时间：2023-12-09 17:42:28
序论：在您撰写工程机械概念时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：记忆；名词；概念
《工程地质》是水利水电工程及建筑工程等专业的一门重要的专业基础课，学好它对于后续专业课的学习有着十分重要的意义。
一些同学刚刚接触这门课时，往往会有陌生感，学习起来感到无从下手，特别是对课程中的一些名词、概念的记忆更是感到为难。对于这种情况，除了在思想上要首先消除“抑制”点外，在学习的方法上要开动脑筋想些办法。下面提供一些记忆名词和概念的方法，以供参考。
一、理解记忆
理解记忆是记忆的最基本的方法。不理解的东西在头脑中犹如行云，飘飘然忽而消逝；理解的东西好像注雨，滴滴沁入心田。例如记忆“地质作用”这一概念，首先要了解整个自然界是在不停地变化着，地壳同样也是在不断地发生着变化，如喜马拉雅山的崛起和不停地上升、老唐山市的毁灭、新岛屿的形成、黑龙江五大连池的形成、黄河中泥沙的淤积等等。这些现象就是由“地质作用”造成的。所以把引起地壳组成物质、地壳构造和地表形态等的形成和不断变化的作用，称作“地质作用”。又如记忆“岩石”的定义，首先要了解岩石不是人造的，是由地质作用天然产出的；它不是均质体，是由矿物组成的，但不是什么样的矿物都能任意组合在一起，矿物组合成岩石是要有一定规律的。把这两方面理解了、吃透了，岩石的定义也就记住了。
二、观察记忆
地质学的特点之一就是它的实践性很强，所以观察记忆对学好地质学尤为重要。俗话说：“百闻不如一见。”实践过的事情、亲眼见到的东西，往往记忆较深。很多人感到用眼看比只是用耳听的学习效果要好，如果二者结合起来学习效果会更好。
观察记忆对学好矿物、岩石这两部分内容尤其重要。如果只是在课本上读读那么多的矿物、岩石的特点是不行的，一则是记不住，二则是拿到一块矿物或岩石，不对照一下特征仍是不认识。学习矿物、岩石时必须对照标本认真反复观察，把课本上的文字与标本对照起来学，才能取得好的效果。若有条件，还可以到野外进行实习，经过实地观察，记忆就更深刻了。例如方解石的菱面体解理，只在书本上看看很难理解和记忆，如果用锤子将一块方解石敲碎，马上一目了然。菱面体理解的形象就在头脑中深深刻下了痕迹。因此，矿物、岩石的鉴定不通过实践，不进行反复观察，是掌握不住的。
掌握观察记忆的方法，还需不断培养自己的观察能力。较好的观察力是观察记忆的基础和倍增器。观察力弱，既使是碰到眼皮子底下也还是不认识，也就很难增强记忆；反之，观察力强，就能明察秋毫，会发现更多现象，看出更多问题，感知到的信息多、第一手材料获取的丰富，记忆自然会增强。
三、对比记忆
对于容易混淆，又有相似之处的内容，用对比记忆的方法很有效。两者相对映衬，互相比较，记住其中一个，另一个也就自然记住了。例如，人们往往把黄铁矿与黄铜矿搞混，为了把二者区分开，就从晶形、颜色、条痕、硬度几方面将二者对比一下。晶形完好、常见立方体晶体、浅黄铜色、条痕为带微绿的黑色、硬度大于小刀者为黄铁矿；相反，完整晶形少见，颜色为常具铜锈的铜黄色、条痕为绿黑色、硬度小于小刀者为黄铜矿。
又如，人们往往把岩石的结构与构造两个概念相混淆。为搞清这两个概念可从两个方面对比一下：一、它们指的对象不同。结构指的是组成岩石的矿物表现出的特征；而构造指的是矿物集合体之间的各种特征。二、它们反映的内容不同。结构反映的主要是矿物的结晶情况，如结晶程度、晶粒大小、晶粒之间的相对大小、晶粒形态等；而构造反映的主要是矿物集合体相互组合在一起的关系特征，研究的内容相对结构较为宏观。
四、联想记忆
《工程地质》教材中的内容，前后各章有密切的内在联系，一环扣一环。在学习时，要善于前后联系，举一反三，触类旁通，这就是联想记忆。例如，在学习矿床这部分内容时，要与前面的岩石内容紧密联系起来。矿床的成因、分类（内生矿床、外生矿床、变质矿床）与岩石的成因、分类（岩浆岩、沉积岩、变质岩）就是相对应的。岩浆活动时，一方面形成岩浆岩，另一方面有用矿物富集，就相应形成内生矿床；同样，沉积岩形成的过程中，也会相应形成各种外生矿床；岩石变质形成变质岩时，也会形成变质矿床。
五、总结记忆
在学完每一章、节后，要及时做好总结（或小节），把本节、本章的内容系统一下，并与其前面章、节中的知识联系起来，使知识整体性更强。这样可以深化认识，加深记忆。即所谓的“总结记忆”。
岩石这部分内容学完后，应把三大岩类系统总结一下，总结的内容应包括：各类岩石的成因及相互间的关系，各自的特点（产状、成分、结构、构造等），区分它们的方法，各自的分类方式，主要常见的代表岩石等。总结做的愈彻底，在头脑中记忆的就愈牢固；总结做的愈及时，学过的知识就愈不易忘。如果学完一部分内容也不回头看看，甚至有些问题还堆在那里，问题越积越多，像这样概念还没搞通，更谈不上记忆了。总结，除了能帮助记忆外，还可及时解决学习中的疑难问题。“学而时习之，不亦悦乎？”
六、重复记忆
【关键词】机械制造业，工艺对称性，概念体系，探究
1引言
