中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0024-02
人才培养是高等学校的主要职能之一，而培养高质量的人才是高等学校任务的核心。随着经济社会的快速发展，多元化社会对高等教育人才培养提出了新的要求，不仅要培养学术精英，还要培养适应社会需求的应用型人才和技能型人才。民办高校以服务区域社会经济发展为己任，把培养应用型人才作为人才培养的主要目标。
一、国内外研究现状
国内外相关学者开展了民办高校相关的研究工作（国外研究指国外同类私立大学）。国外针对人才培养模式及人才培养质量问题的研究文献相对较少，研究成果主要涉及私立教育的社会影响及师资管理体制、培训体制和教师个人发展方面的研究，如美国私立教育专家James[1]指出政府资助私立教育将有利于扩大私立教育的在校生规模。Philip Altbach[2]提出私立高等教育对于诸如质量、公平、新的学习模式，尤其是入学机会问题有重要的影响。John Thompson提出组织文化的塑造和团队精神建设是增强教师对高校认同感的解决方案之一。Robert Holland分析了教师压力的来源，并指出要增加奖励的机会，鼓励沟通，建立合作和理解的人际关系。[3]
近年来，我国进一步强化了质量是高等学校生命线的意识，着力提高高等教育质量，以提高质量为核心，加快从高等教育大国向高等教育强国迈进[4]。国内学者针对民办高校人才培养问题进行了研究：刘亮军[5]提出以“职业能力为主线”实施人才培养改革创新，提出职业能力本位的人才培养观。秦小刚[6]指出：人才培养模式不科学导致用人单位的满意程度与人才培养目标的期望值之间存在一定的差距。高伟云[7]提出民办高校的质量是其生存与可持续发展的生命线。张蔚文、陈世文等[8]通过分析广东培正学院的课程体系进而构建适应社会经济发展需求的人才培养模式。夏元[9]以上海杉达学院为例，通过分析人才培养模式的现状和特点，提出人才培养模式的创新思路。徐绪卿、周朝成[10]认为课程体系改革是实现民办高校人才培养目标的知识框架体系，并提出课程改革是民办高校人才培养模式改革的核心。
上述研究成果表明：人才培养模式决定了人才培养质量，因此，人才培养模式的改革与优化是提高民办高校人才培养质量的首要问题。
二、开展民办高校应用型人才培养模式、教学体系构建研究的重要性
我国于1999年实行了大规模的高校扩招政策，从此高等教育的发展规模逐步扩大，并取得了突破性的进展。在高等教育迅速发展的影响下，民办高校也迎来了发展的春天，尤其是2003年9月《民办教育促进法》正式实施后，我国民办高等教育得到了长足发展。截至2011年5月23日，我国民办普通高校达到386所[5]，占国内普通高校总数的30%左右。目前，民办高校已成为我国高等教育的重要组成部分和新的增长点，在推进我国高等教育向大众化发展过程中起到了重要作用。但与此同时，人才培养质量问题也日渐凸显。随着社会经济发展对人才的要求越来越高，民办高校如何利用灵活的办学体制培养高质量的适合社会经济发展需求的对口人才，成为当前民办高校发展过程中亟待解决的问题。因此，在中国民办教育面临机遇和挑战的新形势下，针对民办高校人才培养模式、教学体系构建开展深入研究具有重要的理论意义和现实价值。
三、改革与优化民办机械类应用型人才培养模式
1.指导思想
根据本校坚持内涵建设、以现代职教理念办应用型大学的指导思想，将机械类专业的培养目标定位于应用型人才培养。结合本院实际，沿着培养应用型人才的思路，强化个性发展，教学重点在于思维能力、动手操作及创新能力的培养，加大实践教学力度，不断改革和优化人才培养模式。
2.培养目标及基本要求
（1）培养目标。机械类应用型人才主要培养热爱祖国，拥护中国共产党领导，适应社会主义建设需要的德、智、体、美全面发展，具备机械设计与制造、数控技术、自动控制基础理论知识和能力，能在现代机械、材料和机电一体化产品及自动化领域内从事设计与制造、科技开发、实验研究、应用技术研究、运营管理等工作的应用型高级工程技术人才。
（2）基本要求。机械类专业学生主要学习机械设计与制造的基础理论，学习数控技术、电工电子技术、计算机技术和信息处理技术等基础知识，受到现代机械工程师的基本训练。
机械类毕业生应有以下几方面的知识和能力：具有高尚的职业道德、人文素养和较好的语言文字表达、人际沟通、组织协调等能力；掌握专业相关的技术理论基础知识，主要包括机械制图、力学、电工与电子技术、机械设计、机械制造、自动控制、数控技术等，具有本专业必需的机械制图及计算机绘图和应用能力，具有熟练进行机械产品工艺规程的编制能力；具备本专业必需的机械产品设计、制造工艺设计、机械加工设备的操作和维护等能力；具有较强的应用现代机械制造技术及设备的能力；具有初步的科技研究、科技开发及生产组织管理能力；同时通过1-2项相关的专业从业资格认证。
3.机械类应用型人才培养模式
应用型人才培养，关键在于培养模式和教学体系。同时要重视学生在学习活动中的主体地位，改变传统的教学方式，积极采用启发式教学方法；变单纯传授知识的“应试”教育为提高实践动手能力的“素质”教育。
（1）营造应用型人才培养的良好氛围。本院在借鉴国内外高校应用型人才培养的优良模式和成功经验的基础上，通过开展科技讲坛、专家开讲等丰富的校园文化活动来培养大学生的创新意识，使学生产生强烈的求知欲，并具有良好的心理素质和应用精神，培养学生独立思考以及应用实践动手能力，鼓励学生发明创造。同时，专业教师要自觉地培养自身的应用能力，并反映到教学工作中来，切实将应用型人才培养落到实处。
（2）优化应用型人才培养的成才环境。结合应用型人才培养的特点，本院在机械类专业安排一定的集中实践性教学环节，如，金工实习、机械设计课程设计、机械制造技术课程设计、机械制造装备课程设计、现代制造技术综合实训、企业综合性实习，毕业设计与毕业实习等。以上实践性教学环节的实施，依赖于学校的专业实验室、实习实训基地，以及企业、科研院所等校外的教育基地。开放性的实验室为大学生开展课外科技活动提供了良好的环境。因此，开放实验室，不断加强校内外应用型教育基地的建设，是培养应用型人才的一条有效途径。
本着解放思想、实事求是的原则，结合学校实际，逐步确定机械类应用型人才培养模式为：加强基础，拓宽专业，整合课程内容，强化实践能力与素质培养，面向工程综合应用和适应社会人才需求的应用型人才培养模式。
四、构建机械类应用型人才培养的教学体系
1.教学内容设计
依据机械类应用型人才的培养目标，开设专业导论、机械制图、力学、机械工程材料、机械原理、机械设计、电工与电子技术、金属切削技术、机械制造工艺学、机械制造技术、数控技术等主干课程。如专业导论主要讲授本专业的方向、培养目标、基本要求、课程设置以及课程之间衔接情况，本专业的知识结构，主干课程的研究内容，本学科发展史、重大事件等。通过本课程的学习，使学生在入学初期，对本专业的人才培养目标与基本要求，本专业的课程设置、主干课程以及所涉及的研究领域、本专业的特点与学习方法等有一个初步认识，以项目为切入点，引导学生稳固专业思想，提高学习兴趣与动力，以正确的学习态度与学习方法进行学习。
根据机械类应用型人才培养基本要求，改革与优化各科教学大纲，选择或编写合适教材。应用型人才培养有别于研究性教学，教材选择要重基础、突出应用性，重点为解决工程实际问题服务，强化应用性部分内容，弱化理论性较强的知识内容。
2.教学方法设计
在教学方法上，以启发式教学替代灌输式教学。只有教师在教学方式的大胆改革，才能为学生创造宽松的学习空间，学生敢想也敢问，勇于提出自己的见解与看法，达到应用型人才培养的目标。重点推广实施以下三种教学方法：
（1）实物模型教学。将机械设备零部件或模型引进教学课堂，进行直观形象化教学，加强学生的印象。如在机械制图教学过程中，实物模型的应用可以很好地培养学生的视图能力，逐步提高学生的空间想象能力。
（2）工程现场教学。理论课堂进实习实训基地，将理论教学中抽象性和经验性的知识以实物、实体的形式展示给学生，现场讲解，使学生直观印象上接受，鼓励学生自己动手，增强学生的学习兴趣。如在机械设计教学过程中，学生通过了解实体或模型结构并动手操作，可以加深对机械理论的认识，变被动填入为主动接受学习。
（3）实践教学。在教学过程中加强校企合作，为学生提供由理论到实践的实习机会，理论课程主讲教师带队，同时注重学生自我设计及实践内容的应用。培养学生综合利用所学基础知识分析问题、解决问题的实践操作能力。
3.教学结果评价
机械类应用型人才是具备机械设计、制造及自动化的基础理论知识与应用能力，具有较强的应用现代机械制造技术及设备的能力，能够从事机械设计、制造、自动控制、机电一体化及管理工作的高级工程技术人才。因此，教学考核方式的改革是应用型人才培养的又一关键。通过考核评价方式的多样化，增强学生应用能力的培养，如鼓励学生积极参与科技竞赛、社会实践等各种形式的应用活动。
五、结语
本文以民办机械类应用型人才培养模式为例探讨高等教育人才培养及其质量问题，总结了民办高校的办学特征及机械类应用型人才培养定位，为民办高校应用型人才培养、教学体系构建提供依据。
参考文献：
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中图分类号：TH136 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0356-01
机械密封是机械设备防止泄漏、节约能源、控制环境污染的重要部件，广泛应用于机械、石油、化工、电力、轻工、船舶、宇航和原子能等工业的泵、压缩机、反应釜等设备，它对过程工业中的整台机器设备、整套装置乃至整个工厂的安全生产都有重大影响。随着工业的高速发展，机械密封的工况逐渐提高以及人们环保意识的增强，对机械密封的性能也要求更高，但在实际使用中，不可避免地会出现机械密封失效。造成机械密封失效的原因很多，主要原因之一是机械密封端面变形，因为变形后造成泄漏增大，磨损加剧，寿命缩短，严重影响了机械密封的使用效果。因此精确计算机械密封端面变形，研究影响变形的关键因素，探索减小变形的措施对提高机械密封性能和使用寿命及开发机械密封产品具有重要的指导意义。
1 理论研究
