机械制造联系控制工程论文

伴随着由机械大国向机械强国的逐步转变，我国现阶段高等教育的人才培养模式暴露出了一些不足，主要表现在毕业生的数量不断增加，但素质却远远满足不了企业的要求。究其主要原因，很多高校仍然过多的注重于单纯的知识传授，忽略了学生综合能力及创新意识的培养[1-4]。今天小编给大家找来了《机械制造联系控制工程论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

机械制造联系控制工程论文 篇1：

中德应用型高校机械制造专业人才培养模式对比研究及启示

[摘 要] 选取德国亚琛应用技术大学和慕尼黑应用技术大学机械制造专业为研究对象，通过对其教学目标、学制、课程设置、师资、教学方式、评价方式等方面进行研究，与我国应用型高校同类专业进行对比，分析、总结了德国成功经验对我国职业教育改革的借鉴意义。

[关 键 词] 中德应用型高校；机械制造专业；人才培养模式

一、中德应用型高校机械制造专業人才培养模式对比研究背景

2014年6月22日，国务院发布《关于加快发展现代职业教育的决定》，提出“引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型，重点举办本科职业教育”。

众所周知，德国应用技术大学的人才培养模式强调实践性，致力于培养各种高级应用型人才，其在人才培养目标方面与我国本科职业教育的内涵基本一致，它的成功经验对于我国举办本科职业教育有着非常多的借鉴之处。

笔者所在学校（简称“Q学院”）于2015年获批了“浙江省应用型建设试点示范学校”，机械制造及其自动化专业是浙江省重点学科和重点专业。本文选取德国亚琛应用技术大学和慕尼黑应用技术大学机械制造专业作为研究对象，通过对其教学目标、学制、课程设置、师资、教学方式、评价方式等方面进行研究，指出德国应用技术大学人才培养的可借鉴之处，同时对我国兴办本科职业教育的欠缺之处提出建议。

二、中德应用型大学机械制造专业课程设置及对比

（一）Q学院机械制造及其自动化专业（2015版）

1.课程方针：第一至第四学期安排大量的通识课程和部分专业理论课程，第五至第七学期安排专业课程，第八学期安排实习和学位论文撰写工作。从第二至第七学期，每个学期都安排有1～2周的专业实习。

2.主要理论与核心课程：机电控制及自动化、机器人技术、现代设计理论和方法、现代制造技术、数控技术、特种加工、检测与传感、自动控制、电路与电子、计算机控制及应用、流体传动与控制、机械系统综合等系列理论课程，工程图学、理论力学、机械制造基础、机械原理、机械设计、电工电子学、液压与气压传动、机械制造技术、机床电气控制与PLC、数控技术等。

（二）亚琛应用技术大学机械制造专业（2013版）

1.课程方针：前三学期主要安排自然科学基础课程和工程技术科学基础课程。每个模块的学习结束都有考试，每学期平均要求修满30学分，其中第一学期安排了29学分的课程，第二学期安排了31学分的课程，第三、第四、第五、第六、第七学期分别要求学生各修满30学分。除了要修满学校规定的模块课程学分之外，学生在第三、第四和第六学期还要从学校提供的选修课程模块中选择5个模块、25学分的课程。

2.必修模块课程：数学、物理、工程力学、材料科学、CAD技术、数据处理、电子学、加工方法、设计原理、热力学、控制与调节技术、测量技术、流体力学、技术英语、必选模块、工程项目、传动学、质量管理和契约、合成材料工程学、机床加工、工程技术统计方法。学生在第五学期可以选择实习、到国外学习或者继续在德国亚琛应用技术大学学习；第七学期安排实习、学位论文和学术讨论。

3.除了这些必修课程之外，德国亚琛应用技术大学还安排了可供选择的模块课程，每门课程的学分均为5学分。比如：技术光学、工程制陶术、项目设计/程序设计、Java语言、机械动力学/传动技术、能源技术、可再生能源、全程质量控制技术、喷漆技术、流体机械学、自动化技术、激光技术、机器人技术。

