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中图分类号：G642 文献标识码：A
1 教学理念与改革思路
作为教育部和中国工程院共同实施的卓越工程师教育培养计划项目的首批十所高校之一，天津大学非常重视实践教学环节，重视国家级实验教学示范中心的建设。2004年，天津大学投资3300万元建成15000㎡的实践教学大楼，将原来分散的实习中心和各基础实验室以及专业实验室集中在一起，成立了机械工程实践教学中心。
天津大学机械工程实践教学中心围绕国家级实验教学中心的建设目标，明确了长期建设发展方向：
（1）围绕学校人才培养目标“培养理论基础厚、专业口径宽、实践能力强、综合素质高，具有社会责任感、国际视野和创新精神的高层次人才”进行中心的规划和建设。
（2）深化工程实践教育改革，树立以学生为主体，教师为主导，知识、能力和素质协调发展的教育理念；提升认知、动手、创新三个能力和整体综合素质的培养。
（3）构建工程实践教育体系，将实践教学活动贯穿于现代工程教育的各个环节，用科研成果带动系列课程和教学实践环节创新。
（4）整合优化资源配置，与机械工程学科发展紧密结合，统筹规划实验室建设，以学科科研成果提升本科生实验教学水平。
2 教学体系与教学内容
2.1 建立与理论教学有机结合，以能力培养为核心，分层次的实验教学体系
配合工程实践教育改革，中心建立层次化、模块化实践教学体系。将实践教学内容划分为基础型实践教学、综合设计型实践教学和研究创新型实验教学三个层次。形成了包括实习、实验、课程设计、毕业设计、课内外科技创新活动等主要教学环节，贯穿于本科教育人才培养全过程的综合工程实践教育的新体系。
（1）基础型实践教学：面向本科低年级学生，培养基本的工程实践能力。学生根据实验指导书的要求，在教师指导下，按照既定方法和仪器条件，完成全部实验过程，以深化课堂理论教学，培养学生基本实验能力。
（2）综合设计型实验教学：面向机械类和近机类学生，培养综合应用知识能力和一定的系统集成能力。学生经过一个阶段理论课和实验课的学习，综合运用所学知识和技能，完成一定的实验内容。可以在一门课程的一个小循环之后安排综合实验，或在几门课程之后安排较大规模的、较长时间的综合实验，在教师指导下，采用集设计与制作为一体的开放式教学模式进行，主要目标在于培养学生理论联系实际和综合设计与实验能力。
（3）研究创新型实验教学：面向机械类高年级学生。学生根据实验题目，运用所学知识，开展创造性思维，确定实验方案。独立操作完成实验，并进行综合分析。培养学生的独立思考（科学研究）能力、组织能力、实验能力和创新能力。
以我校黄田教授科研成果——Diamond 高速并联机械手为载体，以其技术创新过程为典型案例，将设计、制造和控制三大系列课程的主要内容贯穿于机电产品的研究、创新与开发流程中，是以培养学生综合应用知识能力和系统集成能力，进一步提高学生的工程设计能力、工程实践能力和科技创新能力。并联机械手实验室面积120平方米，可同时容纳一个班学生开展实验。实验贯穿了包括概念设计、运动学/刚性动力学分析、结构设计、三维造型与运动仿真，工艺设计、数控编程、零件加工、装配，机械手离线编程、控制系统搭建、程序网络传输、运动控制等内容系列课程的堂上案例教学和实验教学；使用同一载体，开设创新型综合实验，构建可重构的模组散件和控制系统。该实验是以科研成果为引导的研究创新性教学——Research lead teaching，并实现了实验教学的国际交流。这种基于“1+X”模式的教学改革与实践，获2009年第六届高等教育天津市级教学成果一等奖。
基础型实验 28个，占54.9%；综合设计型实验20个，占39.2 %；研究创新型实验3个，占5.9%。综合设计型实验和研究创新型实验占总实验的45.1%。更新实验占总实验的15.7%。
2.2 教学内容注重传统与现代的结合，与科研、工程和社会应用实践密切联系，融入科技创新和实验教学改革成果，实验项目不断更新
在实验内容建设方面，着重开展以下三方面的工作：
（1）规范基础实验教学内容。对于传统的基础实验，进行规范化管理，更新实验手段，修订实验教程，完善实验内容，提高教学效果。
（2）加强数控等新设备、新材料、新工艺等实践教学内容。利用世行贷款、天南大共建、“985”项目等建设经费，采购一批数控车床、数控铣床、电火花加工等设备，加强数控技术实践教学内容。
（3）采购快速原型、教学机器人、MPS模块化制造系统、激光焊机、三坐标测量机等设备和仪器，用于实践教学，筹建了金相实验室和熔模铸造实验室，丰富了教学内容。
3 教学方法与教学手段
（1）实验教学实施过程中，不断引入现代技术，采用多媒体等教学手段，融合计算机辅助设计及制造等多种方式辅助实验教学。例如：通过多媒体资料作为实习、实训的辅助教学手段，扩充学生对机械加工全面知识的认识，开阔视野。在线切割实习环节，利用CAD、CAM软件辅助教学，使学生对现代加工流程有直观的认识与了解。
在实验教学方案的设计中，中心注重启迪学生思维，注重培养创新意识。通过开放实验室建设和创新实验的开发、开辟校外实践教学基地，组织大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、机械产品创新设计大赛等科技竞赛活动，有效地培养学生的创新意识和工程实践能力。
（2）建立适应学生能力培养、鼓励探索的多元实验考核方法和实验教学模式。中心采用命题实验、自选实验、开放实验等多种方法，逐步形成以学生为中心的自主式、合作式、研究式实验教学模式。所有试验全部为学生亲自动手完成，培养学生的创新、实践能力。不同实践教学模块采用不同的考试制度和考试方法。对于独立设课的综合性、研究型、开放式实验，重点考核学生的完成项目的思路、质量、工作态度、团队合作精神和研究创新能力，并为此制定了详细的评分标准，其中包括实验操作、实验报告和实验总结等内容。改革考试制度和考核方法让学生真正体会到：考试是手段，真正学到本事才是目的。
中心鼓励学生自主设计实验和多人共同设计大型实验。例如：机器人创意设计及三维实体构型创新实验旨在锻炼学生自主创新能力以及熟练使用三维实体绘图软件的能力；实验要求学生分组进行，在具备一定的知识背景后，融入创新理念和方法，鼓励学生从生活中观察、讨论、研究并确定每组各自的机器人方案，完成从概念设计、功能设计到产品构型设计的过程。在成果展示阶段，本组对各自机器人的名称、功能、用途和传动机构的特点等做详细介绍，同学们自由提问与当堂解答的方式调动了课堂气氛，最终成绩为各组互评和教师打分相结合。为学生在机械原理与机械设计等后续课程的学习中奠定基础。
4 教学效果与成果
一教学内容的改革与探索
1理论教学方面
应用型人才培养的理论教学应以社会需求为导向，以理论教学的基础性和应用性为出发点，以培养学生技术应用能力为目标[2]。要精选、更新教学内容，在教学过程中要不断地将一些最新的科研成果充实到教学内容中去，力求反映发展前沿，使机械设计课程的内容始终保持较强的时代性、前沿性。
2实践教学方面
培养应用型人才必须突出能力本位的思想，实践教学是应用型人才培养过程中重要的教学环节，它对培养学生的创新意识和实践能力，提高他们的综合素质有着理论教学不可替代的特殊作用[3]。
机械设计课程的实践教学包括实验及课程设计两方面内容。根据工程专业的培养目标，以能力培养为主线，把提高学生综合素质、培养创新精神和实践能力作为实践教学的主要目的，构建与理论教学相辅相成的实践教学新体系。
在实验教学内容上注意与相关课程关联，根据社会发展与需求及时更新实验内容，减少验证性、演示性实验，增加与工程实际联系密切的综合性、设计性、创新性实验，并在实验项目中尽可能地采用新技术、新方法、新设备。教学中，增加轴的测绘、减速器等机械的拆装及机械创新实验等实验项目，有利于提高学生的动手能力，使学生对工艺方面的要求及结构设计有一定的了解，为提高学生整体设计能力打下基础。
在课程设计选题上要改变以往题目的单一性，除保留减速器这一传统的设计题目外，还要选取与工程实际关系密切的课题（如一些科研子课题）作为课程设计的课题，比如：各种简单类型的行星齿轮传动设计、汽车传动系统中的减速器、减速器虚拟设计等。最大限度地调动学生的积极性，激发学生的创新意识。
二教学方式方法的改革与探索
1理论教学方面
