機械工程基本概念范文

導語：如何才能寫好一篇機械工程基本概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：機械工程材料 高分子材料 教學改革

Reform and practice on teaching of polymer materials in mechanical engineering materials course

Dong Xufeng， Qi Min， Wang Weiqiang

Dalian university of technology， Dalian， 116024， China

Abstract： In most universities， metal material is the route of mechanical engineering materials course. Polymer materials have been a new type of engineering materials in the recent 50 years. Therefore， it is necessary to increase the proportion of polymer materials and make corresponding reform in the teaching of mechanical engineering materials. In this paper， the reform and practice experience on mechanical engineering materials in Dalian university of technology is introduced. Reforms were made in content， aim， process， method and reference books. The practice results indicated good teaching effect was obtained.

Key words： mechanical engineering materials； polymer materials； teaching reform

機械工程材料課程是面向非材料專業學生開設的介紹材料科學與工程基礎內容的課程，涉及專業包括機械、化工、船舶、汽車、航空航天等。目前大多數機械工程材料課程的講授以金屬材料為主線，內容涵蓋金屬材料的化學成分、組織結構、加工工藝與性能之間的關系等[1，2]。教學目的是讓非材料專業學生了解常用金屬材料的性能、應用范圍和加工工藝，初步掌握金屬材料的選用原則與方法，同時能夠對實際工程中與材料相關的基本問題進行正確分析和處理。

1 高分子材料教學改革原則

20世紀中期以來，大批新型高分子材料的合成拓展了人類使用材料的范圍。與金屬材料相比，高分子材料具有密度小、比強度高、原料豐富、成型簡單、成本低、耐腐蝕等優點。近年來一些性能優異的高分子材料在諸多領域呈現取代傳統鋼、鐵等金屬材料的趨勢，成為機械工程材料中不可忽視的一部分[3]。因此，在機械工程材料課程的教學過程中，須摒棄完全以金屬材料為主體的授課方法，適當增加高分子材料等新型工程材料的比重。因此，我校在2013年對機械工程材料32學時課程的教學計劃進行了調整，將高分子材料部分由之前的2學時增加到4學時，并確定了以下改革原則：

1.1 授課內容強調基礎性

高分子材料與機械類學生通常接觸到的金屬材料在結構、性能、制備工藝等方面有很大的區別。向機械類學生講授高分子材料，主要目的是讓他們對高分子材料有最基本的了解。在短短4學時內，不可能也沒必要將高分子材料相關的全部內容壓縮講授。這就決定了機械工程材料課程中高分子材料部分必須側重于基礎性知識，對于理論性、專業性太強的知識點必須舍棄。基礎性內容應當包括高分子材料的基本概念、分類、結構特點及常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能[4-6]。

1.2 授課目標偏向工程性

高分子材料不僅可作為結構材料使用，也可以作為功能材料使用。對于非材料類專業的學生，特別是機械類專業的學生，更關心材料的力學性能和應用范圍。因此，在課程內容的安排上，應以與機械工程有關的機械性能為主，給出常用工程高分子材料的基本力學性能指標及適用領域。

1.3 授課過程重視學生的先修知識

大多數高校的機械工程材料課程以金屬材料為主線，在學習高分子材料之前，學生對金屬材料已經有基本了解。高分子材料與金屬材料之間存在較大差異，例如：高分子材料的聚集態結構以非晶結構為主，而金屬材料則以晶體結構為主；許多高分子材料，特別是橡膠類的高分子材料具有金屬材料所不具備的優良彈性等。學生先修知識的習慣思維在他們學習高分子材料時可能會引起沖突，因此在授課時必須對金屬材料與高分子材料的差異予以考慮。采用與金屬材料對比的方法學習高分子材料，有利于幫助學生澄清概念，更好地掌握高分子材料的知識。

1.4 教學方式應具有高效性

高分子材料課程涉及的概念繁多，容易混淆，對于機械類學生而言比較抽象，難以理解。在短短的4學時內，要想讓學生盡可能多的掌握高分子材料的相關基本概念，必須摒棄照本宣科或一味講授的教學方式。通過高效的教學方式，充分調動學生的積極性、主動性，引導學生思考，方能達到理想的教學效果。

1.5 提供擴展知識的參考書

由于高分子材料的性能、結構、制備工藝以及表征與金屬材料和陶瓷材料完全不同，而且目前在機械工程材料中高分子材料部分比例很少。為解決這一矛盾，在章節后面列出了比較系統的高分子材料性能、內容、結構、制備工藝以及表征方面的書籍，以供學生參考[7，8]。

2 高分子材料教學改革

根據以上原則，我們在2013年度的授課過程中對高分子材料的講授進行了調整，具體如下：

（1）授課內容及學時安排：高分子材料的基本概念（高分子、單體、鏈節，0.5學時），高分子材料的分類方法（按用途分類，按熱行為分類，按反應類型分類，按主鏈結構分類，0.5學時），高分子材料基本結構（簡單介紹近程結構、遠程結構、聚集態結構的概念，0.5學時）及物理狀態（玻璃態、高彈態和粘流態，0.5學時），典型工程塑料的力學性能和應用（1學時），典型合成橡膠的力學性能和應用（1學時）。

（2）重點講授常用工程高分子材料（工程塑料、工程橡膠及工程纖維）的基本力學性能及典型工程高分子材料的適用領域。

（3）授課過程中通過列表等方式將高分子材料的相關內容與金屬材料進行對比，一方面避免概念混淆，另一方面突出高分子材料與金屬材料的不同之處。

（4）采用啟發式教學模式，通過設問、模擬實驗、舉例、探究等方法引導學生思考；在多媒體課件中，采用豐富的圖片、動畫激發學生學習的積極性和主動性。

3 結束語

通過機械工程材料課程中高分子材料的教學方案改革，學生對這種新型工程材料有了基本且更為全面的了解，他們深刻認識到，高分子材料是機械工程材料領域中不可忽視的分支。

參考文獻

[1] 文九巴.機械工程材料[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2] 于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連：大連理工大學出版社，2012.

[3] 張留成.高分子材料基礎[M].北京：化學工業出版社，2011.

[4] 高建綱，宋慶平，丁玉潔，吳之傳.工科非本專業《高分子化學》課程的教學探討[J].高分子通報，2009（5）：63-66.

[5] 韓順玉，柳海蘭.非高分子專業《高分子化學》課程教學實踐與探討[J].中國科教創新導刊，2010（35）：93.

[6] 詹茂盛，何利軍.“高分子材料課程信息化師生互動教學方法”研究與實踐[J].化工高等教育，2004（3）：69-71.

