工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革探索

杜趙新

摘? 要 在工程教育認(rèn)證背景下，針對(duì)“鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”這門(mén)專(zhuān)業(yè)課程目前存在的問(wèn)題，從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行改革探索，探討如何建立以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)為機(jī)制的教學(xué)體系，促進(jìn)學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)以及課程教學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)和提升。

關(guān)鍵詞 工程教育認(rèn)證;鍛造工藝及模具設(shè)計(jì);教學(xué)改革;CDIO

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）06-0082-03

Exploration of Teaching Reform of Forging Process and Die De-

sign Course under Background of Engineering Education Pro-fessional Certification//DU Zhaoxin

Abstract This paper explores the contents of course， teaching methods

and evaluation methods of the Forging Technology and Die Design

course based on the background of engineering education certifica-tion and the existing problems. Discussing how to establish a student-

centered， output-oriented and continuous improvement-oriented tea-ching system to improve the professional quality of students and the teaching quality.

Key words engineering education certification; forging process and die design; teaching reform; CDIO

1 前言

中國(guó)成為工程教育本科專(zhuān)業(yè)國(guó)際互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會(huì)員，表明我國(guó)工程教育質(zhì)量得到國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可，對(duì)于中國(guó)工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、走向世界具有重要意義。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的核心就是要確認(rèn)工科專(zhuān)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，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)[1]。近年來(lái)，我國(guó)在工程教育實(shí)踐方面取得較大的進(jìn)步與發(fā)展，但現(xiàn)行的工程教育仍存在教學(xué)模式落后、教學(xué)內(nèi)容陳舊、師資力量薄弱以及學(xué)生參與度低等諸多問(wèn)題[2]。

而“鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”課程是內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)塑性成形方向?qū)W生的必修課，是一門(mén)與實(shí)踐密切結(jié)合且服務(wù)于生產(chǎn)的課程。課程內(nèi)容主要涉及實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要的鍛造工藝及相應(yīng)模具設(shè)計(jì)，內(nèi)容零散度高、體系繁雜、經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)。而伴隨著工業(yè)環(huán)境的不斷發(fā)展，這門(mén)課程的教學(xué)體系正面臨諸多需要改革的問(wèn)題。同時(shí)，基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景，為使教學(xué)符合工程專(zhuān)業(yè)認(rèn)證和專(zhuān)業(yè)發(fā)展需求，必須進(jìn)行基于以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)為機(jī)制的課程教學(xué)改革。

2 課程現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題

“鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、與實(shí)踐緊密結(jié)合的專(zhuān)業(yè)課程，教學(xué)過(guò)程主要以教師為中心，單向灌輸知識(shí)。隨著高校工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的開(kāi)展，課程面臨教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、考核辦法落后、教學(xué)要求提高等問(wèn)題。而在工程教育認(rèn)證背景下，本門(mén)課程要求學(xué)生具備能夠合理運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析及合理解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力，從根本上說(shuō)，就是要求學(xué)生能將所學(xué)用于實(shí)踐。目前，本門(mén)課程教學(xué)面臨的問(wèn)題包括：課時(shí)壓縮，教學(xué)內(nèi)容亟待調(diào)整;教學(xué)脫離實(shí)踐，學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析及解決問(wèn)題的能力有待提升;專(zhuān)業(yè)自信度不高，學(xué)生缺乏對(duì)相關(guān)行業(yè)規(guī)章政策及發(fā)展趨勢(shì)等的認(rèn)識(shí)與了解;教學(xué)方法有待改進(jìn);考核評(píng)價(jià)方式落后，不能滿足畢業(yè)要求。

3 基于工程教育認(rèn)證需求的改革

教學(xué)內(nèi)容調(diào)整? “鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”課程與實(shí)踐息息相關(guān)，是直接服務(wù)于生產(chǎn)的一門(mén)課程?；诠こ探逃龑?zhuān)業(yè)認(rèn)證背景，以及近年來(lái)本門(mén)課程教學(xué)所面臨的問(wèn)題，教學(xué)內(nèi)容的改革主要有以下兩點(diǎn)。

1）課時(shí)壓縮條件下教學(xué)內(nèi)容調(diào)整。新的教學(xué)課時(shí)相較原有課時(shí)縮減八學(xué)時(shí)，因此需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的內(nèi)容以鍛造技術(shù)為主線，以鍛造工藝、模具設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，對(duì)相似教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。

