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摘要：结合北京信息科技大学“机械原理”课程背景，提出了课程建设思路并明确了课程建设目标。紧扣该校培养高素质应用型人才的定位，在课程教学内容、课程设计实践环节、实验教学方式及内容、机械创新设计基地、教学资源等方面进行了建设，把传统的以课堂理论课为主体的教学模式转变为课堂教学、课外开放实验和科技创新活动相结合的多维教学过程，有利于提高应用型人才培养质量。
关键词：机械原理；应用型人才；课程建设；教学研究
作者简介：黄小龙（1977-），男，广西梧州人，北京信息科技大学机电工程学院，高级实验师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2010年度高教研究课题资助项目（项目编号：2010GJZD02）的研究成果
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0094-02
北京信息科技大学（以下简称“我校”）是以工管为主体、工管理经文法多学科协调发展，以培养高素质应用型人才为主，北京市重点支持建设的全日制市属高等学校。学校注重实践，在教学环节上加强实践环节、积极开展各项课外科技创新活动作为课堂教学的延伸和补充，以锻炼和培养学生实践能力，促进学生创新能力，满足现代工业和社会发展对人才的需求。
“机械原理”是机械类专业的一门主干技术基础课程，在学生的知识、能力和素质培养体系中，占有十分重要的地位。课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础，具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。[1]我校“机械原理”课程作为机械类专业的重点课程，一直受到学校的重视，经过老一辈教师的建设，课程于2004年被评为北京市精品课程，在培养人才过程中起着重要作用，取得了相应的教学成果。然而，随着技知识日益更新，课程须不断建设与完善，才能满足社会相关企业对人才的要求。
一、建设思路
应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型，熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，主要从事一线生产的技术或专业人才。[2]应用型人才的培养注重理论知识学习与实践训练相结合。清华大学前校长顾秉林先生对工程科技人才培养曾倡导重基础、重实践。[3]为此，提出“机械原理”课程建设思路为：既保证基础，又拓宽知识面；既保持经典，又融入先进技术；既掌握基本理论，又加强工程实践能力和创新思维的培养。在教学模式和方法方面，改变传统的完全以课堂理论教学为主的教学模式，加强理论与实际相结合、课内与课外相结合、教师主导与学生自主交互的多维教学模式，通过课堂教学、课外开放实验和科技创新活动构造“机械原理”课程的学习平台。通过课程的建设，推动培养高素质应用型人才的理念，将其建设成为有新教育理念的高水平、高质量课程，使其成为学校本科课程建设的示范性课程。
二、经验和成效
“机械原理”课程是机械类学生在本科生学习阶段的第一门工程设计类课程，在培养学生的实践能力方面具有特殊的地位，对学生工程素质培养、工程创新性思维的启蒙具有重要作用。“机械原理”课程是研究各种机械所具有的共性问题，为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础，是从基础理论课到专业课的桥梁，是培养机械类专业学生能力和开展素质教育的最基本的课程，在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。因此，课程自2004年被评为北京市精品课程以来，紧紧把握高素质应用型人才培养的目标，持续不断地在建设与完善，力求做到精益求精。近些年，课程在以下几个方面进行了相关的建设，并取得了一定的成效。
1.教学内容上加强系统知识的学习训练，强化现代新技术在课程中的应用
在课程教学中，加强对机械系统组成原理的传授，使学生加深理解机构与系统的关系，增强学习的目的性和积极性。摒弃满堂灌的现象，坚持启发式教学，通过生动的案例进行系统分例，开展积极生动的课堂讨论等多种方式，引导学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践，以实现学生多方面能力的综合发展。尤为值得一提的是，响应了教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会2009年制定的《关于深化“机械原理”课程实践教学改革的意见》文件精神，将ADAMS软件引入机械原理课堂教学及其课程设计教学中。[4]在教学过程中有意识引导学生关注ADAMS软件，并在一些教学案例中演示如何应用ADAMS软件解决问题。[5]通过教师的引导，培养学生“存疑、求异”的思维方式，激发学生的责任感、兴趣和创新欲望。通过改变传统的教学模式，增强了教学实践效果，真正提高了课程的质量。
此外，以“机械原理”课程为核心，增设了反映现代新技术、新方法的应用技术课程，如ANSYS有限元分析、PRO/E产品建模等工程软件的学习，使学生可以利用计算机作为辅助工具来分析各种典型机构。将传统的机械设计知识与先进的现代技术融合到一起，有利于提高学生应用计算机解决工程技术问题的能力。
2.加强课程设计实践环节，丰富设计训练内容
