時間：2023-09-20 16:57:11
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械原理和機械設計的區別，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：機械設計制造；過程；設計原則；要點
機械設計制造行業的發展在很大程度上滿足了我國社會進步和發展的要求，但是在其發展的過程中還是存在著很多的問題，嚴重的會出現安全生產事故，這樣就會對我國的人民生命安全以及我國的財產安全造成了非常嚴重的隱患。因此我國的相關部門要求，在機械技術制造過程中首先要考慮的兩點就是機械的安全性能和機械的可靠性能。因此機械設計制造的全過程要將安全性能和可靠性能貫穿其中，有針對性的對機械設計制造相關的技術進行創新和改革，在我國的機械設計制造過程中有很多的關鍵點需要重視和注意，因為很多的關鍵技術就在其中發揮作用。只有將機械設計制造中的重點問題給予很好的處理和發展，才能夠在一定程度上滿足機械的安全性能和可靠性能的要求，文章根據實際工作中的相關經驗進行具體的闡述和分析，最主要的目的就是要對我國的機械設計制造有一定的提升，保障我國的機械設計制造取得長足的發展和進步。
1 我國機械設計制造的主要功能和主要特征
在我國的機械設計制造過程中主要的目的就是要在整個過程中需要體現出我國的最新科學技術的發展，同時要不斷的進行整個過程的創新和完善。讓我國的機械設計制造實現自動化生產，實現連續化制作。機械設計制造實現快速發展的重要手段就是要將先進的科學技術融入其中，將自動化技術充分的體現出來。先進的機械設計能夠不斷的提升設備的使用性能，同時也在不斷的優化設備的主要結構，讓機械設計更加的完善及合理。我國機械設計制造的終極目標有三點。第一點是要實現機械設計的智能化；第二點是要實現機械設計的自動化；第三點是要實現機械設計的人性化。現階段的機械設計和傳統的機械設計有很大的區別，最大的區別就是現代的機械設計將自動化的理念和信息化的理念完美的結合在一起，發揮出了機械設計的優勢。我國的機械設計也將現階段最先進的科學技術進行了滲入，但是需要注意的一點是，并不是將所有的先進技術融入整個過程中就實現了機械設計的自動化等發展目標，而是我們要在機械設計的傳統設計基礎上，進行最新科技的補充，進而實現機械設計的統一和協調，將機械設計的自動化和機械設計的智能化不斷的體現出來。現階段我國的機械設計制造能夠最大限度的滿足各種機械要求和各種機械性能的要求。
2 我國機械設計制造在進行過程中需要重點注意的相關問題
我國機械設計的復雜性使得我國的機械設計制造過程中充滿了挑戰。要想在復雜的設計過程中兼顧各個方面的要求同時還要實現設備的安全性能和使用性能是非常不容易的，因此我國的機械設計制造要抓住重點設計問題進行針對性的研究才能夠不斷的實現我國機械設計的優化和完善。關于我國機械設計制造在進行過程中需要重點注意的相關問題的分析和論述，文章主要從五個方面進行分析和論述。第一個方面是在進行機械設計制造時，要對整個結構設計的強度以及剛度進行針對性提升。第二個方面是在進行機械設計制造時，要對整個結構設計的精度進行針對性提升。第三個方面是在進行機械設計制造時，要最大程度上應用人機學的相關結構進行設計。第四個方面是在進行機械設計制造時，結構設計要充分考慮設備發熱以及腐蝕等設計因素。第五個方面是在進行機械設計制造時，對于設備鑄造的主要結構要進行針對性考慮。下面進行詳細分析和論述。
2.1 在進行機械設計制造時，要對整個結構設計的強度以及剛度進行針對性提升
在機械設計過程中，設計的受力點和支撐點之間的距離不應該太大，因此這樣就要求我們在機械設計時要不斷的最大限度的減少設備的懸臂設計長度。在設備工作過程中出現的工作載荷產生的振動是設計過程中不能夠忽視的一個重要設計因素，設備的零件通常情況下是不能夠實現摩擦力的傳遞。在設計過程中如果出現力的不平衡，我們就要考慮單一的傳遞途徑是否合理和有效，設備零件出現變形對于力學的分布是否有影響。我們在進行機械設計的過程中我們需要重點注意五個問題。第一個是要盡量避免鑄鐵的拉伸應力過大；第二個是設備的細桿結構在使用過程中不能受到彎曲應力；第三個是零件受到外力沖擊過程中不能夠產生過大的剛度；第四個方面是受力的零部件的外表面要進行機械加工處理，保障零件的光潔度；第五個是受力的零部件表面盡量不要殘留拉應力。
2.2 在進行機械設計制造時，要對整個結構設計的精度進行針對性提升
在機械設計過程中，結構設計的主要依據是阿貝原理，要保障零件的加工誤差和磨損誤差不能夠重合和疊加。對于精度有要求的零部件要盡量的保障精度的大一級處理設計。例如在螺旋軸承的設計過程中應該保障傳動比的最大，同時要保障螺母的數量不要過多，軸承的精度要求盡量滿足，避免軸承的徑向不合理配合而引發的擺動問題。
2.3 在進行機械設計制造時，要最大程度上應用人機學的相關結構進行設計
在進行機械設計的過程中要保障設備操作人員的操作空間和活動空間，要按照人機學的相關要求來滿足人的操作空間。設備操作臺的高度盡量按照人的尺寸進行設計。設備的操作工具和顯示屏幕要安排在最適宜人們工作和觀察的位置。顯示的數據要讓操作人員看清楚，便于觀察。設備中的座椅要按照人的尺寸進行設計。同時設備的光照度也要按照人們的正常光感進行要求。
2.4 在進行機械設計制造時，結構設計要充分考慮設備發熱以及腐蝕等設計因素
避免采用低效率的機械結構，油箱尺寸應足夠大，分流系統的返回流體要經過冷卻。高壓容器、管道等零部件要盡量減少在烈日下曝曬，而暴露在高溫下零件的部分忌用橡膠。使用聚乙烯塑料等制造精密機械的箱體零件內部不宜安排油箱，以免產生熱變形。對較長的機械零部件，要考慮因溫度變化產生尺寸變化。
2.5 在進行機械設計制造時，對于設備鑄造的主要結構要進行針對性考慮
在設計的過程中，機械分型面要從簡，鑄件的表面不要內凹，而機械的表面凸臺盡量集中大型鑄件，且外表面不應有小的凸出部分。改進妨礙起模的結構，較大又較薄的水平面一般不能使用，能產生較大內應力的形狀盡量避免，以防止合型偏差對外觀造成不利影響。要盡量少鑄件壁厚，力求均勻用加強肋使壁厚均，鑄件壁厚內壁厚應小于外壁，且厚鑄件壁厚應逐漸過渡。
參考文獻
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關鍵詞：《機械設計基礎》課程；教學內容；教學模式；課程特色
《機械設計基礎》課程是高等院校機械類或近機械類各專業的一門重要的專業基礎課，具有很強的理論性和實踐性，是專門培養學生具有一定機械設計能力的課程。《機械設計基礎》課程于2010年被學院確立為精品課建設項目，2012年12月通過驗收。經過兩年多的建設，在優化教學內容、改進教學方法與手段、改革實踐教學環節、創建“立體化”、“系列化”教材等方面形成了一定的特色也取得了一定的效果。在學院成功改設為沈陽工學院這個新形勢下，對《機械設計基礎》課程教學有以下幾方面的設想：
1. 修訂教學目標
基本知識目標基本相同，在能力目標上達到：
（1）具有繪制機構運動簡圖的能力、具有分析常用機構運動特性和應用常用機構的能力、具有合理確定機械系統（執行系統和傳動系統）方案的能力；
（2）具有合理選用和設計常用機械零部件及簡單機械傳動裝置的能力；
（3） 具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。
在素質結構目標上達到：
（1）培養學生具有發現問題、分析問題和解決工程實際問題的能力；
（2）培養學生具有創新設計思維的能力；
（3）培養學生職業素質和崗位技能。
2. 構建新的課程體系
今年，在新的教改形式下，學院各專業在基礎教育階段實行大學科前提下的統一授課的教學模式。在這樣的背景下，專業基礎課也應轉變教學理念，建設適應性強、易于實施創新的專業基礎課程群，從根本上改變課程教學被動適應的局面，開創充滿活力和新意、基礎寬厚、專業適應性強的課程教學新局面。
機械與運載學院各專業基礎課程有：工程制圖與計算機繪圖、互換性與技術測量、工程力學、機械設計基礎。此專業基礎課群也采用統一授課的教學模式，這樣依托一定的項目訓練將相關課程按其應用重新規劃和重組，使相關知識有機結合，互為補充，互相照應，既避免了內容重復，又強化了彼此關聯，更重要的是它們以相互關聯的形式出現，有利于實施項目教學或案例教學，提高學生綜合應用能力、實際思考能力和創新設計能力。建立專業基礎課群也利于教學組織和管理，真正做到教、考分離。
專業基礎課群在相同學時的理論教學中，注重基本原理和基本方法，在實踐環節設置中，通過不同的項目及時間的長短來體現各專業人才培養目標。對專升本和考研的同學可以另行開班。
3. 教學內容體現應用與創新
根據本門課程的教學目標，將本科的各專業教學計劃基本整合為96學時，其中包含6學時的課內實驗。理論教學側重常用機構和通用零部件的選擇及常用機構和通用零件設計。在教學內容中穿插一些由工作經驗編制而成的案例，以工程案例、實驗和課程設計為主線，重點突出應用，如平面四桿機構類型中，每種類型都有應用并以選擇題的形式進行能力測試；在常用間歇機構中，以牛頭刨床、電影放映機等講解應用；在輪系功用中，以汽車變速器和汽車后橋差速器為例講解輪系的變速變向功用和運動合成與分解功用，并能融合職業崗位培訓內容，講解一些設備維修和維護的知識。配合新的課程體系，依托項目的機械設計基礎課程建設安排了多個項目：顎式破碎機各構件尺寸設計、內燃機配氣機構凸輪的設計、牛頭刨床中擺動導桿機構及棘輪機構的設計、牽引機中單級圓柱齒輪設計、萬能分度頭的蝸桿傳動設計、汽車變速器各檔傳動比的計算、分路傳動中各齒輪傳動比的計算、離心機普通V帶傳動系統設計、粘膠自動篩濾機連接螺栓及鍵的設計、二級圓柱齒輪減速器輸出軸及軸承設計。
4. 改進教學方法與手段
（1）運用多媒體教學課件、動畫演示等手段進行直觀高效、生動形象的教學，將抽象的內容形象化，提高學生學習的主動性和積極性，充分調動學生潛在的創造性思維能力。
（2）側重講解一些特殊的設計方法來體現創新內容，例如：在平面機構的結構分析中，講解拆分桿組法、在同類型機構的演化中，講解轉換機架法、在凸輪機構輪廓曲線設計和周轉輪系傳動比計算中，講解反轉法。在創新內容中還應注意引導學生的發散思維，即一個原理或一種方法舉出不同的應用實例，使學生的思維更活躍，并采用對比的方法說明不同原理或不同方法之間的區別，以便正確選用。
（3）采用對比方法講解概念、原理及設計方法的不同點，達到理解后記憶。
（4）以工程案例、實驗和課程設計為主線，運用啟發式、討論式、提問式等教學方法，講練結合。
（5）加強綜合性設計實踐環節的開發，組織學生構建機械運動方案創新設計案例展示、典型機械零部件結構表達展示以及評選優秀課程設計作品競賽等活動，以培養學生的工程綜合應用能力和創新能力。
（6）教學內容的改革相應的考試方法也隨之進行了改革，其中平時成績占50%，期末考試占50%，平時成績中期中考試占20%，采用開卷或口試方式，提高學生的應用能力。
5.改革實踐教學環節
在實驗教學環節上，加大實驗項目的開發，構建必修、選修和開放性實驗教學體系。機械設計基礎課程目前可以開出必修實驗項目5項，10學時：（1）齒輪幾何參數測量實驗；（2）齒輪范成原理實驗；（3）機構運動簡圖的測繪與分析；（4）減速器拆裝實驗；（5）軸系零件組合設計。開出選修實驗項目1項：機構運動方案創新設計。各專業結合本專業的特點合理制定實驗學時和項目。通過這些設計型、創新型實驗的開發，可激發學生學習本門課程的興趣，培養設計能力和實際動手能力以及創新思維能力。
在課程設計的實踐環節上，增設一周的機械原理部分課程設計，設計題目有插床機械、壓床機械和牛頭刨床。機械設計部分的課程設計題目仍為二級圓柱齒輪減速器設計，但類型設定為直齒和斜齒，工作條件分為三種，工作機的各參數數據有三十余種，能夠做到同一時間做課程設計的學生一人一題。還可以讓少數學習好的學生自愿選擇圓錐齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器題目進行設計[1][2]。
6. 創建“立體化”、“系列化”教材
（1）根據機械專業基礎課群新的課程體系需要編寫以項目為依托的《機械設計基礎》主教材。教材注重聯系工程實際和新技術的應用，在“以應用為目的，以必須夠用為度“的原則基礎上，各專業統一使用。
（2）配套教材
按照教材建設的需要，編寫各項目的設計說明書、編寫《機械設計基礎》實驗指導書等配套教材。
（3）多媒體課件
按照新課程體系的需要，重新修訂《機械設計基礎》教材配套的多媒體課件。
學生獲得知識的豐厚程度和工作能力是教學改革是否成功的標準。為適應新形勢下的需要，通過對教學目標、課程體系、教學內容、教學方法與手段、實踐教學環節等方面的改革，必將取得較好的效果，為《機械設計基礎》精品課建設做出應盡的貢獻。■
參考文獻
關鍵詞：機械基礎；教學設計；幾點思考
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）14-112-01
一、熟知課程教學內容。
《機械基礎》不同于《機械設計》其課程內容包括機械傳動、常用機構、機械零件三個模塊。其中，機械傳動部分介紹帶傳動和鏈傳動、螺旋傳動、齒輪傳動、輪系和減速器；常用機構部分介紹平面連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構；機械零件部分介紹聯軸件、軸、軸承。其課程特點是內容涉及較廣，各章節的相對獨立性較大。
