面向卓越工程師培養(yǎng)的《機械設(shè)計》教學改革與實踐

江連會，郭柏林，鄭銀環(huán)，韓少軍

摘要：根據(jù)面向卓越工程師培養(yǎng)的要求，卓越班學生的狀況，從實際出發(fā)，對《機械設(shè)計》課程教學進行了改革與探索。擴展了課程教學內(nèi)容，增大了課程設(shè)計選題范圍，加強了課外訓練。上述改革，加強了對學生自學能力、動手能力、創(chuàng)新思想的培養(yǎng)以及學生個性化培養(yǎng)，經(jīng)過初步實踐，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0046-02

目前，我國現(xiàn)行的工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式“科學化”的趨勢越來越凸現(xiàn)，重理論、輕實踐，重課堂、輕課外，重精深、輕綜合，重灌輸、輕自學，培養(yǎng)的人才與社會各行各業(yè)的需求不適應[1]。面對上述問題，如何以社會需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，深化工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革，已經(jīng)引起高教界的高度關(guān)注。為此，教育部發(fā)起了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，目的是培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的各類卓越工程技術(shù)人才。機械設(shè)計課程是高等學校工科機類、近機類專業(yè)學生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[2]。課程特點是工程性強，涉及內(nèi)容廣，信息量大，主要培養(yǎng)學生的三維空間形象思維能力、工程綜合應用能力以及工程創(chuàng)新能力。按照本校卓越工程師培養(yǎng)目標，機械設(shè)計課程改革的原則是強化課程內(nèi)容的實踐性、創(chuàng)新性與開放性，注重理論知識學習與實際應用相結(jié)合，以培育學生的學習能力、實踐能力、引領(lǐng)能力以及創(chuàng)新能力，綜合提高學生的人文與科學素質(zhì)。具體的教改實踐包括三個環(huán)節(jié)：課內(nèi)教學、課程設(shè)計和課外訓練。課內(nèi)教學是基礎(chǔ)，積累理論知識；課程設(shè)計是初訓，初步鍛煉實踐能力；課外訓練是實訓，全面檢驗理論和實踐知識的掌握情況；而這一切教學和訓練活動的最終目的是應用。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

一、課內(nèi)教學內(nèi)容的改革與實踐

考慮到卓越班學生基礎(chǔ)扎實、素質(zhì)好，在總的課時總量不變的情況下，適當提高講課速度，拓展教學內(nèi)容，提高實驗的深度和難度是可行的。拓寬理論知識，將普通班授課時不講的選修內(nèi)容選擇一部分向卓越班學生進行講解。對于卓越班的學生，除了講述常用的零部件、常規(guī)設(shè)計方法外，面對科學技術(shù)的飛速發(fā)展，還要介紹一些先進的設(shè)計方法、先進的技術(shù)和新發(fā)展的零部件，如現(xiàn)代設(shè)計方法、虛擬設(shè)計方法、計算機輔助設(shè)計、有限元等先進設(shè)計方法和現(xiàn)在出現(xiàn)并正在推廣使用的直線軸承、磁懸浮軸承、線性導軌等零部件，以拓寬學生的知識面，開拓學生的設(shè)計思路。拓展工程知識，為學生的工程實踐打下基礎(chǔ)。工程知識拓展引入的第一部分內(nèi)容為“與授課內(nèi)容有關(guān)的工程實例”，回答學生“學習有何用”的問題。選擇的實例多是學生比較熟悉的生活中的例子，如在自由度計算中采用雨傘、車門開關(guān)機構(gòu)等，在齒輪和輪系學習中采用汽車變速箱實例。通過這些例子，增強學生對相關(guān)內(nèi)容的理解和梳理。工程知識拓展引入的第二部分內(nèi)容為“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽部分獲獎作品”，從設(shè)計構(gòu)思、機構(gòu)設(shè)計、強度計算等方面講解大賽部分作品，一方面引申課堂教學內(nèi)容，提高學生學習的興趣，另一方面為課外訓練打下基礎(chǔ)。實驗教學內(nèi)容的改革。實驗教學內(nèi)容改革的原則是體現(xiàn)基本技能訓練與能力拓展相結(jié)合，理論知識學習與實際應用相結(jié)合的設(shè)計思想。增加實驗的綜合性、設(shè)計性。如我們增加了機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合綜合性實驗，學生自行設(shè)計傳動方案，選擇各種零件、工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐鍛煉，綜合應用了機械設(shè)計課程中所學各種零部件，了解了各種傳動方案特點，體會了機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性，體驗了工程設(shè)計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據(jù)自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內(nèi)容。雖然課程內(nèi)容擴展了，難度增加了，通過一學年的實踐，無論從平時作業(yè)質(zhì)量、學生問的問題，還是考試成績來看，卓越班學生學習的效果，比以往普通班的學生還要扎實，這充分證明我們擴展教學內(nèi)容，增大教學內(nèi)容的難度是可行的。

