1、目的及意义(含国内外的研究现状)
精密和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键。
目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(PZT)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(GMA)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(MEMS)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用。
国外在超磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每平方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为。美国Etrema公司开发的大行程精密Terfenol-D致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±μm，最大输出力为2670N。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，德国教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000N的驱动力，极限速率为20mm/s；美国的等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达·m，精度达800微弧度。在流体控制领域，瑞典ABB公司设计了一个用GMM棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用。
国内在磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件；浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题；甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置；长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置；武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。
然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。
本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。
2、基本内容和技术方案
本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。
论文的主要内容包括：
第一章：绪论。介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。
第二章：超磁致致动器的发热影响分析。列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。
第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在Abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。
第四章：超磁致致动器结构优化。根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。
第五章：总结与展望。概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。
毕业设计的技术路线主要包括：
(1)超磁致驱动装置的三维建模。分析微进给平台的图纸，在有限元分析软件Abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。
(2)基于Abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。在有限元分析软件Abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。
(3)超磁致致动器的结构优化。根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：
一、对超磁致致动器的线圈发热进行分析，得出线圈发热模型，根据模型对线圈进行结构优化改善超磁致伸缩棒的温度场分布情况；
二、将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。
(4)对比对优化后的超磁致致动器在Abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。
3、进度安排
(1)第1-3周：毕业实习，完成实习报告。
(2)第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件Abaqus。确定方案，完成开题报告。
(3)第6-8周：学习软件有限元分析软件Abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。
(4)第9-10周：在Abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。
(5)第11-12周：根据分析结果，撰写毕业论文。
(6)第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。
(7)第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。
摘要 实践能力是专业硕士研究生培养的重要要求，针对控制工程专业硕士研究生培养过程中存在的实践能力不足的问题，提出控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系的构建，包含三方面内容：构建科学合理的培养方案，扩大导师的选择面，校内、外实践教学平台的建设。这三个环节紧密关联，相辅相成，以期通过这三个环节的作用促进控制工程专业研究生实践能力的提升。
关键词 控制工程专业硕士实践能力
20xx年，教育部提出要加大应用型人才的培养力度，同年，各高校开始招收全日制专业硕士学位研究生。专业学位研究生的定位要求学生更加具备实践能力，控制工程专业硕士研究生培养是研究生培养的重要组成部分，其培养人才的核心就在于要提高学生的动手实践能力，但目前，很多高校在实际的培养过程还存在一些问题。本文针对控制工程专业硕士研究生实践能力培养问题，在分析相关情况的基础上，提出控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系的构建。
1控制工程专业硕士研究生实践能力培养情况分析
《控制工程领域专业学位标准》中将该领域专业研究生培养目标定位在四方面：知识、技能、能力、素质。[1]（1）知识方面要求学生应掌握控制工程领域的基础知识及针对具体应用层面的相关知识；（2）技能方面强调了学生应该具备使用相关研发工具、熟练使用外语、获取相关国内外文献资料等方面的技能；（3）能力方面要求学生具备使用本领域先进技术方法和现代技术手段的能力；（4）素质方面要求学生要注重该领域工程研究、开发、应用的问题，能具备较强的实践能力。也即是说在控制工程专业研究生培养目标的设定上就必须强调在掌握基本知识的基础上加强工程实践的锻炼，要充分面向行业领域进行高质量的专业实践，以提升专业研究生的就业能力。
目前，我国很多高校控制工程专业虽然已经招收了专业硕士研究生，但在真正的培养过程中学生的实践能力还是差强人意，这里面的问题主要有以下几点：[2-5]（1）受长期以来学术硕士研究生培养模式的影响，很多高校在课程设置上还是沿用其课程体系，对于实践环节的重视不够；（2）有些高校对“实践”的概念认识并不到位，这就使得虽然在课程体系中设置了“实践”课程，但内容的设置相对匮乏，形式化，从而造成实践的效果并不理想；（3）一些高校建立了实践中心，但是缺乏具有职业背景和实践经验丰富的导师队伍，从而导致实践环节的设置与社会应用的真正需求相脱节，学生的实践能力不能进一步提高；（4）虽然有些高校同企业建立了协同实践教学平台，让学生到企业参加到一些实践工作，但很多从事的都是一些低等的或者辅助性的工作，真正能够培养起动手实践能力的并不多。
2控制工程专业硕士研究生实践能力培养体系构建
专业硕士研究生实践能力的培养是一个系统工程，针对控制工程专业硕士研究生培养中存在的问题，笔者认为其培养体系的构建应包含：构建科学合理的培养方案、扩大导师的选择面，校内、外实践教学平台的建设。
构建科学合理的培养方案
首先，在构建课程体系的时候就必须定位明确。学校要能实时、准确地分析就业市场需求，从行业对对控制工程人才的实际需求出发，以培养实践能力突出的行业高级应用型人才为目标。在理论课程的设置上，要紧密结合学校的特色和行业背景，除了最基础的专业理论课程之外，还需要开设与学校特色和行业背景相关的一些理论课程。对于控制工程的专业硕士研究生来讲，毕业生不但要掌握基本的控制理论，熟练的编程语言，还要对其行业内的一些自动化、电力相关领域的工程问题有较深入的了解。
然后，要结合行业应用背景，对实践课程进行精心的设计和规划。要能够切实考虑实践的难易程度，以循序渐进的方式，在不同的阶段开展不同的实践课程，比如在課程学习的初期开设基础的实验课程，让学生能迅速的掌握课程相关知识点；到相关课程知识点都学过之后，可以再开设一些专业性的实验课程，让学生能将不同课程的相关知识点融会贯通，培养分析问题、解决问题的能力；校企合作的实践课程，进一步让学生学以致用，能在实际生产活动中分析问题、解决问题。要在培养方案中将专业硕士研究生参加实践课程的要求、内容纳入到研究生培养的整体教学计划中，将实践课程设定为必修课，严格规定课程的学时、学分，确保实践课程能得以有目的、有计划、有针对性的开展。实践课程的开设要强调学生动手能力，以及独立思考问题、解决问题能力的培养。