随着机械密封技术向高压、高速、高温和大直径等方向发展，机械密封环的变形问题就尤为突出。导致变形的原因有两方面：机械和热。目前被普遍认同的端面变形形状为锥形。为尽量减小锥形变形，需要通过理论分析来了解并掌握其规律。目前变形理论主要有：圆环理论和壳体力矩理论。研究表明，影响变形的因素主要是力和温度。圆环理论在计算简单密封环形状时计算值与试验值比较一致，但在计算复杂密封环形状时计算值与试验值差别很大。Mayer为机械密封端面变形的理论研究奠定了基础。2002年，洪先志等提出了应用壳体力矩理论求解密封环端面力变形，同时将环截面分成若干部分（矩形或三角形），考虑各部分结合处转角和位移的变形协调性，建立了四阶线性齐次微分方程和变形协调方程，可直接计算稍复杂截面形状的机械密封。研究表明，壳体力矩理论用于计算密封环端面变形是一种可靠、简便、有效的方法，运用此法能够得到密封环端面在外部挤压力作用下力变形较准确的值，从而将理论研究水平提升到较高层次。尽管机械密封端面变形的研究已有50多年，但由于其结构和性能涉及到流体流动、传热、力变形、热变形及其耦合，问题十分复杂，因而其理论还不完善，尚缺乏简洁而实用的设计理论。但进行简单的理论研究，有助于建立数学模型及清楚地认识密封环变形问题中各参数的物理意义。
2 数值模拟研究
近年来，随着计算软件的蓬勃发展，数值模拟成为研究机械密封端面变形的强有力手段。目前，数值模拟方法主要有边界元法和有限元法。1986年，Doust采用边界元法建立了机械密封变形计算模型，编制了相应的计算程序，并用试验对计算结果进行了验证，发现实验值与计算值比较相符。但边界元法在处理边界时比有限元法复杂。
由于有限元法原理相对简单，且有限元方面的应用软件很多，如ANYSYS、ABAQUS、FEMLAB等，因此采用有限元法进行分析变形的研究较多，而且基于有限元软件平台求解机械密封变形已逐渐成为研究的主流。
在我国，陈铁鑫等采用FEM和边界元法相结合的等价有限元算法，计算了204型小弹簧平衡型大直径釜用接触式机械密封的变形，发现静环的轴向变形主要是由压力载荷引起的，动环端面的轴向变形主要由温升引起。王美华等采用三角形FEM对人字形螺旋槽的热变形和力变形进行了分析，调用了SAP5―线性系统静力和动力响应结构分析有限元程序对密封环的力变形、热变形进行了计算。李文泰和张文格将动静环合为一体建立了模型，在摩擦面上使用只能受压力不能承受拉力的虚拟杆元来联系动环和静环。依据FEM，采用四节点等参单元计算了密封环的力变形和热变形。张书贵[17]对机械密封的力变形和热变形进行了研究，发现热变形是机械密封变形的主要形式，并讨论了热变形、力变形与密封环的结构、材料及使用条件的关系。张保忠等对内置式机械密封环的变形进行了分析与计算，指出了影响机械密封的因素，提出了改进机械密封的方法。彭旭东等计算不同约束、不同结构动静环配对的力变形、端面泄漏量、开启力及气膜刚度等参数，分析了变形对密封特性的影响。得出力变形使得气膜呈发散型、约束对变形大小具有重要影响；选择合适的约束可以减少密封面转角、提高气膜刚度、增强密封稳定性，变形对开启力影响不大，但明显增大泄漏量、改变气膜刚度。蔡永宁等采用有限元法求解雷诺方程获得密封端面流体膜压分布，计算了不同约束、不同结构动、静密封环的力变形以及端面泄漏量、液膜刚度和刚漏比等密封性能参数，分析了变形对密封性能的影响。
变形的数值模拟研究现状说明，有限元法不但不受密封环截面形状复杂程度的限制，并可模拟机械密封实际工况，应用和发展潜力很大。
3 实验研究
实验是机械密封研究的一个必不可少的重要环节，许多现象和规律靠实验发现，理论模型和计算手段靠实验验证和完善。实验是密封技术研究的重要手段，密封技术领域的许多现象和规律由实验发现，所提出的理论模型和计算方法靠实验验证并逐步完善。机械密封大量的实验研究始于20世纪60年代，迄今为止，国内外企业和研究机构的学者关于机械密封试验研究主要内容如下：①研究介质的温度和压力、弹簧比压、转速等操作参数对机械密封性能和使用寿命的影响；②通过传感器测量密封环端面的扭矩、温度、端面比压和液膜厚度等，研究不同条件下密封端面的摩擦特性及其对密封特性和使用寿命的影响。
目前，关于机械密封端面变形的试验研究工作开展还较少，且端面变形测试是采用电阻应变测试方法，其中测试方法虽然是一种很成熟的力学测试方法，但是该方法以点测量为基础，不能获得全场的变形信号。因此，如何寻找更可靠的测试技术已经成为目前机械密封端面变形测量的重要课题。
4 结论
综上所述，机械密封端面变形的理论研究还处于初步阶段，研究者在物理、几何等方面做出了不同的假设，形成了两种理论模型，即变形的解析法。但这两种解析法只能求解一些几何形状比较规则的密封环，应用范围非常有限。但进行这些简单的理论研究，有助于建立数学模型及清楚地认识密封环变形问题中各参数的物理意义。端面变形的数值模拟方法（有边界元法和有限元法）的出现弥补了理论研究的缺陷，特别是有限元法不但不受密封环截面形状复杂程度的限制，并可部分模拟机械密封实际工况，应用和发展潜力很大。
一、机械制造装备设计传统课程教学现状及存在的主要问题
机械制造装备设计是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课，它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程，构成新的课程体系[1]。随着装备制造业的迅猛发展，机械制造装备设计传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要，存在的主要问题如下：
1.传统的课程教学内容泛而不精，不能紧跟时代步伐，缺少新装备、新技术和新材料方面的知识，不利于学生创新研究能力的培养。
2.传统的教学模式相对单一或不足，主要仍然是以教师的填鸭式灌输为主，学生被动接受。由于一部分教师自身实践能力较弱，理论教学的效果很差，学生学习兴趣不高。
3.传统的课程教学中对实践环节的重视不够，学生缺少亲自动手实践的训练，导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。
4.传统的课程教学考核方法相对简单，一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力，学生只会在考前突击背概念，无助于学生创新能力的培养。
基于上述问题，我院机械教研室全体老师总结多年的任教经验，贯彻以人为本的教育理念，将各种日益涌现的教学方法进行优化组合，形成了一套机械制造装备设计多元化课程教学模式，以弥补传统课程教学模式的不足，从多角度多方位激发学生学习兴趣和潜能[2]。
二、机械制造装备设计多元化课程教学模式
以培养学生的创新能力为目标，通过增加专业特色内容和学科前沿知识，优化课程教学的内容；通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节，优化课程教学方法；通过引入多种评价体系，完善课程考核模式，从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式，具体执行方案分为以下几个方面：
（一）制定多层次的课程教学内容
1.重视理论基础知识
理论基础知识不会因新装备、新技术的产生而过时，坚实的理论基础是我们一切工业生产活动的最根本的条件，因而是我们学习的重点。例如在讲授机床设计时，金属切削机床设计的基本理论，如机床的工作原理、几何表面的形成原理和机床的成形运动等，是我们学习的重点。在讲授夹具设计时，机床夹具的六点定位原理，完全定位、不完全定位、过定位和欠定位等基本概念是我们讲课的重点。
2.增加专业特色内容
我院于2011年购买慧鱼模型，建立了机器人创意实验室。根据我院的实际情况，在工业机器人设计模块，增加了慧鱼模型教具内容的学习，主要讲述如何利用慧鱼模型进行机器人的制作和控制。慧鱼模型是由德国发明家Arthur Fischer 博士在1964 年从其专利“六面拼接体”的基础上发明的[3]。慧鱼模型采用模块化设计，可无限扩充，可反复拆装，可逼真表现机械系统的构成和控制的过程及其控制的原理，便于对机器人原理、组成、控制的全面认识。
3.加强学科前沿知识
机械制造装备的知识日新月异，学生毕业以后会碰到非常先进的机械制造装备，为了紧跟时代步伐，加强学科前沿知识变得非常重要。通过请工厂一线的工程技术人员开设讲座和组建学习小组，与我院老师一起申报学生科研立项等方式，了解最新的机械制造装备动态，主动参与学科科研研究，激发学生学习的兴趣和主动性，培养学生的创新能力。
（二）开展多元化的课程教学模式
课程教学由理论教学环节和实践教学环节组成。传统的机械制造装备设计课程教学，在理论教学环节上，以教师的“填鸭式”教学为主，而且授课内容重点不突出；在实践教学环节上，认识上轻视实践教学环节，主要以一些验证性实验为主。针对这种情况，我院实施多元化课程教学模式有：
1.启发式理论教学模式
机械制造装备设计的教学内容非常多，如果照本宣科地讲，不仅老师和学生很累，而且授课的效果很差。如果换一种讲课的方式，采用启发式教学，引导学生独立思考，通过课堂讨论，师生互动等方式，传授解决实际工程问题的思维方式，提高学生自主学习的能力，有利用创造性思维的培养。例如在机床夹具设计模块，讨论过定位这种方式是否合理时，可以提出我们日常生活中使用的八仙桌为什么常采用四条腿？学生互相讨论的结果，可能认为八仙桌用四条腿比较稳。这时可以进一步问这是一种什么定位方式？过定位！通过启发式教学，同学们对于过定位的优点有了很直观的认识：过定位可以提高稳定性。
2.课程网站式理论教学模式
机械制造装备设计的教学内容非常丰富，为了调动学生课外学习的积极性，我们在学校校园网的天空教室处，建立了机械制造装备设计的课程网站。课程网站上不仅包含老师上课的PPT电子教案、动画、视频等，还有大量扩充的资料，比如典型机床传动系统与结构动态演示flas、加工中心刀库及换刀动作等视频资料、组合机床夹具方案图库、慧鱼模型作品展示，学生科技作品图片及PPT等。课程网站还进行网上作业布置与批改，远程作业辅导与讨论，并设有习题库，方便学生自我学习与提高。课程网站式理论教学模式有效缓解了目前教学内容多，而课时相对不足的矛盾，促进了学生对机械制造装备课程内容广度和深度的拓展。
3.双语教学式理论教学模式