二、課程設(shè)計的改革與實踐

課程設(shè)計是對學生所學課程知識的綜合應用鍛煉，是從認識走向?qū)嵺`的工程能力訓練，是調(diào)動學生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計著重于學生綜合能力和工程能力的培養(yǎng)。卓越班學生的基礎(chǔ)好、素質(zhì)高，在課程設(shè)計的廣度和深度上都有更高的要求。在設(shè)計題目的選擇上，改變傳統(tǒng)的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調(diào)研相關(guān)工程需要，自主選擇相應題目，使學生認識到不是為設(shè)計而設(shè)計，而是為工程需要而設(shè)計。目前學生采用的題目有機械原理課程設(shè)計題目、機械類創(chuàng)新項目的題目或者根據(jù)工程實際需要提練的題目。通過將上述題目結(jié)構(gòu)化，延續(xù)學生的創(chuàng)新思維，使學生得到系統(tǒng)性設(shè)計鍛煉。在設(shè)計過程中，鼓勵學生到實地考察、拆裝相關(guān)產(chǎn)品，提高感性認識；通過查閱相應資料和網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)零部件價格，培養(yǎng)學生建立產(chǎn)品的工程實用性、成本設(shè)計思想；鼓勵學生通過查找資料、規(guī)范和標準解決相應問題，提高學生的自學能力。通過一年的實踐證明，這種選題的方法以及設(shè)計過程的要求，提高了學生對課程設(shè)計的興趣和積極性，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。

三、課外訓練的改革與實踐

學生在學完“工程圖學”、“機械設(shè)計”等技術(shù)基礎(chǔ)課程后，組織課外機械制作的多種活動，特別是開展全國性的“機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”，這對于鼓勵學生的創(chuàng)新精神、合作精神并培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，為發(fā)現(xiàn)具有培養(yǎng)前途的拔尖創(chuàng)新人才，激勵人才脫穎而出，是一種非常好的方式[3]。作者本人指導學生參加了笫二、笫三、第四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”和我校四屆“大學生創(chuàng)新訓練”項目。從我們的實際指導教學中，深感課外創(chuàng)新訓練和創(chuàng)新比賽能深化學生機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，夯實學生今后自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新精神的極為有效的教學環(huán)節(jié)，是一條培養(yǎng)學生綜合能力的有效途徑。為此學院對課外創(chuàng)新訓練加大了投入和改革：學生參加課外訓練加一定的學分，取得國家級和省級成果，增加學生綜合成績，通過這種方式增加了學生參與的積極性；老師參與創(chuàng)新訓練項目，給予相應的工作量，取得國家級和省級成果給予相應的獎勵，激勵了老師指導項目的積極性；學院積極組織，由專人負責成立了各種課外訓練小組，加大了課外訓練小組的經(jīng)費投入，每個小組都由不同年級的學生組成，形成了穩(wěn)定的學生梯隊；以上改革為學生和老師參加機械設(shè)計大賽提供了制度保障。通過上述改革，機電學院在最近四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”比賽中都獲得了驕人的成績，特別是在2012年取得了突破性的成果，獲得了5項一等獎，位居全國高校第一位，同時很多學生的創(chuàng)新項目申請了專利。參加比賽的學生能力得到全面提高，深得用人單位的好評。