当今，工艺对称性对我国机械制造业的发展有着极其重要的作用，有利于提高我国的机械制造业水平。“对称性”在数学、物理学等方面都有应用，对称性在数学学科方面表现在原点对称等方面，在物理学方面泛指规范对称性，和整体对称性，同时在机械工艺方面也有着对称性，在机械工艺方面对称性表现在各切面的中心点对称，对称的切割会使得机械品更加闪耀。对称性是人们自然生活中存在的一种现象，在机械制造业方面对称性也发挥了重要的作用。工艺对称性在机械制造的过程起到了越来越大的作用，也得到了广泛的应用，工艺对称性的功能对称性、原理对称性以及结构对称性是整个工艺对称性概念体系的主体。工艺对称性对我国机械制造也作出了很多贡献，比如说：降低机械制造的成本问题、提高机械制造工作的效率等，为了更好的提高对称性在机械制造业方面的作用，我们应该深入探究机械制造工业对称性的概念体系。
2机械制造工艺对称性的概念体系
2.1机械制造工艺对称性的概念定义
首先，机械制造是指通过各种各样的动力机械设备等生产的工业部门，机械制造事业为提高我国的整个国民经济起到基础性作用，机械制造业的发展水平是我国国民经济的重要标志。在机械制造事业中，机械制造的工艺方法、机械制造的工艺过程、机械制造的工艺设备等都属于机械制造工艺对称性。
在机械制造的过程中，首先应该考虑机械品的产品质量、成本等多个方面，再考虑机械产品的生产类型和机械工厂的条件设备等来制定合理的机械制造工艺方法。在当今社会中，越来越多先进技术出现在人们视野中，机械制造事业要想得到更好的发展，就应该研究出更多的机械制造工艺方法、机械制造工艺过程以及机械制造工艺设备。
2.2机械制造工艺对称性的概念体系分类
2.2.1工艺方法对称性。在机械产品的制造过程中，如果不同的工艺方法可以制造出来相同特征的机械产品，那么就说这些工艺方法在机械制造特征方面有一定的可替换性，这就是工艺方法对称性，这种对称性被称作为工艺方法交换对称性。比如说渗碳处理、淬火处理、冷滚压抛光等很多工艺方法，这些机械制造工艺方法都有着替换对称性。在机械制造方面对机械制造工艺方法的分类主要包括：铸造、压力加工、热处理等等，这些工艺方法的对称性在机械制造业中起到至关重要的作用。
除此以外，一种机械产品的制造特征既可以由一种机械制造工艺方法制成，也可以通过多种机械制造方法完成，这些多种机械制造工艺方法之间也存在着对称性，这种对称性被称为工艺方法分解、组合对称性。比如说在一些机械零件的成型制作过程中，既可以通过金属型铸造，又可以通过砂型铸造的机械制造工艺方法，这两种机械制造工艺方法就存在着工艺方法对称性。
2.2.2工艺过程对称性。在某一机械产品的制造过程中，不同的机械制造工艺过程假如可以得到一样的机械制造特征，那么这些机械制造工艺过程就有工艺过程对称性。在机械产品的实际生产过程中，几种不同的机械制造工艺过程可以完成一样机械特征的产品，由于工艺过程中所需时间、成本、机械产品的质量等存在着一定的差异，因此，要根据实际生产的需求来决定具体选择哪一种工艺过程。
不同工艺方法的选择就形成了不同的工艺过程，那么工艺方法中的分解、组合对称性具体应用在机械制造中，也就形成了工艺过程的一种对称性。工艺过程的分解、组合对称性表现在：由于工艺过程的多道程序之间，可以适当的增加或减少，一般说来，数量少的机械产品常使用机床等，工作的顺序也相对简单，易安排，生产数量大的机械产品则需要专用的机床来完成。此外，机械制造工艺过程在时空上也有着重复性，这些工艺过程在时间、空间以及时空组合方面都存在着对称性，随着时空的流逝，这些对称性也会不断流逝。总之，机械制造工艺过程的对称性就表现在机械产品的加工以及装配的过程中，泛指制造出同一机械特征的工艺过程在空间上的重复。
2.2.3工艺设备对称性。工艺设备其实泛指机械制造过程中用到的任何一种工具，在机械制造过程中，假如不同的工艺设备可以制造出同样特征的机械产品，这些工艺设备也存在着对称性，这种对称性被称为交换对称性。比如说插齿机、滚齿机等工艺设备的目的都是完成齿轮的加工工作，这两种工艺设备就存在着一定的交换对称性，但是这两种工艺设备的工作效率、机械制造成本有着差异性，在实际操作中，应该考虑各方面来选择合适的工艺设备。
和工艺方法、工艺过程一样，工艺设备也存在着组合、分解对称性，某一机械产品的特征可以由一种工艺设备完成，也可能由多种工艺设备组合完成，这些多种工艺设备就有着组合对称性，工艺设备组合包括刚性组合、柔性组合两种形式。
机械制造工艺对称性被应用到机械制造业的多个方面，主要是利用机械制造工艺的对称性对机械产品制造工艺过程实现自动化、智能化以提高机械产品的制造工作效率；利用工艺对称性开发智能性的工作环境，构建自动化信息系统来实现机械产品制造过程的敏捷性等多个方面。
3总结
机械制造工艺对称性应用在机械制造业的多个领域，对机械制造事业起到重要的影响作用，本篇文章对机械制造工艺对称性的概念体系做了简单的探究，分析了工艺对称性的分类以及各种对称性的意义。总的来说，机械制造对称性的概念体系的出现更加利于人们了解多种工艺对称性，也丰富了工艺对称性的内容，为机械制造工艺对称性对以后在机械领域的应用起到了重要的影响。
参考文献：
[1]冯培恩，刘伟平，马友才.机械制造工艺对称性的概念体系及其应用思路.《工程设计学报》.2010年3期
[2]王纪新.浅谈机械制造工艺对称性的概念及应用.《中华民居》.2013年12期
关键词：工程教育专业认证；概念；界定；协议
中图分类号：G64 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2013）33-0262-02
