基于創新能力培養研究生優質課程建設與實踐

紀仁杰 劉永紅 蔡寶平

[摘 要]“現代機械制造技術”為山東省研究生優質課程，根據課程及研究生教學特點，結合機械制造領域知識與理論的新發展，從加強課程團隊建設、堅持工科德育教育為課堂育人導向、完善、豐富和創新教學方式方法入手，科學合理地進行課程考核等方面的改革與實踐，為培養德才兼備的高素質研究生奠定了良好的基礎。學生通過該課程的學習，能夠掌握先進制造工藝和制造模式，提升對現代制造技術發展現狀和趨勢的認識，提高學生解決各種工程科研問題的能力。

[關鍵詞]現代機械制造;創新能力;研究生教育

[基金項目]2019年獲批山東省研究生教育質量提升計劃項目“立德樹人視域下的機械工程學科研究生創新人才培養體系研究”（SDYJG 19026）;2020年，中國石油大學（華東）教學改革研究項目“新工科背景下機械制造工藝學課程教學改革研究”（KC-202022）;2020年，中國石油大學（華東）教學改革研究項目“面向新工科的機械設計制造及其自動化專業一流人才培養改革研究”（ZY-202011）

[作者簡介]紀仁杰（1982—），男，山東省膠州市人，博士，教授，博士生導師，中國石油大學（華東）機電工程學院系主任，主要從事現代制造技術研究;劉永紅（1965—），男，安徽蕭縣人，博士，教授，博士生導師，中國石油大學（華東）機電工程學院院長，主要從事現代制造技術、海洋油氣裝備研究;蔡寶平（1982—），男，河北涿州人，博士，副教授，博士生導師，中國石油大學（華東）機電工程學院實驗中心主任，主要從事海洋油氣裝備研究。

[中圖分類號] G643.0[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）45-0-02[收稿日期] 2020-05-21

一、引言

2016年，“現代機械制造技術”課程被立項為山東省研究生教育優質課程。該課程的教學目標如下：（1）掌握制造的概念，了解制造業發展的歷程，認識現代先進制造技術的發展現狀和發展趨勢;（2）掌握各種精密加工技術先進制造技術的概念、特點和應用情況;（3）熟悉制造業信息學的體系結構，現代集成制造的概念和體系、IDEF和方法等;（4）掌握虛擬制造技術的概念、體系結構和關鍵技術，了解虛擬制造技術應用;（5）了解精益生產方式和管理模式;（6）掌握SLA、LOM、SLS和FDM四種常見快速成型技術的原理特點和應用場合，了解快速成型技術的發展趨勢。

二、現有課程教學存在的問題

（一）課程學時少，涉及內容廣，綜合性強，學生理解難度大

該課程總共32學時，但是課程內容較多，主要包括先進機械制造技術概述、精密與特種加工技術、制造信息化、虛擬制造技術、精益生產、快速成型技術等六章內容，其中涉及現代加工技術、信息技術、精益生產、快速成型技術等多種現代制造技術，課程內容量大，綜合性、實踐性比較強，且有很多技術。

（二）課程實踐環節少，實踐效果較差

由于課程總學時的限制，該課程實踐學時總共設置2學時，學生只能到實驗室進行走馬觀花式的參觀，幾乎沒有動手實踐的機會[1]。再者，該課程中涉及較多的高精尖設備和系統，例如超精密加工設備、微細加工設備、納米加工設備、虛擬制造系統、精益生產模式等由于投資大，缺乏專業人員進行現場教學，相關的實踐環節無法完成。

（三）課程內容更新發展較快，對教師的教學科研水平要求較高

該課程涉及的超精密加工、納米加工、快速成型技術等內容近些年發展較快，作為研究生教學除了要講解課本上的知識外，還要緊跟技術發展前沿，才能拓寬學生的知識面和視野，因此要求授課教師除了具有較高的講課水平外，還必須緊跟學科發展前沿，不斷提高自己的科研水平，才能給學生補充最新的前沿技術知識。