（1）做好学生的思想政治教育工作，帮助学生明确职业化素质，提升职业适应能力，增强学生的应用创新意识，提高学生的应用创新能力，培养学生的应用创新人格。
（2）课堂讲授突出重点，贯彻少而精的原则。培养工程应用型人才，要充分考虑各专业后续专业课程和学生就业后在实际工作和研究过程中对机械设计知识的需求，在保证基本的机械设计教学体系的情况下，专业需要的部分要多讲，专业不需要的部分要少讲或作简单介绍。
（3）建立多元互动的课堂教学体系。在教学中充分发挥学生的主体作用，让学生在课堂上有发言讨论的机会。以教师为主导，开展提问式、启发式、讨论式等以学生思维训练为主的教学方法，如：在教学中，引入工程设计中遇到的实际问题（带传动打滑、链传动脱链等），教师引导思路，让学生用相应理论去解决问题，并让学生分组展开讨论，充分发表自己的见解，对于学生既锻炼了知识应用能力，又提高了学习的积极性和兴趣，激发学生的创新欲望，有益于学生综合应用能力的培养。
（4）淡化公式的推导过程，注重公式的实际应用。机械设计课程特点是公式多，尽管公式多，但除了一些定义性公式应在了解的基础上记住外，其余得只要求正确使用不必硬记。教学中要淡化公式的推导过程，注重公式的应用，更多地注重实际问题的解决过程，减少讲授理论的比例，加大练习和应用比例，这种理论联系实际的教学有益于锻炼学生解决实际问题的能力，培养学生的应用型思维。
（5）坚持共性与个性相结合，贯彻因材施教的思想，促进学生个性的发展。为了满足不同的需求，我们在授课后增加课外辅导和答疑时间，针对不同生群因材施教。
2实践教学方面
（1）改革实验教学方法，提升实验教学质量。在实验教学环节中，要充分发挥学生的主体作用，给学生提供更多的参与动手的机会，让学生多动手、多实践，培养他们的实践动手能力、运用所学知识的能力、解决问题的能力和创新意识，我们采用分阶段、多层次的实验教学方法，以满足不同层次学生的需求并强化学生的实践动手能力。
第1阶段：感性认知阶段，带领学生参观零件陈列室，掌握常用机构和通用零件的原理、结构及其基本功能，增加学生的感性认知。第2阶段：验证型实验，要求学生掌握实验原理及实验设备的基本操作，运用所学理论知识，能进行相关数据的处理，培养学生的实验基本操作能力。第3阶段：综合设计型，要求学生掌握机械设计课程所涉及的知识进行综合设计型实验，培养学生的综合设计能力。第4阶段：创新型自主性实验，在机械创新实验室，让学生通过具体的工程实践结合专业基础知识自己动手创新机械，培养学生的综合能力及创新能力。
（2）课程设计选题结合工程实际。根据学生各方面的综合素质和表现分配题目，设计题目要与工程实际紧密联系起来，可将一些科研子课题引入到课程设计中，将原先的二维绘图转变为三维设计，有利于对新产品的创新设计。
设计中要尽量采用现代设计方法，比如优化设计、可靠性设计等。实现设计手段现代化，设计中引入计算机技术手段，选用目前企业运用较广的计算机辅助设计软件Ansys、Pro/E、UG等，如：采用Pro/E对零件进行三维建模，并用建造好的虚拟模型进行CAE分析，然后修改模型，对满足创新设计要求的产品进行虚拟制造。丰富了课程设计教学内容，调动了学生的学习积极性，也使所培养的学生更符合企业对设计人员的需求。
把机械设计课程设计当作一门必修独立课程进行考核，具有单独学分，这样可增加学生的重视程度；对于设计答辩，应成立有效的课程设计答辩小组，不能流于形式，事先拟定多个答辩题目，保证课程设计学时，严格答辩考核是实现机械设计课程培养目标的最重要因素之一；采用综合评价标准，全面评价学生课程设计质量，真实评价课程设计教学效果，把成绩分成几大块，包括平时出勤，计算说明书，零件图及装配图，答辩情况。
（3）科研与教学相结合。科研与教学相结合，是应用型创新人才培养的有效途经。人才的培养需要经历漫长的实践、学习、再实践的过程，才能做出创新性业绩。只有通过大量的实践活动才能更有效地提高学生分析问题和解决问题的能力以及团队意识。
组织学生参加教师的科学研究活动，在教学活动过程中，从形式、内容、方法等方面，体现科学研究的要素与精神，把获取理论知识的学校教育与获取实践能力的科研实践有机地结合在一起，可以培养学生的创新意识，提高学生创新能力。将教学与科研有机结合，通过引导和组织学生积极参加与课程相关的研究项目，强化实践教学环节，可提高学生的实践动手能力。
三教学手段的改革
1采用多媒体教学课件
机械设计课程的理论性及实践性都比较强。而大多数学生对课程中遇到的一些工程实践问题感性认识不足、难以想象和理解，因此，作为教师，我们应该充分利用多媒体技术，多制作一些具有个性化的多媒体教学课件，体现我们不同的教学风格。通过多媒体教学课件，将原有教学内容进行重新调整，来加强教学内容的层次性和概括性，使原有庞大和繁杂的教学内容缩减为若干个清晰明了的教学板块，重点突出，层次鲜明，便于学生深入地理解和掌握重点内容，通过多媒体手段，极大地提高教学效果和质量，培养了学生的形象思维能力。
2采用直观教具和适当的板书
多媒体教学虽然内容丰富、详细，教学内容生动形象、具有较强的吸引力，课堂教学中可以实现教师与同学们的教学互动。但是，在课堂教学过程中，不能过多地、片面地追求多媒体教学，课程的某些内容在教学中还应辅以适当的教具、模型及板书。
因为课件信息量增大的同时播放速度较快，学生记笔记困难，印象不深，可以通过板书来弥补。对于理论性强的知识要利用板书进行讲解，能充分发挥教师的口头语言和身体语言的感染力；对于一些难度不大、较易理解的形象性知识，则利用多媒体课件讲解，这样教学效率高、效果好。
机械设计课程教学对工程应用型人才的培养有着十分重要的作用。对于机械设计课程，从教学内容、教学方法、教学手段及实践教学等方面进行改革与探索是很有必要的，通过这些方面的改革，可激发学生学习兴趣，提高教学效果，有利于加强学生创新能力及工程实践能力、分析问题及解决问题能力的培养。对学生创新精神的培养和综合素质的提高具有重要意义。
总之，在经济、科学技术迅速发展的今天，作为高等学校的教师，我们不但要更新教育观念，改变教学模式，建立教学新体系，更要积极钻研业务知识，不断完善自我，切实提高教学水平，以培养出满足现代社会需求的高素质工程应用型人才。
参考文献
20世纪90年代初期，我国在建设工程计价依据方面，首次提出了“量”、“价”分离的新思想，改变了国家对定额管理的方式。同时，提出了“控制量”、“指导价”、“竞争费”的改革思想。初步建立了“在国家宏观调控下，以市场形成造价为主的价格机制，项目法人对建设项目的全过程负责，充分发挥协会和其他中介组织作用”的具有中国特色的工程造价管理体制。2003年，建设部推出了《建设工程工程量清单计价规范》（GB 50500-2003）。这是建设工程计价依据第一次以国家强制性标准的形式出现，同时也进一步确立了建设工程计价依据在法律上的地位，这标志着一个崭新阶段的开始。2008年，建设部在总结经验的基础上，通过进一步完善和补充，又了《建设工程工程量清单计价规范》（GB 50500-2008）。该标准自2008年12月1日起实施。
建设工程工程量清单计价模式是我国市场经济体制下，工程管理与计价体制的发展。以适应我国加入世界贸易组织（WTO），融入世界大市场的需求，行业壁垒被打破，建设市场将进一步对外开放，逐步与国际接轨。
工程量清单计价实行“计量”与“计价”分离。招投标双方各自承担相应的风险。这种新的计算工程造价的方法，在被应用到工程招投标过程当中。工程计价必须分为两部分：即“计量”、“计价”。由招标人或其委托的具有相应资质的中介机构，根据《计价规范》、设计文件和其他有关资料等进行计算，招标人承担“计量”错误的风险；由投标人根据《计价规范》要求、设计文件、施工组织设计、企业内部定额、市场价格和有关其他资料进行计算，表达出一份参与投标竞争的投标文件，投标人承担“计价”的错误的风险。而传统的定额计价，招投标双方均要依据拟建工程所在地建设行政主管部门的统一计价依据，采用同样的计价方法计算工程造价。
工程量清单计价实行“综合单价法”计价。综合单价是指完成工程量清单项目规定的某个计量单位的合格产品所需的全部费用。主要包括人工费、材料费、机械使用费、管理费、利润并考虑风险因素。工程量清单的项目名称及特征，反映了工程内容，投标人认为工程清单给出的工程数量与实际施工不相符合时，需要进行工程数量的综合，投标人计价，可依据市场价格，自行进行价格的综合，并承担合同范围内价格上涨的风险。此外，还需考虑管理费、利润及其他风险等。这是综合单价法计价与传统的定额计价的主要区别之一。
