時間：2023-09-25 18:00:45
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篇機械設計及其自動化課程，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 卓越工程師 課程體系 教學內容
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
“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（2010-2020 年）》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，為我國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。①②2011年，上海理工大學“機械設計制造及其自動化”專業被確定為“教育部卓越工程師教育培養計劃”試點專業。遵循卓越工程師“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，為實現教育部提出的卓越工程師培養目標，在知識、素質、能力方面使普通培養對象完成向卓越工程師的完美轉變，上海理工大學堅持以促進學生全面發展為目標，突出工程教育和工程實踐，強化創新創業教育，增加國際化教學與交流，實現機械工程技術人才培養高質量要求“卓越計劃”指導思想，按照“拓寬口徑、夯實基礎、強化應用、激勵創新、提高素質、增加選擇、分層培養、因材施教”的指導原則，針對“機械設計制造及其自動化專業”重構課程體系，對教學內容進行改革和實踐。在課程體系建設和教學內容改革方面的做法主要包括以下幾個方面。
1 緊扣培養目標，建立科學卓越工程師培養課程體系
1.1 建立創新實踐平臺，注重培養創新意識和創新能力，完善卓越工程師課程體系
上海理工大學“機械設計制造及其自動化”專業是“國家級特色專業”、“教育部和上海市機械設計制造及其自動化專業綜合改革試點專業”和“國家級大學生創新創業訓練計劃”實施專業。盡管該專業具有完備的課程體系，但仍與“卓越計劃”提出的堅持以促進學生全面發展，突出工程教育和工程實踐，強化創新創業的人才培養高質量要求指導思想有差距。在“卓越計劃”的培養目標制訂階段，專業突出學生的創新意識和創新能力的培養，在原有的課程體系中增加“創新實踐平臺”，形成由“通識平臺”、“學科基礎平臺”、“課程專業平臺”、“創新實踐平臺”、“企業實踐與國際交流平臺”等五大平臺組成的卓越工程師課程體系。
創新實踐平臺約10～16學分，安排時間從第1學期到第7學期。通過創新平臺，鼓勵和組織學生通過創新實踐學分，開展形式多樣的課外科技活動、志愿者活動、大學生專項科技競賽、創新實踐、創業活動。鼓勵學生積極參與教師和企業的聯合項目，優先結合企業選題開展“國家大學生創新性實驗計劃”項目、“上海市大學生創新活動計劃”項目、學校大學生創新實踐訓練計劃（SITP）項目等。要求每個學生在四年期間至少要有一次參加創新性實踐計劃或者大學生科技競賽活動的體驗，參與并完成一項院級（或校級、市級、全國）的創新性實踐計劃項目或者參加一項院級（或校級、市級、全國）的科技競賽活動，并獲得學分。
1.2 突出“拓寬專業基礎、提高專業素養、重視工程能力”思想，進一步優化課程體系
依據機械設計制造及其自動化卓越工程師計劃培養標準，遵循工程的集成與創新特征，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，對課程體系結構進行優化。
為突出卓越工程師寬厚的學科知識基礎，將“學科基礎平臺”基礎課程學分要求由54學分提高到55～60學分，增加概率論、數學建模、數學物理方法、復變函數與積分變換等選修課程，奠定學業發展的基石，“學科基礎平臺”除按學校劃分的學科大類設置外，卓越工程師課程以基礎性和公共性兼顧為設置原則，增加普通化學、普通化學實驗、生命科學等選修課程，進一步實現同一學科大類中不同專業基礎課程的互通交叉。
“專業課程平臺”著重培養學生在機械工程領域里扎實的專業知識以及實踐動手能力、創新技能，同時為了對接企業需求和全國見習機械設計工程師資格認證，在原有“測試與控制”，“機械設計”，“制造技術”等3大課程組基礎上，增設了“企業需求課程”和“全國見習機械設計工程師資格考試培訓項目”等課程組，形成5大專業的課程組。“專業課程”教學平臺共約40～45學分，每位學生除了完成課程組1、2、3中所規定的學分外，可在課程組4或課程組5中選6學分。
1.3 課程體系體現“面向世界和擁有國際視野”的上海理工大學卓越工程師培養特色
上海理工大學機械設計制造及其自動化專業注重引進德國等國外工程教育理念和優質教育資源，共同培養具有國際視野及專業知識背景的工程應用型人才。專業自1985年開始與德國漢堡應用工程技術大學合作，聯合培養中德機械工程專業學生，該聯合辦學項目作為上海與漢堡友好城市合作項目得到了德國DAAD基金會的資助。學生在一年級集中學習德語，后三年每學期均有兩名德國教授授課。該合作辦學的突出特色是，學生的外語能力與實踐動手能力強，畢業生深受德資企業的歡迎。2004年9月，機械設計制造及其自動化專業（中德合作），以優異的成績通過了德國權威評估機構ASIIN（德國工程技術、信息科學、自然科學及數學類學士與碩士專業評估協會）的專業水平評估，辦學水平、培養模式及學生質量得到德國專家的充分肯定，學校成為國內第一所通過該權威組織評估的院校，機械設計制造及其自動化專業（中德合作）的畢業生可獲得德國學校相關的學士學位，在中國高等教育中初步探索出一條引進國外優質教學資源，共同培養高級工程應用型技術人才的教學之路。③
在國際化辦學和豐富的國際交流經驗，無疑為“面向世界和擁有國際視野”的上海理工大學“卓越計劃”辦學特色的實踐提供堅實的基礎。在“國際交流平臺”課程體系平臺中，確定數控技術、先進制造技術等5門雙語的專業教學課程，均由具有海外留學背景的教師授課。
2 適應培養要求，促進教學內容改革
要達到“卓越工程師計劃”的最終目標，“機械設計制造及其自動化”的教學內容的先進性和科學性是必須的，教學內容的改革主要有以下做法：
（1）以人才的知識、能力、素質結構為依據，以創新課程內容為目標，重組理論課程內容。淘汰低水平重復、陳舊性內容，采用新思維、新方法；吸納新知識、新技術；整合課程內容，減少理論學時將時間讓給學生，使學生有更多的時間自主學習，更多的時間參與創新活動。以專業基礎課機械控制工程基礎為例，專業組織成立了主講教師負責的課程改革攻關小組，對機械控制工程基礎授課內容按照“卓越計劃”的突出創新，突出工程應用的要求，對教學內容進行重組、增減。在保持理論框架完整的基礎上，對推導過程冗長、對學生理解基礎理論幫助不大的內容進行刪減，減少課堂單純的理論傳授比重，在每一單元后增加與授課內容緊密的工程案例分析，突出工程背景的應用，理論聯系實際，避免了以往課程授課中存在的理論比重偏大，學生學習興趣不高，學習效果不佳的弊端。
（2）突破實踐教學只限于驗證性、演示性和動作技能訓練的低檔運行狀況，開設綜合性、設計性、工藝性等應用性強的實驗項目，實現實踐教學裝備的先進性和實踐教學環境的真實性，強調理論與實踐一體化教學。“卓越計劃”要求課程設計和畢業設計的課題要來自生產、科研第一線，真題真做。同時強化崗位技能培訓，及時引進本專業領域科技發展新成果融入到相關課程的教學，保持授課內容的先進性。
（3）企業深度參與教學計劃和課程大綱的制訂以及主干核心專業課程的授課。在制訂和修改教學計劃、課程大綱階段，邀請知名生產企業人員對擬實施教學文件進行論證，針對培養計劃和課程大綱提出寶貴意見。對于機械設計制造及其自動化專業核心主干課程中與企業生產聯系密切、實踐性較強的課程內容，由聘請的相關企業專家進行講授，如液壓與氣動技術、數控技術、機械制造技術等分別聘請來自上海電氣自動化研究所、上海機床廠、上海通用汽車的專家作為課程指定章節的授課人。
3 結束語
“卓越計劃”旨在探討和實踐如何提高工程專業創新型人才培養質量，提高畢業生的實踐能力，培養面向世界、面向未來的創業、研發型高端人才和行業領軍人物。④當然“卓越工程師”的培養是一個系統工程，也是一個探索工程，沒有一個固定的模式，但具有完善的課程體系和科學教學內容的工作方案是基礎。為確保“卓越計劃”的順利實施，有利于培養學生的學習能力、工程實踐能力、創新能力、交流能力、社會適應能力和國際競爭能力的培養模式和包括對制度、資源的質量監控與保障體系必須要逐步完備。
注釋
① “卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究，2010（4）：21-30.
② 王勇，李劍峰.培養機械專業卓越工程師的探討[J].現代制造技術與裝備，2010.199（6）：69-70.