在传统教育培养计划中，“机械原理”课程设计的选题主要是对传统机床（如牛头刨床、插床）的导杆机构进行运动分析和动态静力分析，并在此基础上计算其机械动力学问题。以往我校学生的设计内容图解法占了主要部分，设计过程中偏重理论与知识的积累。近些年，逐步扩大课程设计的题目数量和类型，鼓励部分能力较强的学生自主选题，并将CDIO工程教育理念引入“机械原理”课程设计教学[6]，结合学生课外科技创新活动和学科竞赛设计主题，或参考具有生产实践背景的工程实际项目，给学生以充分的想象和发挥的空间，使设计内容更贴近生产生活，让学生觉得既有趣又不陌生，从而提高学生的兴趣。鼓励学生多提出几种新的传动方案，方案越多越好，然后引导学生应用ADAMS或ProE等软件对方案进行验证并分析、评价，找出最佳方案。 设计过程中，增加文献资料查找及答辩环节。以往学生在课程设计过程中往往是按照设计说明书走一个过程，是被动地接受知识，不知道也不关注真正产品设计的流程，故影响了学生的学习积极性，无法真正培养工程应用能力以及创新能力。若将学生课外科技创新活动或学科竞赛主题隔入课程设计中，设计题目、内容不再单一，学生为了设计出真正的产品，必须通过检索有关文献资料进行自主学习与研究，撰写研究报告，从而培养学生检索资料、总结与综合的能力。由3～5名学生自由组成设计团队，由组长组织小组讨论，根据成员的特长，由组长安排相应的设计任务。[7-8]增加答辩环节，可锻炼学生的表达能力。教师在评分标准中更注重学生的设计过程而非设计结果。
3.改进提高实验教学效果，培养学生的实践能力和创新思维
将课堂演示实验改为探索性实验，让学生在教师的引导下思考实验原理、实验步骤，自己实际操作实验过程并处理实验结果，成为知识的主动探索者，强化创新意识。在实验过程中，教师不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆构思和独立思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的构思。在实验结束时，增加问答环节，使学生认真对待实验。
增设了一批开放性实验，如典型机构运动仿真分析与验证、小型机器人创意设计与制作等，培养学生的独立动手能力和创新思维；将教师科研项目、学生科技活动专题引入开放实验，创造更多机会接触课程的相关领域。
4.建设机械创新设计基地，将学生科技活动和创新大赛作为课程的长效教学平台
随着教学改革的深入和课程体系的调整，“机械原理”课程的教学学时越来越少，课程设计要想取得比较好的教学效果，必须重视学生的课外学习环节，把培养学生实践能力贯穿到课程实践中。
建设机械创新设计基地，使工程实践与理论学习平行，相互协调，使学生在综合性、感知性、设计性、创造性比较强的实践环境下获得第一手知识和体验，从而能激发灵感，运用联想、类比、组合、移植等方法产生创新思维与设计。实验室是学生认知实践的基础环境，把实验室办成开放式机械创新设计基地已得到大家的共识。基地在现有设施的基础上，进行了实验及模型的系统化和分块主题化，增设设计型、综合型、创意型的实验，并向学生开放，学生可到实验室熟悉并动手进行实验和创新设计物理模型。
将“机械原理”课程实践与学生课外科技创新活动、机械创新设计大赛相结合，能让学生真刀实枪地做，利用课堂上教授的理论知识，品尝到创新的滋味，激发学生的学习兴趣。完善了相关激励措施与政策，设立了大学生课外科技活动创新基金、创新实践学分等，并定期对在创新方面成绩突出的学生进行表彰和奖励。从目前情况来看，机电工程学院机械类专业学生在各项课外科技创新活动、竞赛中表现积极活跃，成果丰硕，受到社会及各类媒体的关注。
5.选用国内优秀教材，进行辅助教学资源建设
近年来，本课程组在老教师的带领和指导下，虚心向兄弟院校取经学习，以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究，以老一辈教师积累的经验和成果为基础，把教学成果固化进教材，加强了教学资源的建设。
“机械原理”是机械学科的经典课程，国内已有多部经过长期凝练和实践检验的优秀教材，选用优秀教材是教学质量的根本保证。此外根据本校的应用型人才培养需要，为了加强在课程教学中对现代技术方法的使用，课程组先后主编出版了多部辅助教材，如《机械原理习题集》、《机械原理考研指导》、《Pro/ENGINEER结构分析与运动仿真》、《微机在机械原理中的应用》等，并参编了多部《机械原理》教材。
为满足学生课外学习的需要，使教学资源得到共享，建立机械原理精品课程网站，内容包括课程概括、课程内容、联系作业、教学课件、实践教学、信息反馈、教学成果等7大类。其中课程概括含教学大纲、教学团队；课程内容含电子教案、教材与参考书；练习作业含例题解析、网上习题、习题布置、模拟试卷；教学课件含教学录像、其他资源；实践教学含课内实验、开放实验、课程设计、创新实践；信息反馈含网上答疑、教学评价；教学成果含教学奖项、教材建设、教学论文。
三、结束语
课程紧扣我校培养高素质应用型人才的定位，经过近年的建设与实践，较好地激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，促进了学生的创新能力。与原来的教学模式相比较，教学效果有所提高。经过该课程的学习后，学生敢于并积极参加、开展各种课外科技创新活动。
参考文献：
[1]教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会.高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]应用型人才[EB/OL].[2013-05-16].http：//baike.baidu.com/view/
613621.htm.
