計和裝配的調整等工作。作品的制作鍛煉了學生的動手能力和對工藝知識的理解。
2.改進作業內容與考核方式
針對過去側重典型零部件分析的機械設計作業,我們改為以設計為主的簡單機械設計訓練。學生通過調查、查閱資料,設計出了多種具有實際價值的作品,如汽車用千斤頂、單一螺旋千斤頂、手動剝殼器、腳踏式拖把擰干器、滅火拖把等。通過各種方案的設計比較,學生不僅掌握了傳動方案的設計方法,開闊了眼界,同時培養了創新設計的能力。課程結業時,最后提交的作業是小組集體創作的完整的方案設計書或作品,由教師進行評比和打分。評選方式與國家組織的機械創新大賽相同,要求有:書面的設計計劃書,內容涵蓋作品的創新點、設計計算說明書、產品市場定位、開發產品的市場前景等;電腦制作的產品仿真動畫圖、CAD制作裝配圖、三分鐘視頻講解;小組答辯,接受教師和專家的提問等等。最后評出一、二、三等獎,再給出創新學分。不對學生進行傳統的書面考試,而是采取讓學生以組為單位交一份“作業”,內容是學生自主設計或制作一件作品,既讓學生在輕松的氣氛中學習,又啟發和調動了學生主動學習的積極性,鍛煉他們的動手能力,提高他們的創新意識和創新能力。
3.訓練學生的團隊合作精神
我們強調要團結協作,要求學生分組學習,組成4～5人的團隊,小組成員不受班級的限制,男女搭配,但必須是相同的專業,分工協作。各團隊在隊長的領導下,開展與設計有關的各項工作,如設計方案討論分析、方案的工藝計算、設計結構的討論等等,這樣可以讓學生在設計中得到充分交流。因為每一名學生都不可能很完美,但也不可能是一無是處,只要運用好每個人的長處,精誠團結,飽含創新的熱情,擁有那份自信,團員之間相互溝通協作,那么這個團隊的工作效率就是最高的,完成項目過程的可操作性強的概率就大,同時學生能力在團隊中得到盡情施展。團隊合作的基礎之一就是建立信任,要建設一個具有凝聚力并且高效的團隊,第一個且最為重要的一個步驟,就是建立信任。團隊的精神是平時一點一滴積累的,團隊精神就是團結、協調。只有擁有團隊精神,一個團隊才能集思廣益,凝聚一起,那么作任何事都會事半功倍。隊長要懂得如何分工協調,他不僅要求自己進步,還要做到整個團隊所有成員共同進步。為了這個目標,團隊所有成員必須營造一個有利于學習討論的和諧環境,在一次次討論后同學們的思路越來越清晰,方案越來越完善,大家心往一處想,勁往一處使,相互鼓勵,那么在這個團隊面前就沒有克服不了的困難。
培養學生創新思維的途徑還有很多,教師在教學中要根據不同的課程、不同的知識點靈活運用、合理選擇。當然,任何一種方法都不是萬能的,但只要教師轉變教育觀念,用創新培養創新,用創新激發創新,及時捕捉和誘發學生學習中出現的靈感,一切從培養學生的創新思維出發,學生的創造能力就一定能得到提高。
參考文獻:
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一、機械工程控制基礎教學現狀
機械工程控制是自動控制的一個分支，它以控制論為理論基礎，研究的是機械工程領域的自動控制問題，具有很強的針對性，是機械專業本科生的一門專業基礎課。其包括兩個方面：①對機電系統中存在的問題能夠以控制論的觀點和思維方法進行科學分析，以找出問題的本質和有效的解決方法；②如何控制一個機電系統，使之按預定的規律運動，以達到預定的技術經濟指標，為實現最佳控制打下基礎。盡管機械工程控制基礎在機械專業的培養目標體系里具有舉足輕重的地位，但是其實際教學效果卻不太理想，主要原因體現在兩個方面。
1.機械工程控制涵蓋面大，需要有較好的前導課程基礎。首先，機械工程控制基礎在研究系統數學模型時，需要用到一些力學、電學甚至是磁學等前導知識，這就要求學生具有較好的前導課程基礎，但現在很多學生對這些前導知識不甚了解，導致機械工程控制基礎課程學習吃力，久而久之就產生了厭學等不良情緒；其次，在系統的模型推導、變換及分析等方面，機械工程控制基礎和數學結合非常緊密，不僅要求學生有較好的數學基礎，還要求有一定的分析與綜合能力，而這也恰恰是很多學生所欠缺的。
