機械工程領(lǐng)域全日制工程碩士研究生《機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》課程的構(gòu)建

盧曉紅+劉沖+宋滿倉+段春爭

摘要：基于對企業(yè)的調(diào)研及研究生課題研究過程中的標(biāo)準(zhǔn)意識缺乏現(xiàn)狀，面向重大裝備制造的技術(shù)需求，大連理工大學(xué)為機械工程領(lǐng)域全日制工程碩士研究生開設(shè)《機械機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》課程，圍繞機床標(biāo)準(zhǔn)、工程機械標(biāo)準(zhǔn)、模具標(biāo)準(zhǔn)及刀具磨具標(biāo)準(zhǔn)等四大模塊，系統(tǒng)介紹了“機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系”課程知識體系及教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、教學(xué)模式及課程考核方式等內(nèi)容。最后，通過教學(xué)效果證實了該課程建設(shè)的必要性，學(xué)生掌握了基本的機械工程標(biāo)準(zhǔn)知識，具備運用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)知識解決實際工程問題的基本能力。

關(guān)鍵詞：大連理工大學(xué)；全日制工程碩士；機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系；課程構(gòu)建

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0180-03

一、引言

機械工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)學(xué)位（professional degree）是相對于學(xué)術(shù)性學(xué)位（academic degree）而言的學(xué)位類型，其目的是培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)，并適應(yīng)機械行業(yè)或職業(yè)實際工作需要的應(yīng)用型高層次專門人才[1]，側(cè)重于工程應(yīng)用，主要是為工礦企業(yè)和工程建設(shè)部門，特別是國有大中型企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型高層次工程技術(shù)和工程管理人才。標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)4.0得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)保障[2]，是科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁，是組織現(xiàn)代化、集約化社會化大生產(chǎn)的重要條件。對于機械行業(yè)來說，由于其產(chǎn)品的多樣性和使用的廣泛性，機械工程領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)浩如煙海，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作尤其重要。從事機械工程領(lǐng)域工作的技術(shù)人員必須具備一定的標(biāo)準(zhǔn)化知識。近年來，我國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作取得了令人矚目的成績，引進消化了大量國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)，對推動機械行業(yè)技術(shù)進步、提高產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品競爭力發(fā)揮了重要作用。但是，隨著形勢的發(fā)展，機械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況日漸突出，迫切希望機械全行業(yè)進一步重視標(biāo)準(zhǔn)工作，使標(biāo)準(zhǔn)促進行業(yè)發(fā)展的作用得到最大程度發(fā)揮。企業(yè)也迫切需要配備稱職、穩(wěn)定的專職標(biāo)準(zhǔn)工作人員和標(biāo)準(zhǔn)主管部門、行業(yè)協(xié)會、標(biāo)委會聯(lián)系溝通，積極爭取標(biāo)準(zhǔn)立項起草工作，以爭取更大的標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。大連理工大學(xué)基于對企業(yè)的調(diào)研，及研究生課題研究過程中的標(biāo)準(zhǔn)意識缺乏現(xiàn)狀，立足于我校機械工程學(xué)院的優(yōu)勢專業(yè)方向，面向重大裝備制造的技術(shù)需求，將機床、工程機械、模具、刀具磨具等方面的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為主要授課內(nèi)容，面向機械工程領(lǐng)域全日制工程碩士研究生開設(shè)《機械機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》課程，使學(xué)生掌握基本的機械工程標(biāo)準(zhǔn)知識，具備運用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)知識解決實際工程問題的基本能力。

二、課程知識體系及教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

《機械機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》分為四大模塊——機床標(biāo)準(zhǔn)、工程機械標(biāo)準(zhǔn)、模具標(biāo)準(zhǔn)和刀具磨具標(biāo)準(zhǔn)，各模塊之間互相聯(lián)系又自成體系。

1.機床標(biāo)準(zhǔn)。在緒論部分，主要講述標(biāo)準(zhǔn)的概念及體系、機床標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程、機床標(biāo)準(zhǔn)體系、機床的檢測與驗收，通過課程學(xué)習(xí)，使得研究生了解學(xué)習(xí)機床標(biāo)準(zhǔn)的必要性、了解國內(nèi)外常用數(shù)控機床標(biāo)準(zhǔn)體系，掌握進出口機床產(chǎn)品檢驗內(nèi)容；第二章，主要講述機床標(biāo)準(zhǔn)中的“金屬切削機床型號編制方法（GB/T15375-94）”、機床數(shù)控軸的命名標(biāo)準(zhǔn)、掌握機床精度（包括幾何精度、位置精度和工作精度）檢驗、振動測量、可靠性的測量及評定標(biāo)準(zhǔn)；第三章，基于工程案例講述機床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用；最后，通過實驗演示機床的幾何精度和定位精度的檢測，并對比應(yīng)用不同標(biāo)準(zhǔn)獲得的精度指標(biāo)。

