分析機械工程專業碩士實踐能力培養

　　充分考慮碩士研究生的學術及工程能力培養要求，才能確定機械工程專業碩士培養目標，機械工程專業碩士實踐能力的應如何培養?

　　專業碩士培養過程中，具備較強的工程能力和實踐能力是其區別于學術型碩士的重要特點。機械工程專業的實踐基礎是從事復雜機械裝備設計、先進裝備制造、機電系統控制與監測研究最重要的條件之一，因此，機械工程實踐環節對機械工程類專業碩士研究生的培養是十分重要的。我國工程專業碩士研究生實踐教學起步時間較短，開展機械工程專業實踐基地建設可進一步完善研究實踐教學體系，發揮機械工程學科的傳統優勢，使學生較深入地掌握機械工程領域的基本技能及開發技能，同時滿足機械工程類研究生解決實際問題的迫切愿望。要達到這樣一個培養目標，專業實踐是必不可少的重要環節，充分的、高質量的專業實踐是專業學位教育質量的重要保證[1-2]。

　　1 機械工程專業碩士培養目標及方向的確定

　　充分考慮碩士研究生的學術及工程能力培養要求，才能確定機械工程專業碩士培養目標[3]。機械工程領域培養德、智、體全面發展的應用型、復合型的高層次工程技術和管理人才。該領域碩士學位獲得者應掌握機械工程領域的基礎理論，掌握現代制造技術及系統的設計、分析、試驗技術，機電一體化系統設計方法，現代制造工程，機械性能分析、設備故障診斷、狀態監測與維護技術，信息化、智能化的基礎技術，工業設計的研究與設計方法。具有從事機電新產品、制造裝備開發設計能力、生產工藝設計及實施能力、生產設備管理及使用維修能力。培養工程應用能力強，實踐技能水平高，掌握先進設計、分析、檢測、制造等現代研究與工程應用技術的高級人才。

　　由機械工程的培養目標可以看出，現代設計與方法、先進制造與裝備、機電系統測控與技術是機械工程領域專業碩士不可或缺的培養方向。

　　2 培養環節的設計

　　2.1 實行機械工程專業碩士雙導師制的培養模式

　　根據機械工程專業碩士實踐能力的培養的特點，該領域全日制機械工程專業碩士研究生可采用學校導師與企業導師共同培養的方案。 機械工程專業碩士學校導師由具有指導碩士研究生資格并且具有工程經驗的教師擔任。學校導師應在機械工程專業碩士入學一學期內采用雙向選擇的方式確定。企業導師一般由學校導師所合作的單位內具有高級職稱且具備豐富實踐能力的工程技術人員擔任。企業導師應在機械工程專業碩士入學后一年內確定。雙導師以學校導師指導學術、企業導師指導工程實踐的模式為主。學校導師主要負責機械工程專業碩士研究生的課程學習、論文選題、開題報告、中期考核、學位論文(特別是理論部分)的指導。學校導師對機械工程專業碩士論文的質量負責。企業導師主要負責機械工程專業碩士研究生在工程技術實踐中能力的培養、學位論文的選題、論文實踐部分的指導等。學校導師和企業導師應經常交流情況，切磋經驗，互相配合，共同指導從而保證機械工程專業碩士的培養質量[4-5]。

　　2.2 機械工程專業碩士實踐性畢業論文設計

　　機械工程專業碩士學位論文選題應來源于應用課題或現實問題，必須要有明確的職業背景和應用價值[6]。學位論文形式可根據行業特點，采用調研報告、應用基礎研究、規劃設計、產品開發、案例分析、項目管理等形式。學位論文須獨立完成，要體現研究生綜合運用科學理論、方法和技術解決實際問題的能力。學位論文評閱人和答辯委員會成員中，應有相關行業實踐領域具有高級專業技術職務的專家。其課題最終成果，要以具體的設備、系統來體現。學位論文完成后，按有關學位工作實施細則的規定由學院組織論文答辯。答辯通過后由學院分學位委員會審議，充分考核其實踐能力，驗證課題論文具體實物成果，然后才能將相關材料上報研究生院，提交校學位評定委員會審批，獲得機械工程專業碩士學位。

　　3 實踐課程的設定與實施

　　3.1 現代設計與方法實踐能力培訓

　　現代設計與方法實踐能力培訓主要是培養學生對現代設計與方法的認識以及如何實現。該實踐通過使用ProE繪圖軟件和PowerMill軟件以及數控機床來實現零件從設計到加工的現代化和智能化。首先學生通過使用ProE軟件來設計出需要的加工零件，然后將繪制好的加工零件導入到PowerMill軟件，通過此軟件來實現數控機床加工零件所需要加工軌跡代碼，在仿真檢驗后將代碼導入數控機床中來實現零件的加工。圖1為學生完成的零件三維造型及加工軌跡設計。

　　3.2 先進制造與裝備方向實踐能力的培訓

　　先進制造與裝備方向實踐能力的培訓是培養學生在對先進制造與裝備的認知基礎上的實踐能力。該實踐課程培訓在西門子840D SL數控系統實驗平臺進行，如圖2所示。教學試驗臺上配有針對機床常見情況(如運動、故障報警、加工狀態)的演示盤，通過各種信號燈的顯示可模擬機床的刀庫的旋轉、換刀以及機床輔助動作的狀態。學生可進行西門子840D-SL系統的連接調試、西門子840D-SL系列S120伺服軸調試、西門子840D-SL系統參考點建立調試及故障診斷、西門子840D-SL系統所用Step-7 PLC指令編程與調適、ShopMill CAD/CAM編程實踐、PCU單元OEMs HMI擴展界面開發與編輯、SIMATIC WinCC flexible開發工具包的使用及數控加工程序測試，完成圖形仿真訓練。

　　3.3 機電系統測控方向實踐能力的培養

　　機電系統測控與技術方向的實踐主要培養學生對測試和控制技術的認識與實踐能力。該實踐通過數據采集卡來實現對模擬量的采集和數字量的輸入輸出控制，讓學生深刻了解到數據采集卡是如何將外界的模擬量轉換成電壓，然后將電壓轉換成人們熟悉的數字值;明白數據采集卡是如何控制數字量的輸入和輸出。讓學生通過自己的編程來實現對直驅試驗平臺的控制。通過該實踐不僅能夠使學生直觀地認識到先進制造與裝備的概念，還能夠使學生明白如何通過上位機來調用動態鏈接庫函數，從而實現對設備的控制。圖3是學生通過變成編程軟件實現的簡單測控界面。

　　4 結語

　　機械工程專業碩士實踐能力要求較高，通過上述環節可進一步完善研究生培養方案及實踐教學體系，培養機械工程類專業碩士研究生的動手能力和實踐能力，使其掌握機械工程技術相關理論與技術，做到“學以致用”。同時可為我國制造行業提供實用型科研、技術人才，間接促進我國現代制造業的發展。

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