關鍵詞：機械設計制造；自動化技術；人才
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.032
1 引言
隨著科學技術的發展，機械自動化的程度在不斷提升，自動化技術的應用，極大的提高了機械設備的工作效率，而且提升了機械設備任務完成的準確性，當機械系統出現故障時，還可以進行及時的自我診斷和維護，而且隨著自動化技術的不斷完善，機械系統的智能化水平在不斷提升。在我國，機械設計制造領域的自動化技術應用，發展時間還不太長，技術應用仍然需要作進一步改進。
2 我國機械設計制造及其自動化的應用現狀
就目前的情況來看，在機械設計制造及其自動化應用方面，我國與一些發達國家仍然存在較大的差距，與發達國家相比，我國的工業化發展較晚，工業技術還不夠成熟，為了實現我國機械設計制造及其自動化的快速發展，必須付出更多的努力。目前看來，我國機械設計制造及其自動化的應用范圍具有一定的局限性，這一問題的出現主要由技術問題引起，我國雖然建立了很多機械制造廠，但是機械設計制造及其自動化的應用不夠全面，但是受技術水平限制，導致產品質量不合格率還比較高。另一方面，我機械設計制造及其自動化應用水平較低，很大程度上在于高素質專業人才的缺乏，針對機械設計制造及其自動化技術應用，人才交接過程中經常出現斷層情況。
3 自動化化技術在機械制造過程中的應用
（1）機電自動化與機械制造過程的技術融合。機電自動化和機械制造過程的融合，是自動化技術的主要應用體現，具體而言，機電自動化和機械制造過程的融合涉及到機械檢修、修復、識別等內容。在機械設備管理中，技術人員需要對設備的運行狀態進行定期檢查，發現問題及時維修，通過這種方式，確保機械設備的安全穩定運行。在機械設備的具體檢修過程中，可以利用技術識別來分析和識別生產中出現的故障信息，然后需要將這些故障信息進行上傳和保存，以為機械設備的后期維修進行參考。隨著機電自動化技術在軍事和醫療領域中機械設備的應用程度不斷加深，可以將微型化技術與自動化技術作進一步融合，促使設計制造出的機械產品具備體積小、運用靈活、耗能低等特點，進而不斷提升自動化化技術的應用效果。
（2）柔性自動化技術的應用。柔性自動化技術在機械制造中的應用主要依賴于計算機技術的發展，在機械制造過程中，柔性自動化技術主要被運用于某些技術性操作環節，在這一技術的支持下，可以促進機械制造生產活動的高效進行，而且可以極大的降低生產成本。針對機械制造活動的開展，自動化技術的應用，極大的緩解了人力勞動壓力，為工作人員的生命健康提供了良好的保障。借助數字化控制技術，在通過對計算機技術設備的有效利用，可以有效促進機械自動化，從而有效促進我國機械制造行業的發展，在柔性自動化技術的支持下，不僅提升了機械生產效率，而且使得產品的質量得到了更多的保障。
4 機械設計制造及其自動化的發展趨勢
第一，更加多元化。機械設計制造及其自動化是一門融合了多種技術的學科，在未來社會的應用發展中，仍然需要和多種學科技術相融合，從而實現更好的發展。第二，更加集成化。目前我國的大部分機械設計制造都是將設計、制造、生產以及管理相互分離開來，在未來社會中，我國仍然需要不斷進行技術創新，不斷提升自動化技術在機械設計制造中的融合程度，從而實現機械設計、制造、生產以及管理的高度融合，從而更好的滿足我國工業發展的需求。第三，更加節能化。現代社會的建設發展，對能源的依賴性較高，但是當工業發展達到一定水平，我們便不能僅僅考慮機械運轉效率和產出，如何使工業發展和環境保護和諧共存將成為機械設計制造及其自動化技術人員必須要重視的問題。機械的制造材料需要能夠承載節能原料進行生產運轉，最大限度使用原材料，盡可能減少生產過程中的污染物排放，循環使用可用能源，都將是機械設計制造及其自動化學科未來的發展課題。另一方面，為了進一步推動機械設計制造及其自動化的應用發展，我國必須加強高素質專業技術人才的培養，具體而言，我國可以建立專門的技術人才培養機構，吸收相關技術人員進行專項教育培養。還可以采用校企合作的模式，在高校設立相關專業，進行專業化人才培養。通過這種方式，為技術的開發應用提供強有力的人才支持。
5 總結
綜上所述，機械設計制造及其自動化應用是我國工業化發展的重要內容之一，但是，就目前的情況來看，我國的機械設計制造及其自動化應用仍然存在很多不足之處，自動化化技術在機械制造過程中的應用過程中，應該注重機電自動化與機械制造過程的技術融合以及柔性自動化技術的應用，而且還應該針對技術的應用和發展培養一批高素質專業人才。
參考文獻：
[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技，2013（06）.
關鍵詞：機械設計；機械制造；自動化；發展方向
前言
機械設計制造自動化本身包括著計算機技術、網絡技術、信息技術、電子技術、傳感技術、自動控制技術等多種技術形式，而這些技術形式在機械設計制造環節實現的有效控制，也較好的提高了相關環節的效率與質量，而為了保證機械設計制造自動化能夠發揮更好的作用，正是文章就機械設計制造及其自動化的發展方向進行研究的目的所在。
1 機械設計制造及其自動化的優勢
為了能夠對機械設計制造及其自動化的發展方向進行較好的研究，我們首先需要明晰機械設計制造及其自動化所具備的優勢，這里作者結合自身實際工作經驗與相關資料文獻，將機械設計制造及其自動化的優勢概括為應用安全、生產效率高與工作質量高等幾個方面。具體來說，在應用安全這樣優勢中，這是由于機械設計制造及其自動化相較于人工操作具備著更高的安全系數，而對于大型機械設備的生產環節來說，安全與利益是壓倒一切的重中之重，所以企業在保證自身利益的前提下，就必須用盡一切手段保證生產的安全，這也使得機械設計制造及其自動化在我國當下制造企業中廣泛應用，而這一應用也有效避免了人工操作失誤所引發的重大安全事故；而在生產效率高與工作質量高這一優勢中，這主要是由于機械設計制造及其自動化能夠根據指令自動進行分析，并根據分析進行不同設備的操作，這就使得生產效率大大優于人工，此外只要是合格的機械設計制造及自動化設備，就能夠短時間內既保證產品的質量也保證產品完成量，所以我們說機械設計制造及其自動化具備著高效率、高質量的產品生產優勢[1]。
2 機械設計制造及其自動化的實際應用
2.1 農業機械領域
在機械設計制造及其自動化的實際應用中，農業機械領域是其應用的重要方向之一，這一應用對農業機械精度與我國農業生產都能夠帶來不俗的促進效用。相較于發達國家，我國農業機械設計制造及自動化的起步較晚，技術水平也存在著一定差距，而據作者調查得知我國農業機械設計制造及自動化發展主要集中在農業節水與節肥方面。為了能夠較好的實現這一目標，機械設計制造及其自動化在農業機械領域中的應用就需要結合國外先進技術與我國農業實際，在技術上將農業機械自動化設備進行完善，此外我國還必須以科技為依托大力發展農業機械設備，通過對農業機械設計制造及自動化的優化，保證這一應用的較好進行，農業機器人的研發就是這一優化的具體表現之一[2]。
2.2 工業領域
相較于農業領域，機械設計制造及自動化在工業領域的應用更為廣泛，為了更好的對這一應用進行分析，作者以Pro/E數控加工的過程為例。所謂Pro/E數控加工，指的是以操作員、機器和圖形互相融合的方式，完成幾何圖形數字化、形成器件加工軌跡與操作仿真到數控程序的整體過程。一般來說想要實現Pro/E數控加工，我們就需要在Pro/E數據庫中存放各項環境參數，并嚴格按照加工工藝步驟來設計加工軌跡。在具體的Pro/E數控加工的過程中，存放于Pro/E數據庫中的參數主要為數控零件技術要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等內容，而這些內容則會驅使數控機床完成工作，這樣就能夠在保證質量的同時提高生產效率，這正是機械設計制造及自動化在工業領域的典型應用[3]。
2.3 虛擬領域
除了上述兩個領域外，機械設計制造及自動化在虛擬領域也能夠得到較好的應用，例如將CAD技術與CAPP等計算機技術相互結合，就能夠實現自動繪圖，彌補以往手工繪圖存在的效率不足問題，這種應用模式多見于建筑領域的設計環節。值得注意的是，CAD技術與CAPP等計算機技術的結合，還能夠在制圖出現錯誤時進行修改，這就使得這一機械設計制造及自動化的應用能夠較好的縮短生產工期、提高產品質量。
3 機械設計制造及其自動化的發展方向
3.1 與大數據產業結合
在機械設計制造及自動化的發展中，與大數據產業結合是這一發展的重要方向之一，這種發展的優勢主要體現在能夠通過大數據收集并處理的數據有效推動自動化產業發展方面。在機械設計制造及自動化中，其本身涉及了智能傳感器、智能儀表、工業網絡等多種技術形式，這就使得以往其在運用中往往需要較多的數據處理環節支持，而這一現象在與大數據產業結合后將發生改變，真正實現機械設計制造及自動化效率的提高。除了上文中我們提到的幾方面領域外，機械設計制造及自動化在與大數據產業結合的過程中，在交通產業的設備自動化中也能夠得到較好的應用，這一應用能夠對交通中的大量數據信息進行分析，并與氣象監測部門相連接，這樣就能夠實現用戶出行所需交通等信息的實時傳遞，這對于我國民眾生活質量的提高有著較好的促進效用，也能夠看出與大數據產業融合后機械設計制造及自動化功能性的提高[4]。
3.2 基于“互聯網+”的機械設計制造及其自動化
在我國計算機信息技術與互聯網技術快速發展的今天，“互聯網+”的影響力不斷提高，而將“互聯網+”與機械設計制造及自動化相結合，也是這一自動化的重要發展方向。在這種基于“互聯網+”的機械設計制造及自動化中，其對于以往傳統數據信息保護中存在的問題能夠起到較好的改善作用。在傳統的機械設計制造及自動化工作中，信息安全較為容易出現危機造成的信息管理問題較為常見，而引入“互聯網+”技術，就能夠較好的實現數據信息的安全測評，自動制定應急處理方案，這就實現了機械設計制造及自動化的自動防護，大大提高了這一自動化的穩定性與安全性[5]。
3.3 在環保領域的應用
除了上述兩個方面的發展方向外，機械設計制造及自動化在環保領域的應用也是其較為重要的發展方向之一，這一發展方向與我國政府提倡的“資源節約型、環境友好型”社會的創建較為貼合。為了實現機械設計制造及自動化在環保領域的較好發展應用，我們必須首先將環保理念引入機械設計制造及自動化中，這樣就能夠逐步通過自動化境地廢水、廢氣等污染物的排放量，最大程度上降低機械設計制造及自動化帶來的環境污染。
4 結束語
作為提升我國工業生產能力與生產效率最有效途徑之一，機械設計制造及自動化的發展必須引起我們重視，這樣才能夠較好的保證我國的長期可持續發展，并為我國環保事業帶來一定幫助。
參考文獻
[1]農應斌.機械設計制造及其自動化發展方向的研究[J].科技傳播，2013，02：65+51.
