時間：2023-12-16 16:15:19
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機械設計是機械工程專業的一門專業技術基礎課，在機械工程專業課程體系中占有十分重要的地位，是銜接公共基礎課和專業課的橋梁與紐帶，擔負著為后續專業課程奠定基礎的重要角色。但從目前應用型人才培養模式看，現行的教學方法及手段等在很大程度上導致了理論教學和實踐教學相互脫節，影響了工程應用型人才培養的質量，需要進行一系列的改革。
一教學內容的改革與探索
1理論教學方面
應用型人才培養的理論教學應以社會需求為導向，以理論教學的基礎性和應用性為出發點，以培養學生技術應用能力為目標[2]。要精選、更新教學內容，在教學過程中要不斷地將一些最新的科研成果充實到教學內容中去，力求反映發展前沿，使機械設計課程的內容始終保持較強的時代性、前沿性。
2實踐教學方面
培養應用型人才必須突出能力本位的思想，實踐教學是應用型人才培養過程中重要的教學環節，它對培養學生的創新意識和實踐能力，提高他們的綜合素質有著理論教學不可替代的特殊作用[3]。
機械設計課程的實踐教學包括實驗及課程設計兩方面內容。根據工程專業的培養目標，以能力培養為主線，把提高學生綜合素質、培養創新精神和實踐能力作為實踐教學的主要目的，構建與理論教學相輔相成的實踐教學新體系。
在實驗教學內容上注意與相關課程關聯，根據社會發展與需求及時更新實驗內容，減少驗證性、演示性實驗，增加與工程實際聯系密切的綜合性、設計性、創新性實驗，并在實驗項目中盡可能地采用新技術、新方法、新設備。教學中，增加軸的測繪、減速器等機械的拆裝及機械創新實驗等實驗項目，有利于提高學生的動手能力，使學生對工藝方面的要求及結構設計有一定的了解，為提高學生整體設計能力打下基礎。
在課程設計選題上要改變以往題目的單一性，除保留減速器這一傳統的設計題目外，還要選取與工程實際關系密切的課題（如一些科研子課題）作為課程設計的課題，比如：各種簡單類型的行星齒輪傳動設計、汽車傳動系統中的減速器、減速器虛擬設計等。最大限度地調動學生的積極性，激發學生的創新意識。
二教學方式方法的改革與探索
1理論教學方面
（1）做好學生的思想政治教育工作，幫助學生明確職業化素質，提升職業適應能力，增強學生的應用創新意識，提高學生的應用創新能力，培養學生的應用創新人格。
（2）課堂講授突出重點，貫徹少而精的原則。培養工程應用型人才，要充分考慮各專業后續專業課程和學生就業后在實際工作和研究過程中對機械設計知識的需求，在保證基本的機械設計教學體系的情況下，專業需要的部分要多講，專業不需要的部分要少講或作簡單介紹。
（3）建立多元互動的課堂教學體系。在教學中充分發揮學生的主體作用，讓學生在課堂上有發言討論的機會。以教師為主導，開展提問式、啟發式、討論式等以學生思維訓練為主的教學方法，如：在教學中，引入工程設計中遇到的實際問題（帶傳動打滑、鏈傳動脫鏈等），教師引導思路，讓學生用相應理論去解決問題，并讓學生分組展開討論，充分發表自己的見解，對于學生既鍛煉了知識應用能力，又提高了學習的積極性和興趣，激發學生的創新欲望，有益于學生綜合應用能力的培養。
（4）淡化公式的推導過程，注重公式的實際應用。機械設計課程特點是公式多，盡管公式多，但除了一些定義性公式應在了解的基礎上記住外，其余得只要求正確使用不必硬記。教學中要淡化公式的推導過程，注重公式的應用，更多地注重實際問題的解決過程，減少講授理論的比例，加大練習和應用比例，這種理論聯系實際的教學有益于鍛煉學生解決實際問題的能力，培養學生的應用型思維。
（5）堅持共性與個性相結合，貫徹因材施教的思想，促進學生個性的發展。為了滿足不同的需求，我們在授課后增加課外輔導和答疑時間，針對不同生群因材施教。
2實踐教學方面
（1）改革實驗教學方法，提升實驗教學質量。在實驗教學環節中，要充分發揮學生的主體作用，給學生提供更多的參與動手的機會，讓學生多動手、多實踐，培養他們的實踐動手能力、運用所學知識的能力、解決問題的能力和創新意識，我們采用分階段、多層次的實驗教學方法，以滿足不同層次學生的需求并強化學生的實踐動手能力。
第1階段：感性認知階段，帶領學生參觀零件陳列室，掌握常用機構和通用零件的原理、結構及其基本功能，增加學生的感性認知。第2階段：驗證型實驗，要求學生掌握實驗原理及實驗設備的基本操作，運用所學理論知識，能進行相關數據的處理，培養學生的實驗基本操作能力。第3階段：綜合設計型，要求學生掌握機械設計課程所涉及的知識進行綜合設計型實驗，培養學生的綜合設計能力。第4階段：創新型自主性實驗，在機械創新實驗室，讓學生通過具體的工程實踐結合專業基礎知識自己動手創新機械，培養學生的綜合能力及創新能力。
（2）課程設計選題結合工程實際。根據學生各方面的綜合素質和表現分配題目，設計題目要與工程實際緊密聯系起來，可將一些科研子課題引入到課程設計中，將原先的二維繪圖轉變為三維設計，有利于對新產品的創新設計。
設計中要盡量采用現代設計方法，比如優化設計、可靠性設計等。實現設計手段現代化，設計中引入計算機技術手段，選用目前企業運用較廣的計算機輔助設計軟件Ansys、Pro/E、UG等，如：采用Pro/E對零件進行三維建模，并用建造好的虛擬模型進行CAE分析，然后修改模型，對滿足創新設計要求的產品進行虛擬制造。豐富了課程設計教學內容，調動了學生的學習積極性，也使所培養的學生更符合企業對設計人員的需求。
把機械設計課程設計當作一門必修獨立課程進行考核，具有單獨學分，這樣可增加學生的重視程度；對于設計答辯，應成立有效的課程設計答辯小組，不能流于形式，事先擬定多個答辯題目，保證課程設計學時，嚴格答辯考核是實現機械設計課程培養目標的最重要因素之一；采用綜合評價標準，全面評價學生課程設計質量，真實評價課程設計教學效果，把成績分成幾大塊，包括平時出勤，計算說明書，零件圖及裝配圖，答辯情況。
（3）科研與教學相結合。科研與教學相結合，是應用型創新人才培養的有效途經。人才的培養需要經歷漫長的實踐、學習、再實踐的過程，才能做出創新性業績。只有通過大量的實踐活動才能更有效地提高學生分析問題和解決問題的能力以及團隊意識。
組織學生參加教師的科學研究活動，在教學活動過程中，從形式、內容、方法等方面，體現科學研究的要素與精神，把獲取理論知識的學校教育與獲取實踐能力的科研實踐有機地結合在一起，可以培養學生的創新意識，提高學生創新能力。將教學與科研有機結合，通過引導和組織學生積極參加與課程相關的研究項目，強化實踐教學環節，可提高學生的實踐動手能力。
三教學手段的改革
1采用多媒體教學課件
機械設計課程的理論性及實踐性都比較強。而大多數學生對課程中遇到的一些工程實踐問題感性認識不足、難以想象和理解，因此，作為教師，我們應該充分利用多媒體技術，多制作一些具有個性化的多媒體教學課件，體現我們不同的教學風格。通過多媒體教學課件，將原有教學內容進行重新調整，來加強教學內容的層次性和概括性，使原有龐大和繁雜的教學內容縮減為若干個清晰明了的教學板塊，重點突出，層次鮮明，便于學生深入地理解和掌握重點內容，通過多媒體手段，極大地提高教學效果和質量，培養了學生的形象思維能力。
2采用直觀教具和適當的板書
多媒體教學雖然內容豐富、詳細，教學內容生動形象、具有較強的吸引力，課堂教學中可以實現教師與同學們的教學互動。但是，在課堂教學過程中，不能過多地、片面地追求多媒體教學，課程的某些內容在教學中還應輔以適當的教具、模型及板書。
因為課件信息量增大的同時播放速度較快，學生記筆記困難，印象不深，可以通過板書來彌補。對于理論性強的知識要利用板書進行講解，能充分發揮教師的口頭語言和身體語言的感染力；對于一些難度不大、較易理解的形象性知識，則利用多媒體課件講解，這樣教學效率高、效果好。
機械設計課程教學對工程應用型人才的培養有著十分重要的作用。對于機械設計課程，從教學內容、教學方法、教學手段及實踐教學等方面進行改革與探索是很有必要的，通過這些方面的改革，可激發學生學習興趣，提高教學效果，有利于加強學生創新能力及工程實踐能力、分析問題及解決問題能力的培養。對學生創新精神的培養和綜合素質的提高具有重要意義。
總之，在經濟、科學技術迅速發展的今天，作為高等學校的教師，我們不但要更新教育觀念，改變教學模式，建立教學新體系，更要積極鉆研業務知識，不斷完善自我，切實提高教學水平，以培養出滿足現代社會需求的高素質工程應用型人才。
參考文獻
[1]楊志堅.中國本科教育培養目標研究（之六）[J].遼寧教育研究，2004（10）：1-16，49.