2）新形勢(shì)下的教學(xué)內(nèi)容增加。通過(guò)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)塑性成形方向的行業(yè)發(fā)展不了解，對(duì)專(zhuān)業(yè)存在不自信的現(xiàn)象。對(duì)此，基于以學(xué)生產(chǎn)出為導(dǎo)向、使學(xué)生能夠更加適應(yīng)就業(yè)環(huán)境的目的，新的教學(xué)內(nèi)容增加以下幾方面。

①增加與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的規(guī)章政策、行業(yè)發(fā)展概況及趨勢(shì)等。在課堂教學(xué)過(guò)程中，關(guān)于行業(yè)發(fā)展、行業(yè)形勢(shì)及相關(guān)規(guī)章政策等相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容很少甚至缺乏，因而學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的了解有限，造成對(duì)就業(yè)前景的困惑。因此，在占有很少學(xué)時(shí)的情況下，應(yīng)向?qū)W生提供行業(yè)發(fā)展、行業(yè)形勢(shì)及相關(guān)規(guī)章政策等相關(guān)方面的信息，增加學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)深度。

②增加專(zhuān)業(yè)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用與分析，將實(shí)踐引入課堂。在這方面，要求授課教師甚至授課單位增加與相關(guān)企業(yè)的密切聯(lián)系，了解企業(yè)在專(zhuān)業(yè)技術(shù)方面的需求與困難，并將這些問(wèn)題與相關(guān)知識(shí)點(diǎn)對(duì)接、歸納、引入課堂，在課堂上進(jìn)行分析探討，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握與運(yùn)用程度。

③介紹行業(yè)領(lǐng)域的一些新技術(shù)、新應(yīng)用以及新發(fā)展。在近年來(lái)的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用日新月異。因此，除在課堂上教授已有教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)將行業(yè)領(lǐng)域的一些新技術(shù)、新應(yīng)用以及新發(fā)展不斷加入教學(xué)內(nèi)容，做到持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)而加深學(xué)生的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知，建立學(xué)生的專(zhuān)業(yè)自信。

增加工程能力訓(xùn)練教學(xué)? 在教學(xué)過(guò)程中除了幫助學(xué)生掌握本門(mén)課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生綜合利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析及解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的能力。CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）理念被認(rèn)為是一種新的工程教育模式，旨在提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力，改善就業(yè)效果[3]。因此，在本門(mén)課程中引入CDIO理念，依據(jù)以下兩點(diǎn)進(jìn)行改革。

1）由教師依據(jù)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)單元，給出某一典型零件，讓學(xué)生以鍛造工藝規(guī)程為路線，以所掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ)，從而制定相應(yīng)鍛件的變形工藝，并設(shè)計(jì)鍛造模具。實(shí)施過(guò)程以分組模式進(jìn)行，組內(nèi)成員既有單獨(dú)完成任務(wù)，又有團(tuán)隊(duì)共同完成的內(nèi)容。這樣既能鍛煉與考核學(xué)生單獨(dú)運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又可提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2）針對(duì)能力訓(xùn)練的教學(xué)，還應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)人員甚至學(xué)生與企業(yè)之間的聯(lián)系與溝通，將企業(yè)實(shí)際需求以及產(chǎn)品質(zhì)量等存在的工程問(wèn)題引入課堂，從而加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐的認(rèn)知與關(guān)聯(lián)。因此，增加教學(xué)過(guò)程中的工程能力訓(xùn)練，是更加有益于以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以持續(xù)改進(jìn)為機(jī)制的教學(xué)改革。

教學(xué)方法改革? 根據(jù)課程特點(diǎn)，教學(xué)方法主要采用多媒體教學(xué)、案例教學(xué)、分組教學(xué)等方式。

1）鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)課程涉及較多的鍛造工藝過(guò)程，而這些過(guò)程在課本中只能以圖片顯示及文字描述形式出現(xiàn)，學(xué)生無(wú)法直觀了解鍛造工藝動(dòng)作流程。因此，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采用多媒體教學(xué)方法，并且可以將課程中自由鍛、胎膜鍛及模鍛工藝中的各種工藝動(dòng)作采取動(dòng)畫(huà)方式展示，這樣更方便學(xué)生直觀了解各種鍛造工藝的含義。

