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自动控制技术是衡量一个国家现代化发展程度的重要指标之一。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（），使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动地按照预定的规律运行[1]。作为当前信息技术领域的重要内容之一，自动控制技术在现代科学技术的众多领域起着越来越重要的作用。时至今日，在生产、军事、管理、生活等各个领域，随处可见自动控制的身影。
随着国家现代化进程的不断深入，全社会对自动控制技术人才的需求量也日益增长。为此，全国各高校相继设立自动化专业，以期为社会培养具有一定工程素质，掌握自动化学科基本理论和应用技术的自动控制技术人才。同时，各高校根据自身的办学定位，制订诸多特色鲜明的自动化专业人才培养方案。需要指出的是，各高校自动化专业人才培养方案虽有一定的差别，但都会把现代控制理论课程作为其课程体系中不可或缺的核心内容[2-4]。
北方民族大学作为一所委属民族院校，根据旨在服务我国少数民族和民族地区经济社会发展的办学目的，培养优秀少数民族人才的办学定位，针对高年级自动化专业的学生开设了48课时的现代控制理论课程，其中理论课时数为40，实验课时数为8。该课程在教学要求上对高等数学、线性代数、大学物理等数理基础课程有较强的依赖，并且课程中的抽象概念繁多，加之民族院校学生基础薄弱，使得学生在学习过程中普遍感觉吃力。此外，课程实践课时数少，在一定程度上限制了对学生创新实践能力和工程素养能力的培养。因此，如何在国家高等教育改革的新形势下，高质量地完成现代控制理论课程的教学任务，并培养出具备一定工程素养的合格自动化专业技术人才，是摆在任课教师面前亟待解决的重要难题之一。
本文以北方民族大学自动化专业开设的现代控制理论课程为背景，针对当前课程教学过程中普遍存在的问题，在课程教学中引入便携式倒立摆实验平台，并在该平台下提出一种以任务驱动法[5]为核心思想的控制理论类课程教学改革方法，以改善现有现代控制理论课程的教学效果，在夯实自动控制理论知识基础的同时，进一步加强学生实践创新能力和工程素养的培养。
课程特点 现代控制理论是北方民族大学自动化专业人才培养方案中开设的一门重要的专业课程。该课程以状态空间为核心，培养学生分析和设计一般自动控制系统的能力。鉴于学校地处西部偏远地区，综合考虑区域性学科发展，民族院校人才培养、教育科研的特点，将现代控制理论的教学目标定为了解自动控制的基本原理，掌握多输入多输出控制系统的建模方法，具备一定运用基本数理知识和MATLAB辅助设计软件对控制系统进行分析与设计的能力。相比其他专业课程，该课程具有如下特点。
1）课程理论性强。控制理论类课程是一类理论性很强的专业课程。其主要目的是培养学生运用书本知识定性、定量分析与设计一般控制系统的基本能力。课程教学内容对高等数学、线性代数、大学物理、复变函数、电路原理、模拟电子基础、数字电路逻辑设计等基础课程有较强的依赖，这就要求学生在课程的学习过程中必须具备一定的数、理、电三方面的基本知识。
2）课程知识概念抽象。由于控制理论类课程是以数理知识为基础的，因此，课程所涉及的许多重要控制概念，如系统稳定性、能控性、能观性、鲁棒性等，都以数学形式给出，致使相当一部分学生在学习理解掌握课程内容上较为吃力。
1）学生基础薄弱。作为一所民族院校，有相当一部分比例的学生来源于边疆少数民族地区和边远贫困地区，基础较弱。因此，在学习控制理论类课程的时候，学生很难对该课程涉及的数理基础知识及抽象的课程概念做到基本的掌握，从而一定程度上增加了学生对该课程学习的难度，学习积极性不高，学习兴趣降低。
2）重理论轻实践，理论教学和实践教学脱节。作为一所应用型本科院校，教学的指导思想是让学生在学完课程之后能够很快地将所学知识应用到实践中去。目前学校虽然对自动化专业的控制理论类课程配套了相关的实验学时，但由于学时数少，且实验内容也仅仅停留在对理论知识的简单验证。这样的实践环节往往不能取得良好的效果，也一定程度上影响了对整体课程理论知识的把握，无法充分利用有限的实践机会加深理解专业理论，从而使得理论教学和实践教学脱节。