三、課程教學改革的主要舉措和成效

針對現有的課程教學中存在的問題，課程團隊教師花費了大量的時間和精力，在教師隊伍、教學內容、教學方法、課程考核等方面進行了改革與實踐。

（一）加強課程團隊建設

俗話說，“打鐵必先砧子硬”“要想給學生一杯水，教師就要有一桶水”。要講好該課程，首先要提高該課程團隊教師自身的教學和科研水平。首先，課程團隊教師通過經常到EI、SCI、Elsevier、知網、維普、萬方等專業數據庫中查閱相關文獻資料、跟蹤文獻并定期進行研討，不斷豐富自己的理論知識、提高自己的學術水平;其次，課程團隊通過深入生產實際，聯合企業和科研院所等共同攻克科研難題，及時凝練在生產實際和科研中接觸到的新技術、新工藝、新理論等;再次，為了拓寬學術視野，課程團隊教師不斷強化國際合作交流，通過參加國際學術會議、出國訪問學習、組織本領域會議以及邀請國外高水平教師來校講學，近兩年課程團隊教師共有12人次分別參加了由英國工程技術學會（IET）、美國機械工程師協會、中國機械工程學會等舉辦的多個學術會議，課程團隊教師6人次應邀赴加拿大阿爾伯塔大學、東京理科大學、日本東北大學等高校進行訪問學習，課程團隊教師還邀請了挪威科技大學劉一遛教授、香港城市大學謝旻教授、電子科技大學黃洪鐘教授等國內外知名學者專家10人次來校講座，主辦/承辦了中國特種加工學會十屆四次常務理事會、第九屆全國電火花成形加工技術研討會、第八屆特種加工工藝技術研討會等學術交流會議，通過上述措施，建成了一支學術和教學水平高、結構合理的課程團隊，為持續建好該課程打下了堅實的基礎。

（二）堅持工科德育教育為課堂育人導向

在研究生培養過程中，要堅持立德樹人，大力弘揚愛國精神，努力培養學生的責任感和使命感，為此，在該課程講授過程中，課程團隊教師結合課程特點和內容及時普及本領域領先人物事跡。此外，通過在課堂上和研究生一起研討天眼工程、華為5G、北斗衛星導航系統、大疆無人機等眾多先進技術和產品以及中國制造2025、德國工業4.0、美國制造業復興計劃等各國制造業發展計劃[2]，讓研究生了解到我國裝備制造業的發展現狀和特色，需要向領先的國家學習，同時也要認識到我國裝備制造業發展取得的成就，激發學生的愛國情懷，落實立德樹人根本任務。

（三）不斷完善和豐富教學內容

在講課過程中，除了講解書本上的現有的知識外，課程團隊教師將所了解的現代機械制造技術發展前沿融入課程中，不斷豐富課程內容，激發研究生的科研興趣，讓學生能夠及時了解本課程發展前沿，擴大了學生的知識面，開闊了學生的專業視野，激發起學生們的學習動力和責任感與使命感。結合課程團隊教師經常調研現代機械制造企業獲得的與該課程相關的新產品資料，配合圖片、視頻等方式，將抽象的理論形象化具體化，便于學生理解，提高了課堂教學效果。

（四）不斷創新和完善教學方法和教學手段

該課程內容涉及機械制造最前沿的知識，因此在講課過程中不斷研究嘗試新的教學方法和教學手段，提升研究生的學習積極性。緊抓課程內容實踐性強的特點，結合課程內容和任課教師的科研實踐經驗進行深入淺出地講解，通過列舉工程應用實例，不斷強化學生的工程意識，促進理論知識的掌握。

（五）科學合理地進行課程考核

緊緊圍繞學生的學習效果進行課程考核，使得課程考核更加科學合理。學生的最終成績包括課堂聽課情況（30%）、學生自擬題目講解情況（30%）、結業論文（40%）三部分，論文題目也多樣化。通過多方面的考核方式，能夠綜合考量學生的學習效果，達到了預期的教學目標。

四、結語

“現代機械制造技術”山東省研究生教育優質課程建設項目實施以來，建成了一支學術和教學水平高，結構合理，教學與科研、工程相結合的師資隊伍，豐富了教學內容，對教學方法和教學手段不斷進行創新，擴大了學生的知識面，開闊了學生的視野，提高了學生的學習積極性，提升了教學效果，達到了課程的預期目標。

參考文獻

[1]馬利民，王金梁.現代機械制造技術及加工工藝的思考[J].科學技術創新，2020（3）：158-159.

[2]行志娟.現代機械制造技術發展趨勢[J].科技資訊，2019，17 （33）：86，88.

Exploration on the Construction and Practice of High Quality Courses for Postgraduate Students

Based on Innovation Ability Cultivation： A Case Study on the Course

of "Modern Machinery Manufacturing Technology"

JI Ren-jie， LIU Yong-hong， CAI Bao-ping

（College of Mechanical and Electronic Engineering， China University of Petroleum，

Qingdao， Shandong 266580， China）

Abstract： Modern Mechanical Manufacturing Technology is a high-quality course for graduate students in Shandong Province. According to the characteristics of postgraduate teaching， this course has laid a firm foundation for the cultivation of high-quality graduate students with both political integrity and ability through integrating new development of knowledge and theory in the field of mechanical manufacturing， strengthening the construction of course team， adhering to the guidance of engineering moral education， improving， enriching and innovating teaching methods， and conducting scientific course assessment. By learning this course， students can master the advanced manufacturing technology and models， enhance their understanding of the development status and trend of modern manufacturing technology， and improve their ability to solve various scientific research problems in the field of engineering.

Key words： modern machinery manufacturing; innovation ability; postgraduate education