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本小節主要從機電一體化的相關基本概念、機電一體化技術的基本特征、機電一體化的最新發展趨勢等三個方面對機電一體化技術做較為全面的介紹，接下來詳細介紹。

1.1機電一體化的基本概念

機電一體化技術從大的領域來說屬于機械領域，其定義版本較多，其中一種較為權威的定義表述如下：機電一體化一般是指在機械的設計與功能擴展中，應用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機械系統的控制中心進行集成化，并且與安裝在計算上的上位機軟件實現雙向通信，一般來說，機電一體化技術也是一門交叉學科技術，涉及到的主要技術有通信技術，機械技術，微電子技術，電力電子技術等，機電一體化技術的核心功能就是把以上技術結合起來，形成一個整體并內嵌入機械系統中。

1.2機電一體化技術的基本特征

機電一體化技術作為一門應用廣泛的技術，有其自身的特點，通過實際調查總結和查閱相關資料，本文總結出了機電一體化技術的3個主要特點，接下來詳細說明如下。（1）應用的廣泛性：機電一體化技術由于涉及的技術較多，是一門涉及多學科的交叉技術，正是由于這一特點，使得機電一體化技術應用十分廣泛，已經遠遠超出了機械工程的應用范疇，當然，本文的研究重點還是放在機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢。（2）具有很強的邏輯性：由于機電一體化的核心任務就是把各種技術合理融合，應用到機械領域中，把系統的機械機構和上位機軟件控制合為一體，也就是形成一個統一的整體，從這個層面來說，機電一體化技術具有很強的邏輯性，或者說擁有很強的系統性。（3）機電一體化具有很強的最優化建模理論：機電一體化技術經過多年的發展，已經形成完整的最優化理論體系，相關算法可以參閱相關文獻，限于論文篇幅，在這里不再累述。

1.3機電一體化技術的最新發展趨勢

經過多年的發展，機電一體化技術已經形成了自己的理論體系，隨著我國高新技術不斷發展，越來越多的新技術被應用到機電一體化技術上，機電一體化的最新的發展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術，機電一體化技術也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發展。

2機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢分析

本小節在上文介紹機電一體化技術相關知識的基礎上探討機電一體化技術在機械工程領域的當前應用以及未來的發展趨勢，結合實際，本文從機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析、機電一體化在現代機床控制上的應用、機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用等三方面簡單論述機電一體化技術在機械工程上的應用以及發展趨勢，下面詳細討論。

2.1機電一體化技術應用于機械工程領域的歷程分析

在國外，機電一體化技術應用到機械工程領域較早，通過查閱資料得知，美國在上世紀90年代就把自動控制設備應用與機械制造領域，我國相對起步晚，但是起點較高，20世紀60年代，我國通過引進蘇聯控制設備，逐漸把機電一體化技術應用到機械領域，并在20世紀80年代，實現機電控制設備國產化，隨著科技不斷進步，以計算機處理技術和無線通信技術為代表的新技術不斷應用與機電一體化技術，這使得機電一體化技術煥發出勃勃生機，應用領域進一步擴大。

2.2機電一體化在現代機床控制上的應用

機電一體化在機械工程領域很重要的一個應用領域就是應用在現代機床控制上，現代機床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現代機床的控制系統具有很強的抗干擾性，機電一體化技術由于采用計算機處理技術，處理速度快，精度高、內置多塊DSP芯片，抗干擾能力強。

2.3機電一體化技術在全自動包裝機領域的應用

機電一體化技術除了應用與純機械工程領域，還大量應用于相關機械與電子相結合的控制領域，通過實際調查得知，我國全自動包裝機已經全部采用機電一體化技術，由于包裝機械不但設計機械工程知識，還涉及機電控制技術，微機處理技術等，所以一般的控制系統很難勝任，機電一體化技術由于是一門交叉學科，所以具有很強的靈活性，所以機電一體化技術較好的解決了這個問題，機電一體化把軟件控制和機械控制結合起來，融為一體，通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態。

3機電一體化技術在機械領域的發展前景

通過對機電一體化當前發展趨勢的調查研究，本文認為，機電一體化技術在機械領域的發展前景包括以下幾點：（1）專用化趨勢不斷加強：隨著機電一體化應用到機械領域的不斷深化，機電一體化技術表現出明顯的專用化趨勢。（2）智能化不斷加強：近年來，隨著人工智能等新技術不斷應用到機電一體化領域，機電一體化技術也呈現了智能化趨勢。（3）能耗低：節約資源，保護環境成為全社會的共識，在這種背景下，機電一體化技術積極加強自身改革，不斷研發新技術，把能耗進一步降低。

4結論

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本文根據應用型本科機械工程專業人才的培養定位，對機械基礎系列課程進行了改革，構建了適合培養本科應用型人才的機械基礎系列課程體系。

關鍵詞：

應用型本科；機械基礎系列課程；教學改革；課程體系

一、引言

在我國高等教育已步入大眾化教育階段的背景下，要求培養出大批不同規格和層次的人才，尤其是培養出更多的應用型人才。作為一所獨立學院，北京理工大學珠海學院以培養高素質應用型本科人才為目標，近兩年已啟動了新一輪的人才培養模式改革；機械工程專業作為我校的特色專業，一直在努力探索以培養應用能力為主線的培養方案，以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，我院于兩年前開始進行應用型本科機械基礎系列課程教學內容的改革探索工作，并已取得可喜的成果。機械基礎系列課程包含機械制圖、工程力學、工程材料與熱成型工藝、互換性與技術測量、機械設計基礎（機械原理+機械設計）等5門課程。這些課程都是機械類專業學生必修的核心專業基礎課，它們不僅是學生學習后續專業課程、完成課程設計和畢業設計不可缺少的基礎，更是學生畢業后從事工程技術工作的基礎。機械基礎系列課程教學內容和課程體系的改革在專業整體課程體系中占有極重要的地位，它既是工科各相關專業基礎課程改革的重要組成部分，也是機械學科教學改革的重點和難點[1]。

二、現行機械基礎系列課程的教學中存在的問題

通過獨立學院近六年來的教學實踐，我們發現大部分學生在學完機械基礎系列課程后，對現代機械設計理論及其應用只有膚淺的認識，還沒有完全具備設計機械傳動裝置和簡單機械的能力，特別是不具備基本的工程識。究其原因，主要有以下幾個方面：

（1）在大學一年級學習機械制圖這門有較強實踐性的課程，對剛邁入大學、習慣于邏輯思維訓練的學生來說是一門較難的課程，學生缺乏的是機械設計和加工工藝方面的基本常識，對零件圖和裝配圖中的工藝知識難于理解，對制圖國家標準領會不透。三年級學習機械設計基礎時，機械制圖的內容已大部分忘記，增加了學習難度。

（2）工程力學、工程材料與熱成型工藝、互換性與技術測量、機械設計基礎4門課程，是既有系統的理論性又有很強實踐性的課程，學習時，不僅依賴基礎理論知識，也依賴學生對機械的感性認識，大部分學生都缺乏實踐知識，加之許多內容不直觀，往往增加了學生的學習難度，特別是對一些設計性、綜合性強的內容更難于掌握，從而影響了學生學習的主動性和積極性。

（3）這5門課程各自單獨成為一個體系，因而從整個系列課程來看，有些內容多次重復出現，而每次都沒講透；有些內容前后顛倒、脫節、銜接不好；同時實踐環節的安排和內容的設計也不夠合理。

三、機械基礎系列課程新體系的構建

鑒于上述問題，課題組成員以“應用”為主旨，緊密聯系機械工程實際，從整體優化的角度建立新的機械基礎系列課程體系，將目前的5門課程融為一體，整合為“機械工程基礎Ⅰ”和“機械工程基礎Ⅱ”2門課程，并構建了這2門課的課程體系和教學內容，解決了原來5門課程的部分內容存在重復、教學內容的設計不夠合理等問題，既提高了教師教的效益，又提高了學生學的效益。

1.“機械工程基礎Ⅰ”課程體系。“機械工程基礎Ⅰ”以機械制圖的教學內容為主干，其中穿插互換性與技術測量和工程材料課程中的相關內容，在整體教學實施過程中以典型機械零、部件的設計表達為主線實施教學。具體課程內容包括制圖基礎、工程材料與產品技術要求、機械制圖、零部件測繪4個基本模塊，共160學時，分3個學期執行。

（1）制圖基礎模塊。該模塊56學時，包括正投影基礎，組合體三視圖和機件的常用表達方法，計算機繪圖的內容。目標是培養繪制和閱讀投影圖的能力，培養使用儀器和徒手繪圖、計算機繪圖的能力。該模塊在第二學期開課。