教學改革對于培養(yǎng)“卓越工程師”具有重要的意義，通過上述《機械設(shè)計》教學改革的實施，已經(jīng)取得了初步的成果，同時，教學改革又是一個長期探索和不斷積累的過程，需要結(jié)合學生的特點和具體情況，注重學生的個性化發(fā)展，以培養(yǎng)學生的素質(zhì)為中心，著力培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力等。應該進一步加大教學研究投入，改善教學條件，促進儀器設(shè)備和資源的更新、共享與利用，推動教學改革研究與實踐，促進教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等方面的改革與創(chuàng)新，進一步探索創(chuàng)新型卓越人才的培養(yǎng)模式，不斷提高教學水平和教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張安富，劉興鳳.實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）：56-59.

[2]秦小嶼.提高機械設(shè)計課程教學效果的幾點思考[J].高等教育研究，2009，26（1）：63-64.

[3]楊叔子，吳昌林，彭文生.機械創(chuàng)新設(shè)計大賽很重要[J].高等工程教育研究，2007，（2）：1-5.

基金項目：武漢理工大學教研項目：（2010017）。

摘要：根據(jù)面向卓越工程師培養(yǎng)的要求，卓越班學生的狀況，從實際出發(fā)，對《機械設(shè)計》課程教學進行了改革與探索。擴展了課程教學內(nèi)容，增大了課程設(shè)計選題范圍，加強了課外訓練。上述改革，加強了對學生自學能力、動手能力、創(chuàng)新思想的培養(yǎng)以及學生個性化培養(yǎng)，經(jīng)過初步實踐，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0046-02

目前，我國現(xiàn)行的工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式“科學化”的趨勢越來越凸現(xiàn)，重理論、輕實踐，重課堂、輕課外，重精深、輕綜合，重灌輸、輕自學，培養(yǎng)的人才與社會各行各業(yè)的需求不適應[1]。面對上述問題，如何以社會需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，深化工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革，已經(jīng)引起高教界的高度關(guān)注。為此，教育部發(fā)起了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，目的是培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的各類卓越工程技術(shù)人才。機械設(shè)計課程是高等學校工科機類、近機類專業(yè)學生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[2]。課程特點是工程性強，涉及內(nèi)容廣，信息量大，主要培養(yǎng)學生的三維空間形象思維能力、工程綜合應用能力以及工程創(chuàng)新能力。按照本校卓越工程師培養(yǎng)目標，機械設(shè)計課程改革的原則是強化課程內(nèi)容的實踐性、創(chuàng)新性與開放性，注重理論知識學習與實際應用相結(jié)合，以培育學生的學習能力、實踐能力、引領(lǐng)能力以及創(chuàng)新能力，綜合提高學生的人文與科學素質(zhì)。具體的教改實踐包括三個環(huán)節(jié)：課內(nèi)教學、課程設(shè)計和課外訓練。課內(nèi)教學是基礎(chǔ)，積累理論知識；課程設(shè)計是初訓，初步鍛煉實踐能力；課外訓練是實訓，全面檢驗理論和實踐知識的掌握情況；而這一切教學和訓練活動的最終目的是應用。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