（三）慕尼黑应用技术大学机械制造专业（2016版）

1.课程方针：课程由模块课程组成，每个模块都由讲授和考试组成，学生只有在达到一个模块中所有课程及格及以上要求时，才能获得相应学分。大部分模块课程的学分都是5学分，学生平均每学期须修满30学分。除了必修的模块课程之外，学生还需选修三个模块、共计15学分的模块课程。第一至第三学期主要安排基础课程；第四学期是第一阶段的专业课程学习，这一阶段一般不分专业方向；第五学期是实习学期；第五至第七学期学生可以选择细分的专业方向，主要有产品研发、生产制作、机电一体化、动力工程，每个专业方向包含有6个课程模块，每个模块5学分；第六、七学期选择模块课程，另外第六学期还有机械工程实习；第七学期安排学位论文工作。其中第一学期安排了30学分的课程，第二学期安排了28学分的课程，第三学期安排了30学分的课程，第四学期安排了31学分的课程，第五、第六、第七学期学生须分别修满30、31、30学分的课程。

2.必修模块课程：工程数学、工程力学、产品研发、电子学、金属材料学、基础力学、机械零件、非切割制造、工程信息学、企业管理与经济法基础、化学与合成材料工程学、技术流体力学、热力学和热传导、工程动力学、加工制造与企业管理、调节与测量技术、实习。

第五～第七学期是分专业方向的模块课程。（1）产品研发方向课程：产品研发方法、计算机辅助产品研发、研发与成本管理、质量技术、方案设计。（2）生产制作方向课程：生产计划与企业管理、加工安装自动化、CAM， CNC和加工方法。（3）机电一体化方向课程：调节技术、实用电子学、自动化系统程序设计、模具设计与制造、电力动力学、控制工程。（4）动力工程方向课程：可再生能源系统学、能源与发电技术、涡轮机械、液压技术。

综合比较以上三所高校的课程设置，我们可以看出：

中、德两国都设置了模块化教学课程，Q学院模块的数量相对较少，每个模块包含的课程多、涉及范围广；德国应用技术大学的模块数量较多、每个模块包含的课程少，课程之间的相互关联性较高；Q学院前面四个学期安排了大量的通识课程（思政类课程、公共英语、体育等），而德国应用技术大学从一开始就是专业教育，专业性很强。

实习实训的总体时间上两者没有太大的差异。Q学院从第二至第六学期的每个学期都安排有或集中或分散的1～2周的实训，第七、第八学期集中安排有专业实习；德国应用技术大学的实习安排在第五或者第六学期，学生在基础学习和专业基础学习之后，已掌握了一定的专业知识、对职业概况已有了一定的认识。

三、中德应用型高校师资、教学方式、课程评价方式比较

除了常规的讲授、课堂练习、实验和小组讨论之外，Q学院近年实施了诸如研究性课堂教学、闯关式课堂教学等教学改革。从2014级本科开始，Q学院所有专业都取消了对考核方式的统一规定，任课教师可自主选择考核方式，加大学生课堂和平时表现在总评成绩中的比例；毕业论文（设计）选题要求以社会生产实际为主，注重应用性。

德国应用技术大学对师资的要求相当高，德国应用技术大学的教授必须具有博士学位、从事过教学实践活动、具有独立进行科学研究工作的能力、与企业保持密切的联系、具有五年以上企业工作经验。德国应用技術大学的课堂教学包含以下几种方式：课堂讲授、练习课、实验/实践课、讨论课。德国应用技术大学的课程评价比较注重过程，学生需要上交大量的读书心得、调研、分析报告等；学生企业实习成绩的考核与评定工作由企业负责，实习指导人在实习结束时为学生出具一份实习工作鉴定；毕业论文（设计）的选题绝大部分由企业结合实际需要提出，整个过程大多在企业中完成，企业指导人作为学生的第一指导教师，学校教师作为第二指导教师，答辩及成绩的评定由企业和学校联合组织。

四、结论及启示

我国应用型高校在教师的任教资质、实习保障和效果、法律保障等方面还有很大的提升和改进空间。以下是几点建议：

1.加大师资的外引内培。引进企业高管或有着丰富一线工作经验者担任任课教师或指导教师；鼓励、支持中青年教师到企业挂职锻炼。

2.加强和企业的密切合作，大力开展校企合作、校地合作。

3.健全相关的法律法规。既然德国《职业教育法》可以明确规定：“企业有责任和义务参与高校人才培养的全过程”，我国相关部门也应该抓紧制定相关的法律法规，加快完善我国高等职业教育体系。

参考文献：

[1]徐理勤.德国应用科学大学（FH）的人才培养模式及其启示[J].浙江科技学院学报，2005，17（4）.