[3]顾秉林.中国高等工程教育的改革与发展[J].高等工程教育研究，2004，（5）：5-8.
[4]教育部高等学校机械基础教学指导分委员会机械原理组.关于深化“机械原理”课程实践教学改革的建议[Z].2009.
[5]黄小龙.虚拟样机技术在机械原理课程设计教学中的应用[J].中国电力教育，2013，（2）：102-103.
[6]黄小龙，刘相权，郝静如.基于CDIO工程教育理念的“机械原理课程设计”教学研究与探讨[J].哈尔滨工业大学学报（社会科学版），2011，13（51）：131-133.
[7]匡兵，黄美发，孙永厚.《机械原理课程设计》改革探索[J].中国科技信息，2009，（21）：218-219.
[8]朱玉.CDIO工程理念在“机械原理课程设计”教学中的应用[J].中国电力教育，2010，（1）：139-140.
（责任编辑：刘辉）
关键词：机械原理；应用型人才；课程建设；教学研究
作者简介：黄小龙（1977-），男，广西梧州人，北京信息科技大学机电工程学院，高级实验师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2010年度高教研究课题资助项目（项目编号：2010GJZD02）的研究成果
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0094-02
北京信息科技大学（以下简称“我校”）是以工管为主体、工管理经文法多学科协调发展，以培养高素质应用型人才为主，北京市重点支持建设的全日制市属高等学校。学校注重实践，在教学环节上加强实践环节、积极开展各项课外科技创新活动作为课堂教学的延伸和补充，以锻炼和培养学生实践能力，促进学生创新能力，满足现代工业和社会发展对人才的需求。
“机械原理”是机械类专业的一门主干技术基础课程，在学生的知识、能力和素质培养体系中，占有十分重要的地位。课程为学生从事机械方面的设计、制造、研究和开发奠定重要的基础，具有增强学生适应机械技术工作能力的作用。[1]我校“机械原理”课程作为机械类专业的重点课程，一直受到学校的重视，经过老一辈教师的建设，课程于2004年被评为北京市精品课程，在培养人才过程中起着重要作用，取得了相应的教学成果。然而，随着技知识日益更新，课程须不断建设与完善，才能满足社会相关企业对人才的要求。
一、建设思路
应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的一种专门的人才类型，熟练掌握社会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，主要从事一线生产的技术或专业人才。[2]应用型人才的培养注重理论知识学习与实践训练相结合。清华大学前校长顾秉林先生对工程科技人才培养曾倡导重基础、重实践。[3]为此，提出“机械原理”课程建设思路为：既保证基础，又拓宽知识面；既保持经典，又融入先进技术；既掌握基本理论，又加强工程实践能力和创新思维的培养。在教学模式和方法方面，改变传统的完全以课堂理论教学为主的教学模式，加强理论与实际相结合、课内与课外相结合、教师主导与学生自主交互的多维教学模式，通过课堂教学、课外开放实验和科技创新活动构造“机械原理”课程的学习平台。通过课程的建设，推动培养高素质应用型人才的理念，将其建设成为有新教育理念的高水平、高质量课程，使其成为学校本科课程建设的示范性课程。
二、经验和成效
“机械原理”课程是机械类学生在本科生学习阶段的第一门工程设计类课程，在培养学生的实践能力方面具有特殊的地位，对学生工程素质培养、工程创新性思维的启蒙具有重要作用。“机械原理”课程是研究各种机械所具有的共性问题，为以后学习机械设计和有关机械工程专业课程以及掌握新的科学技术成就打好工程技术的理论基础，是从基础理论课到专业课的桥梁，是培养机械类专业学生能力和开展素质教育的最基本的课程，在教学中起着承上启下的作用，占有非常重要的地位。因此，课程自2004年被评为北京市精品课程以来，紧紧把握高素质应用型人才培养的目标，持续不断地在建设与完善，力求做到精益求精。近些年，课程在以下几个方面进行了相关的建设，并取得了一定的成效。