[2]李彤.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].中國科技投資，2013，11：106.
[3]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技，2013，06：105.
關鍵詞：機械設計制造；自動化；專業；人才培養
人才培養方法是指在專業教育思想以及理論指導下，以技能培訓為導向，用一種具體的方法作為形式、以培養內容為依托，直接對學生進行知識和實踐的培訓的教育模式。新時代有新的要求，職業院校也需要做出相改變，完成教學質量的提升、教學模式的轉變，專業化的人才教學模式是這個時期較為符合社會需求的教學模式。
一、機械設計制造及其自動化專業人才培養現狀
近年經濟的不斷發展，專業化、自動化水平不斷提高，分工也越來明確，機械制造以及自動化專業受到人們重視，致使在招生上出現了盲目招生現象，招進來的學生基礎不勞，水平參差不齊，如果再按照按照原始的教學模式進行培養，就會出現底子好的學生進度慢，底子差的學生學不會的現象，這也會影響學生的獨立思考能力，影響主觀能動性的發揮，所以當下社會需求的人才是具備扎實專業技術能力人才，針對這種情況需要因材施教。
二、C械設計制造及其自動化專業人才培養方法研究
（一）構建科學的基礎知識構架
注重學生基礎知識，是一切教學方法的前提，為此要建立一個專業化的人才培養模式，需要給學生構建一個科學的基礎知識構架。按照學生的基礎知識寬度和深度、素質以及強能力的不同進行具體問題具體分析，同時也著重培養學生的人文素質、政治思想 以及基礎理論知識等理論文化水平，達到提升學生的綜合能力的目的。在課程的設置上，公共的基礎課程、專業基礎理論課、實踐課的時間應該按照學生的水平進行合理調控。在教學范圍上，基礎知識的教學還要將知識進行不斷的延伸，結合社會的需求和科技的發展進行結合教學。
（二）創建分層模式課程體系
針對機械設計制造及其自動化的專業特點，以及學生的知識水平情況，可以優化人才培養模式，實行課程分流體系，就是對學生進行合理的分流培養，例如研究型人才需要重視其理論方面的培養，可以進行理論知識方面的課時增加，對于適用性人才應該更加重視實踐知識能力和動手能力的培養。并且設置一些選修的課程，讓學生在進行分流學習的時也可以根據自己的愛好和實際情況，進行自主性學習，從而實現不同目標的人才培養目的。在分層模式課程體系應該堅持以人為本的教學理念，還要注重對學生的能力培養。在初級培養階段，可以對一些公共基礎課程實行一定程度的分層式教育，從而根據不同的培養對象和培養目標，為學生制定不同的學習內容，擬定教學目標，靈活安排學習方式，布置不同的課后作業，加強教學中的針對性和適應性。例如，在計算機和英語方面的教學，可以根據學生的基礎知識情況水平分為不同層級的班次，對于基礎較差的學生在教材選擇上，可以選用難度較小的教材，按照初級課程的設置進行教學，在課后教師還可以加大輔助的力度，樹立基礎較差學生的信心和能動性，進而讓大多數的學生都能夠很好地完成學習目標；對于基礎較好的學生，我們可以在教學中采用聯想的教學方式，減少上課時間，增加實踐和模擬工作環境，增加學生的自主化思考空間，同時可以適當地進行見習和實習，拓寬學生的知識面和動手能力，并且采用不同的教學手段，激發學生興趣，提高學生的主觀能動性，均衡發展。
（三）加強外語以及計算機教學
不管是適用性技工人才還是研究性技術人才的培養，都需要在專業化人才培養模式下，把外語以及計算機方面的學習列入教學計劃中， 本著全面優化的原則，需要將一些死板、老套的課程予以改進和重組，增加計算機以及外語方面的學時。
（四）采用學分制，激勵學生自主學習
在職業院校建立學分制，并將選課制作和學分制度做為教學核心。選課一方面可以實現學生在學習中能夠在進程、課程、專業以及教師方面進行自由的選擇，實現多層次的教學目標，并且還能拓寬學習的知識面。在這種制度的管理之下，學生可以根據自身的實際情況合理制定教學計劃，這也是分學分制和選課制教學的目的，從學生的主觀能動性上完成機電自動化一體化的人才培養。通過這種方式一部分學生可提早完成學業，去實習見習，更好地實踐自己，可以實現提前找到工作。這也是分層制學習法的補充，適用型人才可以有更多的時間利用自己的專業技術實現自己的價值；而定位為研究型人才也能有更多的時間去進行理論知識學習和鞏固，達到因材施教的目的。
（五）強化實踐教學，重視能力培養
機械設計制造及其自動化專業是一個實踐性很強的專業，雖然可以采用分層次教學的模式提早進入實踐環節，但是由于專業本身的特性，適用性和研究型的學生都要具備實踐能力和動手。學校在實踐課程安排上，第一應充分地利用實習基地對學生進行實踐教學，第二還需要和校外企業進行合作，推動學生實踐，切實感受工作環境，查漏補缺，結合自己和社會的發展制定學習計劃，找出學習方向，提升學習效率。學校還可以開展技能競賽，激發學生實踐興趣，實現學生的綜合化培養。
三、結束語
根據目前社會對于機械設計制造及其自動化專業人才的實際需求，建立一個專業化的人才培養模式是十分必要的。在這個日益發展的環境里，更應該注重機械設計制造及其自動化專業人才培養，，這是社會的需求。人才培養方法是可以以專業教育思想以及理論指導，以技能培訓為導向，用一種具體的方法作為形式、以培養內容為依托，直接對學生進行知識和實踐的培訓的教育模式。職業院校也需要做出相改變，完成教學質量的提升、教學模式的轉變，實現人才教學模式專業化，推動機械設計制造及其自動化專業人才的培養。
關鍵詞：機械設計制造；自動化；發展方向
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
機械自動化以其獨特的發展優勢，應用于各個行業之中并促進其發展。雖機械化具備了高效率、高性能、節約能源等優勢，但仍不能滿足人們日益增長的多樣化的社會需求。從某種意義上而言，機械自動化確實與傳統機械有著本質意義上的不同，它的智能化手段完全可以代替人的大腦及其肢體進行操作。但并不是說這種機械自動化就是完美的，其最終的操作權還是由人來進行控制。但隨著科技的不斷加深，討門對于機械自動化的認識還只是簡單的停留在初始化狀態的情況下，對于高深的機械技術沒有一個全面深刻的了解與掌握，這就導致機械自動化體系難以發揮其應有的作用，隨著經濟的不斷進步，社會的發展，必須加強機械化人才的培養，真正意義上促進人們對于機械自動化知識的學習，進而促進自動化的全面開展與使用。
一、機械制造的概念和特征
美國機械工程師協會于1984年為現代機械下了如下定義：現代機械是“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統”這一概念的引入，為當時機械設計和制造提供了一個非常貼切的總括，使機械理論雛形有了明確的意義。機械設計制造及其自動化的特征也是極為明顯的，總結概括如下：機械自動化的設計制造是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織結構目標，在多功能、高質量、高可靠性和低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。機械設計制造自動化可以滿足機器對于其功能的精細化要求，針對不同的產品要求設計出不同的機械產品。通過這一設計過程，使得產品可以實現從輸入端產生的輸出要求，完成其功能的完美呈現。機械設計始終圍繞著產品功能要求進行布局，制造過程也是嚴格按照設計要求進行生成，最終這一系列過程的完成，是要滿足機械生產的需要。機械設計制造在朝著機械自動化的發展方向穩步向前推進。
二、機械設計制造及自動化的意義
首先，機械設計制造及其自動化技術可以滿足工廠對機器的要求，并且利用先進技術不斷的創新。產品的開發都有功能需求的設計，機械設計制造自動化技術目前來說比較成熟，足夠滿足各類用戶對機械產品功能的需求，另外，科學需要創新，歲月為機械累計的相關知識正好為研究人員提供了一個很好的技術基礎，便于他們研究創新然后，機械設計制造自動化技術便于提高工業生產的效率以及產品的質量。機械自動化生產方式特別適用于多品種、小批量產品的生產，并且可以提高產品生產的穩定性、生產效率。既保證了生產的效率也保證了所生產產品的質量。值得一提的還有，機械自動化產品一般具有自動監視、保護、診斷、報警等系統功能，這就大大的提高了機械自動化產品使用的安全性，增強了其可靠性。一系列完善的預警措施，可以減少人身安全事故的發生，也可以降低生產中的故障率，雙贏最后，機械自動化在工業生產中無可替代的優點是節約能源，保護環境。如果人工批量生產的話對資源一定會造成很大的浪費，可是機械自動化產品是知識型和科技型相結合的產物，可以大量的減少批量產中對資源帶來的浪費行為，同時，也保護了環境。
三、機械設計制造及其自動化的發展方向
（一）智能化
機器的智能化是人類社會發展的大勢所趨，無論是什么，只要是在現代的社會都需要智能化的機器。換句話說，也就是只要不是智能化的機器，就會被時代的潮流所淘汰。因此，智能化的機器對于現代的社會來說是機器重要的，這是人類發展所需要的重要存在。現在的機器可以使機器吸收人工智能，讓在有著不同學科的基礎，不斷的灌輸進運籌學、計算機科學、高等數學、心理學、生理學和力學等科學知識，使機器具有同人類一樣的判斷推理能力，擁有更強的邏輯思維能力，更加堅決的自主決策能力等。這樣的機器不但可以完成一些按部就班的工作，甚至一些人類都無法完成的工作他們也可以毫無困難的完成。因此，使機械自動化產品具有低級智能或者擁有人的部分智能是十分有必要的。