综上所述，为了进一步改善控制理论类课程教学效果，培养具备一定工程素养的自动化技术人才，针对控制理论类课程教学内容、教学方法的改革探索势在必行。
鉴于控制理论类课程特点及其教学现状，该门课程的教学不仅要夯实学生的理论基础，而且要培养学生的工程素养。倒立摆系统是一种从工程实际中抽象出来的控制模型，是一个绝对不稳定的控制系统，其高阶次、强耦合、多变量等特性，使得对它的控制极富有挑战性。目前，国内外的控制实验中心均普遍将其作为控制算法验证的实验平台。
有鉴于此，本文以“便携式倒立摆”为载体，围绕该平台，设置一系列“任务”，并将其穿插在控制理论类课程的教学过程中，探索基于任务驱动法的控制理论类课程改革新方法。
不同于传统倒立摆实验平台，便携式平台的便携性和易维护性打破了现有实验场地的空间约束，方便地将“实践”教学环节引入课堂，借此拉近理论与实践的距离，克服传统教学中重理论轻实践、知行分离的弊端。此外，其特有的USB通信方式，可使学生非常方便地利用自己的笔记本电脑将课堂知识应用于实际控制设备，无形中开放了“实验室”。如此，课程实践教学环节不再受时间、场地的限制，且易于维护。这不仅最大程度上增大了实验设备的利用率，更建立了学生对理论性课程教学的兴趣，在“授之以~”的过程中“授之以渔”。
受篇幅限制，本文以系统建模为例，围绕倒立摆系统，设置“建立便携式倒立摆系统数学模型”教学任务，并将该任务贯穿于课程“动态系统的状态空间描述”的教学中。
众所周知，系统建模是学习控制理论类课程的第一环节，也是分析和设计控制系统的前提条件。受学时限制，现有教学方法仅仅以简单电路系统或机械系统为例，在理想情况下说明数学建模的过程和方法。然而在工程实际中，建立一个系统的数学模型绝非易事，要经历一个复杂的过程。在国家推行“卓越工程师教育培养计划”的形势下，非常有必要让学生在课程学习过程中亲历这一建模过程。
首先让学生熟悉认识便携式倒立摆系统的结构及控制原理，然后运用“数、理、电”三方面的知识去分析对象的机理特性，并要求学生利用自身现有知识，并辅以相关文献资料，推导出系统数学模型的“雏形”。一般而言，推导出来的数学模型往往是非线性的，这使得学生无法利用课程知识去解决其控制问题。面对这样的问题，课程引入线性化的理论知识，此时学生需要建立理论知识与实际控制问题的联系，如寻找倒立摆系统的平衡点，如何在平衡点附近进行线性化，从而理解局部线性化、系统平衡点等知识概念。只有经历这样一个过程，学生才能抓住系统数学建模的本质及核心。
在线性模型的基础上引入系统状态空间描述的知识概念。依据往年教学经验，学生对“动态系统状态空间描述”中的“状态”的理解一直是现代控制理论课程教学的难点。在建立便携式倒立摆数学建模过程中，涉及的各个“状态”都是明确的物理量，学生对此抽象概念理解起来十分方便。此外，为进一步说明状态空间描述的不唯一性，要求学生围绕便携式倒立摆，选用不同的状态（或状态组合）建立其状态控制表达式，并以此模型，展开后续的课程学习。
同样的，在系统性能分析，设计、MATLAB仿真设计等部分的教学中均可以“便携式倒立摆控制系统”为平台，设置一些相应的教学任务，从而使学生易于理解课程中的抽象概念，提高学生主动思维能力，拓展学生的动手实践能力，提高学生的就业竞争力。
随着自动化技术广泛应用于居民生产生活的各个领域，控制理论类课程也受到信息技术类专业学生的青睐。本文结合民族院校特色，针对北方民族大学自动化专业控制理论类课程特点及教学现状，以便携式倒立摆控制系统为平台，基于任务驱动法，对其教学内容、教学方法进行了改革探索，教学效果良好。
[2]潘双来，邢丽冬，胡寿松.信号、系统与控制课程群建设[J].电气电子教学学报，2004，26（6）：24-26.
[3]戴先中.自动化学科（专业）的知识结构与知识体系浅析[J].中国大学教学，2005（2）：19-21.