双语教学既可以让学生掌握扎实的专业知识，又较好地提高专业英文阅读和写作能力[4]。目前我们学校与英国南威尔士大学合作办学，办有机械设计制造及其自动化专业3+1国际班，前3年在我校学校，最后1年在南威尔士大学学习。为了适应新的发展需要，开展双语教学变得非常迫切。目前，对国际班学生，我们制作了双语教学的多媒体课件进行理论教学；请南威尔士大学的教授和我院英文水平高的教授做学科前沿的专题英文报告；要求学生完成了一个全英文的报告，自选题目，任选一个本课程教学模块内容相关的题目，并要求学生针对自己的论一个PPT，在课堂进行陈述。双语教学开拓了学生的视野，提高了学生的英文阅读写作能力和口语表达能力，为学生以后的发展奠定了很好的基础。
4.综合创新型实践教学模式
我院结合工业机器人设计教学的要求与慧鱼模型的特点，组建了慧鱼模型综合创新实践平台，增加综合创新实践项目，为学生提供广阔的思维空间，提高动手能力，激发学生学习兴趣、提高学生学习积极性，培养学生的创新能力。慧鱼模型综合创新实践平台包括机械构件、电气构件、气动构件、传感器、电脑控制器和配套计算机应用软件。以全国大学生机械创新设计大赛主题为创新设计的选题方向，学生自己利用慧鱼模型综合创新平台，搭建自己的机器人来完成创新设计大赛主题说要求的功能。通过使用慧鱼模型综合创新平台，学生不仅更好地理解和掌握了课堂知识，而且应用所学知识解决实际问题的能力大大增强，提高了学生的综合创新思维能力，也提升了机械制造装备设计实践教学的质量。
5.基于项目驱动的科研创新型实践教学模式
项目驱动教学法来源于构建主义学习理论，是实施探究式教学模式的一种教学方法[5]。基于项目驱动的科研创新型实践教学模式是以科研项目为载体，培养学生的创新实践能力。这一教学模式尤其适合对科研有兴趣的同学。在实践教学过程中，按照自愿和优势互补的原则，将有科研兴趣的同学每3-4人组成一个科研小组，每个小组通过自己查询资料，提出所要研究项目的题目，教师负责判断这个题目是否具有研究的可行性和必要性。教师把每个小组比较可行的题目，报学校的学生科技立项。有了一定的经费支持，以项目为载体，在指导老师的帮助下，充分激发学生的学习热情和兴趣，充分培养了学生的创造力、独立分析和解决问题的能力以及小组组员间的团队合作能力。
（三）多元化的课程教学考核手段
多元化的机械制造装备设计课程教学考核手段，有利于调动学生学习的兴趣和积极性，有利于提高学生自我学习的意识和能力，有利于学生个性的培养和发展，从而提高了学生的创新意识和创新能力，结合我院课程教学情况，对课程教学考核分为五大类：
1.日常课堂教学考核
日常课堂教学考核从上课出勤、课堂问题回答，课堂讨论，课后作业等方面进行综合评定，按百分制给出分数。日常课堂教学考核，重点考查学生上课的纪律性、讨论的积极性和创造性、学习的认真程度等。
2.英文论文大作业考核
英文论文大作业考核是双语教学效果的考核，主要从英文论文内容的深度和广度、英文写作是否有语法问题、课堂陈述等方面进行综合评定，按百分制给出分数。英文论文大作业考核，重点考查学生英文检索的能力，英文写作的能力和英语的口语表达能力等。
3.综合创新型实践考核
综合创新型实践考核从实践题目的拟定、实践操作、实践总结、实践报告等方面进行综合评定，按百分制给出分数。综合创新型实践考核，重点考查学生的创新思维和创新能力，实践动手能力等。
4.科研创新型实践考核
科研创新型实践考核只针对部分有科研兴趣的同学，因而考核成绩作为平时成绩的加分因素。科研创新型实践考核从实践题目的创新性和先进性、实践装置、方法的合理性、实践结果的实用性，论文的规范性等综合评定。对于科研创新性实践考核中表现突出的同学，可推荐参加各类竞赛，在学校奖学金评定中得到加分，甚至直接参与教师的科研项目。
5.期末考试考核
机械制造装备设计作为一门核心专业课，期末考试是非常重要的一个考核方式。期末考试考题包括理论基础知识题、综合实践分析题和考查学生创新能力的一些开放式、探究式的题目。通过加大对实践环节在期末考试考核中所占的比例，提高学生对实践环节的重视程度，提高理论知识应用于实践的能力。
三、结语
机械制造装备设计多元化课程教学模式是一种新的课程教学模式。这种模式通过利用课堂启发式教学、课程网站教学，双语教学、综合创新型实践教学和基于项目驱动的科研创新型实践教学，整合了多种教学要素，解决了传统课程教学模式中存在的问题。这种模式通过建立多元化的课程教学考核手段，大大激发了学生学习的积极性和主动性，提高了学生分析问题和解决问题的能力，促进了学生创新意识和创新能力的发展。通过教学与科研的结合，重视学生科研素质的培养，提高了学生的综合能力。
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1引言
机械原理是车辆工程专业学生必修的一门重要专业基础课，它关系到对其他专业基础课程和专业技能课程掌握的能力和水平，关系到车辆工程专业人才培养质量的关键所在。尤其对于应用型大学来说，该课程更应该跳出常规的教学思维，让学生在后期的学习及应用中能达到学以致用。由于该课程概念抽象、内容繁杂，公式多，讲授课时少，庞杂的课程内容与有限的授课学时形成明显反差等等，给教学带来困难。特别是对于民办应用型大学来说，教师如何利用有限的时间，使学生很好的掌握、理解该课程，是一个值得探讨的课题。
本文作者结合自己当前任教高校的实际情况，根据自己的教学实践及同行的教学经验总结了一些教学方法，并应用于该课程的教学实践环节，在教学过程中不断摸索，取得一定的成效。
2“机械原理”课程内容分析
机械原理这门学科，主要研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。主要组成部分为机构学和机械动力学。机械原理课程的主要内容总体上分为两块内容：机构的设计以及力学分析。机构的设计包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和轮系的设计。而力学分析部分包括：运动分析、速度波动分析、力分析、机械效率、机构的平衡。
本文作者所在学校车辆工程专业而言，机械原理安排在一年级下学期，前续的课程有工程力学、大学物理、汽车构造、汽车理论等。
众所周知，汽车设计工程师主要负责整车总体设计、总成设计和零件设计。其任务是使所设计的产品达到设计任务书所规定的整车参数和性能指标的要求，并将这些整车参数和性能指标分解为有关总成的参数和功能。在汽车工程师的实际设计中，很少用到机械原理中分析的内容，主要用到的是对机构进行设计及优化。所以从实际应用出发，机构的设计部分应占据主要地位。
我们的传统教学往往从理论分析开始，理论分析完成后才进行设计。如果课程安排中给理论分析分过多的时间，那么设计部分能利用的时间就相对很少。在我们的机械原理课程中，机构的结构分析、运动分析、力分析、机械效率、机械平衡、速度波动的调节等内容均是理论分析内容。很多学生一学期机械原理学下来，会感觉理论力学、高等数学等内容很多，而这两块刚好是很多同学的薄弱环节。那么就造成了，理论力学没有学好，机械原理学不通的思想。这对于学生正确理解机械原理的核心是不利的。这也会造成学完了机械原理，学生只会分析理论而实际设计的应用能力却很薄弱，甚至于没有利用机械原理来设计的概念。
因此，本文作者认为，车辆工程专业的机械原理课程应从为实际应用的观点出发，应该强调设计而适当降低理论分析的地位。在机构的结构分析介绍完以后，应该马上进入机构的设计部分，以便让学生明白机械原理就是为设计服务的。课程的时间分配上，也要让设计部分的比例加大。这样，就有充足的时间用来讲解机构的设计内容，使得机械原理的教学内容能够真正对汽车工程设计发挥作用。
3教学方法改革
机械原理课程涉及的内容太多，而教学课时有限，如何在有限的时间内完成正门课程的教学是每位老师在学期开始前必须进行规划的事情。教师应该着重课前备课、课堂讲授、课下答疑，让学生能够明白此门课程的重要性及教学重点。只有教学者掌握相对完整的知识才能够传授给学生以正确的技术原理和设计理念。
本文作者所在的是民办高校，属于应用型大学。学校尤其注重教学质量，要求教师日常教学中要保持年年备新课，年年教学都有所不同。同专业教师之间要有说课、讲课、赛课环节，并有教学方法及教学经验交流环节等。这些对于机械原理课程教学都是有益的。
3.1教学方法多样性---多媒体与板书相结合
多媒体教学对于提出问题，培养学生发现问题的能力有很好的效果，并对于扩大课堂信息量，增进工程实践意识，开展师生交互式教学，加强学生对重点、难点的理解和记忆，具有明显的效果。多媒体技术的应用能够将机械原理枯燥无味的理论课变成有声有色有画的形象课程，确实能够调动学生的学习积极性，提高了授课效率和效果。例如，多媒体演示平面机构运动、机械原理动画等能让学生有更加直观的印象，能促进学生的理解。
传统的板书教学，能解决讲授中的重点、难点，能遵循由浅入深、由简单到复杂、由易到难的教学规律，使学生易于理解所学知识，尤其是进行相关必须公式推导及作图等，能保证学生对所学知识的深层次理解。。
多媒体与板书结合，能有效提高教学效率。另外，在教学过程中，若能适当穿插轻松励志环节，能促进学生思维轻松接受知识。本文作者所在学校提倡的三声教育、快乐学习法等理念，在枯燥的理论学习中，添加轻松元素，更能促进学生学习的积极性，提高学习效率。
3.2“翻转课堂”为教学增色添彩
大学教育应该是“授人以渔”不是“授人以鱼”。尤其是性质定义为应用型大学的民办高校。在人才培养上除了包括理论课程体系和实践教学环节的设置外，更重要的在于课程的优化，从而达到应用型本科人才培养的预设目标。
机械原理课程，结合任务式教学将课堂翻转，在教学前提出问题，提出任务，启发学生通过互联网的去寻找优质的教学资源，不再单纯的依赖授课教师去教授知识。课堂变成老师和学生之间以及学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，激发他们对专业的探索和开拓激情，以及对科学执着的追求精神。
从而达到更好的教学效果。
4结论
机械原理是车辆工程专业一门重要的专业基础课，它主要研究机械的设计以及力学分析，为机械诶设计过程中的方案设计阶段服务。对于车辆工程专业来说，机械原理对于汽车设计及优化有着举足轻重的作用。然而现实教学中，机械原理的讲授内容有很多已经过时，课程难，学生理解不多。整个教学环节下来，对汽车工程设计实践中作用微乎其微；本文作者，结合自己的教学实践，大胆对车辆工程专业机械原理教学方法进行了探索，以期能够有所参考价值。
参考文献：
[1] 陈奇，朱家诚，公彦军.将计算机软件引入机械原理教学的探索与研究[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2011（1）.
