一、对“SolidWorks机械设计”课程内容优化与教学改革的认识
提高大学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力是工程教育的核心问题［3］。我校是教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)［4］试点高校、陕西省高水平大学建设高校和陕西省大学生创新能力培养综合改革试点学校，机械工程及自动化专业作为“卓越计划”试点专业，充分发挥机械工程等特色学科的优势，贯彻“质量工程30条”，落实“本科教学工程”，服从服务于区域经济和行业经济又好又快发展的要求，支持装备制造业、机械行业更新换代和不断创新，将提供高水平人力资源和智力支持作为自己义不容辞的任务。对“SolidWorks机械设计”课程的内容进行优化，深入开展教学改革，就是以计算机辅助技术认证为平台，通过专业课程的认证教学试点，解决教学管理、实验设计、教学内容整合与优化、能力培养中存在的问题，达到培养应用型高级专门人才的预期目标。
二、课程教学改革的思路和方法
1．主导思想与目标任务
(1)主导思想。以行业和地方经济发展对工程技术人才的需求为导向，以服务行业为主旨，依托行业优势，结合专业定位和应用型人才培养目标，充分运用现代化教学手段和技术，加强校企联合，改革人才培养模式，优化课程体系和教学内容，加强实践教学环节，培养卓越工程师后备人才。
(2)围绕一个目标，培养三种能力。以着力提高学生的工程素质为目标，培养学生的工程实践能力、工程设计能力及工程创新能力。
(3)搭建一个平台，依据统一标准。以CAXC项目为平台，依据统一的全国计算机辅助技术应用工程师认证标准进行课程教学。
(4)“课程置换”形式，完成认证考试。课程教学形式要进行置换，既要源于认证标准，又要高于认证标准，最后完成认证考试。
2．优化教学内容，细化过程控制
(1)优化教学内容。纵向强化，横向拓展，提高和充实教学内容。应用“海天教学系统软件”进行实训和教学互动。2008年我校首次面向2006级机械工程及自动化专业6个班开设了32学时的“Solid-Works机械设计”课程。随后依据学生就业信息的反馈，及时调整教学内容，2012年开始和应用工程师认证紧密相连，2013年课程更名为“计算机三维设计与分析”，并增加了8学时，完善充实了教学内容，面向4个专业共13个班授课，修订出版了新教材。应用“海天教学系统软件”进行实训，很好地实现了教师与学生的教学互动，提高了学生对课程的学习热情，加深了学生对教学内容的理解和掌握。经调查，有72%的学生对该实验课学习很感兴趣。
(2)采用多样化教学组织形式。课内教学与课外训练结合，由浅入深，以点带面，一人一机，学练结合，整体把握，逐步推进。
(3)规范教学过程。交叉互学，教学研讨，深入交流，总结完善。
(4)强化实验教学环节。从易到难，系统地设置实验内容，且多数内容来自企业。如并条机牵伸机构的结构设计图纸来源于企业，图纸规范，数据标注合理，技术工艺全面，使实验更加贴近生产实际，学生受到“真刀真枪”的实战训练。课程教学内容分为5章，每章配有2个单元4学时的实验，实验指导书的内容涉及草图以及零件、装配体、钣金及工程图。每个实验都有明确的设计意图，学生很容易上手。
3．评估工程技术素养和基本能力并及时修正提高
(1)重心前移，提前介入。通过实习、参加企业活动，了解企业对CAE及CAM应用和对学生能力的培养要求。通过最优化机械设计实验，建立机构最优化数学模型并上机求解，使学生较好地运用计算机解决机械工程设计中的一般问题。通过三维机械设计实验，运用SolidWorks计算机绘图软件，对并条机牵伸机构进行结构设计，使学生较熟练地掌握三维设计基本方法。
(2)探索人才培养新机制。实现课程之间、理论教学与实践教学之间、企业学习与学校培养之间紧密衔接及共同培养人才的新机制。
(3)注重学生综合能力的强化过程。组织学生参加各类大赛等创新活动，将理论和实践的有机结合提升到新高度。