扩大导师的选择面
很多导师是搞学术研究出身的，大多缺乏行业背景和工程实践能力，这就导致在进行实践教学时可能会力不从心，并不能真正达到实践教学的目标。而控制工程专业硕士是一个对实践动手能力要求很高的专业，要有动手能力强的导师来指导研究生进行实践。所以在导师选择的问题上，除了校内的专业导师之外，还必须增加具有行业背景的企业导师。
对于校内导师来说，需要加强对导师的培训，要创造机会让导师特别是青年导师到企业去锻炼，能让他们在真实的生产环境中将理论与实际联系起来，加强他们的行业背景和实践能力，从而在校内实验、实践课程中指导研究生的时候能够更贴近生产实际，能以一些真实案例来丰富自己的教学。
同时，高校要聘请行业内部的一些高级工程人才来担任学生的企业导师。企业导师主要在学生进入到企业实践时给予研究生指导，在培养方案制定的过程中也应提供有用实践培养建议，并努力为研究生提供企业实践的机会，以期让研究生达到理论与实际操作的紧密结合，从而真正学以致用，并提高动手能力。
校内、外实践教学平台的建设
实践平台的建设可以说是锻炼学生实践能力最好的途径之一。通常来说，实践教学平台又可以分为校内实践教学平台和校企合作实践教学平台两类。
校内实践教学平台是指位于学校的，模拟真实生产环境的、能够为专业学位硕士研究生实践能力培养提供一定帮助的场所，是联系课内知识和企业实践的重要环节。校内实践教学平台建设分为硬件和软件两部分，硬件部分即是指研究生实验资源的建设，它会影响校内实验创新活动开展的效果；软件部分即是指基于硬件部分开展的研究生创新课题及各类研究生创新活动，它会影响校内实践教学平台的发展壮大。对于控制工程专业来说，校内实践教学平台可以包含计算机网络、控制工程、自动化等多个方向，从而有利于培养研究生综合运用多个学科的知识点来分析问题、解决问题的能力。
校企合作实践教学平台是指由学校和企业合作建设在校外的实践场所，也可能就是在企业之中或者真实的生产环境中。要能够创造机会让研究生真正参与到某些项目的研发、生产过程中，那研究生就可以深入到工程一线，自己动手去完成一些实际的工作，在此过程中，将自己的理论知识和校内实践经验运用到真实环境中，再通过富有实践经验的行业导师给予指导，还能与有实际操作经验的工作人员交流，学习，能较快地培養起自己的动手实践能力。
参考文献
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浅谈自动化机械制造
摘 要：自动化制造系统（FMS）系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。
关键词：制造规模;关键技术; 发展趋势
随着 社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、 计算机技术、通信技术、 机械与控制设备的发展。
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类
（一）自动化制造单元
FMC：的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年，它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实{目单机自动化化及自动化，迄今已进入普及 应用阶段。
（二）自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等），由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及 管理。
（三）自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f：MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率更高。
（四）自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行 联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（C1MS）投入实际，实现生产系统自动化化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统IMS）为代表，其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
（一）计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