（2）工程材料與產品技術要求模塊。該模塊40學時，包括工程材料課程中的材料力學性能、金屬材料基礎知識、鐵碳合金相圖及熱處理、常用工程材料、典型零件選材分析的內容；互換性課程中的一般零部件的公差與配合、幾何公差、表面粗糙度的基本概念和基本知識等內容。目標是培養學生依據零件工作狀況正確選擇材料的能力；培養學生通過查閱相關標準合理選擇一般零件的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度的能力，并能夠正確地標注在圖紙上。該模塊在第三學期開課。

（3）機械制圖模塊。該模塊40學時，包括制圖課程中的標準件和常用件、零件圖和裝配圖，互換性課程中的常用結合件和圓柱齒輪傳動的互換性等內容。目標是培養繪制和閱讀零件圖和裝配圖的基本能力，培養學生通過查閱相關標準合理選擇標準件及齒輪的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度的能力，并能夠正確地標注在圖紙上。該模塊在第四學期開課。

（4）零部件測繪模塊。該模塊24學時，通過對機器中的常用齒輪油泵、機用虎鉗、柱塞泵、球閥、減速器等典型部件的分析，使學生了解其結構和工作原理，分組測繪其中的某一部件，在測繪過程中進一步掌握零件、裝配圖的表達方法，理解標準件和常用件的規定畫法，合理選擇材料、公差及表面粗糙度并進行正確標注，進一步領會國家標準及規范。該模塊同機械制圖模塊一起均在第四學期開課。

2.“機械工程基礎Ⅱ”課程體系?！皺C械工程基礎Ⅱ”以機械設計基礎教學內容為主干，其中穿插工程力學和工程材料的相關內容，在整體教學實施過程中以典型零件和機構的設計為主線實施教學。具體課程內容包括基礎力學、機械零件、機械原理3個基本模塊，共168學時，分3個學期執行。

（1）基礎力學模塊。該模塊64學時，包括靜力學的基本概念和物體的受力分析、平面力系、摩擦與重心、空間力系等靜力學內容，以及直桿的軸向拉伸與壓縮、擠壓與剪切、圓軸扭轉、梁的平面彎曲、應力狀態和強度條件等材料力學內容。目標是使學生能夠對研究對象進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關計算，掌握受力構件變形及其變形過程中的內部應力的分析和計算方法，掌握構件的強度、剛度和穩定性分析理論在工程設計中的應用。該模塊在第三學期開課。

（2）機械零件模塊。該模塊64學時，包括零件設計概論、連接、軸與聯軸器、離合器和制動器、支撐、帶傳動與鏈傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動等內容。其中，由于齒輪傳動的設計涉及齒輪嚙合原理的有關知識，所以將原機械原理中有關齒輪機構的基本知識納入本模塊中結合設計介紹。目標是通過學習通用零（部）件及由零件組成的聯接和傳動的基礎知識，掌握機械零（部）件的設計原理、方法和機械設計的一般規律，從而達到能正確設計和改進這些零件的目的，包括如何確定零件的最適當外形和尺寸，如何選擇材料、表面質量以及規定制造上的技術要求等。該模塊在第四學期開課。

（3）機械原理模塊。該模塊40學時，包括機構的組成及平面連桿機構、凸輪與間歇運動機構、輪系、機械速度的調節與回轉件的平衡、簡單機械設計方法與實例等內容。目標是通過學習機構組成的基本知識、機構的運動分析、機械的動力分析、常用的基本機構的設計等內容，使學生并初步具備擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力。最后通過具體的設計實例，讓學生學會綜合應用基本知識進行設計的方法和步驟。該模塊在第五學期開課。另外，為了讓學生了解專業，在新生入校的第一學期開設了一門“機械專業導論”課，其間通過參觀機械工廠、觀看錄像及現場講解等環節，使學生具備機械工程的一些基本常識，對機械設計和制造所涉及的問題有初步的認識。同時在教學計劃的第三學期開設了“工程實訓”實踐課程和“計算機輔助設計”軟件應用課程?！肮こ虒嵱枴卑才艑W生進行獨立操作，并輔以專題講授，學生通過實習獲得機械制造的基本知識，建立機械制造生產過程的概念；“計算機輔助設計”引入三維設計及制造軟件，加強了學生應用軟件提高設計制造水平和效益的能力，為機械零件、機械制圖、機械原理等模塊的學習做好鋪墊。

四、機械基礎系列課程新體系的優點

1.通過“機械專業導論”課，一開始就讓學生接觸機械設計和制造的實際，可以緊密地結合機械工程實際知識講解相關知識，克服了以前學生缺乏機械設計和加工工藝方面的基本常識給學習造成的困難。

2.新體系將各門課程有機地結合在一起，解決了原來5門課程的部分內容存在重復、教學內容的設計不夠合理等問題，減少了學時。

3.在“工程實訓”后同時開設機械制圖和機械零件模塊，使學生在具備了機械設計和制造的基本知識后再學習零件圖和裝配圖的內容，并作為表達設計的零件和部件的必然內容來學習，教學效率高，效果更好。

4.這一體系各門課程的設置，緊密圍繞機械工程實際，以“應用”為主旨和特征構建教學內容體系，課程實施過程中結合“計算機輔助設計”三維軟件的應用，有利于培養學生的綜合素質和創新能力。

參考文獻：

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[3]韓蕾蕾,韓英英.獨立學院工程材料課程教學初步改革[J].機械管理開發,2010,(4):39-142.

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關鍵詞：教學模式 啟發式教學 案例教學

0 引言

《機械工程測試技術》課程是機械類專業的一門專業技術基礎課，通過本課程的學習，學生應該初步掌握靜、動態測試所需要的基本理論、基本知識和基本技能。對機械工程中常見的被測物理量能比較正確的選用檢測裝置并完成檢測任務。本課程涉及的學科面較廣，它涉及數學、力學、電工與電子、信息技術、計算機等諸多學科[1]，課程理論內容抽象、知識點多學習課時少，對實踐環節要求較高，教學難度總體較大。幾年來學生普遍反映，該門課程理論內容不容易理解，學習難度很大。為此，希望通過該門課程教學方法的研究與探討，不斷提高該門課程的教學質量。

1 因材施教，合理設置授課內容

1.1 明確課程的教學任務 《機械工程測試技術》的學習對象是機械工程動態物理量測試中常用的傳感器、信號調理電路和顯示記錄儀器的工作原理，測試系統的基本特性和評價方法，測試信號的分析處理方法和常見物理量的測試方法[2]。通過本課程的學習，學生應初步掌握以下幾方面的知識：①了解機械工程檢測的基本概念和測量數據的處理方法。②基本掌握常用傳感器及其測量電路的工作原理和性能。③針對常見的機械量，能夠正確地選用檢測裝置。④掌握典型機械量的檢測方法。⑤掌握幾何量的測量方法，初步學會使用常用的計量器具。

1.2 把握好課程內容之間的聯系，合理組織教學內容 為了使學生更好的理解和掌握所學內容，教師應根據教學內容之間的聯系，合理編排教學內容，將有聯系的部分有機結合起來講授。例如，在機械工程測試教材中，在介紹一種物理量的測量時，會介紹測量該物理量常用的傳感器以及該傳感器的測量電路。我們在講授本課程的過程中，不能僅僅按照課本順序來講解，應該前后內容進行對比，要明確一種傳感器可以測量多種物理量，一種物理量也可以選用多種傳感器來測量。再者要明確傳感器測量電路的選用原則和調理電路的特點，例如電橋這種測量電路，可以作為電阻應變式、電容式、電感式等多種傳感器的測量電路。在給學生講授這門課的時候，我們應該將部分內容有機聯系起來，這樣有助于學生對所學內容的理解，而不僅僅局限在課本的表面認識。