關鍵詞：應用型人才 應用導向 教學體系 人才培養
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（b）-0184-04
Research on the Innovation of Application-oriented Training Mode of Mechanical Engineering Students
Jiang Li
（School of Mechanical and Electrical Engineering， Wuyi University， Jiangmen Guangdong， 529000， China）
Abstract：The cultivation of application-oriented undergraduates has entered the national strategic level. Application-oriented training mode of mechanical engineering students has been proposed to meet the requirement of rapid economic development of west regionof Guangdong Province. Firstly， the meaning of application talent has been discussed. Secondly， the paper discusses the construction of the training system of the mechanical engineering specialty with the aim of cultivating the applied talents. Finally， application oriented talent training mode has been discussed.Taking the basic course of mechanical manufacturing technology as an example， the reform of teaching ideas and the design of teaching methods have been fully discussed.
Key Words：Application talent； Application-oriented training； Teaching system； Talentscultivating
在全球制造I面臨重大調整的大環境下，我國于2015年初正式提出了《中國制造2025》的戰略規劃。該戰略規劃將加快制造業的轉型升級，推動信息化與工業化的深度融合和提高制造業的創新能力為目標，大力推動信息化技術、機器人技術、高檔數控機床、航空航天設備等重點領域的快速發展。在這一新形勢下，我國制造業正朝著信息化、智能化快速的轉型發展。據不完全數據統計，我國2015上半年工業機器人銷量增長幅度達到近80%，被廣泛應用于汽車、五金衛浴和3C行業中。機器人技術、信息化技術、和物聯網的融合發展已成為智能制造的一大亮點，大批無人倉庫、無人工廠項目正在美的、格力和海信這樣的傳統制造業中開展起來，代表著我國制造業未來的發展方向和趨勢。廣東省委省政府正在大力推動“珠西戰略”，打造珠江西岸先進裝備制造產業帶，江門市實施“珠西智谷”計劃構建現代產業體系，將大力發展裝備制造業被推上了“獨一無二”的地位。到2017年，珠江西岸規模以上裝備制造業計劃實現產值1.5萬億元，年均增長約15%。到2020年，珠江西岸規模以上裝備制造業實現產值2.2萬億元，年均增長約15%，其中先進裝備制造業占規模以上裝備制造業的比重超過50%。其中，以機器人技術和信息技術為代表的智能制造裝備產業將作為“珠西戰略”發展的重點，2017年年產值有望達到1 000億元。
在這樣的背景下，國家經濟的發展越來越倚重科技創新推動下的制造業快速發展。而這種高端制造業的快速發展離不開高級技術人才的培養。高校作為高端人才培養的搖籃勢必肩負起這一重要的任務。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》中明確指出：“我國教育還不適應國家經濟社會發展和人民群眾接受良好教育的要求，提出改革人才培養體制一定要創新人才培養模式、探索多種培養方式”。這種不適應主要體現在人才培養的不適應上。“國際教育標準分類法”將高等學校分為三類：綜合性研究型大學，培養自然科學、社會科學和人文科學的研究型人才；專業性應用型大學或學院，培養理論基礎扎實的不同層次的高級專門人才和管理人員；職業性技能性高等院校，培養在生產、管理、服務第一線從事具體工作的技術人才。當前，我國經濟發展正在從依賴資源、勞動力向依賴創新、人才轉型，經濟社會發展迫切需要高校培養大量高素質的應用型人才，對于應用型本科院校，正確回答什么是應用型人才、怎樣培養高素質應用型人才已經成為迫在眉睫的問題。
1 應用型人才的內涵
應用型人才是相對于學術型人才和技能型人才而言的，是一種能夠將所學的專業知識和技能直接用于社會的生產實踐中的專業技術人才。它強調充分發揮知識和技能力量，將抽象的理論和符號轉化成為具體的操作步驟或產品設計方案，用于直接解決生產制造中的問題。應用型人才既要有足夠的理論基礎和專業素養，又能夠理論聯系實際將知識應用于實際。與學術型人才相比，它在知識結構、能力培養和素質培養上都有自己鮮明的特點。
首先，在知識結構上，學術型人才強調知識的完整性和系統性，以學科為導向，關注在自然科學、社會科學、人文科學領域發現和研究客觀規律，偏重理論學習，具有較強的科研能力和創新能力。應用型人才不過分強調知識的系統性，更加注重專業素質和能力的培養。理論以適用為度，強調服務生產一線、管理生產一線的能力。同時，應用型人才強調多學科知R的綜合運用，強調利用理論知識來指導實踐的驗證。
其次，在能力培養上，學術型人才強調專業技術能力培養，而應用型人才則更加強調綜合能力的培養。這種綜合能力包括實踐應用能力和實踐創新能力的融合，就業能力和創業能力的融合，領導溝通能力和團隊合作能力的融合。只有具備這樣的綜合能力才能夠適應社會經濟和科技的快速、多元化發展。
最后，在素質培養上，學術型人才強調科研學術素質，主要包括研究態度、研究作風和研究方法等內容。而應用型人才則注重職業素質，包括職業技能，職業道德和職業責任等內容。
總體來說，應用型人才和傳統學術型人才相比，更加強調科學和知識的創新應用，而不是知識的創新或者科學的發現。應用人才的培養應該更加注重社會對人才的需求，應該具有不同的視角和不同的培養體系[1]。
2 機械工程專業培養體系構建
由于筆者為機械工程專業教師，該文將以機械工程專業為例，提出以社會需求為導向，應用型人才的培養為宗旨的專業培養體系構建思路。
應用型人才的培養應該摒除學術型人才的培養體系的思路，從社會對人才的需求為導向逐層遞進，形成一整套完整的培養體系。筆者地處珠江西岸地區，該地區較為發達的產業包括：紡織服裝、造紙、軌道交通、建材、食品和機電設備。通過對這些產業的實地調研和溝通，發現對于機械工程專業而言，目前社會需求較大的人才應該具備以下幾方面的知識儲備。
（1）數字化設計知識。包含CAD/CAE（計算機設計―仿真―有限元分析―優化技術）、虛擬樣機技術。以摩托車、數控機床（銑床）、注塑機、機器人等為主線設計教學內容和環節。
（2）精密制造知識。以數控機床、激光加工設備、控制系統等為主線設計教學內容和環節。含3、4、5、6軸數控精密機床（如雕銑機、高速銑床）、加工中心、精密鑄造（注塑機）、激光加工裝備、3D打印、精密測量等設備，學習和掌握機床原理、加工特點、超硬刃具、加工（成型）工藝、加工質量、精密測量等技術及發展趨勢。
