《先進(jìn)制造系統(tǒng)》應(yīng)用型研究生課程教學(xué)改革探索

張東民 張而耕 鄭剛 吳艷云

摘 ? 要：《先進(jìn)制造系統(tǒng)》課程是機(jī)械工程學(xué)術(shù)研究生學(xué)位課程，對研究生學(xué)科知識傳承、開拓學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，對研究生后續(xù)進(jìn)行課題研究、論文寫作有重要的作用。本文對該課程教學(xué)改革進(jìn)行探索實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型研究生 ?先進(jìn)制造系統(tǒng) ?教學(xué)內(nèi)容 ?課程教學(xué)改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：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

《先進(jìn)制造系統(tǒng)》課程通過介紹先進(jìn)制造系統(tǒng)和基本技術(shù)，使研究生著眼信息時代，從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，把握制造系統(tǒng)本質(zhì)，掌握制造模式的原理，理解先進(jìn)制造技術(shù)群，了解制造業(yè)中先進(jìn)的系統(tǒng)和單元技術(shù)以及工業(yè)工程管理方法，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

課程教學(xué)上有鮮明的特點(diǎn)：（1）課程涉及的機(jī)械、控制、信息、管理等多學(xué)科基礎(chǔ)知識與前沿知識;（2）培養(yǎng)應(yīng)用型研究生，課程要與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系，需要高質(zhì)量的工程應(yīng)用案例，需掌握產(chǎn)業(yè)新應(yīng)用。

課程突出學(xué)科交叉與應(yīng)用，拓展研究生對先進(jìn)制造系統(tǒng)概念、模式、技術(shù)等方面了解和掌握，加強(qiáng)應(yīng)用研究、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但在有限的教學(xué)時間內(nèi)使研究生比較全面地了解先進(jìn)制造領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展概況，培養(yǎng)研究生的應(yīng)用研究能力和創(chuàng)新精神，而這正是課程建設(shè)（課改）所要解決的最大問題。為了優(yōu)化該課程的教學(xué)，結(jié)合課程特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀，分析總結(jié)，進(jìn)行課程教學(xué)改革很有必要。

1 ?課程教改需解決問題

針對課程教學(xué)過程中存在的問題，在本課程教學(xué)實(shí)踐過程中，逐漸開展了一些教學(xué)改革探索。課程改革探索主要解決的問題有：

（1）課程學(xué)術(shù)前沿性需要隨著學(xué)科的新發(fā)展不斷更新，尤其是結(jié)合學(xué)校應(yīng)用型學(xué)科聚焦。

先進(jìn)制造系統(tǒng)及技術(shù)是動態(tài)發(fā)展，吸收各學(xué)科不斷發(fā)展的新技術(shù)，其內(nèi)涵是動態(tài)發(fā)展的。隨著新技術(shù)、新模式的出現(xiàn)，《先進(jìn)制造系統(tǒng)》課程的內(nèi)容需不斷更新、充實(shí)和發(fā)展，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容的前沿性、交叉性、應(yīng)用性。

作為研究生學(xué)位課程，該門課程與本科生階段相關(guān)課程必須有所區(qū)別，需體現(xiàn)課程的前沿性、先進(jìn)性、動態(tài)發(fā)展，結(jié)合學(xué)校應(yīng)用型學(xué)科科研建設(shè)成果，培養(yǎng)研究生科研、創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

（2）課程應(yīng)用案例教學(xué)需要進(jìn)一步精選，與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)系統(tǒng)、技術(shù)應(yīng)用緊密結(jié)合。

案例教學(xué)是有效的教學(xué)手段，案例的數(shù)量和質(zhì)量決定了案例教學(xué)效果，精選建設(shè)與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用相適應(yīng)的高質(zhì)量的案例是有效運(yùn)用案例教學(xué)的關(guān)鍵。面向應(yīng)用型研究生培養(yǎng)的課程教學(xué)案例的基本建設(shè)原則既要包括先進(jìn)的理論方法，也要涉及產(chǎn)業(yè)先進(jìn)模式與技術(shù)的成功應(yīng)用。因此，在案例建設(shè)要綜合考慮課程的理論方法基礎(chǔ)和高度的實(shí)踐性、應(yīng)用性特征。

（3）研究性課程學(xué)習(xí)、考核方法需要總結(jié)提高，更好激發(fā)研究生的學(xué)術(shù)激情和創(chuàng)新熱情。

研究性課程學(xué)習(xí)和考核方法對研究生學(xué)術(shù)潛質(zhì)的培養(yǎng)至關(guān)重要。以教師為中心的課堂教學(xué)，考卷式考核方法，在某種程度上可反映研究生對課程相關(guān)概念理論的了解與掌握程度，但不利于研究生學(xué)術(shù)素養(yǎng)和解決實(shí)際問題能力培養(yǎng)。需要探索課程學(xué)習(xí)的有效性和考核方法的靈活多樣，達(dá)成研究生培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 ?課程教改探索