机械加工课程是一门专业基础课程，这门课程的特点就是实践性较强，这极大地增加此课程的教学难度。为了提升机械加工专业教学水平，教师们应该不断创新、锐意进取，对机械加工专业进行理论化与实践化的结合，探索一套适合目前教学实际情况的教学方案。
目前，学校教学中有文化课程、专业基础课程、专业课课程、生产实习课程，这些课程设置与教学方法存在着大量的问题。在实际的教学过程中，各门课程都是根据自身固定的学科特点与教学内容进行的，没有按照课程中的内容与专业实习操作顺序进行。这种形式的教学方式使各个学科相互孤立，相互隔离开来。尤其是理论课程教学与生产实习课程教学都是通过集中方式进行讲授的，在讲解理论知识时学生们没有任何的感性认识，特别是对机械设备的结构与机械设备的运行原理。学生们在听教师讲解这些理论课程时，就像在听天书，这使教学效果较差。学生们学完理论课程之后，学到许多不知所然的知识，并且间隔较长的时间后，这些理论知识会慢慢地忘记，极大地降低了教学的效果，使学习与应用严重的脱节。为了更好地解决这些问题，相关部门应该不断总结教学经验，打破传统的学科体系，建立以突出岗位能力为基础的新的教育体系，探索理论实践相结合的教学模式。
学校中设置文化基础课程较多，课程的设置仅仅是围绕着专业要求来培养相关的岗位人员，因此，应该注重基础课程的实用与够用原则。目前，学校中现有的文化课程内容较多，并且都是严格的按照大纲进行安排的，这导致了理论课时占据课程的大部分，使理论教学与实践教学课时存在着严重的不平衡。由于学校不重视理论与实践课时的分配问题，就会导致学生们形成重理论轻实践的错误观念，与此同时，也使学生们的技能训练得不到时间上的保证，最后导致学生们理论学不精、操作技能不过硬的结果。每一个学生的接受能力都是不同的，再加上学校不合理的课程安排，繁杂的专业课程就会使学生力不从心，从而产生厌学的心理。
根据大量的资料表明，兴趣是一个人力求认识、掌握知识，并经常参与各种活动的心理倾向。当一个人有了学习兴趣，学习就不会变成一种负担。学习机械设计的基础理论知识也是如此，只有让学生在愉快的心境中进行学习，才能够避免他们产生厌学的现象。让学生们置身在充满趣味性、刺激性的活动中，才是学生们获得知识的最好方式。因此，教师应该充分的分析学生的心理活动、心理过程与心理状态特点，充分了解学生们的所思、所感与所想，真正走进学生的心里，与学生们进行感情交流，使学生对理论知识与实践知识产生较大的学习兴趣。
在实际的教学过程中，教师应该不断的鼓励与引导学生进行实践，在实践操作的过程中要对遇到的问题敢于疑问、大胆动手、不怕出丑，让学生们勇于发现，鼓励学生们探索科学技术，这样才能较好地激发学生们的学习兴趣，提高其动手能力。在机械加工的每一个工序中，总是需要对工艺系统进行调整工作，由于调整不可能达到完全准确，因此会产生误差。在工艺系统之中，机械设备上的器件运行都是通过调整机床的工件来实现的。因此，教师在教学的过程中，应该鼓励学生们进行大量的实践工作，让学生在实践中明白机械设备的工作原理与整体结构构造，从而帮助学生在以后的实际操作中更加的得心应手，操作机械设备更加的熟练。
实践性教学改革的关键是实践教学内容的改善与优化。在教学改革中需要注重理论知识与实际操作的结合，不仅要让学生们打好理论基础知识，还应该增加学生们的实际动手能力。机械加工专业教学应该坚持基础知识与专业技能相结合，提高专业能力与综合能力，这样才能够最大限度地提升学生们的就业优势。
为了不断地加强学生们的基础理论知识，在实际的教学课程中应该增加实验课时。为了提升学习理论基础知识的积极性，增强学习理论基础的效果，机械加工专业的理论课程都应该设置相应的实验。通过参观认识实践、演示、动手等方式，达到巩固学生们的理论基础知识的目的。此外，增加学生们的实验课程时间，能够更好地使学生掌握基本的操作方法，培养学生接受新事物的应变能力与创新意识，提升学生们的基本专业技能。学生们在实验过程中会遇到各种各样的问题，只有通过自身思考解决问题，才能够更好地突破传统的方式，总结出适合实际需求的解决措施。
