機械工程領域全日制工程碩士研究生《機械工程標準體系》課程的構建

盧曉紅+劉沖+宋滿倉+段春爭

摘要：基于對企業(yè)的調研及研究生課題研究過程中的標準意識缺乏現(xiàn)狀，面向重大裝備制造的技術需求，大連理工大學為機械工程領域全日制工程碩士研究生開設《機械機械工程標準體系》課程，圍繞機床標準、工程機械標準、模具標準及刀具磨具標準等四大模塊，系統(tǒng)介紹了“機械工程標準體系”課程知識體系及教學內容建設、教學模式及課程考核方式等內容。最后，通過教學效果證實了該課程建設的必要性，學生掌握了基本的機械工程標準知識，具備運用相關標準知識解決實際工程問題的基本能力。

關鍵詞：大連理工大學；全日制工程碩士；機械工程標準體系；課程構建

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0180-03

一、引言

機械工程領域工程碩士專業(yè)學位（professional degree）是相對于學術性學位（academic degree）而言的學位類型，其目的是培養(yǎng)具有扎實理論基礎，并適應機械行業(yè)或職業(yè)實際工作需要的應用型高層次專門人才[1]，側重于工程應用，主要是為工礦企業(yè)和工程建設部門，特別是國有大中型企業(yè)培養(yǎng)應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才。標準化是工業(yè)4.0得以實現(xiàn)的基礎保障[2]，是科技成果轉化為生產(chǎn)力的橋梁，是組織現(xiàn)代化、集約化社會化大生產(chǎn)的重要條件。對于機械行業(yè)來說，由于其產(chǎn)品的多樣性和使用的廣泛性，機械工程領域國家標準、行業(yè)標準浩如煙海，行業(yè)標準工作尤其重要。從事機械工程領域工作的技術人員必須具備一定的標準化知識。近年來，我國機械行業(yè)標準工作取得了令人矚目的成績，引進消化了大量國際標準和國外先進標準，對推動機械行業(yè)技術進步、提高產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品競爭力發(fā)揮了重要作用。但是，隨著形勢的發(fā)展，機械行業(yè)的標準落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況日漸突出，迫切希望機械全行業(yè)進一步重視標準工作，使標準促進行業(yè)發(fā)展的作用得到最大程度發(fā)揮。企業(yè)也迫切需要配備稱職、穩(wěn)定的專職標準工作人員和標準主管部門、行業(yè)協(xié)會、標委會聯(lián)系溝通，積極爭取標準立項起草工作，以爭取更大的標準話語權。大連理工大學基于對企業(yè)的調研，及研究生課題研究過程中的標準意識缺乏現(xiàn)狀，立足于我校機械工程學院的優(yōu)勢專業(yè)方向，面向重大裝備制造的技術需求，將機床、工程機械、模具、刀具磨具等方面的國家和行業(yè)標準作為主要授課內容，面向機械工程領域全日制工程碩士研究生開設《機械機械工程標準體系》課程，使學生掌握基本的機械工程標準知識，具備運用相關標準知識解決實際工程問題的基本能力。

二、課程知識體系及教學內容建設

《機械機械工程標準體系》分為四大模塊——機床標準、工程機械標準、模具標準和刀具磨具標準，各模塊之間互相聯(lián)系又自成體系。

1.機床標準。在緒論部分，主要講述標準的概念及體系、機床標準的發(fā)展歷程、機床標準體系、機床的檢測與驗收，通過課程學習，使得研究生了解學習機床標準的必要性、了解國內外常用數(shù)控機床標準體系，掌握進出口機床產(chǎn)品檢驗內容；第二章，主要講述機床標準中的“金屬切削機床型號編制方法（GB/T15375-94）”、機床數(shù)控軸的命名標準、掌握機床精度（包括幾何精度、位置精度和工作精度）檢驗、振動測量、可靠性的測量及評定標準；第三章，基于工程案例講述機床相關標準的應用；最后，通過實驗演示機床的幾何精度和定位精度的檢測，并對比應用不同標準獲得的精度指標。