[2]张鸣放，窦立军，于雷，等.中德应用型大学课程设置比较分析[J].现代教育科学，2011（6）.

[3]胡兴志，王纪坤，张勇，等.德国FH模式对我国应用型本科工程教育的启示[J].华北科技学院学报，2014，11（3）.

作者：柳爱群

机械制造联系控制工程论文 篇2：

地方院校机械专业人才培养模式的改革与探索

伴随着由机械大国向机械强国的逐步转变，我国现阶段高等教育的人才培养模式暴露出了一些不足，主要表现在毕业生的数量不断增加，但素质却远远满足不了企业的要求。究其主要原因，很多高校仍然过多的注重于单纯的知识传授，忽略了学生综合能力及创新意识的培养[1-4]。我国的高等教育经过几年的发展已经由精英教育进入到大众化教育阶段，高等教育已经由规模的扩张开始转向以内涵发展为主，注重教学质量和人才培养质量的建设[5-6]。作为地方院校的德州学院确定以“人才培养模式改革”作为教学改革和质量建设的突破口，尝试进行了机械专业人才培养模式的改革与探索。

一地方院校机械专业人才培养目标

当今科学技术的迅猛发展，极大地丰富了机械学科的内涵，使传统的机械学科与其他学科如信息学科、材料学科、管理学科和人文学科的边界越来越模糊，相互的联系越来越紧密。为此，机械专业人才培养模式需要进行全面改革。为了切实了解现代社会发展对机械专业人才培养的需求情况，以便有针对性地确定机械专业人才培养目标，针对用人单位就机械专业改革进行了调研，并对全国部分院校的人才培养改革经验进行了分析与总结。

机械专业高等教育的首要目的是为企、事业单位输送高素质的人才，以适应现代社会的迅速发展对人才知识、素质、能力日益增长的需求。针对企、事业单位（领导和管理人员）进行问卷调查，可以较为准确地把握用人单位对机械专业人才知识和能力结构的实际需求。主要调查项目包括：（1）用人单位今后对各学历层次人才可能的需求情况；（2）用人单位目前最急需的人才类型；（3）现在及未来机械专业本科生最需加强的专业知识；（4）现阶段机械专业本科毕业生最需加强的能力。

调查结果显示，用人单位对所需人才的学历层次按照专科、本科、研究生（含硕士、博士）统计，比例分别为16.6%、68.3%、15.1%；对最急需的人才类型按照经营管理型、工程技术型、创新应用型统计，比例分别为10.1%、29.6%、61.3%；该专业本科生最需加强的专业知识占前三位的分别是计算机类35.3%、机械设计理论及方法28.5%、现代制造技术15.6%；该专业本科生最需加强的能力占前三位的分别是动手及创新能力39.3%、组织管理能力28%、语言表达能力17.4%。总体来看，机械专业毕业生的社会需求主要集中在本科层次，要求学生具有系统的专业知识及创新实践能力。为了适应我国经济发展需要，特别是满足山东省及周边地区企事业单位对高层次、高素质工程技术人才的需求，机械专业人才培养的目标确定为培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有扎实的自然科学基础、较好的人文素质和社会科学基础，掌握先进的机械设计制造技术、机电装备设计制造和管理技术、机电一体化技术、数控技术、计算机与信息应用技术，具备较强技术应用和技术开发能力，能在现代机电企业从事产品设计、制造、技术开发、生产组织和管理等工作，具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。

二地方院校机械专业人才培养层次定位

我国的高等学校分为研究型、教学研究型、教学型三大类[6]。研究型高校主要以研究生教育为主，培养以技术创新研究和基础理论原创性研究为主的创新型人才；教学研究型高校兼有本科及研究生教育，其中研究生教育占较大比重，主要培养技术应用型专门人才和技术创新人才；教学型高校分技术应用教学型和技能教学型两种，技术应用教学型以本科教育为主，培养以技术应用研究为主的技术应用型专门人才，而技能教学型高校则主要培养在第一线从事生产、服务和管理的各类技能型人才。