要想出色完成授課任務教師要注意把握教學內容的深度和廣度。如果參照教材照本宣科，學生往往弄不清問題的根本，最終是《機械基礎》成為普及機械機構的科普課程。如果一味給講解原理、推到方程又容易是學生暈頭轉向，從而不知所云。例如：在進行其它類型齒輪傳動的教學時，如果按照書上的綱目來進行講解，很多學生課后只能夠達到識別圓錐齒輪、渦輪、蝸桿等機械元件的水平。而對于重點的教學內容它們的傳動特點以及維護保養方法卻張冠李戴。究其原因就是齒輪傳動種類太多，學生分辨不清它們之間區別于聯系從而容易混淆。如果參照機械原理可以參照如圖1所示脈絡來進行教學設計，這樣學生知道各類齒輪傳動的“前世今生”就不再容易混淆了。
圖1其它類型齒輪傳動教學設計示意圖
二、利用虛擬仿真技術激發學生學習興趣。
傳統教學中理論與實驗是分離的。存在的教學方法單一、知識學習和實驗動手操作相互分離，學生缺乏學習主動性和創造性等問題，通常采用虛擬仿真實驗室來來進行課題實驗教學。為了增加整個虛擬仿真實驗室的操作趣味感，使學生在使用該系統時能感到沉浸性，可以采用游戲設計的理念，實現了多個場景的轉換，使學生在使用中感到真實感。一般說來，虛擬實驗室又稱為虛擬現實（Virtual Reality），簡稱VR或稱靈境技術，實際上是一種可創建和體驗虛擬世界（Virtual World）的計算機系統。此種虛擬世界由計算機生成，可以是現實世界的再現，亦可以是構想中的世界，用戶可借助視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛擬世界進行自然的交互，使其系統在教學中具有三個顯著特點，如圖2所示。
圖2虛擬仿真實驗的特點
運用虛擬仿真技術可以完成實驗操作，所取得的實驗結果等效于甚至優于真實環境中所取得的結果，起到培養學生學習興趣、提高學生的創新能力的作用，架起了學生形成感性認識與理性認識之間的橋梁，改變了單一的理論教學形式，避免了學生形成認知困難和現有裝備不足的缺陷。從而極大提高學生的學習積極性。
三、課堂中靈活舉例。
學生通過預習、聽課、觀察等教學活動，要求做到闡明常用機構與機械傳動的工作原理和性能特點；按照以往的教學設計在講解完機構的機構組成之后往往就是講解應用舉例了。教材中的例子要么已經過時要么學生根本就沒見過，實際教學過程中很難引起學生共鳴。為了解決這一問題，就需要教師在教學活動中靈活舉例而不要拘泥于教材。
要想做到靈活舉例可按照圖三來進行。教師在課前準備時要多發面收集集料包括圖片、視頻等，對于各類機構的應用舉例更是多多益善。學生在預習時要建立起基本概念。在世界課堂教學活動中，教師在講解完基本概念以及機構、組成之后首先布置討論任務，讓學生先根據自己的生活認知來進行舉例。學生通過“頭腦風暴”的方式盡可能的舉出自己所認為的事例。對于學生的舉例教師要逐一講解，這對于教師是極大的挑戰，但對于發散學生的思維益處很大。最后教學、學生一起總結、梳理出各類傳動的特點。通過以上的方法和步驟學生對于各類機械傳動的認識往往更加深刻，從而進一步提高了教學效果。
[關鍵詞]人才培養；實踐教學；專業應用能力
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）23-0135-02
1 前言
應用型本科院校是培養應用型人才的搖籃，是以培養高級一線技術人才為目標，以服務地方經濟與社會發展為方向。既不同于重點高校本科生的培養，又區別于單純技能型高職學生的培養。它的定位應處于重點高校和高職院校交集區域，要求培養出來的學生既有一定的理論基礎，又有較強的實踐能力。黑龍江東方學院作為省屬民辦本科院校在人才培養方面提出“基礎課夠用，專業基礎課實用，專業課管用”的原則，并強調加大實踐教學的比例，實踐教學環節應占總學時的三分之一以上。要求各專業以專業應用能力為導向，倒逼人才培養方案。使培養出來的學生能夠“留得住，用得上，干得好”的一線工程技術人才[1-2]。
機械設計制造及其自動化專業在新的人才培養方案建立之初，積極對省內及全國各企事業的調研，通過用人單位對人才的反饋，確定了以培養學生機械設計能力，計算機輔助設計能力（CAD），工藝設計能力，數控編程能力，計算機輔助制造能力（CAM）等五大專業應用能力為主要培養目標，重構人才培養方案，并加大實踐教學環節的比重，經過幾年的實踐，效果明顯，畢業生受到用人單位的歡迎。
2 應用型本科機械類專業實踐教學中存在的主要問題
根據用人單位反饋的信息，當前應用型本科機械類專業畢業的學生適應能力不強，專業技術能力不足，工程意識和實踐經驗少，動手能力差，與研究型高校畢業生及高職畢業生相比沒有競爭力。應用型本科機械類專業學生實踐能力培養方面主要存在的問題[3-4]：
（1）專業定位不準確。沒有認清生源及人才培養目標的差異，在人才培養目標和培養模式上盲目向重點高等院校看齊，培養出的人才沒有明顯的特色，實踐能力達不到要求。
（2）教學模式比較單一，缺乏綜合實踐教學環節，學生主動性和創造性難以得到發揮等。對工程實踐教學重視程度不夠，實踐教學學時和學分經常被理論教學所擠占，甚至有些必要的實踐教學環節被刪減。
（3）設計性的實踐教學大多停留在圖紙上，而結合工業現場工藝分析及制造實踐等工程實際的內容較少，尤其是畢業設計的選題與生產實踐聯系不緊。
（4）“雙師型”教師的不足。應用型本科院校的教師大多從校門到校門，雙師型教師較少，對學生實踐能力的培養不能進行有效指導。
以上這些問題直接導致學生畢業后，所學知識不能迅速與生產，實踐有機結合，難以適應企業的要求，這就迫切需要對現有實踐教學體系進行改革。
3 應用型本科機械類專業實踐教學的改革
3.1 基本思路
通過對本專業的社會需求分析，結合學生層次，確立人才培養目標，建立實踐教學體系，研究理論教學體系和實踐教學體系的關系，進而構建實踐教學鏈，突出學生專業（應用）實踐能力，就業能力和創業能力的培養訓練，完善原人才培養方案，通過對實習、實踐教學基地的優化，建立實踐教學環節的考核指標體系和監督保障體系，完成專業應用能力的培養。
3.2 具體措施
3.2.1 構建課程體系拓撲圖
按照人才培養目標要求，構建課程體系和實踐教學體系，繪制人才培養方案拓撲圖，使實踐教學和理論培養環節有機結合，制定人才培養方案。
通過拓撲圖可以很清楚的看出各專業應用能力課程支撐體系，重要課程，關鍵課程一目了然，進而對重點專業課加大學時投入，派優秀教師授課，提高授課質量，保證專業應用能力的實現。
3.2.2實踐教學環節的優化，增加三個月頂崗實習實踐環節
作為實踐教學改革的核心，頂崗實習采用三天上課三天下廠、理論與實踐相結合的教學模式。理論課開出“機械識圖”，“電氣識圖”、“數控技術”、“CAXA數控車”四門課程，由齊二機床廠在職或退休的高級工程師擔任。授課者來自于生產第一線。下廠實習采用分組循環的方式，將參加頂崗實習的學生分為15組，分布于齊二機床6個車間，由經驗豐富的一線高級技師現場演示，講授機床操作、刀具、夾具選擇、加工工藝等相關知識，學生親自動手完成部分產品加工，真實再現生產加工情境。工藝課程設計安排在工廠進行，由企業內工程技術人員擔任指導老師，以實際工程圖紙為籃本，每名學生設計一個典型零件的加工工藝規程，并在導師的指導下，設計重點工序的夾具，因有實際加工的工件做基礎，學生可隨時到車間參看每個工序和工藝流程，杜絕了以前在學校閉門造車，僅憑想象和教師的指導，工藝流程不合理和工夾具設計不符合實際要求的現象，學生通過自己的設計和企業工藝規程做比較，加深了對知識的理解，課程設計更結合實際。
頂崗實習以零部件生產加工為主線，將散布于各門課程中的知識點進行了有效梳理，幫助學生構建了較為清晰的知識模塊，實現了模塊化教學，有助于加深學生理解。也是培養機械設計，機械工藝設計和機械制造能力最主要的實踐教學環節。是對前序課程的總結和深化。
3.2.3現代IT技術與專業結合，培養學生CAD應用能力
隨著計算機的發展，CAD技術越來越多融入到專業中，企業工程技術人員以Pro/E、UG等大型三維設計軟件設計、制造很普遍，學生在校內掌握CAD技術成為必備的專業應用能力之一，為此采用課上和課下、軟件和專業課相結合的方式[5]。具體做法：
（1）在第二學期第7周開設《機械CAD基礎》，該課程前序課是《畫法幾何及機械制圖》，安排在第7周開設是考慮前序課程已經能滿足該課的開設要求。這門課主要讓學生了解AutoCAD軟件，熟悉繪圖命令、快捷鍵及其他功能鍵的使用，了解利用該軟件制圖的方法。
（2）第五學期開設《機械CAD技術》，該門課也是以AutoCAD軟件應用為主，注重實際的工程訓練，總學時36學時，全部在機房上課，繪制一級減速器的全部圖紙，全部為雙師型教師授課，從AutoCAD國家標準講起，聯系工程實際，該套圖紙繪制完成，學生既了解國家標準，知道必須嚴格按照標準執行，還了解一級減速器的設計原理及各零件圖的繪制方法，為《機械設計課程設計》繪制二級減速器做準備，該課程設計一般是在本學期后期進行。
（3）第五學期在課堂外開設職業技能培訓，主要是三維軟件（Pro/E、UG）的學習，成績合格發機械工業研究院的職業證書，每年的6月份和12月份參加全國的三維建模大賽，大賽的成員要經過校內初選、復賽等環節，還要經過校內短期培訓，近幾年多次獲得全國高校三維軟件建模大賽團體一等獎、二等獎。還有一些同學獲得個人優勝獎等獎勵。通過校內培訓和校外競賽，激發學生學習的興趣，絕大多數同學計算機輔助設計能力有了很大提高。
（4）第六學期開設《pro/E加工技術》《UG加工技術》，這是這兩個軟件加工模塊，屬CAM范疇，可將設計的三維零件模型直接轉換為數控加工代碼，是無圖紙自動加工的經典模塊，當今應用廣泛的技術，采用機房講授，邊學邊練。學生學習興趣濃厚。
（5）第七學期開設《機械制造技術基礎課程設計》，設計零件的工藝流程，重點工序的工夾具設計，鼓勵學生用AutoCAD，pro/E、UG軟件之一進行工夾具的設計。
經過《畫法幾何及機械制圖》《機械CAD基礎》機械CAD技術機械設計課程設計pro/E、UG培訓、校外選拔，全國大賽機械制造技術基礎課程設計《pro/E加工技術》《UG加工技術》畢業設計等環節反復的訓練，學生CAD技能有了很大提高。
4 改革成效
從09屆就業率93.2%上升到12屆就業率96.33%，連續四年就業率排在全院32個專業的首位。09屆畢業生分配在國有大型企業的僅占15%左右，就業崗位基本上都是工人或者一線業務員；10屆畢業生分配在國有大型企業的比例上升為39.3%，同時有多數同學從事技術員、設計員等工作；到11、12屆畢業生，進入到國有企業以及合資企業的同學比例近50%，學生的就業層次明顯提高，大部分畢業生工作為結構設計、質量檢驗、模具設計、數控編程等。學生普遍反映，就業后能夠較快適應工作崗位的要求，縮短了學生就業后工作適應期，受到用人單位的歡迎，特別是經過頂崗實習后，大大增加了學生就業的競爭力，在有20多所公辦院校的學生參加的09、10、11屆的中國第一重型集團公司招聘考試中，作為唯一參加選拔的民辦院校，無論在數量還是質量上始終占據第一的位置，近三年中錄取前10名的畢業生中，我學部分別占7名、5名和8名；錄取畢業生人數占該企業招聘人數的30.6%，受到用人單位的認可與歡迎。
在近幾年的全國和省內大賽屢次獲獎。2009年參加全國CAD類課程團隊技能賽（三維CAD方向）中，獲得優勝團隊團體總分第五名，2010年獲團隊二等獎及最佳院校組織獎，擊敗很多公辦高校的團隊；2010年，參加第二屆“龍江杯”全省大學生先進制圖技術與技能大賽獲團體三等獎。
5 結語
本文根據社會需求和學生層次分析，確定了人才培養目標，進而抽取專業應用能力，并重構了實踐教學體系，增加了三個月定崗實習環節，加強了CAD能力和課程設計的培養，對像我院層次的機械類本科人才的培養具有一定的借鑒意義。
參考文獻
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作者簡介
孫曙光（1971-），男，副教授，碩士，主要從事機械設計與制造工程方面的研究。
【Abstract】Through the research of project-driven teaching method， students consciously and organically complete the design or products with practical application value in the process of project implementation， and enhance the practical ability of mechanical major students. In combination with the teacher’s research project， it is split into small topics suitable for mechanical undergraduates. Combination of classroom teaching and after-class guidance， according to project awareness， project planning， project implementation and results of the evaluation process to complete the teaching. The results show that the project-driven pedagogy promotes the enthusiasm of students， develops innovative thinking， cultivates students’ability to analyze and solve problems， and greatly enhances students’ practical ability.