（3）工業機器人應用知識。以工業機器人、機械手的原理和類型、應用案例（重點：切割、焊接、拋光、碼垛等）及發展趨勢為主線設計教學內容與環節，重點：控制系統、機器人應用。
（4）智能生產知識。重點研究無人車間，主要包括自動裝配生產線、自動加工生產線（含自動檢測）、自動運輸系統、自動倉儲系統、自動監控系統等。以無人車間規劃與實現、衛浴產品自動裝配生產線、衛浴產品自動加工生產線、AGV小車、自動倉儲系統等為主線。
以上面四部分需求為出發點，首先構建人才培養知識模塊體系。接著以該知識模塊體系為核心，反推應用型人才所需要的能力點和素質點，最終形成培養方案的知識體系構建，如圖1所示。
在該專業應用型人才培養體系構建中，應該更加注重實踐課程體系的建設，大力提升實踐課程體系所占的比重，務必使得學生達到能夠學以致用甚至創新應用的水平。
3 以應用為導向的人才培養模式
應用型人才培養的成功與否的一個重要標志是學生能否將學到的專業知識和技能用于實際的生產中。為此，該文提出以應用研究為導向，建立產學結合、深度共融的人才培養模式。
3.1 產學結合、互惠互助的校企協同模式
為了使培養的人才與社會需求更加貼合，學校應該開拓思路，更加主動的與社會企業交流互動，尋求切實有效的多元化校企協同模式。
模式一：共同講解專業課程。學校可以聘請有豐富經驗的企業工程師作為一門課程的特聘教師，參與課程的講解。企業工程師能夠從專業的視角幫助學生梳理知識和應用之間的關系。
模式二：引企業進入學校。通過共建校內實踐基地的方式將企業引入學校。這種校企共建的實踐基地一方面能夠使實踐課程與企業需求結合更加緊密，另一方面也可以幫助企業提前培養所需的人才。
模式三：搬課堂到企業。學校可以在企業建立多媒體教室。學生可以更方便的到企業上課和設計，企業的老師也更加方便的指導學生。
模式四：共同開發應用研究項目。通過與企業的深度合作，發現企業所存在的問題，并將這些問題轉化成為實際的應用研究項目。組織學校的師生和企業的工程師一起參與項目的研究，在鍛煉了學生應用實踐能力的同時也能夠幫助企業解決問題。
通過這些協同模式的開展，可以讓學生更好地了解社會的需求，促進自己提高相應的知識儲備和實踐技能水平。
3.2 以應用為導向的項目團隊建設
通過與企業的溝通掌握了企業的需求，但將這種需求轉化成為學生的技能水平還需要一個推進平臺。在這個平臺中，學生可以將理論知識應用于實際的應用研究之中。該文提出以應用研究為導向的項目團隊模式來進行上述平臺的建設。
首先，根據企業的需求進行應用研究項目的立項，保證所有應用研究項目都最大限度的貼合實際的需求。另一方面，所立項目應該具有較高的視角，具有一定的創新性和前瞻性，或能夠解決一些重點難點問題。以完成項目的形式來引導學生運用所學理論知識，鍛煉學生的實踐創新能力。
其次，項目的開展應該具有清晰的組織構架。教師和企業工程師為項目主要負責人，負責項目的立項和總體組織規劃的工作。學生以團隊協作的形式組織參加，一方面能夠通過互助合作提升工作效率，另一方面能夠鍛煉學生團隊合作能力和職業責任感。
最后，項目的評價要做到“不以獎狀論英雄”。此種研究型項目的目的是培養學生的實踐能力，項目的成功與否應該更多的引入過程評價。在項目開展過程中，鼓勵學生進行創新應用，肯定學生在項目開展過程中所付出的努力和得到的鍛煉。以更加開放的態度來評價項目開展所取得的成果。
3.3 以應用為目標的教學理念變革
圍繞應用能力為指標的課程再設計是應用型人才培養中教學理念變革的主要體現。以應用型機械工程專業人才為培養對象，在工科教育的情境下，實踐應用教育比死記硬背的知識積累更加重要。也就是說，學習應該以實際的項目問題解決為核心。學生通過系統的分析項目問題，努力的尋找用以解決問題所需的知識點，確立自己的學習目標。同時，針對同一問題，學生可以學會從不同的視角出發，整合不同學科的理論來解決[2]。
具體以機械工程專業基礎課程機械制造技術基礎為例，這門課程以機械加工的原理、方法、過程和工藝為基本內容，它是設計和產品間的紐帶。課程的教學質量直接影響了機械工程專業的人才培養質量。如果忽略應用型人才培養的理念，這門課將非常的枯燥，學生需要花費大量的時間去記憶很多的名詞和原理。而這種簡單的記憶式教學顯然無法獲得良好的教學效果。
機械制造技術基礎這門課程的難點在于課程內容非常繁雜，名詞術語較多，涉及面較廣，記憶難度較大。當我們圍繞著應用型人才的能力要求來講授這門課時，可以將機械制造技術基礎這門課的教學內容設計為：（1）以具體的零件加工案例為例使學生掌握機械加工制造的基本定義、概念、過程和影響因素；（2）在有了一定的知識基礎儲備后，讓學生舉一反三，完成不同零件的整套加工工藝流程的制定及夾具的設計工作。通過實際的實踐應用，一方面可以大大提高學生對該課程的學習興趣，另一方面可以更好的加深學生對專業知識的認識，提高學生的應用能力。
3.4 以應用為目標的教學方法設計
培養應用型人才的教學理念與傳統教學有所區別，同時也必將體現在教學方法的不同上。17世紀捷克著名教育家夸美紐斯撰寫了《大教學論》，旨在尋求一種教學的方法，使教師因此可以少教，但學生可以多學。他指出：“一切知識都是從感官的感知開始的；然后才由想象的媒介進入記憶的領域；隨后才由具體事物的探討對普遍生出理解；最后才有對業已領會的事實的判斷。”因此夸美紐斯倡導的教學方法最重要的就是強調遵循“感覺-理解-記憶-判斷”法則。將上述法則運用于教學可以概括為四個重點：第一是強調教學的直觀性；第二是強調教學的情境性；第三是強調教學的實踐性；第四是強調教學方法應當體現感悟性的特征要素[3]。
夸美紐斯對于教學方法的總結和目前備受教育者所推崇的基于“翻轉課堂”的教學設計方法非常吻合。“翻轉課堂”的教學方法讓學生更加積極主動的進行課前的學習，并在課堂上跟老師進行互動交流，實現知識的理解，并促進知識的更好記憶。通過老師的積極引導，可將所學知識應用于實際問題的判斷。根據“翻轉課堂”的教學理念和機械制造技術基礎課程的特點，該文認為采用以問題為導向的教學設計方法（PBL）是非常適合以“應用”為目標的應用型人才培養的[4]。
PBL是以學生為中心的課程設計方法，使學生通過執行學習任務來整合理論學習與實踐應用，運用知識與技能實現自主學習和提升解決實際問題的能力。其課程教學的典型特點是，整個學習過程由小組成員共同參與完成。這給學生提供了合作學習的機會。PBL是能力導向教學法的當然之選。
PBL教學方法的關鍵在于問題的設置，在上某一章節的內容前，通過選則一個結構模糊的問題來組織課程內容的學習和討論，通過討論來深入的分析問題，并使知識得到應用。如在講述《金屬切削過程的基本定義》這一章節的切削用量三要素這個名詞的概念時，可以引入問題：切削用量三要素對金屬切削的效果有何影響，如切削速度過快會帶來什么后果，如背吃刀量過大會帶來什么后果，如進給量過大會帶來什么后果。通過這樣的問題設置，學生能夠更加深刻的討論切削用量三要素對金屬加工過程的影響，并通過自己查找資料和相互的討論學習，加深對該部分知識內容的理解和實踐應用的轉化。在進行PBL教學方法設計時，注意所提的問題應與學生的先修知識相結合，并選擇合適的提問時機。采用PBL教學時要特別注意角色的定位，學生是問題的持有者，而教師則應扮演認知教練或者促進者的角色，搭配采用小組合作學習等方式進行，并注意采用不同角度的多元學習評價方式。
4 結語
應用型人才的培養涉及到專業體系結構建設、人才培養模式梳理、教學理念和方法的變革等各個環節。每一個環節設計的科學與否都直接影響著人才培養的質量。學校應該根據自己的實際情況，在內涵和外延上有所創新，構建適合自己發展的應用型人才培養模式，辦出自己的特色，提高自身的教育教學質量，為地方經濟社會發展做出貢獻。
參考文獻
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[2] 杜翔云，安奈特?科莫斯，鐘秉林，等.基于問題的學習：理論與實踐[M].高等教育出版社，2013：7-9.
