全日制机械工程方向专业硕士校内实践模块设计与实践
来源:用户上传
作者:
摘要：针对机械工程机电控制方向专业硕士生产实践环节存在的问题，本文设计了以项目为载体、充分利用实验室资源和计算机辅助软件进行的校内实践模块，从整合模块内容、解决问题、研究方法几方面入手，进行了校内实践模块的创新，从而提高学生动手实践能力和分析解决问题的能力。
关键词：全日制专业硕士；校内实践模块；项目教学
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）06-0144-02
一、引言
2009年开始的“全日制专业硕士学位研究生”培养是我国硕士培养的一种新模式，其目的是培养具有扎实理论基础、并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才。
因此，专业实践能力的培养是保证专业学位研究生质量的关键。教育部也要求[1]“专业学位研究生在学期间，必须保證不少于半年的实践教学”，“要提供和保障开展实践的条件，建立多种形式的实践基地”，实践基地的建设是以上要求的保障。
本文分析了现有实践体系的优缺点后，针对燕山大学机械工程专业机电控制专业方向校内实践基地模块进行了设计，采取项目的形式，模拟真实企业的设计任务，使学生掌握企业的设计流程，并依据实验室资源进行试验，增长实际工作经验，从而提高专业素养及就业创业能力。
二、现有实践体系的问题
现在大多数学校采取的是融合校外企业实践基地和校内实践基地的实践教学体系，燕山大学目前也是采取这种体系。
学生进入企业实践主要有校企联合培养基地、进入与导师有项目合作的企业实践和学生自己联系企业实践三种方式，第一种所做的项目理论深度难以达到硕士毕业要求，第二种无法保证学生实践的稳定性，第三种接触不到企业项目的核心部分。
校内实践基地的设立是对校外实践基地的有力补充[2]，其主要的目的是培养学生的实践能力，同时注重实践创新品质的培养。初期多以课堂理论教学和验证性实验为主，在增进基本理论认知的同时侧重对基本实验技能与数据处理能力的训练。但是这种方式与实际生产实践要求脱节，并且培训的能力单一、缺乏统一性，学生找不到各知识点之间的联系。实践内容趋同，难以调动学生的积极性。
综上所述，现在专业学位硕士研究生的校内实习模块应该更加多样化，更应注重项目的实际性。而要培养学生综合的实践能力，设计行之有效的校内实践模块对专业学位研究生培养具有重要的现实意义。
三、校内教学实践模块设计
燕山大学机械工程专业研究生培养目标[3]包括“掌握机械工程设计与开发应用的先进技术方法和现代技术手段，具有独立担负机械设计和工程管理工作的能力，具有从事机械工程技术应用的研究与开发能力。”本模块的设置采取项目制方法，采用企业的真实设计项目，尽量突出专业学科的特点，穿插进行理论分析和动手实验，以此增强学生的实践动手能力和分析解决问题的能力。
1.题目的获取：通过对国内知名的液压元件企业，如北京华德液压工业集团有限责任公司、江苏恒立液压股份有限公司等企业的走访调研，确定企业所需求的设计项目和要求，经过指导教师评估和适当简化，考虑难易程度、项目成本和实验室条件，把板式和螺纹插装液压阀作为研究生的实践项目下发。
2.设计阶段：首先学生利用SolidWorks软件设计液压元件三维模型，完成元件装配图和各组成部分零件图，其中阀芯阀套部分是设计重点。通过fluent软件分析元件的流场，获得的计算结果更准确地反映稳态液动力的大小，通过不断改变阀芯阀套结构，得到最优参数。
3.关键零件的加工：学生通过拆解厂家液压元件，对比分析设计不足以及继续修改主要零件，选取关键的零件进行加工，其他部分可以借用拆解的元件，减低成本和缩短周期。
4.试验台的搭建：然后利用Amesim软件分别建立液压元件和试验台的仿真模型，在实验室对设计的液压元件进行性能测试，分析其中不足，并予以解决或进行创新探索。可以继续重复2—3—3过程，对设计进行验证。
四、实际应用
从2017年秋季项目实施以来，共有四名同学使用该实践模块进行了校内实践，提供了“直动式螺纹插装溢流阀”、“先导式溢流阀”、“板式电磁换向阀”、“先导式顺序阀”四组题目，以第一组题目为例执行情况如下。
1.溢流阀是液压系统中应用最为广泛的一种元件[4]，直动式螺纹插装溢流阀的阀芯形式多样，其设计具有一定的实用价值。按照参数要求，通过对液压力与弹簧力的平衡计算，对阀进行了三维设计。
2.为了对溢流阀内部结构有更深刻的认识，对溢流阀进行了拆装，锥阀芯和阀套分体测绘如图1所示。
3.溢流阀的动静态特性是反映阀的性能的重要指标，静态特性：调压偏差、滞回等，动态特性：超调、响应时间等，在理论分析中运用AMESim软件对测试过程进行仿真，测试实验台见图2。
在实践过程中，理论分析与实验同步进行，在理论分析上借助常用软件对系统特性进行分析和预测，进而通过实验来验证理论、推动实验。动手的过程做到有章可循，避免理论与实践脱节，使学生领会理论和实践在工程中同等重要，从而完成从理论到工程技术实践的转变。
参考文献：
[1]教育部文件.关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见[Z].教研[2009]1号.
[2]施金良，胡文金.自建实训基地的探讨与实践[J].重庆工业高等专科学校学报，2003，（03）：82-83+87.
[3]燕山大学专业学位硕士研究生培养方案（全日制适用）[Z].2017.
[4]赵世军，唐道武.建立机电专业实践能力培养体系的探讨[J].华北科技学院学报，2002，（03）：75-76.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15168652.htm