4．加强质量监控和信息反馈分析
(1)建设并完善教学水平和教学质量保障体系。严格的过程管理与考核，将计算机认证考试成绩、理论考试成绩和日常阶段性实物设计作业成绩分别按一定比例计算，形成最终成绩。
(2)克服同质化倾向，实现特色化培养，提升整体质量。围绕行业发展和产品升级换代，瞄准企业对人才素质的综合要求，进行立项研究。
三、取得的主要成果
1．教学管理
2010年，教育部教育管理信息中心批准在我校建立全国计算机辅助技术认证(CAXC)项目考试点，成为陕西省第一家高校CAXC项目考试点单位，向校内外开放。由于机械类专业在2011—2012年度“全国计算机辅助技术认证”工作中的突出成绩，我校被教育部教育管理信息中心评为优秀考试点，项目组负责人在全国大会上作专题发言，项目组成员、机电学院王贯超教授被评为优秀教师。
2．教学改革
(1)发表《培养学生综合能力的探索与实践》等论文4篇。
(2)编著的《SolidWorks机械设计教程》2012年9月被中国纺织服装教育学会列入高等院校纺织服装类“十二五”部委级规划教材，获得学校优秀教材奖。
(3)编写了《SolidWorks机械设计实训习题集》、“计算机三维设计建模与分析”课程教学大纲、“计算机三维设计建模与分析”多媒体教材(光盘)、“计算机三维设计教学平台”实验作业报告单(无纸化)、“计算机三维设计建模与分析”视频教材(光盘)。
(4)建立了具有纺织机械设计和面向陕西省装备制造业发展需要的多行业特色和需求的考试内容和课外实训习题库。
3．应用工程师认证
2012年，我校首次组织学生参加Solid-Works应用工程师项目考试认证，225人获全国计算机辅助技术应用工程师证书。至今，连续三届学生参加了该项认证，共有587人获得证书。
4．工程设计实践创新能力的实训
连续四年在“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中获得好成绩，获第五届全国大学生机械创新设计大赛省级一等奖、全国一等奖，团队省级二等奖。调查结果表明，96%的学生认为，该课程的学习对提高机械设计能力很明显。第五届全国大学生机械创新设计大赛两项作品奖得主刘晖同学感言，“其中的图纸、三维模型及运动模拟都是应用SolidWorks软件来设计完成的，这款软件的功能的确很强大，也易学、实用”。
5．主要解决的教学问题
(1)依托CAXC项目平台，依据认证标准，以“课程置换”形式，完成标准化考试和认证工作。
(2)解决了理论与实践相脱节，人才培养与行业企业对学生知识、能力、素质的要求相脱节，学校教学与服务社会、促进行业企业产品转型升级换代相脱节的矛盾。
(3)解决了教学质量保障和教学标准衡量存在不一致的问题。
(4)找到了工程类专业大学生工程设计、实践创新能力培养的有效途径和方法。
四、创新点
1．开辟了标准化教学管理新途径
建立了陕西省第一个CAXC项目平台，为校内外人才培养提供了训练场所。规范了应用工程师认证标准，丰富了教学内容。采用现代化教学手段，强化教学管理，整合教学内容，优化教学方法，细化实训环节，完善课程质量和教学效果的评价体系，激发了学生的学习热情。
2．实现作业无纸化
从最初的单纯课程教学到理论教学+实践操作+认证训练等多个环节，面向机械类专业全部学生，提高了教学效果。学生上机建模，作业以电子版形式提交，图文并茂地说明作业过程，实现作业无纸化。
3．综合考核学习效果
从教学、实验及能力训练三方面着手，在计算分析、设计制图及性能测试等方面全方位培养学生，将认证考试、理论考试和日常作业成绩按比例进行综合考核，保证了项目质量和水平。
4．开辟了人才培养和教学质量评价新途径
将课程的课堂教学质量和部级计算机应用能力认证考试标准相结合，将理论教学和强化实训相结合，将实验教学和创新大赛相结合，将课内外学习和企业实践教学相结合，开辟了人才培养和教学质量评价新途径，符合特色化的发展目标。
作者：赵宁 王贯超 曹亚斌 单位：西安工程大学机电工程学院