時間：2023-09-21 17:35:26
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篇機械原理課程內容，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。
一、引言
計算機基礎教育是面向非計算機類各專業學生的計算機教育。與其它傳統的基礎課如數學、物理、化學、外語等一樣，計算機基礎教育已成為大學本科生基礎教學的重要組成部分。計算機基礎教育大致可分為三個層次：計算機文化基礎、計算機技術基礎和計算機應用基礎。計算機文化基礎課程是為了培養人們的計算機認識，課程不主要講解計算機基礎知識和基本操作技能。計算機技術基礎課程則是為學生后續課程學習、畢業設計以及計算機應用開發打下一個較為全面的基礎，課程主要講解計算機中軟件、硬件的基礎知識。計算機應用基礎課程則是針對當前計算機的主要應用領域，講述一些必要的知識、方法和技能，以解決實際問題。
《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程是機械類各專業所開設的課程，分別屬于計算機技術基礎和計算機應用基礎層次。本文討論了有關機械類《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程的教學方法和教學手段。
二、機械類微機原理與應用和單片機原理及接口技術課程的教學特點
（一） 課程內容簡介 不
《微機原理與應用》課程內容主要包括：計算機的基礎知識（計算機的發展概述、計算機中的數、無符號二進制數的算術運算和邏輯運算、帶符號二進制數的表示及運算、二進制編碼）、8086/8088微型計算機基礎知識（微型計算機基本結構、8086/8088微處理器、8088的外部引腳及其功能、8086/8088的功能結構、8086/8088的存儲器組織、8086/8088的工作時序）、8088/8086的指令系統、匯編語言程序設計、中斷技術等。課程詳細地講述8088/8086微處理器的編程結構及8088/8086的匯編語言編程技巧。微機原理與應用課程為以后從事機電控制技術以及微機的應用打下一個較為全面的基礎。
《單片機原理與接口技術》課程內容主要包括：MCS-51系列單片機的硬件結構、組成原理、尋址方式、指令系統、擴展技術、中斷系統機制、定時器、計數器、串行通信接口技術等。課程詳細地講述MCS-51系列單片機匯編語言的編程技巧，重點闡明單片機的擴展方法及組成單片機應用系統的設計技術。單片機原理及接口技術課程為以后從事自動控制、智能儀器儀表、機電一體化技術以及各類單片機的應用打下一個較為全面的基礎。可以說《單片機原理及接口技術》課程是提高單片機應用設計能力，適應科學技術和經濟發展的重要保證。
（二）課程內容教學特點
隨著21世紀科學技術高速發展，新能源、新技術不斷出現，尤其是信息處理和控制技術的飛速發展，使得傳統的機械產品正逐漸向高度自動化機械產品轉換。可以說純機械產品已逐漸被機電系統所取代，機電系統是機械設備和電氣動力相組合的系統，而目前所有的機電系統都是基于計算機控制技術來實現的，所開發的 機電產品的控制系統都是以計算機控制技術為基礎的，控制系統的發展方向是智能和柔性。由此可知，《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程是掌握高新科學技術的基礎。
從《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程內容可以看出，兩門課程具有很多的共性知識，其重復面較大。這主要表現在以下幾個方面：
第一是兩門課程均為技術基礎類課程，其先修課均為電子技術基礎課，可以說兩門課均為復雜同步時序邏輯電路的應用，應歸屬于電子技術應用范疇，所以學好電子技術基礎課將有助于這兩門課程的學習。
第二是兩門課程體現著強烈的概念性、抽象性和原理性，兩門課程均強調硬件結構加上軟件的執行構成的微機原理。
第三，兩門課程同時也是實踐性很強的課程，有一定的實用技能，在學習過程中應充分注重理論與實踐相結合，軟件與硬件相結合，只有這樣才能學到真正的知識。
鑒于以上的課程內容教學特點，為更好地指導學生理解、領會和掌握《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程內容，以便培養出更多的從事機電控制技術人才。
轉貼于 三、機械類微機原理與應用和單片機原理及接口技術課程的教學方法、手段探討
（一）合理取舍教學內容、注重對學生學習能力的培養
《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程內容具有很多的共性知識，其重復面比較大。為了避免課程內容的重復，應合理取舍教學內容、注重對學生能力的培養，以彌補技術基礎課學時短、內容多，學生難以在課堂內準確理解、全面接受教學內容之不足。
《微機原理與應用》課是機械工程與自動化學院開設的技術基礎平臺課，課程講授要分清哪些內容是目前暫時可以不學而留待以后學習，哪些內容是主要的，哪些內容是次要的。決不能“眉毛胡子一把抓”，不加分析、不分主次，使學生難以入門。例如：本課程針對學生的課程設置情況和所學內容在講解計算機基礎知識的內容時，對于計算機發展概述的內容因在計算機文化基礎課已經講述，所以就不再重復講述。可以利用此學時重點去講解計算機的工作方式有關的內容，使學生了解邏輯處理的三種實現方式（硬件布線邏輯方式、可編程邏輯控制方式和程序存儲式的自動工作方式），這樣就使學生在課程開始就對計算機的認識上，上升了一個層次，從宏觀上了解計算機的用途，達到引人入境之感。再例如，對關于機器數與真值的概念講解，強調“人為約定”的概念，機器數是人為約定的二進制數。再例如，講解補碼時，也決不能籠統說，而是重點講解模的概念，突出模是一個進位數。以上的舉例只是在第一章中的幾個例子，通過教學的實際證明，學生得到很好的效果，重點突出了對學生學習能力的培養。
（二）增加課程的實踐教學環節
對于計算機知識的學習有兩種不同的學習方法：一種是側重知識的學習，從原理入手，注重理論和概念；另一種是側重應用的學習，從實際入手，注重掌握其應用方法和技能。不同的人應根據其具體情況選擇不同的學習方法。對于非計算機專業的學生顯然應當采用后一種學習方法。
為了提高學生的實際應用能力，課程教學盡量增加實踐教學環節。應當指出，檢察學習的好壞的標準，不是“知道不知道”，而是“會不會用”，學習的目的全在于應用。所以，課程多注重實踐環節，在《微機原理與應用》課程的指令系統講解中，首先引導學生多上機練習，使學生不滿足于“上課能聽懂、教材能看懂”。有一些問題，別人講半天也不明白，而自己上機練習就清楚了。這就是增加課程的實踐教學環節的目的。
（三）增加實例以拓寬學生的知識面
在機電一體化系統課程、機電一體化系統課程設計，以及機電方向學生的畢業設計等教學環節中，大量需要典型的微機知識、接口以及編程技術。尤其在畢業設計方面，學生由于此方面的欠缺，對于有關機電課題方面的畢業設計，往往在完成機械設計以后，很難很好的完成機電結合的部分。針對這些情況，機械工程與自動化學院領導以及帶機電畢業設計方面的老師一致認為應加強有關電子設計、應用方面的環節。為此課題在以下幾個方面進行改進：
第一、改革《微型計算機原理與應用》、《單片機原理及接口技術》課程的教學，開設CAI教學；
第二、加強《單片機原理及接口技術》課程的實踐教學環節，完善和開放機電控制實驗室；
第三、設計制作單片機應用系統的典型環節，如A/D、D/A、鍵盤、數碼和LCD顯示、通信、步進電機控制等模塊；
第四、力爭多開設《單片機原理及接口技術》課程的綜合實驗課，為后續的畢業設計以及機電方面的學生就業打下堅實的基礎。
四、結束語
經過兩年來的課程教學實踐改革后，《微機原理與應用》和《單片機原理與接口技術》課程教學可以說取得了較好的效果。使學生側重應用的學習，從實際入手，注重掌握其應用方法與技能。正是課題組的共同努力，設計制作單片機應用系統的典型環節，如：A/D、D/A、鍵盤、數碼和LCD顯示、通信、步進電機控制等模塊，使得機械工程與自動化學院的學生在2005年全國大學生電子設計大賽遼寧賽區獲得二等獎、三等獎各一項。也正是課題組的共同努力，讓得學生自愿走近實驗室，主動利用實驗室的資源設計開發一些綜合性的試驗。
最后，相信只要我們能夠全身心的投入到課程教學改革實踐中，不斷總結教學經驗，那么就一定會在今后的教學實踐中取得豐碩的成果。
參考文獻
馮博琴，《微型計算機原理與接口技術》， 北京，清華大學，2003年2月
李文英，《微機原理與接口技術》，北京，清華大學，2001年9月
關鍵詞 CDIO 機械設計類課程 教學改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.10.017
Abstract In order to meet the needs of the professional accreditation of engineering education， based on the concept of CDIO Engineering Education， to carry out series of machine design course teaching reform and practice， put forward the corresponding reform ideas and the specific measures from the aspects of curriculum system， teaching content， teaching methods and practice teaching， for cultivating the high engineering philosophy of high quality， strong ability of innovative engineering and technical personnel to lay the foundation.
