以機械工程教育認證為視角的理論教育與實訓拓展應用

在《中國制造 2025》中，先進軌道交通裝備被列入十大重點領域，體現了國家對軌道交通行業的重視。作為面向世界、面向未來、面向現代化的教育行業，理應為軌道交通建設服務，培養優秀人才。教育部頒布的《工程教育專業認證標準》明確規定：機械類專業學生要掌握機械工程、機械學科的基本理論知識；還必須要具備一定的知識應用能力，能夠設計機械系統、部件和過程；對于機械工程問題，能夠進行系統表達、建立模型、分析求解和論證。這就要求教師在機械工程教學過程中，不僅要鞏固學生的基礎知識，還要強化訓練學生的實踐能力，讓學生能夠將所學知識熟練地應用到工程設計當中。這樣才能達到教育教學的最終目標，促進學生的個人發展。針對當前機械工程教學中存在的理論與實踐結合較少、學生實踐能力較弱等問題，鄧宇、孫紀勝主編的《城市軌道交通機械基礎》給出了解決方案。

該書在編寫過程中遵循了任務驅動教學的理念。內容主要分為制圖基本知識認知、視圖繪制與表達認知、零件圖及技術要求認知、常用工程材料認知、常見機構認知、常用機械傳動認知、機械連接認知和鉗工認知 8 個部分。從工程起步的繪圖，再到各個零件、材料、機構以及最終的修理都有所涉及，全方位展示了城市軌道交通機械從設計、使用到應用修復的全過程。在制圖基本知識認知部分，主要完成對國家標準、繪制平面圖形和正投影的認知。視圖繪制與表達認知部分，主要完成繪制基本體三視圖、繪制組合體三視圖、繪制機件的剖析圖和斷面圖 4 個任務，內容由淺入深，循序漸進，符合人腦的認知規律，便于讀者更好地了解和掌握視圖的繪制方法。在零件圖及技術要求認知部分，主要完成對零件圖和零件圖技術要求的認知。常用工程材料認知部分，主要完成對常見工程材料，如金屬材料、鋼鐵材料、非鐵金屬材料等的認知，掌握不同材料力學性能，可幫助讀者在機械設計過程中選擇更為恰當的材料。常見結構認知部分，主要完成對平面結構基礎、平面連桿結構和凸輪機構這 3 種使用較為廣泛的機械結構的認知，掌握其運動設計的基本問題、基本類型和特點。常用機械傳動認知部分，主要完成對齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動的認知。齒輪傳動相較于后兩者，工作效率高、壽命更長，但是成本也會相對更高，設計過程中需要根據具體項目進行取舍。機械連接認知部分，主要完成對螺紋連接、鍵連接和銷連接的認知。這3 種連接方式各具特點和優缺點。鉗工認知部分，主要完成對常用量具、劃線、鋸削、銼削、孔加工和螺紋加工的認知，掌握該部分的相關知識，可以幫助鉗工更好地進行器械的制造和維修。

該書在內容設置上有諸多優點。首先，在撰寫過程中，作者走訪了眾多相關企業，了解了當前機械工程的發展情況，熟知了機械行業中較為核心的、常用的技術和相關知識，這是作者搭建全書內容體系的基礎，實地調研進一步保證了該書知識體系的科學性、合理性和實用性。這對于一本與城市軌道交通行業緊密相關的著作來說是至關重要的。其次，在內容編排方式上，作者采用的是任務驅動法，這種編排方式體現了作者的先進教學理念。任務驅動法相較于傳統的教學方法，對于提高學生獨立思考能力和實踐能力有著顯著效果。該書摒棄了單元式、章節式的編排方式，將內容分為 8 個部分，每個部分包含兩到三個任務。第三，在難度設置上，該書以基礎性知識為主，內容淺入深、循序漸進，便于讀者更好地理解和掌握，因此，難度設置較為合理，十分適合初學者。除此之外，該書作為一本教材，除專業知識外，還設置了訓練和拓展的內容，便于讀者進行練習，更好地鞏固所學內容。因此，無論是編排方式，還是增設訓練拓展內容，都體現了對學生實踐能力培養的重視。從整體來看，該書做到了理論教育與實踐應用相結合。