在实际的教学课程中，基础理论知识与专业技能相结合是十分必要的。这种结合主要通过实训来完成。实践教学的各个环节除了应该培养学生未来工作岗位需求的专业知识与实践技能之外，还应该培养与专业技术能力相关的理论基础知识与实践技能。
专业核心能力的培养需要理论实践相结合。机械加工专业的核心能力是机械制图技术。在课程的设计、综合能力训练、生产实习等课程模块中，应该适当的增加自设性教学内容，针对实际问题运用理论知识、设计总体方案，来突出专业核心能力与综合能力。
在实际的教学过程中除了用良好的师德与人格的力量来影响学生外，教师还应该要注意把握好实践课程中的关键环节与授课技巧，这样才能够使理论知识真正的为实践服务。为了做好教学工作，教师们需要让学生真正明白与掌握知识点，使其能够灵活地运用这些知识。因此，机械加工实践的环节应该要与课本的理论相结合，才能够使其实际效果更佳。
机械实训课题的选择需要紧密围绕理论与实践结合原则，将课本知识转化为实践技能，让学生在实践中进一步加深对理论的理解。例如：对学生机械加工过程的工序安排、尺寸精度要求、形位公差与表面粗糙要求，都应该满足课本的相应规范与内容。在进行实验时，方法应该从易到难，循序渐进。
为了更好地吸引学生的注意力，增强学生的知识性、技能性与趣味性，在设计练习课题时应该根据课本的内容设计一个合理的、科学的实践练习题，并且课题设计不能难度过大。虽然学生在做课题的过程中需要花费大量的精力，但能保证他们在规定的实践内完成任务，这样才能够较大程度地提升学生的综合素质。
为了增加学生学习的积极性，应该对学生进行实训课程考核，这样才能够让学生在实践时更加的认真，学习知识时速度更快、效益更高，能积极地解决实践中遇到的问题。
进入21世纪以来，随着我国经济的发展与时代的需求，各个高校需要培养综合型、技术型、实用型、创造型人才，我国教育部门的工作会议也明确地提出了加强学生的能力素质教育。在实践性很强的机械加工实习课程上，老师指导学生将理论基础知识与生产实践紧密的结合在一起，这种教学方法非常适合运用到学生创造力的培养工作中。
液压与机床课程是中职机械专业课程体系的重要组成部分，是一门应用性较强的技术课程，其教学目的主要是面向机械制造市场，为机械制造业发展培养掌握扎实液压和机床基础理论知识，具备液压和机床设备设计、拆装、调试、使用、维护及检修等技能的人才。但是在现阶段中职液压与机床课程教学中，仍然存在很多问题。因此，如何进行有效的教学改革，提高液压与机床课程教学质量，适应现代化机械制造业人才需求，成为中职院校研究的重要课题。
随着教学体制的改革以及高等院校的扩招，大部分成绩优秀的学生均进入到高中就学，导致中职学校面临生源匮乏的情况，而进校学生整体水平较差。再者，由于中职院校招生竞争较为激烈，很多中职学校为了获取更多的生源，纷纷实行免试入学的策略，导致中职学校生源基础能力较为薄弱。由于招入学生基础能力较为薄弱，教师在液压与机床课程教学中，不得不降低课程教学难度。
液压与机床作为中职机械专业重要基础课程，其知识理论较多、涉及面较广、内容与生活实际紧密联系，大大增加了课程教学的难度。但是由于液压与机床是重要的基础课程，所以学生和教师都格外重视。但是在课程教学中，教师忽视了学生在课程教学中的主体地位，多以应试教育方法进行教学，学生为了应付专业考试，只能被动学习，机械式地记忆知识。这样虽然短时间内能够应对专业考试，但是在实际应用中，由于学生基础理论薄弱，难以进行实际操作。
液压与机床课程实践性都很强，而且很多课程内容都与生活实际有着紧密的联系。但是从现阶段中职学校课程教学情况来看，很多教师注重的是液压与机床理论知识的教育，按部就班的教学方式，使得课堂变得乏味、缺乏趣味性，导致学生学习兴趣和积极性大大降低，课程教学效率较差。
液压与机床本来就是一门应用性较强的课程，其教学目的在于让学生通过学习液压与机床相关理论知识，并将其充分应用到实际操作过程中，使学生理论知识与操作技能均得到有效提高[1]。因此，要求教师转变课程教学设计理念，将理论教学与实践教学进行有效的整合，以保证课程教学的有效性。