2 確立以教師為主導，學生為主體的教學模式

2.1 采取啟發式教學模式 完整的檢測系統或檢測裝置通常是由傳感器、信號處理電路和顯示記錄裝置等部分組成，分別完成信息的獲取、轉換、顯示和處理等功能。在講到測試系統組成時，很多同學可能對信號處理電路這部分內容不是很理解，傳感器是用來獲取信號的，然后再顯示輸出就可以了，為什么還要有一部分是信號處理電路呢。這時我們就應該啟發式的問一下學生，考慮一下傳感器的輸出信號通常是大還是小呢？這個問題大家不難回答，肯定是傳感器的輸出信號比較微弱。正因為傳感器的輸出信號比較微弱，所以在測試系統中還有一個環節是信號處理電路，自然而然信號處理電路的作用學生也就明白了。

2.2 采取案例教學法 例如在講解位移的測量時，可以先給學生介紹一個電感式滾柱直徑分選裝置的案例。以往用人工測量和分選軸承用滾柱的直徑是一件十分費時且很容易出錯的工作。而電感式滾柱直徑分選裝置可以很輕松完成滾柱直徑的分選。電感式滾柱直徑分選裝置主要由電磁擋板、電感測微移和電磁翻板構成。進一步講解它的工作過程，通過生活實例和工程案例啟發學生，使學生在老師的引導下對實例中所涉及的測試技術基本原理和技術展開積極課堂討淪，讓學生成為教學過程的主體，進而在一定程度上培養學生的理論聯系實際的能力和創造性思維能力。

3 板書和多媒體教學有機結合

多媒體教學是現代化授課的一種重要手段，在教學中應用多媒體技術不僅可以改善教學環境、優化教學過程，還可以用盡量少的時間和資源讓學生獲取更多的知識[3]。多媒體教學能很好地把文字、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等信息載體有機地結合在一起，進而在一定程度上加深學生對重點、難點的理解。

機械工程測試課程的知識點較多較分散，學時一般較少，如果只用板書的話，學時是不夠的，而且對于一些很抽象的內容，例如頻譜分析，純粹板書的話，學生感覺枯燥無味，又很容易分散注意力，這樣的話，我們就可以采用多媒體作為一種補充手段，將枯燥的理論內容，以圖片動畫的形式形象的展示出來，這樣不僅吸引了學生的注意力，也使學生加深了印象和對知識點的理解。

4 結論

《機械工程測試技術》是機械工程類專業的一門重要的專業基礎課，理論內容抽象，學生學習難度較大。為了提高該門課程的教學質量，針對該門課程的特點，本文從教學內容、教學模式和教學手段等方面而作了研究與探討。近年教學實踐表明，在“機械工程測試技術”教學中，因材施教，合理設置教學內容，確立以學生為主體的教學模式，板書與多媒體并舉的教學手段，有助于提高該課程教學質量，提高學生的學習積極性。

參考文獻：

[1]王清.《機械工程測試技術》教學改革探討[J].科技信息，2008.

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隨著全球經濟一體化進程的不斷加快，國際間人才、技術和信息等方面的交流愈加密切，培養具有扎實專業知識基礎和靈活運用外語能力的復合型人才是高等教育國際化的重要內容和目標。近年來，國內很多高等院校大力推行使用英語等外語進行公共課和專業課的教學，通過雙語教學模式培養高素質的復合型國際化專業人本文由收集整理才。為了培養適應當今社會和經濟發展的工程技術專業人才、提高其核心競爭力，我院對《機械工程材料》課程開展了雙語教學。

一、目前該課程雙語教學存在的問題

《機械工程材料》是工科院校機械類及近機類專業必修的一門重要的專業基礎課。該課程主要包括兩部分內容，一是機械工程材料的基礎理論，如材料的性能、結構與組織、相圖與相變等；二是機械工程材料的實際應用，介紹常用工程材料的成分、組織、性能及工藝之間的關系，為工程材料的選材和加工工藝提供理論基礎。因該課程的教學內容主要涉及一些基本概念、基本原理和工程應用，理論程度并不深，故國內很多工科院校對此課程開展了雙語教學。然而，從筆者調研結果來看，目前仍存在諸多問題亟待解決。

1.雙語教學目的不明確。有些教師把該雙語教學課程當作專業英語來教授，將大部分時間花費在專業術語和語句的理解上，忽視了對專業知識尤其是初學者較難理解內容的講解。此外，部分教師對第一部分基本概念和理論內容講解太多，忽略了第二部分工程選材和應用舉例，同時未及時跟蹤國內外出現的新材料及技術并將其引入到課程雙語教學內容，與培養具有國際化視野的高素質專業人才目標不一致。

2.缺乏合適的雙語教材。目前，有部分高校直接采用國外原版教材。一方面，由于國內外教材在知識體系、深度及難度等方面有所不同，在某些章節上如工程材料的分類、牌號、標準存在較大的差異；另一方面，國外原版教材普遍成本較高，學習難度較大，導致學生學習的積極性不高。此外，隨著科學技術的飛速發展，一大批新材料、新工藝、新設備、新技術不斷涌現，現行教材的知識內容體系更新較慢且創新性不夠。

3.雙語教學手段單一。大部分教師仍沿襲“填鴨式”的傳統教學模式，課堂上老師占主導地位，學生被動接受老師傳授的英語和專業知識，缺乏靈活多變的教學手段。當涉及到一些比較深奧的理論知識時，老師用外文講解的時間較長，而學生往往很難接受，久而久之，對雙語教學的方式失去興趣與信心。

4.雙語教學師資力量較弱。大部分高校雙語教學的老師是一些英語基礎相對較好的年輕老師，教學手段、能力、經驗等方面欠佳。同時，由于缺乏專業的語言方面的教學訓練，雖然具備閱讀且理解英語教材的能力，能夠制作英文課件，但是英文表達傳授知識的能力不強，影響課程的雙語教學質量。

二、我院該課程雙語教學的探索與實踐

1.教材的選擇。選擇合適的教材直接關系到教學質量的好壞。我院在綜合考慮學生的整體英語水平和教學現狀的基礎上，選用的是大連理工大學出版社出版的《mechanical engineering materials機械工程材料》（雙語版）教材。該教材圖文并茂、內容豐富、淺顯易懂，且每一章節后面有相應的“questions and discussions”和“重點內容概述”。教材后面還附錄有材料基本參數表和關鍵術語中文解釋，最重要的是該雙語版教材還有配套的中文版教材。從兩年的雙語教學效果來看，大部分學生反映此教材難度適中，在學習專業知識和專業英語、運用英語閱讀和理解專業知識等方面收益頗豐。

2.課件的設計?！稒C械工程材料》這門課程第一部分內容概念多、知識涵蓋面廣，第二部分內容為貼近實際應用的工程材料，給多媒體課件的設計增添了一些難度。我們課件的設計遵循簡潔明了、生動易懂的宗旨，重要概念和定理采用中英文對照，問題與例題的講解采用傳統的黑板全英文板書，課件中插入一些來自教材和網絡或者實驗的精選圖片。這些動畫、模型和圖片的引入，使所講的內容更加形象具體、通俗易懂，有助于學生理解與記憶，還可提高學習興趣。