Keywords CDIO； mechanical design series course； teaching reform
0 引言
CDIO（構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）和運行（Operate））是由美國麻省理工學院聯合瑞典幾所高校共同開發的一種全新工程教育理念和實施體系，其核心理念就是以產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的方式學習工程，培養學生的理論知識、個人素質、協作能力、工程-社會大系統適應及調控能力，①其理念正好與工程教育認證的標準是契合的。因此，為切實支撐專業認證，培養具有工程理念的高素質、創新型工程人才奠定基礎，倡導CDIO工程理念，重構機械設計系列課程體系和課程內容，開展教育教學改革具有非常重要的理論和實用意義。
1 優化課程體系和教學內容
機械設計系列課程具有較強的理論性，同時又要與實踐緊密結合，基于CDIO 理念的機械設計系列課程教學改革首先需要重構課程體系和優化教學內容。課程體系要凸顯整機設計，強化工程理念，將各門課程有機地結合起來，進而構建一種集專業理論知識、工程能力和綜合素質培養于一體、體現理論教學和實踐教學無縫對接的課程體系。②以 CDIO從最初的產品構思到最后機器成品運行的工程教育理念為“主線”，建立基于整機設計的機械設計系列課程體系如圖1所示。
1.1 以各門課程為子系統，進行課程內容的優化重構
以往課程內容的理論學時偏多，實踐學時匱乏，重理論輕實踐的現狀難以培養學生解決問題所需要的綜合能力，容易造成“學而無用”。為充分體現學科和技術的內在聯系，使得理論與實踐有機結合，課程內容的整合要突出設計性和工程實用性，強調基礎知識學習服務于工程實踐。
以機械設計課程為例，原有的一些教學內容過分強調理論公式的推導和論證，在有限的教學學時內，使得培養工程應用和實踐能力的教學內容不斷弱化，因此，在新的課程內容優化重構中，需要弱化一般性公式的詳細推導，重在設計思路和設計方法的介紹，如“齒輪傳動”一章內容優化為：簡化設計計算公式的推導，重在設計準則、設計思路以及對設計過程中各環節的把握，并將齒輪傳動的強度計算、查表、數據處理和結構設計等融入例題中詳細講解。在講述齒輪傳動的受力分析時，將直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸輪蝸桿等各類傳動的受力分析整合在一起進行講述，這樣便于學生類比掌握受力分析的要點和方法。
1.2 以工程應用為主線，實現課程體系教學內容的縱橫整合
知識是由淺入深的，學習也是循序漸進的，因此，每門課程內容的設置要考慮與前續課程知識點的聯系。“縱向整合”就是將機械設計系列課程體系中各門課程建立前后內在聯系，要講新帶舊，要引舊聯新，使學生“溫故而知新”。“橫向整合”就是各門課程要彼此聯系，有機整合。例如：機械設計課程中關于零部件的教學內容要與機械原理課程的機械傳動系統方案設計相聯系；機械設計的零件結構設計要與機械制造基礎課程中有關精度和工藝的知識點相聯系；機械產品設計制作要與機械設計和機械制造基礎課程的相關內容相聯系。總之，通過各門課程教學內容的縱橫整合，要貫穿整機設計的理念，使學生對專業理論有系統而完整的把握。
2 精心“設計”教學環節，改進教學方法
CDIO開放式的教學模式首先需要教師轉變原先在教學中純粹的以教為主的角色，更重要的是需要教師更新教學理念和教學思想，因此教學方式和教學方法的改革是課題研究的重點和難點。
（1）根據工程教育專業認證的需求，圍繞學生工程能力和素質的培養，重新進行教學環節的設計，課程組教師要深入研究當前國內外工程教育的發展形勢，在教學方法與手段上不斷改革和創新，在傳授給學生專業理論知識的同時，引領學生理論聯系實際，形成一種學與做有機融合的學習方式，從而加深學生對專業理論知識的理解。
（2）探索“CDIO 做中學”的教學模式，課堂教學多引入工程設計案例，課程的推進采用設計任務驅動模式，例如在課程開始之初，就布置有關機械產品綜合設計的課題給學生，根據課程教學進度，安排學生以小組學習和討論交流的方式進行課題分階段設計，通過這種方案分析、小組學習和項目實訓的方式，貫徹CDIO在做中學的理念，培養學生主動學習和團隊合作能力，提高工程意識和設計技能，這樣既能夠有效調動學生的學習積極性，激發學生的工程設計興趣，培養學生具備較強的工程實踐能力，而且能夠培養學生良好的團隊協作能力和精神。
（3）搭建開放式課堂，在時間、空間和教學內容上加以擴展和延伸。對于實踐性和工程性強的教學內容，可以走出教室，把課堂搬到實驗室、工程訓練中心和工廠，從而創造一個開放的課堂空間和開放的教學環境，使得學生更易于吸收和消化課堂的知識內容。為了訓練學生的工程設計和實際應用能力，除了充分把握好第一課堂教學，還要搭建更廣闊和豐富的第二課堂，教師要指導學生參加大學生機械創新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽和參與教師的科研項目等，培養學生的實戰經驗，在第二課堂，使創新能力培養與第一課堂的教學融于一體，從而探索出一條集理論研究與工程能力培養相互促進的途徑。
3 重點改革實踐教學，凸顯整機設計理念
課程設計是培養學生工程能力的重要環節，而以往課程體系中各門課程的課程設計內容基本上是各自獨立的，缺少相互關聯。例如“機械原理課程設計”中，主要是從運動的角度，訓練機械系統的原理方案設計能力，沒有考慮具體的材料和結構，更沒有考慮制造工藝和經濟性等要求；到了“機械設計課程設計”，主要訓練學生對機械系統中各零部件的設計和計算能力，設計對象基本是齒輪減速器，運動方案一般是固定的，容易讓學生墨守成規，限制了創造性思維的發展；輪到機械制造技術基礎課程設計，內容又是與前序設計對象無關聯的工藝設計；最后在機械產品設計制作階段，對象又變化了，于是就照貓畫虎，用現成的圖紙和工藝進行加工，這種各自為陣的課程設計安排顯然違背了整機設計的思想，學生的能力培養只能趨于碎片化，而真正需要的整機綜合設計和應用能力不能得以鍛煉和培養。因此，為了切實提高學生的工程意識和設計技能，改革選擇課程設計實踐環節為突破口，通過課程設計內容的重新整合和優化，使得各個課程設計內容前后關聯和有機結合。③為了凸顯整機設計理念，訓練學生的綜合設計技能，將圖1所示課程體系中的四大課程設計實踐環節聯合起來進行，依次按方案設計、技術設計、工藝設計和產品實物制造編排課程設計的內容，做到課程設計的完整性、系統性和綜合性，從而訓練學生從機械產品方案設計、技術設計、性能仿真、工藝設計到加工制造和組裝調試的整機設計能力。
在課程設計過程中，成立獨立穩定的設計團隊，期間配備專門的指導教師，每個團隊的設計對象固定，始終貫穿于各個課程設計，具體以典型機械產品的設計和制造為載體，例如無碳小車或是機械創新設計大賽設計對象等，要求分階段完成對象的各項設計任務，即依次設計、制作、安裝、調試一臺機械產品，讓學生從一開始就注重整機設計，增強綜合分析問題的能力。④機械原理與創新綜合課程設計為機械設計課程設計提供系統方案、運動和動力參數計算和分析，在接下來的機械設計課程設計中，通過設計計算和選型，將前序設計得到的方案具體實物化，繪制出相應的裝配圖和零件圖，同時又為機械制造技術基礎提供了圖紙和精度設計技術文件，而機械制造技術基礎課程設計的內容又為最終的機械產品設計制作提供了工藝指導，從而大大提高課程設計實踐環節的連貫性和實用性。為了保障以上改革的順利實施，根據我校的實際情況，依托學校的大學生素質教育中心的加工設備制造出實物，使得學院的理論教學與大學生素質教育中心的實訓實現無縫結合，也使得教學資源得以充分利用。
4 結束語
為了改善以往機械設計系列課程教學中理論和實踐相脫節的問題，順應工程教育認證的要求，引入“CDIO 做中學”的工程教育理念，對機械設計系列課程進行教學改革和實踐，將工程教育與創新能力的培養滲透到課程的各個教學環節之中，實現理論知識學習與實踐能力培養的相互滲透，極大地豐富學生的學習成果，必將為培養具有工程理念的高素質、強能力的工程技術人才奠定堅實的基礎。
注釋
① 鐘宇光，史東巖，展勇.基于CDIO 模式的機械系統設計課程教學改革研究[J].大學教育，2016（1）：144-145.
② 劉桂珍，于影，殷寶麟等.CDIO 模式下機械設計系列課程改革與實踐的研究[J].經濟師，2015（6）：235-236.