【Key words】Project-driven； Teaching mode； Mechanical； Practical ability
機械專業的本科畢業生不僅要求具有豐富的理論知識，同時也應具備較強的實踐能力。在傳統的教學中，常常是理論脫離實踐，課堂所學的理論在實踐中沒有體現，亦或是實踐內容跟理論知識關聯甚小。雖然大部分課程均安排有相應的課程設計來提高學生的實踐能力，但因課程設計題目太過傳統和陳舊，導致學生在實踐訓練中收貨較小，難于面對我國制造業的迅猛發展要求。
1 項目教學法的意義
“項目教學法”是指老師和學生通過共同實施科研項目中的全部或部分實際工作而進行的教學活動。學生在項目實施過程中有意識、有組織、系統的完成一件具體的、有實際應用價值設計或產品，在具體的情景中通過所學的理論知識解決實際問題。
自從項目教學法引進我國開始，很多學校針對相應課程開展了項目教學法的研究，且取得了一定成效。北京師范大學珠海分校信息技術學院打破了傳統的軟件專業教學模式，探索了一條軟件人才培養新方法――項目驅動教學（Project Drive Lecture），建立了“國際軟件實驗班”，系統學習軟件的相關知識。通過一年的教學實踐，其中四人在參加大三2009年暑期兩個月的實習，就已成為國內知名軟件企業研發中心的簽約人員，且企業向學校提出全部承包軟件實驗班畢業生，搭建了一個人才供給的互動平臺[1]。江西理工大學的陳敏等[2]研究了項目教學法在《機械制造技術》課程建設中的應用，提高了學生實際操作能力，給學生以直觀感受；加工和裝配虛擬實驗室使得學生可以進行虛擬加工和裝配；與相應的加工企業建立了校企聯系，學生通過參觀和企業技術人員的講解，甚至直接動手，對項目得到直觀的感受。武漢船舶職業技術學院的汪曉云[3]研究了基于“項目驅動”的《機械制造工藝與夾具設計》課程教學改革，開發了學生的思維，使理論知識在項目完成的實踐中得到充分的運用，促進了學生的學習積極性，培養了學生的職業能力和職業素養。湖南城建職業技術學的何濱等[4]研究了基于項目驅動《機械設計基礎》課程教學改革的探討，以現代職業教育的先進理念為指導，以項目為主體，以不同專業的職業工作活?游?導向，以全面培養學生的職業能力貫穿于整個教學活動的過程中，開發了具有專業特色的基于工作過程導向的《機械設計基礎》課程模式。
由此可見，項目驅動法理論在國外誕生，近年來在國內引起了教育工作者的廣泛關注和研究。其研究成果顯示，項目驅動教學法能提高學生的學習興趣，促進學生思維活躍、培養學生分析問題和動手解決問題的能力；理論聯系實際，在具體的項目實施中表現出職業能力素養，為學生走出校門進入職場做好充分的準備。本文作者結合自身的科研項目，選擇適宜于機械專業本科生完成的部分課題，通過課堂教學和課余指導方式，使得學生在完成項目的過程中加深理論知識的理解及應用，極大增強了學生的實踐能力。
2 項目教學法的設計與實施
2.1 項目選擇
機械專業大三的學生已經掌握了機械制圖、機械原理和機械加工工藝分析等知識，掌握了二維/三維繪圖軟件，同時也在學習相關的分析計算軟件，如ANSYS，MATLAB等。因此，作者根據學生知識基礎和興趣愛好，從完整產品的結構設計、簡單零部件制造和復雜零件的工藝制定方向出發，選擇以下三個課題作為學生的實際項目，每個課題學生自由組隊，每隊人數不超過5人。教學活動以完成各項目任務，并使學生在完成過程中應用所學理論知識分析解決實際問題，按照項目認知、擬定方案計劃、項目實施和結果評價的流程來完成教學。
2.1.1 完整產品的結構設計
磁力耦合器是一種基于電磁感應原理研制出的非接觸式新型傳遞裝置，是實現運動系統中電機驅動軸和負載輸出軸之間的動力傳遞。主要優點為無摩擦磨損、壽命長、允許對中誤差、節能可靠等。學生在設計磁力耦合器的過程中，首先需要了解磁力耦合器的基本結構和工作原理；其次，根據電磁感應和渦流場的損耗分析設計參數（如永磁體尺寸、銅盤尺寸、空氣間隙等）對磁力耦合器傳遞扭矩的影響，基于獲得的基本參數設計完整的磁力耦合器。磁力耦合器在工作過程中會因為渦流損耗產生熱量，使得磁力耦合器溫度升高，溫升過高將導致永磁體失效無法工作，因此必須對磁力耦合器進行冷卻散熱設計。學生創新的應用了三條均勻分布的阿基米德螺旋線作為冷卻水水槽，水槽設計在產生熱源的銅盤和銅盤端蓋上，易于加工。并且通過ANSYS有限元軟件進行熱固耦合模擬，結果顯示水槽的散熱效果良好，保證了磁力耦合器的正常使用。水路在密封水槽中，避免與其他零部件接觸，可減少對設備的腐蝕。學生在設計磁力耦合器的過程中應用了機械原理、機械制圖等基礎知識，同時還學習掌握了電磁場和熱分析等相關知識。利用ANSYS和MATLAB軟件進行編程計算分析，系統完整的將所學知識應用到實際中去，極大的鍛煉了學生理論聯系實際的能力。
2.1.2 復雜零件的工藝制定
風扇軸（如圖1所示）是飛機發動機風扇部件關鍵旋轉件，即與發動機壽命、安全性緊密相關的重要件，具有結構復雜、精度要求高、特種工藝多、加工難度大、工藝過程控制嚴格等特點，因此對風扇軸的研制具有十分重要的意義。黎陽國際制造有限公司作為飛機發動機零部件的主要制造企業，對飛機發動機中的各種復雜零部件的加工制造有著豐富的經驗。該項目以風扇軸的加工工藝及工裝設計為出發點，分析零件的材料、結構和工藝特點，了解零件的生產類型，在公司目前執行的工藝路線上進行工藝優化。對零件的加工和制造難點進行分析后，結合工廠實際生產情況，考慮加工經濟效益，制定最優的工藝流程及相應的夾具設計。學生在完成該課題過程中應用了機械制圖、互換性測試技術、機械制造和機械工藝流程編制等基礎知識，鍛煉了學生在工藝分析、夾具設計和機械加工方面的實踐能力。
2.2 實施效果
針對磁力耦合器項目，學生設計了完整的磁力耦合器結構，繪制了零件圖及總裝圖；創新的提出了冷卻散熱方案，申請了發明專利一項，解決了大功率磁力耦合器工作過程中溫升太高而無法正常工作的問題。學生在完成整個項目的過程中，強化了工程制圖及使用三維軟件建模能力；使用MATLAB軟件進行分析計算，鍛煉了編程計算能力；開發了創新思維，培養了解決實際問題的能力。
通過對旋轉放大桌的設計與制造，增強了學生對機械原理和機械結構的理解，把課本上的知識應用到實際當中。在結構設計過程中，出現了很多干涉和無法配合等問題，使學生深刻體會了設計過程中出現的問題，還有部分零件繪制了圖紙卻無法加工，使學生理解了繪圖與制造的區別，真正的設計是要落到實處，能加工制造出來的設計才是好設計。實際的項目增強了學生學習的積極性，提高了結構設計和制圖能力，同時鍛煉了動手能力。
3 項目驅動實施關鍵點
3.1 教學項目的選擇
項目的選擇是一個關鍵問題，如何將教師在研的科研項目分解提取，轉化為學生可執行并可完成的任務是一大難點。項目選擇過難，則學生無法入手，也沒有足夠的時間精力完成；項目選擇過于簡單，則達不到鍛煉學生的目的。不同的項目對學生實踐能力的鍛煉不盡相同，選擇項目的時候要了解學生的基礎和學習能力，并盡量涉及多種知識，使學生能將更多的知識轉化到實踐中，同時促進多學科知識的融合。此外，應確立優秀且切實可行的項目，使學生能積極主動的參與到項目中來，在真實的問題情境下應用舊知識探索新知識，使所學知識得到鞏固、加深和遷移，提高教學效果。
3.2 教師適當的指導
學生在項目實施過程中，不可避免的會遇到各種各樣的問題，需要教師進行指導。教師在指導過程中應根據學生的實際情況進行指導。教師指導要適度，在保證項目順利完成的同時，多讓學生在實施過程中自己發現問題，學習新知識，利用新知識解決問題。如果教師指導不夠，則會打擊學生積極性，使得項目無法完成；如果教師指導過度，對學生各方面能力的培養力度則不夠。
3.3 過程控制
在項目進程中，學生不僅要掌握完成項目的知識和技能，更要學會管理項目，制定項目計劃，分配任務，督促組員按時保質的完成工作。學生項目實施時，不可避免的會遇到各?N困難，此時，學生首先要學會分析困難，找出關鍵因素，協調資源，制定新路線方案等，充分發揮學生的自主力，以實際項目工程的理念管理項目，實施項目，保證項目的順利完成。
近幾年，隨著我國經濟快速地發展，金融業高素質人才需求量大，而金融行業如銀行、證券等收入較高的現狀，讓無數考生的眼神緊盯金融學，擠破了頭也要沖一沖金融學。于是，金融學不但成為關注度最高的專業，同時也成為錄取分數水漲船高的專業。
金融學是以融通貨幣和貨幣資金的經濟活動為研究對象，具體研究個人、機構、政府如何獲取、支出以及管理資金以及其他金融資產的專業，一般為銀行、證券、保險、信投、投資等行業培養既具有金融理論基礎知識和掌握金融業務技術，又能夠運用經濟學一般方法分析金融活動、處理金融業務，有一定綜合判斷和創新能力的人才。金融學以經濟學為主干學科，主要學習政治經濟學、微觀經濟學、宏觀經濟學、計量經濟學、貨幣金融學、銀行學等課程。
金融學涉及許多數學知識，如微積分、線性代數、概率等，數學成績好的學生學起來更游刃有余。而且金融行業注重學歷與經驗，如果要成為該行業的精英，僅靠四年本科的學習是不夠的，如果考研的話，數學成績好優勢更為明顯。所以，如果您高中階段數學學得很困難，那么金融學不是您最佳的選擇。
目前開設金融學的高校多，擁有金融學國家一級重點學科的院校有中國人民大學、復旦大學、武漢大學、暨南大學和西南財經大學等。各高校雖均以金融學招生，但學科特色仍各有偏重。其中，復旦大學是國內最早成立的金融學科系之一，主要涉及國際金融、國際投資、國際保險的教學和科研，只招英語語種考生。而武漢大學更注重培養學生的外語能力與實踐能力，并從2005年開始與法國魯昂高商合作中法金融班，部分優秀學生可輔修相關課程并同時獲得經濟學和文學雙學士學位。暨南大學金融學系前身為是1925年成立于上海的暨南學校商科大學部銀行理財學系，因此該專業在銀行方面多有建樹，“貨幣銀行學”為省級精品課程，并與廣東省銀行同業公會長期合作定期舉辦“金融家論壇”。
金融學專業的就業，理想狀態就是進入銀行業、證券業，工資待遇比較好，但目前金融行業的普通人才趨于飽合，但高級人才卻難求，因此也形成了金融行業更傾向于招收學歷層次更高、專業素養能力更強的高級人才。
關注理由―― “十一五”期間，我國經濟平穩較快發展，國民經濟邁上新的臺階。國內經濟發展的良好勢頭，再加上金融行業的迅速發展，讓人們對經濟、金融行業的前景看好。
近幾年，隨著我國經濟快速地發展，金融業高素質人才需求量大，而金融行業如銀行、證券等收入較高的現狀，讓無數考生的眼神緊盯金融學，擠破了頭也要沖一沖金融學。于是，金融學不但成為關注度最高的專業，同時也成為錄取分數水漲船高的專業。
金融學是以融通貨幣和貨幣資金的經濟活動為研究對象，具體研究個人、機構、政府如何獲取、支出以及管理資金以及其他金融資產的專業，一般為銀行、證券、保險、信投、投資等行業培養既具有金融理論基礎知識和掌握金融業務技術，又能夠運用經濟學一般方法分析金融活動、處理金融業務，有一定綜合判斷和創新能力的人才。金融學以經濟學為主干學科，主要學習政治經濟學、微觀經濟學、宏觀經濟學、計量經濟學、貨幣金融學、銀行學等課程。
金融學涉及許多數學知識，如微積分、線性代數、概率等，數學成績好的學生學起來更游刃有余。而且金融行業注重學歷與經驗，如果要成為該行業的精英，僅靠四年本科的學習是不夠的，如果考研的話，數學成績好優勢更為明顯。所以，如果您高中階段數學學得很困難，那么金融學不是您最佳的選擇。
目前開設金融學的高校多，擁有金融學國家一級重點學科的院校有中國人民大學、復旦大學、武漢大學、暨南大學和西南財經大學等。各高校雖均以金融學招生，但學科特色仍各有偏重。其中，復旦大學是國內最早成立的金融學科系之一，主要涉及國際金融、國際投資、國際保險的教學和科研，只招英語語種考生。而武漢大學更注重培養學生的外語能力與實踐能力，并從2005年開始與法國魯昂高商合作中法金融班，部分優秀學生可輔修相關課程并同時獲得經濟學和文學雙學士學位。暨南大學金融學系前身為是1925年成立于上海的暨南學校商科大學部銀行理財學系，因此該專業在銀行方面多有建樹，“貨幣銀行學”為省級精品課程，并與廣東省銀行同業公會長期合作定期舉辦“金融家論壇”。
