基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)與實踐

紀(jì)仁杰 劉永紅 蔡寶平

[摘 要]“現(xiàn)代機械制造技術(shù)”為山東省研究生優(yōu)質(zhì)課程，根據(jù)課程及研究生教學(xué)特點，結(jié)合機械制造領(lǐng)域知識與理論的新發(fā)展，從加強課程團隊建設(shè)、堅持工科德育教育為課堂育人導(dǎo)向、完善、豐富和創(chuàng)新教學(xué)方式方法入手，科學(xué)合理地進行課程考核等方面的改革與實踐，為培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)研究生奠定了良好的基礎(chǔ)。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握先進制造工藝和制造模式，提升對現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的認(rèn)識，提高學(xué)生解決各種工程科研問題的能力。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代機械制造;創(chuàng)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(zhì)量提升計劃項目“立德樹人視域下的機械工程學(xué)科研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系研究”（SDYJG 19026）;2020年，中國石油大學(xué)（華東）教學(xué)改革研究項目“新工科背景下機械制造工藝學(xué)課程教學(xué)改革研究”（KC-202022）;2020年，中國石油大學(xué)（華東）教學(xué)改革研究項目“面向新工科的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)一流人才培養(yǎng)改革研究”（ZY-202011）

[作者簡介]紀(jì)仁杰（1982—），男，山東省膠州市人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，中國石油大學(xué)（華東）機電工程學(xué)院系主任，主要從事現(xiàn)代制造技術(shù)研究;劉永紅（1965—），男，安徽蕭縣人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，中國石油大學(xué)（華東）機電工程學(xué)院院長，主要從事現(xiàn)代制造技術(shù)、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(dǎo)師，中國石油大學(xué)（華東）機電工程學(xué)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(biāo)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(xiàn)代機械制造技術(shù)”課程被立項為山東省研究生教育優(yōu)質(zhì)課程。該課程的教學(xué)目標(biāo)如下：（1）掌握制造的概念，了解制造業(yè)發(fā)展的歷程，認(rèn)識現(xiàn)代先進制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢;（2）掌握各種精密加工技術(shù)先進制造技術(shù)的概念、特點和應(yīng)用情況;（3）熟悉制造業(yè)信息學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)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(shù)的概念、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，了解虛擬制造技術(shù)應(yīng)用;（5）了解精益生產(chǎn)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(shù)的原理特點和應(yīng)用場合，了解快速成型技術(shù)的發(fā)展趨勢。

二、現(xiàn)有課程教學(xué)存在的問題

（一）課程學(xué)時少，涉及內(nèi)容廣，綜合性強，學(xué)生理解難度大

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

（二）課程實踐環(huán)節(jié)少，實踐效果較差

由于課程總學(xué)時的限制，該課程實踐學(xué)時總共設(shè)置2學(xué)時，學(xué)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(shè)備和系統(tǒng)，例如超精密加工設(shè)備、微細(xì)加工設(shè)備、納米加工設(shè)備、虛擬制造系統(tǒng)、精益生產(chǎn)模式等由于投資大，缺乏專業(yè)人員進行現(xiàn)場教學(xué)，相關(guān)的實踐環(huán)節(jié)無法完成。

（三）課程內(nèi)容更新發(fā)展較快，對教師的教學(xué)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(shù)等內(nèi)容近些年發(fā)展較快，作為研究生教學(xué)除了要講解課本上的知識外，還要緊跟技術(shù)發(fā)展前沿，才能拓寬學(xué)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(xué)科發(fā)展前沿，不斷提高自己的科研水平，才能給學(xué)生補充最新的前沿技術(shù)知識。

三、課程教學(xué)改革的主要舉措和成效

針對現(xiàn)有的課程教學(xué)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(xué)內(nèi)容、教學(xué)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(shè)