2.機械工程控制側重理論，與工程實踐結合較少。控制論本身就是一門理論性很強的科學，機械工程控制也不例外。我們從機械工程控制的知識體系來看，其主要教學內容有系統的數學模型、系統的時間響應分析、系統的頻率特性分析、系統的穩定性、系統的性能指標與校正等，這些內容的理論性都很強。盡管在建立系統數學模型階段，可能是針對具體的機電系統，但是后續的時間響應分析、頻率特性分析等都是基于理論分析，學生在學習過程中，不清楚這些理論分析的依據和作用所在，脫離了工程實踐，只知道套公式，影響了教學效果。由以上機械工程控制的教學現狀，我們可以看出，目前的機械工程控制教學不能充分激發學生的學習興趣，使其處于被動接受知識而不是主動求知，教學效果不好。因此，機械工程控制課程改革勢在必行，必須改革教學模式，才能適應工程教育的目的，培養學生的實踐能力。
二、課程模式改革的理念、思路本文由收集整理及實施方法
工程教育是為國家經濟建設提供工程技術與企業管理人才的主要渠道。已成為高等工程教育大國的中國，正以實施卓越工程師教育培養計劃為突破點，加快高等工程教育改革創新。機械工程控制課程改革正是契合了工程教育改革的時機。在工程教育的大背景下，如何鞏固和加強機械工程控制技術體系，在有限的時間內使學生在這個體系里循序漸進地學習和掌握機電系統控制理論和方法，掌握基于matlab的輔助分析方法以及在教學實踐過程中培養他們的控制論知識實際應用能力，這是目前機械工程控制課程亟待解決的問題。擬采取的實施方法及內容主要為以下幾方面。
1.加強機械工程控制緒論的講解及學習。一門課程的第一堂課，往往是學生最有興趣的，因為學生想知道這門課學的是什么，有什么用途，這將在很大程度上影響他們今后對這門課學習的態度。機械工程控制第一堂課主要是簡介控制論的發展，以及系統、控制系統等基本概念，應該多舉一些控制論應用的實例，簡明扼要地讓學生接受控制論的作用，以及日常生活中一兩個控制論簡單應用的實例，讓他們參與到控制過程的設計中來，明白控制論也不是如此深奧和復雜，而是和日常生活緊密結合在一起的。
2.控制論前導課程知識的復習和鞏固。如上所述，學生學習機械工程控制的一大障礙是前導課程知識遺忘較多。所以在正式學習機械工程控制之前，建議先有針對性地復習和鞏固相關前導知識，主要包括：機械動力學相關的一些直線運動、圓周運動等相關概念和定律，如牛頓定律、庫克定律等；電工電子學相關概念和定律，如歐姆定律、基爾荷夫定律等；電磁學相關概念和定律，如電磁感應定律等。數學相關前導知識可以放到系統數學模型一章中再進行復習和鞏固，主要包括微分方程、laplace變換等。
3.在理論教學的過程中，引入一些機電系統相關實例及matlab輔助教學環境。機械工程控制課程密切貼合工程實踐，這就要求在講解及學習過程中，多設計及引入一些相關機電系統的具體實例，圍繞這些具體實例進行數學模型的構建、時間響應的分析、頻率特性的分析及系統穩定性等。此外，在理論教學過程中，引入基于matlab的虛擬仿真環境，讓一些設計、分析及結果所見所得，增強學生學習興趣。在機械工程控制課程教學的每個環節，都可利用matlab，尤其是理論性特別強的章節，如頻率特性分析、性能校正等。
4.加強機械工程控制的實驗教學。實驗是教學效果提升的較好手段，尤其是對于機械工程控制等原理性強的課程，更要加強實驗教學工作。實驗包括課內實驗和課外實驗兩大類，課內實驗包括一些matlab演示實驗，及相關物理系統實驗，如單位脈沖響應、頻率響應、系統傳遞函數等的實驗確定；課外實驗主要是matlab仿真實驗，這部分由教師提出要求，學生獨立在課外完成。
黑龍江科技大學機械工程專業是省內唯一一個為煤炭行業輸送礦山機械設備設計和制造人才的專業。根據煤礦高效生產、安全生產的要求,按照建設國內同類院校一流水平的教學服務型大學要求,本專業以社會需求為導向,以知識傳授為基礎,以能力培養為重點,以德育教育為根本,以工程技術為主線,注重知識、能力、素質的全面協調發展,注重為學生搭建發展平臺,培養具有較強的實踐能力、創新能力、職業技能和可持續發展的機械工程高級應用型人才。因此,機械工程專業建設要以學生為本,以市場為導向,以提高人才培養質量和服務社會能力為核心,堅持科學發展和創新發展,深化“三大”教育理念,加強專業和課程建設,實施卓越人才培養計劃。科學合理的專業建設規劃是專業建設的必要前提。目前,經濟發展對人才的需求日益多樣化,作為應用型本科高等學校對人才的培養目標不是學術的卓越性,而是要滿足服務地方區域經濟建設和行業領域對多樣化人才的需求。因此,制定專業建設規劃要充分考慮學校辦學層次與學校定位、專業建設基礎、現有師資和教學資源。全面了解國內、特別是國內知名的煤礦機械制造企業和相關高校本科專業人才培養的現狀、人才培養方案、行業企業對人才的需求;充分調研畢業生和用人單位的意見;科學分析當前和今后一個時期國家產業發展戰略、地方社會經濟發展對人才的需求。在充分考察和調研的基礎上,結合機械制造方向培養目標,深入思考,認真分析和總結提煉,研究制定機械工程專業的總體建設思路、實現的建設目標、采取的保障措施等。