工程量清单计价实行工程“实体”与“非实体”分离。“非实体”项目即“措施项目”，规定工程实体项目与非实体项目必须分离，投标人根据《计价规范》的有关规定，对工程实体部分，可根据招标人在工程量清单中给出的各分部分项工程数量，投标人自行组合综合单价计价；对工程非实体部分，则应参考工程量清单中给出的措施项目，根据投标人各自的施工组织设计或施工方案，参照综合单价的组成计价报价。将工程实体项目与非实体项目分离，分别采用不同的计价方法计价，并参与市场竞争后形成工程价格，是工程量清单计价与传统定额计价在计价方法上的主要区别之一。
培养具有影响力的国际工程界认可的工程师是我国工程教育改革与发展的方向。中国工程教育认证制定的标准与国际标准紧密对接，对工科毕业生所应具备的能力提出了具体要求。现阶段专业课程教育教学模式、教学方法及教学效果评价存在局限性。随着社会对工科毕业生能力要求的提高，建设和完善专业课程教学势在必行。北京联合大学（以下简称“我校”）机械工程专业是国家级特色专业，一直秉承将提高学生能力产出为教育目标的理念。该专业以工程教育认证标准为导向，突出专业特色和优势，开展了规范化专业课程建设的教育教学工作。
1.专业课程教育教学存在的问题
目前专业课程教育存在以下几个方面的问题：①课程教学与能力产出脱节，学习知识点和知识点应用不匹配。部分学生的学习成绩很优异，但在专业实验实践环节中表现出了动手能力、独立思考能力、团队协作能力以及创新能力等方面的欠缺。对于工程教育来讲，专业知识点学习一定要与知识点应用或者能力产出相互对应。②专业课程教学中往往出现学生学习目的性不强或学习意愿不强的现象，主要是因为学生没有建立起专业基础知识和知识应用之间的联系。③学习效果考核方法过于笼统，用期末考试试卷成绩来评价已经不具备科学性。④模具式复制毕业生的教育教学，无法真正实现以学生为中心，以学生兴趣为导向的目标，不能充分发掘学生的潜力。
2.专业课程建设思路
针对专业课程教育教学存在的以上几个方面的问题，依据工程教育认证标准，我校明确了专业课程建设的一般思路。以提高学生的能力产出为目标，强化师资队伍教学理念，改革教学模式、教学方法及考核评价方法，培养具有综合能力和工程师素养的应用型人才。
（1）在师资团队建设过程中，通过教学研讨、对外交流学习，最终达成以提高学生能力产出为导向的教育理念共识。教师在开展教学工作过程之前，将每次教学内容的知识点进行细化分解，并明确各知识点所对应的能力产出目标。
（2）以一个典型项目来贯穿课程教学，甚至衔接课程教学与实践教学。让学生明确学习的目的性，提高学习兴趣。以单片机原理及接口技术课程为例，该课程选用单片机的LED灯控制项目，围绕项目去学习单片机的工作原理、结构、接口方式、程序编程等，并让学生完成自己的设计方案。然后在下次单片机课程设计实践课上，要求学生完成实际的电路连接、软硬件调试等， 最终完成设计作品。
（3）根据专业课程特点设置阶段性考核方法。以PLC工业自动化课程为例，结合课程讲授各种PLC元器件模块，采用仿真软件实现器件的功能化连接及对动作工程进行学习考核。有利于学生基础学习的强化和学生学习效果的提高。
（4）在专业课堂学习和实践课程学习基础上，指导学生参加不同级别相关专业科技竞赛，体现以学生兴趣为主导，挖掘学生潜力，分层次分类培养。我校机械工程专业学生积极参加全国大学生西门子大赛、智能车竞赛、挑战杯等竞赛，并取得了优异成绩。
以工程教育认证标准为导向，突出专业特色和优势，开展规范化专业课程建设的教育教学工作。通过学习研讨和实践，探索出机械工程专业课程建设的一般思路和方法。以学生的能力产出为教育教学目标；强调专业基础知识学习，将教学内容的知识点细化，使知识点与产出能力对应；以项目贯穿课程教学，并通过项目紧密衔接课程教学与实践实验教学；强化阶段性成果考核，多方面能力考核；通过各级别专业竞赛促进分层次教学和兴趣教学。北京联合大学以单片机原理及接口技术、液压与流体传动和PLC工业自动化三门专业课程为试点，根据本文论述的一般思路，结合各专业课程自身特点，完成了专业课程建设，经过两年的教学实践表明，学生的综合能力得到了显著提升。
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）33-0098-02
我国2010年开始实施的卓越工程师教育培养计划（以下简称“卓越计划”），其主要目标是培养创新能力强、适应经济社会发展需要的工程技术人才，对提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力具有重要意义。目前，全国首批试点实施“卓越计划”的已经有61所学校，第二批又有133所高校加入“卓越计划”的具体实施，南华大学位列其中，这意味着高校将会培养出有工程专业技术能力、人文素养、协作精神、创新意识和组织能力的工程技术人员。
1 指导思想
围绕国家《装备制造业调整和振兴计划》，我国机械制造业正在增强自主创新能力、创建自主品牌、努力实现绿色制造，实现由“中国制造”到“中国创造”的历史性跨越。目前全国很多高校响应积极“卓越计划”，在国家卓越工程师培养通用标准的指导下，按照行业专业标准的基本要求，结合各自的办学特色、办学理念、人才培养定位和专业优势，正在研究与探索各专业人才培养标准。
2012年，国家教育部颁布了新的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》，规定了各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验。因此，按照新目录的要求，全面修订本科专业人才培养方案是当前各高校教学工作中的重点。
南华大学是核行业所属三所高等学校之一，机械设计制造及其自动化专业是南华大学实施卓越计划的4个试点专业之一，是南华大学的优势特色专业，于1997年、2002年先后成为湖南省教委和中国核工业总公司重点建设专业、湖南省重点专业，拥有机械工程一级学科硕士点以及机械类工程硕士点。
因此，南华大学机械专业以“卓越计划”为创新载体，结合学校的办学方针以及具体办学情况，充分发挥学科优势，突出行业和地方特色，构建建立在机械工程大类平台上的卓越机械工程师的人才培养体系，进行有自己特色的机械专业应用型本科卓越计划培养方案的研究，这是非常具有实际意义的。
2 对实施“卓越计划”的几点思考
培养模式 南华大学机械专业“卓越计划”采用校企联合培养模式，把卓越工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。实施“3+1”四年制本科培养模式，即学生3年在校学习，最后1年在企业实习实践和毕业设计。企业学习阶段主要采取“轮岗实习”和“项目设计”相结合的培养方式，针对企业生产环节，对学生进行轮岗训练，参与企业技术创新和工程开发，使学生掌握更加坚实的专业技能，进一步提升学生的实践能力。
课程体系的改革 依据南华大学“卓越计划”培养标准，实现了校企共同制订培养方案、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、评价培养质量。课程体系的设立和教学大纲的制定以工程职场对于工程人才所需的能力、素质、技能和知识为基础来确定，贯穿“工程”这一主线，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容。在现有教学计划基础上，逐步完善，修订成新的教学计划，如图1所示。
教学方法的改革 “卓越计划”更加强调学生对企业实际工作平台上的经验、体验、技能、技术和知识的协调统一性。教学方法的改革更加注重理论课和实践课相融合，注重综合训练以及创新意识与精神培养、创新能力训练，并突出应用性。因此，将相关设计与制造类的课程整合，同时开设“基于工作的学习”实践课程模块——设计与制造项目：学生以团队形式通过构思、设计、实现、运作，将客户需求按工程项目规范要求来表述，掌握机械系统设计与制造过程的基本理论与知识，完成机械系统各模块的构思、设计、制造和测试。
企业课程教学体系建设 落实企业开设课程是实施“卓越计划”过程中的一个重要环节。开设企业课程才能够真正体现校企联合培养，将“产学研用相结合”的思想融入工程教育整体培养过程中，通过边教学、边实践、边科研、边应用，使工程教育更贴近社会、市场与生产实际，培养学生的实际工作能力。
