动力机械及工程专业范文1
关键词：机械工程；机械设计能力；培养模式；典型案例
机械制造业不仅是现代工业发展建设的发动机，更是国民经济的支柱产业。近年来随着科技的进步，“中国制造2025”正推进制造业由传统制造向现代制造与智能制造进行转型与发展。“科技强国，人才兴国”，为适应产业的飞速发展与转型的需求，社会对具有较强机械工程实践与创新能力的高素质应用型高级专业人才需求量增大。因此，在高校机械专业人才培养中，亟须强化工程实践能力与现代机械设计能力的培养[1]。为提高机械专业人才培养质量，各高校在人才培养体系、核心课程的教学内容与教学方法等方面都进行了大量的有益探索[2-3]。但目前，相关教改研究主要集中在教学内容与教学方法的改进与优化以及实践教学改革研究等方面[4]，而对深度融合多课程、多环节的全过程专业能力培养的研究较少。为提高毕业生的现代机械设计能力，开展基于典型案例的多课程、多环节、深度融合的培养模式研究，符合机械专业工程教育专业认证的大潮流，具有重要的意义和推广价值。
一、现状及问题
地方院校主要为区域经济建设和社会发展服务，承担着为行业技术进步培养卓越工程人才的责任。然而，一直以来部分地方院校沿袭高水平院校机械专业人才的培养模式，未根据自身实际情况修改导致所培养的人才与社会需求错位，社会急需能胜任现代机械制造行业发展的研发、设计工作的专业技术人才。此外，地方院校学科专业硬件建设的投入较小，先进仪器设备与实训平台的台套数少，实践教学环节较为薄弱。我国已广泛开展工程教育认证工作，基于工程认证以成果为导向的教育理念，学生毕业能力是人才培养的核心任务，而现代机械设计能力是机械设计制造及其自动化毕业生的核心能力。由于机械设计类课程多、教学内容比较抽象、理论深奥且比较枯燥，学生多有畏难、厌学情绪，教师授课比较困难，导致学生机械设计知识掌握不扎实、机械设计软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，学生的专业能力与机械工程实际需要存在一定的脱节，不能满足机械制造业发展的人才培养需求，人才培养效果还需继续改善。本文以哈尔滨商业大学的机械专业为例，该专业已开展工程教育认证工作，根据培养方案要求毕业生须具备包括机械产品设计能力、机械零件制造能力、机电系统控制能力、特色食品包装机械研发能力的机械工程综合应用能力，其中最基本、最核心的是机械产品设计能力，专业能力形成体系如图1所示。针对培养目标，培养方案中不仅设置了“机械原理”“机械设计”“机械系统设计”等理论课程，也安排了机械设计课程设计、专业综合课程设计、专业生产实习、CAD/CAE实训及毕业设计等实践教学环节，形成了比较完整、规范的现代机械设计能力培养体系（如图2所示）。通过这些教学环节的训练，机械专业的毕业生能比较熟练地掌握现代机械设计方法及手段。但是，由于各门课程、各个实践环节的缺乏交流协商机制，都按各自的思路与模式开展教学，没有形成一个统一、有机的全过程培养体系，导致出现部分基础薄弱的学生工程软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，毕业生的现代机械产品设计能力还有待提高。
二、培养模式改革的具体方案与措施
在工程教育背景下，哈尔滨商业大学机械设计制造及其自动化专业优化人才培养途径，研究建立了基于典型案例的深度融合的多课程、多环节的现代机械设计能力全过程人才培养模式。
（一）完善机械设计能力全过程培养体系
为实现符合工程教育专业认证的毕业生专业能力培养要求，机械专业修订了人才培养方案和课程教学大纲，并整合、优化工程案例，通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计的能力培养贯穿课程教学、生产实习与课程设计、毕业设计等人才培养的全过程，全面夯实学生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。基于学科认知规律，从机械专业的初步认识机械→简单机械产品设计→现代机械设计方法设计→机械产品综合设计→复杂机械产品设计→复杂产业机械设计及研发→实际工程应用的人才培养规律，综合分析机械专业的师资队伍、硬件条件以及历史传承，建立机械专业基于典型案例的现代机械设计能力全过程培养体系，如图3所示。
（二）充实机械设计能力培养的教学内容