關鍵詞：工程教育認證；有限元分析課程；教學指導；管理建設；評價機制
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）51-0233-03
工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程教育?國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。工程教育專業認證通過建立同現實工程師制度相匹配的教育評價體系，實現教育與工程界的接軌，確保工科專業畢業生達到行業認可的素質要求。通過對該理念的學習，我們認識到基于工程教育專業認證，將以教師傳播知識為主要特征的傳授型教學模式，向以培養學生認知能力和實踐能力為主要特征的教學模式轉變，滿足社會對應用型人才的需求已成為我國高等工程教育界的研究熱點。
有限元法是當今科學技術發展和工程分析中獲得廣泛應用的數值方法之一[2-4]。通過有限元分析軟件，可以在產品設計階段進行性能分析、預測與精確計算，縮短了產品研發及生產周期。對于復雜機械結構靜態、動態與熱態線性與非線性或穩定性計算分析，采用有限元借助計算機運算，均可獲得滿意的結果。
近年來，有限元法已經發展成為機械工程技術人員必須具備的知識[5，6]。國內高校從90年代后期開始，就逐步展開有關有限元分析及應用課程體系的改革與實踐，以滿足機械類專業教學需求。我校綜合大部分企業對機械專業畢業生的反饋信息，發現機械專業對有限元法專業技能要求掌握得不夠理想。本文基于工程教育專業認證的新理念，對有限元法課程理論與實踐教學環節進行了形成性教學改革與實踐，這對提升學生獨立運用有限元法從事機械設計的能力、課程教學水平和學生的創新創業能力等方面具有重要的意義。
一、教學內容優化情況
教科書是課堂教學內容的整體框架，教學內容選擇的適合與否直接影響教學效果的好壞。現在的大多數教材內容是在前人基礎上做出的二次開發，即依葫蘆畫瓢，這就讓學生的學習成了“傻瓜型”，對于學生的創新不利。其內容應更注重創新能力的培養，不僅授人以“魚”，更著重授人以“漁”[7，8]。同時，要求有限元課程側重課程內容的深度、廣度與應用，在教學內容上強調“少、精、寬、新”，實行課程模塊化和小型化。因此，應本著教材的先進性、學術性和適用性出發，合理選取教材。
豐富教學內容，將多媒體、網絡、幻燈片和實物展示臺等教學儀器引入課堂。對于有限元分析課程，借助多媒體設備，進行直觀的交互式教學更凸顯其優勢。處理好基礎性和先進性、經典與現代的關系，保證傳授知識的先進性、實用性，使學生學有所獲，學有所用。融合知識要點，理清知識結構，經過組織、加工，最終有效地轉化為學生所掌握的知識。
二、教學指導與考核管理情況
1.教學指導方式先進。在經過大量調研分析的基礎上，借鑒國內外大學研究型教學模式改革方面經驗，結合機械專業特點，采用“啟發式”、“互動式”和“項目式”相結合的教學模式，營造研究型課程教學環境，以著重培養學生認知能力和實踐能力。
“啟發式”教學方法研究：教學過程中根據教學任務和學習的客觀規律，從學生的實際出發，采用多種方式，以啟發學生的思維為核心，調動學生學習主動性和積極性，促使他們生動活潑地學習。針對有限元分析及應用課程邏輯性強，要求數學力學基礎較高的特點，研究如何有效結合計算結果與恰當的物理解釋，以增強學生對深奧理論知識的感性認識。
“互動式”教學方法研究：以學生的自主分析和設計為主體，在教師給出特定情境下，研究基于有限元分析軟件ANSYS的工程實際問題，使學生針對具體工程實例充分認識掌握各知識要點的本質，自主提出問題解決方案。
“項目式”教學方法研究：一種工學結合、任務驅動和項目導向的教學模式。項目式教學法嘗試通過實施一系列完整的教學項目，將理論和實踐有機地結合，它以任務為導向進行教學活動，在老師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理，信息的采集、方案的設計、項目實施及最終評價，都由學生自己負責，學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每個環節中的基本要求。其最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，是師生共同完成項目，共同取得進步的教學方法。
教學方法上逐漸向以學生為中心的方式靠攏，實現從“一言堂”到“啟發式、互動式、項目式”的教學方法的轉變。以提高學生的創新能力、實踐能力、獨立思考能力和觀察能力等，滿足社會對應用型人才的需求。
實踐表明，這種教學方式的應用，從課前重點和難點問題的提出，到課上重點和難點問題的討論和小組討論；從教師課題項目問題的提出，到學生對項目問題的分析、研究和解決，始終以各種問題為導向，引發學生思考，并將科學研究的眾多要素滲透到教學的各個環節中，讓學生和科研小組在教學環節中體驗科學研究的全過程，從而使學生自身的問題分析能力、理論分析能力、編程能力、動手實踐能力、科學創新能力和團隊協作能力得到鍛煉和發展。
2.知識點模塊化、合理實施考核。為了改變應試教育給學生學習帶來的消極作用，我們也相應地改變了考核形式。以往都是單純以卷面的形式來考查學生的學習效果，這樣會造成學生為了考試而學習的弊端[9，10]。為了調動學生的學習積極性，能使考試成績更加真實地反映學生學習的效果，我們采用多元化的考核制度，即：階段性考試實驗設計考核成績和期末考試成績結合模式。（1）階段性實驗設計。主要是對學生掌握知識內容和知識結構，并靈活運用的檢測。我們將教學內容模塊化，結合知識要點分為幾個考核項目，從實際問題中出發，挑選出能反映所學知識且難度適中的習題。由學生自己獨立地完成上機建模與模擬分析，并依據有限元規范格式書寫分析求解過程的報告。實驗設計分數的給出依據以創新性、實用性為主要標準，并參考學生的實際情況，進行客觀評分。這種以學生的想象力和創造力為考核重點的成績評價方式，激發了學生平時創新的自覺性和主動性，促進了學生創新精神和創新品格的培養。通過實驗設計的考核，相對單純的卷面考試，更能體現學生自主學習和獨立思考的能力。（2）期末考試考核。還是以卷面的形式考核，但在考試內容和形式上做了改變。在考試內容方面，提倡以解決復雜問題分析和設計為主的題型，合理布局試卷的難易度、深廣度、區分度。
通過以階段考核、期中考核和期末考核、上機實踐和作業以及教研討論和專題等有機結合，實施過程化、多元化的考核方式，激發了學生平時創新的自覺性和主動性，促進了學生創新精神和創新品格的能力培養。
三、教學改革實踐成果
針對設定的培養目標，結合學生的學習成果，以之為導向，學生為中心，建立了“評價―反饋―改進”的閉環持續改進機制。以下是以成果為導向《機械結構有限元分析》課程教學實踐。
通過對2014年學生學習成果的達成情況分析，發現學生應用結構有限元方法分析工程中實際問題的能力不足，獨立解決問題的能力欠缺。針對這些問題，2015年在課程講解的過程中，增加了更多貼近工程實際的案例分析；在課程章節性總結中進行相似案例的歸納比^，加強貫穿性的對比分析認識；并在課程的考核過程中要求學生獨立完成實際問題的分析與解決，有效地增強了學生運用有限元方法的獨立工作能力，提高了學生的培養質量。2015年，發現學生對軟件上機課程不夠重視，上機操作不熟練，隨即在后期的教學過程中加強上機操作實踐環節的管理，加大上機操作考核評分的比重，提高學生的綜合能力。表1為2016年上半年課程目標各項能力達成度評價情況。
從表1可以看出，近3年機械結構有限元課程教學改革取得了顯著效果，學生的各項能力水平都達到了很高的標準。同時，通過對所設定的各個知識目標和能力目標的學習結果分析，可以評價本課程的實際學習成果。通過持續改進機制，保證持續改進培養目標，始終符合社會需求；持續改進畢業要求，始終符合培養目標；持續改進教學活動，始終符合畢業要求，為該課程在進行工程教育專業認證建設中課程體系的改革建設提供了一定的參考依據。
四、結束語
本文結合機械結構ANSYS課程的教學實踐，針對教學中存在的弊端，從教學內容、教材及參考書選用、教學方法、考核方式等方面進行了探索和改革。通過上述的教學改革和實踐，作為校重點課程的《機械結構有限元分析》教學取得了明顯效果，提高了學生應對實際問題的綜合能力，實現了互動教學中“教”與“學”的有機結合，激發了學生的學習興趣，促進了學生學習的自主性，建立了“新的觀念、新的教學模式、新的管理機制”。
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Teaching Reform and Practice of Mechanical Structure ANSYS Course Based on Engineering Education Certification
LI Shu-sen，REN Yi
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Northeast Forestry University，Harbin，Heilongjiang 150040，China）
Abstract：In response to enterprise demand feedback，based on the concept of Engineering Education Accreditation，the mechanical finite element analysis program develop a new teaching system. Optimize teaching system from mechanical professional training target and carry through teaching guide，construction management and self-evaluation based on student-centered and the goal of learning outcomes to achieve. Which form a continuous self-improvement and sustainable development of teaching improved mechanism. Practice of reform in recent years mechanical finite element analysis programs were analyzed and summarized. And the results show that improve the design of teaching content，teaching methods and assessment methods，and strengthen the practice training to make curriculum system and teaching content further embody the fundamental，scientific nature and prospective with the concept of students' learning outcomes based on engineering education professional accreditation. Establish and improve a scientific and reasonable evaluation system，and form sustainable development mechanism to stimulate students' interest in independent study and improve the grasp of the knowledge point and ANSYS software learning effect；Innovative excellent teaching environment to realize the ability of analyzing practical engineering problems.