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、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
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机械制造业不仅是现代工业发展建设的发动机，更是国民经济的支柱产业。近年来随着科技的进步，“中国制造2025”正推进制造业由传统制造向现代制造与智能制造进行转型与发展。“科技强国，人才兴国”，为适应产业的飞速发展与转型的需求，社会对具有较强机械工程实践与创新能力的高素质应用型高级专业人才需求量增大。因此，在高校机械专业人才培养中，亟须强化工程实践能力与现代机械设计能力的培养[1]。为提高机械专业人才培养质量，各高校在人才培养体系、核心课程的教学内容与教学方法等方面都进行了大量的有益探索[2-3]。但目前，相关教改研究主要集中在教学内容与教学方法的改进与优化以及实践教学改革研究等方面[4]，而对深度融合多课程、多环节的全过程专业能力培养的研究较少。为提高毕业生的现代机械设计能力，开展基于典型案例的多课程、多环节、深度融合的培养模式研究，符合机械专业工程教育专业认证的大潮流，具有重要的意义和推广价值。
一、现状及问题
地方院校主要为区域经济建设和社会发展服务，承担着为行业技术进步培养卓越工程人才的责任。然而，一直以来部分地方院校沿袭高水平院校机械专业人才的培养模式，未根据自身实际情况修改导致所培养的人才与社会需求错位，社会急需能胜任现代机械制造行业发展的研发、设计工作的专业技术人才。此外，地方院校学科专业硬件建设的投入较小，先进仪器设备与实训平台的台套数少，实践教学环节较为薄弱。我国已广泛开展工程教育认证工作，基于工程认证以成果为导向的教育理念，学生毕业能力是人才培养的核心任务，而现代机械设计能力是机械设计制造及其自动化毕业生的核心能力。由于机械设计类课程多、教学内容比较抽象、理论深奥且比较枯燥，学生多有畏难、厌学情绪，教师授课比较困难，导致学生机械设计知识掌握不扎实、机械设计软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，学生的专业能力与机械工程实际需要存在一定的脱节，不能满足机械制造业发展的人才培养需求，人才培养效果还需继续改善。本文以哈尔滨商业大学的机械专业为例，该专业已开展工程教育认证工作，根据培养方案要求毕业生须具备包括机械产品设计能力、机械零件制造能力、机电系统控制能力、特色食品包装机械研发能力的机械工程综合应用能力，其中最基本、最核心的是机械产品设计能力，专业能力形成体系如图1所示。针对培养目标，培养方案中不仅设置了“机械原理”“机械设计”“机械系统设计”等理论课程，也安排了机械设计课程设计、专业综合课程设计、专业生产实习、CAD/CAE实训及毕业设计等实践教学环节，形成了比较完整、规范的现代机械设计能力培养体系（如图2所示）。通过这些教学环节的训练，机械专业的毕业生能比较熟练地掌握现代机械设计方法及手段。但是，由于各门课程、各个实践环节的缺乏交流协商机制，都按各自的思路与模式开展教学，没有形成一个统一、有机的全过程培养体系，导致出现部分基础薄弱的学生工程软件应用不熟练、机械创新设计与综合设计能力较弱等现象，毕业生的现代机械产品设计能力还有待提高。
二、培养模式改革的具体方案与措施
在工程教育背景下，哈尔滨商业大学机械设计制造及其自动化专业优化人才培养途径，研究建立了基于典型案例的深度融合的多课程、多环节的现代机械设计能力全过程人才培养模式。
（一）完善机械设计能力全过程培养体系
为实现符合工程教育专业认证的毕业生专业能力培养要求，机械专业修订了人才培养方案和课程教学大纲，并整合、优化工程案例，通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计的能力培养贯穿课程教学、生产实习与课程设计、毕业设计等人才培养的全过程，全面夯实学生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。基于学科认知规律，从机械专业的初步认识机械→简单机械产品设计→现代机械设计方法设计→机械产品综合设计→复杂机械产品设计→复杂产业机械设计及研发→实际工程应用的人才培养规律，综合分析机械专业的师资队伍、硬件条件以及历史传承，建立机械专业基于典型案例的现代机械设计能力全过程培养体系，如图3所示。
（二）充实机械设计能力培养的教学内容
以齿轮传动及减速器设计为案例，将机械原理、机械设计、机制工艺等核心课程与课程设计、实训、生产实习、毕业设计等实践环节深度融合，经过多轮从理论到实际、从实际到理论的循环培养过程，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力。形成规范、完整的机械设计能力培养体系，解决了机械设计类课程追求理论体系完整、忽视工程实践的弊端。1.第三学期。“机械原理”课程教师可通过学生感兴趣的汽车及变速箱动画，使他们了解汽车变速箱的工作原理及齿轮传动原理，增加其对传动机构有感性认识，激发学生的学习热情，同时，着重讲解齿轮传动的工作原理及轮系设计，解决由于课程理论深奥且比较枯燥的难题。2.第四学期。首先，可通过“金工实习”让学生近距离观察CA6140车床主轴箱，使其对齿轮传动有更深入的认识和理解。其次，教师可通过“机械设计”课程教学，重点讲述齿轮传动设计、齿轮校核等内容。最后，通过齿轮减速器课程设计，让学生深入理解齿轮传动设计过程及设计要点，使他们初步了解机械产品设计的基本过程。3.第五学期。教师可通过“机械CAD/CAE/CAM技术”课程，让学生掌握三维设计软件Solidworks、二维平面设计软件AutoCAD的使用，建立轴、齿轮、箱体等典型零件的三维模型，了解ANSYS、COSMOS等先进机械设计软件的应用；通过机械CAD/CAE实训，建立圆柱齿轮减速器三维模型，完成齿轮减速器的装配图及典型零件图，使学生真正理解如何运用先进工具完成机械产品的设计。4.第六学期。可通过大型机械制造企业生产实习，让学生理解齿轮、齿轮轴等典型零件的加工工艺；通过“机械制造工艺学”课程，重点理解齿轮加工工艺、设计计算以及尺寸链等内容；通过齿轮加工工艺及夹具设计，使学生深入理解机械产品、机械零件的设计及加工，形成机械产品设计过程中要综合考虑机械零件加工的良好工程设计习惯。5.第七学期。通过“机械系统设计”课程教学，重点讲述有级变速传动的设计；通过车床主轴变速箱课程设计，让学生能进行复杂机械系统整体布局、传动系统设计、操纵机构设计等，形成复杂机械产品设计的初步能力。6.第八学期。通过毕业设计，让学生运用Solidworks等工程软件完成一个比较复杂的机械产品设计，形成复杂机械产品设计能力。通过6个学期全过程机械产品设计能力的培养，可使学生具备熟练运用机械专业知识和专业技能的能力，能够运用自然科学和工程科学的基本原理，去表述与分析复杂机械工程问题，提出解决方案，完成比较复杂的机械产品的设计与开发，提升专业能力和工程素养。
（三）改革教学方法，提升教学效果