作为地方院校，立足区域经济，在充分考虑区域经济对人才培养的需要及学校自身发展的基础上，德州学院机械专业人才培养定位于工程技术应用型人才。机械专业工程技术应用型人才主要从事机械工程与自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理及经营销售等方面的工作。基于此定位，机械专业本科教育要从工程技术性的角度确定人才培养方案，进行人才培养模式的探索改革，在注重理论基础知识的同时，进一步加强学生创新和实践能力的培养。

三机械专业人才培养模式的调整改革

为实现专业人才培养目标，本次机械专业人才培养模式的调整改革以专业的适应性及学生的实践能力为重心。为了适应市场需要，增强专业社会适应性以及学生的个性发展，使学生获得在一定行业范围内的职业迁移能力，适当的对专业方向进行了调整，在一个专业基础上设置机械CAD、机电控制技术和金属材料及热处理三个方向，同时增加实践教学学时，改革实践教学方法和手段，增强学生的实践能力、适应能力和创新精神，全面提高人才培养质量，突出应用型人才教育特色。

（一）课程体系的调整及课程优化整合

高等教育中合理地设置课程体系是整体优化知识结构的关键环节，是实现专业定位和人才培养目标的重要保证[7]。在多年实践的基础上，机械专业设置模块化课程体系，分为公共必修课模块、专业必修课模块、专业选修课模块和公共选修课模块。

公共必修课模块使学生具备了必要的人文素质能力。专业必修课模块构成了机械专业的知识体系，使学生具有了机械专业的基本知识结构，为学生继续深造和进行机械方面的研究奠定理论基础。公共必修课模块主要包括马克思主义基本原理、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、形式与政策、大学英语及计算机基础等课程。专业必修课由专业基础课和专业课两个模块组成，其中，专业基础课包括高等数学、画法几何与机械制图、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、理论力学、材料力学、电工技术、机械原理及机械设计等；专业课包括机械工程材料、单片机原理及应用、液压与气动技术、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程。教学计划中，第一到第六学期完成公共必修课模块和专业必修课模块的学习。

专业选修课模块和公共选修课模块是具有职业背景的柔性模块，其课程设置可根据本地区经济与社会发展对不同类型创新性、应用型人才的客观需求，及时调整，不断更新。根据地方经济发展的需要，在专业选修课原有专业限选课基础上增设了机械设计及自动化和机械制造及自动化两个模块，学生可根据自己的具体情况有针对性的进行选择。其中，专业限选课包括PLC原理及应用、计算机辅助绘图、专业英语及数控技术；机械设计及自动化模块包括三维实体设计、机电一体化系统设计、机械创新设计、计算机辅助模具设计及机器人技术；机械制造及自动化包括机电设备故障与维护、CAM软件应用基础、数控编程技术、数控机床电气控制及特种加工。教学计划中，第七学期进行职业教育模块的学习。

为了使学生建立系统的知识结构，培养学生的工程意识和创新思维，机械专业对原有部分课程进行了优化整合，适当的减少理论课时数，为工程实践能力的培养与强化留出空间。如增设了计算机辅助绘图、机电一体化系统设计、专业英语等课程。同时将金属切削机床、切削原理与刀具两门课的内容融于《机械制造技术基础》中。根据实际需要，将《单片机原理与应用》由72学时压缩到54学时。

（二）实践教学体系的调整及改革

工程技术能力的培养贯穿于整个实践教学体系中，而实践教学体系主要包括实验教学、专业课程设计、实习、毕业论文（设计）等环节。其中专业课程设计仍然按照传统，在相应专业课程结束后校内集中安排，本次主要在实验教学、实习及毕业论文（设计）两方面的实践教学进行了调整及改革。

1实验教学的调整及改革

实验教学是机械类本科教学的重要组成部分，其核心是培养学生的实践能力和创新意识，促进学生全面系统的掌握和深化理论知识[8-9]。因此，开好实验课对学生理论联系实际、加深对理论的感性认识十分重要。