關鍵詞 卓越工程師教育培養計劃；應用型人才；創新教育
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）33-0098-02
我國2010年開始實施的卓越工程師教育培養計劃（以下簡稱“卓越計劃”），其主要目標是培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的工程技術人才，對提升我國工程制造業總體實力和國際競爭力具有重要意義。目前，全國首批試點實施“卓越計劃”的已經有61所學校，第二批又有133所高校加入“卓越計劃”的具體實施，南華大學位列其中，這意味著高校將會培養出有工程專業技術能力、人文素養、協作精神、創新意識和組織能力的工程技術人員。
1 指導思想
圍繞國家《裝備制造業調整和振興計劃》，我國機械制造業正在增強自主創新能力、創建自主品牌、努力實現綠色制造，實現由“中國制造”到“中國創造”的歷史性跨越。目前全國很多高校響應積極“卓越計劃”，在國家卓越工程師培養通用標準的指導下，按照行業專業標準的基本要求，結合各自的辦學特色、辦學理念、人才培養定位和專業優勢，正在研究與探索各專業人才培養標準。
2012年，國家教育部頒布了新的《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》，規定了各專業培養目標、培養要求、主干學科、核心課程、主要實踐性教學環節、主要專業實驗。因此，按照新目錄的要求，全面修訂本科專業人才培養方案是當前各高校教學工作中的重點。
南華大學是核行業所屬三所高等學校之一，機械設計制造及其自動化專業是南華大學實施卓越計劃的4個試點專業之一，是南華大學的優勢特色專業，于1997年、2002年先后成為湖南省教委和中國核工業總公司重點建設專業、湖南省重點專業，擁有機械工程一級學科碩士點以及機械類工程碩士點。
因此，南華大學機械專業以“卓越計劃”為創新載體，結合學校的辦學方針以及具體辦學情況，充分發揮學科優勢，突出行業和地方特色，構建建立在機械工程大類平臺上的卓越機械工程師的人才培養體系，進行有自己特色的機械專業應用型本科卓越計劃培養方案的研究，這是非常具有實際意義的。
2 對實施“卓越計劃”的幾點思考
培養模式 南華大學機械專業“卓越計劃”采用校企聯合培養模式，把卓越工程師培養分為校內學習和企業學習兩個培養階段。實施“3+1”四年制本科培養模式，即學生3年在校學習，最后1年在企業實習實踐和畢業設計。企業學習階段主要采取“輪崗實習”和“項目設計”相結合的培養方式，針對企業生產環節，對學生進行輪崗訓練，參與企業技術創新和工程開發，使學生掌握更加堅實的專業技能，進一步提升學生的實踐能力。
課程體系的改革 依據南華大學“卓越計劃”培養標準，實現了校企共同制訂培養方案、共同建設課程體系和教學內容、共同實施培養過程、評價培養質量。課程體系的設立和教學大綱的制定以工程職場對于工程人才所需的能力、素質、技能和知識為基礎來確定，貫穿“工程”這一主線，以強化工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心，重構課程體系和教學內容。在現有教學計劃基礎上，逐步完善，修訂成新的教學計劃，如圖1所示。
教學方法的改革 “卓越計劃”更加強調學生對企業實際工作平臺上的經驗、體驗、技能、技術和知識的協調統一性。教學方法的改革更加注重理論課和實踐課相融合，注重綜合訓練以及創新意識與精神培養、創新能力訓練，并突出應用性。因此，將相關設計與制造類的課程整合，同時開設“基于工作的學習”實踐課程模塊——設計與制造項目：學生以團隊形式通過構思、設計、實現、運作，將客戶需求按工程項目規范要求來表述，掌握機械系統設計與制造過程的基本理論與知識，完成機械系統各模塊的構思、設計、制造和測試。
企業課程教學體系建設 落實企業開設課程是實施“卓越計劃”過程中的一個重要環節。開設企業課程才能夠真正體現校企聯合培養，將“產學研用相結合”的思想融入工程教育整體培養過程中，通過邊教學、邊實踐、邊科研、邊應用，使工程教育更貼近社會、市場與生產實際，培養學生的實際工作能力。
本專業的教師和學生的企業實習實踐，將主要依托湖南省衡陽市的大中型企業，在企業建立了工程實踐教育中心；包括教育部“卓越計劃”校外實踐教育基地“南華大學—湖南天雁機械有限責任公司卓越工程師人才培養校外實踐教育基地”，湖南省優秀實習教學基地“衡陽華菱鋼管有限公司”，以及其他已簽約的校外實踐基地企業，保證學生在企業的學習或培養落到實處。
質量保障體系建設
1）組織和制度保障。成立了南華大學卓越人才教育培養計劃領導小組，負責組織申報、管理與實施工作。領導小組下設工作小組，主要職責是組織審定“卓越計劃”專業培養方案，制定校企合作、國際合作管理辦法，研究制定“卓越計劃”學籍管理等相關規定和文件，就“卓越計劃”實施過程中的各教學環節落實、教學條件建設、質量考核、學籍管理等方面開展工作；成立了專門的“卓越工程師培養教學工作指導委員會”，聘請教學、科研及工程經驗豐富的教授和企業高級工程技術人員擔任委員，指導學校參與“卓越計劃”專業建設工作。
2）經費保障。為了保障“卓越計劃”的順利實施，在學校的教學經費中設立專項經費，用于完善校內實踐教學基地建設，學生在企業進行實踐教學過程中發生的交通費、住宿費、實習費，以及聘請企業教師、支持相關的教學改革研究等費用。所資助的專業建設經費（不包含師資培訓和實驗設備購置經費）主要用于專業教學工作調研、人才需求情況及畢業生質量調研，主要課程建設及教材建設、現代化教學方法及手段的研究與應用，學生實踐能力與創新能力培養方案的研究，條件建設、教學研究與教學改革方案試驗等方面所需的調研費、資料費，教師短期進修培訓費、會議費、評估驗收費等。
3）“工程型”師資隊伍保障。學校制定了《南華大學聘請企業兼職教師的實施辦法（試行）》《南華大學教師取得企業工程經歷的實施辦法（試行）》等管理文件。一方面，建立教師隊伍工程素質提升機制，一是制定教師教學能力互補提升計劃，建設“理論教學與實踐教學一體化”的教師隊伍；二是從企業的工程實踐教育中心聘請具有中級以上技術職稱、業務精通的人員擔任兼職教師。另一方面，建立“工程型”教師培養機制，按一定比例選派骨干教師定期到示范性的院校和企業進行學習、進修、掛職鍛煉，不斷加強工程能力訓練，學習企業所需的技術，了解市場情況。
4）生源保障。南華大學機械專業實施“卓越計劃”按過渡期、正常招生兩個階段進行。過渡期確定了學生分流培養的遴選方案，目前按照自愿、優選的原則，已完成了兩屆機械專業卓越班的選拔工作。從2012年以后，根據招生響應度，在學校高考招生計劃中單列機械專業“卓越計劃”指標，進行正常招生。
3 結束語
南華大學機械專業將按照國家“卓越工程師培養計劃及工作方案”要求，借鑒學校工程教育實踐所積累的經驗，以正在探索和實踐中的卓越工程師試點班和校企合作平臺為基礎，與行業企業聯合培養機械類專業工程應用型創新人才，為提升我國工程制造業總體實力和國際競爭力作出貢獻。
參考文獻
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1.紐約
紐約是于倫敦、香港并稱紐倫港，被評為Alpha++級的世界一線城市，也是擁有唐人街這個世界最為密集華人集中地，擁有哥倫比亞大學、紐約大學在內等多所名校的全球最頂級的國際大都市。
2.倫敦
倫敦是控制著45%外匯貿易、黃金、白銀和原油等大宗商品定價權，并為GaWC評為Alpha++級的世界一線城市，還曾被福布斯評為全世界最具影響力的城市，這個平均每日外匯交易額高達2.7萬億美元的城市，居民財富總額位居世界第二。