1.教学内容上加强系统知识的学习训练，强化现代新技术在课程中的应用
在课程教学中，加强对机械系统组成原理的传授，使学生加深理解机构与系统的关系，增强学习的目的性和积极性。摒弃满堂灌的现象，坚持启发式教学，通过生动的案例进行系统分例，开展积极生动的课堂讨论等多种方式，引导学生主动参与、主动探索、主动思考、主动实践，以实现学生多方面能力的综合发展。尤为值得一提的是，响应了教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会2009年制定的《关于深化“机械原理”课程实践教学改革的意见》文件精神，将ADAMS软件引入机械原理课堂教学及其课程设计教学中。[4]在教学过程中有意识引导学生关注ADAMS软件，并在一些教学案例中演示如何应用ADAMS软件解决问题。[5]通过教师的引导，培养学生“存疑、求异”的思维方式，激发学生的责任感、兴趣和创新欲望。通过改变传统的教学模式，增强了教学实践效果，真正提高了课程的质量。
此外，以“机械原理”课程为核心，增设了反映现代新技术、新方法的应用技术课程，如ANSYS有限元分析、PRO/E产品建模等工程软件的学习，使学生可以利用计算机作为辅助工具来分析各种典型机构。将传统的机械设计知识与先进的现代技术融合到一起，有利于提高学生应用计算机解决工程技术问题的能力。
2.加强课程设计实践环节，丰富设计训练内容
在传统教育培养计划中，“机械原理”课程设计的选题主要是对传统机床（如牛头刨床、插床）的导杆机构进行运动分析和动态静力分析，并在此基础上计算其机械动力学问题。以往我校学生的设计内容图解法占了主要部分，设计过程中偏重理论与知识的积累。近些年，逐步扩大课程设计的题目数量和类型，鼓励部分能力较强的学生自主选题，并将CDIO工程教育理念引入“机械原理”课程设计教学[6]，结合学生课外科技创新活动和学科竞赛设计主题，或参考具有生产实践背景的工程实际项目，给学生以充分的想象和发挥的空间，使设计内容更贴近生产生活，让学生觉得既有趣又不陌生，从而提高学生的兴趣。鼓励学生多提出几种新的传动方案，方案越多越好，然后引导学生应用ADAMS或ProE等软件对方案进行验证并分析、评价，找出最佳方案。 设计过程中，增加文献资料查找及答辩环节。以往学生在课程设计过程中往往是按照设计说明书走一个过程，是被动地接受知识，不知道也不关注真正产品设计的流程，故影响了学生的学习积极性，无法真正培养工程应用能力以及创新能力。若将学生课外科技创新活动或学科竞赛主题隔入课程设计中，设计题目、内容不再单一，学生为了设计出真正的产品，必须通过检索有关文献资料进行自主学习与研究，撰写研究报告，从而培养学生检索资料、总结与综合的能力。由3～5名学生自由组成设计团队，由组长组织小组讨论，根据成员的特长，由组长安排相应的设计任务。[7-8]增加答辩环节，可锻炼学生的表达能力。教师在评分标准中更注重学生的设计过程而非设计结果。
3.改进提高实验教学效果，培养学生的实践能力和创新思维
将课堂演示实验改为探索性实验，让学生在教师的引导下思考实验原理、实验步骤，自己实际操作实验过程并处理实验结果，成为知识的主动探索者，强化创新意识。在实验过程中，教师不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆构思和独立思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的构思。在实验结束时，增加问答环节，使学生认真对待实验。
增设了一批开放性实验，如典型机构运动仿真分析与验证、小型机器人创意设计与制作等，培养学生的独立动手能力和创新思维；将教师科研项目、学生科技活动专题引入开放实验，创造更多机会接触课程的相关领域。
4.建设机械创新设计基地，将学生科技活动和创新大赛作为课程的长效教学平台
随着教学改革的深入和课程体系的调整，“机械原理”课程的教学学时越来越少，课程设计要想取得比较好的教学效果，必须重视学生的课外学习环节，把培养学生实践能力贯穿到课程实践中。