（二）模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经 网络的自学方法更起人们极大的关注。
（三）工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、 计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及 经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面 工作增强了自动化。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在FMS（尤其智能型）中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造 环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自 组织能力。
（四）人工神经网络技术
人工神经网络fANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
（一）FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而 经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
（二）朝多功能方向发展
由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms）国际性开发项目，属于第二代FMS：完善的第二代FMS正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
进入新世纪，FMS获得迅猛发展，几乎成生产自动化之 热点。一方面是由于单项技术如NC加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展，提供了可供集成一个整体系统的技术基础：另一方面，世界市场发生了重大变化，由过去传统、相对稳定的市场，发展为动态多变的市场，为了从市场中求生存、求发展，提高企业对市场需求的应变能力，人们开始探索新的生产方法和经营模式。
一、民勤县农村幼儿园的教育现状
（一）学生在校上课时间得不到保障
由于民勤县地广人稀，村庄分布比较零散，一个乡镇一般只有一两所幼儿园，这样给幼儿上学造成了很大的困难。经过调查发现，校车接送幼儿上学最远的要一个小时，这样就很难保证幼儿在校的学习时间。
（二）条件简陋
笔者通过走访发现，农村幼儿园的教学条件普遍很差，教室比较简陋，幼儿活动的空间也比较小，很多设施都比较陈旧、落后，而且规模也较小，教师和学生也比较少。在很多农村幼儿园当中，既没有教具，也没有开启幼儿智力的游戏场所和设备。这样的幼儿教育环境，远远不能适应幼儿教育发展的需要。
（三）幼儿教师专业水平有待提高
近几年，国家对幼儿教育事业比较重视，很多农村幼儿园也在逐步的修建和翻新中，所需要的幼儿教师也随之增多。为了弥补幼儿教师数量上的不足，新招聘了很多幼儿教师，都是从音、体、美等高校毕业，对于幼儿教育可以说一窍不通，根本无法进行幼儿教育。再者，由于县城的幼儿园不断扩建，通过考试等方式，将农村优秀的幼儿园教师调到县城，导致农村的幼儿园教学陷入绝境。虽然国家对幼儿教育比较重视，但让幼儿教师参加培训和外出学习的机会还比较少，即使有这样的机会，也是县城的幼儿教师优先，农村的幼儿教师没有机会参与培训。
（四）农村幼儿园在管理方面比较松懈
笔者通过调查了解到，很多农村幼儿园在管理方面比较松懈。特别是部分幼儿园在保育、安全、后勤等方面管理较差，有的幼儿园甚至只能算得上是一个把幼儿集中起来玩耍的场所，至于幼儿教育，更是无从谈起。
（五）农村幼儿教师教育观念滞后，使得幼儿教育向小学化倾向
在农村的很多幼儿园当中，教师教育观念滞后，受传统教育思想的影响，对幼儿教育不是特别重视，也没有领悟到幼儿启蒙教育的重要性。随着城市化的进程的不断加快，很多农民到大城市打工，很多幼儿的监护人为爷爷奶奶，他们对和幼儿接受教育的意识薄弱。此外，在农村幼儿教育中出现了小学化倾向严重的问题。这样的教育模式，打击了幼儿上学的积极性，容易使幼儿从小就产生厌学心理。
二、提高农村学前教育的策略
（一）加强农村教师队伍建设
要改变农村幼儿园的教学现状，首先要从教师队伍建设出发。一是提高农村幼儿园教师的待遇，享受国家相关的优惠政策。例如，优先考虑农村教师的职称问题等。二是加强对农村幼儿园教师的培训工作，对于一些培训成绩优秀的教师，进行物质奖励，并把培训结果与教师职称挂钩，让更多的教师积极地参与到培训当中，为自己补充新鲜的血液。
（二）有关部门要加大对农村幼儿园的资金投入
有关部门要加大农村幼儿园建设资金的投入，每一个乡镇的中心幼儿园必须符合国家的有关标准。如场地、房屋、设备、设施等。农村幼儿园最大的一个优点就是地方比较宽敞，如果部分幼儿园有条件，可以对幼儿园进行绿化，让幼儿园变成花园式的学校，为幼儿创造一个舒心、愉悦的游乐场所，使幼儿园真正成为幼儿的乐园、学园、家园。