關鍵詞：Auto CAD；工程繪圖；課程改革
一、問題的提出
（一）企業需求。
機電設備維修與管理（以下簡稱機電維修）是一個面向生產型企業的大維修專業。在生產實際中，企業既需要能解決生產設備的機械系統、液壓系統、電氣系統以及計算機控制系統故障的維修人員，也需要能承擔專用設備設計和傳統設備升級改造的設計人員。由于維修工作涉及面大，造就維修人員見多識廣，技術素養全面，一些企業的產品開發部門尤其喜歡從維修技術隊伍中選擇合適人才來加強自身建設。
（二）教學現狀。
讀懂和快速繪制機械、電氣和液壓等工程圖是機電維修專業的一個重要教學內容。然而在當前的教育系統中，不同的作者根據Auto CAD在繪制不同類型工程圖中的作用，分別編著出版機械CAD、電氣CAD、建筑CAD等不同的教材。無論是哪一類CAD教材，一般都包括如下內容：一是CAD自身的繪圖功能，二是這些功能在某個專業或幾個相近專業的應用及技巧。由于在“2+1或2.5+0.5”的高職教學模式下校內教學課時偏緊，更為了減少課程內容的重復，因此一般的高職院校不在機電維修專業中開設機械CAD和電氣CAD兩門課程，這就造成機電復合型人才培養鏈在繪制機械和電氣兩種工程圖的教學環節中出現技能缺失。
顯然，當前的這種教學狀態不能滿足企業對高技能人才的要求，更不利于學生的求職和未來的發展，必須進行教學改革。
二、教學改革思路
針對上述情況，我們在充分討論、廣泛征求相關企業專家、學者意見的基礎上，對機電設備維修與管理專業人才培養方案進行了重大修訂，即在以機械為主體的原課程方案基礎上增設了電工電子基礎、電機與電氣控制、傳感器與檢測技術以及PLC控制與應用課程。但在如何培養學生快速繪制機械電氣圖的技能上，有著不同的意見，其簡單方法是開設機械CAD和電氣CAD兩門課程。但由前述知，這樣做會造成教學內容大量重復，并形成課時浪費、學生厭倦的狀況。
一般地要掌握用Auto CAD快速繪制一份機械電氣圖的技能，只需掌握如下知識：（1）熟悉電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識；（2）掌握Auto CAD的繪圖技能；（3）掌握國家標準中關于繪制工控電氣圖的規范，熟悉電氣元件圖形符號。
為了使學生盡早掌握電氣控制原理和機械電氣圖的基本知識，我們對新的人才培養方案教學內容和順序進行調整，其有關電類課程的教學安排如下：
（一）學校在第二學期開設了“電機與電氣控制”課程。該課程電氣控制部分的主干線是電氣元件――典型控制回路――電氣控制系統圖，講授電氣控制原理、讀識電氣圖的基本知識，為學生讀圖、繪圖打下了一定的基礎，
（二）學校在第二學期為機械系各專業開設“Auto CAD機械繪圖”，通過對CAD基本功能及其繪圖應用的學習和實訓，學生已掌握了快速正確繪制機械圖的技能。
根據這些條件，我們把融合CAD繪圖課程作為更好地培養高技能人才的一個教改項目。
三、課程融合的內容和方式
（一）課程內容融合。
根據上述情況，以培養機電復合人才為目標，通過對機械CAD和電氣CAD繪圖兩門課程內容進行全面分析，基于“機械CAD”課程，將電氣制圖基本知識、國家標準及CAD繪圖相關知識有機融合，以“適用、管用、夠用”為指導，編寫“CAD電氣制圖簡明講義”。
（二）教學方式融合。
機械電氣圖的種類有電氣原理圖、電氣元件布置圖和接線圖，主要構圖元素是電氣元件圖形符號和連線。當一個電氣控制方案形成后，表達方案的主要工作就是通過繪制許多圖形符號和連線，再經過編輯、修改形成圖。在繪制電氣圖時，為減少勞動強度，提高工作效率，人們一般先利用CAD的塊功能將圖形符號繪制成“圖塊”并存入圖庫，待繪制完線路結構圖，再用“插入”命令將相應的圖塊插入圖中。在教學實施中，圍繞快速繪制機械電氣圖的課程目標，我們以塊功能為節點，將“CAD電氣制圖簡明講義”嵌入到“機械CAD”課程的教學中。
嵌入內容及時間見下表：
電氣原理圖的圖框需要按照各條電氣回路控制功能和元件的功能類別對圖幅進行分區。分區采用行與列兩組編號組合的方式來表示。編號從圖紙的左上角開始，水平方向用阿拉伯數字編號，垂直方向用大寫英文字母編號，圖區代號為字母+數字。由于這些知識對讀圖和繪圖都非常重要，在教學中對其進行專題講授。
四、結語
本教改項目在校內機電維修專業實施了3輪教學，取得了如下效果：
（一）通過一門課的教學，學生僅用8課時就增加了快速繪制電氣圖的技能。提高了教學效率，擴大了學生求職和發展的空間，滿足了企業對機電復合型高技能人才的要求。
（二）在實施中本教改項目與“電機與電氣控制”課程安排在同一學期教學，使兩者相互作用，教學效果明顯提高。尤其在繪制電氣原理圖圖框的實訓中，學生通過按線路功能和元件功能類別對圖幅分區，加深了對電氣原理圖的理解，進一步提高了讀圖識圖能力。
【本文系廣州科技職業技術學院教改課題“加強課程融合，探索機電復合型人才培養模式”（編號：2011004）的研究成果。】
（作者單位：廣州科技職業技術學院）
參考文獻：
關鍵詞：機械原理課程；創新能力；實踐環節；項目化教學
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2012）33-0254-02
《機械原理》是高職院校機械設計與制造專業學生必修的一門重要的專業基礎課，是機械類專業中研究機械共性問題的一門主干技術基礎課。它在機械工程人員的培養過程中起著承上啟下的關鍵作用，是學生牢固掌握專業技術的重要環節。在基礎課到專業課之間起著無可替代的橋梁作用。
一、機械原理課程的學科現狀
目前的機械原理課程目標具有一定局限性，主要表現在三個方面：第一，在課程內容上，強調學科知識體系的系統性、完整性，造成理論知識偏多偏深，實踐技能不足，理論與實踐脫節。第二，在課程結構上，學習內容受到限制而產生狹隘和滯后的弊端，不利于培養創新能力。在制造業的發展急需具有創新能力人才的今天，學科現狀不能滿足需要。第三，在課程實施上，課程教學基本是一個封閉的過程，最大的弊端是使學生缺乏學習的主動性和對教學質量檢驗的滯后性。
傳統機械原理的教學特點是：教學理論性強、概念抽象，與實際應用有一定距離。授課方式上以教師講授為主，由概念引入知識，以邏輯推理為中心。教學過程中基本沒有學生能力培訓的環節，這對培養學生的實踐、創新能力很不利。同時，傳統的教學模式中，總是先理論后實踐，容易產生實踐與理論分離的現象，教學很難適應職業教育培養的需要。為此，進行教學改革，開展項目教學，按照學生認知規律與實際工作項目的順序來優化教學內容勢在必行。
二、以創新能力培養為導向的《機械原理》課程改革方案
（一）改革教學內容
課程內容的改革不是簡單意義上的增加或刪除，而是在專業化的前提下，優化組合了相關內容的課程；在促進學生全面發展的基礎上，更加注重學生思維整體性的構建。教學內容的改革突出綜合應用知識能力的培養，在此基礎上培養創新能力。圍繞教學內容方面主要做了以下方面的調整。
1.理論課與實驗、實踐課學時的調整
多年來，機械原理課程存在著理論課課時過多，實驗和實踐課課時偏少的現象。我院自機制專業成立以來，每學期理論課和實踐課學時分別為：理論課為70學時，實踐課4學時。近一年，增加一周課程設計時間，但試驗課受條件限制，很少開展。針對這一現狀，在課改方案中制定了新的教學計劃，理論課課時針對模塊化教學的需要，設計為55學時；單獨開設試驗與實踐課程，課內試驗為12學時，此外進行為時2周的課程設計（課外進行）。加強了實踐課時量，強化了學生的動手能力和創新設計的能力，同時，理論課教學也基本滿足學生對理論知識的掌握要求。
2.理論課教學內容的大幅度調整
以前的機械原理教學側重于基本知識點的分析方面。內容上包括：機構的結構分析、運動分析、力的分析、常用機構的設計等方面；機械運轉及速度波動調節和機構的平衡等方面很少涉及。現在，隨著機器向著高速、自動化、精密化方向的發展，機構如何在高速下具有較好的動力性能顯得尤為重要；機構的多樣性創新需要各種機構合理綜合與合理選型。因而，教學內容方面要適當調整。在總的理論課課時減少的情況下，調整的教學內容更接近于工程實際，更具體化。教學內容的安排做到“寬而精”。“寬”就是知識面廣，涵蓋的內容廣；使學生在設計時能做到思路開闊，激發出潛在的創造性。“精”就是對機構設計的基本思路及方法做詳細的闡述，使學生在面對復雜的未知機械產品時，能夠做到觸類旁通。