2.工程機械標(biāo)準(zhǔn)。第一章介紹工程機械的分類、組成與應(yīng)用以及我國工程機械行業(yè)的發(fā)展歷程，讓學(xué)生了解工程機械標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)知識；第二章介紹我國工程機械標(biāo)準(zhǔn)體系以及我國工程機械產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)的差異；第三章具體講述工程機械標(biāo)準(zhǔn)的范圍、級別、屬性及管理和運行，讓學(xué)生深入了解我國工程機械標(biāo)準(zhǔn)體系；第四章講述國外工程機械標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展歷史、國外工程機械標(biāo)準(zhǔn)化組織及運行機制。

3.模具標(biāo)準(zhǔn)模塊。第一章，介紹模具標(biāo)準(zhǔn)的形成與發(fā)展，讓學(xué)生了解模具標(biāo)準(zhǔn)基本概念與含義，了解國內(nèi)外模具標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀；第二章，講述模具標(biāo)準(zhǔn)總體架構(gòu)及模具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計制造基本原則與方法，讓學(xué)生了解塑料模具、沖壓模具、壓鑄模具，以及鍛造、橡膠等模具基本結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)零件選用方法各類模具標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，掌握模具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計制造基本原則與方法；第三章，講述塑料模具標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解塑料模具基本結(jié)構(gòu)，掌握塑料模具標(biāo)準(zhǔn)體系及主要內(nèi)容，掌握注塑模架、標(biāo)準(zhǔn)零件選用方法；第四部分講述沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解沖壓模具基本結(jié)構(gòu)，掌握沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)體系及主要內(nèi)容，掌握沖壓模架、標(biāo)準(zhǔn)零件選用方法；第五章，講述壓鑄模具標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生了解壓鑄模具基本結(jié)構(gòu)，掌握壓鑄模具標(biāo)準(zhǔn)體系及主要內(nèi)容，了解鍛造、橡膠等模具基本結(jié)構(gòu)，掌握鍛造、橡膠等模具標(biāo)準(zhǔn)體系及主要內(nèi)容。

4.刀具磨具標(biāo)準(zhǔn)。首先講述刀具材料方面的標(biāo)準(zhǔn)及合理選用，讓學(xué)生了解有哪些刀具磨具國家標(biāo)準(zhǔn)，掌握常用刀具材料的性能特點以及刀具材料的合理選用；然后，講述切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號編碼方法，使學(xué)生掌握國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）切削刀具用可轉(zhuǎn)位刀片型號編碼方法，掌握國內(nèi)外重點企業(yè)金屬切削刀具手冊的使用方法；接下來介紹單刃車削刀具壽命試驗方法；最后，講述固結(jié)磨具和涂附磨具，使學(xué)生了解磨料磨具術(shù)語和安全要求；掌握固結(jié)磨具的一般要求；了解固結(jié)磨具粒度組成的檢測與標(biāo)記；掌握固結(jié)磨具的標(biāo)識方法和選用方法；了解涂附磨具的種類及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；了解涂附磨具用磨料的粒度分析及選用。

三、教學(xué)模式

1.實驗教學(xué)模式。由于該課程所具有的工程實用性需求，將實驗內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)引入，使學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極的學(xué)習(xí)過程。正如先哲所言，“Tell me and Ill forget；show me and I may remember；involve me and I'll understand”。目前學(xué)院擁有瑞士產(chǎn)的高速銑削加工中心HSM500、高速數(shù)控雕銑機、超聲振動加工中心、化學(xué)機械拋光機床、電火花線切割加工機床A530D、五軸數(shù)控銑床和五軸加工中心等設(shè)備，授課教師具有應(yīng)用機械工程標(biāo)準(zhǔn)解決工程問題的項目研究經(jīng)驗。利用現(xiàn)有實驗條件，安排2學(xué)時的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實驗，使學(xué)習(xí)效果大大增強。

2.項目牽引型教學(xué)模式。研究工程實踐中的案例，抽取適用于機械工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、加工及檢測應(yīng)用的項目，應(yīng)用項目牽引型教學(xué)模式進行課堂教學(xué)，提高學(xué)生應(yīng)用基本理論知識及檢索方法分析、解決問題的能力。以“機床標(biāo)準(zhǔn)”模塊的教學(xué)為例，抽選了一篇題為“面向可靠性的鏈?zhǔn)降稁旒癆TC性能測試系統(tǒng)”的碩士論文（該碩士論文來源于“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項），講解其中的JB/T 10791.1—2007“帶刀具自動交換裝置的刀庫”標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用；刀庫導(dǎo)刀體部位的振動主要是由于刀具輸送過程中復(fù)雜的受力狀況導(dǎo)致的，存在明顯的動載荷和沖擊現(xiàn)象，所以選用加速度型振動傳感器；參照國標(biāo)GB/T 16768-1997“金屬切削機床振動測量方法”中規(guī)定對機床振動進行測量的振動傳感器的測量頻率進行了加速度傳感器的選型；為了有效地評價刀具輸送過程中導(dǎo)刀體的振動強度，效仿GB/T 11347-1989中振動烈度的評價方法，以刀具輸送過程中單點式測量到的振動加速度值的有效值作為評價標(biāo)準(zhǔn)；刀庫及ATC的噪聲測試應(yīng)用了GB/T 16769-1997“金屬切削機床噪聲聲壓級測量方法”。通過項目牽引型教學(xué)模式使全日制工程碩士研究生在機械工程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用領(lǐng)域具有一定的分析問題、解決問題的能力。