为提升教学效果，教师要全过程贯彻案例式教学方法，并形成自己的课堂教学、实践教学及课外科技活动相结合的立体化教学思路。1.采用案例驱动教学方法，提高学生的工程设计能力。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，全过程贯彻齿轮传动及减速器的工作原理、设计理论及工程实践，逐步培养学生运用专业知识去分析、解决机械工程问题的能力，夯实学生的现代机械设计能力，提升学生的工程素养和工作适应性。2.采用系统论方法，完善机械设计能力培养体系与课程内容。采用系统论方法，将机械设计类各门课程、各个实践环节各自为政开展教学的现状，通过齿轮传动及减速器设计的案例教学，形成一个统一、有机的机械设计能力全过程培养体系，提升学生的工程素养和工作适应性。3.采用重点论方法，提升学生对机械产品设计的理解。教师要全过程地重点讲解齿轮传动及减速器的设计、加工、材料选用、总体设计以及三维建模等，通过课堂讨论及习题课，让学生举一反三，充分调动其学习积极性，促进其对课程内容的消化和理解。4.采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果及学科前沿融入教学。教师可采用理论联系实际的方法，将教改、科研成果、学科前沿和高新技术信息有机地融入教学过程，不断补充、更新教学内容，深化学生对机械理论知识的理解和掌握，锻炼其实际动手能力，并向其传授更多、更新、更先进的知识，激发学生的兴趣。5.结合实践教学与课外科技活动方法，提升教学效果。教师可结合生产实习、课程设计与课外科技活动，通过现场实物教学法，提升学生对机械的感性认识，激发他们主动学习的积极性，提升教学效果。
三、结论
本文在对机械制造业发展现状及需求的大量调研基础上，分析地方商科院校的现实困境及现状，并以哈尔滨商业大学机械专业为例，建立了基于典型案例的现代机械设计能力的全过程培养体系。通过齿轮传动及减速器设计的典型案例，将现代机械设计能力的培养贯穿课程教学、实践教学等人才培养全过程，全面夯实机械专业毕业生的机械设计能力，提高毕业生的工程素养与工作适应性。通过对机械专业培养模式的改革，将会使培养出的机械专业人才更符合国家发展战略以及产业转型需要。通过该项目的研究，也可为其他地方院校在进行机械专业培养模式的教育改革与实践中提供有效的经验借鉴与参考。
参考文献：
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一、导言
现代农业的重要内涵就是用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，提高机械化水平，提高农业劳动生产率，中国政府已经将发展农业机械化列入国家支持政策，提出走符合国情的农业机械化发展道路。近几年来，有关学者从经济学的角度对如何发展农业机械化开展了多角度的研究，提出了一些新的观点，为农业机械化的发展提供了重要的政策理论支撑。
(一)农业机械化与农业制度的历史变迁
中国的农业机械化的发展是从建国后开始的，伴随着制度变迁发生了重大波折。随着家庭联产承包责任制的推行，以市场需求机制为基本特征，农业机械作为商品进入了流通领域，个体农民拥有和经营农机数量迅猛增长，为农业机械化发展注入了活力。当改革的设计目标还远远没有定位在市场经济体制上时，农民发展农业机械化的一系列实践清晰地走在市场化道路上，承包制中的农机户是最早的市场活动主体，农机经营服务一经诞生即按市场机制运作，自买自用的小农经济的生产经营方式和理念已被打破，初步形成了以获取最大经济效益为中心，以个体私有私营农机为主导的历史时期。农民成为农机投资与经营的主体。
(二)农业机械的功用
农业机械是在农业生产中代替人力和畜力来进行农业耕作的现代化装备，提高了农业生产效率，大大降低了传统农业的劳动强度，越来越被人们接受。另外，农业机械在繁荣农村经济，增加农民收入方面也起着举足轻重的作用，因为现在的购机者主要将农业机械作为资本品投资购置，用于提供作业服务来获取收入，增收致富。另外，农机的购置还满足了购机户自身的生产、生活需求，如完成自己的农田作业，甚至将运输机械还作为交通工具使用，成为生活水平的一种体现。从一定意义上讲，农业机械在农民中所拥有和使用的程度已成为农民致富、实现小康生活水平的重要标志和手段。这些都说明了农业机械在我国具有多功能性这样一个独特的特点。
(三)与农业富余劳动力转移之间的关系
农业剩余劳动力转移与农业机械化的相关性颇有争议。有的学者认为，农村剩余劳动的转移促进了农业机械化的发展，如集体经济发展水平、原有农用机械化水平、剩余劳动力的转移程度等因素影响了农机的户有户营发展水平(陈升，1986)。杨敏丽等学者进行的实证分析发现，农业机械化水平与第一产业从业人员占全社会从业人员的比重显著相关，农机化作业水平每提高1个百分点，第一产业从业人员占全社会从业人员的比重下降约1个百分点(杨敏丽，2003)。祝华军利用农机净值建立估计模型得出了农业劳动力转移数量同农业劳均农机净值和劳均耕地面积呈显著的正相关性的结论，即农业从业人员人均农机净值增加1元，则全国将有11万农业劳动力被农业机械替代出来(祝华军，2005)。二者之间的关系如何，本文将进行分析。
二、样本数据的选取与变量设置
(一)数据资料的选取
在样本指标选取上按照全面性、简洁性、可操作性原则，参阅国内相关农业机械化与经济发展的文献，选取全国时间序列数据建立模型，选取时段为1983～2006年。这是因为安徽凤阳地区极少数生产队从1978年年底开始试验的家庭承包责任制在我国农村的大范围推行是逐步实现的。1980年1月。全国只有1.0％的村庄实行家庭承包责任制，1980年12月为14.4％，到1983年底，97.7％的村庄实行了家庭承包责任制(林毅夫。1988)，因此，本文认为1983年是我国新时期农业机械化发展的时间分界点。
本文数据均取自历年《全国农业机械化统计年报》、《中国统计年鉴》和《中国农业统计年鉴》，并进行适当处理，其中，2006年的全国农业机械总动力是农业部农业机械化管理司提供的统计数。同时，本文认为在这个时期以1996年为分界时点，我国的农业机械化发展受到从计划经济体制转向市场经济体制下国家支持农业机械化发展的方式和政策进行重大调整和改革的影响，本文也有意考察这个政策变化的影响。
(二)变量设置
本文在度量影响农业机械化发展的因素时，选取了劳均土地经营规模、农民可支配纯收入、农业劳动生产率、农业劳动力转移比率、农业机械产品价格、政策变化等指标作为解释变量。
1被解释变量——农业机械化发展水平。本文关注的是农业机械化发展水平这一概念，对其测算是一个关键，农业部根据耕整地、播种和栽植、收获、粮食、植保和灌溉机械化程度计算农业机械化综合作业水平，学术界通常取前三项作业机械化程度，按其权重其平均值，但是，这种方法误差很大，业界学者也有不同的看法，计算也颇复杂。考虑到在我国不同地区不同作物的生产环节差异太大，对机械化要求不同，在此不直接测算各项农业机械化作业水平，而是采用亩均农业机械总动力(PAM)的高低来反映农机化发展状况，其高低可以直接测度农业机械化发展水平。这里不考虑农业机械从事非农生产和用于农民生活中的比重，而假定本文所界定范围的农业机械从事的都是农业生产活动。
2解释变量。农业机械的使用目的直接决定其发展的一些因素选择。改革开放前，农业机械以规模经济技术因素投入。主要是提高劳动生产率和降低劳动强度，影响其增加的因素显然不同于实行家庭承包责任制以后，农业成为一般的资本品，私人投资成为主体，投资的目的主要是从事农机作业服务，获得收益，增加收入，而农民使用农业机械的目的是降低农业劳动强度，提高劳动生产率，增加生活舒适性。因而，农民的收入等个体因素均会对农业机械投资产生影响，进而影响农业机械化的发展。这里设定农机作业价格、作业成本以及单位面积作业收入不变，综合影响农业机械化发展的主要因素，本文在计量分析中考虑以下几个：
(1)农户的土地经营规模。本文以农业从业人员的劳均经营耕地面积(PFL)来反映农户的土地经营规模。据有些研究和作者的调查表明，地块平均大小(即耕地细碎化程度)比该指标还要小，更适合用在此处分析，但是系统的统计资料并不完整，无法使用，因此，本文借PFL来反映土地经营规模，规模越大，越能充分发挥农机作业的规模效应，降低单位作业成本、地块间转移成本和交易成本。从农业机械发展的总量上看，一些学者预计的由于受到户营耕地细碎化对农业机械化可能产生的不利影响似乎并没有出现，其中原因值得研究，难道在中国农业机械化发展可以背离基本的技术和经济方面的“自然规律”?