金融學專業的就業，理想狀態就是進入銀行業、證券業，工資待遇比較好，但目前金融行業的普通人才趨于飽合，但高級人才卻難求，因此也形成了金融行業更傾向于招收學歷層次更高、專業素養能力更強的高級人才。
國際經濟與貿易
關注理由――我國改革開放取得重大進展，近些年，我國進出口總額仍保持15%左右的增長，使人們對對外貿易行業的未來信心十足。
從宏觀層面講，國際經貿培養的學生應系統掌握經濟學基本原理和國際經濟、國際貿易的基本理論，掌握國際貿易的基本知識，了解主要國家和地區的社會經濟狀況，熟悉通行的國際貿易規則和慣例，具有從事對外經濟貿易工作的基本技能。從目前的情況看，學習國際經濟與貿易的人多，但專業素質強的人卻比較少，甚至很多學習該專業的學生畢業后并未從事有關國貿的工作，因為他們并不具備從事國貿工作的實力。
從能力方面講，學習國際經貿首先要具備語言（外語）能力，不懂外語，怎么走出國門與外國人溝通，那就更談不上從事貿易工作了，所以許多院校較多采用專業學習與外語學習相結合的方式，如對外經濟貿易大學正在創新國際經濟與貿易專業+漢語、英語和一門第二外語（法語、西班牙語、日語）復合專業。其次是溝通交流能力，貿易相關行業，常常涉及到談判、協商，所以就需要一定的溝通、談判技巧，性格內向、不善交際的學生就不太適合，這也是許多開設國際經濟與貿易專業院校設有禮儀課程的原因。
本專業的課程分為理論性與實務類兩種，進校前兩年，學的基本上都是理論，而且基本上都是初級理論，多且雜，包括宏觀、微觀經濟學原理，會計學原理，管理學原理，市場營銷學原理，微積分，統計學，概率統計，國際經濟學等。理論多、課程多，一度會讓學生認為本專業針對性不強，但這些基本理論正是奠定該專業能力的基礎。到了大三、大四，會增加一些實務課程，如國際貿易實務。在這個階段中，部分同學慢慢會找到適合自己的方向，會根據是直接就業，還是繼續深造；是從事外貿交易工作，還是管理工作，從而培養其他方面的特長，如閱讀一些管理方面的書、營銷方面的書，從中提升自己的營銷與管理能力，又如一些知名人物傳記，特別是與本行業相關的知名人士的從業經驗，豐富自己的視野。
擁有國際經濟與貿易國家特色專業的高校包括對外經貿大學、廈門大學、廣東外語外貿大學等。廈門大學國際經濟與貿易和市場營銷跨專業大類招生，培養既具有國際經貿理論基礎，又具有市場推廣能力的學生；廣東外語外貿大學以“主體突出”“兩翼豐滿”為特色，專業知識結構與能力突出、外語能力和實踐能力強。
學習國際經濟與貿易，對口的專業包括到外貿行業從事對外貿易工作，到政府對外經濟貿易管理部門從事對外貿易管理工作，到一些科研院所從事研究工作。針對最后一種，一般需要深造，在理論水平上更上一層樓才可以。
土木工程
關注理由――國家對土木相關的鐵路、公路等基礎設施的大力投入，使該行業人才需求量大。
走進一座城市，滿眼皆是轟轟隆隆得熱火朝天的施工場所：混泥土攪拌機歡快地轉動著，吊臂機忙碌地上上下下，施工工人忙進忙出……從拔地而起的高樓，到掘地三尺的地鐵軌道，再到高速公路、高鐵、高架橋，無一不告訴人們國家正在大力進行基礎設施建設。于是，對土木工程專業關注也不出意料之外。
土木工程是以培養掌握各類土木工程學科的基本理論和基本知識，能在房屋建筑、地下建筑(含礦井建筑)、道路、隧道、橋梁建筑、水電站、港口及近海結構與設施、給水排水和地基處理等領域從事規劃、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才。根據開設專業院校特色的不同，有的偏向民工建，有的偏向道路、橋梁，還有的偏向軌道、隧道。所以在不同的高校，有的以土木工程專業招生，有的按大類招生。如哈爾濱工業大學按土木工程大類招生，設有建筑工程、巖土與地下工程、土木工程材料三個專業方向和一個土木工程力學精英班（按4+2目標培養），而同濟大學雖設有土木工程學院，卻是以建筑工程系、橋梁工程系、地下建筑與工程系、測量與國土信息工程系、水利工程系等招生，并不直接以土木工程專業招生。
學習土木工程，首先得打下堅實的基礎，最基本的就是掌握開設的各門課程。由于本專業以力學和土木工程為主干學科，因此工程力學、流體力學、巖石力學等力學課程和地基與基礎、工程地質學、工程水文學等為專業必修課。此外，有一些看似很枯燥的理論課程也很重要，比如施工管理、施工法律法規等上課時聽得很沒意思，在施工中卻是和開發商、監理打交道所要知道的常識。
如今，建筑設計和結構設計都進入電子繪圖的時代，如PKPM、SAP2000、魯班算量、天正建筑、3DS MAX等都是土木學子耳熟能詳的軟件。很多學子認為只要掌握幾種專業的設計軟件，就可以在以后的工作中如魚得水。但目前的設計軟件多，各自適合的行業不一樣，最好是根據長遠的職業發展規劃，有針對性地學習目標行業常用的軟件，并努力成為使用該軟件的專家。
總的來說，土木工程專業畢業后，可到施工工地、設計院、房產公司基建處等從事相關工作。施工工地注意實踐能力，但比較苦、比較累，而且還要有良好的人際溝通能力；到設計院工作是許多學習土木工程學子的目標之一，但目前來說，普通本科生進入設計院的幾率比較小，設計院的招人起點都是研究生；有的同學對房產公司的基建處比較感興趣，認為工資高，工作相對清閑，但對于剛剛進入基建行業的學子來說，從事的大多為一些無關緊要的工作，專業能力較難得到提升。
電氣工程及其自動化
關注理由――電已經成為人類生活、生產中不可缺少的物質資源，在多領域的廣泛運用，使電氣工程及其自動化專業就業率高。
電氣工程及其自動化所屬的電氣工程是一門強弱電結合、機電結合、軟硬件結合，注重實踐，綜合性較強的學科，可以說，所有與電相關的專業、課程都可以涵蓋在其中。
在所有的工科類專業當中，其課程難度屬于中上等，由于課程類別的跨度較廣，有一部分專業課相對較難，如《模擬電子技術》《電磁場》等。對于工科類專業，理和工是相結合的，對數學和物理的要求較高，幾乎每一門專業課都要有較好的數學基礎，否則學習起來會比較辛苦。電氣工程及其自動化專業與物理的聯系相對較多，如《電磁場》就是高中物理和大學物理關于磁場方面理論的深入研究，專業基礎課《電路分析》也與高中物理中電路方面的內容有較多聯系。同時學習本專業還需要有較強的計算機能力，一般會開設與軟硬件相關的課程有《微機原理》《計算機控制技術》等。
由于這一專業所涉及的范圍廣，所以不同的大學在課程設置上都會有各自的側重點。如四川大學側重發輸電領域，《發電廠電氣部分》《發電廠變電站綜合自動化》《電力市場運營系統》等是必不可少的課程，而西南交通大學側重軌道交通領域，設置的課程主要面向鐵路用電，如《牽引供電系統分析》《牽引供電變技術》《電氣化鐵路接觸網》等，還有一些學校側重建筑市場領域，即建筑電氣，課程又有不同。
電氣工程及其自動化這一學科注重實踐能力，大部分專業課都同時開設有實驗課程，要把書本上的知識在實際中體現出來，一般每個暑假都會有實習安排。以西南交通大學為例，大一暑假有金工實習，大二暑假有電子工藝實習，大三暑假安排專業實習，每次實習一般為一到兩周，在學校科技園或者鐵路局供電段。金工實習需要學習操作各種設備，如鉆車、刨車、銑車、電焊機等；電子工藝實習需要學習相關的電路板設計件，熟悉各種電路的焊接工藝，并按要求完成相應要求的電子產品；到鐵路局供電段實習則是對鐵路用電有個感性的認識，包括牽引變電所的各種設備，運行狀況，以及接觸網結構等。
與較難的課程相比，值得一提的是幾乎所有的制造類企業都需要電氣工程及其自動化專業人才，這也是在土機電（土木、機械、電氣）三大工科類專業中，電氣專業的優勢所在。由于每所大學側重方向不同，所以學生的就業方向也可能不同，如四川大學偏向電力部門，西南交通大學偏向鐵路部門。
如果有意繼續深造，在研究生階段，電氣工程及其自動化一級學科下細分為多個二級學科：電力系統及其自動化、電力電子與電力傳動、高電壓、電機與電器等。在二級學科里，強電與弱電專業劃分的較為清楚，研究方向也有較大區別。就業形勢也相對較好，一般以科研或設計單位為主。
機械設計制造及其自動化
關注理由――制造技術水平的提高對整個國民經濟的發展，以及科技、國防實力的提高有著重要的影響，是衡量一個國家科技水平和綜合國力的重要標志之一。我國十分重視裝備制造業的規劃和發展，在新的五年計劃中提出大力發展裝備制造業。
一提到機械，也許有些同學的腦海里浮現出的是一幅手執扳手，正在機械前面忙碌，渾身被弄得臟兮兮的畫面，于是對該專業不感興趣。但通過學習該專業的學子感受――“我是學機械的，現在已經畢業了，可以從事的行業很多，是屬于難得的好就業的專業”“機械設計制造及其自動化本科畢業后很多工作都能做，可以從事設計方面的工作，在汽車、電子、機械行業還是很受歡迎的”，才發現該專業雖然課程多，學起來并不輕松，但就業卻相當不錯，所以，越來越多的人開始關注機械設計制造及其自動化專業。
機械設計制造及其自動化專業涉及機械行業中的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等諸多的方向，具體研究的內容包括開發低公害汽車發動機、提供機械性能的鋁合金和形狀記憶合金的新材料、研究提高汽車渦輪增壓發動機性能與開發減震降噪的機械等。隨著現代化建設的需要，在航天、造船、采礦等工業領域的發展，機械制造和自動化更加需要長足的發展，并且存在極大的發展空間。
機械設計制造及其自動化大多以“ 寬口徑、厚基礎、重實踐”為培養方向，“寬口徑”是指立足機械學科的知識體系，將電子信息、自動化技術和管理技術等相關專業知識納入課程體系中，使學生適應寬廣的工作領域；“厚基礎”體現在加重數學、力學等學科基礎類課程；“重實踐”體現在注重學生的基礎技能訓練和工程訓練。主要課程一般包括工程力學、機械設計基礎、材料力學，機械制圖、單片機、電力拖動，液壓與氣壓傳動、數控編程與應用、auto CAD、Proe、微型計算機原理應用、機械工程材料、制造技術基礎等。
機械設計制造及其自動化專業畢業生在就業市場具有較強競爭力。由于專業方向多，有的側重機電一體化，有的側重機械設計，有的專攻液壓的，還有學工程機械等。不同的專業方向會影響就業的行業選擇，一般來說，學機械設計的一般能去設計院或者是工廠做設計員，較多需要深造；學機電一體化的一般都進工廠；液壓研究的主要是科研等；學工程機械的能去一些工程機械生產廠家，或者去路橋施工單位等。因此，該專業的選擇空間還是比較大的。但需要提醒考生的是，從該專業畢業后從事的工作內容和工作環境來講，比較適合男生，目前就讀該專業的女生很少，用人單位在選擇時也更傾向于男生。
會計學
關注理由――會計專業人才需求量大，通過注冊會計師考試后待遇好。
會計學是在商品生產的條件下，在取得以財務信息為主的經濟信息的基礎上，研究怎樣對再生產過程中的活動進行計量、記錄、預測和監督，促使再生產過程的經濟效益不斷提高的經濟管理專業。作為一門實用型的專業，會計學必須要接觸統計學、審計學等與數學相關學科的知識。該專業文理兼收，但各有所長，文科生做事謹慎、記憶力好，理科生對數字敏感，數學基礎好。
會計學的主干學科包含經濟學，但卻是屬于工商管理類，在學習中更多涉及管理方面的課程，如管理學、管理信息系統、管理會計、財務管理等。隨著我國經濟體制的逐步完善，會計人才將會日趨專業化，特別是計算機科學的進一步發展，使會計電算化程度進一步提高，對會計人員這方面的要求也很高。隨著為適應社會主義市場經濟發展和經濟全球化的需要，許多高校會計學專業下設CPA（注冊會計師）專門化方向和會計國際化專業方向，在課程設置方面增加了CPA鑒證、國際會計、西方財務會計、中級財務會計、國際金融、跨國公司會計等，培養能在跨國經營企業、涉外企業、外商投資企業等從事相關工作的人才。