以齿轮传动及减速器设计为案例，将机械原理、机械设计、机制工艺等核心课程与课程设计、实训、生产实习、毕业设计等实践环节深度融合，经过多轮从理论到实际、从实际到理论的循环培养过程，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力。形成规范、完整的机械设计能力培养体系，解决了机械设计类课程追求理论体系完整、忽视工程实践的弊端。1.第三学期。“机械原理”课程教师可通过学生感兴趣的汽车及变速箱动画，使他们了解汽车变速箱的工作原理及齿轮传动原理，增加其对传动机构有感性认识，激发学生的学习热情，同时，着重讲解齿轮传动的工作原理及轮系设计，解决由于课程理论深奥且比较枯燥的难题。2.第四学期。首先，可通过“金工实习”让学生近距离观察CA6140车床主轴箱，使其对齿轮传动有更深入的认识和理解。其次，教师可通过“机械设计”课程教学，重点讲述齿轮传动设计、齿轮校核等内容。最后，通过齿轮减速器课程设计，让学生深入理解齿轮传动设计过程及设计要点，使他们初步了解机械产品设计的基本过程。3.第五学期。教师可通过“机械CAD/CAE/CAM技术”课程，让学生掌握三维设计软件Solidworks、二维平面设计软件AutoCAD的使用，建立轴、齿轮、箱体等典型零件的三维模型，了解ANSYS、COSMOS等先进机械设计软件的应用；通过机械CAD/CAE实训，建立圆柱齿轮减速器三维模型，完成齿轮减速器的装配图及典型零件图，使学生真正理解如何运用先进工具完成机械产品的设计。4.第六学期。可通过大型机械制造企业生产实习，让学生理解齿轮、齿轮轴等典型零件的加工工艺；通过“机械制造工艺学”课程，重点理解齿轮加工工艺、设计计算以及尺寸链等内容；通过齿轮加工工艺及夹具设计，使学生深入理解机械产品、机械零件的设计及加工，形成机械产品设计过程中要综合考虑机械零件加工的良好工程设计习惯。5.第七学期。通过“机械系统设计”课程教学，重点讲述有级变速传动的设计；通过车床主轴变速箱课程设计，让学生能进行复杂机械系统整体布局、传动系统设计、操纵机构设计等，形成复杂机械产品设计的初步能力。6.第八学期。通过毕业设计，让学生运用Solidworks等工程软件完成一个比较复杂的机械产品设计，形成复杂机械产品设计能力。通过6个学期全过程机械产品设计能力的培养，可使学生具备熟练运用机械专业知识和专业技能的能力，能够运用自然科学和工程科学的基本原理，去表述与分析复杂机械工程问题，提出解决方案，完成比较复杂的机械产品的设计与开发，提升专业能力和工程素养。
（三）改革教学方法，提升教学效果
为提升教学效果，教师要全过程贯彻案例式教学方法，并形成自己的课堂教学、实践教学及课外科技活动相结合的立体化教学思路。1.采用案例驱动教学方法，提高学生的工程设计能力。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，全过程贯彻齿轮传动及减速器的工作原理、设计理论及工程实践，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力，夯实学生的现代机械设计能力，提升学生的工程素养和工作适应性。2.采用系统论方法，完善机械设计能力培养体系与课程内容。采用系统论方法，将机械设计类各门课程、各个实践环节各自为政开展教学的现状，通过齿轮传动及减速器设计的案例教学，形成一个统一、有机的机械设计能力全过程培养体系，提升学生的工程素养和工作适应性。3.采用重点论方法，提升学生对机械产品设计的理解。教师要全过程地重点讲解齿轮传动及减速器的设计、加工、材料选用、总体设计以及三维建模等，通过课堂讨论及习题课，让学生举一反三，充分调动其学习积极性，促进其对课程内容的消化和理解。4.采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果及学科前沿融入教学。教师可采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果、学科前沿和高新技术信息有机地融入教学过程，不断补充、更新教学内容，深化学生对机械理论知识的理解和掌握，锻炼其实际动手能力，并向其传授更多、更新、更先进的知识，激发学生的兴趣。5.结合实践教学与课外科技活动方法，提升教学效果。教师可结合生产实习、课程设计与课外科技活动，通过现场实物教学法，提升学生对机械的感性认识，激发他们主动学习的积极性，提升教学效果。
三、结论
本文在对机械制造业发展现状及需求的大量调研基础上，分析地方商科院校的现实困境及现状，并以哈尔滨商业大学机械专业为例，建立了基于典型案例的现代机械设计能力的全过程培养体系。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计能力的培养贯穿课程教学、实践教学等人才培养全过程，全面夯实机械专业毕业生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。通过对机械专业培养模式的改革，将会使培养出的机械专业人才更符合国家发展战略以及产业转型需要。通过该项目的研究，也可为其他地方院校在进行机械专业培养模式的教育改革与实践中提供有效的经验借鉴与参考。
参考文献：
[1]唐庆菊,陈少云,于凤云.以工程能力培养为导向的“专业综合实践”课程教学改革[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(4).
