機械工程專業學位研究生《數控技術》課程改革探索

趙國勇++趙玉剛++趙慶志++王士軍

【摘要】機械工程專業學位研究生教育與學術型研究生教育的培養目標不同，所以不能照搬學術型研究生教育的培養方式。對機械工程專業學位研究生培養中核心課程《數控技術》進行了改革探索，將課堂教學內容劃分模塊，增加了案例教學，結合企業實際工程問題增加了實踐教學內容。該課程改革對提高機械工程專業學位研究生運用數控理論解決生產中實際問題的能力具有重要意義。

【關鍵詞】專業學位研究生 數控技術 教學模塊 實踐教學

【基金項目】山東理工大學研究生教育創新計劃項目“機械工程專業學位研究生《數控技術》課程改革及能力培養”。

【中圖分類號】G424.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0045-01

1.引言

2009 年教育部將“全日制普通碩士研究生”分為學術型和專業型兩類[1]。專業學位研究生重視實踐和應用，突出特點是學術性與職業性緊密結合[2]。目前在專業學位研究生培養過程中還存在諸多問題，主要體現在偏重課堂教學和純理論知識講授， 大多參考學術型研究生的培養標準，不能突出專業學位研究生注重應用研究、創新研究的特點[3-4]。美國各高校根據自身實際條件制定各專業學位研究生教育培養目標，但共同特點是都具有明確的職業導向。如阿拉巴馬大學機械工程專業學位碩士研究生培養計劃中，學生必須完成一整套高度關聯的理論和實踐學習項目，尤其強調了實踐導向。

針對機械工程專業學位研究生《數控技術》課程教學和應用能力培養目標，將課堂教學內容劃分為三個模塊，每個模塊都采用理論講授和案例教學方法；結合老師課題和企業實際問題，增加實踐教學內容。該項目對提高機械工程專業學位研究生運用數控理論解決生產中實際問題的能力具有重要意義。

2.機械工程專業學位研究生《數控技術》課程培養要求和課程改革基礎

2.1機械工程專業學位研究生《數控技術》課程培養要求

深入調研勝利油田動力機械集團、濰坊豪邁集團等機械制造骨干企業獲知，對于數控技術人才有以下三個需求層次，包括藍領層、灰領層、金領層。其中，金領層數控技術人才要求具備數控操作、數控編程和數控維護知識與能力，能獨立完成機床的數控化改造及數控裝備設計，是大中型機械制造類企業的搶手人才。因此，金領層數控技術人才符合機械工程專業學位研究生關于數控技術應用能力的培養目標，在學習扎實的數控技術理論知識基礎上，具體要培養數控機床編程與操作能力、數控機床調試維護和設計能力。

2.2 《數控技術》課程改革基礎

山東理工大學機械工程學院從2009年開始招生全日制機械工程專業學位研究生，通過近7年的培養探索，積累了一定的專業學位研究生培養經驗。《數控技術》是機械工程專業學位研究生課程體系中一門重要學位課。學院擁有完全自主知識產權的數控系統與微型數控車床、微型數控銑床。該數控系統基于Windows系統開發，使用步進電機組成開環系統系列，使用交流伺服電機組成半閉環系列。上述兩種微型數控機床功能強、體積小、成本低、性能可靠、操作安全，為實施數控技術課堂教學、案例教學創造了條件。此外，學院與勝利油田動力機械集團、濰坊豪邁集團、山拖農裝公司、山東華星集團等企業簽訂了研究生實習實踐協議，在技術服務、人才培養方面合作密切，為《數控技術》課程改革和實踐教學環節的落實提供了保障。

3.機械工程專業學位研究生《數控技術》課程改革內容

《數控技術》課程改革主要包括課堂講授模塊劃分、理論講授內容設計、案例教學內容設計、實踐教學環節內容設計。

（1）《數控技術》課堂講授模塊劃分及理論講授內容設計

專業學位研究生培養中，課程內容要以綜合素養和應用知識與能力的提高為核心。將《數控技術》課堂教學分成三個模塊，分別是加工程序編制模塊、數控系統軟硬件及伺服驅動模塊、數控機床機械結構模塊。在每個教學模塊中，詳細設計了理論講授內容，合理組織問題由來、概念形成、研究思路與方法，要講授數控技術領域最新研究進展與應用情況，把新理念、新思路、新方法和新問題引入課堂。如在數控系統軟硬件及伺服驅動模塊講授中，融合進最新直線電機、電主軸、陶瓷軸承知識，補充國外數控機床先進的平滑加減速方法、曲線插補方法、STEP-NC技術等，開闊學生思路。

（2）《數控技術》案例教學內容設計

在《數控技術》課堂講授中，增加了案例教學內容，強調理論性與應用性的有機結合。對于每個教學模塊，即加工程序編制模塊、數控系統軟硬件及伺服驅動模塊、數控機床機械結構模塊，結合相關機械制造企業中數控技術的實際應用，做一個合適的實際應用案例，調動學生學習的積極性和主動性，拓寬他們視野和思路。如在加工程序編制模塊中，結合Mastercam軟件設計了葉輪葉片數控加工程序自動編制的應用案例，使學生掌握如何將理論和實踐相結合的能力。在數控系統軟硬件及伺服驅動模塊中，結合Delphi軟件設計了兩軸數控系統軟件編制的應用案例，使學生掌握數控系統軟件的編程開發能力。

（3）實踐教學環節內容設計

全日制專業學位研究生以招收應屆本科畢業生為主，這類學生從學校到學校，缺乏實踐經驗。對于機械工程專業學位研究生《數控技術》課程，如果只注重課堂教學，遠離生產車間一線，則不利于培養學生解決實際問題的能力。結合老師課題和研究生實踐基地企業的實際問題，合理設計實踐教學內容，以鍛煉和提高學生數控機床編程與操作能力、數控機床調試維護和設計能力。總共在該課程的講授中安排了8學時用于實踐教學。與淄博空調風機廠聯合設計了繞線機數控改造實踐教學內容；與山拖農裝公司聯合設計了螺旋齒輪數控加工程序編制實踐教學內容；與山東華星集團聯合設計了上料機械手的伺服控制實踐教學內容。

4.結語

該課程改革突出數控技術能力培養的實踐性，可以使研究生在學習數控理論知識的同時，鍛煉將所學技術、理論應用于企業實踐解決實際問題的能力，為成為機械工程領域高層次應用人才打下基礎。

參考文獻：

[1]趙慶志，許云理.基于行為導向教學理念的《數控技術課程設計》[J].課程教育研究，2014（11）：4-6

[2]吳華杰.全日制專業學位碩士研究生擴招政策執行效果分析[J].研究生教育研究，2016（1）：59-64

[3]顧越樺，葉秉良.專業學位研究生創新實踐能力培養機制的構建[J].教育評論，2016（2）：104-106

[4]范孟豹，李威，王禹橋.機械工程專業學位研究生培養模式研究[J].中國教育技術裝備，2015（22）：85-87