說到會計學就業方向，還是比較廣泛的，可以到企業（國企、外資、民營）、事務所從事會計工作，也可以到理財咨詢公司從事咨詢工作。民營企業需求量大，但空間比較小，平臺也不如其他幾種就業途徑寬闊；外資企業的待遇比較高，而且后續的培養提升機會較多，但入門的要求高，英語水平好的學生比較有競爭力；事務所就是一個字――“累”，但確實能學到很多東西，比如對于一個審計項目，你必須從頭跟到尾，包括和送審單位的溝通等，能充分鍛煉能力；理財咨詢算得上一個新興的行業，目前還處于發展階段，未來的發展前景看好。
但是，在選擇時還應該聽聽社會對本專業的不同的聲音，特別是近幾年來，由于社會對會計人才的大量需求，使得會計專業成為“熱得燙手”的專業，將來可能和其他熱門專業一樣，會面臨人才飽和的情況。
計算機科學與技術
關注理由――在信息產業高速發展的時代，計算機科學與技術以其強大的適用性廣泛運用于各行業。
眼看微軟的Windows從3.X到現在的2007，而中國的軟件業還是在原地踏步，難道我們真要每年等微軟給他的操作系統換一次名字，給他交一次錢嗎？這么大的利潤為什么不留給我們自己，為什么不讓別的國家給我們交錢呢？這是廣大中國計算機人共同的夢，要實現這個夢的人是正在學習計算機的“準程序員”們，他們是中國軟件明天的希望！
但原本這樣一個朝陽專業，卻上了近些年某些就業調查機構公布的“就業紅牌榜”，成為就業率低，就業待遇差的一個專業，使無數感興趣學子最終放棄。是專業不好，還是未學得精髓？接下來我們就來看看計算機科學與技術專業的一些特點吧！
計算機學科的特色主要體現在理論性強、實踐性強、發展迅速。目前大多數院校前兩年注意數理基礎方面和自然科學基礎課的培養，后兩年主要是專業課程的設置，增加可選性、多樣性、靈活性和方向性，突出學科方向特色，體現最新技術發展動向。本專業既要學習電路原理、模擬電子技術、數字邏輯、數值分析等理論課程；又要學習計算機軟、硬件技術，如計算機系統結構、計算機網絡、高級語言、匯編語言等；還要學習與數學相關的課程，如離散數學、概率統計等。
1 人才培養目標
通過對國內眾多開設機械工程專業的高校進行調查研究后發現,我國當前和未來相當長的一段時期內,機械工程專業的大多數本科畢業生將直接進入生產一線,從事機械產品設計、制造、生產組織管理等工作。因此,地方高校機械工程專業的人才培養目標是培養具有較扎實的自然科學、人文社會科學基礎,較系統地掌握機械工程專業寬廣的技術基礎知識,具有較強的創新意識和機械工程專業應用能力,能從事機械產品研發、設計、制造,以及組織管理和市場經營工作的應用型創新人才。
2 課程體系建設
2.1 課程體系
2.2 課程群建設
14個模塊對應著不同的課程群,通過課程群的建設完成對學生不同階段的培養。
人文管法社會知識模塊是培養學生的法律意識和人文修養,通過這個課程群的學習,使學生具有較扎實的自然科學基礎和人文社會素養,具有較強的社會責任感和良好的職業道德,較好的表達能力和交流能力。
質量安全環保意識模塊是使學生了解本專業相關的方針政策、法律、法規和技術標準,具有環境保護和可持續發展意識。
基本技能模塊是通過大學英語、專業英語、雙語教學課程的設置,培養學生能較熟練地應用英語進行專業交流的能力,尤其是口頭和書面表達能力;通過計算機文化基礎、技術基礎課程及其應用實踐,使學生具備應用計算機解決一般技術問題的能力,為今后應用計算機進行輔助設計、分析、模擬和計算夯實基礎;通過信息檢索課程的學習,掌握運用現代信息技術獲取相關知識的基本方法,使學生具有持續學習和獨立獲取知識的能力。
自然科學知識模塊是通過數學、物理、化學、力學、電工電子學等課程的學習,培養學生建模求解、設計計算、系統分析與預測能力,為后續專業基礎課程和專業課程的學習打下堅實的理論基礎,這是工科學生應具備的基本功底。
專業基礎模塊是通過機械制圖、機械原理、機械工程控制基礎等課程的學習,使學生具有本專業必需的機械制圖、設計、計算、實驗、測試、工藝、操作等基本能力。
專業應用模塊、專業訓練模塊是通過機械設計、機電系統設計等課程的學習,掌握機械工程設計、制造、性能檢測、質量管理的原理與方法,通曉機械工程領域的專業技術標準、安全技術規范等,使學生基本掌握本專業的分析問題、解決問題的能力。
工程機械模塊、起重與運輸機械模塊是在綜合掌握機械工程專業知識基礎上,通過工程機械、起重與運輸機械、電梯控制技術等課程的學習,加強工程機械、起重與運輸機械的設計制造、檢測控制、組織管理等知識的學習與實踐,使學生具備本行業產品的研發、設計、制造及管理能力。
創新知識模塊、創新訓練模塊是通過TRIZ理論與方法、專利寫作與申請等課程的學習,培養學生
的創新意識,使學生初步具備機械工程專業創新設計與創新制造能力,能夠跟蹤本領域科技發展前沿和發展趨勢。
工程認知實踐模塊、工程項目實踐模塊、工程崗位實踐模塊是通過各種教授講壇、企業家講壇、前沿知識講座、企業管理講座,使學生積累一定的機械工程企業和經濟社會環境下的綜合工程實踐經驗,初步培養學生從事機械工程領域新產品開發、生產組織管理、市場經營工作的能力。
3 結束語
根據學校自身學科特色和優勢,以及人才培養目標,結合地方經濟社會發展狀況,在產學研合作教育背景下進行教學改革,提出產學研合作教育模式下“四層十四模塊”的課程體系,建立與產學研合作教育相匹配的課程群,推進人才培養與企業相結合的模式,利用企業高技能人才和專家參與實踐教學,從而培養出高質量能適應地方經濟社會發展需求的機械工程專業應用型創新人才。
在當今社會中,人們不僅需要功能齊全的產品來應對工作、生活中遇到的問題,還需要產品具有較強的可靠性,能夠實現其所具有的功能。因此,在產品設計方面,以確保并提高產品可靠性為目的的優化設計得到了迅速的發展和應用。對于機械工程來說,也不例外。
1 關于可靠性設計的一些問題
要想弄清楚什么是可靠性優化設計,我們就必須要先了解什么是產品的可靠性。一般來說,產品的可靠性就是指在規定的條件與時間之內完成規定的任務或者實現固定的功能。這里的產品既包含作為單位研究的研究對象,又指各個參與實驗的系統、元件或者設備等,在特殊情況之下,我們還可以將人的作用也包含進去。
在進行可靠性優化設計的過程中,我們必須要以已知的技術和理論為基礎,根據日后的實際需要和可能會發生的情況優先考慮產品的可靠性要求,通俗一點的講,就是要在滿足產品費用、性能以及時間等條件之下,確保產品能夠滿足可靠性的要求。對于產品的可靠性優化設計來說,其是一個多技術、多學科融合的新型技術,既包含價值工程、系統工程的知識,又具有工程心理學、計算機技術以及質量控制技術的相關內容。雖然其名稱是產品可靠性優化設計,但是其并非只是存在于產品的設計階段,在產品的制造階段、使用階段以及管理和維護等階段都會涉及到產品的可靠性優化設計。也正是因為這樣的情況,其在機械工程中有著十分廣泛的應用。
在多種歷史原因的綜合影響之下,我國機械制造業的整體水平要地域西方發達國家,而機械工程的可靠性優化設計也更為落后。雖然上世紀80年代末期由于國家和企業的重視,可靠性優化設計得到了一定發展,個別企業還組建了專職于可靠性優化設計的研究機構,培養了一批具有較高專業素質和扎實專業知識的人才并制定了一系列關于可靠性優化設計的工作標準,但是隨著時間的推移以及社會和科學技術的發展,這些機構和標準都漸漸的變得陳舊了。因此,對于我國的可靠性優化設計來說,其具有一定的基礎和實力,但是仍舊與發達國家存在著較大的差距。
2 機械工程中的可靠性優化設計
(一)存在于設計環節之中的可靠性優化設計
機械工程的設計工作與一般的產品設計的工作有著本質上的區別,其可以被分成兩個方面:一方面是整體裝配設計;一方面是組裝零件設計。在進行機械工程整體裝備可靠性優化設計時,我們可以將其看成是一個整體,而其設計工作則可以被分成兩大方面:首先,工作人員必須要對整個系統有一個全面細致的了解,要全面分析并掌握各個零部件可靠性的程度,并要以此為基礎推斷整體的可靠性程度。這一工作就是我們常說的整體設計可靠性預測工作,在進行這項工作時,必須要確保所獲得預測結果滿足設計的指標。其次,要將整體對可靠性的要求劃分到各個零配件之上,只要確保每一個零件都能夠滿足可靠性的要求,既能夠確保機械工程的整體能夠滿足可靠性要求。目前,常用的可靠性分配法有以下幾種:再分配法、比例分配法、等分配法以及綜合評分分配法。
在進行單個零件的可靠性優化設計時,必須要確保所挑選的零件符合國家的相關規定并且已經在實際生產中有了大量的應用,零件的重要性不同其所選擇的設計方法也不相同,對于處于重要部位的零件來說,其必須要進行可靠性試驗且要通過可靠性試驗。除此之外,還必要反復的修改和驗證產品的可靠性,直至所獲得可靠性的檢測結果符合可靠性優化設計的要求為止。
在完成整體設計和零件設計之后,需要進行人機系統的設計工作,在這方面所考察的重點是操作的適應性設計與舒適性設計。
(二)存在于機械工程制造過程中的可靠性優化設計
[關鍵詞]Eplan AutoCAD 石膏板 電氣設計 原理圖 端子圖表 電纜圖表 安裝板布局
中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0383-01
一、公司簡介
“中國新型建材設計研究院”前身是始建于1953年的原建材部玻璃工業設計院的一部分，于二十世紀七十年代初遷離北京，八十年代初遷入浙江省杭州市，1988年院名更改為“中國新型建筑材料工業杭州設計研究院”，2013年經國家工商行政管理總局批準改用現名。本院現屬中國建筑材料集團公司管理，是從事新型建材、玻璃、水泥、陶瓷、玻璃纖維等建材工程、民用建筑（含智能建筑）以及環保工程的工程設計、咨詢、監理、工程管理、工程總承包和技術研發、機電制造的綜合性甲級設計研究單位，技術力量雄厚，專業配備齊全，具有豐富的設計經驗和良好的新工藝、新技術及成套機電設備的研究開發能力。近十多年來，本院在主營建材工業工程設計的同時，在建筑工程設計、環保工程、工程監理、工程管理和工程總承包以及機電制造等領域也投入了大量人力、物力，進行市場開拓和技術、業務發展。如今已在建筑工程市場上創作了一大批質量上乘的建筑作品，有了較高的知名度，贏得了客戶的信任。環保工程、工程監理、工程管理和工程總承包等方面也都分別完成了一大批項目，得到了業主的贊譽，積累了豐富的經驗。
二、項目應用背景
石膏板的電氣控制系統具有自己獨特的特點，與其他的電控系統有很大的區別，有著行業獨特的標準和習慣。當其他行業的電氣系統已經在大量采用CAE（計算機輔助工程）時，在建材領域里，系統原理圖的設計和繪制，都是借助于AutoCAD這一類輔助軟件來實現的。本院的設備很多出口東南亞，競爭對手與國外的合作伙伴都是用CAE類如EPLAN畫圖。這次的合作方國外某公司已經使用EPLAN軟件多年，圖紙的標準化，自動化，準確程度很高。為了滿足該公司的控制要求，設計出符合規范的電氣圖紙，本院技術中心采用EPLAN畫圖，大量吸收EPLAN和國外合作伙伴的先進經驗和技術，迅速提高自己的設計能力。
三、CAD設計中存在問題
和機械設計一樣，在電氣控制系統設計中，系統原理圖的設計和繪制也借助于AutoCAD這一輔助軟件來實現。與最初的手工畫圖相比較，用AutoCAD來繪制電氣圖紙，圖紙的完成質量和速度可以得到有效地控制和提高。例如，AutoCAD復制、粘貼、捕捉、屬性匹配等功能為快速繪制圖紙提供了可能，這些都是手工繪制圖紙所不能比擬的。但是由于AutoCAD針對的是圖形，所以在電氣設計的應用中還是會碰到一些具體問題：
1、同一個接觸器或繼電器的觸點往往會出現在不同頁的原理圖中，因為在AutoCAD中無法產生相互關聯參考，所以在原理圖上容易產生線圈和觸點的遺漏，觸點的標注會產生錯誤或重復，造成元件的選型和設計的不符；