2）在教學(xué)活動(dòng)中引入案例教學(xué)，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)單元，可設(shè)置小知識(shí)點(diǎn)單元案例和綜合知識(shí)點(diǎn)單元案例。如在講授完小知識(shí)點(diǎn)單元“影響余量及鍛件公差的因素”后，可布置課堂案例，選取某廠家生產(chǎn)的低速軸，給出其材質(zhì)、輪廓尺寸、精度等級(jí)等參數(shù)，要求學(xué)生根據(jù)鍛件查找鍛件余量及公差等。在這個(gè)過(guò)程中，需要學(xué)生計(jì)算鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)、材質(zhì)系數(shù)，并學(xué)會(huì)鍛件余量及公差的確定方法，既能加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握程度，又能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。而對(duì)于一些大的知識(shí)點(diǎn)單元，可布置課下任務(wù)，主要針對(duì)某一具體鍛件的鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)。如給定某一具體自由鍛鍛件，要求學(xué)生課下分析零件特點(diǎn)，繪制鍛件圖，確定坯料質(zhì)量和尺寸，制定變形工藝，選擇鍛造設(shè)備，確定鍛造溫度范圍，制定熱處理規(guī)范，制定技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求，填寫(xiě)工藝卡片。

3）課下作業(yè)任務(wù)完成后，在課堂中抽取典型進(jìn)行討論，采用分組模式進(jìn)行分析討論，由作業(yè)完成組組員描述工藝過(guò)程，再由其他組組員分析工藝規(guī)程的合理性、優(yōu)缺點(diǎn)等。通過(guò)整個(gè)任務(wù)的完成，既鍛煉了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，又加深了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握程度。

考核辦法改革? “鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，通過(guò)單一試卷考核很難反映學(xué)生的真實(shí)專(zhuān)業(yè)水平和能力[4]。而在工程專(zhuān)業(yè)教育認(rèn)證背景下，更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)。結(jié)合課程特點(diǎn)及畢業(yè)要求，考核應(yīng)主要反映學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握程度及應(yīng)用能力。專(zhuān)業(yè)知識(shí)可通過(guò)課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐以及期末考試體現(xiàn)。專(zhuān)業(yè)能力主要反映學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，此項(xiàng)內(nèi)容可以通過(guò)作業(yè)完成情況以及期末試卷得以體現(xiàn)。因此，本門(mén)課程的考核辦法主要增加以下兩方面改革內(nèi)容。

1）增加學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能考核方面的比重，使學(xué)生成績(jī)更加能夠反映他們的專(zhuān)業(yè)能力水平。以往的考核以期末測(cè)試為主，且測(cè)試內(nèi)容主要為對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握程度的考核。而改革后的考核成績(jī)除了能夠反映學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握程度，還能夠在更高程度上體現(xiàn)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力，因此也更加符合基于CDIO理念的教學(xué)模式。

2）在考核辦法中增加學(xué)習(xí)過(guò)程考核與評(píng)價(jià)，即將考核貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程[5]。如針對(duì)課程某一知識(shí)單元內(nèi)容布置單元測(cè)試作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容主要體現(xiàn)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的利用能力。通過(guò)單元測(cè)試，既能加固學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握程度，又能提高學(xué)生成績(jī)及優(yōu)良率[6]。同時(shí)，授課教師還能夠依據(jù)單元測(cè)試成績(jī)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，從而調(diào)整教學(xué)側(cè)重，彌補(bǔ)教學(xué)過(guò)程中的不足。

據(jù)此，本門(mén)課程考核辦法改革為由出勤、實(shí)驗(yàn)、單元測(cè)試及期末測(cè)試四部分組成，各部分內(nèi)容在原有考核辦法的基礎(chǔ)上更注重考查學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程專(zhuān)業(yè)教育認(rèn)證背景下，傳統(tǒng)的“鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)”課程教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的畢業(yè)要求。因此，本文主要從教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、工程能力培養(yǎng)、教學(xué)方法及考核辦法等幾個(gè)方面進(jìn)行探索，改革后的教學(xué)模式突出體現(xiàn)了以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以持續(xù)改進(jìn)為機(jī)制的教學(xué)理念，有效提升了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和課程教學(xué)質(zhì)量?！?/p>

參考文獻(xiàn)

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