建设机械创新设计基地，使工程实践与理论学习平行，相互协调，使学生在综合性、感知性、设计性、创造性比较强的实践环境下获得第一手知识和体验，从而能激发灵感，运用联想、类比、组合、移植等方法产生创新思维与设计。实验室是学生认知实践的基础环境，把实验室办成开放式机械创新设计基地已得到大家的共识。基地在现有设施的基础上，进行了实验及模型的系统化和分块主题化，增设设计型、综合型、创意型的实验，并向学生开放，学生可到实验室熟悉并动手进行实验和创新设计物理模型。
将“机械原理”课程实践与学生课外科技创新活动、机械创新设计大赛相结合，能让学生真刀实枪地做，利用课堂上教授的理论知识，品尝到创新的滋味，激发学生的学习兴趣。完善了相关激励措施与政策，设立了大学生课外科技活动创新基金、创新实践学分等，并定期对在创新方面成绩突出的学生进行表彰和奖励。从目前情况来看，机电工程学院机械类专业学生在各项课外科技创新活动、竞赛中表现积极活跃，成果丰硕，受到社会及各类媒体的关注。
5.选用国内优秀教材，进行辅助教学资源建设
近年来，本课程组在老教师的带领和指导下，虚心向兄弟院校取经学习，以极大的热情教书育人和潜心进行教学研究，以老一辈教师积累的经验和成果为基础，把教学成果固化进教材，加强了教学资源的建设。
“机械原理”是机械学科的经典课程，国内已有多部经过长期凝练和实践检验的优秀教材，选用优秀教材是教学质量的根本保证。此外根据本校的应用型人才培养需要，为了加强在课程教学中对现代技术方法的使用，课程组先后主编出版了多部辅助教材，如《机械原理习题集》、《机械原理考研指导》、《Pro/ENGINEER结构分析与运动仿真》、《微机在机械原理中的应用》等，并参编了多部《机械原理》教材。
为满足学生课外学习的需要，使教学资源得到共享，建立机械原理精品课程网站，内容包括课程概括、课程内容、联系作业、教学课件、实践教学、信息反馈、教学成果等7大类。其中课程概括含教学大纲、教学团队；课程内容含电子教案、教材与参考书；练习作业含例题解析、网上习题、习题布置、模拟试卷；教学课件含教学录像、其他资源；实践教学含课内实验、开放实验、课程设计、创新实践；信息反馈含网上答疑、教学评价；教学成果含教学奖项、教材建设、教学论文。
三、结束语
课程紧扣我校培养高素质应用型人才的定位，经过近年的建设与实践，较好地激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的实践能力，促进了学生的创新能力。与原来的教学模式相比较，教学效果有所提高。经过该课程的学习后，学生敢于并积极参加、开展各种课外科技创新活动。
参考文献：
[1]教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会.高等学校机械基础系列课程现状调查分析报告暨机械基础系列课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]应用型人才[EB/OL].[2013-05-16].http：//baike.baidu.com/view/
613621.htm.
[3]顾秉林.中国高等工程教育的改革与发展[J].高等工程教育研究，2004，（5）：5-8.
[4]教育部高等学校机械基础教学指导分委员会机械原理组.关于深化“机械原理”课程实践教学改革的建议[Z].2009.
[5]黄小龙.虚拟样机技术在机械原理课程设计教学中的应用[J].中国电力教育，2013，（2）：102-103.
[6]黄小龙，刘相权，郝静如.基于CDIO工程教育理念的“机械原理课程设计”教学研究与探讨[J].哈尔滨工业大学学报（社会科学版），2011，13（51）：131-133.
[7]匡兵，黄美发，孙永厚.《机械原理课程设计》改革探索[J].中国科技信息，2009，（21）：218-219.
[8]朱玉.CDIO工程理念在“机械原理课程设计”教学中的应用[J].中国电力教育，2010，（1）：139-140.
（责任编辑：刘辉）