2、電氣線路中所有元件的連線和文本的標注都必須手動完成；
3、元器件的選型、端子圖表、電纜圖表、安裝板布局需要借助Excel或AutoCAD手動完成，因而造成元器件型號漏選和尺寸錯誤等問題；
4、元器件的位置號、用途等說明無法導出供軟件編制或顯示系統設計時使用。
由于存在著上述種種問題，所以在整個設計過程中必須花費大量的時間來進行圖紙的審核和校對。
四、EPLAN Electric P8的特點和應用
基于圖形的軟件在電氣控制系統設計中的缺陷，主要在于它無法描述電氣控制系統內在的邏輯關系。一個真正的電氣設計軟件應該具有以下特點：
1、面向電氣系統，而不是面向電氣圖紙：這是電氣設計軟件和一般機械設計軟件的根本區別。電氣設計軟件基于數據塊，描述電氣元器件之間的連接關系以及互參照關系。
2、豐富的頁碼編號系統，能夠滿足各種規模項目的需求：和機械圖紙不同，電氣圖紙都是由多頁圖紙組成，對不同類型和規模的項目，應該采用最適合的頁碼編號系統，頁碼編號系統直接關系到元器件的編號和相互參照。
3、完善的元器件庫：除了符合各種國際或國家標準的標準符號庫以外，電氣設計軟件還應該有盡可能多的知名供應商的元器件庫供使用，這樣在設計時，不僅插入了元器件符號和連接關系，還插入了元器件的訂購信息、價格信息等，為項目的其他環節提供了準確、完備、即時更新的信息。
4、自動生成元器件清單、端子圖表、電纜圖表等。
5、多種軟件接口：電氣硬件設計只是設備制造項目中的一個環節，也是電氣控制系統的第一個步驟。這個步驟將決定后續的軟件設計、元器件采購、電氣柜安裝、現場安裝、調試等后續步驟。這些后續步驟又將借助各自的軟件來完成，因此電氣設計軟件與其他軟件的接口至關重要。
6、對各種語言的支持。
下面簡單列舉EPLAN軟件在石膏板電氣設計的應用：
1、EPLAN支持不同的電氣標準，如IEC、JIC、DIN等，并有標準的符號庫。
2、EPLAN是基于數據庫的電氣設計軟件。利用EPLAN進行電氣設計時，輸入的不是圖形，而是帶有屬性的“元件”及“元件”之間的邏輯關系。
3、EPLAN提供了標準模板，各種圖表可以自動生成，如設備清單、端子圖表、電纜圖表等。每條記錄的詳細屬性都可以反映在圖表中，一旦在原理圖中做了修改，只需刷新表格即可更新最新數據，無需手動修改，保證了數據的準確性。
4、主設備與其分散元件自動產生交互參考。例如，接觸器線圈和觸點，在線圈的下方可以自動顯示觸點映像，表示觸點的位置和數量，避免了相同觸點的重復使用；同時在元件x型時方便選擇和物理存在相一致的接觸器，以免漏選接觸器觸點。
5、快速選型功能。只需一次在EXCEL中列出所需元件清單，完成數據庫的關聯，然后就可以在原理圖中逐一選型，并通過EPLAN的標準模板生成清單，其中包括器件的各類電氣參數、外形尺寸、品牌等信息，并且可以根據不同的要求進行自動排序。
6、完成了器件選型之后，即可進行面板布置，由于元件清單中已包括了元件的外形尺寸，所以根據所選的元件，EPLAN自動生成1：1的元件外形圖，節省了柜箱布置時間。
對于相類似的項目，只要修改一些相關的項目數據，如項目名稱、項目編號、用戶名稱等，就可成為新項目的圖紙，可以避免項目的重復修改。
五、結語
由于EPLAN處于計算機輔助工程（CAE）設計系統領域的市場領先地位，在世界工業界EPLAN已是電氣設計的標準，越來越多的各行業企業使用EPLAN作為企業的基本電氣設計和標準化基礎。同時EPLAN公司給各個行業提供標準的電氣設計和管理方案，方便客戶和國際市場接軌。EPLAN Electric P8在建材行業也得到了大量應用，并使我院的電氣設計水平和圖紙控制質量上了一個新臺階。
參考文獻
關鍵詞：獨立學院 素質結構 課程改革 課程體系 培養目標
20世紀80年代以前，我國的高等教育一直是政府投資辦學的模式，高等教育幾乎于義務教育。而我國人口多、經濟基礎薄弱，教育投資力度與國外發達國家差距甚遠，高等教育規模過小，造成升學競爭激烈等一系列問題。1999年第三次全國教育工作會議召開，決定擴大高校招生規模。各地紛紛采取適合本地區的教育改革措施，新制二級學院由此產生。為了保證二級學院的健康發展，2003年4月教育部頒發了《關于規范并加強普通高校以新的機制和模式試辦獨立學院管理的若干意見》，首次將“由普通本科高校新機制、新模式舉辦的本科層次的二級學院”稱為“獨立學院”，并提出“六個獨立”的辦學要求和“積極發展，突出一個‘優’字；規范管理，突出一個‘獨’字；改革創新，突出一個‘民’字”的政策。2008年2月，教育部審議通過《獨立學院設置與管理辦法》，進一步規范了獨立學院的設立、組織活動、管理、監督等。
以機械類人才培養為例。我國制造業的迅猛發展，對機械類人才的需求發生較大改變。其中生產一線的技術人才尤其缺乏，但大量的本科生又無法勝任。原因是：這些本科生在學校學習的通識知識，在生產一線無法發揮出來；而一線生產需要的技術應用方面的知識，他們又缺乏。另外，本科生大多不安于在生產一線工作。如何培養適應一線生產要求、滿足現代化制造業大生產管理需要的機械類人才，是獨立學院教育教學定位、教學改革的關鍵。下面分析獨立學院人才培養素質結構以及相應的課程改革，談一點我們的研究和想法。
1、獨立學院人才素質結構概述。
1.1 獨立學院人才培養目標。高等教育的人才培養目標分為學術型、工程型、技術型和技能型等四種類型。學術型人才的主要任務是探索和發現新原理，研究客觀規律，將客觀規律轉化為科學原理和學科體系；工程型人才則主要從事將科學原理及學科體系知識轉化為設計方案或設計圖紙；技術型人才主要從事將設計方案與圖紙轉化為產品；技能型人才則主要依靠熟練的操作技能來具體完成產品的制作。
現階段，我國高等院校有辦學時間較長的重點普通本科院校，它們主要是培養學術型人才和部分工程型人才；高職高專院校主要是培養高技能型人才和部分技術型人才；地方普通高校和新建本科高校定位于“應用型”本科教育，主要是培養工程型人才和技術型人才。在這些院校中又可分為二本和三本(本A和本B)，它們的培養重點也就有所區別，二本院校多為辦學時間較長的地方本科院校，它們主要培養工程型人才和部分技術型人才；三本多為新辦本科高校(以民辦或獨立學院為主)，它們主要培養技術型人才和部分工程型人才。由此，我們可以將獨立學院人才培養目標定為：為生產、建設、管理、服務第一線培養高素質的技術本科人才。
1.2 獨立學院人才素質結構。人的素質是先天固有品質和后天培養的融合體，主要是指在先天遺傳的基礎上，受后天教育影響，通過自身的認識和實踐活動逐步形成的相對穩定的身心發展的基本品質。素質包括知識、智力、能力、心理、品德五個部分，這五個部分之間相互作用、相互聯系，形成有機整體，即素質結構。基于獨立學院人才培養目標，其培養人才的素質結構主要由知識結構、能力結構、心智結構三大部分組成。
1.2.1 知識結構。知識結構是指一個人把獲得的各種知識在自己的頭腦中按一定的連結方式所形成的知識體系結構，或者說是一個人的知識在數量上和質量上的構成情況和組合方式。知識結構是素質結構的基礎，包括知識的儲存及管理、知識的獲取兩部分。
①知識的儲存及管理。科技的迅速發展使得知識更新加快，大學生必須掌握足夠的知識，才能適應社會的發展，與時俱進。科學的本質是創新，創新不是憑空的，是在一定的知識上并將知識重新組合而實現的。知識的儲存是高等教育之基本。知識的儲存是以廣博的公共基礎知識為基礎，使人才具有“后勁”；以學科知識為主載，厚實的學科基礎知識為專業發展確定了方向；精深的專業技能知識，集中力量發展專業特長。知識的自我管理也是很重要的一點，這個管理主要指學生對知識的再認識的過程。這個過程需要學生應用自己獨特的方式(符號、圖像、編碼等)對已有知識進行分析處理，從而形成自己正確的觀點和知識系統。
②知識的獲取。知識的儲存是有限的，且隨著時間的流逝，知識在不斷地更新，所以知識的獲取能力極為最要。大學生應培養閱讀能力、傾聽能力、口頭表達能力、信息檢索能力，以有目的和指向性地獲取所需知識。
1.2.2 能力結構。知識是原料，能力是加工廠，沒有足夠的能力就不稱其為“人才”。獨立學院人才定位為生產一線技術人才，這樣對應需要具有資源的使用和支配能力、人際關系處理能力、技術和設備的運用能力、組織協調能力。
時間、資金、人力等都是生存和發展的資源，應合理評估、計劃分配、使用這些資源；大生產時代更需要人們的團隊合作，應能夠融于集體、誠信為顧客服務、堅持以理服人并勇于建議、調整利益并與隊員交換資源以達成意見一致；生產一線，設備和技術的運用處理是必須的能力，需熟練掌握操作工作設備的手段和程序；必須理解生產運行方式，監督并糾正系統偏差，能預測系統發展，提出系統改進意見并設計相應的新系統。
1.2.3 心智結構。知識是原料，能力是加工廠，心智結構可比喻為企業方針。只有三者有機結合才能生產出適應社會需要的合格產品。心智結構只要指個人的心理和品質，大學生應該具有良好的心理素質和心理承受力；應自信并保持積極向上的心態；具有社會責任感和集體責任感；具有敬業精神；自律性強，能正確評價自己；正直、誠信、遵守社會道德行為準則。
2、獨立學院機械類人才素質結構培養相適應的課程改革建議。
2.1 構建與培養目標相適應的課程體系，目前，教育研究機構和各獨立學院的決策層對于獨立學院的辦學目標基本上達成共識――培養應用型人才。培養目標是以人才培養方案的文字形式體現，各獨立學院的人才培養方案中均以“培養生產一線應用型人才”為培養目標，而人才培養方案中的核心――課程體系，卻大多還是在母體高校的相應教學計劃的基礎上做些修修改改，適應應用型人才培養的課程體系構建還需進一步研究和完善。
2.1.1 公共基礎課、學科基礎課、專業課的課時比例。很多學校明確規定了三大塊的課程比例，如40％、40％、20％為一類；45％、35％、20％為一類；50％、35％、15％為一類；45％、40％、15％為一類，各校都不一致，而相對較多的是最后一類。在此推薦獨立學院機械類專業采用40％、35％、25％的課程比例。這樣較為適合獨立學
院的人才培養的目標和學生知識的接受能力，能夠在廣博的公共基礎、厚實的學科基礎的前提下，強化精深的專業方向設計和操作技能訓練。
2.1.2 實踐課程的界定。在機械類課程體系制定中，大多為了強化實踐能力，要求實踐教學與理論教學的比例約為4：6。那么如何界定實踐課程?金工實習和生產實習是標準的實踐課程；《大學物理》、《工程材料》、《電工電子》、《測試基礎》等課程中的實驗課劃分出來也是實踐課程；大量的應用軟件課程的教學，如果配置有課外上機時數，那么計劃學時就應該界定50％為實踐課程：如果課內完成全部教學，就可以界定60％-70％為實踐教學。
2.1.3 知識的整合。在獨立學院人才培養課程體系中，強化專業技能訓練，這樣多少會對基礎課程有些沖擊。那么如何保證廣博和厚實的基礎呢?需要對各科課程進行整合。如：將傳統的機械類專業的《機械制造工藝學》、《金屬學》、《金屬切削原理》、《切削刀具及材料》、《金屬切削機床》、《機床夾具》等課程進行整合為《機械制造技術基礎》和《機械制造工藝及夾具課程設計》兩門課程；將《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》、《機械零件》、《創新設計》等課程整合為《機械設計基礎》和《機械產品課程設計》兩門課；將《材料學》、《材料成型基礎》、《塑性成型原理》、《金屬材料熱處理》等課程整合為《工程材料基礎》和《材料綜合實驗》兩門課程。通過知識的整合，將重疊知識和應用性低的知識去除，增補新知識，保證在有效的時數內，提高教學效果。
2.1.4 課外學分的類型和評定。獨立學院的教育目標中強化能力的培養。能力培養不僅需要課程教學，還需要課外的各類活動來實現。那么課外學分應包括哪些?如何來評定學生的成績?課外學分應該包括：假期社會實踐、社團活動、專業競賽等內容。課外學分評定應由學生提供真實的實踐報告、活動作品、論文、獲獎情況等材料作為評定依據。