(2)农民受教育水平。本文使用农民人均接受教育年限(PFE)反映受教育程度。农民接受教育时间越长，对新技术和信息了解越多，掌握越快，更易于推行先进的农业生产技术和装备，会促进农业机械化的发展。
(3)农民人均纯收入。农民人均纯收入(RPFI)的提高，使农民生活条件改善的主要经济指标，生活舒适程度的提高创造了对农业机械技术的需求，推动着农机作业服务的市场空间不断扩大，带动了农业机械化水平的提高；另一方面，农民更加有经济能力投资购置农业机械来开展服务，获得过多的收入。
(4)农业机械产品价格。这里取机械化农具定基价格指数(FIP)来反映其影响，该指数越高，农民增加农业机械投资的可能性会越少。
(5)劳动力转移数量。农业劳动力转移越多，对农业机械化发展的推力越大，本文采用农村劳动力转移率(RLT)来考察其对农业机械化的影响。
(6)农业比较劳动生产率。文中采用农业比较劳动生产率(CAP)，即第一产业产值占GDP的相对比重与农业劳动力占社会所有劳动力的相对比重之间的比例这一相对数值来比较研究农业劳动报酬的差别。同时，对其与农业机械化之间的因果关系进行检验。
(7)有关政策的变化。虽然1983年后农业机械的生产和销售取消了计划经济下的调拨配给制度，并已按照市场化运行，但是农业机械作业所需的柴油、生产所需的钢材等原材料还维持着计划经济条件下形成的价格双轨制状态，因此，该时期内对农业机械化的支持还维持以物资调拨、平价供应隐性补贴的形式。补贴数据与力度无法按照经济指标来获取统计数据。而市场化改革后，国家对农业机械化的支持以财政资金为主但资金分散杂乱，本文认为，此研究期间的国家支持农业机械化的力度不变，本文以1995年为界线设立政策变化虚拟变量(D1)进行检验。
除上述因素外，农业机械化发展还受到国家总体经济发展速度和技术进步率的影响。如GDP的增加，改善了农业机械生产和作业的社会经济环境，有利于政府采取支持农业机械化发展的政策，考虑到与农民人均收入的高度线性相关性，这里仅以RPFI变量进行考察，以避免引进严重的多重共线；国家整体水平的技术进步特别是制造业的技术进步使更多品种型号和更高质量的农业机械得以设计生产，农业生产的需求得以满足，推动农业机械化发展，由于农业机械研发方面的投人数据如R&D投入强度没有相关历史统计对比，而且基础理论研究对农业机械化的影响滞后期难以量化，故本文对这些综合因素的影响归入随机误差项。三、模型构建与分析
(一)模型构建
本研究使用全国时间序列数据进行计量分析，以探究以上解释变量因素可能对农业机械化造成的各种影响及其水平，以及它们中间可能存在的其他关系。首先对亩均耕地拥有农业机械动力(PAM)和农业比较劳动生产率(CAP)进行Granger因果关系检验，经过取滞后期m=1，2，6分别检验，可以看出，PAM不是引起CAP变化的Granger原因，但是，CAP是引起PAM变化的Granger原因，因此，回归方程的解释变量中不宜排除CAP。本文采用了普通多元线性单方程形式进行回归分析。
(二)估计结果
本文使用普通最小二乘法(OLS)对模型进行估计，并使用Newey-West异方差自相关一致协方差方法校正参数估计值的标准差，结果如表3所示，模型拟合程度较好。除了农民人均接受教育年限(PFE)和农业比较劳动生产率(cAP)这两个变量外，其他变量都达到了1％和5％的显著水平。但是，农民人均耕地面积(PFL)这一变量的符号与预期并不一致。
对模型估计的具体结果分析如下：
1从模型估计结果可以看出，农业机械化发展水平受到农民人均纯收入(RPFI)和农业劳动力转移比例(RLT)的显著影响，且都有正向影响关系，影响方向与理论预期一致。农民收入提高了，一方面代表着农民生活水平上的提高。农民租用农业机械代替人工完成部分农田劳动的愿望也会随之增强，而且也更具有经济的负担能力；另一方面，农民收入的提高使的农民有经济能力购置更多的农业机械为自己农业生产、日常生活和开展对外作业服务赚取更多收入。而农业劳动力转移的数量越多，意味着在相对稳定耕地上从事生产的劳动力越少，越需要更多的农业机械来完成更多的农业生产环节，推动着农业机械化的发展。
2农业机械化的发展还受到农业机械销售价格水平的影响。从总体上来讲，机械价格越高，租用农业机械的价格也会高，相对收入较低的农民对其反应越敏感，会较少购置和租用农业机械，这也符合一般的经济规律。因此，价格水平(FIP)对农业机械化具有显著的负向影响，这与理论预期也相一致。
3从理论和经验认识上看，农民文化水平(PFE)越高，越容易接受新事物、新技术，有利于购置和使用先进的农业机械，但从估计结果看，这一影响不很显著；同样不很显著的还有农业比较劳动生产率(CAP)，理论认为该指标越大意味着农业生产给农民带来的收益会越高。农民从种地中获得的收入比例越高，会从根本上鼓励农民购置和使用农业机械，但估计结果仅在10％的水平显著。
4农民人均耕地面积(PFL)对农业机械化的发展构成显著的负向影响，这是与理论预期方向不相一致的一个变量，也与众多学者一致认为的耕地细碎化不利于农业机械化发展的观点似乎矛盾。但就我国农村现阶段的具体发展状况和农业机械功用而言，这一结果具有现实性。因为农民购置农业机械一方面为他人提供作业服务增加收入，另一方面。大量的小型农业机械，如小四轮拖拉机、农用三轮车等主要是农民自购自用，有的兼用农民生产、生活中的交通工具。因此。这一结果说明农业机械低水平重复投资现象已经出现。
5本文对于政策变化(D1)对农业机械化的影响的估计结果也是显著的，表明农业机械化对政策具有一定的依赖性。
四、结论与启示
从本文对推进农业机械化的影响因素分析来看，可以得出以下四点结论，与对相关政策的启示一并总结如下：
第一。农民收入、农业劳动力转移的增加对农业机械化发展都具有显著的推动作用，是农业机械化发展的主要内在力量，国家促进农民增收、农村劳动力转移的政策有利于农业机械化的发展，促进农业增收尤其是种粮农民的收入也有利于农业机械化发展。
引言
随着现代机械工业技术的发展，越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活，在大型机械设备的设计阶段，对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中，传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作，手工调整参数计算，不仅劳动量大、效率低，而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中，人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟，对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估，从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑，对大型机械传动系统的有限元分析，对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究，具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨，尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述，为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴，同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。
1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨
1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述
传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题，主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统，很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统，它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化，然后采用集中质量法，轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算，忽略齿轮以及轮齿的弹性，从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。
1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析
一般来说，机械传动系统的振动由三个特性决定：固有频率、振型和频响，而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。
对于复杂机械传动系统的扭转振动来说，共振是对传动系统破坏最大的，也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中，每个元件和系统都有固有频率，传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率，一旦设计不当，就会发生严重的共振问题，对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手：振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法，一是改变激振力的频率，二是改变激振力的大小；传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状；振动体是指发生共振的元件或系统，改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率，从而避免发生较大的共振。
1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析
对大型机械传动系统进行的有限元分析，需要对有限元模型的修改理论进行推导，其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分，下面是具体的推导过程：
实践经验证明，利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析，有三个优点：（1）基于灵敏度分析的模型改变是可行的；（2）使用此种方法对模型修改，从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析，效果非常好；（3）通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。
2 结束语
文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析，并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述，为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。
参考文献
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0255-02
一、引言
复合型机械应用型人才培养是伴随着社会科技发展而来的，主要以培养高级工程技术应用型人才为目的。机械类课程应用实践性较强，传统的教学以理论教学为主，教材中的机械结构装配图和原理图多为一些平面图，学生很难理解，教师往往要花费大量的时间和精力进行讲解[1]。而在校学生往往缺乏工程应用背景，仅仅依靠讲解是很难讲清楚一个机械的立体结构，致使学生感觉课程枯燥乏味，无法培养出对专业的兴趣，达不到应有的教学效果。为了适应现代科学技术的发展和满足机械类应用人才的培养需要，将PROE三维数字化软件应用到机械类课程的实践教学中，对机械类课程的教学进行改革，对于培养现代化机械类科技应用人才以及培养其科技创新能力具有重要的现实意义。
Pro/ENGINEER软件是一款计算机三维设计软件，是利用计算机完成产品的零件建模、部件装配、产品整体装配和机构仿真。在大多数院校，该软件成为模具、数控、机制等专业学生必须掌握的专业软件。它在机械制造业，尤其是机械设计与性能仿真中应用广泛，且在高校机械类课程教学中同样重要。在教学中运用PROE软件强大的三维造型、工程图绘制、运动仿真等功能进行辅助教学，有助于培养学生的学习兴趣，加强学生对机械类课程的理解和掌握。
二、PROE软件在机械制图课程教学中的应用
机械制图是一门重要的专业基础课，是学好其他机械专业课的基础。对工程技术人员来说，熟练掌握工程图纸的绘制方法、标注以及技术要求等是进行机械设计及制造的基础。机械类课程对学生的逻辑性和抽象性思维要求较高，而对刚入学的大学生来说，他们往往缺乏这种能力，渐渐地会失去学习兴趣，甚至对本课程产生厌恶感，致使本门课学习效果很差，以至于影响到后续课程的学习。
教学中可以利用PROE三维造型软件绘制机械零部件的立体模型、截断体、相贯体和装配体等进行直观的课堂演示，并能对零部件进行缩放、旋转、修改和再生等，对机械机构还可以进行动态模拟仿真[2]。通过三维立体模型和仿真模拟使学生直观地进入真实的三维空间，从感性上理解了立体模型的空间结构与相对位置。同时能够更好地理解模型各投影视图之间的关系，加强学生对课程知识的理解和掌握，以实例具体说明。
课堂在讲解此部分内容时，教师通常对着零件图纸进行讲解，学生要发挥他们的空间想象能力，在脑海里构建零件的立体模型，而有些同学的识图能力及空间想象力不足，这时他们的思考会滞后，很难理解零件的真实结构，或者仅凭投影规律完成由零件轴测图绘制出正确的零件三视图，相关的虚线及相贯线很难正确画出。利用Pro/E软件及多媒体技术，可以直观的显示零件的三维造型，且能从不同的视角进行展示。教师还可以在课堂上进行三维立体模型的绘制，帮助学生直观地理解零部件的形成过程，培养学生的空间想象力以及对复杂机械结构的看图及绘图能力。
三、PROE软件在机械原理课程教学中的应用
机械原理是高校机械类专业的一门重要专业基础课，主要以机器和机构为研究对象。对机构进行运动学和动力学分析是贯穿于这门课程的主线，具有知识点多而难的特点，在课堂的教学过程中常涉及到较多的理论分析计算以及机械运动方案的设计实现等问题，由于理论教学占用了大量的时间，往往使学生对课堂教学的兴趣越来越少，导致教学效果较差[3]。在机构运动分析教学中可充分发挥三维造型模拟软件的优势，使教学环节变得生动易懂。
如图2所示的牛头刨床，机械结构较复杂，很难确定出里面的每一个构件及各构件之间的运动关系。针对这种情况，教师可以按照传动的理论分析方法讲解一遍，给学生留出思考空间，然后应用PROE三维软件，将提前绘制的机构零部件展示出来，如图2所示，采用虚拟装配及运动模拟的方式来实现机构的运动，会使学生的理解更加深刻，并能逐渐培养学生的学习兴趣和思考能力，久而久之学生的识图和空间想象力也得到了提高。
四、PROE软件在机械设计课程教学中的应用
机械设计是高校机械类专业的一门主干课，与很多其他机械类课程知识相关，也可以说，机械类很多课程知识的学习是为了机械设计服务。课程设计是机械设计教学中极为重要的实践环节，很多的理论教学内容以及机械结构的设计在学生课程设计中均有所体现。机械设计课程中很多机械结构都是装配体，如单独割裂开零件进行讲解，学生很难理解。PROE三维软件有着强大的装配体模块，可以在课堂演示中通过虚拟装配将各个零件进行组装，给学生展示一个部件的装配过程，能够很好的激发学生的求知欲和好奇心[4]。比如，在讲解轴系结构及其上的零件固定时，可以先建立阶梯轴、键、齿轮、轴承等零部件的三维模型，在课堂上操作这些零部件的虚拟装配过程，使学生对轴的结构、键连接、轴系零件定位等知识掌握得更加透彻。在指导学生课程设计时，让学生在绘图前先建立减速机的三维实体模型，模拟减速机中各零件的装配过程，对减速机知识形成一个完整的概念，再进行图纸绘制，这样能达到很好的教学效果。
五、PROE软件在毕业设计中的应用
毕业设计是大学教学过程最后阶段采用的一种综合性很强的实践教学环节。在毕业设计过程中，学生可以综合应用所学的各种理论知识和技能进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。指导学生将PROE软件应用于毕业设计中，可以更为综合地提高学生计算机辅助绘图的灵活应用能力及机械设计能力，为以后的工作打下良好的基础。图3为学生在毕业设计中对压路机振动轮设计的三维模型，该模型直观地表达了振动轮的结构特征及质量属性。将该模型与动力学分析软件相结合，可以很方便地进行振动轮的振动分析，获得振动轮各个部位的振动特性曲线，给设计者进入整个工作过程的真实感受。
六、结语
为了满足复合型机械应用型人才的培养需要，将PROE三维软件应用于机械类课程教学中，能够提高学生对机械类课程知识的理解和掌握，锻炼学生解决实际工程技术问题的能力，也因此极大地调动了学生学习机械类专业课的兴趣和创造性，对学生实践能力以及创新能力的培养具有积极的促进作用。
参考文献：
[1]赵燕，王琨.CAD/CAM软件在独立院校机械类课程教学中的应用[J].制造业信息化，2013，（7）：76-77.