3.教學方法與手段。雙語教學應該一改以往單向“填鴨式”的方法，在課堂上教師要采用單向和交互式相結合的教學方式。在這方面，我們采用啟發式教學方法開始每一次新的教學內容。如講第二章時，提出“why study the structure of material？（為什么要學習材料的結構）”這一問題引發討論，然后通過一些圖片和數據講解材料結構對性能的影響，由淺入深，讓學生一開始就明白學習材料結構的重要性，激發學習興趣，在最后課程小結時反過來回答這一問題，加深學生對所學內容的印象。

三、對該課程雙語教學的一些建議

1.明確教學目標，合理選擇教材。首先，應該把《機械工程材料》課程雙語教學目標定位于培養同時具備專業知識和英語水平的復合型人才，借助雙語教學模式在傳授專業知識的同時注重學生外語能力的培養，語言能力的鍛煉與專業知識的教授雙管齊下。其次，合理選擇難度適中的教材，注意融合中西方教育思想文化，合理選擇和安排教學內容。

2.豐富教學手段，活躍課堂氣氛。雙語教學課堂應該是一個有張有弛、教學相長的平臺。由于雙語教學課程對學生來說難度相對增大，若不采用豐富多彩的教學方法與技巧，很難提高學生學習的興趣。在課堂教學中應充分采用多媒體與網絡資源，課件中多插入一些圖片、動畫、視頻資料等，將課本中復雜抽象的理論知識簡單化、形象化、具體化。同時，教師應根據實際情況選擇合理的教學方法，如師生互動法、分組討論法、趣味競賽法等。此外，還需注重學生書本理論知識聯系工程實際的能力和運用外語思維分析解決專業問題能力的培養。

3.加強雙語教學的師資力量。教師是教學的主要載體，雙語教學要求教師具有扎實的專業基礎、較強的運用雙重語言的能力和先進的教學觀念與方法。為此，我校采取嚴格審核雙語教學教師資格、定期開辦雙語教學教師培訓、舉行全校雙語教學比賽、設立雙語教學教改專項基金等措施有效調動了教師開設雙語教學課程的積極性，這些措施可為其它高校開設雙語教學課程提供一些有益參考。

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1.1學生通用英語能力普遍較好，專業英語知識不足早些年，大學生通用英語能力特別是聽力和會話能力較差。目前在校大學生多為“90后”，他們從幼兒園就開始接觸英語，進入大學之后經過一到兩年大學英語的強化學習，學生通用英語使用能力比10年前的大學生具有更高的水平。因此，他們對于日常的英語聽說讀寫都表現出濃厚的興趣和較強的應用能力，但是對于專業英語的掌握不足。這一點可以從課堂教學效果中得到證實。我們對不同專業的學生進行雙語授課時，第一堂課一般采用全英語介紹工程材料的歷史、發展概況以及本課程的主要目的，由于不涉及專業英語知識，大部分學生能夠聽懂并表現出很高的學習興趣。但在隨后的具體章節教學中，由于涉及較多專業英語詞匯，許多學生不能聽懂和理解所講的專業內容。因此，學生的學習興趣不高，對所講內容領會不夠，教學效果很差。有學生在課程評語中反映“非常喜歡老師用英語講課，但希望老師能用中文再講解一遍，便于我們理解講課內容”。

1.2學生材料及制備加工領域基礎知識薄弱機械工程材料課程著重闡述“材料的化學成分－加工工藝－組織結構－性能－應用”之間的相互關系及其變化規律。主要內容包括：金屬學基本知識；熱處理基本原理及工藝；機械工程中常用的金屬材料(包括碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬等)、無機非金屬材料及有機高分子材料；機械零件選材及工藝路線分析。一方面，該課程涉及材料科學與工程、機械、力學等多個學科，覆蓋面廣，概念多且抽象，具有一定的學習難度；另一方面，我校機械工程材料是在第4學期開課，對于某些專業(如車輛工程專業)的學生來說，他們在學習本課程前，沒有接觸過金屬材料，特別是金屬加工工藝方面的概念和知識(如鍛造、機加工等)，故缺乏基本的感性認識，理論知識也難以消化。

1.3學生對單一教學方式和教學內容興趣不高機械工程材料是所有機械類和材料類學生都必須修讀的一門重要的學科基礎課程，該課程理論性和實踐性強，以往的雙語教學方式通常以課堂教學為主，有時使用一些多媒體課件，如圖片和動畫等；而且所有專業的教學示例都一樣，學生興趣不高，教學效果不理想。同時，學生的工程實踐能力沒有得到鍛煉，許多學生反映課程結束仍易出現選材不合理，加工工藝路線安排不合理，不懂工藝和具體操作技術等問題。

1.4課程考試評價體系不合理機械工程材料雙語課程對于初次學習的學生來說，屬于專業覆蓋面寬、知識點多、實踐性強且專業英語詞匯較多的有較大難度的課程。以往采取閉卷全英文考試方式，一方面，這種考試方式重理論和記憶，輕實踐和應用，較難評價學生的綜合能力；另一方面，學生普遍反映考試壓力太大，達不到預期的學習效果。這種單一考試評價體系不但抑制了學生創新能力的發展，而且不能滿足能力和素質教育的要求，致使考核評價不準或失實。

2提升機械工程材料雙語教學成效的措施

2.1靈活選擇雙語教學方式，提升學生理解課程內容的能力由于我校機械工程材料課程授課時間為40學時，課堂學時比較緊張，因此，我們除了在課堂上創設和營造雙語學習的環境和氛圍，還充分利用課堂外的時間提升雙語教學效果。基于不同專業學生英語水平和專業知識存在一定的差異，一方面，在雙語教材上選取難易不同的版本，以滿足不同專業的學生對雙語教學的需求。例如，對于材料創新班，學生的素質普遍較高，我們采用英文原版教材(FundamentalsofMaterialsScienceandEngineering，化學工業出版社，影印版)。而對于車輛工程專業的學生，我們則選取難度相對較淺的教材〔機械工程材料(雙語版)，齊民主編，大連理工大學出版社〕。上課前一兩天將下一次課涉及的專業英語詞匯的中英文對照發給學生，并要求他們預習教材中相應的章節。讓所有的學生對下節所講的專業內容有所了解。另一方面，針對不同班級合理分配課堂中英文授課的時間。對創新班的學生基本采用全英文授課，只對難點部分作中文解釋。而對車輛工程專業的學生采用三七開原則，即對重點和難點內容主要以中文授課為主，而對于其他部分則采用全英文講解。同時，為了加強學生英語表達能力，我們鼓勵學生在課堂上用英文回答問題，并嘗試選取一些簡單章節，如鑄鐵、陶瓷和高分子等內容，引導學生用英語進行專業知識交流與討論，加強課堂知識的理解和記憶。這樣既讓學生真正掌握了課程大綱要求的內容，又讓學生體會到英語學習的樂趣。

2.2合理調整授課時間，鞏固學生專業知識基礎為了進一步鞏固金屬材料基礎知識，加深學生對材料及制備加工工藝的認知，我們對配套課程的授課時間進行了調整，嘗試加強課堂上學生對材料特別是金屬材料方面知識的了解。例如：針對車輛工程專業的學生在學習本課程時對一些常用的金屬加工工藝不了解的情況，將原來安排在第4學期末的金工實習課程提前到學期中第4～7周來學習。讓學生在學習了本課程中一些基本的力學性能參量和微觀結構之后，進行為期4周的金工實習，讓學生通過動手操作了解金屬各種加工工藝，如車、銑、鉆、磨、鍛壓、焊接和熱處理等。學生在學習本課程時，對各種工藝已有感性認識，普遍反映效果不錯。