二、修訂專業人才培養方案,完善課程體系,體現創新能力和工程應用能力培養
1.人才培養類型和培養模式人才培養模式的核心是構建科學合理的人才培養方案,而一個科學合理的人才培養方案必須把握好各類課程及各教學環節之間的關系和學時比例。為實現機械專業學生全方位、多角度的能力素質培養,根據人才培養目標要求,在培養類型上,根據學生特長和意愿,實施兩種類型的培養:一是特色應用型人才培養;二是選擇優秀學生實施卓越人才培養。在培養模式上,充分利用校企合作平臺,采取企業需求和學校培養相結合的方式,探索校企合作人才培養機制。開展3年本科理論知識學習加1年企業生產實踐的復合型人才培養,每年選拔15名優秀學生開展“3+1”人才培養。“3+1”培養模式分兩個階段進行,第一階段是前三年學生在學校完成理論課及課程實驗、通識教育實踐內容;第二階段是學生深入企業,實行“學校+企業”的雙指導教師制,利用一年的時間到校外企業進行工學結合、頂崗實習,進行職業崗位能力培養。實踐內容包括學習企業課程、生產實習、畢業實習和畢業設計等。2.人才培養方案在人才培養方案制定上,邀請相關企業和部門專家參與到人才培養方案的制定與修改中,對常規學生的人才培養進行適當調整。對實施“3+1”人才培養的學生,在前期制定的“3+1”人才培養方案基礎上,結合企業,細化具體內容并進一步落實。在人才培養方案和課程設置上以市場對機械專業人才的需求為導向,構建突顯實踐能力培養的、與人才培養模式相適應的本科人才培養方案。同時,將實踐教學環節和素質拓展環節貫穿于教學全過程,為實現卓越工程師創新能力和工程應用能力培養提供平臺。
三、深化實踐教學改革,增強學生工程應用能力和創新能力
結合專業特點和人才培養要求,進一步完善以能力培養為主線的實踐教學體系。改革實踐教學的考核評價,把課程設計、課程實驗、專業綜合實驗、生產實習、機械工程訓練、畢業實習、畢業設計、素質教育等環節有機結合起來,合理安排各實踐環節,更新充實實踐教學內容,改革和創新實踐教學模式,培養學生實踐動手能力。在課程實驗方面,合理設置實驗項目,增加綜合訓練項目的比例。注重實驗室開放的質量和效果;在生產實習方面,擴建實習基地,完善措施,確保實習質量,避免走馬觀花,流于形式。選擇相關實踐企業參與實習考核標準的制定,有條件的話可以在部分班級做生產實習校企雙評試點;在畢業設計方面,采取多種形式和手段,繼續深化學生畢業實習、就業、畢業設計一體化的改革。利用機械學科的設備優勢,選取優秀學生做畢業論文、三維設計與仿真,其他學生加強專業基本訓練,注重細節,杜絕假大空的畢業設計。為了解決學校教學與實際生產之間的差距,讓學生更好地感受到一線生 產、管理、服務的特點,引入企業高級技術人員、管理人員到學校定期為學生開設課程或進行講座,以彌補理論學習與實際生產之間的差距。
四、加強團隊建設,提升師資隊伍整體實力
培養造就一批高素質的適應社會需求的機械專業人才,必須有一支與之相適應的教師隊伍作保障。在現有師資隊伍基礎上,通過學歷提高、企業掛職鍛煉、名校盯課、聘請知名企業專家等途徑,加大教師實踐能力的培養。在教學團隊建設上,對部分有發展潛能的教師進行重點培養,加強教學團隊建設,形成一套行之有效的工作機制,增強教學團隊的凝聚力和戰斗力。針對部分從學校到學校的教師,通過與企業合作,派遣他們到企業進行實踐技能和職業素養培訓,并且在制度上給予保障。關于實驗師資的培養,改變教育教學過程中重理論、輕實踐,注重理論教師培養的思想,加強實驗師資的培養與建設。同時,鼓勵專業課程教師投入到實驗教學研究中去,鼓勵他們進行實驗教學研究的創新,從而建立校企“雙師型”的教師隊伍。在科研團隊建設上,圍繞機械工程學科建設和專業人才培養需要,明確本專業團隊學術研究方向,滿足科研促教學需要和區域經濟發展需要。