中图分类号：F320 文献标志码：A 文章编号：1673-291X(2008)08-0047-04
一、导言
现代农业的重要内涵就是用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，提高机械化水平，提高农业劳动生产率，中国政府已经将发展农业机械化列入国家支持政策，提出走符合国情的农业机械化发展道路。近几年来，有关学者从经济学的角度对如何发展农业机械化开展了多角度的研究，提出了一些新的观点，为农业机械化的发展提供了重要的政策理论支撑。
(一)农业机械化与农业制度的历史变迁
中国的农业机械化的发展是从建国后开始的，伴随着制度变迁发生了重大波折。随着家庭联产承包责任制的推行，以市场需求机制为基本特征，农业机械作为商品进入了流通领域，个体农民拥有和经营农机数量迅猛增长，为农业机械化发展注入了活力。当改革的设计目标还远远没有定位在市场经济体制上时，农民发展农业机械化的一系列实践清晰地走在市场化道路上，承包制中的农机户是最早的市场活动主体，农机经营服务一经诞生即按市场机制运作，自买自用的小农经济的生产经营方式和理念已被打破，初步形成了以获取最大经济效益为中心，以个体私有私营农机为主导的历史时期。农民成为农机投资与经营的主体(林万龙，2007)。
(二)农业机械的功用
农业机械是在农业生产中代替人力和畜力来进行农业耕作的现代化装备，提高了农业生产效率，大大降低了传统农业的劳动强度，越来越被人们接受。另外，农业机械在繁荣农村经济，增加农民收入方面也起着举足轻重的作用，因为现在的购机者主要将农业机械作为资本品投资购置，用于提供作业服务来获取收入，增收致富。另外，农机的购置还满足了购机户自身的生产、生活需求，如完成自己的农田作业，甚至将运输机械还作为交通工具使用，成为生活水平的一种体现。从一定意义上讲，农业机械在农民中所拥有和使用的程度已成为农民致富、实现小康生活水平的重要标志和手段。这些都说明了农业机械在我国具有多功能性这样一个独特的特点(2005，侯方安)。
(三)与农业富余劳动力转移之间的关系
农业剩余劳动力转移与农业机械化的相关性颇有争议。有的学者认为，农村剩余劳动的转移促进了农业机械化的发展，如集体经济发展水平、原有农用机械化水平、剩余劳动力的转移程度等因素影响了农机的户有户营发展水平(陈升，1986)。杨敏丽等学者进行的实证分析发现，农业机械化水平与第一产业从业人员占全社会从业人员的比重显著相关，农机化作业水平每提高1个百分点，第一产业从业人员占全社会从业人员的比重下降约1个百分点(杨敏丽，2003)。祝华军利用农机净值建立估计模型得出了农业劳动力转移数量同农业劳均农机净值和劳均耕地面积呈显著的正相关性的结论，即农业从业人员人均农机净值增加1元，则全国将有11万农业劳动力被农业机械替代出来(祝华军，2005)。二者之间的关系如何，本文将进行分析。
二、样本数据的选取与变量设置
(一)数据资料的选取
在样本指标选取上按照全面性、简洁性、可操作性原则，参阅国内相关农业机械化与经济发展的文献，选取全国时间序列数据建立模型，选取时段为1983～2006年。这是因为安徽凤阳地区极少数生产队从1978年年底开始试验的家庭承包责任制在我国农村的大范围推行是逐步实现的。1980年1月。全国只有1.0％的村庄实行家庭承包责任制，1980年12月为14.4％，到1983年底，97.7％的村庄实行了家庭承包责任制(林毅夫。1988)，因此，本文认为1983年是我国新时期农业机械化发展的时间分界点。
本文数据均取自历年《全国农业机械化统计年报》、《中国统计年鉴》和《中国农业统计年鉴》，并进行适当处理，其中，2006年的全国农业机械总动力是农业部农业机械化管理司提供的统计数。同时，本文认为在这个时期以1996年为分界时点，我国的农业机械化发展受到从计划经济体制转向市场经济体制下国家支持农业机械化发展的方式和政策进行重大调整和改革的影响，本文也有意考察这个政策变化的影响。
(二)变量设置
本文在度量影响农业机械化发展的因素时，选取了劳均土地经营规模、农民可支配纯收入、农业劳动生产率、农业劳动力转移比率、农业机械产品价格、政策变化等指标作为解释变量。
1 被解释变量――农业机械化发展水平。本文关注的是农业机械化发展水平这一概念，对其测算是一个关键，农业部根据耕整地、播种和栽植、收获、粮食、植保和灌溉机械化程度计算农业机械化综合作业水平，学术界通常取前三项作业机械化程度，按其权重其平均值，但是，这种方法误差很大，业界学者也有不同的看法，计算也颇复杂。考虑到在我国不同地区不同作物的生产环节差异太大，对机械化要求不同，在此不直接测算各项农业机械化作业水平，而是采用亩均农业机械总动力(PAM)的高低来反映农机化发展状况，其高低可以直接测度农业机械化发展水平。这里不考虑农业机械从事非农生产和用于农民生活中的比重，而假定本文所界定范围的农业机械从事的都是农业生产活动。
2 解释变量。农业机械的使用目的直接决定其发展的一些因素选择。改革开放前，农业机械以规模经济技术因素投入。主要是提高劳动生产率和降低劳动强度，影响其增加的因素显然不同于实行家庭承包责任制以后，农业成为一般的资本品，私人投资成为主体，投资的目的主要是从事农机作业服务，获得收益，增加收入，而农民使用农业机械的目的是降低农业劳动强度，提高劳动生产率，增加生活舒适性。因而，农民的收入等个体因素均会对农业机械投资产生影响，进而影响农业机械化的发展。这里设定农机作业价格、作业成本以及单位面积作业收入不变，综合影响农业机械化发展的主要因素，本文在计量分析中考虑以下几个：
(1)农户的土地经营规模。本文以农业从业人员的劳均经营耕地面积(PFL)来反映农户的土地经营规模。据有些研究和作者的调查表明，地块平均大小(即耕地细碎化程度)比该指标还要小，更适合用在此处分析，但是系统的统计资料并不完整，无法使用，因此，本文借PFL来反映土地经营规模，规模越大，越能充分发挥农机作业的规模效应，降低单位作业成本、地块间转移成本和交易成本。从农业机械发展的总量上看，一些学者预计的由于受到户营耕地细碎化对农业机械化可能产生的不利影响似乎并没有出现，其中原因值得
研究，难道在中国农业机械化发展可以背离基本的技术和经济方面的“自然规律”?