本著這些原則，課程內容上壓縮了機構的運動分析和力的分析的課時，機構的結構分析保留原有的內容，因為桿組分析法對機構的多樣性設計和創新設計方面，有重要的啟發作用。常用機構的學習中，減少推導性內容，重點介紹機構設計的方法，增加了機構的組合設計、轉子動平衡和機械調速等內容。使整個課程體系更加完整，更加系統，更符合現代工業設計對學生總體知識掌握水平的要求。
3.加強實踐教學，培養學生創新精神和實踐能力
實踐教學包括課程實驗和課程設計。實踐環節是培養學生創新精神，增長創造才干，鍛煉動手能力的有效途徑。在試驗與實踐教學中，始終以基本能力訓練為基礎，以綜合素質培養為核心，以創新精神教育為主線，明確試驗教學任務，更新試驗教學內容，改革試驗教學方法和手段，強化試驗教學考核，提高試驗教學質量。
在試驗教學方面，以往實驗課內容偏少，非常不利于培養學生的動手能力和創新能力。且實驗內容多以驗證性實驗為主，學生完全按照指導書提供的步驟進行，缺少主動參與的意識，不利于創新能力的培養。因此，在試驗內容上增加了《機構認知實驗》和《轉子動平衡》等實驗。這些實驗密切聯系實際，既有驗證性實驗，又有創新設計實驗，大大豐富了實驗課的內容。課程設計方面，嘗試增加《械原理課程設計》的內容。通過這一環節，使學生感受到理論與實踐的第一次融合，提高學習興趣。
此外，實踐教學涉及的實驗及課程設計要合理安排，循序漸進地進行。為此，將機械原理中涉及的實驗與實踐分為三個階段，貫穿于教學過程中。各階段的基本內容為：第一階段，機械認知實踐階段，學生通過參觀實訓車間的設備、動手拆裝減速器裝置，了解軸、齒輪、軸承等常用機構與零件，加深對機構的感性認識。第二階段，機械基礎實踐階段，讓學生利用學期內安排的鉗工、車工、機械設計課程設計等環節了解與機械原理相關的內容。這樣，學生一方面能充分利用實習時間，掌握更多知識，又在不占用理論課時的基礎上，加強了實驗、實踐教學效果。第三階段，機械綜合實踐階段，這一階段建立在前面環節的基礎上。例如，機械原理實驗中，前面分別學習了常用機構的設計，也進行了相關的認知實驗，此時可布置一個綜合性的課程設計：用圖解法對牛頭刨床機構進行運動分析、構件受力分析，確定最小傳動角出現的位置，確定原動件的平衡力矩。通過這一階段的實驗設計，使學生綜合解決工程實際問題的能力得到系統的培養與鍛煉。
此外，可以采用靈活方式設計一些綜合實驗，只布置實驗任務與最后要求，而完成實驗任務的過程則由學生自己確定。例如，布置一個能實現將回轉運動轉變為往復運動的設計，方案可以有很多種，讓學生自己設計，并通過實驗驗證其正確性。這樣，學生完成實驗有較大的靈活性，從而為學生的個性發展與創造性的發揮創建一個適宜的環境。
（二）改變傳統教學模式，進行教學方法的改革
課程改革必然導致教學方法的不斷革新。教師在教授基本知識的同時，更應注重培養學生獲取新知識的能力；引導學生自主學習，充分調動學生的主觀能動性，激發創造性思維。教學方法多種多樣，但總的目的只有一個：改善教學效果，提高教學質量。《機械原理》的教學中，對于理論性較強的內容，可以帶著學生層層推進，逐步引導學生領會相關內容。例如矢量圖解法分析速度和加速度的內容，可以改變教學順序，先講相對容易些的速度分析；在熟悉矢量多邊形應用的基礎上再講解復雜的加速度分析，學生就能容易掌握所學知識。對于簡單的概念性較強的內容，要以學生自學為主，輔助以課堂提問，加深學生印象。例如學習四桿機構的演化這部分內容時，可以先介紹曲柄搖桿機構演化成曲柄滑塊機構的方法；再介紹機構演化的基本途徑，接著讓學生自己觀察教材中幾種導桿機構和曲柄滑塊機構的區別，總結這幾種機構是如何由曲柄滑塊機構演變來的。學生在自主學習中很容易發現規律，不僅深刻領會了學習的內容，還對機構的多樣性演變方法有所啟發。
（三）教學手段的多樣化，積極采用項目化教學模式
教學手段方面，開設參與式、啟發式、討論式和研究式教學體系，不斷完善以學生為中心的教學新模式。鼓勵學生探究式學習，基于研究和開發的學習，積極探索利用網絡和多媒體課件的開放性教學新模式，進一步激發學生學習熱情，調動學生學習的主動性和積極性。
教學過程結合教材內容，并根據我院現有的設備，采用基于工作過程的任務驅動模式進行教學。對機械原理中部分知識內容劃分為多個學習子情境，在各個學習情境的教學過程中，真正體現學生的主體地位。學生帶著任務有目的地去學習，查閱資料，聽取教師的理論講解，在交流的過程中獲取資訊；在教師的幫助下進行決策；在計劃、實施的過程中教師給予學生適當的輔導，最后教師參與學生工作成果的檢查與評估。學生在教學過程中，始終處于主體地位，通過真實的工作成果激發學生的創新能力，改善教學效果。
這種以“項目”為主線，將教學內容有機地貫穿在一起是一種十分有效的教學方式，豐富的項目可以拓展學生的視野，使學生體會到企業實踐中的眾多實際問題，有效提升學生應對實際問題、解決機械工程難題的能力。
三、結束語
培養和提高學生的創新思維能力是高等教育改革的一項重要任務。傳統教學計劃，教師拘泥于課本的教學，已難以培養出具有創新能力的實用型人才。在機械原理課程教學中，有必要探索具有特色的課程教學改革之路，為培養具有創新能力的高技能人才服務。
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關鍵詞： 機械設計基礎 學時 課程設置 教學改革
隨著近代機械工程學科的不斷發展，相關的計算機技術、摩擦、及機械傳動等分支學科迅速發展，深化了“機械設計基礎”課程的內容。它著重培養學生掌握機構的基本分析方法、選擇常見機構類型及一般工作條件下常用零部件的能力。通過該課程學習，學生應能分析一般機械的結構，了解其工作原理，具有通用機械零件的設計能力。隨著現代社會的發展，迫切需要各種領域的機械設計人才，因而不同專業的設置應運而生[1]。
近年來，西華大學（以下簡稱“我校”）開設了機電工程、包裝工程、工業設計、生物工程、建筑環境與能源應用工程等專業的“機械設計基礎”課程，這些專業的學生在其他課程的課程設計、畢業設計乃至到工作崗位后，都會經常接觸到各種類型的通用和專用機械，應該具備一定的機械基礎知識。因此，“機械設計基礎”是工科機械類及機械類專業的一門重要專業基礎課。
為了提高教學質量和教學效率，激發學生學習熱情和興趣，在教學過程中我們積極進行教改和探索，特別是在理論教學內容方面做了改革。在適應不同專業設置過程中，“機械設計基礎”教學大綱做了相應修改，課程學時也做了相應變動。理論課程學時包括64，56，48學時，下面就我校目前不同學時對應的“機械設計基礎”理論教學內容做解析。
1.課時64學時的內容設置
“機械設計基礎”上半部分主要講述各類常用機構的設計和應用，即機械原理部分；下半部分主要講授通用零件（連接零件-螺紋、鍵等；傳動零件-帶、鏈、齒輪等；軸系零件-軸、軸承等）的設計計算，即機械設計部分[2]。這兩部分內容各有特點又相互聯系，充分體現了課程內容體系的系統和完整。通過原理部分的學習，學生應掌握機器的工作原理，通過運動分析獲得桿長等長度尺寸；通過設計部分的學習，學生應掌握通過計算準則獲得零件的主要尺寸，并通過結構設計得以確定零件的其他尺寸，完成設計工作[3]。
課時64學時設置用于機電工程、包裝工程、工業設計及機電卓越工程師實驗班四年制本科教學[4]。隨著知識經濟的到來和信息技術的迅速發展，社會對人才的需求產生了很大變化，更強調實踐能力和創新能力的培養。面向這些專業學生的培養計劃及基于這些專業的學生未來大多數將在第一線從事機械設計、制造、維護等工作，在教學過程中不僅要培養學生熟練掌握專業基礎理論知識的能力，而且要注重培養學生的實踐應用能力、思維開創性和創新能力。因此要求學生掌握機械運動的基本原理，機械系統及零件設計的一般步驟，為以后機電系統、包裝機械等的設計打下必要的理論基礎。
由于這部分學生基礎知識較為扎實，前續已經完成《工程制圖》、《工程力學B》、《熱工基礎》等課程學習，后續還將進行《智能儀器設計》、《機械CAD/CAM》、《機電一體化系統設計》等課程學習。為適應這一教學要求，在理論教學內容上，加強了對機械相關概念的講解，對機械的現代設計思想和方法做了較多評述，以使學生了解現代機械設計的發展現狀和趨勢。由于這些專業的學生在課程設計、畢業設計中可能會應用到機構運動分析、聯軸器的選擇、滑動軸承的設計這些方面的內容，在理論教學中，平面機構運動分析的圖解法、聯軸器的類型和選擇方法、滑動軸承的結構形式及設計計算這些知識點應加以設置。在講授過程中，對關鍵公式進行推導，使學生了解其由來，加深了解。如V帶傳動中由于楔形增壓原理使當量摩擦系數大于平帶傳動的摩擦系數；對教學知識點進行拓展，如寬V帶主要用于調速的原理加以闡述，使學生明白帶傳動可以用于機械無級調速中，從而開拓其創新思維。