（三）对幼儿教师要进行科学的评价
对教师的科学评价，可以促进农村幼儿教育事业的蓬勃发展，也可以实现幼儿高效率课堂。幼儿教师和幼儿是一样的，赞美对于教师来说是对教师辛勤劳动和付出的肯定。对教师进行科学的评价，就要对教师的教学设计、工作态度、师德师风等方面进行综合、科学的评价，并与年度考核以及相应的工资待遇挂钩，调动教师工作的积极性。
三、结语
在教育事业快速发展的今天，农村幼儿教育显得尤为重要。虽然农村幼儿园在前进的道路上十分坎坷，面临着许多困难，但是笔者坚信，在广大幼儿教师和家长的共同努力下，农村幼儿教育一定会发展的越来越好。
1目前机械专业教学中存在的问题
教学内容创新性不足，理论与实践相脱节机械专业的课程包括机械制造、机械绘图、机械设计、电工与电子、模具制造、数控车床、PLC编程等，这些课程都需要在实践中学习和掌握，如果单纯采用传统的课堂教学方式，学生只能盲目地学习书本中的理论，而不能融入先进的案例，就会使学生的创新与实践应用能力逐步下降。而目前很多机械专业教师依然采用这种以教为主的教学模式，未能够结合项目教学法、实践教学方法、实验教学法等多种教学方式，通过增加教学内容的创新性来培养学生的实践创新能力，出现严重的理论教学与学生实践操作间的脱节情况，导致学生学习兴趣下降，教学效果不理想。教学方法落后，缺乏实践性目前很多高校依然采用传统的教学模式，单纯注重理论知识的传授，而忽视了学生实践操作能力的培养，造成学生在学习过程中盲目追求理论分数高低，最终不能用其所学理论去指导实践的情况，更无从谈及实践中的创新能力培养。因此，作为一项以培养学生实践操作能力为主的课程，应当加大课程教学中的实践环节比重，改变传统以课堂理论知识传授为主的教学方式，发展创新教育，为学生在实践中培养创新能力提供有力条件。“工学结合”教学策略与模式有待进一步完善目前，部分高校依然墨守成规，忽视教学改革在校园教育发展中的重要作用。尤其是在人才培养的过程中，未能够与企业及社会发展需求相适应，对机械专业“工学结合”的教学模式与实习实训的重视程度较低，让学生不能够在实践实习中进一步巩固所学理论知识，从而激发起创新灵感。
2机械专业创新教育相关意见
培养适合当今企业及社会需要的机械专业应用型、创新型人才，一方面要求高校教育能够充分重视学生专业知识的掌握情况，另一方面也要求高校教育能够与人才实际需求紧密结合，培养一批具有扎实基础知识与较强实践创新能力的机械专业人才。针对于此，笔者对机械专业教育创新提出几点意见。创新实践教学体系机械专业以培养技能型人才为主，实践是其人才培养过程的关键环节，要求高校教育能够加强学生理论知识学习与实践应用的结合。所以，在机械专业教育创新过程中，要高度重视实践教学的重要性，增加实践教学的比重，根据社会需要制订学习计划，优化课程设计、课外实践与实习活动安排，彰显出机械专业本身的特色，真正做到机械专业理论知识与动手实践的结合，从而在二者的结合过程中向学生渗透创新思想，逐步培养学生的实践与创新能力。创新教育教学方法随着信息技术的快速发展，信息技术引入教学当中已经是未来教育不可逆转的重要趋势。因此，在高校机械设备有限的条件下，可以适当将计算机技术和现代教育技术渗透到教学当中，改变传统教学中受时间与地域限制的弊端，并以此来弥补实践资源不足对教学带来的负面影响。一是可以在机械专业教学中增加计算机技术，通过运用虚拟现实技术，形成数控机床编程仿真系统，通过计算机模拟数控机床的控制、操作、编程、加工与故障的检测等，为学生提供一种亲临现场的感受，增强学生实践操作的直观感受力。二是采用多媒体技术教学方式，进行CAI工程制造教学，将教学过程化繁为简，通过图形、影视的方式来表现微观组织、结构变化等，同时还有效增加学生在学习过程中的乐趣，为提高教学质量、学生学习兴趣等带来有益帮助。三是可以在机械教育专业教学中加入光盘教学。为加深学生对机械设备的直观形象认识，可以购买关于现代化制造企业先进的加工设备的使用过程和设备管理的光盘，让学生真实了解设备的应用与维护，对设备本身形成强烈的直观感受，从而为其在未来的实践操作奠定扎实基础。发展合作教育教学机械专业作为一个实践性非常强的专业，其人才培养目标应当与企业的实际需求紧密相关，并要求高校教育在人才培养过程中能够结合企业的实际需求，以市场为主导，以增加就业率为导向，从而为推动社会发展培养出更多的应用型人才。合作教育即目前提倡的校企合作教学模式，学校与企业合作，共同建设实验室和实习基地。企业的老技术职工为学生进行技术指导，增强学生的实际操作能力；学校为企业注入技术资源，帮助企业解决技术人员的培训问题，最终实现企业与学校的双赢。
3结论
综上所述，本研究主要针对当前机械教育专业教学中存在的不足，从创新实践教学体系、创新教育教学方法、发展合作教育教学三方面，提出机械教育专业教育创新的相关意见。