当前，经济全球化的趋势推动了工程人才的跨国流动，必然要求各国工程教育专业认证趋于等效。各国认证机构签订工程教育学位、学历互认协议，相互承认已认证的专业点及所授学历、学位已成为必然趋势。
香港工程师学会和台湾高等工程教育学会分别代表中国的香港和台湾地区加入了《华盛顿协议》。2013年6月，我国由中国科协代表正式申请加入《华盛顿协议》，并且全票获得了通过，成为《华盛顿协议》的第21个成员，这意味着我国获得认证专业的工程教育水准必须与国际工程教育水准具有实质等效性，这必将对我国工程教育认证和工程教育改革产生重大影响。在此背景下，对工程教育专业认证的相关概念和相关国际协议进行介绍就显得很有必要了。
一、工程教育专业认证相关概念的界定
在阐述与“工程教育专业认证”有关的各个问题之前，有必要将几个相关概念加以界定，以帮助大家获得对工程教育专业认证的正确理解。这几个概念主要是：认证、专业认证和工程教育专业认证。
（一）认证
认证，按照《现代汉语词典》（第五版1150页）的解释，是指“证明产品、技术成果等达到某种质量标准的合格评定。通常由国家质量监督机构或授权的质量评定机构进行验证”。按照国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）的定义，认证是指由国家认可的相关机构证明一个组织的产品、服务、管理体系符合相关标准、技术规范（TS）或其强制性要求的合格评定活动。
上述关于认证的界定没有局限于教育领域，是一种更宽泛的概念。那么，在教育领域“认证”又是什么含义呢？CHEA（美国高等教育认证机构）认为：认证（Accreditation）是高等教育为了教育质量保证和教育质量改进而详细考察高等院校或专业的外部质量评估过程[1]。USED（美国联邦教育部）认为：认证是认证机构颁发给高校或专业的一种标志，证明其现在和在可预见的将来能够达到办学宗旨和认证机构规定的办学标准。
（二）专业认证
专业认证，一般有两种理解，其一：个人专业技术任职资格认证的简称。其二：教育机构专业教育水平认证的简称。
专业认证的第一种理解，英语为Professional certification，trade certification，or professional designation，是指某个具有公信力的政府单位、企业、组织以某种标准进行检定通过后颁发给个人以证明其拥有某项技能或者符合担任某种执业资格的文件。从这个角度理解，这种专业认证也可翻译成证照。它强调的是对个人某种专业能力的认可。相当于职业资格注册制度。
专业认证的第二种理解，指的是对某教育机构所设的专业的教育水平、培养出的人才质量的认证，即专业教育水平认证。
专业认证（specialized professional programmatic accreditat
-ion，即专门职业性专业认证）：由专业性（professional）认证机构针对高等教育机构开设的职业性专业教育（programmatic）实施的专门性（specialized）认证，由专门职业协会会同该专业领域的教育工作者一起进行，为相关人才进入专门职业界从业的预备教育提供质量保证[2]。专业认证主要对专业学生培养目标，质量，师资队伍、课程设置、实验设备、教学管理、各种教学文件及原始资料等方面的评估，指向一所学校的具体专业。
在国际上，专业人员出国深造或出国服务应持有经过专业认证的学位和经过注册的专业资格，还要得到对方国家对我国高等教育专业认证和专业人员注册制度的认可，才能得到便捷、平等、无歧视的对待。专业认证正是应对这一问题的解决办法。专业认证为跨国人才的专业学位和职业资格提供有国际认可的质量评估与认证，并为我国高等教育与国际接轨架起了一座坚固的桥梁。在我国成功加入《华盛顿协议》以后，我国工程教育专业认证的国际互认变得格外重要。
（三）工程教育专业认证
工程教育专业认证就是属于专业认证的第二种理解。
关键词 CDIO 机械设计类课程 教学改革
中图分类号：G642 文献标识码：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（构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运行（Operate））是由美国麻省理工学院联合瑞典几所高校共同开发的一种全新工程教育理念和实施体系，其核心理念就是以产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，培养学生的理论知识、个人素质、协作能力、工程-社会大系统适应及调控能力，①其理念正好与工程教育认证的标准是契合的。因此，为切实支撑专业认证，培养具有工程理念的高素质、创新型工程人才奠定基础，倡导CDIO工程理念，重构机械设计系列课程体系和课程内容，开展教育教学改革具有非常重要的理论和实用意义。
1 优化课程体系和教学内容
机械设计系列课程具有较强的理论性，同时又要与实践紧密结合，基于CDIO 理念的机械设计系列课程教学改革首先需要重构课程体系和优化教学内容。课程体系要凸显整机设计，强化工程理念，将各门课程有机地结合起来，进而构建一种集专业理论知识、工程能力和综合素质培养于一体、体现理论教学和实践教学无缝对接的课程体系。②以 CDIO从最初的产品构思到最后机器成品运行的工程教育理念为“主线”，建立基于整机设计的机械设计系列课程体系如图1所示。