[2]彭翔,李吉泉,姜少飞,等.面向工程能力培养的机械设计课程教学改革研究[J].机械设计,2018(S2).
[3]娄燕.专业认证驱动下的机械专业工程实践能力探讨[J].当代教育实践与教学研究,2019(21).
动力机械及工程专业范文2
关键词：人才培养；教学改革；机械工程；专业建设
作者简介：古莹奎（1976-），男，河南南阳人，江西理工大学机电工程学院副院长，工程实训中心主任，教授；何学文（1971-），男，江西赣州人，江西理工大学机电工程学院副院长，教授。（江西赣州341000）
基金项目：本文系江西省高等院校教学研究省级教改立项课题（课题编号：JXJG-10-6-1）、江西省教育科学“十一五”规划课题（课题编号：09YB428）的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0038-02
机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器，主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷，机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革，明确建设思路与方案，优化专业结构，加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。
一、当前专业建设和人才培养存在的问题
当前，机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题，严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面：
（1）学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。
（2）教学方法呆板，过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。
（3）重理论、轻实践，重计算推理、轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神，过于守成，缺乏创新。
（4）较浅的人文底蕴，大学教育习惯于按专业招生，分专业培养。在培养过程中过于强调专业，忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育，不利于学生的多样化和个性化发展，无法适应社会的快速发展。
（5）渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时，局部培养过于职业化。在学生培养过程中，应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养，不仅要让学生学会学习、学会工作，还要使学生学会探索、学会创造，避免将本科生培养成单一的技术工人。
（6）学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制，并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配，尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置，但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导，抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课，造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现，不利于学生专业素质的培养。
（7）具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历，难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。
二、专业建设与优化的途径
鉴于以上种种不利因素的存在，江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念，进行结构优化，改革教学方法，主要采取以下措施。
1.明确专业建设的思路
作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业，江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。
明确提出其建设思路为立足江西，面向市场，面向矿山、冶金行业，把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标，完善特色培养模式的教学计划和教学大纲；加强师资队伍建设，推动和深化教学改革，改革教学内容、课程体系、教学方法及手段，强调理论和实践的紧密结合，积极探索高级应用型人才的培养规律；进一步加强校企合作，加强校外实习基地的建设，大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设；推进科技服务水平和科研水平。
2.继承与拓展已有教学科研成果
在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下，紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势，将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。
3.以服务地方、行业经济为导向，制定复合型创新人才培养方案
作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业，江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任，找准人才培养与地方需求的最佳结合点，与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面，为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业（矿业工程、有色冶金、钢铁冶金）对机械类人才的需求，确立“以能力培养为主线，宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式，使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中，学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。
4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系