例如，在学习数控机床设备机械结构上，教师可以让学生观看数控机床拆装视频，以加深学生对数控机床结构的认识；在讲解CNC装置插补内容时，可以通过向学生介绍关于CNC系统软件结构与硬件结构，然后再通过实例进行讲解，并指导学生通过已经掌握的JAVA软件或者C语言对系统插补进行编程；在数控编程单元学习中，教师必须先向学生讲解数控编程基础理论、编程工艺、编程数值分析与计算等知识要点，然后通过实例对数控加工、数控车床及数控铣床等编程进行重点讲述。在讲解过程中，教师要善于发现不同数控机床编程共同点与不同点，并与编程工艺进行有效结合，才能让学生在编程学习中进行综合性的思考，有效增强课程教学整体效果。
由于中职学生基础能力较为薄弱，年龄相对较小，实践知识较为缺乏，在液压与机床课程学习中觉得乏味。为了激发学生学习兴趣和积极性，教师必须对课程教学方法进行深入改革，将传统的程式化教学模式转变成为直观化的教学模式，通过模拟演示、Flash课件等方式，以创设教学情境，增加学生对课程内容的感性认识，吸引学生在课程上的注意力，使学生能够自主参与到课程教学活动中。
例如，在液压元件学习过程中，教师可以分组合作形式，将全班学生分为若干个小组，按照从易至难、从阀至泵的原则进行学习。在每个小组进行液压元件拆装前，教师可通过Flash课件或者透明模拟的形式，对液压元件拆装原理进行演示和讲解，并在小组拆装过程中给予现场指导。通过这样的教学模式，不仅能够激发学生的学习兴趣和积极性，同时能够有效提高学生的实践操作能力。
为了让学生能够将液压与机床课程的理论知识应用到实践中，教师要改变以往“重理论、轻实践”的教学思想，积极为学生营造一个多元化的实践教学环境，让学生在实践中加深液压与机床课程基础理论知识的认识，提高实践操作技能[2]。
其一，强化课程实践教学环节。教师必须充分利用液压与机床实验室，并指导学生进行自主操作，一方面能够激发学生的学习兴趣，另一方面可以让学生有充足的实践时间和经验，培养学生的创新能力，使学生个性得到有效发展。
其二，建立和健全课程网站。在学校资源允许条件下，建立液压与机床课程网站，形成网上自主学习、自主探究的模式，以对课程知识进行有效巩固，为学生提供丰富的学习资源。课程网站中包括：课程教案、相关课件、习题文库、教学视频等资源；学生在学习过程中遇到的问题及讨论过程；液压与机床课程最新科研资料。
其三，加强校企合作。通过校企合作，形成工学结合教学模式，能够让学生到企业中顶岗实习，为学生提供更加真实、良好的实践学习环境，真正做好理论与实践一体化的教学效果。
教师在液压与机床教学时，必须注重学生个性差异，采取因材施教的方式，以满足学生学习需求，激发学生学习兴趣，使得学生个人价值得到充分发挥[3]。在课程教学中，教师必须树立弹性课程教学目标，采取分层教学模式，依据不同层次的学生，制定基础性学习目标、提升性学习目标及发展性学习目标。学生可以依据自身情况，选择不同学习目标。而在课程内容涉及上，同样通过分层教学模式，设置难易程度不同的问题和任务，使不同层次学生都能够得到发展，同时激发学生学习兴趣，自主参与到课程教学活动中，有效提高液压与机床课程教学的效率和质量。
在液压与机床课程教学评价上，教师应该将平时考核与阶段考核进行有效结合，把学生在课程上的表现、实践操作情况等归入到阶段考核中。而在评价内容上，必须将理论知识考核与实践能力考核进行有效结合。基础理论知识是实践操作能力的重要指导基础，也是学生在课程教学中必须掌握的基础理论知识，必须将其作为教学评价的重要内容。但是学生实际操作能力评价更为重要。在评价形式上，必须将文字考试与实际操作进行有效结合。文字考试主要是考核学生基础概念、原理掌握程度，而实际操作则考核学生知识理论运用能力。通过改善课程教学评价模式，能够对学生理论知识掌握程度及实际操作能力都进行有效的考核。
为了适应现代化机械制造业人才需求，必须对中职液压与机床课程教学进行改革，转变课程教学理念，合理设置课程教学内容，将学生作为课程教学主体，注重学生个性差异，以激发学生学习兴趣和积极性。同时改革教学模式，营造良好的实践环境，将理论与实践进行有效结合，使得学生实践操作能力得到有效提高。
[1]洪晓晖.浅析职业学校机械专业课程实践教学的改革[J].新课程学习，2011（3）：134.