1.1 以各门课程为子系统，进行课程内容的优化重构
以往课程内容的理论学时偏多，实践学时匮乏，重理论轻实践的现状难以培养学生解决问题所需要的综合能力，容易造成“学而无用”。为充分体现学科和技术的内在联系，使得理论与实践有机结合，课程内容的整合要突出设计性和工程实用性，强调基础知识学习服务于工程实践。
以机械设计课程为例，原有的一些教学内容过分强调理论公式的推导和论证，在有限的教学学时内，使得培养工程应用和实践能力的教学内容不断弱化，因此，在新的课程内容优化重构中，需要弱化一般性公式的详细推导，重在设计思路和设计方法的介绍，如“齿轮传动”一章内容优化为：简化设计计算公式的推导，重在设计准则、设计思路以及对设计过程中各环节的把握，并将齿轮传动的强度计算、查表、数据处理和结构设计等融入例题中详细讲解。在讲述齿轮传动的受力分析时，将直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆等各类传动的受力分析整合在一起进行讲述，这样便于学生类比掌握受力分析的要点和方法。
1.2 以工程应用为主线，实现课程体系教学内容的纵横整合
知识是由浅入深的，学习也是循序渐进的，因此，每门课程内容的设置要考虑与前续课程知识点的联系。“纵向整合”就是将机械设计系列课程体系中各门课程建立前后内在联系，要讲新带旧，要引旧联新，使学生“温故而知新”。“横向整合”就是各门课程要彼此联系，有机整合。例如：机械设计课程中关于零部件的教学内容要与机械原理课程的机械传动系统方案设计相联系；机械设计的零件结构设计要与机械制造基础课程中有关精度和工艺的知识点相联系；机械产品设计制作要与机械设计和机械制造基础课程的相关内容相联系。总之，通过各门课程教学内容的纵横整合，要贯穿整机设计的理念，使学生对专业理论有系统而完整的把握。
2 精心“设计”教学环节，改进教学方法
CDIO开放式的教学模式首先需要教师转变原先在教学中纯粹的以教为主的角色，更重要的是需要教师更新教学理念和教学思想，因此教学方式和教学方法的改革是课题研究的重点和难点。
（1）根据工程教育专业认证的需求，围绕学生工程能力和素质的培养，重新进行教学环节的设计，课程组教师要深入研究当前国内外工程教育的发展形势，在教学方法与手段上不断改革和创新，在传授给学生专业理论知识的同时，引领学生理论联系实际，形成一种学与做有机融合的学习方式，从而加深学生对专业理论知识的理解。
（2）探索“CDIO 做中学”的教学模式，课堂教学多引入工程设计案例，课程的推进采用设计任务驱动模式，例如在课程开始之初，就布置有关机械产品综合设计的课题给学生，根据课程教学进度，安排学生以小组学习和讨论交流的方式进行课题分阶段设计，通过这种方案分析、小组学习和项目实训的方式，贯彻CDIO在做中学的理念，培养学生主动学习和团队合作能力，提高工程意识和设计技能，这样既能够有效调动学生的学习积极性，激发学生的工程设计兴趣，培养学生具备较强的工程实践能力，而且能够培养学生良好的团队协作能力和精神。
（3）搭建开放式课堂，在时间、空间和教学内容上加以扩展和延伸。对于实践性和工程性强的教学内容，可以走出教室，把课堂搬到实验室、工程训练中心和工厂，从而创造一个开放的课堂空间和开放的教学环境，使得学生更易于吸收和消化课堂的知识内容。为了训练学生的工程设计和实际应用能力，除了充分把握好第一课堂教学，还要搭建更广阔和丰富的第二课堂，教师要指导学生参加大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛和参与教师的科研项目等，培养学生的实战经验，在第二课堂，使创新能力培养与第一课堂的教学融于一体，从而探索出一条集理论研究与工程能力培养相互促进的途径。
3 重点改革实践教学，凸显整机设计理念
课程设计是培养学生工程能力的重要环节，而以往课程体系中各门课程的课程设计内容基本上是各自独立的，缺少相互关联。例如“机械原理课程设计”中，主要是从运动的角度，训练机械系统的原理方案设计能力，没有考虑具体的材料和结构，更没有考虑制造工艺和经济性等要求；到了“机械设计课程设计”，主要训练学生对机械系统中各零部件的设计和计算能力，设计对象基本是齿轮减速器，运动方案一般是固定的，容易让学生墨守成规，限制了创造性思维的发展；轮到机械制造技术基础课程设计，内容又是与前序设计对象无关联的工艺设计；最后在机械产品设计制作阶段，对象又变化了，于是就照猫画虎，用现成的图纸和工艺进行加工，这种各自为阵的课程设计安排显然违背了整机设计的思想，学生的能力培养只能趋于碎片化，而真正需要的整机综合设计和应用能力不能得以锻炼和培养。因此，为了切实提高学生的工程意识和设计技能，改革选择课程设计实践环节为突破口，通过课程设计内容的重新整合和优化，使得各个课程设计内容前后关联和有机结合。③为了凸显整机设计理念，训练学生的综合设计技能，将图1所示课程体系中的四大课程设计实践环节联合起来进行，依次按方案设计、技术设计、工艺设计和产品实物制造编排课程设计的内容，做到课程设计的完整性、系统性和综合性，从而训练学生从机械产品方案设计、技术设计、性能仿真、工艺设计到加工制造和组装调试的整机设计能力。