创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式，按照用人单位的“零适应期”要求，共同对专业课程体系进行规划，形成能够满足不同用人要求的专业课程体系，增设专业必修课模块，使每个特色专业方向设有3～5门的特色专业课程。把课程建设作为重点，制定课程建设规划、教学改革方案，全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线，加大投入力度，全面推进课程建设。
5.转变教育观念，大力培养创新型教师
建设开放型、多元化师资队伍，以专业特色和行业背景为要求，制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划；同时，采用灵活的用人机制，聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师，共同参与特色专业的教学工作。
6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系
积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究，进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设，并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法，以实习促就业，以就业带动新的实习基地建设，实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系，使实践教学围绕特色专业课程，从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式，使毕业设计面向生产一线，面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下，实现毕业设计现场化、工程化，进一步增强学生的工程实践背景。
7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制
经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制，定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查，及时了解市场、社会动态、时代需求，做到及时进行教学计划和课程体系改革，保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方，由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督，使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设，加强学校与合作企业的联系和沟通，使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。
8.改革教学内容和教学手段
着力改革课堂教学手段，加强教师与学生间的互动，要营造民主、宽松的学术氛围，激发学生独立思考；对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体，加强多媒体教学手段的研究，提高多媒体课件的制作质量，使传统教学手段与多媒体教学形成互补，出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合，避免重复讲授，提高授课和学习效果，并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造，通过优化组合、改造、整合和更新实验，使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验；为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等，使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。
9.加强教学管理
全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案；进一步加强教学督导制、助教制，形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来，促进学生主动参与教学过程，充分调动其学习的积极性和主动性，全面提高课堂教学效果。
10.加强学生思想与学业的引导
为学生配备学业导师和思想导师，对学生的思想问题进行疏通，学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导，避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野，加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设，精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。
三、结束语
机械工程及自动化专业在建设过程中，始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标，以加强教学能力建设为重点，以改革人才培养模式为核心，将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密，在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前，江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向，在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生，已建设成为江西省“十一五”重点学科，江西省品牌专业，并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。
参考文献：
[1]古莹奎,刘娟娟,黄开启.机械工程专业实践教学模式探索与实践[J].当代教育论坛,2009,(2).
动力机械及工程专业范文3
教学目标,培养合格技能型人才。
关键词: 机械专业;大机械基础观;知识体系;课程体系
机械专业作为一个古老的专业,时至今日它之所以仍然能为人类社会的发展和进步发挥重要作用,一个很重要的原因就在于它具有一个完备而坚实的专业基础体系――机械基础。这里所说的“机械基础”不是一般意义上中职学校课程体系当中的《机械基础》,而是指广泛意义上的“机械基础”,它涵盖机械类专业所必需的各种基础知识与技能,我把这种机械基础观称之为“大机械基础观”。在“大机械基础观”下,技工学校机械类专业的知识体系与课程体系中应包括如下内容:
1、机械制图知识技能与《机械制图》、《计算机绘图》
