《先进制造系统》应用型研究生课程教学改革探索

张东民 张而耕 郑刚 吴艳云

摘   要：《先进制造系统》课程是机械工程学术研究生学位课程，对研究生学科知识传承、开拓学术视野，培养研究生的创新意识、创新精神和创新能力，对研究生后续进行课题研究、论文写作有重要的作用。本文对该课程教学改革进行探索实践。

关键词：应用型研究生  先进制造系统  教学内容  课程教学改革

中圖分类号：G642                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）09（a）-0194-02

Abstract： Advanced Manufacturing System （AMS） is a graduate degree course in mechanical engineering. It plays an important role in inheriting knowledge， broadening academic horizons， cultivating innovative consciousness， spirit and ability of graduate students， and in subsequent research and thesis writing. This paper explores and practices the teaching reform of this course.

Key Words： Applied Graduate Students; Advanced Manufacturing System; Content of courses; Teaching Reform

《先进制造系统》课程通过介绍先进制造系统和基本技术，使研究生着眼信息时代，从系统观点出发，把握制造系统本质，掌握制造模式的原理，理解先进制造技术群，了解制造业中先进的系统和单元技术以及工业工程管理方法，培养研究生的创新意识、创新精神和创新能力。

课程教学上有鲜明的特点：（1）课程涉及的机械、控制、信息、管理等多学科基础知识与前沿知识;（2）培养应用型研究生，课程要与工程应用紧密联系，需要高质量的工程应用案例，需掌握产业新应用。

课程突出学科交叉与应用，拓展研究生对先进制造系统概念、模式、技术等方面了解和掌握，加强应用研究、创新意识、创新精神和创新能力的培养。但在有限的教学时间内使研究生比较全面地了解先进制造领域的国内外发展概况，培养研究生的应用研究能力和创新精神，而这正是课程建设（课改）所要解决的最大问题。为了优化该课程的教学，结合课程特点和教学现状，分析总结，进行课程教学改革很有必要。

1  课程教改需解决问题

针对课程教学过程中存在的问题，在本课程教学实践过程中，逐渐开展了一些教学改革探索。课程改革探索主要解决的问题有：

（1）课程学术前沿性需要随着学科的新发展不断更新，尤其是结合学校应用型学科聚焦。

先进制造系统及技术是动态发展，吸收各学科不断发展的新技术，其内涵是动态发展的。随着新技术、新模式的出现，《先进制造系统》课程的内容需不断更新、充实和发展，强调内容的前沿性、交叉性、应用性。

作为研究生学位课程，该门课程与本科生阶段相关课程必须有所区别，需体现课程的前沿性、先进性、动态发展，结合学校应用型学科科研建设成果，培养研究生科研、创新和实践能力。

（2）课程应用案例教学需要进一步精选，与产业先进系统、技术应用紧密结合。

案例教学是有效的教学手段，案例的数量和质量决定了案例教学效果，精选建设与产业先进技术应用相适应的高质量的案例是有效运用案例教学的关键。面向应用型研究生培养的课程教学案例的基本建设原则既要包括先进的理论方法，也要涉及产业先进模式与技术的成功应用。因此，在案例建设要综合考虑课程的理论方法基础和高度的实践性、应用性特征。

（3）研究性课程学习、考核方法需要总结提高，更好激发研究生的学术激情和创新热情。

研究性课程学习和考核方法对研究生学术潜质的培养至关重要。以教师为中心的课堂教学，考卷式考核方法，在某种程度上可反映研究生对课程相关概念理论的了解与掌握程度，但不利于研究生学术素养和解决实际问题能力培养。需要探索课程学习的有效性和考核方法的灵活多样，达成研究生培养目标的实现。

2  课程教改探索

为进一步增强课程教学效果， 开展以下优化和拓宽课程内容和教学方式：

（1）优化反应本学科前沿的课程内容体系，更新过时的内容，保持课程本学科学术研究的前沿性，吸纳本校学科建设前沿内容，培养研究生学科前沿的学术视野，为之后的课题研究和学术生涯奠定基础。

课程内容优化整合为先进制造系统基础、产业新技术应用专题和研究生自我实践3部分。先进制造系统基础的内容是本课程的基本内容，主要包括先进制造系统模式、方法及相关使能技术等。教师对课程的整个知识体系内容进行全面讲解，研究生对课程涉及的内容有全面系统的理解。

产业新技术应用专题的内容是当前先进制造技术产业研究应用的热点，代表当前产业先进的制造技术和发展动态，并结合学校学科科研建设成果，包括汽车产业、工具产业、智能机器人产业及其应用等，让研究生对先进制造系统及技术从产业应用层面上有较深刻的理解。

研究生自我实践的内容是研究生结合自己的研究方向或自选方向确定课程研究项目，开展小组项目研究，撰写论文，并进行汇报，老师和其他研究生进行问询和点评。

（2）课程应用案例精选建设，增加一些先进制造行业领域内重点企业的应用研究案例，建立先进制造系统基础理论方法与产业先进应用研究相结合的案例构成模式。

案例精选建设的目的是为了深入掌握相关理论方法与技术应用，将先进制造系统基础理论方法与产业应用的深度融合，精选的案例要结合产业实际应用，并结合学校学科科研成果，案例精选建设展示科研内容和研究方法，体现产学研结合。案例精选建设了汽车数字化设计制造、工具先进制造工艺与应用、机器人应用等。案例课堂教学中的动画和视频的演示增强了场景沉浸感，对相关的先进制造系统知识的理解和应用更加深入，收到良好的教学效果。

（3）总结分析研究生研究性学习效果，建立有效的研究性学习、考核办法， 规定研究生小组选题研究及报告， 同时在课程论文中能够突出该课程同自己研究兴趣、研究课题的结合点， 以保证研究生研究性学习的积极性和该课程教学效果。

研究生课程考核内容包括：书面论文、专题报告。考核方式灵活多样，考核重点是对专业知识的领悟能力和应用能力。

书面论文：要求研究生结合笔者研究方向，写1篇与课程相关的论文。主要考核对本课程理解与运用课程相关知識分析和解决具体问题的能力。

专题报告：分小组选题，各族开展资料文献研究，并形成课题PPT，进行汇报，其他组研究生质询，教师点评，使研究生能更深入地研究性学习，提高课程学习效果。

3  结语

上述教改措施，使研究生对学科交叉、学科综合应用的认知有较大提高，也将在多学科交叉研究与实践中不断扩展机械工程的学科外延，课改将加强研究生学术潜质和创新精神培养的广度和深度。

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