本专业的教师和学生的企业实习实践，将主要依托湖南省衡阳市的大中型企业，在企业建立了工程实践教育中心；包括教育部“卓越计划”校外实践教育基地“南华大学—湖南天雁机械有限责任公司卓越工程师人才培养校外实践教育基地”，湖南省优秀实习教学基地“衡阳华菱钢管有限公司”，以及其他已签约的校外实践基地企业，保证学生在企业的学习或培养落到实处。
质量保障体系建设
1）组织和制度保障。成立了南华大学卓越人才教育培养计划领导小组，负责组织申报、管理与实施工作。领导小组下设工作小组，主要职责是组织审定“卓越计划”专业培养方案，制定校企合作、国际合作管理办法，研究制定“卓越计划”学籍管理等相关规定和文件，就“卓越计划”实施过程中的各教学环节落实、教学条件建设、质量考核、学籍管理等方面开展工作；成立了专门的“卓越工程师培养教学工作指导委员会”，聘请教学、科研及工程经验丰富的教授和企业高级工程技术人员担任委员，指导学校参与“卓越计划”专业建设工作。
2）经费保障。为了保障“卓越计划”的顺利实施，在学校的教学经费中设立专项经费，用于完善校内实践教学基地建设，学生在企业进行实践教学过程中发生的交通费、住宿费、实习费，以及聘请企业教师、支持相关的教学改革研究等费用。所资助的专业建设经费（不包含师资培训和实验设备购置经费）主要用于专业教学工作调研、人才需求情况及毕业生质量调研，主要课程建设及教材建设、现代化教学方法及手段的研究与应用，学生实践能力与创新能力培养方案的研究，条件建设、教学研究与教学改革方案试验等方面所需的调研费、资料费，教师短期进修培训费、会议费、评估验收费等。
3）“工程型”师资队伍保障。学校制定了《南华大学聘请企业兼职教师的实施办法（试行）》《南华大学教师取得企业工程经历的实施办法（试行）》等管理文件。一方面，建立教师队伍工程素质提升机制，一是制定教师教学能力互补提升计划，建设“理论教学与实践教学一体化”的教师队伍；二是从企业的工程实践教育中心聘请具有中级以上技术职称、业务精通的人员担任兼职教师。另一方面，建立“工程型”教师培养机制，按一定比例选派骨干教师定期到示范性的院校和企业进行学习、进修、挂职锻炼，不断加强工程能力训练，学习企业所需的技术，了解市场情况。
4）生源保障。南华大学机械专业实施“卓越计划”按过渡期、正常招生两个阶段进行。过渡期确定了学生分流培养的遴选方案，目前按照自愿、优选的原则，已完成了两届机械专业卓越班的选拔工作。从2012年以后，根据招生响应度，在学校高考招生计划中单列机械专业“卓越计划”指标，进行正常招生。
3 结束语
南华大学机械专业将按照国家“卓越工程师培养计划及工作方案”要求，借鉴学校工程教育实践所积累的经验，以正在探索和实践中的卓越工程师试点班和校企合作平台为基础，与行业企业联合培养机械类专业工程应用型创新人才，为提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力作出贡献。
参考文献
[1]刘建强.德国应用科学大学模式对实施卓越工程师培养计划的启示[J].中国高教研究，2010（6）：50-52.
[2]郭秀颖.创新工程应用型本科院校学生综合素质教育模式的研究[J].科教论丛，2010（4）：180.
1 cdio工程教育介绍：
cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得knut and alice wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了 cdio 工程教育理念，并成立了以 cdio命名的国际合作组织。
cdio代表构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate） ，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。cdio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
2 cdio工程教育模式在机械电子工程专业人才培养中的应用：
机械电子工程专业培养目标是培养具有机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科基础理论和基本知识，具备现代科技理念、综合人文素质、较强的创新精神和工程实践能力，能够从事机械和机电装备与系统的设计制造、研究开发、设备维护和运行管理的复合型高级工程专门人才。
山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学，于2009年初加入cdio。机械电子工程专业2010年被教育部批准为新上专业，机械电子工程专业作为cdio培养模式的试点专业。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系。为此，我们选定国际上公认的cdio工程教育理念。将cdio项目按规模和范围划分为三个模块，第i模块为包含本专业主要基础核心课程和能力要求的项目；第ii模块为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；第iii模块为增强课程能力与理解而设的项目。
基于cdio工程教育理念而设计的人才培养模式中最重要的组成部分，是机电系统设计与制造i、机电系统设计与制造ii、机电系统设计与制造iii三个综合项目的设计和实现。分别设置在不同的教学学期，每个综合项目都是对学生某一方面知识和能力的锻炼和考核，往往涉及到多门核心课程。选定移动机器人作为项目对象，贯穿于三个一级项目。具体内容包括如下几个方面：
2.1 完成机械结构设计的概念设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造i项目训练，开设在第四学期，时间安排2周。学生在教师指导下通过对移动机器人这一典型机电一体化产品的解剖，了解其各个关键部件（包括机械系统组件和控制系统组件）的具体结构和连接方式，从而提前了解本专业核心内容与实际产品的关系，以工程师的角度去面对即将开始的专业课程学习。通过早期项目的构思和设计，激发学生兴趣，进行初步的创新思维与产品构思训练，并在一定程度上建立起与专业相关的整体概念。
根据这一总体要求，需要综合考虑在机械电子方向所必须的专业课程和基础课程的相关要求，重点考察学生将所学知识点运用到实际工程项目的能力并同时达到对其进行锻炼的目的。
2.2 完成机械构件运动原理综合考察的规划设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造ii项目训练，开设在第六学期，时间安排2周。在第四学期一级项目的基础上，本次二级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务，由学生自由组成团队，合作完成机器人各关本文由收集整理键部件的详细设计，要求每个学生独立完成给定的局部设计任务，并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。
在设计的工程设计中，满足给定的输出运动关系，并进行必要的运动分析是工程设计的最基本要求。结合学生在测绘环节对机器人总体结构和关键部件的认知，此环节需要给出机器人的运动关系，并在此基础上进一步根据指导教师的设计要求进行修正，实现新的运动关系输出，达到运动学设计的基本要求。
具体的机器人产品，要求整体上各关节运动灵活，能够满足一定的运动范围和运动速度要求。因此必然在结构上具有特定的参数要求，对于关键的技术参数，需要进行整体规划和论证，并提出具体的设计方法。
2.3 完成机器人控制系统设计。
机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造iii项目训练，开设在第七学期，时间安排3周。在第四学期和第六学期两个一级项目的基础上，本次三级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人控制系统设计。通过单片机、工控机、plc等方案对第i、ii模块确定的项目进行控制系统设计。培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电产品设计工作，掌握机电产品中控制系统设计的一般程序和方法，并结合设计进一步巩固和扩大知识领域。