目前机械专业实验课课时偏少，受实验课时的限制，实验内容以验证性居多，不利于培养学生的创新意识和实践能力。鉴于以上问题，实验教学主要进行了三方面的改革。第一，通过理论课程的优化整合，增加实验课课时，提高设计性实验和综合性实验的数量及比例。如表1所示，机械工程材料、机械原理、机械设计、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程的实验课时都增加到12学时，同时，设计性实验和综合性实验所占比例明显提高。第二，开放实验室。除传统的实践教学外，机械专业利用学校现有的实验设备和条件，在校内建立实践基地，将现有的专业实验室，例如机械设计实验室、机械创新实验室、材料热处理实验室、机床实验室等，在完成实验教学任务的情况下对学生开放。对于基础性实验，实验室在任意时间均对学生开放，在实验室工作人员的安排下，学生可自主进行；而对于设计性或综合性实验，学生应提前写出实验方案和步骤，经老师审核通过后方可进行实验。第三，建立创新实验室。利用实验室的闲置设备开设创新实验室，由机械创新学会的学生进行自主管理，学生可自行设计完成实验及发明，老师进行定期指导。通过不断地实践锻炼，学生的创新意识和综合能力得到进一步提高。实践教学体系的改革为培养优秀的工程技术应用型人才奠定了扎实的基础。

2实习及毕业论文（设计）的调整及改革

机械专业实习种类较多，主要包括认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习。由于受实习条件的限制，实习人数众多但专业实习指导的师资明显不足，实习质量难以得到保证，针对这一情况，机械专业主要进行了两方面的改革。第一，采取校企联合的措施。一方面聘请对口企业的高级工程人员或退休技术工人担任实习的指导教师，解决师资不足的问题；另一方面建立校外实习基地。机械专业先后与格瑞德集团山东德通实业有限公司、山东华宇电力材料有限公司、德州天宇汽车电子有限公司、德银机械制造有限公司、山东中大空调集团和德州中泰工控有限公司等企业签署了校外实习基地建设协议，学生的认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习均可在校外实习基地进行。校外实习基地的建立，在很大程度上弥补了校内实习资源的不足。第二，采取多层次实习方案，着重培养学生工程实践能力和创新精神。具体地说，由第三学期一周的认识实习到第四学期两周的金工实习，由第七学期七周的专业方向实习到第八学期八周的毕业实习，使学生将理论与实践相结合，为毕业后能很快适应工程技术岗位打下坚实的基础。

为了提高学生的创新意识及分析问题和解决问题的能力，机械专业改革后的毕业论文（设计）主要有两种形式：一种是选题来源于实习或就业的工厂，联合工厂技术人员攻克难题，完成论文（设计）；另一种是学生分组后自主选题，自拟题目，完成实物。

四改革效果

学生就业和大赛实践对学校的教学效果具有检验和反馈作用[10]。在新的人才培养模式实施过程中，德州学院机械专业不仅保证了理论和实践教学的教学质量，而且强化了学生的创新意识和实践能力，近两年来，学生一次就业率均在98%以上，2010级学生2011、2012两年在省级以上各类大学生创新活动中取得了优异的成绩，其中国家特等奖1项，一等奖8项，二等奖3项、三等奖6项，山东省特等奖6项、一等奖18项、二等奖23项、三等奖19项。作为地方院校，德州学院将继续进行机械专业人才培养模式的改革探索，着力培养能够切实在地方经济建设和社会发展中发挥作用的具有宽厚的理论基础、系统的专业知识以及实践能力、适应能力和创新精神的应用型人才，更好的为地方经济建设和社会发展服务。

参考文献

[1]王会.地方院校机械专业本科应用型人才培养模式的探索和实践[J].黑龙江教育，2010（1）：50-51.

[2]王妍.基于校企合作的机械类高技能人才培养探索[J].教育与职业，2010（23）：189-190.

[3]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[EB/OL]. http：//www.edu.cn/20030113/3075759_2.shtml

[4]刁其君.加强大学生工程实践能力的培养[J].成都理工大学学报：社会科学版，2004（4）：10-12.

[5]贺廉云.自动化专业本科应用型人才培养方案探索[J].实验技术与管理，2008，25（7）：142-145.

[6]杜彦良，江舒.不同类型高等学校定位与人才培养模式的实践与思考[N].中国教育报，2004-07-09.