在经济全球化的大背景下，对人才提出了更高、更新的要求。据统计，20xx年高校毕业生总数将达到765万人，就业形势非常严峻。为加快建设创新型国家的进程，缓解大学生日益严峻的就业压力，响应国家“大众创业、万众创新”的号召，高等院校必须全面开展创新创业教育，探索创新创业人才培养模式改革与创新，为我国经济社会发展和地方区域经济建设培养创新创业人才，实现高等院校所承担的人才培养与社会服务的功能。
我校材料成型及控制工程专业学生的培养以服务中原经济区建设和河南区域经济发展为基本定位，培养能够系统地掌握相关专业基础知识，且知识、能力与素质三方面协调发展的高级应用型复合人才。在当前形势下对我校材控专业创新创业人才培养模式进行探索与实践，也是学生就业创业和经济社会发展的现实需求。
目前在材料成型及控制工程专业类课程教学中大部分教师都是采用以多媒体为辅助的课堂讲授教学模式。授课教师使用的教学资料一般由教师个人制作收集，对相关知识的讲解会有所偏颇，且缺乏知识的发展更新；而学生则早已适应了被动地接受知识，缺乏主动性，学习兴趣也不高。材料成型及控制工程专业相关课程介绍的主要内容不仅包括传统的材料及制备工艺、原理，还包括大量的新型材料，而材料的发展日新月异，要让学生了解到先进的新型材料的发展概况，充分调动学生的兴趣和积极性，培养学生的创新能力和创业实践能力，这就需要改变现有的人才培养模式。本文从以下几个方面对创新创业人才培养模式进行了探索与实践。
一、及时调整培养方案，优化课程体系设计
随着经济社会的发展，国家和社会所需要的人才类型发生了改变，不仅要求毕业生系统地掌握相关专业知识，还需具备一定的创新意识和创新能力。材料成型及控制工程专业积极探索校企产学研合作协同培养模式，校企共同制定人才培养目标，根据社会未来发展对人才的需求及时调整课程体系设计。从专业人才培养方案和课程体系的各个环节入手，坚持理论与实践相结合，坚持创新创业教育与专业知识教育相结合，将创新创业教育融入到专业知识教育的人才培养体系中。
同时在人才培养方案中增加跨院系、跨专业的选修课，打破专业、院系之间的壁垒，使学生选课不受年级、院系的限制，最大限度地满足学生自主学习的需要，尊重学生的兴趣，发展学生的个性，而兴趣和个性正是创新创业的前提。
二、创新教学方式，注重训练学生的开放性思维能力
（一）坚持教学方法改革与教学内容更新的统一
当今世界科学技术发展日新月异，作为高校人才培养的主要教学资料-授课教材，其内容应及时反映当前科技发展的最新成果和学科前沿知识。专业教师应及时更新和修订教材体系，使授课内容更科学合理、更贴近实际，促进学生更好地掌握本专业相关知识。
推进教学方法的改革，实现从传统的知识“灌输式”的教育方法向以启发式、探究式、讨论式等方法转变。加强师生互动，鼓励学生大胆质疑，师生之间互相启发，彼此促进。同时鼓励教师在对学生进行专业知识的传授过程中，自然地将创新创业教育渗透进去。
（二）课堂学术报告教学
为了使学生适应将来的工作和社会的发展，大学将训练学生的重点放在培养学生的开放性思维能力上。在教学内容组织安排上，将授课与学术报告，理论与实际结合起来，开辟第二课堂。为充分发挥学生的主体性，调动学生的`学习积极性，定期开展课堂学术报告[1]。将班级学生分成若干个学习小组，教师提前布置相关的主题，小组内进行任务分工与协作，课前进行文献资料搜集、分析，并动手做多媒体课件，课堂上的讲解与表述，同时开展课堂讨论。这样，不仅可以大大提高课堂授课效果，而且激发学生的学习主动性和积极性，培养学生的分析解决问题能力、表达能力及团队合作意识。同时鼓励学生积极参加与教学内容密切相关的学术报告会，既扩大学生的知识面，又使教学内容更加新颖。
（三）科研项目式教学
科研与教学是辩证的统一体，以科研促进教学是提高理工科院校创新创业教学质量的关键，科研式教学是提高理工科院校学生创新创业能力的有效途径[2]。它是以真实的科研项目为载体，让大学生在本科阶段就开始参与到科研活动中，在教学过程中穿插工程实例、科研项目研究成果，吸引学生，提高学生学习的兴趣，同时在实验室里展示有关典型材料的样品和组织照片等，供学生课余参观，加深对理论内容的理解，也能够激起学生的学习兴趣。学生在教师的指导下，完成真实科研项目的研究工作任务，使学生成为知识的主动探索者。通过对科研项目深入的研究，激发学生学习积极性，培养学生的探索能力和创新能力。在科研项目教学中，教师和学生可以互相获得灵感与启发，相互学习，共同提高。
三、注重科研训练和创新创业实践，培养实践能力
（一）建立“导师制”，开放科研实验室，实施科研驱动
中原工学院材料与化工学院建有“金刚石高效精密锯切工具技术国家地方联合工程实验室”等一系列科研平台，能为各类项目的开展提供优良条件。
通过教师学生互选的形式建立导师制鼓励学生通过独立或团队合作的方式完成科研项目[3]。这样，参加导师制的学生从大二开始就可以逐步参与到导师的科研课题研究中去，导师每周会安排半天到一天的时间来解答学生学习上遇到的疑难问题，与学生进行面对面的交流，师生间平等争论，培养学生的开放性思维和质疑精神。学生们在发现和解决科研项目中存在问题的过程中，全面锻炼了他们的思维方法、动手能力和研究能力，其创新意识、创新精神和创新能力也得到了培养和提高。