2.課時56學時的內容設置
課時56學時設置用于生物工程四年制本科教學，該專業的學生應該具備灌裝、裝卸等機械知識，通過“機械設計基礎”課程的學習，加強基礎課與專業課之間的聯系，使學生能夠領會各種機構在機器中的應用。
為適應這一目的教學要求，在理論教學內容上，主要講解常見機構的選型、通用零件的設計計算，讓學生對所學知識消化透徹，了解一般機械的設計過程。由于課時較少，課程內容減掉機構運動分析的相對運動圖解法，聯軸器的選擇，以及滑動軸承動壓設計。講授時除了要結合工程實例，還需結合日常生活中的一些現象，適當設疑，讓學生課余時間回味與思考。
3.課時48學時的內容設置
課時48學時設置用于建筑環境及能源應用工程四年制本科教學，該專業要求學生具備建筑設備系統設計、調試和運行管理等方面的基本知識和技能，學生畢業后可從事室內環境設備系統和建筑公共設施的設計、安裝調試、運行保障等方面的技術工作[2]。
由于該專業的學生對機械方面知識接觸較少，對課程中涉及的各種機構、結構難以理解，同時理論課時設置少，為達到教學目的和效果，在教學內容中注意重點和難點內容。相對56學時教學內容，取消了該專業設備上出現很少的輪系教學內容，適當精簡齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動的部分講述內容，如對常見的標準直齒圓柱齒輪進行重點講述，而對斜齒圓柱齒輪和圓錐齒輪的強度計算進行刪減。
隨著社會和現代科學技術日新月異的發展，當代社會需要不同層次的工程技術人才，“機械設計基礎”教學內容必須突破傳統的教學理念，加強課程建設，不斷改進教學內容，并結合適當的教學方法和手段，不斷提高“機械設計基礎”教學質量以適應現代工程教育的要求，為學生后續專業課程學習打好基礎，使學生到具體工作崗位后能夠更快更好地解決實際的工程設計問題。
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課程總體目標：
掌握機械通用零件的基本工作原理、特點、應用及設計計算方法。能夠借助手冊、資料或計算機網絡的幫助，進行各種機械的設計。通過驗證實驗和創新訓練培養學生的動手能力、工程設計能力和創新思維。初步掌握現代機械零部件設計及選用方法、設計流程，為機械類專業課程的學習打下良好的基礎為成為一名優秀的機械零部件設計及選用工程師奠定堅實的工程實際和理論基礎。
課程具體內容：
1.機械零部件設計及選用的基礎知識從機械的整體出發，闡述機械零件設計的共性內容，介紹有關的基礎知識;
2.聯接件設計 介紹螺紋聯接、軸轂聯接的設計；
3.傳動零件設計 介紹帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動的設計；
4.軸系零部件設計 介紹軸、滑動軸承、滾動軸承和聯軸器、離合器的設計；
課程的特點：
1．機械零部件設計及選用課程是機械類專業學生的第一門與機械工程實踐緊密結合的專業基礎課程，也是機械工程中其他專業課程和設計課程的基礎；
2．機械零部件設計及選用課程具有很強的實踐性，與工程實際和日常生活緊密相聯系。課程內容始終堅持理論與實踐緊密結合，生產與生活實踐是挖掘機械零部件設計及選用問題的不盡源泉；
關鍵詞：設備教學;教學內容;教學方法
隨著職業技術教育改革的不斷推進，培養學生設備使用與維護的能力尤為重要。在專業教學中我們發現，目前的專業教學內容體系基本上還是沿襲了傳統的教學模式，特別是機電液一體化設備的教學，脫不了先總體介紹，而后大篇幅詳細介紹各個系統的工作原理，最后介紹如何使用的老套子。例如（見圖1），在講工作原理時先把設備的機械結構逐個講完，再進行下一內容油路原理的講解，待各個分系統逐個講完后再逐個講電路原理，最后講操作使用。講原理脫離不了功用、組成和操作三大塊，但是傳統授課往往是跑跑油路、電路，跑完后卻不知道原理的現實意義，從而使得各個子系統間的關系以及相應的操作使用之間脫節，不能滿足培養學生能力的要求。針對目前的教學現狀，打破傳統的教學模式，結合多年來的專業教學經驗及探索，筆者總結出了機電液一體化設備教學方法，收到了良好的效果。
圖1 目前的專業課程教學內容體系
一、重組教學內容
以往課程的教學內容是以章節形式呈現，依次為概述、構造、液壓系統、電控系統等。現在將該課程內容根據每一項操作科目進行了模塊化重組。整合為概述、科目一、科目二等多個模塊，每個模塊包括操作任務、控制電路、液壓回路、液壓執行結構以及使用與維護等內容，將課程內容根據每一項操作科目進行重組，使每一科目的操作、機電液系統原理一一對應，按照控制邏輯有機的鏈接起來，展現一個完整控制過程，不但使學生理清了機電液的控制關系，同時理論與實踐相互銜接有利于學生知識與能力的相互轉化。
二、教學過程
針對以上優化重組的課程內容，按照實踐―理論―再實踐的順序組織教學（見圖2），以實踐操作牽引原理理論，通過原理分析指導實踐活動，實現學習理論、運用理論的能力目標。
1.科目引入。創建真實情景，在裝備使用過程中發現需要解決的問題，提出問題激發學生學習興趣與思考，引出解決此問題的操作科目。
圖2 教學過程流程
2.科目介紹。介紹科目模塊的主要組成，要實現的功能。通過大體的控制關系介紹主要的組成，體現它在該模塊中的位置與地位，使學生弄清該科目模塊的現實功能，所解決的問題。
3.由操作牽引原理。一般采用理論串講與啟發引導相結合的方法，從面板操作開始引入到控制電路，由控制電路控制液壓油路和液壓執行元件動作，到通過機械傳動帶動機械裝置完成工作，這樣講解條理清晰。不過要注意把握好控制環節間的鏈接點，實現從實踐操作到電路、油路（氣路）、機械的密切鏈接，從而總結出整個控制工作過程，增強實踐與理論之間的銜接。
4.分析歸納操作方法。采用講解示范、模擬訓練等形式，從整個控制過程中總結出操作步驟方法、操作現象、操作安全要點等。由理論再回到實踐，指導實踐。
5.預設故障分析排除。采用案例式、啟發式、討論、研究等方法，預設在實際工作過程中常見故障，由學生通過對工作過程的分析，從而發現故障、定位故障、排除故障，并歸納出裝備檢測、維護保養的方法及注意事項，培養學生分析問題、解決問題的能力。
關鍵詞：創新型人才 機械原理 教學改革
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0180-03
Reform and Practice of the Mechanical Principle Course Based on the Innovative Talent Training
Wang Min Luo Xiaolin
（College of Mechanical Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou Guangdong ， 510665， China）
Abstract： As a backbone professional basic course of machinery majors，the mechanical principle course has a pivotal position in training students’engineering practice and innovation ability.With science innovation center and off-campus practice teaching base as linkages， the teaching reform and practice of the mechanical principle course were promoted and the students’ project practice ability and innovation ability were cultivated through restructuring the teaching content， optimizing the teaching means， constructing piecewise practice teaching and strengthening the construction of innovative teachers.