2.3理論與實踐相結合，拓展教學內容和教學方式我們通過現代化教學手段的使用，采用多媒體輔助教學，課件圖文并茂，穿插動畫、錄像、典型的設計案例等，打破枯燥的教學模式，營造雙語教學氛圍，使用直觀、可視的教學方法，提高學生的學習興趣。針對不同專業的特點，選取與此專業相關的英文視頻和典型設計案例進行講解，例如：對車輛工程專業的學生，盡量選取與汽車相關的典型零件，如汽車齒輪、主軸和氣門，講解這些零件的選材、加工流程及使用范圍。通過選取有針對性的案例，強化學生對專業知識在實踐中應用的認知，充分調動學生的學習積極性，進一步提高課堂教學質量。同時，針對不同專業特點，在教師引導下，由學生開展討論課，如根據工件的服役條件，合理選材并確定相應的熱處理和加工規范等微型課題的討論，可以讓學生真正參與進來，透徹理解在滿足零件使用性能的要求下，材料的加工性能和經濟性能起決定作用。這些舉措都得到學生的一致好評。

2.4建立健全合理的課程考試評價體系，提高學生的學習主動性我校從2008年開始對本雙語課程進行了課程考試改革，根據課程特點改革純閉卷筆試評價方式，采用閉卷開卷相結合的形式進行考試改革嘗試。機械工程材料雙語課程中大部分的基本知識、基本概念和重要專業英語詞匯要求學生必須熟記，因此進行閉卷考試，以有效考核學生對知識的記憶、理解和應用能力。閉卷部分采用全英文出題(占筆試總成績的70%)，題型包括填空題、選擇題、是非題和問答題，只要求學生對填空題用英文作答，其他題用中文回答，以減輕學生復習的壓力，提高學生的學習興趣。對于本課程中另外一部分實踐性比較強、屬綜合分析、實際應用的知識(如典型機械零件的選材等)改為開卷考試(占筆試總成績的30%)，中文出題中文作答，提高學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力，加強對本課程內容的深刻理解和靈活應用，也可以減輕學生考試的精神壓力，充分調動學生學習的積極性。我們還嘗試加大平時成績的比例，使其由原來的20%提高到30%。同時，加大平時成績包含的范圍，由原來的出勤記錄，擴大到現在的出勤、課堂討論成績、隨堂測驗成績和課堂表現等。課堂討論主要是教學大綱中涉及的一些簡單內容以及一些教學大綱中不包括的更深入的內容，將學生分組，每組集體討論完成一個題目，寫成報告，然后做出PPT在課堂上講授。學生和教師根據報告的質量和講課情況，給出成績。這樣可以提高學生的學習興趣，并擴展和加深學習的內容。

3結束語

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關鍵詞：卓越工程師;精度設計與質量控制基礎;課程建設

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0042-02

“精度設計與質量控制基礎”課程是高等學校機械類及近機類專業必修的專業基礎課[1]，是一門綜合性、交叉性的應用技術基礎學科，是培養卓越機械工程師的核心課程[2]。鄭州大學機械工程學院依托學科與專業優勢，2012年開始實施“卓越計劃”，致力于培養符合時代要求的機械工程及自動化專業卓越工程師。卓越工程師培養的需求[3]，勢必對“精度設計與質量控制基礎”的課程建設提出了更高的要求。本文基于我校兩年來機械工程及自動化專業卓越工程師培養模式下的“精度設計與質量控制基礎”課程建設情況進行了探討。

一、課程教學的現狀及問題

“精度設計與質量控制基礎”課程是一門理論性和實踐性均較強的課程，即強調理論性和綜合性知識的講授，又側重學生發現問題、分析問題和解決工程實際問題能力的培養，這也是卓越機械工程師培養計劃所要求的[3]，但是傳統的教學內容和模式并沒有達到這一目的，存在的主要問題有：

1.該課程具有定義多、符號多、規范多等特點，既需要講授互換性、標準化、計量學及質量工程等基本概念，又需要講授機械產品精度設計的方法和產品誤差的測量評定方法。同時，該課程是一門多種技術交叉綜合學科，課程內容與相關前期課程和后續課程都有較大的聯系，與生產實際的聯系也非常緊密，學生學習起來感覺有些吃力。在課時較少的情況下，如何合理安排教學內容和更新教學手段，保證取得較好的教學效果是必須考慮的重要問題。

2.受傳統教育觀念和教學實驗條件的限制，該課程的主要教學內容過于偏重理論知識的講授，而忽略了能力的培養。

3.現有課程實驗教學內容中以驗證性實驗和演示性實驗內容居多，缺少學生自主的研究性學習內容和訓練環節，單個實驗項目所涉及的知識點比較單一，實驗中學生對知識點的掌握只限于幾個相對孤立的知識點，缺乏對各知識點之間的相互貫通，無法將所學習的知識點與分析、解決生產實際問題相聯系，限制了學生的創新思維和動手能力的培養。

因此，為使“精度設計與質量控制基礎”課程滿足卓越工程師培養目標的新教育理念，加強學生的工程實踐能力和創新能力的培養，需要重新組織、編排教學內容和教學環節，更新教學手段等。

二、課程建設實施方案

1.調整和優化教學內容?！熬仍O計與質量控制基礎”課程內容多、信息量大，既包括精度設計、誤差測量評定、質量控制的基本理論，又包括進行精度設計、誤差測量評定、質量控制的基本方法。在教學學時有限的情況下（理論教學學時為30學時），要做到面面俱到是不可能的。因此，需要緊密結合“卓越工程師”培養計劃對本課程提出的基本要求，整合和優化教學內容。首先，根據教學目標要求將課程內容整合為基礎模塊、提高模塊和應用模塊?；A模塊包括基本幾何精度和測量技術基礎兩個子模塊，基本幾何精度子模塊中，將三項基本幾何精度及互換性中涉及到的基礎概念和基本知識劃分為多個知識點進行講解，在各知識點的講授過程中，采用案例法進行教學，強調理論聯系實際。在提高模塊中，結合工程實際案例講解典型零部件的精度及互換性。應用模塊包括一般零件的基本幾何精度設計、典型產品的幾何精度設計、產品幾何誤差的測量與評定和量規的設計等內容，在講授過程中，注意突出重點、理順難點、深入淺出、探索和把握其內在規律性，著重突出“三結合”，“三結合”，即精度設計的理論與實際的工程項目相結合、傳統的設計方法與CAT/CAD技術相結合、三項基本幾何精度設計的聯系與結合。然后，根據課程要求，調整課程內容的學時分配，在有限的課時內突出與實際應用緊密關聯的理論知識，淡化公式推導內容的講解。如刪減了“直接或間接測量誤差處理”中公式推導的講解，減少了“極限與配合國家標準的構成規律”內容的學時分配等。最后，結合學科研究前沿和熱點，設置具有重要學術價值和應用功能的教學內容。如：隨著制造業信息化的飛速發展，與本課程密切相關的產品幾何技術規范（GPS）目前已發生了巨大的變化，已經由以幾何學為基礎的第一代GPS發展成為以計量學為基礎的新一代GPS，ISO/TC213和美國的ASME Y14.5目前均已頒布實施了相應的標準[4]，為了使學生更好地了解本課程內容相關技術的國際最新進展，需要在本課程中的教學中引入這些教學內容，從而達到開闊學生視野、培養其創新能力的目的。

2.改革教學方法與教學手段。在講解基本知識時，根據教學目標、教學內容，將問題教學法、案例教學法、示范法等多種教學方法靈活運用。采用問題教學法，通過提出問題引起學生自主學習的興趣或好奇心，調動了學生學習的主動性和積極性;案例教學法通過運用實際工程中豐富生動的案例講解理論知識和技能知識，通過對案例的分析提高學生分析解決問題的能力。示范法是在幾何公差項目檢測中，通過教師或學生的檢測過程示范，分解步驟和操作要領，給學生提供觀察學習、模仿的機會。