五、條件建設,加大實驗實踐基地建設
加大實踐教學投入,加強實踐教學條件建設。注重校內外教學和科研實踐基地的內涵建設,搭建較為完善的專業能力培養平臺,以學生專業實踐能力和創新能力培養為主線,以專業實驗室和實踐基地為依托,制定分階段、分目標的關于能力培養的實施方案;搭建較為完善的職業能力培養平臺,以培養學生職業素養和職業能力為主線,以校內職場模擬和校外頂崗鍛煉為載體,制定科學的實施方案;結合能力培養平臺的搭建,制定了實驗室、實訓室和校外實踐基地建設的長期規劃,分階段確定建設目標;加強圖書資料、多媒體課件、學術報刊、網絡視頻等資料的建設。
我國高校目前工程教育人才培養模式存在著重理論輕實踐、重實驗輕實訓、教學方法與手段落后、教學內容更新慢等缺點，使得培養的學生動手實踐能力差，不能適應現代經濟發展對工程型人才的大量需求。2013年安徽理工大學與凱盛重工有限公司聯合申報了國家級機械工程實踐教育中心，中心建設的目的是落實企業學習階段的任務，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，這給高校人才培養規格提出了新求；中心的建設要求企業提供實訓、實習的場所與設備，安排學生實際動手操作，在條件允許的情況下，接收學生參與企業技術創新和工程開發，使學生體驗企業真實的生產生活狀況，這要求高校改革現有教學方法，著力推行基于問題的探究式學習、基于案例的討論式學習、基于項目的參與式學習等多種研究性學習方法，克服傳統人才培養模式重理論輕實踐、重實驗輕實訓的缺點，圍繞如何提高學生實踐動手能力開展一系列教學研究活動。
本文從工程實踐教研室、工程實訓基地、工程實踐基地、大學生創新創業基地等四個內涵進行建設，以加強校企合作辦學層次、培養學生工程實踐能力和創新精神為目標，以工程技能訓練為基礎，建立適應現代機械工程技術要求的實踐課程體系和教育模式，著重培養學生工程設計、工程實踐和社會實踐的能力，大力推進實踐教學體系的改革。并逐步建立大學生科技創新實踐訓練平臺，對全校相關專業學生的各種課內外科技活動提供指導、支持和服務。
1.內涵建設
1.1工程實踐教研室建設
以工程教育理念，進一步更新教育思想觀念，整合校企創新團隊、實驗師、工程師等工程實踐教育類教師，加強工程教學科研團隊建設，加強師資隊伍建設，形成不同層次的工程實踐教學隊伍，建設工程實踐教育教研室，負責工程教學研究與指導。
（1）結合學校和學科特點及校企發展定位和工程人才培養目標，進行工程教育改革思路、培養方案和教學管理制度機制的制定。努力推進工程教育思想觀念的創新，進一步明確工程本科人才培養目標定位和培養規格，掌握工程人才成長規律，建立工程教育教學實踐規范和操作樣式，為學校實施“卓越工程師教育培養計劃”的工程本科人才培養方案奠定基礎。
（2）加強校企合作，引入現代企業理念和管理模式，與企（行）業共同制訂生產性實訓實習基地建設規劃，共同進行生產性實訓環境設計、生產性實訓項目開發、企業文化氛圍建設等，努力營造真實或仿真的職業氛圍。編制實驗實訓實習教學基礎文件，開發、研制工學結合的實驗實訓實習講義、指導手冊等，進行模塊化、實境化、項目導向等實訓實習教學改革，構建工學結合的實踐教學體系。
（3）進一步加強工程教育團隊建設，培育中心工程文化，建立可持續發展的培訓機制。建立“雙師型”教學科研隊伍，打造機械工程國家級學術創新和工程教育團隊。
（4）建立中心內部的管理體制與分配制度，逐步建立和形成有利于穩定實踐教學隊伍、提高辦學效益、降低辦學成本、提升人才培養質量、有利于優秀人才成長的運行機制和環境，吸引高水平人員從事實習、實訓等工程實踐教育、教學指導和管理工作。
1.2工程實訓基地建設
（1）整合校企實驗室和實訓中心資源，建設工程實訓基地。以機械工程專業實驗室、機械工程實訓中心，機械創新實驗室等為主體，形成了一個機械工程領域的基礎實驗教學、專業設計教學及創新研究的實驗教學平臺，負責學生的工程素質基礎訓練。
（2）加強校企合作，引入現代企業理念和管理模式，共同制訂生產性實訓實習基地建設規劃，共同進行生產性實訓環境設計、生產性實訓項目設置、企業文化氛圍建設等，努力營造真實或仿真的職業氛圍。編制實驗實訓實習教學基礎文件，開發、研制工學結合的實驗實訓實習講義、指導手冊等，進行模塊化、實境化、項目導向等實訓實習教學改革，構建工程實踐教育教學體系。完善實訓實習基地兼職教師管理制度，聘請企業專業技術骨干參與實踐課教學與管理。