一、課內(nèi)教學內(nèi)容的改革與實踐

考慮到卓越班學生基礎(chǔ)扎實、素質(zhì)好，在總的課時總量不變的情況下，適當提高講課速度，拓展教學內(nèi)容，提高實驗的深度和難度是可行的。拓寬理論知識，將普通班授課時不講的選修內(nèi)容選擇一部分向卓越班學生進行講解。對于卓越班的學生，除了講述常用的零部件、常規(guī)設(shè)計方法外，面對科學技術(shù)的飛速發(fā)展，還要介紹一些先進的設(shè)計方法、先進的技術(shù)和新發(fā)展的零部件，如現(xiàn)代設(shè)計方法、虛擬設(shè)計方法、計算機輔助設(shè)計、有限元等先進設(shè)計方法和現(xiàn)在出現(xiàn)并正在推廣使用的直線軸承、磁懸浮軸承、線性導軌等零部件，以拓寬學生的知識面，開拓學生的設(shè)計思路。拓展工程知識，為學生的工程實踐打下基礎(chǔ)。工程知識拓展引入的第一部分內(nèi)容為“與授課內(nèi)容有關(guān)的工程實例”，回答學生“學習有何用”的問題。選擇的實例多是學生比較熟悉的生活中的例子，如在自由度計算中采用雨傘、車門開關(guān)機構(gòu)等，在齒輪和輪系學習中采用汽車變速箱實例。通過這些例子，增強學生對相關(guān)內(nèi)容的理解和梳理。工程知識拓展引入的第二部分內(nèi)容為“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽部分獲獎作品”，從設(shè)計構(gòu)思、機構(gòu)設(shè)計、強度計算等方面講解大賽部分作品，一方面引申課堂教學內(nèi)容，提高學生學習的興趣，另一方面為課外訓練打下基礎(chǔ)。實驗教學內(nèi)容的改革。實驗教學內(nèi)容改革的原則是體現(xiàn)基本技能訓練與能力拓展相結(jié)合，理論知識學習與實際應用相結(jié)合的設(shè)計思想。增加實驗的綜合性、設(shè)計性。如我們增加了機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合綜合性實驗，學生自行設(shè)計傳動方案，選擇各種零件、工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐鍛煉，綜合應用了機械設(shè)計課程中所學各種零部件，了解了各種傳動方案特點，體會了機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性，體驗了工程設(shè)計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據(jù)自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內(nèi)容。雖然課程內(nèi)容擴展了，難度增加了，通過一學年的實踐，無論從平時作業(yè)質(zhì)量、學生問的問題，還是考試成績來看，卓越班學生學習的效果，比以往普通班的學生還要扎實，這充分證明我們擴展教學內(nèi)容，增大教學內(nèi)容的難度是可行的。

二、課程設(shè)計的改革與實踐

課程設(shè)計是對學生所學課程知識的綜合應用鍛煉，是從認識走向?qū)嵺`的工程能力訓練，是調(diào)動學生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計著重于學生綜合能力和工程能力的培養(yǎng)。卓越班學生的基礎(chǔ)好、素質(zhì)高，在課程設(shè)計的廣度和深度上都有更高的要求。在設(shè)計題目的選擇上，改變傳統(tǒng)的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調(diào)研相關(guān)工程需要，自主選擇相應題目，使學生認識到不是為設(shè)計而設(shè)計，而是為工程需要而設(shè)計。目前學生采用的題目有機械原理課程設(shè)計題目、機械類創(chuàng)新項目的題目或者根據(jù)工程實際需要提練的題目。通過將上述題目結(jié)構(gòu)化，延續(xù)學生的創(chuàng)新思維，使學生得到系統(tǒng)性設(shè)計鍛煉。在設(shè)計過程中，鼓勵學生到實地考察、拆裝相關(guān)產(chǎn)品，提高感性認識；通過查閱相應資料和網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)零部件價格，培養(yǎng)學生建立產(chǎn)品的工程實用性、成本設(shè)計思想；鼓勵學生通過查找資料、規(guī)范和標準解決相應問題，提高學生的自學能力。通過一年的實踐證明，這種選題的方法以及設(shè)計過程的要求，提高了學生對課程設(shè)計的興趣和積極性，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。