2.2 課程教學改革。
2.2.1 教學內容的處理，強化能力培養。在課程教學過程中一定要處理好課程內容的重點和難點，并采用不同的教學手段實現重點和難點的教學，幫助學生系統掌握課程知識的同時，抓住課程的核心，提高對知識自主獲取的能力，并能與相關課程知識有機結合。
2.2.2 注重理論和實踐的結合。實踐教學是各獨立學院強化的教學環節，由于實踐教學設備和師資力量的限制，大多將實踐教學環節的實施流于形式。如：做一些傳統的驗證實驗，看看結果，抄份實驗報告就完成了；到實訓中心每個工種開動其設備就算完成了；到校外企業待上2周，交份見習報告就算完成了。其實實踐教學的有效實施的關鍵是理論與實踐的有機結合，也就是理論和實踐教學同步進行，并以課題操作作為考核主要依據，盡量讓學生自行設計實踐操作過程，認同不同的真實的實踐結果。這樣就需要大量的雙師型教師來實施教學，不斷提高教師的理論和實踐能力。
2.2.3 多元化評價體系。長期以來，對學生的評價主要形式為考試，而考試大多采用閉卷考試的形式，更有甚者，老師還要出復習提綱，這樣一來，很多學生平時不學習，等考試前強背一周就能過關，記憶好的甚至還可以得高分，拿獎學金。獨立學院應力是考試制度改革，采用多元化的考核評價體系，以開卷考試、論文、設計大作業、答辯、項目任務等不同形式來全面考核學生的知識和能力。
3、結束語。在四年有限的時間內是無法學到無限的知識和養成完備的能力的。所以需要我們進行不斷的教育改革，通過合理設計人才培養目標和規格，不斷深化教學改革，優化課程結構，合理設計知識和能力結構，加強技術實踐訓練，在有限的時間里培養出較高水平的技術型后備人才。完成人才的“粗加工”，盡量接近社會和崗位對人才的要求，減小“精加工”余量，使人才更快更好地“成才”――成為企業需要的人才。
參考文獻：
一、教學現狀及教學過程中常見的問題
（1）由于學生專業門類多，范圍廣，給教學內容如何選擇帶來了一定困難，不同專業對課程的要求也不一致，同時不同專業學生對計算機網絡基礎知識的掌握程度參差不齊，從而使教師對教學內容的深度和廣度的把握產生了困難。
（2）教材內容滯后，理論聯系實踐不夠。由于計算機網絡的迅速發展，目前的教材內容相對陳舊，從前期的教學經驗來看，初學者剛開始學習計算機網絡時往往難以達到理想的效果，其主要原因是目前的教材過分注重理論知識，缺少實踐方面的內容，學生在學習過程中感到抽象、空洞、難以理解。這樣，初學者在學習完計算機網絡原理課程后，理論上沒有真正理解，又沒有與每層協議相對應的實驗，學習效果很不理想。
（3）教學內容、教學手段和教學方法有待改進。在教學過程中往往也容易忽略非計算機專業和計算機專業學生的差別，沒有針對性的結合他們自己的專業和特點選擇相應的教學內容。在教學手段的使用中雖然使用了多媒體輔助教學，但往往也僅是黑板的代替品。在教學方法上也仍然采用以理論教學為主、教師講授為主的方法。
二、非計算機專業計算機網絡課程教學改革的具體內容
1.不同專業要有所區別
目前很多專業已經開設計算機網絡課程，如電氣工程、自動化、機械、經管等，不同的專業在教學內容的設置一定要有所區別。當然主干內動大體上是要一致的，這里講的要有所區別主要體現在課程最后計算機網絡應用這部分內容上。例如，對于電氣工程和自動化專業的學生，就應該在網絡與弱點布線、工業現場總線控制等方面要結合起來；對于機械專業的同學，就要將計算機網絡與機械設計制造、智能化網絡化控制結合起來；對于經管的同學，就要解決經管的同學平時計算機和網絡的維護和使用、數據庫的基礎知識、網站制作等結合起來。這樣可以解決學生后續畢業設計和工作中遇到的跟網絡相關的問題，提高學生的學習興趣。
2.內容要循序漸進
針對于非計算機專業的學生學習計算機網絡的目的，在進行教學時應當從應用出發，引導學生進入計算機網絡課程中來。針對于非計算機專業《計算機網絡》課程教學過程中，各種教材的編排順序不盡相同，選用一本教材以后，不意味著一定按照書上的順序來講，而是應該結合學生的接受能力，認知規律，把知識按鏈條式一環緊扣一環的方式組織起來，以啟發式、引導式的教學方法有條理地講清楚。不能講完計算機網絡的發展史就直接將數據通信的知識，雖然說數據通信是計算機網絡的基礎，但是對于非計算專業的同學而言，數據通信的知識深奧難懂，學生很快會對計算機網絡失去興趣。所以以我個人經驗而言，我第一次課用來講解計算機硬件組裝和維修知識，雖然有些專業的同學在大學計算機基礎課程里也學到過，但是很多同學反映內容不深刻，那些知識同學們用了電腦自己也知道。
在講解這部分內容時一定要緊緊抓住很多同學不知道的知識，如很多同學在選配電腦時會有很多誤區，認為CPU核心越多越好、主頻越快越好；內存容量越大越好；顯卡顯存越大顯卡就越強；筆記本電腦如何選購和維護等，這些問題幾乎和所有的同學都有關系，通過這些內容的講解，可以首先解決同學們平時電腦使用和選購的實際問題，大多數同學都會很感興趣。后面的課程應該把網絡操作系統的內容提到前面來講解，在講解網絡操作系統的同時幫助同學們解決平時電腦使用中的硬盤分區、操作系統安裝和備份、一鍵還原、電腦開機慢、病毒防護、數據恢復等，解決學生電腦使用中軟件方面的問題。在把學生的興趣和積極性調動起來了之后再開始由淺入深、循序漸進地講解其他理論內容，當然講解任何一個部分都要盡可能的理論聯系學生的生活、工作實際，增強實用性和趣味性。
3.理論與實踐相結合
要想理論與實踐相結合，實驗課是必不可缺的。實驗課作為一種重要的教學手段，不僅能培養學生的動手能力，還能培養學生科學實驗的方法和解決問題的能力。因此必須要重視實驗課教學。
對實驗課的教學應重視以下內容。
第一，重視網絡實驗環境的建設。計算機網絡實驗不同于其他課程的實驗，在具體實施時需要相應的硬件設備和軟件配置。在做物理層實驗時，需要用到各類網絡傳輸介質（雙絞線、同軸電纜或光纖等），在做網絡層實驗時，需要各種網絡互聯設備（集線器、交換機或路由器等）。這就需要學校積極配合，投入資金，加強計算機網絡綜合實驗室的建設。
第二，合理安排實驗內容。根據計算機網絡教學的目標，結合實際教學，合理設計和安排實驗內容，既要有原理型實驗又要有應用型實驗。
4.豐富教學資源，激發學生的學習興趣
在自制多媒體課件的基礎上，收集、綜合和吸收《計算機網絡》國家精品課程相關院校的成功經驗和成果，不斷充實本課程的多媒體課件。還可以組織編寫《計算機網絡》試題庫、《計算機網絡案例庫》以及《計算機網絡大作業題庫》。資料庫的建設充分利用現有的網絡資源，借鑒國內外優秀的案例，及時地更新內容，使其適合本課程的教學。
興趣是最好的老師，對于計算機網絡課程的教學也是如此，在教學過程中一定要注重培養學生的學習興趣，只有讓學生感興趣，學生才會聽的認真，才能在有限的時間里學到更多的知識。目前計算機網絡課程教學通常采用傳統的“自底向上”的教學模式，即在介紹OSI/RM時從網絡的最底層物理層一直講到最高層應用層，依次介紹網絡系統中每層的功能、使用的協議以及每層實現的相關技術。在具體的教學過程中，我們發現這種模式可以讓學生在掌握網絡系統中每層的功能、使用的協議以及每層實現的關鍵技術的同時，對網絡系統的工作過程有整體的把握，但是由于非計算機專業的學生沒有通信學和計算機的相關基礎，對于底層相關技術的學習比較吃力，從底層開始介紹的話容易使得學生在課程學習初期喪失學習的積極性。因此我們可以采用一種現代的、自頂向下的方法來講授計算機網絡，即通過一些具體的網絡典型應用實例來闡述網絡每層協議之間的交互以及網絡系統的工作過程，使得學生關注所需要的網絡服務，進而學習如何提供這些服務。當然在具體的教學中我們可以將“自底向上”與“自頂向下”兩種教學方式相結合，這樣有利于學生在理解掌握網絡基本概念、工作原理和相關協議的同時，對網絡系統的工作過程有整體上的把握。
5.師資隊伍的建設
（1）組織課程小組，同時邀請計算機專業相關教師，定期探討教學方法、教學技巧，提高教學隊伍的教學水平。
（2）組織青年教師參加各種形式的培訓，提高其業務水平。
（3）鼓勵青年教師積極參加相關科研、教研項目，提高自身的實踐經驗。
（4）鼓勵教師積極參與實驗室建設，加強理論教學與實踐教學的溝通，完善實踐教學環節。
三、結束語
關鍵詞：技師學院 預備技師培養 教學目標 教學模式改革 按就業導向細化專業設置
技師學院如何在四年時間內完成企業傳統技師培養所需的十幾年成長過程，這個嚴峻的問題擺在每個技師學院的領導和教師面前。為此，筆者所在的邢臺技師學院成立了學院學術委員會，研究怎樣有效地用好在校時間、完成培養規模、確保教學質量，探索新型技師培養工作模式，形成較為明確的教學改革創新思想。學院為縮短預備技師培養過程，培養緊缺技能人才，進行了有益的探索，取得了較好的效果。
一、教學目標定位
技師學院定位在培養數以千萬計的高技能人才，能夠培養既具有綜合職業素質，掌握某一職業的基礎理論，又具有熟練的專門職業技能，既能解決實際技術問題，又能進行技術改革和技術創新的高級工與預備技師。技師學院要堅持這個具有鮮明職業特征的培養目標不動搖，引導學生一心一意實現這一培養目標。要求學生在取得技師學院畢業證書的同時，還要取得高級工或預備技師的職業資格證書。這就要求在制定技師學院的課程設置和教學計劃時，必須確定企業員工素質課程、專業基礎課程、專業技術課程、專業實訓課程和在各個學年段的教育教學定位、規范內容以及教學模式，必須堅持學歷證書和職業資格證書并重，必須突出職業能力培養。
二、教學模式改革
1.技師（高職）教育特色
通過院校途徑培養適應時展趨勢的高技能人才，以滿足企業緊迫需求，關鍵是轉變辦學觀念、改革辦學模式、創新辦學思路，構建符合技師自身發展規律的辦學特色。
特色一：針對性與適應性關系。高職教育的針對性是指它的培養目標直接面向職業崗位或崗位群。這就決定了它的課程開發，必須先要通過對企業專家訪談，進行職業能力分析后，得出若干項培養能力目標與要求，確定課程設置。理論教學以課程設計引導，各科知識融合，培養學生應用能力。課程內容設置要使學生所學的專業技術知識面向職業崗位群，具有很強的針對性、實用性。在強調針對性的同時，高職教育還必須強調其適應性，即學生對職業的適應面和對職業發展的適應能力。由于技術進步、知識更新的周期越來越短，所以對于專業技術理論知識面學習范圍要寬，對于專業技能培養要強調復合、智能。針對性和適應性二者皆要有度，必須將崗位的針對性與行業的適應性有機結合。
特色二：理論與實踐教學并重。首先要強調突出實踐教學，強化技能訓練。這是高技能人才培養區別于其他類型人才培養的一個主要方面。體現在課程建設上就是，專業實踐教學根據培養目標要求，必須要具有獨立的教學大綱、教學計劃和教材；專業實踐教學課時必須占整個教學課時的50%左右。其次要以創造性智能、技能教學為主，其技能培養的核心是變通性能力培養，因此必須強調有一定的理論基礎支撐。
特色三：自主開發新課程體系。課程是辦學理念、培養目標的載體，因此技師學院要完成高技能人才的培養任務，其核心是開發新的課程體系。要創建以培養職業能力為主線的新課程體系。根據技師學院現在學生的實際情況和國家高級工、技師的職業標準，其課程體系由企業員工素質課程、專業基礎課程、專業技術課程和專業實訓課程所構成。其中企業員工素質課程與專業基礎課程，目的是提高學生職業素質，達到國民職業素質的要求；專業技術課程和專業實訓（教學實訓和頂崗實訓）課程，目的是培養學生的相關多工種的職業技術和職業能力，達到高級工與技師的職業資格標準的要求。
特色四：注重技師綜合素質培養。把企業先進管理理念與日常學習過程融合，無論是理論課程設計還是實訓課程設計，都是將學習與工作融為一體。在工作過程中，要引導和培養學生正確的員工意識和工作態度，讓學生懂得企業發展的動力及目標，明白合格員工應具備的素質，知道自己的責任及如何在企業順利成長。這樣做有利于縮短學生就業適應期、穩定就業，深受企業歡迎。