1.3工程實踐基地建設
（1）產學研結合，整合企業實習基地，建設工程實踐基地。基地主要按照培養目標和機械工程領域企業培養方案的要求，落實企業學習階段的課程、實習、實訓和實踐環節，負責學生工程素質專業訓練。
（2）加強校企合作教育基地的管理，完善一體化基地建設模式，提高資金投入效率和設備、場地的利用率，擴大接受學校師生和企業職工培訓規模，提升基地的教學與服務質量。以“雙主體領導、基層組織融合”的合作共建模式為指導，規范管理制度，完善組織體系，建立全方位的溝通協調體系，為長期穩定的校企合作提供管理機制和制度保證。
（3）完善實訓實習基地兼職教師管理制度，聘請企業專業技術骨干參與實踐課教學與管理。完善學生實習管理制度，共同制定學生實習評價標準，加強頂崗實習的過程管理和質量監控，確保實習質量。
（4）校企結合，打造長效、穩定、運行良好的工學結合的實習基地或實習就業雙基地。通過面向企業實行訂單式培養、技能培訓和技術服務等途徑，擴大合作層面，加大合作力度，使學院與企業、市場緊密穩定地結合；校企共同管理、共同考核，確保實習教學質量，形成校外實踐基地運行管理長效機制，充分滿足學生生產性實習和半年以上頂崗實習的需要。
1.4大學生創新創業基地建設
（1）以科技創新和創業為指導，建設大學生創新創業基地。發揮校企產學研合作平臺，建立大學生創新教育實踐基地，面向機械工程及相關領域的學生，通過設置科技創新基金、開放實驗室，加強學生工程素質創新訓練。
（2）構建學生課外科技活動平臺，提高學生的綜合素質。深入實施大學生研究訓練（URT）計劃，精心組織校內外學科競賽以及專業技能培訓和比賽，為學生課外科技活動搭建平臺，吸引更多學生參與課外科技訓練和研究，提高學生的綜合素質。
（3）校企結合，建立大學生科技創業培訓機構，加強大學生創業訓練。多方籌措大學生創業孵化基金，建立大學生科技創業培訓機構，專門對大學生科技創業活動與創業項目進行支持
2.解決的問題
2.1創立高校與企業聯合培養人才的新機制
企業由單純的用人單位變為聯合培養單位，在合作企業建立“工程實踐教育中心”，學校和企業共同設計培養目標，制定培養方案，共同實施培養過程。
2.2建立科學合理的實踐教學體系
結合“卓越工程師培養計劃”實施，校企聯合成立實踐教學指導委員會，吸收企業專家和專業教師共同參與制定科學合理的實踐教學內容，加強學生基本技能、專業技能和綜合技能的培養，在實踐技能考核方面，探索科學合理的考核辦法。
2.3“雙師型”師資隊伍建設
提高實踐教學質量，指導教師是關鍵，安排高水平的有實踐經驗的教師承擔實踐教學，提高實踐教學人員待遇，鼓勵青年教師下現場和企業掛職，提高教師的實踐動手能力，在晉升和聘任時優先考慮有企業工作經歷的教師。
2.4建立學生實踐能力評價標準和辦法
評價學生的實踐效果關系到工程師能力培養的基礎。研究制定科學有效的評價體系，加強企業專家對學生的評價，是對學生的實踐能力的全面綜合評價和考核，也是激勵學生積極參與工程實踐的有效手段。
綜上，通過內涵建設創立了高校與企業聯合培養人才的新機制，建立了科學合理的實踐教學體系、促進了“雙師型”師資隊伍建設建立了學生實踐能力評價標準和辦法。
從1991年開展專業學位教育至今，我國專業學位碩士研究生的培養規模逐年擴大，在培養高層次復合型應用人才方面日益發揮著重要的作用。2009年，為進一步加快研究生教育結構調整步伐，增強研究生教育服務國家經濟社會發展的能力，教育部決定自2009年起，擴大招收以應屆本科畢業生為主的全日制專業碩士范圍，大力推行將碩士研究生教育從以培養學術型人才為主向以培養應用型人才為主的轉變政策，擬在“十二五”期間，實現研究生教育結構的歷史性轉型和戰略性調整，將專業碩士和學術性碩士的數量控制在1：1的比例[1]。
一、全日制專業學位研究生培養的必要性