2.工程機械標準。第一章介紹工程機械的分類、組成與應用以及我國工程機械行業(yè)的發(fā)展歷程，讓學生了解工程機械標準化基礎知識；第二章介紹我國工程機械標準體系以及我國工程機械產(chǎn)品標準和國外標準的差異；第三章具體講述工程機械標準的范圍、級別、屬性及管理和運行，讓學生深入了解我國工程機械標準體系；第四章講述國外工程機械標準體系發(fā)展歷史、國外工程機械標準化組織及運行機制。

3.模具標準模塊。第一章，介紹模具標準的形成與發(fā)展，讓學生了解模具標準基本概念與含義，了解國內外模具標準的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀；第二章，講述模具標準總體架構及模具標準化設計制造基本原則與方法，讓學生了解塑料模具、沖壓模具、壓鑄模具，以及鍛造、橡膠等模具基本結構、標準體系和標準模架、標準零件選用方法各類模具標準架構，掌握模具標準化設計制造基本原則與方法；第三章，講述塑料模具標準，讓學生了解塑料模具基本結構，掌握塑料模具標準體系及主要內容，掌握注塑模架、標準零件選用方法；第四部分講述沖壓模具標準，讓學生了解沖壓模具基本結構，掌握沖壓模具標準體系及主要內容，掌握沖壓模架、標準零件選用方法；第五章，講述壓鑄模具標準，讓學生了解壓鑄模具基本結構，掌握壓鑄模具標準體系及主要內容，了解鍛造、橡膠等模具基本結構，掌握鍛造、橡膠等模具標準體系及主要內容。

4.刀具磨具標準。首先講述刀具材料方面的標準及合理選用，讓學生了解有哪些刀具磨具國家標準，掌握常用刀具材料的性能特點以及刀具材料的合理選用；然后，講述切削刀具用可轉位刀片型號編碼方法，使學生掌握國際標準化組織（ISO）切削刀具用可轉位刀片型號編碼方法，掌握國內外重點企業(yè)金屬切削刀具手冊的使用方法；接下來介紹單刃車削刀具壽命試驗方法；最后，講述固結磨具和涂附磨具，使學生了解磨料磨具術語和安全要求；掌握固結磨具的一般要求；了解固結磨具粒度組成的檢測與標記；掌握固結磨具的標識方法和選用方法；了解涂附磨具的種類及相關標準；了解涂附磨具用磨料的粒度分析及選用。

三、教學模式

1.實驗教學模式。由于該課程所具有的工程實用性需求，將實驗內容和實踐環(huán)節(jié)引入，使學習變?yōu)榉e極的學習過程。正如先哲所言，“Tell me and Ill forget；show me and I may remember；involve me and I'll understand”。目前學院擁有瑞士產(chǎn)的高速銑削加工中心HSM500、高速數(shù)控雕銑機、超聲振動加工中心、化學機械拋光機床、電火花線切割加工機床A530D、五軸數(shù)控銑床和五軸加工中心等設備，授課教師具有應用機械工程標準解決工程問題的項目研究經(jīng)驗。利用現(xiàn)有實驗條件，安排2學時的標準應用實驗，使學習效果大大增強。

2.項目牽引型教學模式。研究工程實踐中的案例，抽取適用于機械工程標準設計、加工及檢測應用的項目，應用項目牽引型教學模式進行課堂教學，提高學生應用基本理論知識及檢索方法分析、解決問題的能力。以“機床標準”模塊的教學為例，抽選了一篇題為“面向可靠性的鏈式刀庫及ATC性能測試系統(tǒng)”的碩士論文（該碩士論文來源于“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項），講解其中的JB/T 10791.1—2007“帶刀具自動交換裝置的刀庫”標準的應用；刀庫導刀體部位的振動主要是由于刀具輸送過程中復雜的受力狀況導致的，存在明顯的動載荷和沖擊現(xiàn)象，所以選用加速度型振動傳感器；參照國標GB/T 16768-1997“金屬切削機床振動測量方法”中規(guī)定對機床振動進行測量的振動傳感器的測量頻率進行了加速度傳感器的選型；為了有效地評價刀具輸送過程中導刀體的振動強度，效仿GB/T 11347-1989中振動烈度的評價方法，以刀具輸送過程中單點式測量到的振動加速度值的有效值作為評價標準；刀庫及ATC的噪聲測試應用了GB/T 16769-1997“金屬切削機床噪聲聲壓級測量方法”。通過項目牽引型教學模式使全日制工程碩士研究生在機械工程標準應用領域具有一定的分析問題、解決問題的能力。