俗話說，“打鐵必先砧子硬”“要想給學(xué)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(xué)和科研水平。首先，課程團隊教師通過經(jīng)常到EI、SCI、Elsevier、知網(wǎng)、維普、萬方等專業(yè)數(shù)據(jù)庫中查閱相關(guān)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(xué)術(shù)水平;其次，課程團隊通過深入生產(chǎn)實際，聯(lián)合企業(yè)和科研院所等共同攻克科研難題，及時凝練在生產(chǎn)實際和科研中接觸到的新技術(shù)、新工藝、新理論等;再次，為了拓寬學(xué)術(shù)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(xué)術(shù)會議、出國訪問學(xué)習(xí)、組織本領(lǐng)域會議以及邀請國外高水平教師來校講學(xué)，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(shù)學(xué)會（IET）、美國機械工程師協(xié)會、中國機械工程學(xué)會等舉辦的多個學(xué)術(shù)會議，課程團隊教師6人次應(yīng)邀赴加拿大阿爾伯塔大學(xué)、東京理科大學(xué)、日本東北大學(xué)等高校進行訪問學(xué)習(xí)，課程團隊教師還邀請了挪威科技大學(xué)劉一遛教授、香港城市大學(xué)謝旻教授、電子科技大學(xué)黃洪鐘教授等國內(nèi)外知名學(xué)者專家10人次來校講座，主辦/承辦了中國特種加工學(xué)會十屆四次常務(wù)理事會、第九屆全國電火花成形加工技術(shù)研討會、第八屆特種加工工藝技術(shù)研討會等學(xué)術(shù)交流會議，通過上述措施，建成了一支學(xué)術(shù)和教學(xué)水平高、結(jié)構(gòu)合理的課程團隊，為持續(xù)建好該課程打下了堅實的基礎(chǔ)。

（二）堅持工科德育教育為課堂育人導(dǎo)向

在研究生培養(yǎng)過程中，要堅持立德樹人，大力弘揚愛國精神，努力培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感，為此，在該課程講授過程中，課程團隊教師結(jié)合課程特點和內(nèi)容及時普及本領(lǐng)域領(lǐng)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(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、大疆無人機等眾多先進技術(shù)和產(chǎn)品以及中國制造2025、德國工業(yè)4.0、美國制造業(yè)復(fù)興計劃等各國制造業(yè)發(fā)展計劃[2]，讓研究生了解到我國裝備制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和特色，需要向領(lǐng)先的國家學(xué)習(xí)，同時也要認(rèn)識到我國裝備制造業(yè)發(fā)展取得的成就，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，落實立德樹人根本任務(wù)。

（三）不斷完善和豐富教學(xué)內(nèi)容

在講課過程中，除了講解書本上的現(xiàn)有的知識外，課程團隊教師將所了解的現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)展前沿融入課程中，不斷豐富課程內(nèi)容，激發(fā)研究生的科研興趣，讓學(xué)生能夠及時了解本課程發(fā)展前沿，擴大了學(xué)生的知識面，開闊了學(xué)生的專業(yè)視野，激發(fā)起學(xué)生們的學(xué)習(xí)動力和責(zé)任感與使命感。結(jié)合課程團隊教師經(jīng)常調(diào)研現(xiàn)代機械制造企業(yè)獲得的與該課程相關(guān)的新產(chǎn)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(xué)生理解，提高了課堂教學(xué)效果。

（四）不斷創(chuàng)新和完善教學(xué)方法和教學(xué)手段

該課程內(nèi)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(xué)方法和教學(xué)手段，提升研究生的學(xué)習(xí)積極性。緊抓課程內(nèi)容實踐性強的特點，結(jié)合課程內(nèi)容和任課教師的科研實踐經(jīng)驗進行深入淺出地講解，通過列舉工程應(yīng)用實例，不斷強化學(xué)生的工程意識，促進理論知識的掌握。

（五）科學(xué)合理地進行課程考核

緊緊圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行課程考核，使得課程考核更加科學(xué)合理。學(xué)生的最終成績包括課堂聽課情況（30%）、學(xué)生自擬題目講解情況（30%）、結(jié)業(yè)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(xué)生的學(xué)習(xí)效果，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

四、結(jié)語

“現(xiàn)代機械制造技術(shù)”山東省研究生教育優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目實施以來，建成了一支學(xué)術(shù)和教學(xué)水平高，結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)與科研、工程相結(jié)合的師資隊伍，豐富了教學(xué)內(nèi)容，對教學(xué)方法和教學(xué)手段不斷進行創(chuàng)新，擴大了學(xué)生的知識面，開闊了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了教學(xué)效果，達(dá)到了課程的預(yù)期目標(biāo)。

參考文獻

[1]馬利民，王金梁.現(xiàn)代機械制造技術(shù)及加工工藝的思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（3）：158-159.

[2]行志娟.現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)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