全日制專業學位碩士研究生培養作為我國研究生培養的重要組成部分，迎合了我國經濟建設和社會發展對高層次復合型應用人才的迫切需要，緩解了人才培養模式單一化與社會人才需求多樣化之間的矛盾，加強了人才培養院校與社會用人單位之間的聯系，對于完善我國專業學位教育制度、增強專業學位研究生的綜合能力、加快培養高層次復合型應用人才具有重要意義。目前，全日制專業學位碩士研究生的招生剛實施了兩年，全國各高校均無成熟的培養模式和經驗可借鑒，如何積極發展全日制專業學位碩士研究生教育，使以應屆本科畢業生為主的全日制專業學位研究生掌握堅實的專業理論基礎，具備良好的綜合素養和實踐能力，成為滿足培養質量標準的高層次應用型專門人才，并探索出一套全日制專業學位研究生的創新型培養模式，已成為相關培養院校的一個亟需深入研究的課題。
二、培養具有石油特色機械工程全日制專業學位研究生的重要性
1.石油石化行業的發展要求石油高等教育培養高層次應用型專門人才。隨著我國經濟的快速發展和世界能源供應形勢的日趨緊張，我國石油石化行業面臨著前所未有的良好發展機遇，同時也面臨著在全球范圍內激烈競爭的嚴峻挑戰。為抓住機遇，迎接挑戰，石油企業近年來迅速擴張，大量引進人才，對人才質量的要求也不斷提高。這不僅反映了石油石化行業和石油科技高度綜合和高度分化對人才復合型的要求，也體現了石油石化行業對人才適應性和服務能力的期望。因此，石油石化行業的發展要求石油高等教育必須迅速改革創新人才培養模式，重視復合式、創新型的高層次應用型專門人才的培養，主動適應并積極引導石油石化行業的發展趨勢，在新的能源經濟形式下制定出一套科學的石油人才培養機制，為國家“十二五”和中長期石油規劃和發展提供人才保障。
2.機械工程專業的特點要求高等教育培養高層次應用型專門人才。機械工業作為國民經濟的重要支柱產業，為國民經濟建設和社會發展提供了各類機械裝備和生產制造技術。對機械工程學科來說，它既是與工業發展相適應的傳統學科，又是與高新技術同步發展的新興學科，具有學科交叉性強、行業覆蓋面廣、人才需求量大、專業適應能力強的特點[2]。為了滿足國家制造業和裝備制造行業對復合型、應用型人才的需求，各類機械工程專業碩士研究生的培養都應以全面素質良好、專業基礎扎實的技能型、復合型、應用型工程技術人才為目標，注重工程實踐能力、技術研發能力和團隊創新能力的培養，使其能較快地適應機械裝備制造行業不同崗位的需求，能在實際工作中靈活地、富有創造性地運用各種知識和技能，有效地解決現場實際工程問題。
三、當前石油機械專業學位研究生培養中存在的問題
1.課程設置不科學。為拓寬知識結構，石油院校大批增設課程門數，但由于師資力量有限，無形中縮減了課程本身的學時和內容，使教學知識面過窄，課程內容淺顯。同時，大多數選修課較為傳統，不能及時反映學科前沿動態和最新研究成果，不能適應社會發展的需要。
2.學術信息匱乏。機械學科是同高新技術同步發展的新興學科，受信息技術和高新技術的影響顯著。目前，機械工程研究生的信息技術應用能力普遍較低，多數學生不能及時了解所研究領域的戰略目標和科研動態，難以掌握學科的最前沿信息，嚴重阻礙了研究生科研成果的創新與突破[3]。
3.師資力量薄弱。近年來，雖然各石油院校都在加強師資隊伍建設，但隨著研究生招生規模的擴大，師資隊伍建設遠遠趕不上研究生的發展速度。另外，從專業碩士研究生培養情況來看，新增的導師大多具有較高的學歷，但缺乏實踐經驗，難以培養出高層次應用型專門人才，不能滿足機械類碩士研究生教育面向社會、面向經濟主戰場的要求[4]。
四、石油石化背景下機械工程全日制專業學位研究生培養模式。
多年來，中國石油大學機械工程專業作為國家制造業和石油裝備制造業人才培養的主要基地，培養了大批掌握機械專業理論和技術的優秀人才。與此同時，也逐漸暴露出工程研究能力、工程素養和創新能力的高層次應用型人才培養不足的問題。全日制專業學位碩士研究生的招生，給我校研究生教育帶來了全新的機遇。為了適應國家中長期人才需求，立足于學校“強特色、求卓越，加快建設石油石化學科領域世界一流研究型大學”的科學發展主題，在現有條件下，應積極地依托校內基地，聯合行業共建，尋求企業支撐，從培養計劃、課程體系、學位論文、實踐環節等培養過程上，對原有專業學位研究生教育方式進行了改革，構建符合全日制專業學位研究生培養要求的培養模式，進一步提高全日制專業學位碩士研究生的培養質量。