（二）機電一體化
科學技術的發展和進步，促進了機械設計制造及其自動化在各個方面的發展和進步，機電一體化也伴隨著技術的進步應運而生，比較嚴格地定義，機電一體化的產生和技術進步密切相關，是在結合各項技術的基礎之上產生的，是現代化進步的產物。在現代機械設備的發展過程中，機電一體化對其起到了推動作用，二者相互促進，機電一體化的出現和發展也表明了機械設計和自動化的產生。
（三）微型化
傳統的機械往往給人一種過大過笨重的印象，隨著技術的更新換代，機械設計制造呈現微型化的特點和趨勢，其產品本身個體小、耗能低、運動靈活等特點降低了制造成本，同時也使得機械能夠獲得廣泛應用，不再是笨重的代名詞。但在我國的很多高精尖領域仍未能廣泛應用，機械設計制造及其自動化在外形設計和內部環節上還存在一定的局限性。
（四）工業環保綠色化
由于我國目前處于經濟發展的初級階段，在發展機械自動化的同時注意到發展的環境，機械自動化在生產中勢必要大量的用電，消耗了能源的同時，還會排出大量的氣體等有害物質給我國的資源環境造成了污染，機械自動化產品的綠色化主要是指指利用廢棄資源回收的各種產品，廢渣綜合利用，廢液(水)綜合利用，廢氣綜合利用，廢舊物資回收利用，實現工業環保，實現發展機械自動化的綠色化。綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
（五）網絡化
網絡技術給人們的生活和生產帶來了日新月異的變化，如今，許多機械自動化產品利用網絡技術提高自身競爭優勢，因此機械自動化產品朝著網絡化方向發展亦是一種必然。由于網絡化的普及，基于網絡的各種遠程控制和監測技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢。利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里充分享受各種高技術帶來的便利和快樂。因此，機械自動化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
結束語
機械設計及其自動化本身是人類發展進步的重要工具,其在發展過程中雖然有過不足,但總體來說對于人類實現文明更大程度上的進步和發展,其意義是十分關鍵的。當下在機械設計過程中所出現的各個新的發展形式和表現方面,將是我們未來的重要努力方向,如何才能將這些發展趨勢盡快的實現完成,將是我們在遵循機械設計及其自動化過程中的基本原則的基礎上完成的,所以說我們要實現這些發展趨勢就要立足現實,努力進取。
參考文獻：
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本項目選取貴州松宇機械設備有限公司和貴陽新天技術開發有限公司作為中小企業崗位對人才需求示例(下同)，以此說明機械設計制造及其自動化專業本科人才就業所將面對的主要行業或崗位，才的需求主要體現在機電設備的開發、生產、維護、技術支持等方面，需要的是機電行業生產和管理第一線的高素質應用型人才。這樣的人才需求現狀，體現出了機械加工企業、機電技術開發企業、工程機械企業大部分的用人特征，在本地裝備制造業企業用人需求中具有一定的代表性。因此，機械設計制造及其自動化專業應該致力于培養裝備制造企業生產和管理所需的應用型人才，應該使得該專業的畢業生具有寬口徑、厚基礎、強應用的人人才特點，能夠在實際的工作中迅速的進入工作角色，并且具有一定的創新思維能力。
機械設計制造及其自動化專業課程設置
貴陽學院該專業人才培養方案，是歷經多次反復的集體討論、專家論證，在教育思想、教學體系、課程設置、等方面較為合理。但是，應用型本科人才的培養，必須依托地方經濟的發展。因此，機械設計制造及其自動化專業課程體系中，應該調整足夠的課時數以供給專業選修課程及其實踐課程，以此拓寬學生的知識面和基礎。另外，在工學結合、校企合作方面，目前該專業工作進展順利，與多家大中型企業建立了良好的用人、實習合作關系。但是，迄今為止，還沒有任何一家企業提出對學校課程設置等方面的要求。我們應該主動向企業尋求共建課程，在不占用學科專業基礎課程課時數的基礎上，對專業選修課程和實踐環節實行共建，依照企業的需求來設置課程，利用企業先進的設備、成熟的技術，結合該專業現有的師資力量，對學生進行有行業特色的針對性學習指導，推進課程共建工作，使該專業畢業生能夠更好的適應本地工業經濟發展需求。本文針對企業所需應用性本科人才的能力結構需求，對本地裝備制造業企業進行了調查，并選取貴州松宇機械設備有限公司和貴陽新天技術開發有限公司為典型示例，以此說明裝備制造業企業對人才的能力結構要求，詳見下圖2。從圖2中可以看出，用人單位對畢業生的能力結構需求是多元化的。所以，對機械設計制造及其自動化專業課程設置的研究工作在更加細化的同時，必須參考本地裝備制造業企業的人才需求現狀，不能閉門造車。因此，如果我們要按照“十二五”期間工業經濟發展特點來修改和完善人才培養方案的話，就不能簡單照抄照搬已有的機械類、汽車類、電氣類和材料類的培養方案或是相關學校的培養方案，也不能凡事想當然，而是應基于已確定的專業定位和方向的基礎上，多多征求相關人士的意見和建議，集思廣益，并送相關專家和裝備制造企業論證而最終確定，以確保制訂出較為科學的該專業應用性本科人才培養方案。
高等教育實驗實訓資源整合
由于該專業成立和建設時間較短，很多實驗資源還沒有完成系統性建設，部分設備也還在招標采購中，尚欠缺一些專業性的實驗系統。因此，在當前的教育資源現狀下，積極開拓校外專業實驗實訓基地，就顯得十分的重要了。目前，貴陽學院非常重視與本地先進企業的聯系與合作，已先后在貴陽振華信息技術有限公司、貴州海信電子有限公司、東風雪鐵龍貴州宏宇貿易有限公司、貴陽軸承廠等知名企業建立了校外實習基地。這些企業具有大量工作經驗豐富的工程師、技師，同時還擁有大批先進的技術設備及其管理制度。如果我們能夠有效地利用這樣的企業資源來培養我們自己的學生，使得學生能夠在“實戰”的環境中得到一定鍛煉的話，將是大有裨益的。我們從人才需求的調查情況中可以看出，該類企業對所需人才的技術性和應用性較高。這就要求我們在日常教學中，必須針對性的擬定專業技能教育目標，必須加強實驗實訓教學工作，必須使得學生的專業技能“突出特色”。只有這樣，機械設計制造及其自動化專業應用型本科的人才培養才能在競爭激烈的社會中有立足之地。另外，實驗實訓基地是學生接觸社會的重要橋梁，建好相關實訓基地是培養動手能力強、能較快適應工作的應用型本科人才必不可少的條件。目前，貴陽市多所職高院校也開設了機械工程制造類專業，其校內擁有的實驗實訓設備種類齊全，數量較多，同時也擁有一批有經驗的實驗實訓指導教師。貴陽學院該機械設計制造及其自動化專業可以通過互惠合作，使兄弟院校的實驗室成為該專業的定點實訓基地，從而避免重復建設，實現資源共享。另外，機械設計制造及其自動化專業正在積極推進開放性實驗室建設工作。目前開放汽車拆裝實驗室，還將研究一批機械設計制造、機電傳動控制類的基礎實驗室也加入到開放性實驗室體系中，以此增加學生對本專業的認可度。除此之外，專業實驗室除了完成基本的課內實驗、校內實習的教學任務外，也應全天對學生開放。因為實驗室充分開放將為學生提供一個全新的領域，提供學生在裝備制造業技術領域的自主學習和實踐環境，使學生能力在實際鍛煉的過程中提高。當然，不管是利用兄弟院校的實訓基地以實現資源共享，還是加強校企合作來開發校外實訓基地，都可能會使專業技能的實驗實訓受種種條件約束，產生諸如實習時間太短、實習內容不系統等不良情況，導致實習效果差，學生收獲少的局面。為改變這種局面，我們就必須要利用現有的實驗設備和所具有的師資力量，針對性進行人才培養，創建以應用型人才為培養目標的人才培養方案，從而才能結合本地“十二五”工業經濟發展的需求來進行統籌安排，保證學生充足的實習時間和系統完整的實習內容。
作者：高毅 邵紅艷 秦曉波 單位：貴陽學院
機械設計制造及其自動化專業以機械設計與制造為基礎，融入信息技術、計算機科學、微電子科學和控制論的基本原理，其主要任務就是運用先進的設計制造技術和理論，解決現代工程領域中的復雜技術問題，從而實現產品設計與制造的智能化。機械行業作為國家的基礎及支柱產業，在國民經濟中占有相當重要的地位。對于煤炭、鋼鐵、有色金屬等上游產業和房地產、快消品等下游產業具有重要意義，同時也具有很強的拉動能力。而機械制造中最活躍的領域便是機械制造自動化技術，也是企業提高生產效率、增加工業產值和提升市場競爭能力的必要手段。我國自改革開放以來，從境外引進了大量的先進技術及裝備，雖然使自身機械制造業有所發展，但是外資企業不斷對我國民族制造業進行干預和收購，使我國機械制造業始終無法擺脫“外資”和“進口”的雙重枷鎖。隨著社會的發展和人們不斷提高的生活水準，機械制造業作為一個發展多年的傳統領域面臨著越來越多的挑戰和競爭，在工業生產逐漸趨向科技化、信息化的洪流中，先進的生產技術和高素質的專業人才成為我國機械制造業必然的選擇趨勢。所以，我國高等工程教育機械設計制造及其自動化專業大學生進行工程教育評估對于當前市場環境顯得尤為重要
2專業認證過程與方式