三个综合项目的完成，标志着学生基本掌握了机器人的总体方案设计、机械结构设计、控制算法设计、控制系统硬件和软件设计等关键技术，同时这些技术可以触类旁通的用于其它相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品，进行实际加工制作，一方面是对学生的激励，同时也可以作为以后学生的研究对象。由于三个综合项目依次承接，最终的产品完全是学生自己设计，因此，更利于学生掌握机电产品的整个设计、制造、控制和维护的流程，更能激发学生的学习兴趣。
一、石煤机公司ERP项目背景分析
石煤机公司1939年建厂,原直属煤炭工业部。为中国煤炭工业优秀企业、河北省明星企业,是一家集生产、研发、制造、销售为一体、多元化经营的大型装备制造企业。2008年,被中国机械工业管理协会评为中国机械500强企业,综合实力在全国机械工业中排名第383名。
石煤机公司属离散型制造业,生产工艺过程齐全。生产方式属单件小批类型,加工过程非连续。在生产组织划分上,主要是按生产工艺及设备能力划分,车间内设备分布是按设备类型和工艺特点布局。全部生产、物流过程、成本核算都是以成本号为联系进行生产组织。产品生产周期一般为两至三个月以上,影响周期的主要因素是:物料品种、零部件品种繁多,计划投放以及批量既无规律又无规模,产能不均衡等因素均能对产品配套及交货造成影响。此外,企业难于精确核算产品成本,其核算结果难于反映产品真实成本。原始的管理手段根本无法实现精细化管理和科学管理,直接影响市场竞争能力和盈利能力。企业管理信息化建设势在必行。通过信息化建设,旨在促使企业管理实现革命性的转变。
二、石煤机公司ERP项目的选型及方案
1.ERP项目选型
能否应用于机械装备制造业,选择适用且成熟的ERP软件非常重要。公司用了两年多时间对国内多家知名ERP软件供应商及其机械制造业成熟应用者进行了细致考察调研,选择了北京科希盟软件有限公司的HCERP VER 8.2系统。该公司的ERP系统在煤机制造业中的成功案例多于其他任何软件公司。
2.石煤机公司ERP模块介绍
石煤机公司实施的HCERP系统是以管理会计为核心、以物流管理为基础、以信息流为主线,全方位覆盖企业产、供、销、人、财、物各项资源和各项生产经营活动全过程的信息管理系统,通过实施ERP实现物流、信息流、资金流“三流”的统一。
石煤机公司的ERP系统涵盖了以下方面:
(1)基础数据管理系统:包括系统管理子系统、物料清单及工艺管理。
(2)物流管理系统:包括库存管理、采购管理、销售管理。
(3)人力资源系统:包括人事管理、绩效考核。
(4)财务管理系统:包括存货核算、采购核算、销售核算、成本管理、应收应付、资金管理、财务分析等。
(5)生产管理系统:包括主生产计划管理、物料需求计划、能力需求计划、质量管理、设备能源管理等。
(6)决策支持系统:包括产品分析、市场分析、资金分析、盈亏分析。
(7)办公自动化系统:包括收发文管理、事务交办、BBS等。
三、石煤机公司ERP项目实施经验
石煤机公司一期进销存模块上线运行仅用2个多月的时间。据了解,没有任何一家类似石煤机公司这样管理复杂的企业能够做到。经验是:
1.重视对ERP项目的领导。总经理亲自挂帅项目领导小组,常务副总经理亲自挂帅项目实施小组,为项目顺利实施和有效协调提供了组织保证。
2.广大员工对企业上ERP项目认识统一报以期待。一期进销存模块上线的2个多月的时间里,广大干部员工夜以继日,连续奋战,累计加班1800多天,研讨和培训120多次,上机操作培训1300多次,编制了各种编码93000多条,对全部库存物资进行了详细盘点,对客户和供应商的往来账全部进行了核对,核实了暂估物资和赊销物资,完成了所有必须录入的数据。
3.组建实施小组是扎实和快速推进ERP项目实施的保证。实施小组负责制定实施计划,指导、检查计划的落实,制定各项流程管理规定;负责各项操作培训、数据的审核和录入,与软件公司有效沟通和合作,及时协调、解决实施过程中出现的各种疑难问题等。
4.科学的实施方法是ERP项目顺利推进的重要因素。公司在实施过程中建立了顺畅的沟通渠道和议事方式。在每个模块上线前,都要制定实施方案。实施小组根据实施方案制定实施计划。在项目实施的关键时刻则天天召开ERP工作例会,安排、协调和现场解决各项问题。制定了REP工作考核奖惩制度,奖罚分明,保证ERP项目顺利实施。
5.做好持续的培训是ERP系统有效运用的关键。在ERP实施过程中,从三个层面进行培训:一是对实施小组成员进行业务流程的培训以支持项目的实施和今后系统的维护;二是对终端人员的系统操作培训;三是对公司领导层的培训。持续培训提高了员工操作技能。
四、实施效果
石煤机公司通过实施ERP系统,把公司的采购、库存、销售、生产、财务、成本、OA办公自动化等相关业务实现了高度的集成和共享,管理流程更加科学合理,管理效率大大提高。
1.ERP系统编码对企业标准化起到了重要的推动作用
石煤机公司REP编码涉及物料编码、部门编码、员工编码、库房编码等。通过编码规则的制定以及对物料名称型号的规范,使得各部门使用的物料名称型号写法统一,编码成为唯一的数据源头。由于有了“共同语言”,信息的传递更加顺畅、快捷、明晰、准确;通过对客户、供应商的梳理,使往来账管理更加清晰;通过部门职能的合理定位和授权,使公司组织架构更加合理,职责、权限更加明确;通过对工作中心的划分,使公司产能实现真正意义上的平衡。
2.各项管理流程得以进一步再造和优化
在ERP每一个模块的实施过程中,公司领导和ERP实施人员都要对ERP软件的管理流程、管理理论、管理方法进行深入的研究,融入企业的管理实践,固化为新的管理制度。石煤机公司的某些先进、科学的管理方式已经吸收进ERP软件中。在ERP实施过程中,企业各种管理审批流程、生产组织方式、成本核算方式、责任制考核体系都发生了质的变化,为今后的跨越式发展奠定了重要的管理基础。
3.摸清了家底,为企业的物流、财务管理提供了准确的数据依据
在实施ERP的过程中摸清了家底。原来采购计划、生产计划的净需求的不准确导致形成积压库存,无法充分利用。经过MRP的精确运算,真正做到按需采购,按需生产。企业的负债管理也更加完善。
4.提高了财务管理水平
通过实施ERP系统,财务管理真正实现了财务业务无缝集成,不再只是从报表数字看问题,而是从报表数字可一直追溯到业务单据,使得企业决策层可从问题的表面深入到本质。财务人员从繁忙的核算、汇总统计工作中解放出来,将更多的精力投入到分析、评价的管理会计中,为企业经营者出谋划策,提高企业的运营效率和质量。
通过实施ERP系统,石煤机公司的管理理念更加清晰,管理职责更加明确,管理制度更加固化,管理效率大大提高,公司整体运作更加规范化、程序化、制度化。企业管理水平上了一个大台阶。
参考文献:
随着我国经济的快速发展，以及基础设施建设的不断推进，港口机械作为助力我国基础设施建设的重要力量，在基础设施的建设当中发挥的力量越来越大。由于港口机械的特殊性，要求设计者在对于港口机械相关的操作装置，室内灯光、工作平台以及驾驶空间等一些列相关设施的设计的时候，要更加注重对于港口机械驾驶员的操作方便性、安全性以及工作效率等方面进行较为综合的考量。
一、港口机械驾驶室的人机工程布置
1.座椅的布置
在港口机械的驾驶室当中，驾驶员通常是采用坐姿在驾驶室内将操作，而座椅就成为连接驾驶员与港口机械之间的一个重要的连接点，而且我们对于座椅的布置和设计在很大程度上关系到了驾驶员的操作舒适度以及驾驶室内其他的相关设施的布置，对座椅采用合适的安置，对于改善人和座椅之间的关系并且为驾驶员的工作创造一个安全舒适的工作环境都有十分重要的作用。
我们在对座椅的位置确定时，第一步就是对座椅上的髋点进行确定（支撑点）作为人体的大腿与躯干的连接点，支撑点的设定在很大程度上关系着，驾驶员在驾驶室内的舒适度。而驾驶员在驾驶室内可以按照自己的意愿来对驾驶室内的座椅进行调整并在合适的位置进行入座。而驾驶员入座之后自身髋点的垂直以及水平的移动之间的关系，直接决定着驾驶员座椅的调节量。因此我们在进行支撑点的设定时首要考虑的就是驾驶员的身体舒适度。从而确保驾驶员在驾驶室内无论怎么动都能获得舒适的驾驶环境。
2.眼椭圆位置的确定以及椭圆位置对于驾驶室布置的作用