（二）以创新创业项目及学科竞赛及为载体，以赛促能
结合材料成型及控制工程专业特点，组织学生积极参加大学生创新创业训练计划项目、大学生挑战杯竞赛、金相技能大赛、铸造工艺大赛等创新实践活动。学校和院系从资金和设备方面给予支持和保障，并邀请相关领域经验丰富的教师和科技人员担任创新创业指导教师。学生利用业余时间，通过团队小组自主选题，围绕参赛要求，多学科、多领域的团队合作，分工明确。这样，学生能在实践中更多地找到自己所学知识的用武之地和不足之处，培养其独立运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题的创造性能力以及他们的团队合作能力、交际能力，为今后走上社会更高质量地创业就业打下坚实的基础。
（三）实施双导师制，培养学生的学习与实践能力
通过实施校内老师加企业工程师的双导师制模式，在联合指导本科生毕业设计、学生参与产学研项目等方面进行广泛的合作，同时聘请国内外知名专家学者和企业工程技术人员开展专题讲座与技术培训，全方位拓展学生的知识面，增强学生的工程实践素养和社会认知能力。
本专业在多年的项目合作过程中与多家企业单位建立了良好的合作关系，并建立了学生实践基地，为学生提供更加丰富多彩的实习实训。专业为每三到四名学生从合作企业单位聘请配备一名校外指导老师。在校内导师的日常管理和辅导之外，这些校外导师可充分利用本单位的优势和资源共同对学生的科研、实践和论文工作进行指导，给学生带来更多的社会生产实践的机会，锻炼与提高自身的能力。这种双导师制培养模式是建立在校企双方互惠互利基础上的，紧密合作，协同育人，既可以有效地解决学生的理论学习与实践脱节的现象，企业也可根据学生的日常表现优先选拔留用学生，更好地引进合适人才。
四、探索校企产学研合作教育模式
校企共建科研基地的协同创新模式可有效地避免目前高等教育理论教学脱离生产实际、与市场结合不紧密等问题。校企协同创新把教学科研、人才培养和社会服务有机地统一起来，促进了学校和企业的共同发展[4]。学校在制定人才培养方案时，应充分考虑地域经济发展和企业需求，及时调整和开设新课程，使学生的知识结构更加完整，更加符合社会对人才的要求，提高学生的创业就业竞争力。
教师通过与企业工程技术人员开展合作研发工作，既能够提高教师的实践能力和研究能力，这些教师也能将企业的研究成果和最新技术加以总结并带到课堂的教学中去，既拓宽了学生的知识面，又使高校培养的人才更符合企业的需求[4]。实现了学校专业设置与产业发展对接，人才培养方案与岗位职业要求对接，教学内容更新与企业技术进步对接。这些产学研合作企业成为了我校专业教师进行教学科研的依托，同时也是学生实践和锻炼的场所。
五、结语
根据材料成型及控制工程专业和课程的特点，调查分析原培养模式对创新创业人才培养的弊端，总结经验，积极探索解决方案。通过优化课程体系设计和教学方式、开展科研驱动和学科竞赛、校企产学研协同创新等多种方式，推进教学、科研、实践三方面紧密结合，带动大学生参与科技创新和实践锻炼的积极性和广泛性，培养一批富有创新精神、勇于投身实践的创新创业人才队伍。当然，这种创新创业人才的培养模式还需要在长期的实践中不断修正和完善。
《机械设计基础》课程教学方法探讨
摘要：《机械设计基础》作为机械专业一门必修的专业基础课，在课程体系中占有重要的地位，文章结合河南工业技师学院《机械设计基础》课程的特点及教学要求，针对传统教学中存在的问题，讨论了多媒体教学与项目教学法的在该课程中的应用，提出对于具体的内容应该具体分析，应根据实际教学目标采用适当的教学方法与手段，设定合理的项目，不能够简单依赖于某种单一的教学模式和拘泥于固定的教学项目。
关键词：机械设计基础；多媒体教学；项目教学法
机械设计基础课程是机械专业一门必修的专业基础课，它融合理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等有关内容为一体，专业性强，且教师教学的难度和学生学习理解的难度也都比较大。此外，它的学习过程中还综合运用高等教学、机械制图、金属材料与热处理、互换性原理与技术测量等知识，无论是教材还是教学安排，都有较强的系统性和实践性。在教学大纲修订后，该课程的课时缩减至60课时，更增大了教与学的难度。因此，采取什么样的教学方式才能取得有效的教学效果，是目前河南工业技师学院在本课程教学过程中迫切需要解决的问题。通过近两年的教学实践，文章结合河南工业技师学院机械设计基础课程的特点及教学要求，对该课程的教学方法和手段进行探讨。
1多媒体教学的应用
多媒体常见的文件格式有图像、音频和视频等。在《机械设计基础》课程教学中采用多媒体手段，将严谨的机械机构模拟动画或视频等与学生的思维过程和接受能力进行有机结合，更好地提高学生的接受和理解能力，同时也减少教学过程中采用传统的教学方式所耗费的时间，达到良好的教学效果。通过两年来对多媒体教学的应用，发现多媒体课件所展示的内容比较新颖，信息量大，学生兴趣也比较大，取得了一定的教学效果，但是并不是所有的内容都适合采用多媒体课件来进行教学。结合教学实践，就多媒体在各章节的应用总结如下：