(2)农民受教育水平。本文使用农民人均接受教育年限(PFE)反映受教育程度。农民接受教育时间越长，对新技术和信息了解越多，掌握越快，更易于推行先进的农业生产技术和装备，会促进农业机械化的发展。
(3)农民人均纯收入。农民人均纯收入(RPFI)的提高，使农民生活条件改善的主要经济指标，生活舒适程度的提高创造了对农业机械技术的需求，推动着农机作业服务的市场空间不断扩大，带动了农业机械化水平的提高；另一方面，农民更加有经济能力投资购置农业机械来开展服务，获得过多的收入。
(4)农业机械产品价格。这里取机械化农具定基价格指数(FIP)来反映其影响，该指数越高，农民增加农业机械投资的可能性会越少。
(5)劳动力转移数量。农业劳动力转移越多，对农业机械化发展的推力越大，本文采用农村劳动力转移率(RLT)来考察其对农业机械化的影响。
(6)农业比较劳动生产率。文中采用农业比较劳动生产率(CAP)，即第一产业产值占GDP的相对比重与农业劳动力占社会所有劳动力的相对比重之间的比例这一相对数值来比较研究农业劳动报酬的差别。同时，对其与农业机械化之间的因果关系进行检验。
(7)有关政策的变化。虽然1983年后农业机械的生产和销售取消了计划经济下的调拨配给制度，并已按照市场化运行，但是农业机械作业所需的柴油、生产所需的钢材等原材料还维持着计划经济条件下形成的价格双轨制状态，因此，该时期内对农业机械化的支持还维持以物资调拨、平价供应隐性补贴的形式。补贴数据与力度无法按照经济指标来获取统计数据。而市场化改革后，国家对农业机械化的支持以财政资金为主但资金分散杂乱，本文认为，此研究期间的国家支持农业机械化的力度不变，本文以1995年为界线设立政策变化虚拟变量(D1)进行检验。
除上述因素外，农业机械化发展还受到国家总体经济发展速度和技术进步率的影响。如GDP的增加，改善了农业机械生产和作业的社会经济环境，有利于政府采取支持农业机械化发展的政策，考虑到与农民人均收入的高度线性相关性，这里仅以RPFI变量进行考察，以避免引进严重的多重共线；国家整体水平的技术进步特别是制造业的技术进步使更多品种型号和更高质量的农业机械得以设计生产，农业生产的需求得以满足，推动农业机械化发展，由于农业机械研发方面的投人数据如R&D投入强度没有相关历史统计对比，而且基础理论研究对农业机械化的影响滞后期难以量化，故本文对这些综合因素的影响归入随机误差项。
各变量含义及预期影响方向见表1。
三、模型构建与分析
(一)模型构建
本研究使用全国时间序列数据进行计量分析，以探究以上解释变量因素可能对农业机械化造成的各种影响及其水平，以及它们中间可能存在的其他关系。首先对亩均耕地拥有农业机械动力(PAM)和农业比较劳动生产率(CAP)进行Granger因果关系检验，经过取滞后期m=1，2，6分别检验，可以看出，PAM不是引起CAP变化的Granger原因，但是，CAP是引起PAM变化的Granger原因，因此，回归方程的解释变量中不宜排除CAP。本文采用了普通多元线性单方程形式进行回归分析。
(二)估计结果
本文使用普通最小二乘法(OLS)对模型进行估计，并使用Newey-West异方差自相关一致协方差方法校正参数估计值的标准差，结果如表3所示，模型拟合程度较好。除了农民人均接受教育年限(PFE)和农业比较劳动生产率(cAP)这两个变量外，其他变量都达到了1％和5％的显著水平。但是，农民人均耕地面积(PFL)这一变量的符号与预期并不一致。
对模型估计的具体结果分析如下：
1 从模型估计结果可以看出，农业机械化发展水平受到农民人均纯收入(RPFI)和农业劳动力转移比例(RLT)的显著影响，且都有正向影响关系，影响方向与理论预期一致。农民收入提高了，一方面代表着农民生活水平上的提高。农民租用农业机械代替人工完成部分农田劳动的愿望也会随之增强，而且也更具有经济的负担能力；另一方面，农民收入的提高使的农民有经济能力购置更多的农业机械为自己农业生产、日常生活和开展对外作业服务赚取更多收入。而农业劳动力转移的数量越多，意味着在相对稳定耕地上从事生产的劳动力越少，越需要更多的农业机械来完成更多的农业生产环节，推动着农业机械化的发展。
2 农业机械化的发展还受到农业机械销售价格水平的影响。从总体上来讲，机械价格越高，租用农业机械的价格也会高，相对收入较低的农民对其反应越敏感，会较少购置和租用农业机械，这也符合一般的经济规律。因此，价格水平(FIP)对农业机械化具有显著的负向影响，这与理论预期也相一致。
3 从理论和经验认识上看，农民文化水平(PFE)越高，越容易接受新事物、新技术，有利于购置和使用先进的农业机械，但从估计结果看，这一影响不很显著；同样不很显著的还有农业比较劳动生产率(CAP)，理论认为该指标越大意味着农业生产给农民带来的收益会越高。农民从种地中获得的收入比例越高，会从根本上鼓励农民购置和使用农业机械，但估计结果仅在10％的水平显著。
4 农民人均耕地面积(PFL)对农业机械化的发展构成显著的负向影响，这是与理论预期方向不相一致的一个变量，也与众多学者一致认为的耕地细碎化不利于农业机械化发展的观点似乎矛盾。但就我国农村现阶段的具体发展状况和农业机械功用而言，这一结果具有现实性。因为农民购置农业机械一方面为他人提供作业服务增加收入，另一方面。大量的小型农业机械，如小四轮拖拉机、农用三轮车等主要是农民自购自用，有的兼用农民生产、生活中的交通工具。因此。这一结果说明农业机械低水平重复投资现象已经出现。
5 本文对于政策变化(D1)对农业机械化的影响的估计结果也是显著的，表明农业机械化对政策具有一定的依赖性。
四、结论与启示
从本文对推进农业机械化的影响因素分析来看，可以得出以下四点结论，与对相关政策的启示一并总结如下：
第一。农民收入、农业劳动力转移的增加对农业机械化发展都具有显著的推动作用，是农业机械化发展的主要内在力量，国家促进农民增收、农村劳动力转移的政策有利于农业机械化的发展，促进农业增收尤其是种粮农民的收入也有利于农业机械化发展。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0033-02
随着科学技术的发展和工业自动化水平的提高，迫切需要高等学校培养出大量具有创新能力的工程技术人才。机械原理课程作为机械类专业的一门重要专业技术基础课，具有很强的工程实用性，在培养学生创新能力方面具有其他课程无法比拟的优势。在培养学生创新设计能力的过程中，机械原理课程承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务，在机械基础系列课程中占有十分重要的地位。为了培养学生的创新能力，我们在机械原理课程的教学过程中以教学研究与教学实践为基础，打破传统机械原理教学的格局，从认知规律和满足工程设计各主要环节训练的需要出发，进行教学内容和实践环节的整合与提高，在培养学生机构运动与动力设计、通用机构运动设计与结构设计能力的同时，突出创新设计和现代机械系统总体方案设计的训练。
一、课程体系的设计与创新
为强化机械类专业本科学生机械系统方案设计能力和创新能力的培养，在长期从事“机械原理”课程的教学实践与教学改革的基础上，提出并构建了以现代机械系统总体方案设计为主线，旨在培养学生综合设计能力的一门具有自身体系与特色的“机械原理”新课程，提出了基于“三大模块”知识体系、“三维类型”教学模式和“三位一体”教学环节的课程体系结构（简称“三三制”），如图1所示。
1.“三大模块”知识体系——教学内容的整合。以机械系统方案设计为主线，创新能力培养为目标，对机械原理课程的教学内容进行了结构性调整、重组和更新，从整机和系统的角度将教学内容整合为“机构学”、“常用机构”和“动力学”三大模块，由此形成机械原理课程的知识体系。该体系突出了整机观、系统观、创新观和发展观，更加贴合工程设计和人才培养的规律，体现了学生设计能力培养的循序渐进性。
2.“三维类型”的教学模式——教学模式的外延。将教学模式由传统的纸质教材板书形式向信息化和模型化形式延伸，以实验室实物模型为载体，采用纸质教材为主，CAI、PPT和仿真软件等电子信息化课件为辅的“三维类型”的教学模式进行立体化讲授，全面提高学生的认知能力、接受能力和软件编程能力，为学生毕业后的实际工作奠定一定的理论和实践基础。
3.“三位一体”的教学环节——教学环节的扩展。教学环节由课内向课外延伸，新课程通过理论教学、课程设计和实验仿真“三位一体”的教学环节，为学生的实践训练和创新活动提供宽广的舞台，为学生个性化教育创造广阔的空间，以提高学生自主学习与研究的能力，促进学生对所学知识的融会贯通，理论与实践的融会贯通，实现由理论学习向工程综合的转变、由知识积累向能力生成的转变，全面提高学生的设计能力、实践能力和创新能力，使学生在知识、能力和素质等方面得到协调和均衡的发展。
二、教学内容的设计与创新
1.实验教学。机械原理设有相应的实验环节，包括上机实验和实验室试验两部分，实验项目的选择多以演示型、验证型为主，学生实验成绩只占课程总成绩很小的比例，实验环节的重要性被理论教学冲淡了。为强化学生实验能力的培养，新编了“机械原理实验指导书”，按“三大模块”体系设置了不同难度等级的实验项目，突出创新设计、自主设计和综合型实验，突出实验环节的重要性。
2.课程设计。为培养学生的整机设计观念和能力，课程设计选题注重工程设计各主要环节（工作原理-方案拟定-运动学分析-动力学计算-机构设计）的训练以及创新能力的培养，将计算机设计和机械系统动力学仿真相互结合，体现先修课程的综合运用和计算机辅助设计能力的培养。
三、立体化教材建设与网络化学习环境的构筑
教材是开展教学活动的基础，课程改革与建设的新理念必须通过教材加以固化，以便于教学实践和推广。近几年来，我们在积极开展机械原理新课程建设的同时，努力探索教材表现形式的多元化和有机配套，形成了机械原理课程教材的系列化、立体化，在教学实践中发挥了很好的作用。
1.机械原理电子教案。针对机械原理课程的教学内容，按照课堂教学活动组织和学生认知的普遍规律，负责开发了开放式PPT电子教案，设计和收集了大量视频和动画文件，利用多媒体技术和动态仿真技术来充分展示复杂机械的结构、机构运动过程、传动机构设计原理与步骤以及工程应用现场等信息，由此增加了教学信息量和提高了教学效益，同时电子教案的多媒体形象化特点和生动性、趣味性，也大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平。
2.机械原理课程网站。为满足学生课外学习的需要，同时充分发挥教学资源的广泛作用，学院建成了机械原理课程网站，主要模块有：课程简介，网络课堂，综合实践，中英名词术语对照，网上答疑，在线讨论，创新园地等。其中网络课堂模块提供的教学资源包括：学习须知，教学大纲，考试大纲，电子教案，学习指南（含各章学习要求、重点难点指导、典型例题分析、复习思考题、文献阅读指南等），扩展内容，习题，自我测试，参考文献，网络课程等；综合实践模块包括课程实验，课程设计，专题项目，专题讲座等。课程网站的建设为学生创造了良好的网络学习环境。
四、结论
通过多年的教学实践，我们在利用机械原理教学平台培养学生创新能力方面获得了一些经验，取得了一些成效。我们认为，培养学生创新能力的关键是要调动学生学习的积极性和创造性，将教学内容、创新方法和实践有机结合起来，学生的创新能力才能得到发挥。
参考文献：
[1]胡娟，贺俊林，冯晚平.机械原理教学方法和手段的改革与实践[J].山西农业大学学报，2006，5（5）：30-31.
[2]华剑，黄清世，周传喜.机械原理教学中培养学生创新能力的探索[J].高教论坛，2007，（6）：80-81.