三、課外訓練的改革與實踐

學生在學完“工程圖學”、“機械設(shè)計”等技術(shù)基礎(chǔ)課程后，組織課外機械制作的多種活動，特別是開展全國性的“機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”，這對于鼓勵學生的創(chuàng)新精神、合作精神并培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，為發(fā)現(xiàn)具有培養(yǎng)前途的拔尖創(chuàng)新人才，激勵人才脫穎而出，是一種非常好的方式[3]。作者本人指導學生參加了笫二、笫三、第四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”和我校四屆“大學生創(chuàng)新訓練”項目。從我們的實際指導教學中，深感課外創(chuàng)新訓練和創(chuàng)新比賽能深化學生機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，夯實學生今后自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新精神的極為有效的教學環(huán)節(jié)，是一條培養(yǎng)學生綜合能力的有效途徑。為此學院對課外創(chuàng)新訓練加大了投入和改革：學生參加課外訓練加一定的學分，取得國家級和省級成果，增加學生綜合成績，通過這種方式增加了學生參與的積極性；老師參與創(chuàng)新訓練項目，給予相應的工作量，取得國家級和省級成果給予相應的獎勵，激勵了老師指導項目的積極性；學院積極組織，由專人負責成立了各種課外訓練小組，加大了課外訓練小組的經(jīng)費投入，每個小組都由不同年級的學生組成，形成了穩(wěn)定的學生梯隊；以上改革為學生和老師參加機械設(shè)計大賽提供了制度保障。通過上述改革，機電學院在最近四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”比賽中都獲得了驕人的成績，特別是在2012年取得了突破性的成果，獲得了5項一等獎，位居全國高校第一位，同時很多學生的創(chuàng)新項目申請了專利。參加比賽的學生能力得到全面提高，深得用人單位的好評。

教學改革對于培養(yǎng)“卓越工程師”具有重要的意義，通過上述《機械設(shè)計》教學改革的實施，已經(jīng)取得了初步的成果，同時，教學改革又是一個長期探索和不斷積累的過程，需要結(jié)合學生的特點和具體情況，注重學生的個性化發(fā)展，以培養(yǎng)學生的素質(zhì)為中心，著力培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力等。應該進一步加大教學研究投入，改善教學條件，促進儀器設(shè)備和資源的更新、共享與利用，推動教學改革研究與實踐，促進教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等方面的改革與創(chuàng)新，進一步探索創(chuàng)新型卓越人才的培養(yǎng)模式，不斷提高教學水平和教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張安富，劉興鳳.實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）：56-59.

[2]秦小嶼.提高機械設(shè)計課程教學效果的幾點思考[J].高等教育研究，2009，26（1）：63-64.

[3]楊叔子，吳昌林，彭文生.機械創(chuàng)新設(shè)計大賽很重要[J].高等工程教育研究，2007，（2）：1-5.

基金項目：武漢理工大學教研項目：（2010017）。

摘要：根據(jù)面向卓越工程師培養(yǎng)的要求，卓越班學生的狀況，從實際出發(fā)，對《機械設(shè)計》課程教學進行了改革與探索。擴展了課程教學內(nèi)容，增大了課程設(shè)計選題范圍，加強了課外訓練。上述改革，加強了對學生自學能力、動手能力、創(chuàng)新思想的培養(yǎng)以及學生個性化培養(yǎng)，經(jīng)過初步實踐，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0046-02

目前，我國現(xiàn)行的工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式“科學化”的趨勢越來越凸現(xiàn)，重理論、輕實踐，重課堂、輕課外，重精深、輕綜合，重灌輸、輕自學，培養(yǎng)的人才與社會各行各業(yè)的需求不適應[1]。面對上述問題，如何以社會需求為導向，以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，深化工程類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革，已經(jīng)引起高教界的高度關(guān)注。為此，教育部發(fā)起了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，目的是培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應社會發(fā)展需要的各類卓越工程技術(shù)人才。機械設(shè)計課程是高等學校工科機類、近機類專業(yè)學生的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課[2]。課程特點是工程性強，涉及內(nèi)容廣，信息量大，主要培養(yǎng)學生的三維空間形象思維能力、工程綜合應用能力以及工程創(chuàng)新能力。按照本校卓越工程師培養(yǎng)目標，機械設(shè)計課程改革的原則是強化課程內(nèi)容的實踐性、創(chuàng)新性與開放性，注重理論知識學習與實際應用相結(jié)合，以培育學生的學習能力、實踐能力、引領(lǐng)能力以及創(chuàng)新能力，綜合提高學生的人文與科學素質(zhì)。具體的教改實踐包括三個環(huán)節(jié)：課內(nèi)教學、課程設(shè)計和課外訓練。課內(nèi)教學是基礎(chǔ)，積累理論知識；課程設(shè)計是初訓，初步鍛煉實踐能力；課外訓練是實訓，全面檢驗理論和實踐知識的掌握情況；而這一切教學和訓練活動的最終目的是應用。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