機械類專業認證工作的開展主要依據機械制造及其自動化專業認證工作組起草的相關文件:《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證方法與程序》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證標準》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證試點學校準備工作指南》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證專家培訓與遴選辦法》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證考核小組工作指南》。專業認證的過程主要包括學校自評、專家組進校考察和形成認證報告3個階段。首先認證學校應向工作組提供申請表，并應包含以下內容。①師資情況(教師崗位結構、教師職稱結構、教師學歷結構)。②近3年學生數量(招生數、在校生數、畢業生數、授予學位數)。③圖書館資源概況(學校藏書、專業資源)。④實踐教學條件(主要實驗、實踐、實訓條件)。⑤近3年教學經費(教學經費、科研經費)。工作組接到學校的申請表和申請報告后，對申請進行審核評析，審核通過后申請學校需進行自我評價，并撰寫自評報告。工作組接到學校的自評報告后，與學校協商并進行實地考察，目的是對學校自評報告的準確性和真實性進行實地考察，并了解高校未曾在報告中反映出來的其他情況。
3認證實踐
機械設計制造及其自動化以及相關專業，應以培養社會適應能力強、專業知識扎實全面的學生為目標，以滿足用人單位和當今市場瞬息萬變的人才需求，因此機械制造專業學生工程教育認證工作就顯得尤為重要。以華中科技大學為例，該校結合機械制造專業的課程設置和培養模式，對參加工程教育認證的學生進行動手能力和專業技能強化訓練的同時，加強基本教學科目的鞏固，在培訓的同時充分考慮當前機械設計制造及其自動化專業工程師面臨機械設計制造逐步與世界接軌，其基礎知識及應用能力將在國際社會上的競爭中受到挑戰以及考驗的實際情況。為了在步入崗位中能夠具有當代機械工程師應具備的基本素質，必須追求創新，應用新理論，該校在培訓過程中尤其注重學生創新能力和發散思維的培養，注重基礎理論和實踐相結合的培養理念，以時代和企業的需求為培養方向，以現代機械設計制造方法和理論的應用為培養重點。華中科技大學在機械設計工程師資格認證工作和平時的培訓過程中投入了必要的軟硬件物質，并精選優秀師資力量，針對機械制造專業學生的教育教學特點，研究本校所適應的獨特培訓方案以及培訓模式。為了提高學生的應用能力和動手設計能力，對企業的實際工程需要進行模擬訓練及實踐操作，使機械制造專業學生更具備實用型人才的綜合素質。近幾年來該校機械制造及其自動化專業共培訓711人，603人通過認證，認證通過率達到83.2%。國內外許多大型工程公司也認可和支持對在校大學生進行機械工程設計資格認證，該認證在機械行業內具有重要影響，它代表通過認證學生的知識儲備及綜合應用能力符合當今企業需要，通過認證者在就業過程中更加受到用人單位的歡迎。在對一些資格持有者的后續跟蹤調查中，發現其卓越的知識應用能力和環境適應能力得到了大部分企業的認可，實現了企業和員工的互利雙贏。員工自身也感到受益匪淺，從而更加熱愛機械制造業，為祖國工業的發展貢獻力量。
4認證的重要作用
境外許多國家早已通行對機械工程師的工程教育認證，我國受到體制和高等教育背景的影響，正處于探索和經驗積累的時期。幾年來的試點試驗證明，開展此項工作具有以下重要作用。
(1)推進高校機械設計制造及其自動化專業的改革。
目前若干高校專業教學脫離實際，不考慮學生素質能力與社會需要的契合性，教學內容繁多而缺乏重點，空泛而不切合企業實際需求，注重理論而缺乏實踐，學生往往偏重書本的理論知識而不注重實踐能力。因此，高校的專業教育應當改革，引導學生與企業溝通，培養具有扎實基礎理論知識、嫻熟實踐操作能力的高素質復合型人才，并積極地與國際人才培養模式接軌。
(2)推動企業積極參與人才培養。
企業一方面對優秀機械設計制造工程師求才若渴，一方面把培養集理論知識、動手操作能力為一身的高素質人才的重任全部推給高校。自身需求的矛盾使企業對高校畢業生始終不滿意，從而花費時間和精力進行“二次培養”。其實，高校的教育投入是有限的，再資深的老師、再完備的實驗室也很難單方面培養出符合企業口味的技術人才，只有充分利用企業和社會的資源，讓學習、研究、實踐和生產更緊密地結合起來，才能培養出理論與實踐相結合的高素質復合型人才，企業也應擔負起與高校共同培養人才的責任，實現雙贏。
(3)畢業生可以快速適應工作環境。
高校的主要任務是培養企業和社會所需要的適應性技術人才和管理人才，高校畢業生在步入社會后應具有獨立解決企業在生產設計過程中所面臨的技術及管理問題的能力，能夠熟練地運用在課堂中所學到的理論知識并結合嫻熟的動手操作能力，真正成為高適應性、高技術操作性的實用型人才。這也應是企業和高校共同的人才培養方向。
(4)為我國機械工程師得到國際認可，并走向國際市場奠定基礎。
在生產經濟趨向高度全球化的今天，專業人才培養目標不應僅僅停留在國內市場，應該意識到我國的工程師在專業技能、專業知識和職業資格等方面與國際水準還有差距。以《工程師流動論壇協議》為主流的國際社會通行的職業資格認可是對人才職業技能和專業知識的肯定，雖然我國目前還未加入任何國際認證體系，但是開展大學生工程教育認證為接下來的工程師國際互認做好了前期鋪墊。可以預見，未來我國的機械工程師必定會與國際接軌，并積極參與到與其他國家和地區的人才互動和技術交流中來。
5總結及思考
關鍵詞:農林高校;熱工基礎及流體力學;課程教學;實踐創新
當前，在“綠色發展理念”深入人心的時代背景下，農林類高校迎來了很好的歷史發展機遇;同時社會和企業對農林類專業人才的需求更加重視質量，對人才的知識深度、廣度和對專業基礎課、專業特色課核心知識的實踐運用能力，均提出了更高要求。提高機械設計制造及其自動化專業學生林業裝備系統總體及其子系統技術的掌握程度，拓展學生在林業裝備系統上運用專業基礎課、專業特色課中核心知識的科研能力，是農林類高教工作者面臨的共同課題［4］。
1課程教學剖析
1．1課程內容
“熱工基礎及流體力學”這門課程是機械設計制造及其自動化專業的一門綜合性專業基礎課，是后續液壓與氣體傳動、泵與風機、林業機械等專業及特色專業課的重要基礎。課程目標包括:掌握工質的熱力學性質、熱力學第一定律、第二定律、熱工轉換的規律和理想氣體的熱力學過程，學會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導熱基本理論、對流換熱基本規律、黑體輻射基本定律等內容的學習，使學生具備對基本的傳熱學問題進行分析和總結的能力;掌握流體的主要物理性質和流體靜力學的基本理論知識，學會流體上的作用力分析，能夠推導流體動力學方程的連續性方程和伯努利方程，針對黏性流體，能對管內流動狀態進行判斷;能夠對“傳熱學”“工程流體力學”的實驗結果進行分析和解釋，通過實驗數據綜合分析工程中的現象及問題，并得到合理有效的結論。總體來看，本課程講授內容包括工程熱力學、傳熱學以及工程流體力學三大板塊的內容，是在高等數學、大學物理、理論力學、材料力學的基礎上進行深化學習，拓展到實際的工程問題，所以本課程不僅理論性強，而且工程應用性也很強;與機械設計制造及其自動化專業其他課程相比，該課程涵蓋了本應三門獨立開設的課程內容，知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學生融會貫通掌握難。但是，學生對課程內容的掌握程度直接影響后續專業特色課程的學習情況。
1．2教學思路
目前，本課程總學時為48學時，理論授課42學時，實驗授課6學時。三大板塊的教學內容多，理論授課課時較少，矛盾突出:(1)學生由固體學科切換到流體學科的學習需要較長適應期;(2)課程中較多章節內容抽象，且涉及大量公式推導及專業的概念鋪墊，加之為了跟上教學進度教學內容更新較快，學生普遍反映課程難度較大;(3)教學內容和后續專業及特色專業課內容銜接性不夠緊密;(4)從內容的充實性和課程的結構上來看，“熱工基礎及流體力學”這門課程的教學內容已經滿足要求，但是對接林業機械領域最新技術，強化學生創新思維方面，當前的課程建構仍無能為力;(5)由于本課程的學習不涉及具體的機械裝備系統，使得同學們對本課程在專業中的地位認知不足，學習積極性欠佳，這些現狀使得提升教學效果難度較大。針對上述課程特點及教學現狀，結合農林類高校“機械設計制造及其自動化”專業的實際情況，制定了如下教學思路:(1)授課時，使學生從機電系統、固體力學等學科的思維中切換出來，將空間觀測法跟同學們探討透徹，基于空間觀測法開展“熱工基礎及流體力學”的課程教學。(2)在教學大綱中刪除過于抽象、應用面較窄的教學內容，深入講解與后續“液壓與氣體傳動”“泵與風機”“林業機械”等課程關聯度較深的內容，為專業及特色專業課的學習做好扎實鋪墊。(3)結合在林業機械領域與“熱工基礎及流體力學”緊密關聯的科研經歷，探索寓教學于科研、科研反哺教學的授課模式，強化同學們對“熱工基礎及流體力學”在“機械設計制造及其自動化”專業里占有重要地位的基礎認知，顯著提升同門們自愿學習、自主學習的熱情。(4)注重思維方式、終身學習意識的培養。教學過程中注重切入問題角度的講解，使得同學們在明白問題的同時更養成學習思考問題方法的習慣;從固體學科到流體學科是一個較大的跨越，在跨越的過程中，使同學們樹立終身學習意識，為以后培養同學們提出、解決林業機械領域學科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎。