[7]吴云助.地方高校复合型人才培养模式的探索[J].教育与职业，2009（5）：48-49.

[8]宋义林，刘新力，彭景云.面向机械专业学生创新能力培养的实验室开放教学模式研究[J].硅谷，2009（9）： 133-138.

[9]孙珺.关于高等工程教育创新型人才培养模式的思考[J].教育与职业，2010（8）：165-166.

[10]刁鸣，王松武，李海波.大学生电子设计竞赛的实施与思考[J].实验技术与管理，2010，27（9）：127-129.

作者：赵岩

机械制造联系控制工程论文 篇3：

教学方法与创新能力培养

摘要：在机械制造基础课程中，以工艺问题为核心，从激发学习兴趣、鼓励和引导思考与想象、加强分析与总结、注重理论实践结合等多个方面培养学生解决实际问题的能力和创新能力。

关键词：机械制造基础；教学方法；创新能力

提高大学生科学素质，培养大学生的创新能力，造就大量的创新型人才，是21世纪科学技术发展对现代高等教育提出的必然要求，也为教育方法、教育模式、教育内容的改革提出了新的课题。“创新”已成为当前社会最流行的词汇之一。创新包括多个方面，除科技创新外，还有产品创新、经济组织创新、生产方式创新、经营方式创新、管理创新、服务创新等等。一项创新的价值取决于能为社会带来多大的贡献，而不在于它是简单或复杂、高科技或者无科技含量，因此创新比人们想象的要容易，关键在于是否愿意创新和是否有创新能力。创新能力的培养是一个综合性的任务，并不是某一门课程或某次实习就能解决，它贯穿于大学学习阶段的每一个环节。作为工科专业基础性、技术性和实践性极强的机械制造基础系列课程自然是首当其冲，在此背景下，我们积极探索，逐步形成了“激发学习兴趣，鼓励思考与想象，加强引导、分析与总结，注重理论实践结合”的教学方法，提高了教学效果，使学生的实践和创新能力得到了初步训练，为进一步提高打下了良好的基础。

一、激发学习兴趣

激发学习兴趣，使学生由被动接受转为主动汲取知识，可以取得事半功倍的教学效果，也是教好机械制造基础课程的首要问题，从第一节课开始，就要从以下几个方面给学生留下十分深刻的印象。

1.目标是动力之源。首先使学生认识学习机械制造基础课程的意义和目的，阐明课程的特点、内容、结构、任务、作用和学习方法，通过对机械从材料、毛坯到零件、产品过程的讲解和制造技术发展过程的介绍，使学生对本课程有一个清晰和全面的认识，树立明确的学习目标。

2.有压力才更有动力。将迟到、早退、无故缺席等不良现象与最终成绩挂钩，练习缺交和抄袭将降低成绩等次或成绩为零，使学生明确感到必须认真对待这门课程的学习才能顺利通过的压力。

3.反面事例往往能给人极为深刻的印象。结合学生所学专业可以举出一些实际例子，如给机械专业举出齿轮热处理不当引起崩齿、断齿事故造成经济损失的例子，给材料专业举出焊接不当引起起重机倒塌造成人员伤亡的例子，使学生从种种事故中得到深刻的警醒。

4.不断的提问可引起不断的思考。如在课程开始时就提出这样一个问题悬念：某哑铃生产厂要改进产品，提高市场占有率，可以采取哪一些措施？这个问题可以贯穿始终，使学习内容有机地联系起来，让学生不断的思考。

二、鼓励和引导思考与想象

丰富的思维和想象能力是创新能力的源泉，如何培养思维和想象能力是我们面临的又一个问题。

在教学实践过程中，我们认为不断的鼓励和引导思考与想象是培养创新能力的重要途径。如在课程进行到一定程度后，又提出上述哑铃产品问题，让学生自由和大胆地思考和想象，学生们就有了各种各样的设计。如选材上有铸铁、钢、铜、铝、镁，甚至有选银、金的，结构上有铸造整体式、圆头配重杠铃式、方头配重杠铃式、卡通形配重杠铃式，还有表面喷塑、表面电镀，采用曲线塑料套握把或曲线钢握把形状更便于手握等，有的同学在使用功能上增加记数功能、增加血压计、心跳脉搏监控装置等许多具有开放性和创意性的设计。在选定材料和结构的同时同学们还设计了各种不同的制造工艺，课程中涉及到的铸造、锻压、焊接、车削加工、铣刨加工、电火花加工、仿形加工等方法都有人选用。