為進(jìn)一步增強(qiáng)課程教學(xué)效果， 開展以下優(yōu)化和拓寬課程內(nèi)容和教學(xué)方式：

（1）優(yōu)化反應(yīng)本學(xué)科前沿的課程內(nèi)容體系，更新過時的內(nèi)容，保持課程本學(xué)科學(xué)術(shù)研究的前沿性，吸納本校學(xué)科建設(shè)前沿內(nèi)容，培養(yǎng)研究生學(xué)科前沿的學(xué)術(shù)視野，為之后的課題研究和學(xué)術(shù)生涯奠定基礎(chǔ)。

課程內(nèi)容優(yōu)化整合為先進(jìn)制造系統(tǒng)基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用專題和研究生自我實(shí)踐3部分。先進(jìn)制造系統(tǒng)基礎(chǔ)的內(nèi)容是本課程的基本內(nèi)容，主要包括先進(jìn)制造系統(tǒng)模式、方法及相關(guān)使能技術(shù)等。教師對課程的整個知識體系內(nèi)容進(jìn)行全面講解，研究生對課程涉及的內(nèi)容有全面系統(tǒng)的理解。

產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用專題的內(nèi)容是當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究應(yīng)用的熱點(diǎn)，代表當(dāng)前產(chǎn)業(yè)先進(jìn)的制造技術(shù)和發(fā)展動態(tài)，并結(jié)合學(xué)校學(xué)科科研建設(shè)成果，包括汽車產(chǎn)業(yè)、工具產(chǎn)業(yè)、智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其應(yīng)用等，讓研究生對先進(jìn)制造系統(tǒng)及技術(shù)從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面上有較深刻的理解。

研究生自我實(shí)踐的內(nèi)容是研究生結(jié)合自己的研究方向或自選方向確定課程研究項(xiàng)目，開展小組項(xiàng)目研究，撰寫論文，并進(jìn)行匯報，老師和其他研究生進(jìn)行問詢和點(diǎn)評。

（2）課程應(yīng)用案例精選建設(shè)，增加一些先進(jìn)制造行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重點(diǎn)企業(yè)的應(yīng)用研究案例，建立先進(jìn)制造系統(tǒng)基礎(chǔ)理論方法與產(chǎn)業(yè)先進(jìn)應(yīng)用研究相結(jié)合的案例構(gòu)成模式。

案例精選建設(shè)的目的是為了深入掌握相關(guān)理論方法與技術(shù)應(yīng)用，將先進(jìn)制造系統(tǒng)基礎(chǔ)理論方法與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的深度融合，精選的案例要結(jié)合產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用，并結(jié)合學(xué)校學(xué)科科研成果，案例精選建設(shè)展示科研內(nèi)容和研究方法，體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。案例精選建設(shè)了汽車數(shù)字化設(shè)計(jì)制造、工具先進(jìn)制造工藝與應(yīng)用、機(jī)器人應(yīng)用等。案例課堂教學(xué)中的動畫和視頻的演示增強(qiáng)了場景沉浸感，對相關(guān)的先進(jìn)制造系統(tǒng)知識的理解和應(yīng)用更加深入，收到良好的教學(xué)效果。

（3）總結(jié)分析研究生研究性學(xué)習(xí)效果，建立有效的研究性學(xué)習(xí)、考核辦法， 規(guī)定研究生小組選題研究及報告， 同時在課程論文中能夠突出該課程同自己研究興趣、研究課題的結(jié)合點(diǎn)， 以保證研究生研究性學(xué)習(xí)的積極性和該課程教學(xué)效果。

研究生課程考核內(nèi)容包括：書面論文、專題報告?？己朔绞届`活多樣，考核重點(diǎn)是對專業(yè)知識的領(lǐng)悟能力和應(yīng)用能力。

書面論文：要求研究生結(jié)合筆者研究方向，寫1篇與課程相關(guān)的論文。主要考核對本課程理解與運(yùn)用課程相關(guān)知識分析和解決具體問題的能力。

專題報告：分小組選題，各族開展資料文獻(xiàn)研究，并形成課題PPT，進(jìn)行匯報，其他組研究生質(zhì)詢，教師點(diǎn)評，使研究生能更深入地研究性學(xué)習(xí)，提高課程學(xué)習(xí)效果。

3 ?結(jié)語

上述教改措施，使研究生對學(xué)科交叉、學(xué)科綜合應(yīng)用的認(rèn)知有較大提高，也將在多學(xué)科交叉研究與實(shí)踐中不斷擴(kuò)展機(jī)械工程的學(xué)科外延，課改將加強(qiáng)研究生學(xué)術(shù)潛質(zhì)和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的廣度和深度。

參考文獻(xiàn)

[1] Gale TenenSpak. Us Advanced Manufacturing Skills Gap- Innovative Education Solutions. Procedia - Social and Behavioral Sciences[J].Volume 106， 10 December 2013：3235-3245.

[2] 李瓊硯，路敦民.“先進(jìn)制造技術(shù)專論”工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)改革的探索[J].中國林業(yè)教育，2013（6）：23-25.

[3] 郭劍，鄭雪飛，袁鋒偉.任務(wù)驅(qū)動法在“先進(jìn)制造技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].課程教育研究，2019（7）：245.

[4] 陳良驥，郭廣頌，李慧瑩.關(guān)于完善“先進(jìn)制造技術(shù)”課堂教學(xué)方法的思考[J].教育教學(xué)論壇，2018，36（9）：209-210.