眼椭圆是驾驶员采用正常的驾驶姿态在驾驶员的座椅上面眼睛位置的一个相关的统计分布图形。我们通过对于驾驶员驾驶时的眼睛位置进行摄影，并且对所得的相关数据进行分析和探讨，最终发现他们是呈现二维正态的分布的，而此时等分位的分布图形呈现出椭圆的形状。
在驾驶的过程当中，随着驾驶员的座椅靠背的不断变化，眼椭圆也是在不断的进行着变化的，我们通常采用定位线的方法来进行确定。
假设驾驶员的眼椭圆定位线为L，以垂直工作线上的支撑点作为定点，水平工作线离最后支撑点的高度为635mm。当座椅的靠背角为25°时，眼椭圆自身坐标中心正好与水平或者是垂直的工作线进行交点和重合。靠背角小于25°时，眼椭圆的位置偏向前上方；大于25°时，偏向后下方。眼椭圆及其定位线在车身侧视图中的位置。眼椭圆的建立为司机室的布置和设计提供了基础。
3.各种手操纵件的布置
在机械进行作业或者是行驶的过程当中，驾驶员眼前的工况和视野始终处于不断的变化当中，而且驾驶员本身也始终处于精神较为紧张的状态。这就要求驾驶员在操作的过程当中上半身在几乎不用往前倾的前提之下，就可以对于驾驶室中的各种手柄和操作按钮进行较为方便的操作，这对于减轻驾驶过程中的疲劳也具有十分重要的作用，而且对于驾驶员在操作过程中的作业和行驶的安全也起到了一定的保护作用。也正是基于此，国际化标准组织对于驾驶员的界面和手伸做了相关的规定（具体见ISO3958）。
驾驶员在驾驶过程中的界面和手伸都要以较为正常的姿势来进行分布，脚则要在合适的踵点上面进行支撑，此时驾驶员的一只手应握住操作杆，另外的一只手应伸及自己所能达到的最大空间界面，以此依据来对操纵件和各种的操纵按钮等进行合理的分布。
4.显示装置
人机系统中，显示装置按其显示方式分为模拟式、数字式和屏幕式三类，其功能是通过可视化的数值、文字、符号、标志、图形、可听的声波以及其它人体可感知的刺激信号向“人”传递“机”的各种运行信息。视觉显示装置的人机工程学问题，要根据人体相关测量参数，确定驾驶员与显示装置间的观察距离，并且根据操作者所处的位置，确定显示装置相对于操作者的最优布置区域，选择有利于传递和显示的信息、易于准确快速认读的显示器型式、字符表达形式及与其相关的匹配条件，如颜色、照明条件等。
二、人体工程学在港口机械的乘坐及设计方面的基本要求
设计人员在进行驾驶室的座椅设计时，首先需要考虑的就是人体的生理特点以及身体各部位体压的分布合理性。在进行相关参数的选择时，应该对于操纵的轻便性和舒适性之间的矛盾进行良好的协调，并且对于驾驶员在驾驶中的视觉效应和舒适性之间的矛盾也予以解决。
1.驾驶员的坐姿
座椅舒适程度的是由人体的基本生理特点和坐姿来决定的，而且这其中最为需要引起注意的就是颈椎。颈椎是人在坐立时整个人体重量的一个重要支撑，由于脊柱由上而下所承受的重量会越来越大，而且随着重量的变大，腰曲的变形也会更加的严重。如果在人坐姿时不能保持一个正确的姿势就很容易引起腰痛以及腰酸等不适症状。因此我们在进行座椅的设计时首先需要保证的就是能够让驾驶员在操作时保持正确的姿势，臀部首先应该离开座椅的靠背并稍微的前移，此时小腿应该同时往前移动最终使得小腿与大腿之间的夹角保持在110°左右。而且，对于在港口机械上进行操作的驾驶员来说，为了能够具有良好的视觉效应和较好的操纵性。驾驶员在行驶的过程中应该适当地减小大腿和小腿之间的夹角，而且肩部要保持微垂的合理姿势。操作员在进行操作时首先应该注意的就是前方视野的开阔性以及操控的便利性，为此有的时候操作者要在一定的程度上牺牲乘坐的舒适性。
2.身体压力的分布
人体在座椅上的压力，应考虑臀部不同部位在产生不舒适感之前所能承受的。座垫上的体压分布应是坐骨部分的压力最高，然后由坐骨周围向臀部逐步降低，直到与座垫前缘接触的大腿下面趋于最低值；靠背上的体压分布应该是肩胛骨和腰椎骨两个部分压力最高，即以肩胛骨（相当于第5～6胸椎之间的高度）和腰垫（相当于4～5腰椎之间的高度）作为支撑，以保持正常的腰曲弧形和保护腰椎不易损伤。
结论
对港口机械驾驶室进行人机工程学的设计，能够让驾驶员在更加方便舒适的工作环境中进行工作，对于更好的发挥港口机械的作用和减少驾驶员的疲劳度都有较好的作用，并且对港口机械的实用性和安全性获得了大幅度的提升，具有较高的理论和现实意义。
参考文献
[1]杨英，张国忠，冯丽敏.用因子分析法确定工程机械驾驶室尺寸因子G.东北大学学报21（3），2000 .
一方面，随着我国制造业迅速发展，中国已成为世界制造大国，但远不是制造强国。要真正成为“世界制造中心”，必须有先进的制造技术和一大批掌握先进制造技术的应用型本科人才作为支撑。培养大批适应制造业发展所需的机械类专业人才，对中国机械工程高等教育既是严峻的挑战，又是难得的机遇。[1]另一方面，当前，广东的经济社会正进入一个新的发展时期。2008年7月，广东出台了《关于加快建设现代产业体系的决定》，明确提出要转变经济发展方式，推动产业结构优化升级，实现“广东制造”向“广东创造”、“广东服务”转型，提升产业国际竞争力；面对经济结构转型和发展方式转变，广东对机械类及其相关专业的应用型人才需求更加旺盛。而且，目前广东主体产业群之一的“先进制造业”已经逐渐形成了微电子制造、汽车零部件、轻工装备、模具、家电等支柱产业，形成了“大制造”的格局；面对更为宽泛的应用领域，要求机械类专业学生必须具备相应的能力和素质以适应广东的地方经济发展。因此，紧紧围绕广东省珠三角洲地区打造若干规模和水平居世界前列的先进制造产业基地的目标，培养一批能够熟练掌握与应用先进制造技术和设备的高技能人才，更好地服务广东省经济建设，已经成为广东省地方工科院校面临的重要任务。
2适应现代教育模式的要求
当前高等院校本科人才培养实践在新形势下表现出新的特征。一是多样化特征：主要表现在高校的培养目标、培养规格、培养模式等呈现多样化；它源于社会对人才需求的多样化，要求改变以往我国高校存在强调统一、规范，造成培养模式单一、人才类型单一等问题的缺陷。二是个性化特征：包含保护个性、尊重个性、培育个性；具体表现在学校给教师和学生个性发展空间的趋势明显。三是现代化特征：包括教育观念、理念、制度、手段的现代化等。四是国际化特征：表现在学生国际化、教师国际化、教学内容和教材国际化、工程教育与专业认证国际化等；国际合作办学越来越多，国家与国家、地区与地区之间协作越来越多。
3学校自身发展定位的要求
广东工业大学经过50多年的办学，沉淀了地方经济社会发展急需的优势学科，具备了培养应用型和创新型人才的基础及基本条件。依据联合国教科文组织1997年编制的《国际教育标准分类法》（ISCED），学校办学定位确定为教学研究型；服务面向定位是面向和服务广东，为广东全省的经济社会发展服务；在学科专业设置上坚持以工为主、工理经管文法结合、多科性协调发展。学校的机械类专业具有较强的办学实力。机械类学科在数字化、网络化设计制造技术，高端电子精密制造装备技术，工业机器人技术，高性能陶瓷材料加工及工具制造技术，高能束与特种能场微纳制造技术，先进设计与智能化检测技术，产品创新设计方法及制造系统建模、控制和优化技术等方向已形成鲜明的特色和优势；培养了大批机械及相关行业和社会发展需要的工程技术人才，为广东地方经济发展做出了巨大贡献。近几年，学校在广泛调研国内外应用型本科人才培养体系改革与实践的基础上，从学校自身的办学定位出发，根据社会对人才的多样化需求，以工程应用能力培养为目标，整合优化人才的知识、能力和素质结构，构建了多样化的机械类应用型本科人才培养方案，并在实践中验证和完善。
二机械类专业“3+1”人才培养课程体系的构建
1课程体系构建的总体思路
第一，满足培养目标的需要。专业人才培养理念、培养目标和培养规格是课程体系构建的基础。“重视能力培养，是本科教育的共性要求，更是工程应用型本科教育的要求。”[2]在研究需要什么样的人才方面，各国都有各自的特色和特殊情况，但在工程技术人才培养上却有着共识：强调工程师强烈的社会责任感；培养工程师的国际视野和跨文化交流能力；实施领导力培养计划，培养工科学生引领本国和世界工程科技发展的能力；加强工程师的综合素质培养。广东工业大学机械类专业以“理论-实践-创新”为主线、以“学生主动学习”为方式、以“能力与素质的嵌入”为手段、以就业竞争力为导向、以“知识-能力-品格全面协调发展”为目标、探索和构建具有区域特色的机械类本科人才培养体系的培养理念；紧紧围绕面向工业界、面向未来培养工程师为目标，主动适应广东省区域经济建设、机械及其相关行业和社会的发展需要，确立以知识传授为基础，以能力培育为重点，以道德养成为根本，注重知识、能力、素质的全面协调发展，注重为学生搭建发展平台，培养具有较强的实践创新能力和职业技能的可持续发展的高级应用型人才。机械类专业培养规格主要建立在应用型工程师培养的国家通用标准和应用型机械工程师培养的行业专业标准之上。