3.企業(yè)專家參與授課。該課程采用了校內(nèi)教師主講與校外專家補充實踐案例相結(jié)合的授課方式。如“機床標(biāo)準(zhǔn)”部分，聘請全國金屬切割機床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組合機床分會及車床分會的委員兼秘書長，大連機床集團有限責(zé)任公司標(biāo)準(zhǔn)化室主任-付承云高級工程師講授坐標(biāo)軸的ISO標(biāo)準(zhǔn)命名法，數(shù)控機床整機的幾何精度、位置精度及工作精度檢驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。研究生們受益匪淺，反響極好，認為來源于企業(yè)的專家授課非常貼近生產(chǎn)實際。校外工程師主要講解實際應(yīng)用和操作、實施方面的核心案例及注意事項，是對工程碩士專業(yè)課師資隊伍的有益完善。

四、課程考核方式

由于《機械機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》四大模塊——機床標(biāo)準(zhǔn)、工程機械標(biāo)準(zhǔn)、模具標(biāo)準(zhǔn)和刀具磨具標(biāo)準(zhǔn)，各模塊之間互相聯(lián)系又自成體系。而研究生來自機械工程學(xué)院下屬不同的研究所，有不同的興趣方向。因此，研究生可選擇四大模塊中的任意一個提交一份機械工程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實例分析報告，報告成績初步確定為60%；平時四大模塊每個模塊成績?yōu)?0%，考量依據(jù)來源于課堂表現(xiàn)及課堂seminar成績，合計40%，最終滿分100分。

五、結(jié)束語

《機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》課程的開設(shè)，鍛煉了學(xué)生解決機械工程問題遵循標(biāo)準(zhǔn)的主動性。在教學(xué)實踐中，貫穿了鮮活的工程應(yīng)用案例，有助于研究生自覺形成解決工程問題應(yīng)用工程標(biāo)準(zhǔn)知識的能力。大連理工大學(xué)將課程改革方案實施于最近一屆機械工程領(lǐng)域全日制工程碩士研究生，經(jīng)過一輪的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)該課程設(shè)置比較貼近學(xué)生的需求，其標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用能力得到顯著提高。但是，也暴露了一些諸如模具所研究生認為學(xué)習(xí)“機床標(biāo)準(zhǔn)”用處不大、建議該標(biāo)準(zhǔn)課程應(yīng)該細分等問題，說明《機械工程標(biāo)準(zhǔn)體系》課程內(nèi)容還需要進一步完善，其實施過程將需要不斷地動態(tài)調(diào)整。

參考文獻：

[1]孫延明，向智男，葛瑞明，陳小平，朱敏.全日制工程碩士研究生實踐能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建與思考——以華南理工大學(xué)為例[J].學(xué)位與研究生教育，2012，（7）：30-33.

[2]唐仙強，路占偉，王良梅，楊紹榮.淺析工業(yè)4.0基礎(chǔ)性的保障[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015，5（16）：5-8.

"Standard System of Mechanical Engineering" Curriculum Construction for Full-time Engineering Postgraduates in Mechanical Engineering Field

LU Xiao-hong，LIU Chong，SONG Man-cang，DUAN Chun-zheng

（School of Mechanical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian，Liaoning 116024，China）

Abstract：Based on the research of enterprise demands and the present situation that most graduate students lack of mechanical engineering standard consciousness in the process of research work，to meet the technical requirements for major equipment manufacturing，"Standard System of Mechanical Engineering" course is developed for full-time graduate master in Dalian university of technology. The course mainly includes four modules，machine tool standard system，engineering machinery standard system，mould standard system and cutting tool & grinding tool standard system. The knowledge system，teaching contents，teaching mode and course assessment method are discussed systematically. Finally，the necessity of the course construction has been demonstrated through the teaching effect. Students can master the basic knowledge of mechanical engineering standards，can have the basic ability to solve practical engineering problems using relative standard knowledge.

Key words：Dalian university of technology；full-time master of engineering；"Standard System of Mechanical Engineering"；curriculum construction