工程教育專業(yè)認(rèn)證下機(jī)械制造裝備設(shè)計課程改革

萬林林，伍俏平，鄧朝暉

(湖南科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是當(dāng)前幾乎所有相關(guān)高校都予以關(guān)注的焦點工作。開展工程教育專業(yè)認(rèn)證，是為了進(jìn)一步深化中國工程教育改革，建立高校工程專業(yè)與一流企業(yè)人才培養(yǎng)的雙贏體制，使中國工程教育領(lǐng)域與國際化接軌，實現(xiàn)中國與國際工程教育專業(yè)間的實質(zhì)性互認(rèn)，提升國際競爭力［1］。它帶給我們的，一方面是新穎的育人理念，促進(jìn)高等教育人才培養(yǎng)模式的改革，另一方面則是有助于我國未來工程師“畢業(yè)生”獲得通行國際的執(zhí)業(yè)資格。對于我國而言，工程教育專業(yè)設(shè)置占高等教育專業(yè)設(shè)置的1/3，截至2013年，我國擁有普通高校本科工程專業(yè)類在校生近500萬人，2014年應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生數(shù)量達(dá)到727萬，其中工程專業(yè)類畢業(yè)生占比超過30%，工程教育專業(yè)認(rèn)證的重要意義不言而喻。

在國際人才市場上，工程學(xué)位的互認(rèn)包括工程教育認(rèn)證體系和工程教育標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)兩方面的內(nèi)容。我國于2012年7月對《工程教育專業(yè)認(rèn)證辦法》進(jìn)行了修訂，制定了《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，其核心理念是工程教育要以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為目標(biāo)導(dǎo)向，通過有力引導(dǎo)，確保工程專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，這就需要將學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口導(dǎo)向要求放在極其重要的位置，以此作為合格性指標(biāo)來評價和推進(jìn)工程教育工作。具體到專業(yè)課程體系設(shè)置乃至每門課程的安排，其要求和內(nèi)容都應(yīng)把學(xué)生放在教學(xué)主體地位，圍繞學(xué)生能力培養(yǎng)，以學(xué)生能力的全面提升為目標(biāo)導(dǎo)向來組織和持續(xù)改進(jìn)。

機(jī)械制造裝備設(shè)計是高等院校機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)本科生必修的一門重要專業(yè)課，要求學(xué)生在熟練掌握機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造工藝與技術(shù)、機(jī)械傳動與控制等前期基礎(chǔ)理論課程的前提下，還要學(xué)習(xí)金屬切削機(jī)床設(shè)計、主軸等典型部件設(shè)計、夾具設(shè)計、物流系統(tǒng)設(shè)計和機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計等新的專業(yè)理論知識［2］。課程涉及的知識面廣，對學(xué)生的知識綜合運用能力要求較高，實踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)，同時所采用的技術(shù)與方法伴隨工業(yè)的進(jìn)步發(fā)展迅速，重點關(guān)注學(xué)生工程意識的鍛煉，使學(xué)生了解如何進(jìn)行機(jī)械制造裝備的設(shè)計，掌握基本的原理和方法，能夠進(jìn)行一定的總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，為培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計、研究、開發(fā)工作打下必要的基礎(chǔ)。對于完善學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)，提高分析和解決實際工程問題的能力具有重要作用。在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，繼續(xù)采用傳統(tǒng)的形式和方法進(jìn)行機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)已不能滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，為切實支撐專業(yè)認(rèn)證和學(xué)生能力全面提升目標(biāo)的實現(xiàn)，針對教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價機(jī)制等方面進(jìn)行相應(yīng)改革勢在必行。

1 機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械制造裝備設(shè)計課程涉及知識面廣，強(qiáng)調(diào)專業(yè)實踐性和實用，著重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力，學(xué)生們感覺課程學(xué)習(xí)難度大，影響課程學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期。目前存在的問題主要如下:

1)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容沿襲了傳統(tǒng)的體系與架構(gòu)，知識點面面俱到，沒有根據(jù)不同類型學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)的側(cè)重點不同而有所區(qū)分［3］。缺乏生產(chǎn)實際內(nèi)容，對于新材料、新工藝、新技術(shù)和新裝備的介紹不足，不能全面反映本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展。

2)教學(xué)手段與方法相對單一，仍以教師單方面授課為主，不能完全滿足教學(xué)要求。根據(jù)教學(xué)大綱安排，課程教學(xué)為32學(xué)時。教師要在有限的時間內(nèi)把大量的知識和信息傳遞給學(xué)生，尤其目前普遍采用多媒體教學(xué)，更進(jìn)一步擴(kuò)大了課堂教學(xué)容量，對學(xué)生的理解和接受能力提出了更高要求。為追趕進(jìn)度，學(xué)生無暇思考，只能填鴨式被動接受。而一旦某一環(huán)節(jié)跟不上，則會一步落、步步落，嚴(yán)重挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自信心。