根据教育部《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高〔2006〕16号）文件精神，贯彻落实树立21世纪新型的教育观和人才观，以提高职业核心技能为重点，树立正确的课程建设的指导思想，优化教学内容和课程体系。为后续专业课程的学习打下坚实的基础，以达到全面提高教学质量的目的。我院对《汽车机械基础》这门课进行了专门的课程体系改革，效果较好。
《汽车机械基础》是汽车类专业主干技术基础课程。目前，我院汽车工程系的“汽车技术服务与营销”和“汽车电子技术”两个专业均设置此门课程，该课程与技术基础课和专业课衔接紧密，是学生进行专业技能实训和毕业实训及今后就业参加工作所必需的汽车机械基础理论知识与实践技能的技术基础课程。
《汽车机械基础》课程包含机械识图基础、汽车常用工程材料、静力学基础、构件承载能力分析、汽车常用机构与零部件、液压传动、汽车机械基础实训等多学科方面的理论知识，形成完整的汽车机械维护、保养等汽车技术服务系统所必须掌握的知识体系。该课程一般在第一学期开设，确保与后续课程衔接得当，为后续专业课程的开设起到主要支撑及铺垫作用。
我院进行“汽车机械工基础”课程建设设计的理念与思路可归纳为：基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求，即：“一条思想主线、两个基础建设、四项突出改革”，此课程设计充分体现该课程以职业能力培养为重点，为职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，奠定必要的可持续发展的良好基础。
1.一条思想主线：以汽车常用机构与零部件为主线，将机械识图基础、汽车常用工程材料、静力学基础、构件承载能力分析和液压传动与汽车常用机构与零部件有机结合，突出“宽、精、新、用”思想，使学生熟悉和掌握生产第一线技术岗位所必需的汽车机械基本理论知识及相应的基础操作技能。
2.两个基础建设：加强师资队伍和教材体系两个基础建设，改善教师知识结构，提高教师教学水平，编写或修改适用本体系的教材及其他教学资料文件。
3.四项重点改革：①采用任务驱动，项目导向、案例教学与情境教学等理论与实践相结合的教学方法，企业见习实现课堂教学现场化；②进行汽车零件测绘、汽车材料硬度测试、减速器拆装及结构性能分析及液压元件拆装及控制回路组建技术实训，进行基础操作技能的培养；③出版适于高职高专的规划教材《汽车机械基础》，编写适用于实习条件的《汽车机械基础实训指导书》；④根据教师的专业特长，按教材体系教师分科目进行授课，应用多媒体软件进行教学提高授课质量。
通过教学，使学生理解和掌握汽车机械方面所涉及的机械识图基础、汽车常用工程材料、静力学基础、构件承载能力分析、汽车常用机构与零部件、液压传动等各个学科方面必须掌握和了解的理论知识及生产实际问题，具有能够在理论上进行分析、在实践上进行解决一般技术问题的能力，满足企业生产第一线所必需的专业基础需求。
《汽车机械基础》课程教学内容针对汽车行业岗位能力要求来确定，内容实用，并适应当前汽车专业技术发展的需要，不但有利于学生打下必要的基础，同时，还考虑了能力培养与训练，此外，机械创新方面教学和实践有利用于学生素质的拓宽，提高学生职业能力和素质。
《汽车机械基础》课程建设突出“宽、精、新、用”思想，教学内容以岗位实用为标准，注重知识在实践中的应用，深入浅出简洁明了，够用为度。使学生熟悉和掌握生产第一线技术岗位所必需的汽车机械基本理论知识及相应的基础技能。
1.“宽”——《汽车机械基础》课程涉及多学科教学内容，将机械识图基础、汽车常用工程材料、静力学基础、构件承载能力分析、汽车常用机构与零部件和液压传动各方面理论知识有机统一，形成完整的汽车机械系统知识体系，体现一定的科学性、先进性、完整性、充实性，奠定汽车类专业现代机械技术基础，满足企业生产第一线必需的基本理论和专业知识。
该课程除进行汽车方面机械基础理论知识的学习外，还包括相应动手能力的培养，如汽车零件的测绘能力、硬度机的使用及测试技能、传动机构及零部件（机械和液压）的拆装能力培养。