机械制图是工程界进行技术交流的语言,它以机械图样为研究对象,并利用机械图样设计意图、进行技术交流、指导生产实践、进行技术革新,因此,作为机械专业人员必须掌握机械制图的知识与技能。
机械制图的内容包括机械制图基本规定、机械图样的画法原理(三视图、点线面以及基本几何体的投影)、尺寸标注的有关规定、图样的表示方法(视图、剖视、断面及其他表示方法)、零件图、装配图等。机械制图的作用在于教会学生怎样将三维空间中的物体变成二维平面中的图形――绘图,将二维平面中的图形变成三维空间中的物体――识图。而且随着科学技术的发展,机械制图还延伸到了计算机辅助制图,如Auto CAD、CAXA)等内容。
根据以上知识技能要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《机械制图》与《计算机绘图(Auto CAD、CAXA)》等课程。
2、公差配合与技术测量知识与《极限配合与技术测量》课程
要保证零件的互换性,就必须保证零件的几何参数的准确性。零件在加工过程中受机床精度、计量器具精度、工人技术水平及生产环境等因素影响,其几何参数不可避免地会产生几何量误差。误差虽然不可避免,但却可以控制。为控制几何量误差,人们提出了公差的概念。为检测零件的加工精度,人们建立了测量的概念和测量体系。因此,“公差配合与技术测量”是机械专业知识体系中不可缺少的内容。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《极限配合与技术测量》课程。该课程主要内容包括尺寸公差、形位公差、公差关系、表面粗糙度、技术测量及检测等部分。其作用在于使学生了解极限与配合标准的基本规定,掌握极限与配合方面的基本计算方法及代号的标注识读;了解形位公差的基本内容、代号含义,掌握其代号的标注方法;了解表面粗糙度评定标准及检测方法,掌握其符号、代号标注;了解测量的基本知识,掌握常用量具的掌握其使用方法;了解形位误差的检测原则和基本方法等。
3、工程材料及其处理知识与《金属材料与热处理》或《工程材料》课程
机械专业是以机械(机器和机构的统称)为研究对象的,所有的机械装置都是由一个一个的零件组成的,而所有的零件都是由实实在在的材料制成的。在相当长的历史时期内,机械工程中所使用的材料多为金属材料。而随着技术的进步和新材料、新工艺、新技术的发展,高分子材料、陶瓷材料、复合材料等非金属材料的应用也日益广泛。因此在机械类专业的知识体系中必须有工程材料及其相关处理的知识。其具体内容包括常用工程材料的种类、牌号、力学性能、内部结构以及材料的处理、材料的成型工艺等内容。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中应根据专业需要,开设《金属材料与热处理》或《工程材料》等课程。
4、机械传动、常用机构、机械零件知识与《机械基础》或《机构与零件》课程
从事机械工程的人员,必须掌握常用机械工作原理与机械传动、常用机构、机械零件的有关知识,因此在机械专业的知识体系中必须包括以上内容。
根据知识要求,在机械类专业的课程体系中应根据专业层次不同分别开设《机械基础》或《机构与零件》等课程。《机械基础》或《机构与零件》。课程的内容一般包括常用机械传动(带传动、螺旋传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系)、常用机构(平面连杆机构、凸轮机构、步进运动机构等)、轴系零件等部分。该课程以“机械”作为研究对象,其目的在于使学生熟悉和掌握机械传动、常用机构、轴系零件和液压传动的基本知识、工作原理和应用特点;掌握分析机械工作原理的基本方法;能做简单的计算;会查阅有关技术资料和选用标准件等。
5、机械设备控制技术知识与《机械设备控制技术》课程
随着科学技术的发展,机器设备的自动化和程度越来越高,因此机械设备控制技术已经成为机械专业学生必须掌握的知识。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《机械设备控制技术》课程。其具体内容应包括“液压传动与气压控制技术”、“机床电器控制技术”、“可变成控制技术(PLC)”等内容。
6、工程力学知识与《工程力学》课程
机械构件在工作中经常会受到各种载荷作用,在载荷作用下构件会产生不同程度地变形或破坏,当变形或破坏达到一定程度时,必然会导致构件失效。要想使构件在预期寿命内不失效,提高工作可靠性,在构件设计、制造和安装过程中必须对其受载问题给予高度重视。
根据以上知识要求,在机械类专业的课程体系中必须包括《工程力学》课。该课为我们根据构件受载情况研究构件强度,根据材料力学性能合理地设计构件截面形状和尺寸,使机械安全、可靠地工作提供了理论基础和计算方法。
7、数控加工知识与《数控加工基础》课程
动力机械及工程专业范文4
关键词：机械工程类专业；创新能力；课程体系
作者简介：张桂菊（1979-），女，布依族，贵州贵阳人，邵阳学院机械与能源工程系，讲师；肖才远（1979-），男，贵州威宁人，邵阳学院城市建设系，讲师。（湖南邵阳422000）
基金项目：本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”（项目编号：2009JG26）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0022-02
在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代，培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义，已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来，机械工业取得了稳定、快速的发展，同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高，位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际，培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一，针对机械工程类创新型人才的专业特点，邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式，使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。
一、机械工程类创新人才培养的意义
科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课，而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材，着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿，教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学，学生注重死记硬背，拼命忙于应付考试，培养出来的学生高分低能，缺少灵活性，缺少创新精神。所以，制订创新型人才培养体系时，始终坚持学生全面发展的教育观，坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展，注重知识、能力与素质的协调发展。