在课程设计过程中，成立独立稳定的设计团队，期间配备专门的指导教师，每个团队的设计对象固定，始终贯穿于各个课程设计，具体以典型机械产品的设计和制造为载体，例如无碳小车或是机械创新设计大赛设计对象等，要求分阶段完成对象的各项设计任务，即依次设计、制作、安装、调试一台机械产品，让学生从一开始就注重整机设计，增强综合分析问题的能力。④机械原理与创新综合课程设计为机械设计课程设计提供系统方案、运动和动力参数计算和分析，在接下来的机械设计课程设计中，通过设计计算和选型，将前序设计得到的方案具体实物化，绘制出相应的装配图和零件图，同时又为机械制造技术基础提供了图纸和精度设计技术文件，而机械制造技术基础课程设计的内容又为最终的机械产品设计制作提供了工艺指导，从而大大提高课程设计实践环节的连贯性和实用性。为了保障以上改革的顺利实施，根据我校的实际情况，依托学校的大学生素质教育中心的加工设备制造出实物，使得学院的理论教学与大学生素质教育中心的实训实现无缝结合，也使得教学资源得以充分利用。
4 结束语
为了改善以往机械设计系列课程教学中理论和实践相脱节的问题，顺应工程教育认证的要求，引入“CDIO 做中学”的工程教育理念，对机械设计系列课程进行教学改革和实践，将工程教育与创新能力的培养渗透到课程的各个教学环节之中，实现理论知识学习与实践能力培养的相互渗透，极大地丰富学生的学习成果，必将为培养具有工程理念的高素质、强能力的工程技术人才奠定坚实的基础。
注释
① 钟宇光，史东岩，展勇.基于CDIO 模式的机械系统设计课程教学改革研究[J].大学教育，2016（1）：144-145.
② 刘桂珍，于影，殷宝麟等.CDIO 模式下机械设计系列课程改革与实践的研究[J].经济师，2015（6）：235-236.
关键词：OBE；工程教育；《机械原理》课程设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）21-0057-02
为了推进工程教育改革，促进中国工程教育的国际互认，培养与国际接轨的中国工程师，由专门的职业或行业协会（联合会）、专业学会针对高等教育机构开设了工程类专业实施专门性认证，工程教育认证强调工科专业人才培养质量达到行业提出的基本质量标准要求，是一种合格性评价[1，2]。工程教育专业认证强调的三个核心理念：产出导向（Outcome based education，简称OBE）、学生为中心、持续改进，这些理念代表了工程教育改革的方向，是一种先进的教育理念[3]。我国若要成为《华盛顿协议》正式签约组织，就必须基于OBE理念，深化我国的工程教育改革和工程教育认证体制。
《机械原理》是机械类专业必修的一门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，而《机械原理》课程设计是紧随《机械原理》课程之后的实践性教学环节，是《机械原理》课程的延伸[4]。基于OBE工程教育认证的12条毕业能力要求及课程规划，《机械原理》课程设计需培养的主要能力包括：1）掌握工程基础理论知识并能将其应用于工程问题（毕业要求1）；2）具有分析和解释数据，得到合理、有效结论的能力（毕业要求2）；3）具有综合运用机械设计理论和技术手段设计复杂机械系统、部件和过程的能力（毕业要求3）。
本文基于OBE工程教育理念对《机械原理》课程设计课程能力的上述四条要求，结合近年实践经验，阐述我校《机械原理》课程设计改革模式，并为其《机械原理》课程设计改革提供参考。
一、机械传动系统设计能力
《机械原理》内容包括两部分，其一是对现有机构的学习，包括构型分析、运动学和动力学的学习；其二是针对具体任务，利用所学机构学知识，设计传动方案。前者称为分析，后者称为型综合，《机械原理》学习的最终目的，就是要达到型综合的高度，《机械原理》课程设计正是锻炼综合能力的实践教学。
遗憾的是，传统的《机械原理》课程设计，体现不出OBE所要求的设计系统的能力，复杂机械系统更无从谈起，因此，改革势在必行。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，调动学生设计的积极性而不限制其思维，并且课程设计只提出最终要求而不限制方法，为了让学生在规定的时间内独立完成设计任务，题目不宜太深太复杂，其原则为：题目具有综合性，以运动方案设计为主；题目要覆盖《机械原理》课程的主要内容；题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产实践中所熟悉的；题目的设计结果应包括两到三种基本机构，也允许选用其他常用机构或组合机构；题目要有一定的灵活性和创新性，有利于发挥学生的创造力。
在设计题目确定后，需对已选题目提出三种运动方案，并经反复论证，确定一种最佳运动方案进行设计和分析。这种自由选题的模式可大大提高同学的兴趣。设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主观性、创造力，使学生受到一次真实的设计训练，进而提升其机械传动系统设计能力。
此外，改革后的课程设计，学生们可以自由组合，每个小组自由选择设计题目，小组成员分工协作，共同完成设计任务。从选题、论证、设计到最后提交设计成果，共同讨论、研究，各自发挥自己的长处，不仅培养了创新意识和创新能力，也使他们体会到团队合作的作用。这也符合OBE培养大纲中工程毕业生个人能力和人际团队能力培养的要求。