3)現(xiàn)有授課計劃對于實驗與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排不足，學(xué)生親自動手操作與動腦思考的機(jī)會不多，對于知識的理解仍停留在書本理論的層面，遇到實際問題不能有效應(yīng)對，違背了課程內(nèi)容組織強(qiáng)調(diào)實踐性與實用性的初衷。

4)考核評價機(jī)制單一，一般仍取平時考勤、課堂作業(yè)與期末考試成績作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生為考勤而到課堂，身在課堂心在外，臨近考試就突擊死記硬背，不會花時間去主動思考，更不會去深入研究如何應(yīng)用所學(xué)到的機(jī)械制造裝備的設(shè)計原理與方法，極大損害了學(xué)生運用所學(xué)理論和技術(shù)手段綜合創(chuàng)新能力的發(fā)展。

5)伴隨高校擴(kuò)招，機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)生源規(guī)模持續(xù)增加，越來越多的青年教師走上講臺，他們雖然儲備了足夠的理論知識，卻在自身實踐經(jīng)驗上有所欠缺，而機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置中的金屬切削機(jī)床設(shè)計和夾具設(shè)計等都需要豐富的生產(chǎn)實際經(jīng)驗作為支撐，這在一定程度上影響了課程教學(xué)效果。

2 機(jī)械制造裝備設(shè)計教學(xué)改革探索

2.1 教學(xué)理念的與時俱進(jìn)

把握工程教育要面向工程實際的基本原則。對于機(jī)械制造裝備設(shè)計過程，不僅僅關(guān)注結(jié)構(gòu)與功能原理的實現(xiàn)，也要從經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排等方面將其視為一個系統(tǒng)的工程技術(shù)項目來加以考慮，全方位引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)運用所學(xué)知識解決實際工程問題的能力，正確認(rèn)識工程對于客觀世界和社會的影響。教師對于學(xué)生的要求更多地集中在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、對問題的深入探究和鉆研精神以及追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識。這就對教師本身在知識結(jié)構(gòu)、教育教學(xué)技能、教學(xué)與管理藝術(shù)等方面提出了更高的要求，要不斷更新自身教育理念，與時俱進(jìn)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的改革與優(yōu)化

課程教學(xué)內(nèi)容要面向機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)工程教育認(rèn)證目標(biāo)，以培養(yǎng)行業(yè)認(rèn)可的復(fù)合型工程人才為導(dǎo)向，突出學(xué)校與學(xué)科專業(yè)特色，緊隨生產(chǎn)與社會的發(fā)展，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)與領(lǐng)域的需求相結(jié)合。以此為原則，保留原有教學(xué)內(nèi)容中的經(jīng)典核心部分，刪減或剔除與專業(yè)認(rèn)證目標(biāo)不相符合的內(nèi)容［4］。針對湖南科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)面向礦山機(jī)械、工程機(jī)械及數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計制造的專業(yè)培養(yǎng)特色，教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)增加礦山機(jī)械裝備與工程機(jī)械裝備的設(shè)計方法與過程，對于金屬切削機(jī)床的設(shè)計著重講解數(shù)控機(jī)床的主傳動系設(shè)計、進(jìn)給傳動系設(shè)計與典型部件設(shè)計，減少普通機(jī)床設(shè)計相關(guān)內(nèi)容。機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計重點介紹數(shù)字控制技術(shù)原理與設(shè)計過程，其它控制方式酌情刪減或剔除。

同時教師在授課過程中應(yīng)結(jié)合自身研究方向，增補(bǔ)介紹反映本專業(yè)前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的有關(guān)新材料、新工藝、新技術(shù)和新裝備的內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容做到融經(jīng)典、基礎(chǔ)、實用、前沿于一體。適當(dāng)?shù)虒W(xué)內(nèi)容中的深奧理論知識，增強(qiáng)應(yīng)用與實踐，增加實驗與實踐教育環(huán)節(jié)時長，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？梢愿嗟嘏c企業(yè)生產(chǎn)實際相結(jié)合，與企業(yè)溝通聯(lián)系，創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生深入企業(yè)生產(chǎn)一線，直觀接觸與動手實踐，深入理解機(jī)械制造裝備的設(shè)計原理與方法。強(qiáng)調(diào)對重點和難點的把握，精心組織，講深講透，如金屬切削機(jī)床的工作原理、幾何表面成形原理和機(jī)床主傳動系設(shè)計過程、夾具定位方案的設(shè)計與分析等。對于物流系統(tǒng)設(shè)計和機(jī)械加工生產(chǎn)線的總體設(shè)計，則可以采取學(xué)術(shù)講座的形式加以介紹。