（1）理论力学、材料力学及常用通用零件的强度设计———多媒体图像启发引导，黑板式教学为主。这些部分的内容主要是针对零件在使用过程中的受力分析及应力分析、计算及强度校核为主，教学中可以利用实例图片来启发引导学生认识零件的受力情况，但是对于力的计算方法，应力的产生及计算，强度校核的理论应用还是适合采用传统的黑板式教学。通用零件如齿轮、轴的强度设计，是学生对相关强度计算理论有一定理解之后的一个实际应用，同时这些内容也是学生在本课程学习结束之后所进行的机械设计基础课程设计时所必需会应用的一个重要内容和环节。因此，由学生和教师共同来完成：选题、设计、运算、校核，这样效果会比只看一页一页的课件理解要深得多。（2）机械原理的机构部分———动画演示、启发、思考、讲解与实验相结合。各种常用传动机构在日常生活中也会见到许多应用，比如说缝纫机、补鞋机和公交车车门。因此在教学中可以利用多媒体课件中丰富的传动机构的动画、视频，通过演示，启发学生产生疑问，为什么会产生这样的运动？如何执行的？运动由谁产生？又能够实现怎样的运动？随着学生的思考、分析，最终会得出结果，然后可以将简化后的机构运动简图展示给学生，在轻松的气氛中，学生就会对所学内容有比较形象直观的理解和掌握。
（3）轮系及其设计计算———多媒体教学与黑板教学相结合。轮系是由一系列齿轮组成的传动系统。各种不同类型的齿轮能够组成什么样的轮系呢？不同轮系的功用又有什么不同呢?在教学开始，笔者先给学生提出问题，让学生带着问题学习后面的相关知识。教学中，将各种齿轮组成的轮系动画及其在实际生产生活中的应用实例展示给学生看，引导他们思考分析的同时再逐步解释轮系的分类及其能够实现的功用，结合前面齿轮机构的基础知识让学生判断轮系中齿轮的转动方向。在学生对轮系有了一定感官认识的基础上，引导学生计算轮系中各对啮合齿轮的传动比，并将其计算的结果逐一展示在黑板上，再根据学生的计算结构逐步得出定轴轮系传动比的计算公式。
2项目教学法
项目教学法是通过“项目”的形式来进行教学，它能较好地将理论与实践结合在一起，是典型的以学生为中心的教学方法。项目教学法最大的特点就是教学过程与实际工作相结合，二者互相融合，既让学生在实践中体会了理论的用途、用处，又让学生从实践中发现问题，返回书本寻找理论知识，进而达到更好地理解理论知识的作用。采用“项目教学”的方法将是职业学校机械设计基础教学的必然趋势。
（1）教学项目的设定。教学项目可以选择学生感兴趣的项目入手，一开始抓住学生的注意力，提高学习的兴趣。由于长期以来学生习惯于接受老师讲授的既定知识，即被动学习的过程，没有形成主动参与主动实践的学习氛围。此外机械设计课程系统性较强，要涉及机械专业多方面的内容，不同机构、零部件的设计原理及方法不同。因此在设计项目时，还要本着先入门再巩固提高的原则。局限于课时的限制，教学项目选择不宜过大，但应使机构与零部件设计贯穿于《机械设计基础》学习的全过程。例如对于齿轮传动基础知识这一模块，可设计制作一齿轮传动机构，其中可包含直齿圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和齿轮齿条传动，通过对其拆卸和装配，让学生在操作中学会齿轮参数的计算，了解传动的特点、失效形式、选择齿轮材料、热处理方式并重点学会齿侧间隙的测量和调整，从而达到该模块的教学目的。
（2）知识点的建构与整合是项目内容综合的关键。精讲常用机构、突出相互联系。在实施项目教学法时应精讲带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、轴的设计、轴承的选择与寿命验算等内容，突出各章节之间的联系。以关联知识为核心，整合相关课程内容。可通过对装配体的认识展开对标准件常用件的选用、传动零部件的设计和装配体机件表示方法的讨论，培养学生科学的思维方法和分析问题、解决问题的实践能力。
（3）教师的正确引导是项目教学法成功实施的保证。《机械设计基础》课程需要学生有系统的机械专业知识储备和较强的设计分析能力，具有综合应用机械专业知识、整合专业知识的能力，而要想在一两次课堂教学过程中完全掌握无疑是不太现实的，因此，作为教师就必须对知识点进行有效地细化、分解，以此做成课前预习模块、课内练习模块、课后复习模块，并建立有效的激励机制。
3结语
在教学中应该对课程内容具体分析，把多媒体课件作为一种有效的工具，并采用适当的其他教学方法和手段，才能够充分发挥多媒体作用，也才能够更好的实现课程的教学目标。项目教学法根据课程特点，选择合适的教学项目，教师进行正确适当的引导，项目教学法可以调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新能力和就业能力。大量的教学实践也表明，项目教学法确实是提高学生综合设计能力的好办法。