本課程為河南省精品資源共享課程，精心準備有電子教案、多媒體課件和各知識點的講解視頻，因此，在理論知識講授時，大多采用多媒體課件輔助教學。在課件中，通過視頻錄像、動畫等導入學習項目，通過圖片資源了解精度設計、誤差檢測等，通過動畫理解教學難點、重點，便于學生理解和掌握。

3.改革實驗和實踐教學內容。整合各種資源，構建“虛實結合”的精度設計與質量控制基礎實驗室，整體優化實驗教學內容。其中“實”的部分是我院產品精度設計和質量控制實驗室現有的實驗設備，如高精度圓柱度儀、三坐標測量機、萬能測齒儀、干涉顯微鏡，等等，以及校內的教學工廠、校外實習實訓基地等?！疤摗钡牟糠譃槲覀冏孕虚_發的產品精度設計和幾何量檢驗認證虛擬平臺，通過虛擬平臺，可以隨時將產品規范設計和質量控制實驗搬到課堂上進行演示，實現“實驗室”走進課堂，“儀器”搬上講臺。在課下，還可以使每個學生立刻進入“虛擬實驗室”，“實地”反復操作儀器，教師也不必擔心“儀器”會被損壞，這樣可以大大提高學生們在實際操作中的動手能力、思維能力和創新能力，提高了學生的綜合素質。

構建《精度設計與質量控制基礎》課程中的“基礎性實驗―技能提高性實驗―綜合性實驗―研究型實驗”四個實驗模塊的教學內容，根據“能力”培養的基本目標，加大符合“能力”培養目標要求的實驗和實踐項目教學的改革力度，增設“計算機輔助公差設計”和“產品誤差數字化計量認證”環節的實驗實踐項目，將科研項目成果應用到實驗建設和創新實驗室建設中，將課堂教學與課外研學、學科競賽有機結合，形成研究性學習的氛圍，促進學生自主研學能力的提高。同時讓行業企業深度參與學生的培養過程，強化學生的工程能力和創新能力。

4.積極推進教材建設。我們在總結多年研究成果及教學經驗的基礎上，參考國內外有關文獻資料，進一步突出精度設計主線，強化理論聯系實際，編寫了《精度設計與質量控制基礎》新體系教材，該教材已于2011年8月由中國質檢出版社出版了第3版[5]。本書加強了“三基”即基本知識、基本理論、基本應用方法，突出精度設計主線，強化理論聯系實際;注重科研與教學的結合，以科研工作的深化促進教學改革上層次，促進傳統內容的改革、更新與充實;注意突出重點、理順難點、深入淺出、探索和把握其內在規律性;淡化了標準的繁雜條目，加強學生對標準構成規律及應用的理解和掌握。

5.建設課程精品網站。自2007年課程組建設了《精度設計與質量控制基礎》課程網站，同年實現了該課程部分教學內容的網絡化教學。2009年該課程被評為河南省精品課程，2012年又被評為河南省精品資源共享課程。利用網絡輔助課程的教學，學生可隨時隨地自主進行學習，提高了教學質量。

三、結束語

為培養卓越機械工程師，精度設計與質量控制課程課程調整和優化了教學內容，制訂出了新的教學計劃和教學大綱，解決了課程內容多、信息量大、學時少的矛盾。同時，采用多種教學方法與教學手段，解決該課程涉及的學科知識廣、概念多、規范性強、理解難度大的問題。改革實驗和實踐教學內容、積極推進教材建設，并將課程組的教學改革和科研成果引入到教學中，使課程教學內容保持基礎性的同時，提高了課程內容的先進性和前沿性。通過本課程的建設和教學改革，為培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量工程技術人才創造了較好的教學條件，使學生的學習積極性和主動性有了較大提高，收到了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]鄧文娟，高興軍，鄧子龍.卓越人才培養環境下機械制造專業教學體系研究[J].大學教育，2015，（7）：119-120.

[2]趙鳳霞，張琳娜.精度設計與質量控制基礎精品課程的建設與實踐[J].河南機電高等?？茖W校學報，2009，17（3）：125-126.

[3]胡岳華，范曉慧，歐陽辰星，等.基于“知識+能力+素養”的卓越工程師人才培養模式的研究[J].中國大學教學，2013，（6）：24-25.

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【關鍵詞】機械類 應用能力

一、課程體系的構建

根據我校機械類專業學生的培養目標與定位，即培養具備機械設計、制造基礎知識及應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面工作的高級應用型工程技術人才。構建了由通識教育課程占32.9%、學科平臺課程占28.6%、專業平臺課程占13.2%、集中實踐教學環節占25.3%組成的課程體系。

理論課程設置

通識教育課程包含：思想政治類、體育、數學、物理、英語類、計算機類、人文素質類、集中實踐類。學科平臺課程：機械工程導論、機械制圖、工程數學、工程力學、機械工程材料、材料成型工藝基礎、機械原理、機械設計、電工電子技術、互換性與技術測量、液壓與氣壓傳動、機械工程測試技術、機械工程控制基礎等。

專業平臺課程按照專業方向設定，大三進行專業分流，即現代制造工程方向、機械電子工程方向。強調計算機技術及應用能力的培養，使學生在校期間就將計算機知識與專業培育相結合，形成新型機械工程專業人才所必須的工程信息技術應用和開發能力。如開設計算機仿真、CAD原理與應用技術、數據庫及其在工程中的應用、自動化控制技術、產品造型設計、機電一體化實驗技術、電子商務技術、技術經濟學等，以增加學生畢業后的職業適應能力和發展潛力。

金工實習是機械類學生的第一個必經的環節，重點訓練學生機械加工及工藝實踐方面的基本技能，使學生掌握各類常用機床的操作與使用，鉗工與焊接等工種的操作等，初步了解機械加工的基本概念。一般放在大二開學時進行，為陸續開設的專業基礎課和專業課提供必要的感性認識基礎。

數控技術實訓緊連金工實習安排，讓學生親自操作數控機床通過模擬加工和實際加工演示，為數控技術課程和實驗提供了必要的操作技能準備和感性認識。

生產實習在大三下（第六學期末）安排，在校外國家認可的專業實習基地進行，我校機械類學生一直與河南洛陽一拖集團、湖北十堰東風汽車公司保持良好的合作關系。生產實習以親身經歷與現場感受等特征，有著其他教學過程無法替代的顯著作用。學生還能夠在與現場工程師、工人師傅的交流中獲取寶貴的實踐經驗，培養觀察力、交流能力、適應能力等。

畢業實習是畢業設計的必經環節，通過畢業實習使學生對畢業設計的對象有了一個較為全面的了解，學生的工作任務應包括：該設備設計制造的國內外發展現狀和進展，關鍵技術有哪些，以及進行設計的必要資料和知識儲備等。

二、加強校內外實踐基地建設

（一）實驗平臺建設

實驗教學平臺是機械類專業人才培養必須保證的硬件條件，它搭建的科學性直接影響專業建設的良性發展。少花錢多辦事、辦好事是追求的目標，總結起來實驗教學平臺的建設應該注意以下幾點？