Key Words： Innovative talents； Mechanical principle； Educational reform
《機械原理》作為機械類及近機械類專業的一門主干專業基礎課，承擔著培養學生機械系統整體運動方案設計的重要任務，在培養大學生工程實踐及創新能力方面具有其他課程所無法比擬的優勢。但該課程內容缺乏關聯性、系統性，學生無法從整體上順利完成系統的運動方案設計，也無法從機械產品綜合設計的角度理解該課程所述知識的真正用處。并且由于課時壓縮及學生整體素質的下滑，使得學生普遍反映該課程內容枯燥難懂，機構運動費解難明，于是產生了嚴重的厭學、畏難情緒，期末考試不及格率大，學生的創新意識、創新能力培養更無從談起。
多年來，研究人員結合機械原理課程理論教學和實踐教學兩大模塊，通過合理整合教學內容，優化理論教學；改進教學方式、方法；改進作業方式；構建分段實踐教學模式；鼓勵、支持學生參加科研活動及各種科技競賽；強化創新型教師培養等方面的改革，以期激發學生學習興趣，提高學生自主學習能力。近年來初見成效，學生學習主動性提高，不及格率明顯降低，學生在各級各類有關機械創新的大賽中也獲得了較好成績。
1 重組教學內容，優化理論教學
為培養學生的分析能力、綜合能力及創新設計能力，研究人員將《機械原理》課程按照“機構分析”“機構設計”和“綜合設計”的模塊進行劃分，如圖1所示[1]。機構分析模塊主要內容包括：機構的結構分析、平面機構的運動分析、平面機構的力分析、機械的效率與自鎖、機械的平衡、機械的運轉及其速度波動的調節等，通過該模塊的學習提高學生分析問題的能力。機構設計模塊主要內容包括：平面連桿機構及其設計、凸輪機構及其設計、齒輪機構及其設計、齒輪系及其設計、其他常用機構、工業機器人機構及其設計等。綜合設計模塊主要內容為機械系統的方案設計[2]。學生通過對機構設計及綜合設計模塊的學習，在結合自身實踐經驗與理論知識的基礎上，實現機械系統的設計，從而培養了學生的創新思維及綜合設計能力。
2 改革教學方式、方法，優化教學手段
近年來，由于專業基礎課學時受到不同程度的核酰所以在有限的課堂教學時間內，教師基本需“滿堂灌”才能完成教學計劃，學生完全是被動地接受。這種單一的灌輸式填鴨式教學方式，嚴重束縛了學生的創新意識。為改進這種現狀，機械原理課堂教學過程中加強啟發式、討論式及案例式等先進教學方式的應用[3]，并借助現代信息技術，采用“多媒體課件+黑板+教具”三位一體的教學手段，強化大學生進行自主學習和自我教育的能力，培養學生的創新意識及創新能力。
課堂講授過程中，采用“多媒體課件+教具+黑板”三位一體的教學手段，充分發揮各自優勢，提高教學質量。首先，采用多媒體教學不僅能節省板書時間，而且可根據教材內容，將文字、圖片、聲音、動畫等結合起來，使教學更形象、生動，激活課堂氣氛，提高學習效果。特別是機構的運動等一些難以用語言來描述的教學內容，采用多媒體教學具有突出的優勢。其次，將一些機構的實物模型和教學用具帶入課程輔助教學，使原本枯燥、抽象的教學難點變得形象生動。比如在講授齒輪時，將齒輪模型帶入課堂，針對實物進行講解，學生更容易接受[4]。最后，教學過程中，授課教師也要注意板書教學的合理運用。講解課程習題的具體運算過程時，使用板書教學效果更好。比如用矢量方程圖解法求解機構的速度和加速度時，采用板書教學，雖然耗時，但教學效果好。
3 構建分段實踐教學模式
構建以培養學生的工程實踐和創新能力為目標的分段實踐教學體系[5]，主要包括實驗教學、課程設計和科技創新三部分[6]，如圖2所示。實驗教學除包括“機構運動簡圖測繪”“齒輪參數測定”等一些驗證性實驗外，增設開放性實驗室，學生可利用課余時間在實驗室進行機械創新設計；課程設計中鼓勵學生采用計算機進行輔助設計及三維建模、分析、優化，并動手制作實物樣機模型，以提高他們的綜合分析能力及實踐能力；以機械創新大賽和工程訓練綜合能力競賽為契機，積極鼓勵學生參加各級各類競賽，激發他們的學習積極性、主動性和創造性。
（1）增設開放式實驗，構筑學生創新實踐平臺。
把示范性、驗證性的實驗，變為設計型、綜合型的實驗，并實行開放式教學，為學生進行科技制作提供必要的工作條件[7]。在W院現有大學生科創中心的示范作用下，爭取創建機械創新設計實驗室，組建機械創新小組、機械設計小組等。
（2）改革課程設計，鼓勵學生創新。
對“機械原理”課程設計的題目、內容及考核方法進行改革，探索基于項目形式的課程設計教學模式[8]。課程設計過程中，以學生為主，教師只做適當的引導；課程設計成果也不再局限于設計說明書和圖紙，鼓勵學生采用計算機軟件（比如Pro/E、3Dmax、UG等三維設計軟件）設計自己所提出的方案，繪制虛擬的三維造型，并通過軟件對方案進行模擬仿真。
（3）以機械創新大賽為契機，強化學生創新能力。
積極鼓勵并組織學生參與各種機械創新大賽，如國家機械創新大賽、省機械創新大賽、校機械創新大賽，使學生在競賽中鍛煉交流，有意識地更新和夯實基礎知識，培養學生的自主意識和創新能力。同時，學院也制定了相關政策，鼓勵學生參與到教師的科研項目中，學習教師在科學研究過程中的經驗與成果，以強化學生的工程意識和工程素質，并通過幫助教師解決實際問題，鍛煉學生的工程能力和創新能力。實踐證明，讓學生參與各項科技創新競賽是培養學生創新能力的最有效途徑。機電學院的學生在近幾年的國家級、省級機械創新設計大賽中均獲得較好的成績：第四屆“機械創新”比賽全國總決賽二等獎；第五屆“機械創新”比賽廣東省賽二等獎3項；第六屆“機械創新”比賽廣東省賽二等獎3項。
4 加強基礎作業，增加課程小論文
機械原理教學過程中除完成常規習題作業外，適當布置幾篇小論文。例如：在講授機械原理緒論部分涉及到機械發展的歷史，雖然這不是機械原理課程的核心內容，但了解機械發展的歷史對學生進一步學習相關課程是有幫助的，故該部分內容可布置相應的課程論文。讓學生完成課程小論文，一方面可培養學生撰寫科技論文的能力，另一方面又能夠使學生從被動學習轉化為主動學習，學生在進行相關資料檢索、整理、分析的過程中，既加深了對機械原理課程的了解，又能從中體會到機械原理課程的奧妙與樂趣，從而激發學生學習的興趣。
5 加強創新型師資建設，促進創新型人才培養
俗話說“嚴師出高徒”，所以，創新型人才的培養關鍵在教師，只有建立一支創新型指導教師隊伍，才能培養出合格的創新人才。本著“請進來，走出去”的原則，建立專任教師和兼職教師相結合的高水平師資隊伍。一方面聘請企事業單位具有豐富經驗的工程技術人員出任兼職教師，開設專題講座，講授專業概論、學科前沿，指導學生實踐實習、課程設計和畢業設計等教學環節。另一方面，更為重要的是制定相關激勵政策，鼓勵教師主持參與教研和科學項目研究，組織教師到企事業單位或科研院所學習、培訓、工程現場實踐等，以提高教師自身的工程實踐能力和創新思維能力。教師在教科研中形成的新思想、新方法，及創造的新成果會潛移默化地滲透給學生，進而激發起學生們的創新精神和創新欲望。只有教師的教學能力和創造性思維能力活躍起來，才能保證創新教育的順利開展，促進創新型人才的培養。
6 結語
《機械原理》課程在培養學生機械綜合設計能力、創新能力和解決實際問題的動手能力中占有十分重要的地位。采用“多媒體課件+教具+黑板”三位一體的教學手段，保證教學效果。以機電學院大學生科技創新中心為紐帶，鼓勵學生參加各級各類大學生科技創新競賽；鼓勵學生參與教師的教學和科研項目，以多元化的實踐模式促進學生工程實踐能力和創新能力的培養。以校外大學生實踐教學基地為依托，加強創新型師資建設，開展創新性教育，提高學生運用現代科學技術解決工程實際問題的能力和實踐動手能力，促進創新型人才培養。
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"機械原理"課程屬于高等學校工科機械工程類本科生必修的"機械設計系列課程"之一，是一門主干技術基礎課程。它在培養學生創造性思維以及機械工程實踐能力訓練等方面均具有重要的作用[1]。但是，機械原理教學過程中存在著一些不足之處：在課程內容上，強調學科知識體系的系統性、完整性，造成理論知識偏多偏深，實踐技能不足，理論與實踐脫節。課程教學內容以機構運動和動力分析為主，而機械系統運動方案設計、機構的綜合等綜合性的實踐應用環節在創新設計課程中進行，是獨立的課程[2]，容易產生實踐與理論分離的現象， 教學很難適應工程教育培養的需要。在課程實施上，課程教學基本是一個封閉的過程，基本采用以前的理論教學模式， 即側重于知識傳授、重記憶、重考試，強調教師傳授知識的主導性，忽視學生學習的主體性。課程教學理論性強、概念抽象，與實際應用有一定距離。學生缺乏學習的主動性，教學質量檢驗的滯后[3]。學生的知識水平通過課程考試成績（或者平時作業成績+考試成績）核定，而且考試內容一般不會（或不允許）超出教學大綱規定及課本中的知識內容。這種教學模式和考核方式看似合理，實際上失去了培養學生實際應用知識、拓寬知識面和創新能力的機會[4]。以考試為手段，以分數為考量的應試教育，使教師和學生陷入十分苦惱的境地。它嚴重制約著教育、教學質量的提高，只能培養出高分低能的不合格品。這對于創新性人才的培養非常不利，使得大多數本科畢業生必須參加社會培訓后才能上崗就業。此外，造成了人才尤其是應用型、創新型高級技術型人才短缺。為此， 對于教學模式改革和創新人才培養的研究一直是國內外高校教改的重點。
為了適應社會發展對人才培養的需要，根據我校工程教育人才培養的目標以及學校的實際情況，并借鑒其它院校同類課程的經驗，對機械原理課程進行教學模式改革的研究與實踐。
1、理論課與實驗、實踐課學時的穿插教學