二、工程基础理论知识应用能力
传统的《机械原理》课程设计中，方案确定之后，其相关运动参数也随之给定，每个学生需要做的就是绘制机构运动简图，利用图解法和解析法对所选机构的位移、速度、加速度及力进行分析，并绘制机构运动线图和作误差分析，最后编写课程设计说明书。从本质上来说，这样的设计仅能算一次作业，效果并不理想。尽管学生都能按部就班地完成设计任务，但却调动不了学生的设计兴趣，对工程基础理论知识的应用缺乏深刻理解，谈不上对学生的毕业能力的培养。
基于OBE教学理念的课程设计改革使设计题目多样化，只提出最终要求而不限制方法，学生可以充分地利用所学的理论知识去解决实际的问题。考虑到《机械原理》课程设计时间较短，教师在《机械原理》课程教学中，需提前做出安排，如现代工具的使用、软件的学习、各种方法的比较、综合性作业安排等。
任务的不确定性导致解决方法的多样性。学生需要根据所选择任务，基于所学的机构学知识，甚至查阅相关文献去设计解决方案，当多个设计方案确定后，需要比较各方案的优缺点，必然会深入了解每个所设计的传动方案，最终方案确定后，需对其进行结构、运动学和动力学分析，因有了方案设计的深刻理解，设计的目的已非常清楚，在相应分析时，对方法的选择和掌握自然水到渠成，加深了对所学理论知识的认识，明确了理论知识的实际应用，从而不至感觉学无所用。
三、分析和解释数据能力
在我国的工程教育认证中，第二条毕业要求学生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论[5]。传统课程设计整个传动方案为教师所指定，分析方法固定，无需学生深入了解，只需按部就班完成画图和分析即可，可见，传统课程设计在第二条毕业能力要求上基本没起到培养作用。
改革后的课程设计，从设计任务到设计方案的确定，均需要学生根据具体情况进行分析，然后根据所学知识，自己设计传动方案，并需要通过多方案的比较而得出可行方案。在方案确定后，详细设计传动系统时，需要根据实际任务确定各参数，最后对机构进行分析，并对数据进行误差分析。为了更真实地让学生理解数据的意义和正确性，要求学生对所设计的传动方案进行全部或者部分的搭接实验，通过搭接实物并测量参数，再与理论分析数据进行对比，找出误差存在原因，从而得出相应结论。
四、考核方式的改进
评估学习产出是OBE教育模式中十分重要的环节，如何合理地对各项能力进行客观评价，对课程的改革及持续改进有非常重要的作用，与课程设计所培养能力相对应，《机械原理》课程设计成绩分为四部分：选题成绩、平时成绩、设计成绩及答辩成绩。各部分成绩分值及考核依据如下。
选题成绩占总成绩的30%。主要考查设计机械传动系统方案能力。每个团队均需通过PPT形式，结合参考文献查阅或调研情况，对自己团队的设计任务进行说明，根据所定任务设计两到三种机械传动方案，每个方案中必须包含两至三种典型传动机构，并且必须包含四杆以上连杆机构。根据传动方案是否合理、考虑是否周全、有无创新点、是否实用进行综合考核。
平时成绩占总成绩的10%，主要依据设计阶段的出勤情况和态度评定，这是设计正常进行的基本保证，也是初步对毕业要求9中个人与团队能力的培养。
设计成绩占总成绩的40%，主要评估工程基础理论知识应用能力与分析和解释数据能力，根据所选择分析方法、数据分析的正确性、模型建立、运动仿真、简图绘制等进行评价。
答辩成绩占总成绩的20%，各组将集中设计阶段的工作及成果以PPT形式作汇报，主要介绍组员分工及完成情况，组员自评分，搭接视频等，并回答提问，据此评判答辩成绩。
通过此类考核方式，对毕业生的能力9（个人与团队）和10（沟通，包括撰写报告和陈述发言、清晰表达或回应指令）也起到初步培养的效果。
此外，上述基于OBE工程教育理念的考核方式对教师的教学投入提出很高要求。例如：教师需要投入较多的精力和心血研究繁琐的教学目标分解和教学方法选择，要求其自身具有扎实的专业理论知识、较广博的基础知识面、较强的动手能力及计算机应用能力。对设计中可能出现的各种方案及其特点要有充分认识，能够正确引导学生，使他们经过认真思考和分析比较后，可以选择一个适当的方案。这样才能适应当前实践教学改革和发展的需要，从而有效引导学生积极思考，培养他们的创新能力。
五、结束语
经过近两年的实践，发现根据OBE教学理念改革后的《机械原理》课程设计，为学生机械传动系统设计能力、工程基础理论知识应用能力、分析问题和解决问题的能力以及团队合作和工程实践能力的锻炼和提高提供了很好的平台，并确实取得了较好的效果。然而，OBE工程教学模式是一个系统的工程，无论是在设计内容，还是在设计方法和评估方式上，还有很多需要完善之处，需要进一步的改革和探索，持续改进，以更好地培养学生相应的毕业能力，实现培养与国际接轨的中国工程师的目标。
参考文献：
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[2]余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进―美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014，（6）：28-34.