3.企業(yè)專家參與授課。該課程采用了校內教師主講與校外專家補充實踐案例相結合的授課方式。如“機床標準”部分，聘請全國金屬切割機床標準化技術委員會組合機床分會及車床分會的委員兼秘書長，大連機床集團有限責任公司標準化室主任-付承云高級工程師講授坐標軸的ISO標準命名法，數(shù)控機床整機的幾何精度、位置精度及工作精度檢驗相關標準內容。研究生們受益匪淺，反響極好，認為來源于企業(yè)的專家授課非常貼近生產(chǎn)實際。校外工程師主要講解實際應用和操作、實施方面的核心案例及注意事項，是對工程碩士專業(yè)課師資隊伍的有益完善。

四、課程考核方式

由于《機械機械工程標準體系》四大模塊——機床標準、工程機械標準、模具標準和刀具磨具標準，各模塊之間互相聯(lián)系又自成體系。而研究生來自機械工程學院下屬不同的研究所，有不同的興趣方向。因此，研究生可選擇四大模塊中的任意一個提交一份機械工程標準應用實例分析報告，報告成績初步確定為60%；平時四大模塊每個模塊成績?yōu)?0%，考量依據(jù)來源于課堂表現(xiàn)及課堂seminar成績，合計40%，最終滿分100分。

五、結束語

《機械工程標準體系》課程的開設，鍛煉了學生解決機械工程問題遵循標準的主動性。在教學實踐中，貫穿了鮮活的工程應用案例，有助于研究生自覺形成解決工程問題應用工程標準知識的能力。大連理工大學將課程改革方案實施于最近一屆機械工程領域全日制工程碩士研究生，經(jīng)過一輪的教學，發(fā)現(xiàn)該課程設置比較貼近學生的需求，其標準化應用能力得到顯著提高。但是，也暴露了一些諸如模具所研究生認為學習“機床標準”用處不大、建議該標準課程應該細分等問題，說明《機械工程標準體系》課程內容還需要進一步完善，其實施過程將需要不斷地動態(tài)調整。

參考文獻：

[1]孫延明，向智男，葛瑞明，陳小平，朱敏.全日制工程碩士研究生實踐能力培養(yǎng)體系的構建與思考——以華南理工大學為例[J].學位與研究生教育，2012，（7）：30-33.

[2]唐仙強，路占偉，王良梅，楊紹榮.淺析工業(yè)4.0基礎性的保障[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015，5（16）：5-8.

"Standard System of Mechanical Engineering" Curriculum Construction for Full-time Engineering Postgraduates in Mechanical Engineering Field

LU Xiao-hong，LIU Chong，SONG Man-cang，DUAN Chun-zheng

（School of Mechanical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian，Liaoning 116024，China）

Abstract：Based on the research of enterprise demands and the present situation that most graduate students lack of mechanical engineering standard consciousness in the process of research work，to meet the technical requirements for major equipment manufacturing，"Standard System of Mechanical Engineering" course is developed for full-time graduate master in Dalian university of technology. The course mainly includes four modules，machine tool standard system，engineering machinery standard system，mould standard system and cutting tool & grinding tool standard system. The knowledge system，teaching contents，teaching mode and course assessment method are discussed systematically. Finally，the necessity of the course construction has been demonstrated through the teaching effect. Students can master the basic knowledge of mechanical engineering standards，can have the basic ability to solve practical engineering problems using relative standard knowledge.

Key words：Dalian university of technology；full-time master of engineering；"Standard System of Mechanical Engineering"；curriculum construction