可以发现，当学生的思维真正开动以后，他们的想象力和创新潜力是极其丰富的。尽管有一些设计是稚拙的或不合理的，如选材铝、镁、银、金，采用仿形加工等，任课教师也要给予充分的肯定：在理论上是成立的，在技术上也是完全可行的。教师的肯定和鼓励是对学生思考和设计成果的最好回报，过多的否定和打击会使学生对自己的能力产生怀疑，只愿被动接受而不愿主动思考。只有在不断的引导和鼓励中，才能使学生对自己的思维、想象和设计能力建立充分的信心，让他们愿意去想、去思考，得到足够的思维拓展训练。

三、加强分析与总结

思维能力与创新能力的最大差别在于：思维可以不加限制、不拘泥、大胆地和自由地发挥，结果不一定要求合理，而创新则要求结果必须是合理的。分析和总结实际上就是引导学生对自己的思维和设计成果有更进一步的认识，对其中的合理和不合理之处有充分的了解，使之成为真正的创新设计，也是对课程内容的深化和回顾。如前述问题，我们将其归结为以下几个方面。

1.常规设计。哑铃常规设计为整体式结构，两端为圆头或六方头配重，中间为握把，材料为铸铁或铸钢，制造方法为砂型铸造。常规设计也可以改进，如提高内在质量和表面质量、改进工艺方法、提高使用舒适度等，教师可引导学生作更深入和全面的分析。

2.创新设计。可以将学生的设计归结为几个方面的创新：改进传统材料和结构的设计创新；改进表面质量的质量创新；改进制造方法的工艺创新；以及在舒适性、使用性、功能性等方面的创新。通过分析使学生知道铝、镁合金密度太低不宜选用，银和金价格太高也不宜选用（当然也不排除部分客户有此需求），铸铁、钢在各方面较适合哑铃的主要用途。铸铁件、铸钢件、锻钢件都可以用刷油漆或喷塑料来改善表面质量，而如果要电镀则必须先降低表面粗糙度等。如有一个学生设计为曲线钢握把、圆头配重块的杠铃式结构；圆头配重块选用车削加工，曲线钢握把选用仿形或数控加工。所设计的结构新颖、实用，具有创新性，但从工艺分析可知曲线钢握把仿形或数控加工的效率低、成本高，是不合理的选择。有同学又提出采用铸造方法，进一步分析可知，铸造件表面粗糙且存在披缝，须后续打磨，同样效率低、成本也不低。熔模铸造质量可以满足要求但成本较高。结合已学过的内容，经过多种工艺、多方面的技术经济分析，同学们将曲线钢握把改为组合式握把：杆状钢芯（可以车削加工）外面套曲线形塑料套（可以用塑料模生产），满足了各方面的要求。通过分析与总结，引导学生对各种具有创意性的思维和想象去粗取精、去伪存真，从而获得具有真正价值的创新设计。

3.注重理论实践结合。机械制造基础课程的最大特点是与实践的联系紧密，教学时尽量多地使用模型、图纸、实物、幻灯、电教片等各种手段，而且已将它们综合做成多媒体课程，使一些用语言较难表达的教学内容能够生动具体地展现在学生面前，获得较好的教学效果。利用大多数学生已完成机械制造基础实习的有利条件，引导学生对同一问题进行多向分析，如同样是哑铃，铸造可以怎样做？锻造可以怎样做？焊接可以怎样做？可以采用哪些切削加工方法？可以采用哪些特种加工方法？结合具体问题的多向分析能锻炼和提高实践与创新能力。

与综合性和创新性实验结合，充分利用实验室条件，让学生自己设计产品，自己选择合适的制造工艺，通过实验完成产品制造，较好地培养学生的实际动手能力和创新能力。

作者简介：胡建华（1966-），男，博士，副教授，武汉理工大学材料学院，从事材料成形与控制工程方面的教学与科研工作。

作者：胡建华