2課程構建探討
在“碳達峰、碳中和”的硬性發展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發展理念加速推進的浪潮之下，農林高校“機械設計制造及其自動化”專業的畢業生在高等教育系統中的地位不斷提升，所以基礎專業課程構建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面，基礎專業課課程構建要體現基礎知識的深度和廣度;另一方面，內容要很好銜接并服務于核心專業課、特色專業課，為學生后期畢業設計、研究生科研深造做好鋪墊。
2．1課程內容深度銜接核心專業課
“林業機械”是南京林業大學“機械設計制造及其自動化”專業的核心專業課，內容涵蓋林業動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中，和“熱工基礎及流體力學”專業基礎課相關的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業動力機械(包括泵、風機)涉及“工程熱力學”中熱能和機械能之間的轉化問題，同時也涉及“工程流體力學中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業清理機械涉及“工程流體力學中”不可壓液態水在管道內部的流動，在霧化器內的流態分布、出口后霧化粒徑分布等復雜多相流問題，如圖1所示;林業保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風場、霧滴的多相流動問題，如圖2所示;林業采摘機械中，基于負壓的采摘系統涉及可壓縮流體空氣的管內流動問題。從銜接核心專業課的角度來看，一方面，農林類高校“熱工基礎及流體力學”這門專業基礎課程應該深耕“工程熱力學”和“工程流體力學”，而“工程流體力學”應該是重點中的重點;另一方面，也好兼顧課程內容的完整性，“傳熱學”也要適度調整。
2．2匹配三大板塊關系，優化課程結構
建議協調、平衡三大板塊的課時占比，同時明晰課程內容的內在邏輯關系，在此基礎上進一步優化課程結構。在“工程熱力學”(熱能的間接應用)板塊中，我們將實現熱力學能向機械能轉化的媒介稱之為“工質”，媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”，熱力學第一定律、熱力學第二定律、工質熱力學性質及理想氣體的熱力過程等課程內容和專業核心課程林業機械吻合度較好。“工程流體力學”中，對流體的終結性定義是“抓不起來的物體”，一般性的定義是“氣體和液體”的總稱，但課程內容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學、流體運動學、流體動力學及黏性流體等課程內容都是基于不可壓的液體，同為流體，但氣體和液體的性質及研究重點相差甚遠，“氣體”這種流體相關課程內容的缺失為后續專業核心課程的學習帶來很大知識結構缺陷。“傳熱學”(熱能的直接應用)中，對導熱、對流傳熱(混合傳熱，主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應用等課程內容做了比較詳細的講解，但是后續專業核心課程對傳熱學中的知識需求很少，僅僅在脈動燃燒技術這一研究領域有所涉及。總體來看，不管是“工程熱力學”中的“工質”，還是“工程流體力學”中的“氣體”，再或者“對流換熱”中的“流體”，其中“氣體”是課程的“最大公約數”，也是和林業機械這一專業核心課程相關的“最大公約數”。鑒于此，“工程熱力學”教學內容總體上可以維持不變，部分章節可以簡化，不重要的知識點減少不必要的推導，側重理論、公式概念的理解和應用，這樣可省出一部分課時。總課時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學”的課時，對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學的試驗研究中也有重要應用，可以在這里對相似準則進行深入講解，省出較多課時。將“工程流體力學”放在最突出的位置，省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內氣體的流動”等內容，以匹配林業機械核心專業課。
2．3樹立自主學習、終身學習意識
目前，流體力學板塊中關于可壓縮流體的課程內容匱乏，教學中會鼓勵同學們在MOOC上尋找優秀資源進行線上學習，使同學們樹立自主學習意識。通過工程流體力學板塊，我們在體力學的范疇內將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法，這是一個顯著的改變，也是重要的進步，通過這一步，有助于培養同學們的終身學習意識。
結語
一、機械設計制造及其自動化技術的概述
1.1機械設計制造
所謂機械設計制造是指我國從事各種化工機械、機床、儀器、紡織機械、工具以及儀表和起重運輸機械等其他機械設備生產工作的工業部門，它的重要作用就是提供技術裝備促進國民經濟的發展。同時機械設計與制造作為一門學科，它的主要實踐性教學環節有軍訓、電工、金工、電子實習、生產實習以及社會實踐和課程設計等，主要學習的是與力學和機械工程有關的課程。
1.2自動化技術
自動化技術屬于綜合性技術，它與系統工程、計算機技術、液壓氣壓技術、自動控制以及控制論和信息論都產生了緊密的聯系，其中給自動化技術帶來很大影響的是計算機技術和控制論。自動化技術的發展趨勢也是多種多樣的，主要是機電一體化、機械功能多元化、結構設計標準化以及控制智能化和結構運動高精度化。自動化技術應用的一個重要發展方向就是工業自動化，例如計算機輔助制造和計算機輔助設計，這種技術一般應用在門禁系統中。除此之外，自動化技術的進步還促進了工業生產的發展，大多應用在化工以及冶金和石油等行業，使勞動生產率得以提升。
二、機械設計制造及其自動化的應用現狀
2.1設計方面
雖然我國的科學技術實現了不斷的發展，但是總體來說，特別是與西方發達國家相比，其計算機技術極其發達，而且在機械制造與自動化應用的設計過程中，能夠實現設計理念的不斷更新，而我國的計算機技術還處于相對落后的狀態中，其中尤其是CAD/CAM技術的欠發達，致使我國在機械制造和自動化應用中的設計水平還有待提高，設計過程也需要得到進一步的優化和完善。
2.2制造工藝方面
受到國外先進發達的計算機技術推動的影響，國外的機械制造行業中的制造設備的自動化特點十分明顯，例如納米加工、高精密加工、多軸數控設備加工、激光加工等等一系列新技術。但是在我國，機械制造行業的設備中所含有的高科技量都比較少，這大大制約了制造工藝的發展，致使我國的制造工藝滯后。
2.3自動化技術方面
科學技術的發展為機械制造行業中帶來了許多新的技術的應用，多軸聯動機床、柔性制造系統等一系列自動化設備已經發展成為了主流，這些被廣泛使用于西方國家的機械制造行業中。但是我國的機械制造行業中使用的自動化系統卻還是呈現單一性的特點，雖然大力普及了數控機床，但是自動化技術含量總體還是偏低。
2.4管理方面
在機械制造和自動化應用的過程中，我國的管理思想和方法與西方國家相比較而言仍存在一定的差距，由于受到各種原因的影響，我國在機械制造與自動化應用過程中的管理思想和方法比較落后，沒有使其實現數字化和現代化的要求。
三、機械設計制造及其自動化的具體應用
3.1生產自動化
機械制造與自動化應用是否取得成功的重要表現之一就是看生產過程自動化的程度。在機械制造的生產過程中，利用自動化技術能夠促進生產過程朝著更加智能化的方向發展，使生產過程更加具有連續性，而且很多生產中的工序都可以利用設備自動完成，不僅有效的節省了生產所需的人力，還使能夠影響生產過程的人為因素降到了最小值，這就使生產加工過程中的損失率大大降低了，有效提升了機械制造企業的競爭力。
柔性自動化生產技術是機械設計制造中一種實用的技術，柔性自動化技術產生的基礎是產品的生產信息，同時利用數字加工技術設備實現適應不同的加工對象以及生產需要。柔性自動化生產技術的信息控制中心是主計算機，主要作用是監測生產過程產生的數據，從而根據具體情況對生產計劃進行調整。柔性儲運系統的作用是對廢料以及工具等生產物料進行運輸和存儲，一般是由工業機器人進行操作的，能夠提高企業的生產效率。
3.2檢測自動化
科學技術的發展給機械制造與自動化應用所帶來的影響有很多方面，在機械加工的過程中，加工所需要使用到的原材料的范圍在逐漸變大，不僅僅是原來的傳統機械加工材料，一些新型材料的出現，使得其在機械加工過程中得到了越來越多的采用。但是同時也是由于對新型材料的采用，使得對傳統的機械加工材料的人工檢測方式出現了越來越多的不足。在這種情況之下 ，使用先進的計算機技術就成為了必要的方式，像使用電流信號、激光、人工神經網絡、三座標測量儀等技術對機械的零部件上的磨損程度進行檢測，可以有效的提高檢測的效率。
3.3信息自動化