第二，采用“平台+模块”[3]的课程体系结构。广东工业大学机械类专业“3+1”课程体系采用“平台+模块”的模式。在这种课程体系中，必修课程是由几个相互关联、逐层提升的平台构成的，而选修课程是由多个相互独立的专业方向模块和跨学科课程模块组成的。平台中的课程主要包括公共基础、学科基础和专业基础等方面，反映了人才培养的基本规格和全面发展的共性要求。模块则是可以由学生根据自己的兴趣、爱好和特长自由选修的专业层面的课程，体现了人才培养的多元化和学生个性发展的要求。“平台+模块”课程体系实际上是分别按照对学生的共性和个性要求进行设计和构建的一种模块化课程体系，它适用于有多个目标、多项功能要求的复杂课程体系的构建，是一种能够较好地协调和满足机械类专业“3+1”人才培养的课程体系结构。
2课程体系构建的具体做法
基于“3+1”模式的机械类专业课程体系的构建，从整个模块化课程体系设计开始，到各个课程模块中具体课程的确定，再到每一门课程教学内容的选择，都要考虑面向工业界、面向地方培养机械类本科应用型人才的需要，构建的着眼点主要是专业培养方案设计、实践课程模块建设和教学内容充实等。
三机械类专业“3+1”人才培养模式的运行
1师资队伍建设机制创新
开展机械类专业“3+1”人才培养，师资队伍是关键。机械类专业要培养与社会经济发展相适应的高素质工程应用型人才，就必须有一支既具有较深理论教学功底又具有较强实践指导能力的“双师型”师资队伍。广东工业大学不断强化机械类专业教师的工程经历和实践能力，并设置准入门槛。例如，通过制定政策，规定一定比例的年轻教师在工业界进行1～2年的博士后工作，并选派一批青年教师走出校门，到世界500强或行业领军企业进行实地工作1～2年，增强解决实际问题的能力。学校还制定和规范教师的兼职办法，引导和规范教师到企业兼职，同时，设立面向企业创新人才的客座教授和研究员岗位，选聘实践经验丰富的行业或企业高级专家到学校任教或兼职，建立稳定的兼职教师队伍。通过建立高校专职教师与企业兼职教师的合作机制，使两者之间取长补短、相互学习、共同提高[7]，为机械类专业“3+1”人才培养提供了一支知识结构合理、富有活力和发展趋势良好的高素质“双师型”师资队伍。
2实践教学平台运行机制创新
各级各类实验室、实践基地、训练中心是培养学生实践能力和工程综合素质，培养其创新意识的重要实践教学平台。广东工业大学充分发挥工程训练等国家实验教学示范中心和机械设计省级实验教学示范中心的实践教学平台作用，不断完善工程实践条件，积极拓展工程训练内涵，建立起分阶段、多层次、模块化、综合性、开放式的工程训练教学模式，完成传统实习方式向全面工程训练的转换，实现“工程训练四年不断线”。另外，学校积极推进校内、校外人才培养实践基地的建设。在校内尝试以企业为依托，通过与各大企业合作，建立基于企业的校内实践基地；以相关企业为依托，选择一批生产规模大、管理规范、技术先进、用工需求量大和社会声誉好的企业作为长期合作伙伴，使之真正成为培养高技能人才的稳定校外实习实训基地。这些基地紧紧围绕机械及相关专业的培养目标，贴合企业需求，为学生提供了模拟仿真与真实职业岗位环境相结合的实践环境。学校还积极推进校外实习和毕业设计实战计划，强化以项目驱动实践教学为手段，以实践创新能力培养为主线的实践课程体系，在时间分配、项目实践、流程环节等方面给予全力保证；学生通过在教学实践基地的学习，实现了企业与学校之间的无缝对接。
3产学研合作机制创新
坚持产学研深度合作是机械类专业“3+1”人才培养模式有效运行的重要保障。广东工业大学通过加强学校与产业紧密结合，调查广东产业界对机械类本科人才素质的需求，创新和优化“3+1”人才培养方案以及课程体系结构。通过完善校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流、相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度和机制，提高机械类专业师资水平。通过发挥学校机械类学科及科研优势，与广东省大型企业密切合作，进一步增加和改进校外校内实践教学基地/平台的建设。通过增设企业家专业系列讲座课程，使学生通过更多的与企业家的接触，学习到产业界的最新知识。还有，依托机械类学科优势，进一步促进科研和教学工作相结合，将科研实验室部分向本科生进行开放，鼓励引导教师将科研成果引入本科生教学中，鼓励学生积极参与导师科研项目和投身各类科技创新竞赛，不断提高其综合能力和创新精神。
参考文献
[1]中国机械工程学科教程研究组.中国机械工程学科教程[M].北京：清华大学出版社，2008.
[2]章跃.关于工程应用型本科教育的思考[J].江苏高教， 2009（2）：92-94.
[3]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.
[4]王颖，陆.本科课程设置与改革的关键因素分析[J].复旦教育论坛，2010（6）：51-55.
实践教学是应用型本科院校机械类专业学生实践能力培养的重要环节。工程教育认证下人才培养观的核心理念是以产出作为导向，就是要从“教师能教什么”转变成“学生应达到什么”，大学阶段受到的工程教育作为未来相关职业工作的准备，以社会需求和学科发展内涵来确定合理的培养目标，明确支撑培养目标的毕业要求，以产出的产品“学生”为中心设计、实施教学活动，从工程技术知识传授转变到职业所需能力培养，是目前高等工程教育培养观的重要转变。同时不同的地域差异、学校差异以及专业差异都会对培养质量和要求有很大影响。目前围绕“学生中心、产出导向、持续改进”的工程专业认证理念已逐步在各大高校中深入，不断加强专业建设，提高人才培养质量也成为高校教育界的追求目标，如何将工程教育专业认证和西部应用型机械类人才实践能力培养结合起来就需要认真探讨和研究，本文根据国际和国内工程教育的发展趋势以及西部高校的特殊情况，结合机械类应用型本科人才的培养特点，研究探索了工程教育专业认证背景下西部高校工程实践能力培养模式的新途径。
2工程实践能力培养体系的构建和实施
工程实践教学体系对课程体系、教学内容、教学方法、实践教学、人才个性化培养等方面提出了新的要求，制定了通识教育和专业教育相结合、深化教学方法和考试方法改革、加强实践教学与创新能力培养、促进本科教育国际化的指导原则，对课程设置进行了细化，包括重视学生数理基础和科学素养的培养；加强人文社会科学等基础课程的社会实践环节，课内外互补，增强实效性；进一步加强和规范了实践教学环节。
机电工程学院实验中心立足于本科教学，服务于科研研究，以“培养现代工程应用型人才”为目标，围绕学院的实验教学与学科建设，已形成7大实验平台：（1）先进制造技术综合训练平台；（2）测试与控制综合实验平台；（3）机械传动平台；（4）创新设计平台；（5） 机电一体化综合实验平台；（6）纺织工程综合实验平台；（7）工业生产综合实验平台。目前的7大实验平台、实习基地、实验中心的总体建设规划和专业认证的持续改进工作为工程能力培养体系的顺利构建和实施提供了良好的硬件支持和理论导向，同时体系的深入研究和探讨也必将为我校的机械设计制造及其自动化专业人才培养提供强大的支撑和保障。工程实践教学体系以工程素质教育和创新能力培养为核心，以实践（实验）课程为主，理论教学与实践（实验）教学相互统一，进一步丰富实验教学内容，加大综合设计型和创新型实验比例，构建“4+1”的创新实践教学体系，即由工程基础实践训练教学平台、机械基础实践教学平台、专业综合实践教学平台、综合创新与科学研究实践平台和学生科技创新实践平台组成。为满足西部应用型机械类复合型应用人才的培养，在实践教学课程体系设置时充分考虑对学生综合能力的全面培养，构建多维实践课程体系。该体系由不同层次、不同类型、不同形式的实践环节组成，实践层次和类型通过不同的形式交叉进行。
3基于工程教育认证的创新实践教学体系的特点
中图分类号：TU992.3
文献标识码：B
文章编号：1008-0422（2013）06-0117-03