[3]顾佩华，胡文龙，林鹏，等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式――汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014，（1）：27-37.
关键词：CDIO；教育理念；机械工程及自动化专业；工程技术人才
中图分类号：G71 文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）10-0133-02
一、引言
高等教育经历了十几年的高速发展已经跨入了国际公认的大众化发展阶段。合理的教学体系是教育成功的前提，创新教学方式和方式、提高教学质量已经成为衡量教学改革成败的关键。为了适应科技飞速发展对高素质人才的需求，培养学生具有良好的工程意识、综合设计与工程实践能力已成为高等院校工程教育的一个重要目标，培养合格的工程技术人才，对一个国家经济和科技进步起着巨大的推动作用，而以学生为主体的知识、能力、素质全面协调发展已成为高等学校的教育理念。
二、CDIO工程教育理念
CDIO工程教育理念是由麻省理工学院以美国工程院和瑞典皇家工程院等4所大学从2000年起组成的跨国研究组，经过4年的探索研究后创立一种教育理念，并成立了CDIO国际合作组织。CDIO是构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）4个英文单词的缩写，让学生以主动、实践、课程之间有机联系的方式学习工程，培养学生具有良好的工程基础知识、个人能力和人际团队能力和工程系统能力。实践证明，CDIO教育理念培养的人才深受社会各企业欢迎。
三、机械工程及自动化专业本科人才培养模式现状
我国高校中工科类院校占有较大的比重，几乎每一所工科院校都包含机械类专业。目前，我国高校机械类专业教学普遍存在的问题有如下几个方面：
（一）理论教学存在的问题
理论教学中知识点分散，教材中原理讲解比较空洞，中理论，轻实践，学生动手参与的内容很少。
（二）实践教学存在的问题
在实验教学环节中，由于机械类设备的复杂性、实验设备造价高、台套数不足、使用和维护成本高等原因，多为演示性实验、验证性实验，故学生一般很难亲自动手实验。
由于以上原因，使我国的机械专业教育脱离了工程实际，注重理论知识，缺乏实践动手环节。为此，我们在深入分析研究各个教学环节的规律和特点的基础上，针对机械工程及自动化专业课程的教学注重工程能力培养的CDIO教学模式。
四、基于CDIO教育理念在机械工程及自动化专业教学的实施途径
CDIO教学模式是以构建主义理论为基础，核心内容是教师实施“基于项目教学”、指导学生在“做中学”，其强调的是对学生综合能力的培养。由此，在机械专业教学中采取了如下几点做法：
（一）课程体系的改革
基于CDIO模式，并根据工程型本科院校的特色，以“基础扎实、专业面宽、重视实践、强化应用、拓展研究”为原则，实行课程的整体优化，形成一课程计划体系，即包括公共课程类、专业课程类与实践环节类大类课程，其中，专业课程主要包括专业基础课、专业课、专业方向课。同时还进行职业技能证书培训等课程，有利于不断提高学生的工程、应用能力。
（二）教学方法的改革
采用以学生为中心教学方法，简称SCL教学方法。这种教学方法在教学过程中，教师要充分调动学生自身的主动性、积极性和创造性，在教师的引导下开发思路，并通过小组讨论、团队协作等活动来解决问题、掌握知识。在整个教学过程中教师以学生为中心起着引导帮助学生的作用。
（三）加强实验室的建设
学校加大对校内实验室和实习基地的建设力度，按照CDIO工程教育理念整合实验室资源。所有实验室定期开放，如机械创新设计实验室是机械工程及自动化专业的实践教学实验室之一，学生能够结合目前最新现代科学技术的发展，综合本课程和基础课程中所学到的知识，充分发挥学生创新思维能力，进行某一实际机器或机构的原理与方案构思与设计，从而达到开阔学生思维，培养学生的创新设计能，提高学生的创新设计素质，特别是创新设计理念与创新思维能力的培养目的，以适应机械工程技术发展的需要。与此同时，学校设立了大学生科技创新小组，对学生的自主创新项目给予支持和资助。
（四）加强师资队伍结构
从师资队伍结构而言，工科院校教师大多具有高学历、高级职称，但工程背景知识薄弱，缺乏工程素养和实践动手能力，并与企业实践相脱节，致使所培养的人才也存在实践经验欠缺、动手能力差的缺点。因此，我们要着重培养具有教师素质又具有工程师资格的“双师型”教师队伍。为此，对于没有工程实践经历的教师，学校为其创造条件，派遣到企业中参加工程实践项目。
（五）加强校企合作
CDIO实施过程中需要很强的实践性，需要有相关项目、案例的支撑，这样才能够有效增强学生动手能力和实际解决问题的能力，并促进学生工程思维的养成与提高。但目前高等院校普遍存在的重学术、轻实践的大环境下，实践教学的项目与案例难以满足CDIO的需要。
为此，学校已同多家企业签订合作协议，加强校企合作平台，与相关企业建立长期的人才培养合作机制，充分发挥企业的信息优势、技术优势和设施设备优势，同时，企业能够在许多方面为高校提供明确的人才培养方向和定位，实现企业与高校的对接，大大提高了人才培养的效率与质量。
五、结语