3.東京
東京是總面積達2155平方公里，位于日本關東平原中部的日本主要都市之一，是擁有東京塔、銀座、晴空塔、秋葉原等景點的世界經濟發展度和富裕程度最高的都市之一，是被GaWC評為Alpha級的亞洲第一大城市。
4.巴黎
巴黎是總面積達105.4平方公里，被GaWc評為Alpha+級的世界五個國際大都市之一，擁有的1100萬人口占全國總人口的六分之一，其中還擁有巴黎圣母院、埃菲爾鐵塔、凱旋門、盧浮宮在內的多個景點，還有巴黎大學、巴黎高等商學院在內的多個世界著名學府。
5.洛杉磯
洛杉磯是于2019年達成了7109億美元GDP，位于加利福尼亞州西南部的美國第二大城市，是擁有加州理工學院、南加里福尼亞大學等世界知名高等教育機構的美國西部最大的城市，是美國重要的航天工業、電子業、石油化工和國際貿易的中心。
6.新加坡
新加坡是一個位于東南亞的道國，是深處馬六甲海峽旁，有著亞洲四小龍稱號，曾被評為第四大國際金融中心的世界一線城市，還因國家內的環境和綠環方面有著顯著的效果，因此還擁有了花園城市的美稱。
7.中國香港
中國香港是有著東方之珠美譽，以自由經濟體系而聞名于世，在國際上享有較高聲譽的國際重要的國際金融、貿易、航運中心和國際創新科技中心，還被國際組織GaWC評委了世界一線城市。
8.米蘭
米欄是被評為全球Alpha級城市，每年都會舉辦設計周、時裝周、國際電影節、家具展等大行活動的世界時尚藝術中心，這個城市先后誕生了阿瑪尼、范思哲、芬迪、古馳等世界半數奢侈品牌，除此之外，還擁有眾多世界著名學府和歐洲著名足球隊。
9.北京
北京是總面積達16410.54平方千米，下轄16個區，擁有2189.31萬人的中國政治、文化、國際交往和科技創新中心，2021年完成了40269.6億元的GDP，同比去年增長了8.5%，還被GaWc評為世界一線城市。
10.上海
[關鍵詞]機械工程師資格認證；素質提升；能力培養
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0184-02
隨著科技不斷進步，構建機械行業終身教育體系，培養專業技術人員的學習能力、實踐能力和創新能力，提高專業技術人員隊伍的整體素質，是我國由制造大國變為制造強國的需要。[1]由權威的學術機構對專業工程師進行資格認證是國際慣例。機械工程師資格認證考試是由中國機械工程學會與教育部考試中心聯合開展的機械工程師資格認證項目。在工程領域的研究生教育環節增設機械工程師資格認證技術基礎課程（下文簡稱本課程）并組織實施在校研究生參加機械工程師資格認證工作，既能夯實學生的專業知識基礎，又能綜合提升學生的綜合素質，為他們的科研實踐活動提供助力。
一、工程類研究生培養目標及本課程設置的思考
掌握學科或專業領域的基礎理論和專門知識，具備運用專業知識分析解決實際問題的能力，是工程類碩士研究生培養的基本目標。在我國工程類研究生的培養過程中，受工學研究生培養模式的影響，大都還是強調理論知識體系的創建，強調論文的發表，忽視其他能力的培養。而工程領域涉及面廣并且具有跨學科的特點，在工程類研究生課程內容的組織上應該緊跟學科專業領域發展的動態， 而不應該只拘泥于現成教材的講授。[2][3][4]本課程的教學及考核內容最大限度地順應了工程類碩士生的培養目標。
二、本課程的教學目標及教學內容
本課程是以培養具有創新實踐能力的優秀機械工程技術人員為教學目標。通過在機械工程專業工程類研究生中開設本課程以及組織實施在校研究生參加機械工程師資格認證工作，使專業學位碩士研究生的培養既滿足行業需求，又達到專業學會對人才工程技術能力要求的標準。
本課程以機械工程學會馮敬之編寫的《機械工程師資格認證考試指導書》為主要教材。課程教學內容涵蓋7大部分：一是工程制圖、極限與配合，機械工程相關標準；二是工程材料；三是機械產品設計；四是機械制造工藝；五是企業管理、工程經濟；六是機械產品質量控制；七是數字控制技術及機械制造自動化。
本課程教學內容豐富，其中的企業管理，工程經濟，產品質量控制及制造工藝中的工藝裝備的設計與制造，機械加工車間平面設計及裝配等教學內容對于傳統的工科在校生來說是陌生的，主要是因為在他們的傳統課程設置中基本見不到這樣的教學內容。傳統的工科學生對于上述知識基本都是在工作實踐中片面地了解一點，既不系統又不全面。但工程類研究生教育不是脫離實際的高雅教育，而是關注社會經濟發展的務實教育，是與社會生產緊密相關的教育。[2]在機械工程專業工程類碩士研究生中開設本課程既對其已有的知識理論進行了綜合提升，又最大限度地拓寬了其知識范圍，提升了其實踐能力。
三、機械工程師資格認證的考試內容及考查方式
機械工程師資格認證考試由中國機械工程學會聯合教育部考試中心組織實施，一年一次，屬于全國范圍的國考。這個考試在1天之內完成，上午下午各3個小時，教學內容的7大部分在考題中均有涉及，基本做到了考試內容的均衡性。上午考試為閉卷考試，滿分120分，考試題型分為80分的選擇題和40分的簡答題，其中簡答題每小題5分，所有題目均為必答題。下午考試為開卷考試，滿分80分，考試題型分10分的綜合題和20分的綜合題2種，每種均為6道考題，其中10分題6選4必答，20分題6選2必答。開卷考試題目綜合實踐性非常強，重點考核考生對知識的實際運用及解決實際生產問題的綜合能力。
四、本課程的教學實施
本課程自設立之初各位教學相關人員就樹立了明確的目標，以全面豐富學生工程理論，打造工程領域專業人才為己任，以通過機械工程師資格認證考試為動力，以機械工程師技能要求為標尺，為達到最佳教學效果進行了教學研討，并制定了下述相關措施。
（一）專家組團授課
由于本課程以通過機械工程師資格認證考試為目標，教學內容的設置參照了機械工程師資格認證考試大綱，教學內容豐富，考核范圍廣，為了達到最佳教學效果，采取開展專家專題講座及各專業教師組團授課的教學模式。教學中邀請的專家有的來自中國機械工程學會，有的來自科研院所，他們既有較強的工程實踐經驗，又有較高的理論水平。授課過程中他們引用的各種實踐案例極大地開闊了學生的思路，所采取的解決問題的方法對學生的思維訓練起到很好的點撥和引導作用。接受授課任務的專業教師都是相關專業的教學骨干，他們知識基礎扎實，教學經驗豐富，對教學內容的把握精準全面，能最大限度地保證各部分教學內容的教學效果。
（二）理論與實踐相結合
本課程的授課對象是在校研究生，這些學生在讀研之前來自不同的院校或企業，他們的認知能力千差萬別，而本課程的教學內容很多，學時又短，如何讓他們在短時間內掌握所學內容，豐富實踐經驗，成為擺在任課教師面前的艱巨任務。本課程結合課程組的優勢，最終采用理論與實踐相結合的方式，在相關理論授課過程中，相關實驗室全面對學生開放，并有專業教師負責答疑講解，讓學生最大限度地做到對理論與實踐的相互驗證。
（三）開展專題訓練
學生在解決實際問題中往往能反映出他們對知識的理解掌握程度，機械工程師資格認證考試的目的也是考查考生處理實際問題的綜合能力。為進一步夯實學生理論基礎，增強學生自信心，提高機械工程師資格認證考試通過率，課程組研讀了機械工程師資格認證考試大綱，以及歷年機械工程師資格認證考試試卷，結合一些典型題目給學生講解，并組織一些項目研討來對學生進行工程思維訓練。
（四）開設學生研討課