一、課內(nèi)教學內(nèi)容的改革與實踐

考慮到卓越班學生基礎(chǔ)扎實、素質(zhì)好，在總的課時總量不變的情況下，適當提高講課速度，拓展教學內(nèi)容，提高實驗的深度和難度是可行的。拓寬理論知識，將普通班授課時不講的選修內(nèi)容選擇一部分向卓越班學生進行講解。對于卓越班的學生，除了講述常用的零部件、常規(guī)設(shè)計方法外，面對科學技術(shù)的飛速發(fā)展，還要介紹一些先進的設(shè)計方法、先進的技術(shù)和新發(fā)展的零部件，如現(xiàn)代設(shè)計方法、虛擬設(shè)計方法、計算機輔助設(shè)計、有限元等先進設(shè)計方法和現(xiàn)在出現(xiàn)并正在推廣使用的直線軸承、磁懸浮軸承、線性導軌等零部件，以拓寬學生的知識面，開拓學生的設(shè)計思路。拓展工程知識，為學生的工程實踐打下基礎(chǔ)。工程知識拓展引入的第一部分內(nèi)容為“與授課內(nèi)容有關(guān)的工程實例”，回答學生“學習有何用”的問題。選擇的實例多是學生比較熟悉的生活中的例子，如在自由度計算中采用雨傘、車門開關(guān)機構(gòu)等，在齒輪和輪系學習中采用汽車變速箱實例。通過這些例子，增強學生對相關(guān)內(nèi)容的理解和梳理。工程知識拓展引入的第二部分內(nèi)容為“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽部分獲獎作品”，從設(shè)計構(gòu)思、機構(gòu)設(shè)計、強度計算等方面講解大賽部分作品，一方面引申課堂教學內(nèi)容，提高學生學習的興趣，另一方面為課外訓練打下基礎(chǔ)。實驗教學內(nèi)容的改革。實驗教學內(nèi)容改革的原則是體現(xiàn)基本技能訓練與能力拓展相結(jié)合，理論知識學習與實際應用相結(jié)合的設(shè)計思想。增加實驗的綜合性、設(shè)計性。如我們增加了機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合綜合性實驗，學生自行設(shè)計傳動方案，選擇各種零件、工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐鍛煉，綜合應用了機械設(shè)計課程中所學各種零部件，了解了各種傳動方案特點，體會了機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性，體驗了工程設(shè)計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據(jù)自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內(nèi)容。雖然課程內(nèi)容擴展了，難度增加了，通過一學年的實踐，無論從平時作業(yè)質(zhì)量、學生問的問題，還是考試成績來看，卓越班學生學習的效果，比以往普通班的學生還要扎實，這充分證明我們擴展教學內(nèi)容，增大教學內(nèi)容的難度是可行的。