通过将CDIO工程教育理念引入机械工程及自动化专业教学中，符合工程技术人才培养的目标。注重项目教学，重视工程教育，强调“做中学”，重视学生动手能力的培养，加强学生个人职业素质的培养，提出了课程体系和教学方法改革、加强实验室建设、加强师资队伍结构、加强校企合作的途径进行实施CDIO理念，使学生综合素质得到大幅度提高。
参考文献：
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关键词 行动导向 机械工程 实验教学 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.11.063
Abstract The current institutions existed in experiment teaching of the mechanical engineering in colleges and universities were analyzed and proposed the principle of action-oriented should be applied in the experiment teaching of mechanical engineering. Taking the PLC control pneumatic experiment as an example， The implementation of the principle of action-oriented in the experiment teaching can unify the teaching and learning， students learning interest to mechanical engineering improved significantly， and have good team working ability and engineering practice ability and innovation ability.
Keywords action-oriented； mechanical engineering； experiment teaching； reformation
0 引言
S着我国制造业各行业市场的发展以及技术朝着网络化、智能化、环保化等方向进步，行业企业对人才的能力和素养提出了更高的要求，应用型、复合型人才缺口很大，另一方面却呈现高校毕业生数量连年屡创“新高”，就业压力不断增大的局面。 这个现象表明，在目前的高校质量保障和监督体系下所培养出的毕业生，其工程实践能力、工程素养，乃至创新意识和创新能力与当前的行业对人才能力和素养的需求有明显的脱节。重庆理工大学机械工程专业实验教学在培养学生工程实践能力、工程素养、创新意识和创新能力方面做了一些有益的探索和实践。
1 机械工程专业实验教学存在的问题
机械工程专业实验经过多年的建设、发展与模块化、层次化的改革，初步建立了与理论教学既独立并行，又相互联系的专业实验教学体系。但该实验教学体系在实施过程中并没有完全达到预期效果。主要表现在：
（1）实验独立设课后，学生重视实验课，但不是因为能学到知识或者培养能力，而是为了拿学分，只有少数善于总结的学生表示通过实验课会有收获。
（2）在实验教学过程中，教师是主体，学生处于被动的地位，忽视了对实验目标和实验方法的思考，不知道所做的实验对自己将来的工作有何帮助，学生不能从中得到工程实践能力的培养。
（3）学习过程缺乏自主性，学生普遍感到枯燥和乏味，认为部分验证性实验太简单，没收获，而综合设计型实验太难，不会做，但并不想自己主动探究实验原理和实验方法，缺少主观能动性。
2 融入行动导向理念的实验教学模式
机械工程专业实验与一般基础实验不同，它强调技术性、实用性和可操作性，有着较为突出的专业特色。实验过程中涉及到机械设计、工程力学、机械原理等多个科目知识的综合应用，对于增强学生的知识应用能力有着关键性的作用。因此，行动导向教学方法在机械工程专业实验的教学中有更实际的作用，可使机械工程专业教学更具体化、形象化、直观化。 将行动导向教学理念融入机械工程专业实验中具有代表性的综合型、设计型实验教学过程中，如电火花线切割加工实验、气压传动PLC控制实验、组合夹具组装实验等。针对不同的实验教学情景采用一种或融合多种教学方法，将学生置于实际工程背景下，让学生在实验方案设计、实验前期准备、资料收集、实验计划修订、实验方案实施、实验任务检查、实验结果处理、实验过程总结评价等环节中发现问题、解决问题，最终顺利完成实验项目教学。
气压传动PLC控制涉及气压传动控制和PLC电气控制等方面的知识，是目前生产过程自动化最常用的、最有效手段之一，在机械工程专业实验教学中开设此实验，对于培养学生综合运用已学理论知识，提高学生动手解决工程应用问题的能力是非常有意义的。
2.1 实验任务
学生自由组合形成实验小组，4-6人为一小组，领取气压传动PLC控制实验任务书文件，解读任务书要求，分析实验任务书中的重点和难点。此阶段任务中，教师简要介绍PLC控制气压传动在工程中的应用情况，引导学生发现生活中的工程实际问题，确定PLC控制气压传动回路的应用对象，如气动抓手抓取东西、牛奶瓶气动清洗流水线等。