1 序言
某市城市水系环境的破坏和水质的恶化与作为旅游城市的定位极不协调。2006年某市的决策者通过考察，决定引进德国汉诺威水协的治污理念对城市水系进行综合治理。随后德国汉诺威水协对某市的管网、水文、气候、地理、人口、人们生活习惯进行了详细的普查，并查阅了大量的历史资料，针对某市的情况制定了水敏性城市发展和可持续性水资源利用框架，设计了对结合管网模拟的机埠改造及配套的人工生态湿地的治污工程综合治理方案，且已陆续开始施工建设，部分工程已经接近尾声，笔者通过对某机埠改造和人工生态湿地配套建设，领略到德国汉诺威水协针对城市治污理念一些特点。
2 通过对现有管网进行普查和建立水力/水文数学模型模拟后，对现有机埠的运行方式的改变及对调蓄池的改造，实现了截污和对不明污水及初期雨水进行预处理
2.1 机埠现状及改造前后的运行情况：目前接近完工的机埠改造工程机埠总汇水面积为415hm2，城市硬化径流面积为290hm2，机埠有两个进水口，一个9712m2的调蓄池，非降雨期来水量平均约0.5m3/S，原机埠的总抽排能力为12.6m3/S，调蓄池的水排向一条长17.3km的城市水系，由于某市的雨、污排水管道存在错接、漏接现象，形成雨污合流现象，由于雨、污水未有效的分离，两个进入机埠污水口CoD浓度最高仅296mg/L和154mg/L，最低时还只有93mg儿和53mg/L，所以送往污水处理厂的污水COD浓度过低造成污水处理厂负荷过重，有时机埠在应急时污水未经任何处理就直接排入了城市水系，且随着城市的发展该水系已经逐渐成为某市城市中心的水系，近年来由于沿岸机埠排污形成了水体恶臭、水生植物消失、栖息动物绝迹的臭水沟，与某市旅游城市的定位极不协调，在短时间内解决雨、污排水管道错接、漏接短期难以实现，针对雨、污合流及水系污染的实际情况，汉诺威水协提出了终端治污的理念，即改造现有的排水机埠和调蓄沉淀池，对来水进行预处理，然后对预处理的水进行分流。首先将原敞开式调蓄池改造成为两个调蓄池，一个为封闭式，一个为敞开式。在非降雨情况下，不明污水在封闭式调蓄池内沉淀、隔离污染物，然后将COD浓度较高的污水直接送往污水处理厂，溢流后COD浓度较低的污水通过人工生态湿地进行生态处理后再排向城市水系，在降雨情况下，从沉淀池溢流的未水进入敞开式调蓄池，再通过排洪渠排入水系内，这种根据来水水质和水量进行区别对待的处理方式，最大限度的解决了雨、污水合流的问题，城市管网中的来水不再是只经过简单的沉淀就直接排入城市水系，同时因送往污水处理厂的污水浓度提高、水量减少而使污水处理效益更佳，且这种终端治污的方式也为很多老城区未雨污分离的城市提供了一个示范。
2.1.1 机埠改造前后平面布置对比（图1、图2）
2.1.2 排水机埠改造前后运行流程对比（图3、图4）
2.2 调蓄池和泵房改造后的运行原理
此次设计将原来全部敞开的调蓄池分封闭式和敞开式两个调蓄池，来水首先进入封闭式调蓄池，在非降雨期，来水的COD浓度平均约为140mg/L，在进水渠初步沉淀，通过闸门和水位标高的控制，新建的非降雨期泵房以300L/S送往污水处理厂进行处理，这时抽往污水处理厂的都是来水沉淀下来的污水，上层COD浓度较低的污水通过底板较高的闸门进入封闭式调蓄池沉淀池，封闭式调蓄池沉淀池分为A、B池，来水首先到达A池，在A池沉淀且达到一定水位后通过设置在A池上部三根设有渗水孔的渗透管溢流到B池，（渗透管起到隔离漂浮物及控制水位的作用）再次进行沉淀调蓄，（通过实践证明污水在沉淀池沉淀一小时污水的COD浓度可以减少20%），然后以每两天一次，每次3000m3的频率通过非降雨期泵房抽向人工生态湿地进行生态处理过滤，最后排入城市水系，当B池及人工生态湿地全部注满后，如水位继续上涨，沉淀后的污水通过设置在A、B池尾端的溢流堰溢流到敞开式调蓄池，然后通过降雨期泵房排向人工生态湿地及城市水系，溢流堰能够阻隔污水中的漂浮物及杂物。在小雨时，未水混杂着雨水，COD浓度较低，水位持续上升后开启进水渠通往B池的两个闸门，水流在A、B池沉淀后通过A、B池尾端的溢流堰溢流到敞开式调蓄池。如果在暴雨期，水位上涨过快，在进水渠还设置了一道45m长的溢流堰，污水通过溢流堰溢流至敞开式调蓄池，保证了封闭式调蓄池的安全，这时来水的COD浓度已经很低了，在敞开式调蓄池蓄满后可直接通过排洪渠排入城市水系。降雨结束后，为了清理A、B池廊道内沉淀下来的污泥及杂物，在清空A、B池后，通过设置在A、B池尾端溢流区的冲洗水收集池蓄满的水，开启冲洗门产生一股很强的水浪将封闭式调蓄池沉淀池廊道内淤积物及杂物冲往非降雨期泵房，经过自动格栅隔离较大的沉淀物和漂浮物后抽往污水处理厂进行处理。封闭式调蓄池内产生的臭气则由生态处理装置进行净化后再排出。图5、图6是调蓄池示意图。
3 通过配套人工生态湿地的建设，对预处理后的污水实现生态净化
此次把人工生态湿地建设在原有的河道上，分为六个分区，为垂直潜流式人工生态湿地，面积约为8300m2，改造后泵房把经过调蓄池沉淀、杂物隔离的不明污水及初期雨水通过管道输送到人工生态湿地的配水渠，配水渠采用溢流的方式把来水集中、均匀的一次性分配到每个分区（配水渠的作用是均匀的分配污水，且在进水口设置了消力装置，避免损伤人工生态湿地内的水生植物），在人工生态湿地的池床上层由一米厚过滤砂组成过滤层，过滤砂下面则是根据不同级配铺设卵石层，以防过滤砂渗入卵石层内的带孔过滤水收集管网，所选的过滤砂必须按照级配铺设，其含钙量、孔隙率、阳离子含量都有明确规定，达不到要求则需进行相应的调配，如含钙量达不到要求则需铺设石灰石等措施，在过滤砂上根据特定的间隔种植芦苇等水生植物，可有效吸附、拦截悬浮物。同时其发达的根系能使过滤砂内产生空隙，补给氧气，避免产生厌氧环境，使过滤砂发臭板结。将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上。当以富营养化为主的污水流过一定长宽比及底面有坡度的生态滤池时，经石英砂填料床过滤，污水可以在床体的过滤砂缝隙中曲折流动，或在床体表面流动，最后通过收集管网排向城市水系，污水的BOD5（生物5日需氧量）去除率为85%，SS（固体悬浮物）去除率为87%，T-P去除率为85%，氨氮去除率为54%，污水中的无机污染物（重金属）和有机物也很大限度的被湿地芦苇吸收，且水生植物根际的多种微生物活动，增加了湿地基质的透水性，与周围环境的原生动物、微生物等形成各种小环境，通过氧的传递，更加增强了净化废水的能力。生态湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力，因此更适用于处理生活污水以及城市污水一类。生态滤池可分别处理废水中的不溶性有机物与可溶性物质。不溶性有机物通过湿地构造中的过滤砂层被沉淀、过滤、截留，进而被微生物利用，而可溶性有机物则可直接通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除。每天向生态湿地输送3000m3污水，可在24小时内处理完毕，全部排向城市水系，出水COD可以达到约30mg/L至40mg/L。人工生态湿地放空后通过水生植物根系重新补氧，然后再次注水使用。当城市水系水位连续三天高出人工生态湿地水位而无法排出时，配水渠还设置了紧急排空装置，通过开启闸门，人工生态湿地的水可以经过一根输送管回流到敞开式调蓄池，再通过水泵排出。人工生态湿地的结构示意图如图7。
4 通过对河床断面结构的改造及对已经破坏了的河道生态系统进行修复，达到进一步净化水质的作用
原有河道堤岸较陡，驳岸风光带建设在堤岸的外面，采用刚性护坡的方式进行护坡，对河床生态系统有较大的破坏，河道内淤泥较多，河道内的沉水植物已经消失。德国汉诺威水协通过这次改造把堤岸后移，这样一来，缓坡式柔性河岸同时也成为了驳岸风光带，解决了市民休闲的时候无法亲水的问题，同时也增大河床的调蓄容积，发挥防洪功效，河岸浸水区铺设椰棕植物垫及椰棕植物辊进行护坡，防止波浪冲刷堤岸，同时在河滩和植物垫上栽种水生植物，河道内进行清淤后栽种沉水植物，还在水上安装若干人工浮游岛，上面栽种浮水植物，通过这些水生植物根系的吸收，不同的水生植物对水体中各种污染物有吸收、富集效果，达到进一步净化水质的作用。河道堤岸改造前后断面对比示意图如图8、图9。
5 通过驳岸景观与净水系统的一体化的建设，做到了既留住了雨水又净化了初期雨水，同时也美化和改善了环境