1.以行業需求為導向，確定專業學位研究生培養目標。培養目標是人才培養的總原則和總方向，設置全日制專業學位研究生教育的目標培養從事非學術研究的、知識和技術應用部門的從業人才，以滿足社會對特定社會高層次應用型人才的需要。基于石油高校的行業背景和石油機械裝備產業對復合式、創新型、國際化人才的需求，我國石油高校研究生人才培養必須以行業需求為導向，在分析石油工業面臨挑戰、發展趨勢和要求的基礎上，結合學校實際，創新培養理念，改革培養方式。培養過程應注重基礎、增強能力、提高素質，使學生掌握專業領域堅實的理論基礎，具有較強的解決實際問題的能力，能夠承擔管理工作和專業技術，成為具有良好的、綜合素質的高層次復合型應用人才，從而適應現代石油裝備制造產業的發展和石油機械裝備特色應用型人才培養計劃的總體設計要求。
轉貼于
2.以能力培養為核心，創新專業學位研究生培養方案。培養方案是對一種專業學位的界定，體現其性質和特點，一般包括課程設置、教學方式、論文標準等內容[5]。石油機械類專業學位碩士培養在組織形式上應著眼于“實用、創新、復合”的培養目標，積極擺脫學術型學位碩士突出理論學習的影響，深化專業領域基礎理論和專業知識的學習。理論學習主要在校內完成，夯實專業基礎，實習、實踐主要在現場或實習單位完成，提高實踐能力，在學位論文內容要求和實習實踐基地建設方面，實施改革創新，以提升專業學位碩士培養的整體質量。
3.以實際應用為主線，構建科學的課程培養體系。課程設置是研究生掌握專業領域基礎理論和專業知識、具備科學研究和實踐工作所需要的知識結構的主要環節，只有擁有一個新穎的適用面寬廣的課程體系，才能培養出具有新時代知識結構特征的研究生。機械工程專業具有學科交叉性強、行業覆蓋面廣、專業適應能力強的特點。因此，機械工程碩士研究生課程既要有一定的專業性和基礎性，又要有一定的綜合性、交叉性和前沿性。其課程體系應以實際應用為主線，以職業需求為目標，從增強知識結構的合理性和知識體系的完整性出發，加強基礎課的寬廣性、綜合性和專業課的先進性、實用性，突出研究方向。同時，增加選修課門數，尤其是設置邊緣學科、新興學科的相關課程和反映石油機械專業領域最新知識、最新技術、最新成果的前沿性課程，以此體現對實際工作的指導作用。
4.以協作培養為突破，構建高素質復合型師資隊伍。研究生受教育的過程最主要依靠導師知識的傳授，科研活動的指導、學術問題的探討等。因此，導師的自身素質、導師的言傳身教不僅影響研究生的學術研究，而且影響研究生的世界觀和科學學風[6]。目前，針對高校全日制專業碩士研究生“校企合作”、“工學結合”、“訂單培養”等人才培養理念，“雙導師制”為多方協作培養、構建高素質復合型師資隊伍提供了一種思路。這種研究生培養模式是在充分利用校內導師學術理論指導的基礎上，大力引進既有理論水平、又有實踐經驗的專家、企業家和工程技術人員，為學生配備兩個導師，共同承擔課程實踐過程、項目技術研究、課程與論文等多個環節的指導工作[7]。在人才培養過程中，校內導師側重在理論知識和技術方法上的指導，校外導師則側重于職業道德、專業技能等實踐工作能力的培養。“雙導師制”充分利用學校、社會兩種教育資源和教育環境，解決“雙師型”教師力量不足的同時，體現出了專業碩士研究生教育的特色，構建了學校與社會協作培養人才的一系列載體，切實提高了人才培養質量。
機械工程測試技術是機械類專業的一門重要的專業基礎課，該課程綜合了許多新技術、新知識，內容抽象，理論性和實踐性很強。長期以來，課程教學內容分散、雜亂，新內容新知識不能被及時擴充，總的教學學時不斷被縮減，教學方式單一，實驗和實踐教學環節非常薄弱，學生普遍反映該課程較難掌握。然而，面對測試技術在機械工程領域中的廣泛應用，為使學生能夠更好學好該門課程，適應高等教育培養創新型高素質工程應用人才的教學目標，進行《機械工程測試技術》課程的教學改革尤為必要。
二、存在問題
國外各高校非常重視《機械工程測試技術》課程教學，課堂教學與實驗教學同等重要，實驗環境比較開放，研究性和綜合性實驗比例較大，很好地培養了學生的動手能力。目前，我國的《機械工程測試技術》以課堂教學為主，實驗教學為輔，而且在教學內容、方式和實驗方面存在著一系列的問題。教學內容方面，教材老化，新知識和新技術難以及時擴充到教學中，使教學內容不能得到及時更新；目前課堂教學時間課時偏少，體現最新科技的章節內容部分沒有多余的課時進行講解。教學方式以多媒體、口述和板書為主，課堂上以教師為中心，學生被動的學習知識，很難培養出學生的創造思維和創新能力；考核方式單一，學生的考核以期末考試成績為主，基于非知識性因素平時成績為輔，學生的創新思維和動手能力得不到有效考核和體現。實驗教學方面，實驗設備陳舊，實驗手段落后，實驗內容偏少，多以原理驗證性實驗為主，研究性和綜合設計性實驗較少，不能很好地鍛煉學生的實踐能力和創新思維；考評方面，一直沿著講解、指導、批改實驗報告的模式，輕動手能力和創新思維的培養。面對機械工程測試技術快速發展，傳統的教學內容和教學模式很難適應時展的潮流。因此，以特色名校建設為契機，有必要對我校機械工程測試技術課程在教學內容、方式和實驗方面加大教學改革力度，進一步提高我校人才培養質量，強化特色名校工程內涵建設。