由于學生的實踐經歷互不相同，即使接受的是相同的教學，學生對知識的吸收和掌握總會存在一定差異。為了整體提升學生對知識的理解掌握程度，教師專門針對學生開設了研討課，并在課程中期和末期分兩次進行，這樣做克服了時間跨度長、知識遺忘多的弊病。為了增強研討課的針對性及效果，教師在課程進行過程中陸續收集學生問題，對問題進行記錄并按其難易程度進行分類，找出學生學習的疑惑點，形成研討課的研討內容。同時把要研討的內容分解成若干層進式的小問題交給學生課下討論，要求學生以小組的形式寫出討論結果并在上課前交給老師。教師在上課前對學生的討論結果進行梳理并反饋給學生，同時對學生的討論結果進行補充并帶領學生一起進行總結，最后結合工程背景及相關案例給學生出一些相關的題目繼續在課上討論，要求學生辨別討論題目的共性及差異性，形成思維要點。
五、本課程的教學效果及今后努力的方向
本課程自開課以來，經過多方努力，得到了廣大學生的認可，參與選修的學生都在用對待必修課的勁頭在用心學。2014年參加機械工程師資格認證考試的學生有34%多順利通過考試，與全國平均30%左右的通過率相比，這樣的成績是喜人的。2015年參加考試的人員與2014年持平，通過率也差不多。
大部分考生都感覺到，本課程的學習不僅是對以前學的機械基礎課程做了一次大的知識梳理，而且所了解到的很多工程案例為解決綜合實際問題提供了很好的思路。更重要的是他們學到了在以前的課程中根本學不到的知識，諸如設計中要有人本思想，設計的產品既要美觀實用又要站在使用者的角度考慮安全便捷等因素。
在聽取學生反饋意見的同時，課程組也詢問了各位碩士生導師對本課程設置的看法，大家也都表示學生學習了本課程之后，知識系統性明顯增強，知識理論基礎越來越扎實，碰到實際問題時思路更廣，解決問題的能力增強。總之，學生的綜合能力都有了一定提升。
[ 參 考 文 獻 ]
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【關鍵詞】人機工程學；港口機械駕駛室；布置；設計
隨著我國經濟的快速發展，以及基礎設施建設的不斷推進，港口機械作為助力我國基礎設施建設的重要力量，在基礎設施的建設當中發揮的力量越來越大。由于港口機械的特殊性，要求設計者在對于港口機械相關的操作裝置，室內燈光、工作平臺以及駕駛空間等一些列相關設施的設計的時候，要更加注重對于港口機械駕駛員的操作方便性、安全性以及工作效率等方面進行較為綜合的考量。
一、港口機械駕駛室的人機工程布置
1.座椅的布置
在港口機械的駕駛室當中，駕駛員通常是采用坐姿在駕駛室內將操作，而座椅就成為連接駕駛員與港口機械之間的一個重要的連接點，而且我們對于座椅的布置和設計在很大程度上關系到了駕駛員的操作舒適度以及駕駛室內其他的相關設施的布置，對座椅采用合適的安置，對于改善人和座椅之間的關系并且為駕駛員的工作創造一個安全舒適的工作環境都有十分重要的作用。
我們在對座椅的位置確定時，第一步就是對座椅上的髖點進行確定（支撐點）作為人體的大腿與軀干的連接點，支撐點的設定在很大程度上關系著，駕駛員在駕駛室內的舒適度。而駕駛員在駕駛室內可以按照自己的意愿來對駕駛室內的座椅進行調整并在合適的位置進行入座。而駕駛員入座之后自身髖點的垂直以及水平的移動之間的關系，直接決定著駕駛員座椅的調節量。因此我們在進行支撐點的設定時首要考慮的就是駕駛員的身體舒適度。從而確保駕駛員在駕駛室內無論怎么動都能獲得舒適的駕駛環境。
2.眼橢圓位置的確定以及橢圓位置對于駕駛室布置的作用
眼橢圓是駕駛員采用正常的駕駛姿態在駕駛員的座椅上面眼睛位置的一個相關的統計分布圖形。我們通過對于駕駛員駕駛時的眼睛位置進行攝影，并且對所得的相關數據進行分析和探討，最終發現他們是呈現二維正態的分布的，而此時等分位的分布圖形呈現出橢圓的形狀。
在駕駛的過程當中，隨著駕駛員的座椅靠背的不斷變化，眼橢圓也是在不斷的進行著變化的，我們通常采用定位線的方法來進行確定。
假設駕駛員的眼橢圓定位線為L，以垂直工作線上的支撐點作為定點，水平工作線離最后支撐點的高度為635mm。當座椅的靠背角為25°時，眼橢圓自身坐標中心正好與水平或者是垂直的工作線進行交點和重合。靠背角小于25°時，眼橢圓的位置偏向前上方；大于25°時，偏向后下方。眼橢圓及其定位線在車身側視圖中的位置。眼橢圓的建立為司機室的布置和設計提供了基礎。
3.各種手操縱件的布置
在機械進行作業或者是行駛的過程當中，駕駛員眼前的工況和視野始終處于不斷的變化當中，而且駕駛員本身也始終處于精神較為緊張的狀態。這就要求駕駛員在操作的過程當中上半身在幾乎不用往前傾的前提之下，就可以對于駕駛室中的各種手柄和操作按鈕進行較為方便的操作，這對于減輕駕駛過程中的疲勞也具有十分重要的作用，而且對于駕駛員在操作過程中的作業和行駛的安全也起到了一定的保護作用。也正是基于此，國際化標準組織對于駕駛員的界面和手伸做了相關的規定（具體見ISO3958）。
駕駛員在駕駛過程中的界面和手伸都要以較為正常的姿勢來進行分布，腳則要在合適的踵點上面進行支撐，此時駕駛員的一只手應握住操作桿，另外的一只手應伸及自己所能達到的最大空間界面，以此依據來對操縱件和各種的操縱按鈕等進行合理的分布。
4.顯示裝置
人機系統中，顯示裝置按其顯示方式分為模擬式、數字式和屏幕式三類，其功能是通過可視化的數值、文字、符號、標志、圖形、可聽的聲波以及其它人體可感知的刺激信號向“人”傳遞“機”的各種運行信息。視覺顯示裝置的人機工程學問題，要根據人體相關測量參數，確定駕駛員與顯示裝置間的觀察距離，并且根據操作者所處的位置，確定顯示裝置相對于操作者的最優布置區域，選擇有利于傳遞和顯示的信息、易于準確快速認讀的顯示器型式、字符表達形式及與其相關的匹配條件，如顏色、照明條件等。
二、人體工程學在港口機械的乘坐及設計方面的基本要求
設計人員在進行駕駛室的座椅設計時，首先需要考慮的就是人體的生理特點以及身體各部位體壓的分布合理性。在進行相關參數的選擇時，應該對于操縱的輕便性和舒適性之間的矛盾進行良好的協調，并且對于駕駛員在駕駛中的視覺效應和舒適性之間的矛盾也予以解決。
1.駕駛員的坐姿
座椅舒適程度的是由人體的基本生理特點和坐姿來決定的，而且這其中最為需要引起注意的就是頸椎。頸椎是人在坐立時整個人體重量的一個重要支撐，由于脊柱由上而下所承受的重量會越來越大，而且隨著重量的變大，腰曲的變形也會更加的嚴重。如果在人坐姿時不能保持一個正確的姿勢就很容易引起腰痛以及腰酸等不適癥狀。因此我們在進行座椅的設計時首先需要保證的就是能夠讓駕駛員在操作時保持正確的姿勢，臀部首先應該離開座椅的靠背并稍微的前移，此時小腿應該同時往前移動最終使得小腿與大腿之間的夾角保持在110°左右。而且，對于在港口機械上進行操作的駕駛員來說，為了能夠具有良好的視覺效應和較好的操縱性。駕駛員在行駛的過程中應該適當地減小大腿和小腿之間的夾角，而且肩部要保持微垂的合理姿勢。操作員在進行操作時首先應該注意的就是前方視野的開闊性以及操控的便利性，為此有的時候操作者要在一定的程度上犧牲乘坐的舒適性。
2.身體壓力的分布
人體在座椅上的壓力，應考慮臀部不同部位在產生不舒適感之前所能承受的。座墊上的體壓分布應是坐骨部分的壓力最高，然后由坐骨周圍向臀部逐步降低，直到與座墊前緣接觸的大腿下面趨于最低值；靠背上的體壓分布應該是肩胛骨和腰椎骨兩個部分壓力最高，即以肩胛骨（相當于第5～6胸椎之間的高度）和腰墊（相當于4～5腰椎之間的高度）作為支撐，以保持正常的腰曲弧形和保護腰椎不易損傷。
結論
對港口機械駕駛室進行人機工程學的設計，能夠讓駕駛員在更加方便舒適的工作環境中進行工作，對于更好的發揮港口機械的作用和減少駕駛員的疲勞度都有較好的作用，并且對港口機械的實用性和安全性獲得了大幅度的提升，具有較高的理論和現實意義。
參考文獻
[1]楊英，張國忠，馮麗敏.用因子分析法確定工程機械駕駛室尺寸因子G.東北大學學報21（3），2000 .