課時按照現有的模式不調整，理論課課時針對模塊化教學的需要，設計為54 學時；實驗課時5學時，此外進行的為時2 周的課程設計（創新設計）穿插在教學過程中。加強了實踐課時量，強化了學生的動手能力和創新設計的能力，同時，理論課教學也基本滿足學生對理論知識的掌握要求。
2、理論課教學內容的大幅度調整
課程內容的改革不是簡單意義上的增加或刪除，而是在專業化的前提下，優化組合了相關內容的課程。教學內容的改革突出綜合應用知識能力的培養，在此基礎上培養創新能力。在教學內容上，機械原理課堂教學淡化原來簡化的、近似的計算法及圖解法， 強化了精確的解析法及機構創新設計、方案設計等內容， 為學生綜合運用各學科知識打下良好基礎， 擴大了學生的知識面，教學內容的安排做到"寬而精"。課程內容上壓縮了機構的運動分析圖解法、凸輪機構圖解法和力分析的課時，桿組分析法對機構的多樣性設計和創新設計方面，有重要的啟發作用，機構的結構分析保留原有的內容。常用機構的學習中，減少推導性內容，重點介紹機構設計的方法，增加機構的組合設計、轉子動平衡和機械調速等內容的課時。使整個課程體系更加完整，更加系統，更符合現代工業設計對學生總體知識掌握水平的要求。
3、注重理論與實踐相結合
在機械原理大作業和課程設計中引入計算機輔助設計方法。如引導學生應用matlab，ADAMS等軟件對機構設計方案進行虛擬設計和運動學仿真，并驗證方案的正確與否，可使學生的創新積極性得到提高。通過電算編程，既加深了學生對教學內容的理解， 又在計算機應用方面得到了鍛煉。在大作業和課程設計中，逐步實行了計算機輔助設計。
4、考核方式改革
?榱私?課程知識應用于設計實踐，并通過設計實踐鞏固課程知識，促進對學生創新設計能力的培養， 考核方式上采用學生參與教學活動評分+ 大作業考核分+期末考試得分的課程總成績考核方式。學生參與教學活動的評分內容包括課前預習題庫的問題解答、課中問題的隨機抽查、圍繞某個知識點的以小組為單位的討論表現，調動學生自主學習的積極性。學生大作業的設計任務考核主要根據平時布置的大作業完成質量和創新性以及答辯情況進行綜合評分；期末考試采用傳統的試卷考試形式。
通過新的教學模式的改革實踐，對授課學生進行調查，學生普遍反映新的教學模式，學生學習的積極性普遍獲得提高，無處不在的考核方式，上課不敢玩手機。大作業作為考核總評成績的一部分，很值得推廣，通過這種方式，一方面理論和實踐有了結合的途徑，另一方面避免了考試沖刺的現象。課程設計穿插到理論教學中，時時探討，問題及時解決，改變了獨立的課程設計課程沒有充分時間探討存在問題的缺陷。教學模式的改革注重創新思維培養和團隊協作能力的培養，以培養應用型、創新型人才為目標，改革考核方式，提高了學生學習興趣。
機械電子工程專業課程
本專業學生主要學習的課程內容包含專業基礎課、專業課、專業選修課、專業實踐教學課程等四方面的課程，具體內容如下：
專業基礎課：機械原理、機械設計、機械制造技術基礎、工程圖學、材料力學、理論力學、電子電工技術、工程材料、互換性與測量技術、機械工程控制基礎等課程。
專業課程：電力拖運自動控制系統、機電一體化系統設計基礎、數字信號處理、測量系統設計、液壓與氣動系統。
專業選修課程：人機工程學、計算機控制技術、微機電系統、精密機械結構設計、智能儀器、計算機仿真技術、無損檢測技術、虛擬儀器技術、光電檢測技術、DSP原理及應用、精密測試技術、工程光學、微細制造技術、精密加工工藝等。
專業實踐課程：機械制造技術課程設計、機械原理課程設計、機械設計課程設計、金工實習、工程圖學課程設計、電工電子實習、計算機操作實習、生產實習、畢業設計等課程。
機械電子工程專業就業方向
本專業學生畢業后可從事機電設備系統及元件的研究、設計、開發，機電設備的運行管理與營銷等工作。
從事行業：
畢業后主要在電子技術、新能源、機械等行業工作，大致如下：
1、電子技術/半導體/集成電路;
2、新能源;
3、機械/設備/重工;
4、儀器儀表/工業自動化;
5、汽車及零配件;
6、計算機軟件;
7、專業服務(咨詢、人力資源、財會);
8、互聯網/電子商務。
從事崗位：
畢業后主要從事機械工程師、銷售工程師、結構工程師等工作，大致如下：
1、機械工程師;
2、銷售工程師;
3、結構工程師;
4、設備工程師;
5、售后工程師;
6、電子工程師;
7、質量工程師;
8、工藝工程師。
本專業以培養能適應社會需求的計算機測控與儀器領域的高級工程技術人才為目標。畢業生具備儀器設計制造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力，能在測控技術、電子信息技術、自動化儀表、智能設備、計算機應用等方面從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。亦可擔任高等院校、研究機構的教學和研究工作。
培養要求
關鍵詞：汽車機械基礎，課程改革，教學方法
《汽車機械基礎》是汽車專業的一門核心基礎課，它在汽車專業學生培養中起著承前啟后的重要作用。它既是學好發動機機械系統檢修、底盤機械系統檢修、汽車使用與維護等后續專業課的前提和保證，也是做好汽車維修工作的前提和保證。長期以來，由于傳統的教學方式有著一定的局限性，使得課堂的教學顯得很死板，教師難教，學生難以提起興趣，很難達到想要的教學效果。全國各高職院校也在探索著適合自己院校的培養模式，形成自己獨有的改革特色。作為汽車專業的核心基礎課程，《汽車機械基礎》也迫切需要改革以適應未來高職教育的發展。
1. 課程體系的改革
過去，我院開設的汽車類專業主要是針對中專層次人才的培養，實驗條件相對落后，學生動手機會較少；并且教學組織采用理論教學與實踐教學分開的方式；教學條件較為落后，理論教學基本上是在教室進行，輔以簡單的教具、掛圖，教學手段較為單一。但是自今年9月，進行大量的準備我院開始招收三年制的高職大專層次的學生，由于高職教育與中職教育在培養目標、人才規格、課程設置等方面有諸多不同，因此該課程的教學內容的設置、教學方式上要進行調整和改進。
本課程改變依據是汽車市場類各專業典型工作崗位的工作任務對職業能力和知識的要求。專業典型工作崗位有各類汽車維修類技術員、營銷員、汽車零部件管理與銷售從業人員、汽車保險從業人員、二手車評估師等各類技術人員。這些崗位的工作任務要求學生掌握汽車中常見零件的種類及其材料、標準和技術性能要求，掌握汽車中常見機構的種類和工作原理，掌握汽車常用維修和測量工具的使用和工作原理等。
2. 課程內容改革
對該門課程內容進行從新整合、增加相關的新技術。擯棄重復的內容，采用“模塊化”的方式，提高該門課程的有效課時利用率。“模塊化”的教學模式，即在上課中將所講的內容從運動原理、構造組成、運動分析等貫穿到底，使得課程章節之間的連貫性更強，便于學生理解和記憶。同理，由于汽車制造技術不斷迅猛發展，我們針對這種情況不斷調整課程內容，淘汰舊的知識點，增加與新技術相關的內容，使授課內容與新技術發展同步。
3. 教學手段改革
（1）采用多媒體輔助教學
傳統課堂教學以教師教授為主，學生被動接受聽講，教學方法和教學手段比較單一，學生學習興趣不濃，教學效果不佳。而且《汽車機械基礎》是理論性比較強，內容相對抽象的課程，在長期以來由于傳統教學方式的局限性，使課堂教學顯得極其死板，教師難教，學生提不起興趣，很難達到預期的教學效果。隨著現代化技術的不斷發展，計算機與各學科的整合已經是我們教育教學發展的趨勢，多媒體輔助教學成為了當代教學的主要趨勢。
多媒體輔助《汽車機械基礎》教學的特點
1） 彌補了傳統的教學手段中存在的不足，能夠將機構的運動形式形像具體的表現出來，有利于增加學生對知識的理解，調動學生積極性，提高了教學效果，從而使課堂教學的效果事半功倍。
2） 加大了教學密度，節約老師板書時間，提高學習效率。教師書寫板書、更換掛圖、繪制簡圖等，勢必造成教學時間相對緊張，而采用多媒體教學可在計算機上模擬實驗或視頻演示，這樣讓學生即增強了對知識的學習，又能夠更加深刻地理解教學內容，使得學生在有限的教學時間內大大提高了學習效率。
3） 有利于突出教學重點難點，對教學過程進行最優化。每章每節都有重點和難點，有了多媒體這個工具，在教學演示中，可以把重點和難點用醒目的字體，顏色等格式標記出來，便于讓學生突出記憶。
（2）采用教學實踐一體化
把授課地點安排在《汽車機械基礎》相對應的實訓室進行，采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法進行教學。在實訓室教學，能讓學生對機械、機構、零件、部件有更深的認識，也使得高深的知識和難以看懂的圖，與實物聯系起來變得通俗易懂，同時又培養了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力；講授時使用電子教案與演示相結合，能充分的利用了教學資源。
（3）加強實踐環節訓練
在實踐教學中，重點培養學生動手能力和創新能力，是理論教學不可替代的。以前的實踐教學大多是以驗證實驗結論和動手能力這兩個方面較為重點，在培養創新能力方面明顯不足。我們在實踐教學的改革中，通過對實驗對像的研究和動手完成實驗這兩條主線來構造具有創新特性的實驗教學體系，在實驗實訓過程中，進一步培養鍛煉學生的創新思維和動手能力。
4. 結語
《汽車機械基礎》是對學生的應用能力、基本技能進行培養訓練的一門核心的專業基礎課。隨著教學改革的不斷深入和創新，《汽車機械基礎》課程的教學模式、方法、體系會有更進一步探索和完善。總之，在實施教學的過程中，應該始終按照《汽車機械基礎》課程能力結構圖，針對行業崗位的需要，加強學生的能力培養，使學生具有較強的實踐技能，適應市場需求，具有較強的競爭能力，成為社會發展需要的人才。
參考文獻：
[1] 閆瑞雪，王.多媒體輔助教學如何優化《汽車機械基礎》課堂[J].湖南農機，2012，（11）.
