机械工程专业学位研究生《数控技术》课程改革探索

赵国勇++赵玉刚++赵庆志++王士军

【摘要】机械工程专业学位研究生教育与学术型研究生教育的培养目标不同，所以不能照搬学术型研究生教育的培养方式。对机械工程专业学位研究生培养中核心课程《数控技术》进行了改革探索，将课堂教学内容划分模块，增加了案例教学，结合企业实际工程问题增加了实践教学内容。该课程改革对提高机械工程专业学位研究生运用数控理论解决生产中实际问题的能力具有重要意义。

【关键词】专业学位研究生 数控技术 教学模块 实践教学

【基金项目】山东理工大学研究生教育创新计划项目“机械工程专业学位研究生《数控技术》课程改革及能力培养”。

【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0045-01

1.引言

2009 年教育部将“全日制普通硕士研究生”分为学术型和专业型两类[1]。专业学位研究生重视实践和应用，突出特点是学术性与职业性紧密结合[2]。目前在专业学位研究生培养过程中还存在诸多问题，主要体现在偏重课堂教学和纯理论知识讲授， 大多参考学术型研究生的培养标准，不能突出专业学位研究生注重应用研究、创新研究的特点[3-4]。美国各高校根据自身实际条件制定各专业学位研究生教育培养目标，但共同特点是都具有明确的职业导向。如阿拉巴马大学机械工程专业学位硕士研究生培养计划中，学生必须完成一整套高度关联的理论和实践学习项目，尤其强调了实践导向。

针对机械工程专业学位研究生《数控技术》课程教学和应用能力培养目标，将课堂教学内容划分为三个模块，每个模块都采用理论讲授和案例教学方法；结合老师课题和企业实际问题，增加实践教学内容。该项目对提高机械工程专业学位研究生运用数控理论解决生产中实际问题的能力具有重要意义。

2.机械工程专业学位研究生《数控技术》课程培养要求和课程改革基础

2.1机械工程专业学位研究生《数控技术》课程培养要求

深入调研胜利油田动力机械集团、潍坊豪迈集团等机械制造骨干企业获知，对于数控技术人才有以下三个需求层次，包括蓝领层、灰领层、金领层。其中，金领层数控技术人才要求具备数控操作、数控编程和数控维护知识与能力，能独立完成机床的数控化改造及数控装备设计，是大中型机械制造类企业的抢手人才。因此，金领层数控技术人才符合机械工程专业学位研究生关于数控技术应用能力的培养目标，在学习扎实的数控技术理论知识基础上，具体要培养数控机床编程与操作能力、数控机床调试维护和设计能力。

2.2 《数控技术》课程改革基础

山东理工大学机械工程学院从2009年开始招生全日制机械工程专业学位研究生，通过近7年的培养探索，积累了一定的专业学位研究生培养经验。《数控技术》是机械工程专业学位研究生课程体系中一门重要学位课。学院拥有完全自主知识产权的数控系统与微型数控车床、微型数控铣床。该数控系统基于Windows系统开发，使用步进电机组成开环系统系列，使用交流伺服电机组成半闭环系列。上述两种微型数控机床功能强、体积小、成本低、性能可靠、操作安全，为实施数控技术课堂教学、案例教学创造了条件。此外，学院与胜利油田动力机械集团、潍坊豪迈集团、山拖农装公司、山东华星集团等企业签订了研究生实习实践协议，在技术服务、人才培养方面合作密切，为《数控技术》课程改革和实践教学环节的落实提供了保障。

3.机械工程专业学位研究生《数控技术》课程改革内容

《数控技术》课程改革主要包括课堂讲授模块划分、理论讲授内容设计、案例教学内容设计、实践教学环节内容设计。

（1）《数控技术》课堂讲授模块划分及理论讲授内容设计

专业学位研究生培养中，课程内容要以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。将《数控技术》课堂教学分成三个模块，分别是加工程序编制模块、数控系统软硬件及伺服驱动模块、数控机床机械结构模块。在每个教学模块中，详细设计了理论讲授内容，合理组织问题由来、概念形成、研究思路与方法，要讲授数控技术领域最新研究进展与应用情况，把新理念、新思路、新方法和新问题引入课堂。如在数控系统软硬件及伺服驱动模块讲授中，融合进最新直线电机、电主轴、陶瓷轴承知识，补充国外数控机床先进的平滑加减速方法、曲线插补方法、STEP-NC技术等，开阔学生思路。

（2）《数控技术》案例教学内容设计

在《数控技术》课堂讲授中，增加了案例教学内容，强调理论性与应用性的有机结合。对于每个教学模块，即加工程序编制模块、数控系统软硬件及伺服驱动模块、数控机床机械结构模块，结合相关机械制造企业中数控技术的实际应用，做一个合适的实际应用案例，调动学生学习的积极性和主动性，拓宽他们视野和思路。如在加工程序编制模块中，结合Mastercam软件设计了叶轮叶片数控加工程序自动编制的应用案例，使学生掌握如何将理论和实践相结合的能力。在数控系统软硬件及伺服驱动模块中，结合Delphi软件设计了两轴数控系统软件编制的应用案例，使学生掌握数控系统软件的编程开发能力。

（3）实践教学环节内容设计

全日制专业学位研究生以招收应届本科毕业生为主，这类学生从学校到学校，缺乏实践经验。对于机械工程专业学位研究生《数控技术》课程，如果只注重课堂教学，远离生产车间一线，则不利于培养学生解决实际问题的能力。结合老师课题和研究生实践基地企业的实际问题，合理设计实践教学内容，以锻炼和提高学生数控机床编程与操作能力、数控机床调试维护和设计能力。总共在该课程的讲授中安排了8学时用于实践教学。与淄博空调风机厂联合设计了绕线机数控改造实践教学内容；与山拖农装公司联合设计了螺旋齿轮数控加工程序编制实践教学内容；与山东华星集团联合设计了上料机械手的伺服控制实践教学内容。

4.结语

该课程改革突出数控技术能力培养的实践性，可以使研究生在学习数控理论知识的同时，锻炼将所学技术、理论应用于企业实践解决实际问题的能力，为成为机械工程领域高层次应用人才打下基础。

参考文献：

[1]赵庆志，许云理.基于行为导向教学理念的《数控技术课程设计》[J].课程教育研究，2014（11）：4-6

[2]吴华杰.全日制专业学位硕士研究生扩招政策执行效果分析[J].研究生教育研究，2016（1）：59-64

[3]顾越桦，叶秉良.专业学位研究生创新实践能力培养机制的构建[J].教育评论，2016（2）：104-106

[4]范孟豹，李威，王禹桥.机械工程专业学位研究生培养模式研究[J].中国教育技术装备，2015（22）：85-87