[2]丁玉蘭.人機工程學[M].北京：北京理工大學出版社，2005.
關鍵詞:工程保險;國際工程保險人協會;特點;啟示
國際工程保險人協會是工程保險領域重要的國際組織,美國、英國、德國、法國等擁有完善的工程保險制度、發達的工程保險市場的國家是其成員國,該協會對于促進工程保險領域的理論研究與實踐經驗的交流起到了十分重要的作用。
一、國際工程保險人協會的主要特點
(一)它是工程保險領域唯一的專門化國際性組織,目的在于促進工程保險領域的理論研究與實踐經驗的交流
國際工程保險人協會原名國際機械保險人協會,于2000年更名為“The International Association of Engineering Insurers”(中文譯為:國際工程保險人協會)。該協會于1968年在德國慕尼黑成立,是工程保險領域唯一的專門化國際性組織,是一個非贏利性機構。1968年10月3日,該協會召開了第一次年會,有11個國家參加,它們是:奧地利、比利時、法國、英國、意大利、日本、挪威、瑞典、瑞士、蘇聯、德國,之后,美國和丹麥也加入了該協會。該協會旨在增進對工程保險領域的了解和更好地進行工程保險業務的實際運作。對于全球的工程保險人和再保險人來說,通過每年的年會、工作組的研究工作以及信息交流,他們可以分享彼此的經驗,討論并提出新的觀點,對新出現的熱點問題進行研究并分享其中的研究成果。同時,該協會還提供技術論壇,主要討論技術領域的進步、有關損失的原因、機械維護和運行方面的變化以及其它技術創新等方面的內容。
根據該協會的章程,它的會員是由來自于不同成員國(地區)的積極參與工程保險業務的國家(或地區)保險協會以及其他組織組成,現有來自澳大利亞、奧地利、加拿大、丹麥、芬蘭、法國、德國、英國、以色列、意大利、日本、荷蘭、俄羅斯、南非、西班牙、瑞典、瑞士、美國、臺灣、土耳其共20個國家和地區的保險協會和組織。但該協會也吸收再保險人、無國家保險協會的個別保險人為會員,吸收工程保險領域的個別專家或其他組織如經紀人、顧問和損失理算人成為其準成員。根據該協會的規定,由執行委員會負責管理國際工程保險人協會的工作。這個執行委員會包括以下人員:會長(由主持年會的國家選出)、主席、秘書、會員。秘書辦公室負責整理計劃方案和管理出版物。
(二)每年召開年會,研究課題廣泛深入
按照該協會的章程,每年秋季定期舉行一次年會,由其成員國(地區)在本國(地區)輪流主持召開。到2009年,已舉行了42次年會。2010年的年會將于9月11日至15日在德國的柏林舉行。
在每年的年會上,該協會提出一些議題和建議以供研究,并選出若干工作組,一個工作組負責一個課題,在下一年進行研究,再在未來的年會中介紹研究成果。年會議程中的常設項目包括各成員國(地區)的保費收入和賠付金額的統計、賠付原因的分析以及關于各成員國(地區)保險市場情況的報告。工作組還會針對整個代表團提出的課題提供特別的報告。年會還特別關注適于出版的課題,這些課題后來常出現在各種有關保險的或技術的出版物以及商業雜志中。
從過去幾年的年會情況來看,主要的研究議題有:“環境設備的保險”、“固有缺陷保險的重要性”、“保險人在隧道險上的損失”、“核動力站的機器故障風險”、“ 國內工程項目的最大可能損失”、“造紙工業的技術進步以及損失經驗”、“綜合氣化組合周期能源項目的新技術”、“風能的新挑戰”、“采礦業―工程保險的風險”、“風輪機的防火指南”、“丹麥的強制建筑缺陷保險”以及“金融危機對工程保險的影響”等,涉及工程保險各領域的研究,研究范圍廣泛,研究程度深入。
(三)會員開辦的工程保險業務范圍較廣
從險種方面來看,根據該協會的有關資料,工程保險業務的內容包括眾多與機械和建筑有關的保險,具體承保以下幾方面的業務:(1)鍋爐爆炸以及機器故障;(2)電子設備與各種電子設施;(3)建筑工程一切險(CAR)與安裝工程一切險(EAR);(4)施工人員人身險、合同工程、承包商車間以及設備;(5)利潤損失(LOP)/業務中斷(BI);(6)預先利潤損失(ALOP)/開業延誤(DSU);(7)完工風險以及行業一切險;(8)十年責任險。
最近幾年,發達國家出現了針對大型工程項目的一攬子保險新險種―CIP(英文Controlled Insurance Programs的縮寫,有時又被稱為Managed Insurance Programs,漢語可直譯為“受控保險計劃”)。基于工程風險責任方的不同,CIP又分為業主控制的保險計劃OCIP(Owner Controlled Insurance Programs)和承包商控制的保險計劃 CCIP(Contractor Controlled Insurance Programs)。CIP的基本運行機制是:在工程承包合同中明確規定,由業主或承包商統一購買“一攬子保險”。保障的范圍覆蓋業主、承包商以及所有分包商。盡管保障的風險不盡相同,但絕大多數CIP都涵蓋勞工賠償險、雇主責任險、一般責任險、建筑工程一切險、安裝工程一切險等。CIP對工程保險人的要求也比較高,要求工程保險人具備較強的對工程項目進行風險管理的能力。
二、對我國的有益啟示
(一)從國際工程保險人協會的有關研究情況來看,由于工程保險具有承保風險廣泛而集中、涉及面廣、承保的技術風險專業性極強等特點,決定了發展工程保險業務要特別加強保險界、工程界等領域的交流與合作,注重掌握當代工程技術的新發展,并且進行深入、細致地研究,把握工程保險業務的運行規律。
(二)在險種方面,借鑒發達國家的經驗,我國應當進一步結合市場情況,開發新險種,拓展業務范圍,使險種更好地滿足市場的需求。工程保險有向“一攬子保單”發展的趨勢,我國可在條件具備時適應市場的需要積極引進、開發,更好地為工程項目提供風險保障。
(三)我國的有關保險公司可以組成類似的組織,也可以在現有保險行業協會的機構框架下定期組織召開有關工程保險的會議,重視工程保險理論與實踐的研究,積累相應的統計資料,加強交流與合作,不斷提高工程保險業務的經營能力。
(四)我國還可以加入國際工程保險人協會,參加該協會的年會,及時掌握國際工程保險領域的發展動態和最新研究成果,學習借鑒有關如何更好地開展工程保險業務的經驗,不斷提高我國保險公司的承保技術、承保手段、分保能力、風險管理等經營管理水平。同時,在工程保險的理論研究和實務方面(如工程保險的再保險等環節)要積極加強與國際工程保險人的合作與交流,從而為投保人提供更好的保險服務。
參考文獻:
[1]雷勝強. 國際工程風險管理與保險. 北京:中國建筑工業出版社,1996
[2]鄭功成,孫蓉. 財產保險. 北京:中國金融出版社,1999