關鍵詞 機械制造技術基礎；教學改革；創新能力
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）23-0004-02
1 機械制造技術基礎課程的現狀和改革必要性
隨著科學技術的迅猛發展，各國競爭日趨激烈。培養具有機械設計制造及其自動化技術基礎知識與綜合應用能力，且能將機械制造技術、制造過程自動化技術和計算機應用技術等有機結合的應用型高級專門人才迫在眉睫[1-2]。然而，人才的培養又離不開高校教育課程的不斷改革。因此，建立系統優化的教育課程結構和培養模式，對我國的人才培養至關重要。而目前本科教育有些課程結構和培養模式不夠合理。如機械制造技術基礎課程涉及的知識面廣、實踐性強。除了注重理論教學外，還應該包括實驗課教學、課程設計、生產實習等教學環節。然而，事實上很多高校卻以開設的課時少、內容多為由，過于注重理論知識的教學，而忽視了實踐環節，導致理論學習與工藝實踐常常脫節，進而也影響學生的學習興趣[3-4]。
因此，如何在教學過程中調動起學生對機械制造技術基礎課程重要性的認識，激發他們對本課程的興趣，如何提高學生的機械制造技術應用能力和創新能力等一系列問題都值得我們進行深刻的探討。
2 機械制造技術基礎課程教學改革
教學內容改革 機械制造技術基礎課程包含機械制造工藝學、金屬切削機床、金屬切削原理與刀具以及機床夾具設計等內容，這些內容抽象而零散，不具有系統性，并且還存在一些內容聯系不夠緊密等問題。這使得學生無法整體把握好課程側重點，不能充分理解課程中的概念、原理和專業術語。因此，形成以制造工藝學為主線，金屬切削原理為理論基礎，以產品質量、加工效率與經濟性三者之間協調發展為目標，兼顧工藝裝備知識和現代制造技術新發展內容的新課程體系是非常重要的[5]。另外，課程內容還應加大實踐活動的比例，讓學生能夠從形象具體的課程實踐中獲得理論課程所不能提供的知識和經驗，從而建立起系統化、形象化的新型教育課程結構體系。
教學方法改革 學生對于某課程學習的熱情不僅與專業性質有關，同時與老師講授的方法有關。因而，要提高教學效果，就必須重視教學方法。改變以教師為中心，以課堂講授為主，以理論考試成績評價學生的傳統教學方法；形成以學生主動實踐為主，教師輔導為輔的新型教育模式。從而形成學生、教師和管理的縱向管理模式和課堂、實踐、課后作業的橫向教學模式。
1）重視緒論課，把握整體思想。對于一門課程來講，緒論內容不僅體現課程的整體思想，而且往往是全課程的精煉總結，它將直接影響學生對該課程的“第一印象”，是激發學生學習這門課程的“觸發器”，這一點必須引起教師的足夠認識。緒論部分整體思想的體現就在于它的課程主線，如機械制造技術基礎課程就是按機床、刀具、制造工藝學和夾具設計這個主線貫穿整個課程。而緒論部分篇幅往往偏少，如果僅僅是按照簡單的主線來講，必定枯燥乏味，學生對這門課程的“第一印象”也會弱化，進而影響他們對本課程的興趣。因此，在授課之前可事先下載有關國內外先進制造技術的視頻，通過多媒體軟件向學生展示，這樣不僅能夠讓學生了解當今我國與其他國家在制造技術上的差距，而且也讓他們在正式接受這門課程之前對行業有總體的了解，激發學生的責任心和使命感。顯然，通過學習緒論部分內容，既調動了學生學習本課程的動力，又為整個課程的學習建立一個良好的開端。
2）指導學生從個人“單打獨斗”向團隊協作轉變。正如一個諺語中所講的“你有一個蘋果，我有一個蘋果，我們彼此交換后各自仍有一個蘋果；而你有一種思想，我有一種思想，彼此交換后各自都具有了兩種思想”。τ諢械制造技術基礎課程的學習也該如此，如果只是偏重讓學生自己學習課本內容，不進行思想交流，很容易進入學習誤區，影響學生的學習興趣。而通過成立學習討論小組，可以讓他們獲得不同的學習心得和思想。如工藝路線的設計，不同的學生對于同一個零件的加工工藝路線會有不同的設計方案。這些設計方案沒有正確與錯誤，只有合理與不合理，這樣不僅可以使學生了解到自己設計方案的缺陷，從而開發出更加優秀的設計方案，而且提高了學生的團隊協作能力，這種教學方法也會讓學生畢業后能快速融入新的設計團隊，從而取得更好的發展。
3）采用交叉互補的授課方式。不同的教學內容，采用不同的授課方式。如講授傳統的CA6140普通車床與現代數控機車床時，可利用實驗室內的普通車床，先讓學生了解普通車床內部結構布局、傳動、操縱，刀具的類型、用途、結構特點，車削用量的選擇以及夾具中選用的通用標準，零件的加工及裝配內容，然后給學生展示一些當今世界上先進的數控機床加工視頻，讓學生意識到兩種機床各自的優缺點。以此有效地將理論與實踐相結合，在較短的教學時間內解決單憑教師口授與板書甚至多媒體等無法講清楚的問題。通過這種方式可以讓學生很容易掌握兩種機床在成本、效率、精度及各自適合加工不同表面的區別，從而彌補理論教學的不足。這種理論教學與現場教學并行的教學方法，解決了課時少、內容多的問題，有利于加強學生對相關知識的吸收和鞏固，因此這是一種行之有效的教學模式。
教學手段改革 根據機械制造技術基礎課程教材內容不同、學生理解能力的不同，并結合教學理念，及時掌握現代制造技術的最新發展動態，尋求最佳的教學手段，最大限度地激發學生對此課程的學習興趣。
1）突出機械制造技術基礎內容的系統化和整體思想，強化實踐教學。對于機械制造技術基礎來講，很多高校卻偏重于理論，忽視了課程的實踐性、系統性，使得學生很難理解課程內容。因此，研究機械制造過程所涉及的問題時也應采用系統工程的理論和方法。首先明白整個系統是什么，它能分成哪些子系統。通過研究這些子系統與整體系統以及子系統與子系統之間的關系進而準確把握課程內容。對于本課程來講，就是利用機械制造工藝內容的系統化、整體性，將機床、刀具和夾具設計相關知識融為一體，從而增強教學效果。
2）采用擬三維模型及仿真方法，提高學生對課程的理解。在課堂上講授機床、刀具、工藝過程及夾具設計的內容是很抽象的，如果通過一些如SolidWorks、UG、Pro/E
等三維繪圖軟件，建立三維虛擬模型并進行仿真，能夠讓學生們更直觀地了解機械制造技術這門課程。如機床主軸箱傳動系統、機床電主軸系統等內容。另外，教師可以給予學生一些適當的課題，要求他們以CAD/CAE/CAPP/CAM為設計理念，利用三維繪圖軟件來完成一些簡單的模具設計、制造及檢測一體化工作。通過這種教學手段不僅鍛煉了學生運用軟件的能力，同時也訓練提高了學生處理實際問題的能力。
3）采用貼近生活的實例，鼓勵學生參加科技創新研討會。首先，機械制造技術基礎課程中的許多知識點是與實際生活有著千絲萬縷的聯系，大到一輛汽車生產，小到一個螺栓的制造。在教學過程中教師若能把握住這一點，將非常有利于教學。如討論定位原理時，教師可以通過類比法來講述：如何理解普通車床中三爪卡盤的定位問題？如不在同一條直線上的三個點可以確定一個平面，自行車與三輪車比較：前者易倒，后者能保持穩定。
另外，對于自由體不考慮力的影響，如判斷過定位對加工的影響時必須考慮的問題。教師可以舉方凳的例子：當凳子與地面接觸是過定位，若地面平面度且四條腿等高，則凳子與地面接觸良好，加力穩定；若地面平面度差，則凳子與地面不能穩定接觸，最多有三條腿接觸地面，具體哪三條需視情況而定，此時不加力無法判定凳子是否穩定。通過這樣的實例就能夠讓學生明白為什么在過定位時一定考慮力的影響。
其次，鼓勵學生積極參加科技創新研討會，給出一個特定生活課題，讓學生給出各自的設計理念（類似德國的紅點設計大賽），這些教學手段既提高了學生的創新意識，又活躍了課堂。
3 結束語
教學有法，教無定法。機械制造技術基礎本身就是內容多、實踐性強的復雜課程，而且也是機械專業必修的專業基礎課。因此，建立系統化的培養模式，處理好老師、學生和管理人員的協調關系，才能使我們培養出的學生人盡其才，才盡其用，才能滿足專業改革的要求，實現以應用能力和工程素質為培養主線的教育特色，從而更加有利于國家科技的快速發展。
參考文獻
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[3]肖志鋒，吳南星.“機械制造基礎理論及實踐”卓越計劃教學改革實探[J].中國電力教育，2013（23）：87-88.