二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系
创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。
通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合，改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识，培养学生对时代和社会发展规律的正确认识，提高学生的道德情操，树立正确的人生观、价值观和发展观，培养学生的经济意识与政治意识，提高学生的科学文化素养，促进学生的全面发展。
随着现代工业化进程的飞速发展，现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征，未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合，并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而，必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台，即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育，拓宽专业口径，培养学生对未来工作的适应性，增强自我发展的能力。
根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求，按专业大类招生，分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则，对专业课程学时减少的同时，课程内容进行精炼，突出应用广、水平高、效果好的特点，对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化，在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程，针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。
高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力，同时还要具备一定的管理协调能力。因而，构建创新系列课程模块要基于工程实际，注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿，着眼于整个机械系统，开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程，涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识，另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践，为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。
三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系
实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节，在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合，将科研活动引入教学，加强工程实训和学生课外科技创新活动，使学生知识来源渠道多样化，能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养；不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。
实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上，顺利实现了人事改革，通过竞聘上岗，拥有实验专职技术人员9人，其中高级职称3人，中级职称5人，初级职称1人；教学仪器设备852台（套），总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划，重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块：动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。
动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主，每年能承担实验教学任务达16000人次，除了承担正常的实验教学任务外，还承担数控操作的认证培训工作，学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书，有利于培养学生的应用能力及就业竞争力；动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间，每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。
动力机械基础实训基地包括工程力学模块（理论力学、材料力学）、金属材料及热处理模块（互换性及测量技术、金属材料热处理）、传动与控制工程模块（控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等）和热工基础实验模块（工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境）。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组，实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。
动力机械创新实训基地包括机械创新模块（机械原理、机械设计、机械创新设计）、机械工程软件实训模块（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书，让学生机械地去验证。这样，验证性实验极大地束缚了学生的手脚，使学生的思路打不开，也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况，我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件，为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件，不向学生具体提出要求，只提出需实现的功能，学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果，并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出，自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线，注重创新设计能力培养，提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。