計算機輔助系統是實現機械制造與自動化中自動化功能的主要方式，計算機輔助系統中涵蓋和涉及了極其廣泛的內容，計算機工藝輔助設計系統、計算機輔助設計系統等就包括在內。使用計算機工藝輔助設計系統的主要目的就是實現機械制造生產中加工效率的提高，使生產水平的標準化程度不斷提升；使用計算機輔助設計系統的主要作用就是促使設計師將精力更加集中的用在產品設計的工作上。
3.4 CAM、CAPP技術的融合
自動化技術的不斷發展，促使CAPP技術在現代機械制造行業中發揮著越來越大的作用，在機械制造生產的過程中，CAPP技術為生產活動和生產管理的進行提供了重要的依據，成為了現代機械加工行業中的重要組成部分。在機械設備零部件的加工過程中，采用CAM技術可以使加工過程更加精確化和智能化。
四、機械設計制造及其自動化的應用前景
4.1機械制造的集成化
在目前的機械制造企業中，所使用的最主要的生產方式就是計算機集成制造系統，其中主要包括工程技術信息分系統、制造自動化分系統、管理信息分系統、質量信息分系統等等。工程技術信息分系統中包含計算機輔助設計、計算機輔助工程分析、計算機輔助工藝過程設計等等；制造自動化分系統中包含加工中心、自動裝配、計算機數控、工業機器人等；管理信息分系統中則主要包括經營管理、物料管理、人事管理、生產管理和財務管理等等；質量信息分系統中主要包括計算機輔助檢測、計算機輔助測試及計算機輔助質量控制等等。
4.2機械制造的智能化
采用智能化的制造系統可以在機械制造的過程中實現與之相關的智能活動，例如判斷、分析、推理等等。機械制造的智能化具體來說主要表現在智能系統擁有良好的友好性和適應性。在機械的制造和設計過程中，通常都是使用模塊化的方法，使其實現較好的柔性。機械制造的智能化對友好性和安全性也比較重視，智能化的機械制造系統可以做到節約資源和無污染，同時還能夠充分的對資源進行回收。
4.3機械制造的敏捷化
機械制造的敏捷化的基礎就是機械制造企業的競爭力和信譽度，這一點主要就是利用組成虛擬公司，實行分工合作，最后達到增強企業競爭力的目的，同時還要快速敏捷地對用戶的各種需求做出反應。要想達到快速敏捷的應變能力，必須要牢牢抓住虛擬制造技術這個核心內容，把握虛擬制造技術的關鍵作用。現代機械集成制造技術未來的發展方向之一就是敏捷化，這是現代機械集成制造系統實現從信息集成向企業集成轉變的必經之路，敏捷化制造的發展對于現代集成制造系統的發展有著深刻而長遠的影響。
[關鍵詞]面向工程；面向應用；面向需求；創新教學方法和手段
[中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-4634(2012)03-0085-04
0 引言
機械設計制造及其自動化是新疆農業大學機械交通學院科研工作的主要發展方向，為適應新疆經濟建設的發展，該專業從2004年開始重新調整了培養方案，增添了新的專業方向(計算機輔助設計制造、設備管理與工程)，使該專業成為新疆農業大學當年招生的熱門專業之一，錄取分數大大高出普通本科錄取線。2005年新疆農業大學機械交通學院以該專業為基礎成立了4個研究室：機械設計研究室、農牧機械研究室、精準農業研究室、農業工程信息技術研究室。多年來，該專業為新疆的機械工業、農業機械化發展輸送了大批的專業人才，在全自治區尤其是農機行業，具有較大的影響，為新疆農機的發展做出了極大的貢獻。
1 優勢專業培養模式
新疆農業大學機械交通學院高度重視機械設計制造及其自動化專業的專業建設，在該專業的優勢專業建設中首先明確專業建設思路，瞄準培養目標，注重教學方法和手段及考試考核方式的改革，利用開放型實驗、實訓和實習教學環節，倡導多樣的學生科技活動及創新的畢業設計工作，取得了很多寶貴的經驗和豐碩的成果。
1.1明確專業建設規劃
新疆農業大學機械交通學院在優勢專業建設中，明確專業規劃的指導思想和目標定位，緊扣自治區農業現代化和新型工業化發展的脈絡，培養既有較好理論基礎又有較強實際動手能力的應用型人才，在此基礎上，制定科學、完善的專業建設規劃，做到定位準確，建設思路清晰，建設目標清楚，措施有針對性和可行性。
專業規劃的制定及實施措施。(1)人才培養模式。人才培養模式的確定通過以下5個“三個”方面建設：“三個結合”——課堂教學結合實驗教學、校園培養結合社會實踐、專業學習結合素質拓展；“三個面向”——面向工程、面向需求、面向應用；“三個導向”——鼓勵思考、激勵創新、獎勵貢獻；“三個倡導”——求真務實、開拓進取、勤奮謙和；“三個熱愛”——熱愛學院、熱愛學校、熱愛專業。(2)課程建設。優化課程體系，注重實踐教學環節；在課程體系中，既體現了農業工程的傳統(專業方向課程中有農業機械設計課程)，又有適應社會需求的新技術專業方向(如機電一體化、計算機輔助設計與制造等)。(3)實驗室建設與實驗教學。在專業規劃和建設中，實驗室建設和實驗教學的實驗設備添置立足于專業建設的目標；在設備用途上，主要添置利于培養學生動手和創新能力的測試、教學科研型的儀器實驗設備；繼續實行實驗室集中管理、分工建設的辦法；學院的實驗室管理辦公室負責全院的實驗室日常管理和實驗保障；各教研室的任課教師具體承擔實驗課教學任務，并負責設計型、綜合型及科技創新型實驗項目的開發及開設等教學工作。(4)教學改革與教學管理。認真修訂本科“一班一計劃”的人才培養方案，重點體現在兩個方面：首先，明確本專業及其方向的定位，優化課程教學體系與結構，優化實踐教學體系與結構；其次，民族語言班級的人才培養方案應真正體現削枝強干和重點培養動手能力的基本要求。
1.2 專業人才培養方案的修定、制定
1)專業培養目標。遵循高等教育和人才培養規律；立足新疆、服務三農、服務社會；探求復合型、應用型、研究型、創新創業型人才培養的途徑和方法；注重學生綜合素質、實踐能力和創新能力的培養。
2)修訂思路。人才培養方案的修訂思路見圖1。
1.3 教學內容與課程體系改革
1)課程體系改革。課程體系及其內容的變革，是高等教育培養綜合素質、全面提高教育質量的核心環節。在機械設計制造及其自動化專業的課程體系改革中，以提高教學質量為最終目的，根據專業的發展不斷更新教學內容，反映最新學科知識，優化課程體系，強化能力和創新精神的培養。專業人才培養方案教學體系分兩大塊：理論課程教學體系和實踐教學體系(理論教學體系模式參見圖2)。
2)課程教學改革。(1)專業課程建設。注重學科知識的綜合性與實用性，調整、合并、重組一些課程，避免內容重復；增設拓寬專業口徑、體現素質教育、創新精神培養的新課程；取消課程中的部分常規實驗，增設綜合性、設計性強的實驗課。(2)課程管理。創建以課程組(群)管理為體系的管理模式；實行主講教師課程授課全程負責制；專業課程組進行日常教學、教研、教改等活動。
1.4 教學方法與手段改革
根據課程特點，在教學方法、教學手段、考試方式等方面做了大量的改革工作，取得較好成效。
1)創新教學方法。在教學方法上注重啟發式、案例式、研討式、討論式、互動式、結構課式等教學方法的研究與應用，結合多媒體現代科學技術手段，加強實驗、實習、實訓環節，進行開放性實驗嘗試，尤其是從課堂教學開始就注重學生動手能力的培養。如《機械設計》課程成功探索出了“課內課外相結合，理論與實踐相結合”的良性互動式的教學方法，使學生不再是被動的知識接受者，而是主動的求知者、參與者和探索者，他們的應變能力、創新意識在不斷地解決問題和積極主動地參與過程中得到培養。
以一條主線、兩個階段、兩個層次優化了教學過程。“一條主線”就是提高學生的綜合能力、設計能力和創新能力，“兩個階段”和“兩個層次”是在教學前期以單一機構的設計為主，使學生對各類機構的特點及設計步驟與特點加以了解掌握；在后期以綜合使用多種機構完成特定功能為主。如圖
3 為學生動手制作的實物作業(各種典型機構)。
2)考核方式改革。根據專業課程特點，靈活運用多種方法積極進行考核方式的探索和改革工作。從2003年開始經過專業教師多年的努力，探索出了多種師生普遍認為較成功的考核方式，參見表1。
1.5 創新實踐教學
以現代工程教育理念為指導，以基本能力訓練為基礎，以綜合應用能力培養為核心，以實踐能力和創新精神培養為目標，構建課內外、校內外結合的多層次、立體化實踐教學體系。
在實踐教學體系的框架下，學院積極創造條件，以認知實驗和認識實習、實訓、實驗室開放、大學生第二課堂、科技創新小組、大學生導師培養等方式吸引學生較早參加科研和創新活動，實踐效果好。實驗室和各實訓中心面向本院本優勢專業和相關工科學院開放，開放時間長，效果較好。
在多年實踐基礎上，建立了符合時代特征、設計科學合理、符合培養目標要求的“一條主線、三個層次、八個模塊”的實踐教學體系。
“一條主線”：以提高學生綜合素質、工程實踐能力、創新精神的實踐教學培養為目標，著重提高“動手能力、應用能力、分析問題能力、解決問題能力和創新能力”五種能力；“三個層次”：以專業基本能力培養、專業能力培養、創新能力培養為基本平臺；“八個模塊”：從“專業基礎課實驗、計算機應用能力、專業課實驗、專業課實訓實習、專業課課程設計、畢業實習和設計、大學生第二課堂、大學生科技創新活動”八個方面進行專業綜合素質、應用能力的培養。實踐教學體系設計科學合理，符合培養目標的要求。
2 優勢專業建設成效
2.1 學生創新精神和實踐能力進一步提升
在新疆農業大學機械交通學院注重培養學生的創新精神的政策鼓勵下，重視學生科技素質培養，在學生中大力開展科技創新活動，依托大學生科技活動站開展學生科技發明、制作，大學生科技活動站中以機制、電氣專業學生為主導。