2.“精”——尽管《汽车机械基础》课程涉及较“宽”的教学内容，知识内容繁多，但针对专业培养目标，对传统内容进行削枝强干、教学内容合理取舍，每一学科只涉及汽车方面的有关理论知识，减少烦琐理论推导，以“必须够用”为度，避免不必要的重复，简明精练。
3.“新”——根据重新编写的《汽车机械基础》课程教材，在知识内容方面，体现一个“新”字，如“机械识图基础”部分中的所有制图规定均采用最新的国家标准；“汽车常用工程材料” 部分介绍工程材料牌号和国际计量单位的最新标准以及汽车采用的最新工程材料。
4.“用”——注重对基本概念和基本知识的理解和掌握，强调基础知识与实践的结合，突出用实际问题来进行分析和解决理论问题。如：通过对汽车典型机构和零件的分析，引出静力学基础、构建承载能力的相关理论知识，通过对理论知识的掌握，再来指导汽车常用机构和零件的学习。
由于《汽车机械基础》课程涉及多学科的教学内容，故在教学方法与手段上，根据不同学科的特殊性，采取适宜灵活的以多媒体技术为代表的现代教育手段并配合有传统的黑板教学手段，以增大课堂信息量、提高教学水平和效果；如：在讲授“机械识图基础”课程中，投影理论内容采用实物教学（立体模型或真实汽车零件），设计合理的投影方法。对绘图方法与技巧部分，采用形象生动的多媒体教学；进行理论性内容较多的“静力学基础”和“构件承载能力分析”部分讲授时，针对汽车典型机构及零件，进行理论知识的引入及理论结论在生产实际中的应用，通过项目的引入驱动，相应理论知识的支撑和分析，使得原本枯燥抽象的理论知识与生产实际紧密结合，提高该部分的学习兴趣，取得较好的教学效果。
任课教师在灵活运用多种先进的教学方法，如现场教学、实物教学、多媒体教学的同时，课上通过启发、互动、案例分析和分组讨论，激发学生的参与积极性和强烈的求知欲，大幅度提高了学习效率，课堂教学气氛良好，受到了学生的普遍欢迎，学生的学习效果得到明显改进。
为了加强学生必要的感性认识，在汽车机械基础课程的教学中，适当安排学生到汽车实训室参观汽车零部件等，结合课堂教学内容，教师对一些典型的汽车传动系统、结构特点、设计方法等进行现场讲解，加深学生对教材内容的理解，扩大学生的知识面。
随着教学时数的不断减少，课堂教学的内容及范围受到限制，因此，对部分易于自学的内容安排学生自学。为了便于学生课外自学，我们制作了在线学习软件，将教学素材上网。学生可以在网上学习有关内容，演示电子教具，观看虚拟零件的结构，观看工程实例。这些软件为学生自学提供了良好的开放式学习环境和条件ag真人平台官方。
目前，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主，学术型研究生基础理论知识较扎实，但解决工程实际问题的能力相对不足的矛盾逐渐凸显出来，当前研究生培养模式就是造成这种现象的主要原因之一。因此，探讨一种行之有效的机械工程专业学位研究生工程培养模式，成为了当前研究生教育的重点内容之一。
自恢复研究生教育以来，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主。每年毕业的机械工程研究生主要为高等院校和科研单位培养，从事科学研究及高等教育工作。而学术型机械工程研究生主要以基础理论为主，存在工程实践方面不足等问题。目前，以市场化为主导的国家经济模式使机械工程研究生的数量在不断增加，机械工程毕业研究生数量使高校和科研单位饱和，多数研究生将以大中型企业等单位为就业的主体。因此，为了适应当前大中型企业及国家经济发展的需求，对研究生工程能力的要求越来越高，并成为当前研究生教育的重点内容。
综上所述，在研究生工程能力的培养中，存在一些不足之处，制约了研究生的培养效果，达不到社会对研究生的期望值。因此，很有必要对机械工程专业学位研究生的创新素质和科研工程能力的培养模式进行研究，为机械工程专业学位研究生的教育提供一种有效地、可行的教育模式。
本文主要对基于工程项目的机械工程专业学位研究生工程实训模式进行研究，结合本人所指导的机械工程专业学位研究生的培养，以企业项目案例为平台，对其科研工程意识、科研工程知识及科研工程能力等方面进行培养，使其具有较强的创新素质和科研工程能力，为其他研究生的培养模式研究提供理论依据。