专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块，承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务，每年可承担实验教学任务达11000人次。
四、创新实践教学成果
根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止，邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业；动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科；小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室，发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩，2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项；2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项；2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项，2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项；2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行，学校成功地承办了该项大赛，并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题，进一步完善培养体系，推广所取得的成果。
参考文献：
[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.
[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.
[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,(10):12-14.
动力机械及工程专业范文5
关键词：农业机械化及其自动化；《优化设计》；教学内容；教学方法；网络教学平台
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0069-04
一、前言
优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。最初在20世纪50年代，应用数学领域发展形成了以线性规划和非线性规划为主要内容的数学规划理论，应用于解决工程设计问题，形成了工程设计的优化设计理论和方法。随着优化设计理论和方法的不断推广和应用，优化设计在各个行业得到广泛的应用，优化设计在农业工程领域也有着重要的应用。因此在农业机械化及其自动化本科专业中，开设优化设计课程，学习优化设计的理论和方法，培养分析和解决优化设计问题的初步能力，为将来从事工程设计工作打下一定基础。
二、农业机械化及其自动化专业《优化设计》课程的定位与课程目标
农业机械化及其自动化本科专业是昆明理工大学工学专业之一，其开设背景是2000年5月，根据昆明理工大学的综合办学条件，结合新农村建设、农业现代化发展、西部开发和云南省新型工业化发展战略，针对以工业化改造传统农业过程中对农业工程专业人才的需求特点，经有关专家认真论证研究后，昆明理工大学于成立了现代农业工程学院。建院以来，在学校领导下，农业工程学院在师资队伍建设、学科建设、办学规模、实验室建设、科研建设、对外联合办学等方面都取得了较大进展，积极为学校的本科教学工作和人才培养作贡献。学院坚持学校的办学指导思想，积极探索在理工大学综合办学条件下农业工程类高级专业人才培养模式，旨在培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高并具有创新实践能力的本科应用型人才。现设有农业机械化及其自动化、农业水土工程、农业电气化与自动化和园林四个本科专业，设有农业工程、农业机械化工程、农业水利工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化五个硕士学位授权点。昆明理工大学农业机械化及自动化专业虽然成立时间不长，但具有特色和优势。昆明理工大学的办学理念是建设理、工、文、法、经、管多科性协调发展的高水平大学。昆明理工大学办学定位、人才培养目标和生源情况是：建设成为特色鲜明的高水平大学，成为我省和西部地区培养高层次科技人才和应用人才的重要基地。生源来自全国各地。昆明理工大学理、工、文、法、经、管多科性协调发展，学科门类比较齐全，学科综合优势十分明显，而且农业机械化及自动化专业的主要学科基础正是学校的一批优势学科。这就使得农业机械化及自动化专业能很好地汲取学科交叉的优势，在学科交叉中获得新的生长点，使专业得到再生和发展。同样，依托学校理工综合优势，对农业机械化及其自动化专业教学改革将形成有利条件。与从农业院校中成长起来的农业机械化及自动化专业相比，在培养学生实践动手能力、工程素质、创新能力和创新精神上具有无以比拟的优势。《优化设计》课程正是突出专业理工特色和优势的一门学科基础课。在农业机械化及其自动化本科专业的培养方案中，《优化设计》课程一直列为学科基础课，旨在培养学生的工程设计能力，掌握科学的设计方法，培养学生在农业机械领域的工程设计能力，突出学生的理工优势和特色。
三、《优化设计》课程特点