1、盡可能綜合應用多課程專業基礎和專業知識，有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。

2、盡可能將實驗系統模塊化，通過提供實驗組件的方法，實現實驗系統的可組裝和可重構。以滿足不同年級、不同專業和不同課程的教學需要。

3、有助于提高學生獨立思考、發散思維和實際動手操作能力培養。

4、具有開設創新型實驗和開展科學研究的軟、硬件擴展條件。

5、平臺應該滿足經濟、安全、可靠、節能、低消耗、低嘈聲和環保的技術要求。

6、鼓勵和激勵教師自行開發和研制。

我校的機械綜合實驗中心是河南省第一批批準的“實驗教學示范中心”，有機械設計、機械制造、材料組織與性能、液壓與氣動、機電傳動與控制、汽車、模具、計算機輔助設計、包裝、數控中心等實驗室，實驗設施省內一流，實驗室管理上采取專兼職教師模式。

（二）建立工程技術實訓中心

學校極為重視實踐教學，在市場經濟時代，為了保證實踐教學的質量，要立足自己建設，我校在新校區建成了總建筑面積12704平方米（其中生產場地3224平方米，教學實習場地8932平方米，地下設備間548平方米）的工程技術實訓中心，主要功能為車工、銑工、磨工、磨床裝配、磨料模具實習場地及現代制造技術中心，專職人員35人，擁有勞動部認可的《數控培訓基地》，以及勞動部授權的合格證頒發資格。為機械類專業學生的培養提供了國內一流的實訓條件。

（三）校外實習基地建設

在繼續保持好原有校外實習基地合作單位的前提下，根據專業特點不斷拓展合作企業，為畢業實習和社會實踐提供充足的基地。另外，通過與企業的接觸也了解人才的需求狀況和對人才培養要求的第一手資料。

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關鍵詞：機電一體化；基本概念；核心技術；發展進程；發展方向

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A

隨著現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。“機電一體化”意思是機械技術和電子技術的有機結合。這一名稱已得到包括我國在內的世界各國的承認，我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。

一、機電一體化技術基本概念

機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展，向機械工業領域迅猛滲透，機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。

二、機電一體化的核心技術

1、機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

3、系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

4、自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

5、傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

三、機電一體化的發展進程

1、數控機床問世：自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。

2、微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步于1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、制造、包裝業共同發展的產業結構。

3、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。

四、機電一體化的發展方向

20世紀90年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：

1、智能化：是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2、網絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3、自動化：所謂自動化技術，是指人類利用各種技術手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現實預期的目標、功能。一個自動化系統通常由多個環節要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉換、信息的處理及信息的執行等功能，最后實現自動運行目標。

4、綠色化：機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。

篇10

關鍵詞： 中職 《機械基礎》 課程改革

機械專業是培養機械行業生產、管理、服務第一線需要的技術應用型人才，隨著市場經濟體制的建立，科技進步和產業結構的調整，機械行業對高級應用型人才的綜合能力要求也越來越高，對復合型人才的要求越來越高。而反觀傳統的機械專業的培養模式、課程體系、教學方式，就會發現課程設置單一、知識面和專業面窄、課程難以形成完整的體系、教學內容陳舊、教學方法和教學手段落后等不足之處。為了改變這種狀況，適應當今社會對機械工程專業人才的需求，培養出基礎扎實、知識面寬、創造能力強、素質高的機械工程人才，調整教學內容，改革課程體系勢在必行。

課程改革是最基本的教學建設?！稒C械基礎》是一門重要的專業基礎課程，為了突出中職的教學特點，提高教學質量，本文就該課程在教學內容、教學方法、教學手段和實踐環節等方面的問題，提出一些改革意見。

一、整合課程內容，建立和完善課程體系

中職的教學內容及課程體系應強調理論知識的應用，必須按照一線生產實際需要授課，其課程體系必須突出能力與素質的培養，其教學內容應擺脫學科系統性、完整性的束縛。據此，教學內容調整的思路是強調基本知識、基本原理，注重實際應用，引入反映機械設計理論和方法的新概念、新理論、新方法，介紹各種新型機構和新的機械設計方法，力求在壓縮課內學時的前提下，拓寬知識面，增加信息量，提高教學效果。

《機械基礎》是以機構運動簡圖為研究模型的，建立機械運動簡圖應該是機械設計的基礎，因此應把機構的結構分析、機構運動簡圖的定義、性質和常用運動副的代號、機構運動簡圖的建立作為重點講授內容。對機構設計部分的內容，要通過多媒體技術動畫演示，讓學生直觀地了解機械傳動和零件間的傳動關系，從而減少繁雜的語言講述，多作計算公式的推導過程、零件結構和一些設計參數的選取原則的介紹，并加強對機械運行的介紹，比如多種傳動方式的組合、原理、特點，以及工程實際中的應用、維護，等等。應增加一些本專業的最新動態的介紹，多向學生介紹一些機械的新發展、新思路，以開闊學生的眼界。要克服傳統教學重設計計算輕結構設計，以及與工程實際技術問題緊密結合的部分的缺陷。如滾動軸承這一章，軸承裝置設計這部分內容在傳統教學中往往不作為重點，而這部分內容是生產一線技術人員直接接觸最為廣泛的實際問題。因此，可以把這章內容進行重新整合，把軸承裝置設計這部分內容作為重點，要求學生重點解決軸承的安裝、配合、緊固、調節、、密封等實踐性很強的技術問題，在學習這些基本知識的基礎上，再舉一些工程實例，如CA614OA車床主軸支撐的例子。通過這個實例，學生能重點掌握軸承的組合結構，軸承的調整，以及軸承的精度對機床主軸傳動的影響。通過這樣的整合，學生既能學會軸承的基本知識，又能掌握軸承的應用技術，同時能明確軸承在工程實際中的重要地位。

二、改革教學方法，提高教學效率

面對未來社會對人才培養的要求，如何在傳授知識的同時，著重加強學生創新能力和綜合素質的培養，已成為教學改革中一個重要的問題。針對《機械基礎》課程的特點，我們采用“精講多練、加強自學、分析討論”三環節相結合，以啟發式教育為主的教學方法。

精講基本概念、基本理論、基本方法，力求使知識容易理解、掌握和記憶。如對機構的結構分析進行精講時，平面連桿機構的設計、凸輪機構設計、平面齒輪機構的設計都只精講一種基本結構形式的設計方法，其他結構形式的設計要求學生自學。對機械設計的概念，學生只聽不練自然不能掌握。因此，在各章節都應安排相應的練習，還要安排一些階段性的綜合練習，提高練習的綜合程度，注重方法的運用和掌握，注意對各種理論、方法的綜合應用進行總結，使學生學牢學活知識，具有應用知識的能力。

分析討論課是開發學生智能、鍛煉學生膽量、培養學生科學思維能力的一個重要的教學方法。因此，在教學中應安排一些課堂討論，課堂討論的內容可以是概念題討論、綜合題討論、自選題討論。在整個教學過程中，啟發式教學是激發學生積極思維的首要方法，它可以使學生加深對基本知識的理解，并在求解過程中進一步思考，進而進一步提出科學的設想。教師在講課過程中一定要善于設疑、質疑，要特別注意在新舊知識的銜接轉換處提出新問題，提出的問題最好能引起幾種回答，以此激發學生積極思考，使學生在恰當的情境中作出正確的回答和判斷。

三、利用現代教學手段，激發學生學習興趣

中職學生年齡普遍較小，缺乏社會實踐知識，所以對專業課的學習覺得索然寡味。要克服以上弊端，達到教學的最佳目的，關鍵在于融教與學為一體，最大限度地提高學生的學習積極性。在《機械基礎》中適當運用直觀教學的手段，改革程式化的教學方法，采用實物激勵法、模型演示法、巧用掛圖法、實踐教學法可以增強學生的感性認識，提高學生的工程知識和業務技能，提高教學效率，改善教學效果。