二、課程設(shè)計的改革與實踐

課程設(shè)計是對學生所學課程知識的綜合應用鍛煉，是從認識走向?qū)嵺`的工程能力訓練，是調(diào)動學生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計著重于學生綜合能力和工程能力的培養(yǎng)。卓越班學生的基礎(chǔ)好、素質(zhì)高，在課程設(shè)計的廣度和深度上都有更高的要求。在設(shè)計題目的選擇上，改變傳統(tǒng)的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調(diào)研相關(guān)工程需要，自主選擇相應題目，使學生認識到不是為設(shè)計而設(shè)計，而是為工程需要而設(shè)計。目前學生采用的題目有機械原理課程設(shè)計題目、機械類創(chuàng)新項目的題目或者根據(jù)工程實際需要提練的題目。通過將上述題目結(jié)構(gòu)化，延續(xù)學生的創(chuàng)新思維，使學生得到系統(tǒng)性設(shè)計鍛煉。在設(shè)計過程中，鼓勵學生到實地考察、拆裝相關(guān)產(chǎn)品，提高感性認識；通過查閱相應資料和網(wǎng)絡(luò)了解相關(guān)零部件價格，培養(yǎng)學生建立產(chǎn)品的工程實用性、成本設(shè)計思想；鼓勵學生通過查找資料、規(guī)范和標準解決相應問題，提高學生的自學能力。通過一年的實踐證明，這種選題的方法以及設(shè)計過程的要求，提高了學生對課程設(shè)計的興趣和積極性，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。

三、課外訓練的改革與實踐

學生在學完“工程圖學”、“機械設(shè)計”等技術(shù)基礎(chǔ)課程后，組織課外機械制作的多種活動，特別是開展全國性的“機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”，這對于鼓勵學生的創(chuàng)新精神、合作精神并培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，為發(fā)現(xiàn)具有培養(yǎng)前途的拔尖創(chuàng)新人才，激勵人才脫穎而出，是一種非常好的方式[3]。作者本人指導學生參加了笫二、笫三、第四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”和我校四屆“大學生創(chuàng)新訓練”項目。從我們的實際指導教學中，深感課外創(chuàng)新訓練和創(chuàng)新比賽能深化學生機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，夯實學生今后自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新精神的極為有效的教學環(huán)節(jié)，是一條培養(yǎng)學生綜合能力的有效途徑。為此學院對課外創(chuàng)新訓練加大了投入和改革：學生參加課外訓練加一定的學分，取得國家級和省級成果，增加學生綜合成績，通過這種方式增加了學生參與的積極性；老師參與創(chuàng)新訓練項目，給予相應的工作量，取得國家級和省級成果給予相應的獎勵，激勵了老師指導項目的積極性；學院積極組織，由專人負責成立了各種課外訓練小組，加大了課外訓練小組的經(jīng)費投入，每個小組都由不同年級的學生組成，形成了穩(wěn)定的學生梯隊；以上改革為學生和老師參加機械設(shè)計大賽提供了制度保障。通過上述改革，機電學院在最近四屆“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”比賽中都獲得了驕人的成績，特別是在2012年取得了突破性的成果，獲得了5項一等獎，位居全國高校第一位，同時很多學生的創(chuàng)新項目申請了專利。參加比賽的學生能力得到全面提高，深得用人單位的好評。

教學改革對于培養(yǎng)“卓越工程師”具有重要的意義，通過上述《機械設(shè)計》教學改革的實施，已經(jīng)取得了初步的成果，同時，教學改革又是一個長期探索和不斷積累的過程，需要結(jié)合學生的特點和具體情況，注重學生的個性化發(fā)展，以培養(yǎng)學生的素質(zhì)為中心，著力培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力等。應該進一步加大教學研究投入，改善教學條件，促進儀器設(shè)備和資源的更新、共享與利用，推動教學改革研究與實踐，促進教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等方面的改革與創(chuàng)新，進一步探索創(chuàng)新型卓越人才的培養(yǎng)模式，不斷提高教學水平和教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張安富，劉興鳳.實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的思考[J].高等工程教育研究，2010，（4）：56-59.

[2]秦小嶼.提高機械設(shè)計課程教學效果的幾點思考[J].高等教育研究，2009，26（1）：63-64.

[3]楊叔子，吳昌林，彭文生.機械創(chuàng)新設(shè)計大賽很重要[J].高等工程教育研究，2007，（2）：1-5.

基金項目：武漢理工大學教研項目：（2010017）。