优化设计是现代设计方法中的一个重要领域，是工程设计的重要组成部分，也是工程技术人员必须掌握的设计方法，《优化设计》课程已经成为高校普遍开设的重要课程之一。《优化设计》课程以重在培养学生的创新精神和实践能力的教育思想为指导，更新教育观念，坚持“强化基础，恰当拓宽，提高综合能力”的原则，加强学生的综合素质和工程设计能力的培养，向以“知识、技能、方法、能力、素质”综合培养目标的教育体系转化。《优化设计》课程将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合，着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法，学习优化设计方法的实用程序，使学生在学习“优化设计方法”的同时，也能够获得工程应用能力的训练。进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过《优化设计》课程的学习，培养学生掌握优化设计的基本概念和基本知识，掌握常用优化方法的基本原理和计算方法，熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能，了解优化设计在工程设计方面的应用。所以，学生应达到下列四个基本要求，一是树立工程优化设计和优化决策的思想；二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法；三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能；四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。优化设计的教学大都是基于机械优化设计的。因此，以优化设计理论为基础，以计算机为工具，将优化设计方法用于机械设计中，形成了机械优化设计，成为优化设计的典型代表和重要内容。机械优化设计是机械现代设计方法中的重要方法之一。在国内大多数机械类本科专业中，大都开设了机械《优化设计》课程，为将来从事机械设计工作打下一定基础。甚至也有很多机械类硕士研究生培养方案中开设有机械《优化设计》课程，进行更深入的理论学习。《优化设计》课程的教学改革，应根据专业培养方案，从专业特点和实际需要出发，对教学内容进行改革，因此，结合农业机械化及其自动化专业本科培养，开展《优化设计》课程教学改革是十分必要的。
四、教学内容改革
动力机械及工程专业范文6
【关键词】高职机械设计与制造课程设置合理化
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10C-0056-02
根据相关调查显示，机械设计与制造专业大部分毕业生在地方区域企业就业，工作岗位有初次就业岗位、发展岗位和拓展岗位三个层次的岗位，具体岗位主要为普通机床操作工、数控机床操作工、产品质量检测员、产品售后服务员、工艺装备设计员等八种。随着汽车等机械制造业的发展壮大，企业急需应用型机械设计与制造专业人才。为有效地提升学生的专业能力和职业素养，高职教育必须将专业建设主动融入地方工业产业链，围绕地方经济发展需要，积极推进专业建设及课程改革，本文就机械设计与制造专业课程改革中专业课程的合理化设置进行探讨。
一、专业培养目标
高职的机制专业即机械设计与制造专业，该专业是面向工程机械、通用机械、汽车制造业等机械行业，培养从事零件制造、产品质量检测、零件加工工艺规程编制、工艺装备设计、产品售后服务、产品销售、生产管理等工作，具有良好职业道德及可持续发展能力的高素质高技能人才。
二、专业课程设计
目前机械设计与制造专业的专业课程设计是围绕专业人才培养目标，深入开展社会调研与工作分析；确定典型工作任务与职业能力需求；以工作过程为导向，系统设计专业课程结构，梳理出专业理论教学部分和实践教学部分；与企业合作开发专业核心课程，确定课程目标和主要内容。
三、专业课程结构
该专业专业课程结构为“1+3”结构。“1”为专业基础平台，“3”为机械加工、机械制造工艺设计、综合实践三个阶段。归纳出的专业课程结构体系如图1所示。
其中，机械制图与测绘、机械结构分析与设计、互换性与技术测量、零件数控车削加工（含考证）、机械制造工艺及夹具设计为核心课程，其学习的质量直接影响到学生在就业岗位的胜任能力。各高职院校在这些课程改革上投入了大量精力，取得了一定成绩，但各专业课程之间是相互联系的，它们之间怎样更好的衔接、过渡，使各科教学组织更合理，教学资源能充分利用，使学生能由浅入深，既有阶段性又有连续性的学习，这就要求教师思考如何合理安排各阶段的专业课程。
四、专业课程安排
（一）第一阶段。即第一学期，新生进入该专业学习的开始，文化基础课程较多，只能同时开设机械制图与测绘（第一阶段）、金属材料与热处理、机械零件手工制作（即钳工实训）三门专业课，在机械制图与测绘和金属材料与热处理两门理论课学习到中后期，即机械制图与测绘课程进行到组合体部分，金属材料与热处理课程讲授完材料牌号、性能及功用部分，可将2周的机械零件手工制作实训课有机的插入，按图样进行零件手工制作。机械制图与测绘课程的看图能力在机械零件手工制作实训中得到实践提高，各种材料的使用性能在机械零件手工制作实训中得到亲身感知，为后继专业课学习培养学习兴趣，奠定初步的基础。
（二）第二阶段。即第二学期，开设有机械制图与测绘（第二阶段）、机械结构分析与设计（第一阶段）、机械加工设备与刀具、互换性与技术测量四门理论课，还有零件普通车削加工和零件普通铣、磨加工两门实训课程。这两门实训课要求学生能看懂图纸，按图加工，正确使用及维护设备与刀具，加工过程中会熟练使用量具进行测量，所以开设的四门理论课实际是为实训课服务，理论课是为实训提供足够的理论指导，再进行两门实训课教学，这样理论知识在实训中及时得到认知应用，对掌握基本操作技能起到积极的指导作用，为后继专业课程的学习打牢基础。
（三）第三阶段。即第三学期，开设有机械结构分析与设计（第二阶段）、液压与气动技术应用、机械制造工艺及夹具（第一阶段）三门主要理论课和零件数控车削加工、零件数控铣削加工、专业顶岗实习三门实训实践课。此阶段的实训课时增加，实训内容也由简单零件进入到复杂零件的加工，加工时必须考虑制造工艺过程的合理安排及夹具的正确使用，同时开始使用数控机床等先进设备，要求掌握其特性，能熟练、正确规范的使用。同期开设的专业理论课同样为实训课提供足够的理论指导，应该在实训前合理安排开设，此阶段的课程学习将为学生今后独立完成各种零件全部加工的工作能力的提升打下稳坚实基础。
（四）第四阶段。即第四学期，开设有机械制造工艺及夹具（第二阶段）、计算机辅助设计、产品逆向设计、专业顶岗实习、零件数控铣削加工（含考证）等课程，以零件数控铣削加工完成零件的设计到加工全过程为主线，先插入相关理论课程学习，到最后完成产品加工，学生通过理论与实践的有机结合学习，逐渐具备产品设计、独立编程、编制工艺及操作加工的综合能力，为今后从事产品设计研发等技术工作打下基础。
（五）第五阶段。即第五、六学期，开设毕业设计与制作和预就业顶岗实习两门课，教师可用预就业顶岗实习的部分内容作为毕业设计与制作的课题同时进行，相辅相成。学生在校期间所学的知识在这两门课程中得到检验，课程的开设提升了学生实际解决问题的能力、综合应用的能力，为今后从事生产技术工作打下全面扎实的基础。
机械设计与制造专业各阶段课程结构安排图如图2所示。
五、教改教学效果
柳州职业技术学院机械设计与制造专业注重科学的安排各阶段课程，注重各阶段的专业理论和专业实训课程间的合理衔接，学生学习主动性高，理论知识牢固，动手能力强，思维灵活，实际解决问题的能力能得到很大的提高。自2008年以来，柳州职业技术学院机械设计与制造专业师生参加中南地区及广西区的各类机械创新大赛均获得了一、二、三等奖的良好成绩；毕业生就业率连续四年在95％以上，毕业生在各种工作岗位领悟性高，适应性强，工作积极性好，深受企业欢迎；许多毕业生现已成为企业技术骨干，为学院赢得了良好声誉。