科研基础知识和科研意识是科研能力和创新能力的基础。科研基础知识主要包括与研究方向相关的机械和电气控制方面的理论基础知识和应用软件方面的知识，如机械原理、高等数学、理论力学、现代控制理论、二维和三维工程绘图软件等基础知识和应用软件；科研意识主要是指科研工程项目的前瞻性能力和创新。
课堂教学的理论知识仅仅是工程项目实施的基础知识，将这些基础理论知识应用于工程项目的实施，还需要不断提高科研工程知识。本项目以6-DOF串联机械臂系统为例，指导和加强研究生学习与机器人相关的理论知识以及工程项目实施方面的知识，了解国内外机器臂的发展动态，加强掌握科研基础知识，增强研究生的科研工程项目实施的意识。
以首钢莫托曼机器人有限公司研制的6-DOF串联机器人系统为例，启发和诱导研究生掌握该机械人研制的关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，包括运动学、动力学和机械系统设计等方面。针对每部分关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，发挥研究生的主观能动性，对机械臂进行系统的研究，进一步完善研究生的科研能力和创新能力。
这种通过实际案例的学习方法可以理论联系实际，使理论学习内容可视化，直接验证理论学习的可行性，加深了学生对课程内容的理解，促进了理论知识在工程方面的应用，同时也增加了学生的学习兴趣。
基于已实施的国家基金项目“串并混联拟人机械腿的力约束及动载协调分配问题研究”，指导学生探索性学习机械工程项目实施方面的知识。首先，引导学生掌握该项目立项的依据，即项目实施的工程和科学意义，同时使学生了解该项目的研究内容以及研究内容及创新点提出的工程科学意义。然后，针对研究内容，引导学生展开研究，启发诱导研究分组进行运动学、动力学、机械系统设计等方面的实践，进一步提高科研工程实施能力。最后，研制串并混联拟人机械腿样机。
对已进行的工程案例进行总结，发现自身的不足之处，提高相关科研理论知识和工程项目实施方面的能力，写成科研工程论文，以提高研究生的总结能力，对研究生今后的工作奠定基础。
通过上述学习方式，巩固了研究生的科研基础知识，增强了研究生的团队协作意识、科研动力及兴趣，有利于研究生激发出创新思维，也有利于营造一种和谐向上的学术氛围。
科研工程专业方面的要是指在项目实施过程中，理论知识及工程实践经验等的运用能力。本文主要通过探索性实践的方式，来检验研究生科研能力的掌握程度。以一种新型双轴颚式的设计为例，增强研究生的科研和创新能力。首先，对目前颚式进行调研，发现现有的不足之处以及需要改进的地方；其次，基于现有的不足之处，提出新型颚式方案，解决现有存在的问题；然后，对新型颚式进行性能研究并进行设计方法研究；最后，研制样机并进行实验研究。
通过对当前颚式的调研，发现当前颚式存在破碎物料不均匀、破碎效率低、颚板磨损厉害、很难实现超细破碎以及耗能大等缺点。为克服传统颚式的不足之处，提出了一种新型的双轴复摆颚式。
对这种新型双轴复摆颚式的行程特征值、运动学、动力学等性能进行研究，给出各性能的分布规律。首先，应用遗传基因方法对新型双轴复摆颚式的结构参数进行优化，给出合理的结构参数，同时考虑加工与装配工艺性，设计了一种双轴复摆颚式样机；其次，对这种样机进行试验研究，结果表明，同样破碎500kg的物料，单轴机需要269s，而双轴机只需要52s，只占单轴机破碎物料所需时间的五分之一；然后，在细料占总成品的比例上，双轴是单轴的2.5倍，在每小时的生产能力上双轴是单轴的5.2倍；最后，在衡量产能的指标值S上，双轴是单轴的2.5倍。因此，综合上述的分析和数据认为，新型双轴复摆颚式的性能明显优于单轴，具有很好的工程应用价值。
本文基于实际工程项目的机械工程专业学位研究生培养模式的研究，提高了研究生的科研素质及创新能力等，研究生获得了一定的成绩。在这个过程中，研究生研制了拟人机械腿、颚式等样机，提高了工程能力。同时，还撰写和发表了多篇学术论文，授权了多项发明专利和实用新型专利。
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