三、課程教學改革
本文針對該課程教學中存在的上述問題，擬在教學內容、教學方式和實驗教學三個方面開展如下改革。
（一）機械工程測試技術教學內容的優化與完善
本課程教學內容比較分散，學習中不利于掌握整個知識體系，需要在教學中應盡量淡化各知識點的分界，注重教學內容的層次性和系統性。因此，以基本理論和方法為基礎，以信號流程為主線，以測試系統框圖為骨架，將各個模塊課程內容貫穿起來，使學生建立起完整的測試系統概念。教學過程中正確處理理論知識與實踐技術的關系，對教學內容進行優化與完善，課堂教學重點放在課程的基本概念、原理和方法上，同時通過穿插講解工程應用案例，并適當介紹本學科領域的新成果和新應用，既可以使學生打下堅實的基礎又可以開闊眼界，將會大大提高學生的學習興趣和積極性。
（二）機械工程測試技術教學方法改革
目前機械工程測試技術教學方法上以“教師”為主體，學生則被動吸收知識，該模式不利于培養學生的創造性思維和創新能力，已經不能完全適應新形勢下課程教學任務。為此，需要改變灌輸式的傳統教學模式，建立以“教師”為主導和以“學生”為主體的新型教學模式，充分發揮了教師的引導作用和學生的主觀能動性。在新型教學模式指導下，采用多元化教學手段，將多媒體教學、板書、演示和實物結合起來，應用文字、圖形、聲音、動畫等多種媒體素材使抽象和枯燥的理論形象化和生動化。針對不同的內容可以采用啟發式、參與式、基于問題、工程案例剖析與課堂討論相結合的方法，在教師的引導下，注重以生活實例和工程案例設疑式地啟發學生，教師創設問題情境，提出問題，以學生為主體對實例中所涉及到的基本原理和方法展開積極課堂討論，以此調動學生的學習積極性和主動性，培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力，激發學生獨立思考和創造性思維能力。有條件的情況下，也可以結合虛擬儀器教學平臺，在課堂上綜合運用多媒體教學系統，建立一個理論與實踐一體的網絡化教學環境，加強教師與學生的互動，提高學生的學習興趣。此外，為了使學生能夠在課后可以及時溫習和回顧課堂知識，做到融會貫通和綜合應用，在每節理論課后，為學生留出適當的作業，在規定時間內完成學習報告，教師在課堂上對學習成果進行答辯，對出現的問題及時解答，使學生對學習內容進一步的深化和提高。在理論考核方面通過出勤、作業、課堂討論和期末考試進行綜合考評，改變傳統一考定結論的弊端。
（三）機械工程測試技術實驗教學改革與創新實踐能力培養
由于機械工程測試技術課程理論性強，應用過程抽象，實驗教學是深化本課程學習的必有途徑。目前國外將機械工程測試技術定位為實驗課，實驗教學尤為重要，主要通過實驗環節提高學生的綜合素質，國內實驗教學方便有所欠缺。為培養學生的實踐動手能力，應建立以學生為中心的多層次、應用型實驗模式，將開設實驗分為基礎性實驗、驗證性、研究性和綜合性四個不同的層次，增加研究性實驗和綜合性實驗的比例，滿足學生對該課程各階段學習的不同要求，以此提高學生的綜合素質、工程實踐能力和創新精神。有條件的情況下可以組織成立研究型學習小組，在課題組教師指導和幫助下，積極參與研究項目中的一些工作，完成項目研究報告，教師對項目成果給予評定。充分利用現代計算機技術和多媒體技術，開發網上虛擬實驗系統，為學生提供開放性實驗環境，在教師指導下由學生獨立完成自主實驗。基于該自主開放式研究性實驗平臺，可以擴展課堂教學內容，開闊學生的視野，全面提升學生的動手能力和創新精神。為學生構建基于虛擬儀器的創新設計平臺，開展虛擬儀器案例教學，將虛擬實驗與理論教學有機融合在一起，激發學生的學習積極性和主動性，培養學生動手能力和解決實際問題的能力。
四、結束語