2.預備技師教學模式的探索
學院招收的學員是高中畢業生，他們有一定的文化基礎和自學能力。學院通過兩條線教學，滿足預備技師崗位的需求。
以數控預備技師為例，理論教學以課程設計為主導，專業基礎課為輔助，將知識形成一個相互交融的有機整體。數控預備技師前三年（50%時間）內做7～8個課程設計，主要有：（1）機械制圖課程，通過做減速器的測繪、畫裝配圖的練習，可以加深學生對圖樣與產品之間關系的認識，進一步體會到圖樣是企業技術人員之間進行技術交流的語言，掌握制圖知識能夠準確表達自己修配或技術革新的思路；（2）機械設計課程，通過做減速器課程設計，學生可以了解產品設計的過程和步驟，學會綜合運用機械知識，為今后技術創新奠定基礎；（3）液壓技術、氣動技術、電動機控制課程，通過進行液電控制的簡單液壓系統和氣電控制的簡單回路設計，讓學生認識到現代化設備就是在液壓或電的控制下實現機械動作的，認識到掌握更多的專業技術理論知識是學習數控機床的液電、氣電控制部分原理和維修的基礎；（4）機械制造工藝課程，通過做一個中等以上復雜工件工藝文件編制的綜合作業，讓學生體會在平時實訓課訓練中，如何運用工藝理論指導實訓中的技能訓練，提高工件加工精度；（5）數控加工技術課程，在具有普通車床實習的基礎上，對零件進行編程，并在仿真軟件上進行模擬，以利于掌握PLC控制數控機床的電路設計及維修技能等等。
我們通過貫穿于理論教學中這一系列的課程設計，使學生獲得綜合訓練，對培養學生的實際工作能力具有十分重要的作用。如調查研究、查閱文獻和收集資料并進行分析的能力，制定設計或試驗方案的能力，設計、計算和繪圖能力，總結和撰寫論文的能力。培養學生綜合運用所學的基礎理論、基本知識和基本技能，有利于學生提高獨立工作的能力，鞏固和完善所學知識，提高分析解決實際問題的能力。培養學生掌握有關工程設計的程序、方法和技術規范，有利于鍛煉他們分析與解決工程實際問題的能力，提高實際工作能力。
在實訓課教學中，一個專業要經過相近的多工種實訓，不同專業通過相應層次的模塊訓練，將工藝知識滲透其中，達到相應級別的綜合技能。數控預備技師前三年（50%時間）內，在校實訓課教學需經鉗工6模塊實訓，可達到中級技能；普車課程經6模塊訓練，可達中級技能水平；數車課程經4模塊，可達中級技能水平，高級在中級基礎上再需增加4模塊實訓；數控加工中心需經10模塊實習，可達初級工水平。經過不同工種的實訓教學，學生具備了相應的基本技能，再到企業頂崗實訓半年，學生會具備一定程度的實際技能，對進一步提高解決復合問題的能力有很大的幫助。
3.按就業導向細化專業設置
技師學院是地方性院校，必須面向當地市場，面向企業辦學，適應區域經濟結構調整和人才市場對技能型人才的需求設置專業。根據各行業職業崗位群的多樣性，學生個性發展的多方向性及培養技能的專業性，且與國家職業標準相銜接，每一專業領域采用“大專業+突出單一技能”模式。由于本地的經濟發展比較落后，家長就業觀念又比較陳舊，不愿讓孩子遠離家鄉，而如果一年畢業的數控預備技師操作工太多，就很難滿足學生在當地就業的需求，不僅會造成人才浪費，而且會給學院帶來負面影響。因此，在最后一年，我們根據就業需求細化為數控編程工藝、數控機床維護和維修、模具設計、CAD/CAM與數控自動編程、數控機床機電設計與聯調技術等單一技能進行培養，再到所需企業實習鍛煉。經過這樣化整為零培養出來的學生，會成為數控技師這個大專業里，突出單一技能的行家里手。這樣，既容易就業，又實現了與企業對接，而且深受企業歡迎，畢業生的就業率高、口碑好。
三、探索中存在的問題
在探索技師培養的教學工作中，教師感到有些力不從心，如能解決好如下問題，技師培養工作就會形成良性循環：一是缺少適用于技師應用理論教學的教材；二是設備只能滿足教學基本要求，缺少能實現與實際生產對接的實訓設備與工具；三是缺乏培養和鍛煉學生解決實際問題的課題，學生可選課題較少；四是缺乏熟悉企業生產實際，并能夠承擔教學工作的“雙師（理論課教師+工程師，實踐課教師+技師）”專業教師，制約著靈活教學方式的開展，限制了教學水平的提高。
四、解決措施
學院正在采取以下措施盡快完善培養模式：一是經常組織現有教師到企業參觀學習，甚至派老師到就業基地生產第一線工作學習，使其盡快成為雙師型教師；二是組織有經驗教師編寫符合學院教學的教材，深入到企業尋找一個適于培養技師的能力和技能的綜合項目，與第一線的老技師接觸，搜集他們工作中的小技巧、經驗，充實到技師培養教材中，促使學生技能快速提高，豐富他們的閱歷，使其早日成為合格技師；三是通過國家政策扶持從企業引進一批雙師型人才擔任理論教師和實訓指導教師；四是把企業引進校園，實現實訓課教學真實工作化，即學習、工作一體化，在培養和鍛煉學生實際工作能力的同時，也最大限度地發揮了實訓設備的作用；五是把企業的精品意識和規范管理引入預備技師培養過程中。
參考文獻：
關鍵詞 CBR;相似元;相似權重;特征集;屬性依賴性
中圖分類號TP391.1 文獻標識碼A文章編號 1674-6708(2010)20-0038-02
推理理論和文法在解決實際問題的應用是當前的一個研究熱點,基于實例推理(Case-Based Reasoning,簡稱CBR)的基本思想在于從以往的成功設計中尋找與當前問題最為接近的實例作為問題的初始解,并經過對舊的實例的調整,使之滿足新問題的要求,從而生成一個當前問題的解。由于基于實例推理與傳統的基于規則推理的方法主要區別在于尋找問題解的過程中直接從以往設計中吸取經驗,而不是通過把知識歸納成問題求解的一系列規則,依靠一定的事件去觸發規則來搜索、產生問題的解。然而許多問題領域――譬如機械系統設計的方案設計問題的這種規則的歸納和提取具有很大的難度,使之成為基于規則推理系統實現的一個瓶頸,基于實例推理的文法的實現為克服這不足提供了可能性。
通常用距離測度法進行最相似實例的評判,這種相似度量的計算方法沒有從系統的組成要素及相互關系角度出發進行系統分析,忽視了組成要素的特性的相似性,導致算出的相似系數不能很好地反映實例的相似程度,而相似學經過長期研究,形成了完整的相似理論和方法,并用數學公式比較準確地刻畫了兩個相似系統之間的相似程度。本文直接采用相似學中的相似度計算公式算出新問題和實例庫中所有實例的相似度,再由相似度排序進行最相似實例的檢索,這種方法簡單有效。但在相似度量時,特征屬性的權重值一般在實際中很難確定,通常是在先驗知識的基礎上通過事先假設或是采用平權的辦法來處理,這種權重值的處理方法都無法證明其正確性,無疑會給最相似實例檢索的準確性造成影響,必須先解決這個問題,這就要用到粗集理論,對特征集進行約簡。粗集(Rough Set)理論是從知識分類的角度出發的一種新的數據推理方法,主要用于知識的約簡和屬性依賴性的分析。用粗集理論處理相似度量中屬性權重值問題,可以不用事先假定的信息,只利用已有的信息來判斷所有的屬性,在特定的分類下是否具有同等的重要性,某個特征性的重要性也就是重要程度該特征屬性在相似配置中的權重。
1 系統相似及相似度
相似學并不是現代產生的,早期人們在探索自然規律的過程當中,就已經逐漸形成了研究相似現象的方法和理論。牛頓、柯西(Cauchy)等都曾把相似模型成功的應用于工程問題。相似三定理則奠定了相似理論的理論基礎。周美立在《相似學》、《相似系統論》兩部著作中,建立了新的學科――相似學(Similology),研究自然界中相似現象的本質,相似性形成原理和演變動力,系統相似的一般規律及其應用。相似學的基本概念定義:相似要素指兩個或兩個以上系統間存在著共有屬性或特征,在數值上存在著差異。將這些共有屬性和特征稱為相似屬性或相似特征,通稱為相似要素。
相似元:系統間存在一個相似要素,便在系統間構成一個相似單元,簡稱相似元,計作:
通過計算相似元的數值量化相似要素的相似程度。設A、B兩個系統間某個相似元具有m個特征,計Uj(ai)為要素ai對于第j個特征的特征值,Uj(bi)為要素bi相對于第j個特征的特征值。其比例系數,其中各特征值可以為確定的數,也可以為一個模糊數。
相似元的數值: (1)
式(1)中ui為系統間第i個相似元,wij為第i個相似元中第j個特征的權重。
相似系統A、B間的相似程度則由相似度QA-B表示,相似度的計算公式為:
式(2)中:k,l――A、B系統的要素個數;n――相似元的個數;――第i個相似元的權重。式中項表示系統間相似元個數對系統相似度的影響。項表示第i個相似元數值對系統相似度的影響。
2 特征集的約簡(粗集理論的應用)
分析基于實例推理的實例檢索是根據新問題的描述進行模式匹配的過程,新問題常常被定義成一組特征屬性,檢索的目標就是從相似實例庫中找出一個最相似的實例。其檢索過程是先根據新問題的初始條件中提取特征屬性作為檢索目標,再用新問題的特征屬性值和相似實例集中的每個實例對應的特征屬性進行相似度量,算出相似度的大小,找出相似度最大的實例就是最相似的實例。
相似度量時實例的各特征屬性所起的作用是不同的,有的起關鍵作用,有的作用很小,甚至不起作用,而且這種作用的重要性會隨著分類的改變而變化。在進行某一分類檢索時,利用粗集理論能夠算出實例屬性重要程度,并且可以根據這種重要程度對各個公有相似特征屬性的權重值賦值,如果某些特征屬性被認為沒有起到預期作用,干擾了實例檢索,可以將其刪除。
采用粗集理論的知識表達系統S=(U,A)來表示實例,其中,U為非空的有限論域,在實例庫中是所有實例的集合;A為非空的屬性有限集,包含條件屬性C和決策屬性D,即C∪D=A,C∩D= ,C中某一屬性a∈A,Va是屬性a的值域。
實例集的屬性一般均為定性屬性,對于定量分析問題可以先采用離散處理,變成定性問題,然后再用粗集理論進行處理。屬性的重要性可以用以下兩個公式來進行判斷,即
rC(D)= card ( posC(D) ) / card (U)(3)
去掉屬性以后,為
rC-a(D)=card (posC-a(D) ) / card (U)(4)
其中,card (?)表示集合的基,用rC-a(D)來判斷某一屬性a的重要程度,當從條件屬性中去掉屬性a以后再對庫中實例進行分類時,分類U/D的正定域將受到較大影響。
3 權重的確定及相似度計算實例
以集裝箱大車行走機構為例,我們取其中的3個屬性進行討論。在進行實例檢索并建立不同的索引時,對應的實例中各屬性的重要性會有較大差別,如表1。
假設從實例庫中檢索1組相似實例特征屬性參數,論域U由編號為1~5的實例組成,現對5個實例的定量屬性進行粗略的離散處理,使其變成定性屬性,離散處理結果見表2所列。其中,C={a,b,c},D=nnct5tl10le,屬性a、b、c中的定性值域0、1、2分別代表各屬性的不同定量范圍,決策屬性d是建立索引時根據動力性能優劣劃分的分類,其中,0代表好,1代表一般,2代表較差。
根據(3)式、(4)式,則有
從分析結果可以看出屬性b和c對于建立的性能索引是重要的,它將U/D的正域改變得最多,去掉它將不能把3、4實例劃入UD的性能分類。因此,屬性(b,c)是按性能分類時最重要的兩個屬性。由于屬性a對于UD的正域改變不明顯,可以在相似度量時將其去除。按屬性(b,c)分別計算所有庫中實例和新問題的相似度大小,根據(1)式,n=k=l=3, = =1/2,設有新問題的描述向量為
通過檢索和相似度量,確定了實例3所對應的大車特征屬性和設計的大車特征屬性相似度最大,可以調用對應的相關資料作為設計參考依據。
參考文獻
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[4]周美立.相似學[M].北京:中國科學技術出版社,1993: 11-32.
[5]周美立.相似系統論[M].北京:科技文獻出版社,1994: 27-42.