2.3 教學(xué)方法的突破與創(chuàng)新

面向工程教育專業(yè)認(rèn)證需求，教師要實現(xiàn)教學(xué)方法與手段的不斷突破與創(chuàng)新，以提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)方法要針對工程實際，可以更多地采用案例分析、綜合設(shè)計、小組學(xué)習(xí)、項目訓(xùn)練等方式，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和團(tuán)隊合作能力，提高工程意識和設(shè)計技能。教師也要深入研究當(dāng)前國內(nèi)外工程教育的發(fā)展形勢，將國際上最新的科學(xué)思想和科學(xué)成果傳遞給學(xué)生［5］。在教學(xué)過程中教師要有效利用多媒體教學(xué)資源，使知識直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動主觀學(xué)習(xí)積極性。如為使學(xué)生對于裝備制造業(yè)有清晰的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生對于機(jī)械制造裝備設(shè)計課程學(xué)習(xí)的熱情，在緒論中詳細(xì)介紹制造業(yè)與裝備制造業(yè)的內(nèi)涵，多方搜集資料，以詳實的圖片、文字、視頻和數(shù)據(jù)資料深入透析裝備制造業(yè)的地位與作用、我國裝備制造業(yè)迄今所取得的成就以及面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，鼓勵學(xué)生為我國裝備制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。

為訓(xùn)練學(xué)生的獨立分析與思考能力，教師也在課堂上提出問題或布置課后作業(yè)，啟發(fā)學(xué)生去思考并分組討論，教師再進(jìn)行歸納總結(jié)和點評，讓學(xué)生能夠主動參與學(xué)習(xí)［6］。在機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)難點與重點，有針對性地開展專題討論與專題作業(yè)。討論與作業(yè)的形式也需多樣化，以便于活躍學(xué)生思維，增強(qiáng)創(chuàng)新意識。

2.4 考核評價機(jī)制的多元化

為檢驗課程教學(xué)效果，考核評價必不可少。在常用的平時考勤、課堂作業(yè)與期末考試成績的考核評價機(jī)制基礎(chǔ)上進(jìn)行多元化拓展，以助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新態(tài)度和意識［7］。針對機(jī)械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)特點，采取“日常課堂教學(xué)考核+創(chuàng)新實踐考核+期末閉卷考試”模式。日常課堂教學(xué)考核從考勤、課堂討論、課堂作業(yè)等方面進(jìn)行綜合評定，重點考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)紀(jì)律性與主觀能動性等;創(chuàng)新實踐考核結(jié)合實驗教學(xué)進(jìn)行，考察學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力、實踐動手能力等;期末閉卷考試適當(dāng)增加主觀題和應(yīng)用型試題比重。通過考核評價機(jī)制的多元化拓展，全面準(zhǔn)確地反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果。

3 結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證是大勢所趨，而工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)明確了工程教育要把學(xué)生放在主體地位，給學(xué)生以有力的引導(dǎo)，加強(qiáng)目標(biāo)導(dǎo)向。機(jī)械制造裝備設(shè)計是機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課，應(yīng)面向機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)工程教育認(rèn)證目標(biāo)，以培養(yǎng)行業(yè)認(rèn)可的復(fù)合型工程人才為導(dǎo)向，突出學(xué)校與學(xué)科專業(yè)特色，更新教育理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教育方法與手段，多元化拓展考核評價機(jī)制，以學(xué)生為本，以學(xué)生能力的全面提升為目標(biāo)來組織和持續(xù)改進(jìn)。

［1］王娜.中國大陸高等工程教育專業(yè)認(rèn)證的發(fā)展歷程與展望［J］.高等理科教育，2011(1):64－67.

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［3］丁江民，魏延剛.面向卓越工程師培養(yǎng)的“機(jī)械制造裝備設(shè)計”專業(yè)課的教學(xué)改革［J］.教育教學(xué)論壇，2013(18):21－23.

［4］危衛(wèi)華，連小瑩.機(jī)械制造裝備設(shè)計課程建設(shè)與教學(xué)改革探討［J］.價值工程，2013(27):258－259.

［5］杜曉東，李合琴，張學(xué)斌.適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的工程材料課程教學(xué)改革思考［J］.大學(xué)教育，2014(2):117－118.

［6］伍俏平，萬林林.“現(xiàn)代制造技術(shù)”課程教學(xué)探討［J］.當(dāng)代教育理論與實踐，2013(9):76－78.

［7］楊建鋒.“機(jī)械制造裝備設(shè)計”多元化課程教學(xué)模式探索［J］.中國電力教育，2014(23):54－55.