5年來，各個興趣小組共有各個專業的組員近100人，其中機制專業學生累計就有50人，再次證明了學院機制專業學生理論聯系實際、熱愛科學的特點。
科技活動站包括“機械創新設計小組”、“電子工程興趣小組”、“數控模型設計小組”等有專業教師輔導參與的大學生群體組織，這不僅能激發廣大學生參加各項活動的積極性，提高他們的活動興趣，還能進一步鍛煉大學生的個人特長、工作能力、公關能力和組織能力。
經過多年來的不斷努力，近幾年新疆農業大學機械交通學院的學生在“全國三維數字化創新設計大賽”、“自治區三維數字化創新設計大賽”、“自治區大學生挑戰杯比賽”、“自治區電子科技大賽”、校科技文化藝術節等各類科技競賽和科技作品展覽中都取得了可喜的成績，見表2。其中，在“全國三維數字化創新設計大賽”中獲得一等獎。
2.2 以實驗室為依托開展大學生科技創新活動
為了促進自治區重點產業緊缺人才專業的建設，并輻射帶動其他專業的建設，擴大大學生創新項目的影響范圍，新疆農業大學在6個自治區重點產業緊缺人才專業中開展了第三批大學生創新項目，并以此為契機，將此活動輻射拓展到其他相關專業，進行了創新項目的立項工作。機械交通學院學生(特別是電氣工程及其自動化專業、機械設計制造及其自動化專業)踴躍申報項目，2010年成功獲批18項，2011年成功獲批11項，合計金額達到10萬元。同時，還獲得2010年新疆農業大學大學生科技創新基金項目15項。目前這些項目都在相關實驗室緊鑼密鼓的進行中，項目資金都已落實到位。
2.3 學生獲得專利情況
新疆農業大學機械交通學院農業機械化及其自動化專業091班的艾力江·如蘇力同學是中國發明協會和阿克蘇地區發明協會的會員，自2010年進入新疆農業大學機械交通學院學習以來，學院為他繼續開展各項創新活動提供了場地(農牧業機械實驗室)并指派肉孜老師作為他的指導老師，為他取得發明專利提供了充分的條件。
由艾力江發明的紅外線馕坑專利項目2010年1月20日授權。他的《紅外線馕坑商業策劃書》在2010年“烏魯木齊市大學生創業計劃大賽”中榮獲了三等獎；在2010年第7屆全國大學生創業計劃大賽新疆區總決賽榮獲了優秀項目一等獎，在2010年第7屆挑戰杯全國總決賽中榮獲了銅獎。艾力江發明的《紅外線馕坑》被國家知識產權局定位為2010年深圳高洽會、第12屆中國國際高新技術成果交易會和2010年知識產權洽談會新疆專利項目中重點推薦的高新、低碳、環保、節能性項目之一，2011年3月12日在北京清華大學已通過國家重點科技項目國家級專家組的評議，2011年4月被自治區農機局和新疆農業大學推薦成為2011年新疆國際農業機械博覽會重點推薦的優秀項目之一，在2011年5月的新疆機械博覽會上成為博覽會的亮點項目，2011年5月被新疆維吾爾自治區知識產權局授予“2011年度新疆大學生優秀發明創造專利獲得者”稱號。
3 結束語
機械設計制造及其自動化專業是新疆農業大學的傳統專業，通過該專業的優勢專業建設工作的開展，專業教學質量得到全面提升，學科專業教學內容及課程結構進一步優化，人才培養模式更加合理，學生綜合素質進一步提高，初步實現了該專業高水平、高質量的人才培養新平臺建設。
繼續秉承“面向工程，面向應用，面向需求”的專業培養模式，努力尋求行業、企業的支持，主動為行業、企業培養急需的應用型人才，打特色牌，走特色路，找準專業發展方向和人才培養特色。(1)加強與其他本科院校的學術交流，掌握專業發展和教學改革情況，了解其辦學特點和人才特色；(2)深入企業生產一線，積極與用人單位共同探討本專業人才應具備的能力，取得企業對本專業人才需求情況的第一手資料，明確企業需要什么樣的人才，本專業培養的學生應定位在什么技術層次上，從事什么工作，所需的專業知識是什么，進一步明確專業培養方向；(3)在科學論證的基礎上，充分發揮自身優勢，結合教學體系建設和實踐教學環境建設，形成專業特色和人才優勢。
參考文獻
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一、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。
二、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。現有教學體系中，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。
三、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。
四、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。
作者：杜柳青 余永維 周康渠 米林 單位：重慶理工大學
關鍵詞：農業機械化及其自動化；特色專業；創新實踐平臺；建設與實踐
創新能力是本科生專業素質的綜合體現，是人才培養質量的重要標志。本科生創新實踐平臺為本科生創新能力培養提供了條件和保障，是提高學生創新能力的載體。為了培養本科生的創新實踐、創新意識和創新人格等創新能力，需在全面保障教育教學質量的基礎上，建立專業創新實踐平臺，構建專業創新實踐體系，打造創新成才環境，為本科生提高創新能力和競爭力提供強有力的支撐。
農業機械化及其自動化創新實踐平臺的建設，是在我校工學院農機系農業機械化及其自動化國家特色專業建設的背景下，整合農機系現有的實驗、實踐條件，并充分利用社會力量，通過內外雙向結合建立的創新實踐平臺體系。它將通過理論層面對農業機械化及其自動化國家特色專業創新教育體系的內涵作出較為科學、準確的界定；實踐層面通過雙向運行式創新實踐平臺的建設與實施，全面提升農業機械化及其自動化專業及相近專業本科生的實踐創新能力，力爭對我校教學起到一定的推動和提升作用。
1 國內農機化專業教學存在的問題
近幾年來，農業機械化及其自動化專業隨著國家對農業機械行業的重視和農機購置補貼政策的執行，已成為社會需求較旺盛的專業。但是，隨著農業機械裝備制造技術的快速發展，現有的專業課程體系、教學內容、實踐方式和手段已經無法適應新技術發展對農業機械化專業人才的要求。解決好現實教學中存在的各種矛盾以及創新性地進行教學實踐改革，是農業機械化及其自動化專業人才在就業市場中保持競爭力的關鍵。
我們通過對各農業院校農業機械化及其自動化專業教學、實踐環節調查發現，該專業教學中普遍存在以下問題[1-3]：
（1）理論課內容過于陳舊，缺乏現代農機裝備制造技術的相關內容。同時由于大幅壓縮課時，各校實踐內容進一步減少。授課內容與生產實踐的脫節，最終導致學生產生學而無用的感覺。
（2）專業課程體系缺乏系統性與有機聯系，課程內容常有重復，導致部分重要內容沒有教學課時。由于缺乏針對培養目標的統籌安排，各門課程往往只是根據自身的特點制定教學大綱，因而淡化了最終的人才培養目標。
（3）教學形式與方法過于陳舊與刻板，教學內容與最新技術缺乏有效的銜接。由于教師尤其是青年教師的知識體系無法得到及時優化與更新，導致教師的講解過于單薄，學生感覺缺乏新穎性與深度，而實踐環節又與具體生產過程相去甚遠，嚴重影響了教學質量。
（4）實踐環節的內容基本以驗證性、認識性內容為主，缺乏培養學生綜合能力與創新能力的內容。未來農業機械化及其自動化必然會朝著機電一體化方向發展，而目前實踐環節在這方面差距較大。
2 專業創新實踐平臺的建設
農業機械化及其自動化特色專業創新實踐平臺體系如圖1所示。
2.1 構建以綜合性、設計性、應用性為主的創新實踐平臺
2.1.1 實踐平臺資源的整合
按照資源整合與共享、優勢與特色相結合的思路，堅持平臺建設與特色學科建設、科研平臺與實驗室建設、人才隊伍建設相結合，突出學科交叉與融合的原則，將現有的學科平臺、科研平臺、實驗室平臺進行科學整合、優化組合，從而搭建起農業機械化及其自動化本科教育公共創新實踐平臺，實現內部實驗室和大型儀器設備開放共享，改善本科生實驗教學與科研創新條件，豐富本科生創新能力培養的載體。
2.1.2 平臺實踐條件的建設
創新實踐平臺主要依托農業機械化及其自動化專業實驗室，設備條件相對落后，要充分發揮創新實踐平臺的作用，必須對平臺的條件進行改善。平臺在完成本科實驗、實踐環節的基礎上，主要起到培育學生課外創新實踐能力的作用。因此，需多渠道進行平臺實踐條件的建設。首先，利用農業機械化及其自動化國家特色專業建設項目經費購買必要的大型設備。其次，通過專業教師的科研項目，共享部分設備。最后，創新實踐平臺的實施過程是豐富和補充實踐條件的最好途徑，平臺進行的各項項目，其研究成果均可補充相關實驗室的實驗設備，這對本科教育實踐環節的作用更加具有現實性和可操作性。
2.1.3 實踐平臺教學內容的改革
創新實踐平臺建設突出綜合與創新的特色。針對“卓越工程師”的培養目標，該平臺建設充分重視工程教育的實踐性，同時體現學科的高度綜合、相互滲透以及交叉融合。在實踐教學平臺為教學服務的過程中，根據不同的教學內容采用不同的教學形式與教學方法。按照學科特點，平臺將實踐項目分成不同的類型：科研項目型、實訓任務型、探索問題型、工程訓練型、生產體驗型、典型案例型和綜合型等[4，5]。在內容上，重點構建以設計性、應用性、綜合性為主的實踐教學體系。通過平臺的正常運行，我們在項目執行中制作了20個實驗平臺及10余套專業實驗室專有機具。
2.2 創新實踐平臺運行與管理模式的建立與實施
