工程教育認證背景下機械制造裝備設(shè)計課程教學模式探索與實施

吳國良

【摘 ?要】隨著我國的迅速發(fā)展，對于人才的需求在不斷的加大，為全面提高工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高畢業(yè)生就業(yè)競爭力和適應(yīng)就業(yè)市場國際化需求，安徽工程大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)自2012起積極推進工程教育專業(yè)認證工作，以工程教育專業(yè)認證12條畢業(yè)要求為基礎(chǔ)，以中國制造2025和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導向，面向高端裝備制造業(yè)和智能制造，建立符合社會需求的人才培養(yǎng)模式和課程知識體系，全面推進課程教學改革。機械制造裝備設(shè)計作為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課，圍繞工程教育專業(yè)認證倡導的“學生中心理念、產(chǎn)出導向理念、持續(xù)改進理念”，在課程內(nèi)容設(shè)置、教學方法、評價機制等方面做了大量改革工作，特別是結(jié)合本校生源情況探索出一套行之有效的課程教學模式，提升學生問題分析和設(shè)計/開發(fā)解決方案能力，具有一定的推廣參考價值。

【關(guān)鍵詞】工程教育專業(yè)認證;教學模式;探索;實施

引言

機械制造裝備設(shè)計是機械設(shè)計專業(yè)學生必須掌握的一門重要專業(yè)課程，是以機械工程材料、機械原理、材料力學、機械設(shè)計和機械制造工藝學等為先修課程的基礎(chǔ)上，還要學習金屬切削機床設(shè)計、典型部件設(shè)計、工業(yè)機器人設(shè)計、機床夾具設(shè)計、物流系統(tǒng)設(shè)計和機械加工生產(chǎn) 線總 體 設(shè) 計 等 專 業(yè) 理 論 知識。這門課程實踐性強，涉及知識面廣，教學內(nèi)容組織上有很強的針對性和實用性，在教學過程中需要注重對學生解決實際問題能力的培養(yǎng)以及強化學生的工程意識，使學生具備機械制造裝備一般產(chǎn)品的設(shè)計能力。湖南工程學院是一所地方應(yīng)用型大學，培養(yǎng)的是工程應(yīng)用型人才，機械工程學院著重培養(yǎng)的也是服務(wù)生產(chǎn)一線的機械類現(xiàn)場工程師，結(jié)合工程教育專業(yè)認證標準的要求，切實支撐專業(yè)認證和學生能力全面提升為目標，針對調(diào)整教學內(nèi)容、改進教學方法、改變考核模式等方面進行相應(yīng)的教學改革探索與實踐。

1探索新教學模式的必要性

1）傳統(tǒng)教學模式教學效果差。機械制造裝備設(shè)計課程教學內(nèi)容多，學時少，實踐性強。機械制造裝備設(shè)計課程總學時為48學時，講解內(nèi)容包括機械制造裝備的設(shè)計方法、金屬切削機床設(shè)計、組合機床設(shè)計、金屬切削刀具設(shè)計及物料運儲裝置設(shè)計。課程改革之前，課程組教師總是抱怨課程學時少、內(nèi)容多、授課難。以往教師授課是全程灌輸、力求每個知識點都面面俱到，結(jié)果是學生對各個知識點掌握都很膚淺，不能將各個知識點有機地結(jié)合在一起，難以掌握機械制造裝備設(shè)計精髓，再加上其缺乏實踐經(jīng)驗，導致其設(shè)計的機械制造裝備只能是東拼西湊。2）適應(yīng)工程教育專業(yè)認證的要求。工程教育專業(yè)認證工作的中心指標是“學生”，認證工作評價的核心是學生的表現(xiàn)和學生能否獲取相應(yīng)的素質(zhì)能力，而且必須考慮全體學生。對于課程教學效果，其評價標準為在教學活動完成后學生學到了什么，這和以往更加關(guān)注教師教了什么有根本區(qū)別。為此，必須探索以學生為中心，能確保學生取得預(yù)期學習成果的教學模式。

2工程教育認證背景下機械制造裝備設(shè)計課程教學模式

2.1改進教學方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

根據(jù)我校機設(shè)專業(yè)培養(yǎng)學生的定位是服務(wù)生產(chǎn)一線的機械工程師，為了突出專業(yè)特色，結(jié)合機械制造裝備設(shè)計教學內(nèi)容，進行相應(yīng)的教學方法改進。由于機械制造裝備設(shè)計是幾門課程的濃縮，存在著教學內(nèi)容多與課時少的矛盾?？梢越柚n程群的網(wǎng)站等，把教學資料（包括教學 PPT，教學視頻，習題、試卷等內(nèi)容）提前放到網(wǎng)站中，給學生提供一個自學的平臺，課堂上就可以減少授課教學內(nèi)容的時間，可以補充一些最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)及新型機床設(shè)計技術(shù)。增加了與學生交流、討論互動的時間，及時了解到學生學習的情況，借機可以傳授學生遇到實際工程問題如何解決。采用提出問題（原設(shè)計不足）、分析問題（對策）、解決問題（新設(shè)計）三部曲的方法進行授課，講述設(shè)計的理念和思路，調(diào)動學生的學習積極性，變被動為主動，通過教師的啟發(fā)而得出結(jié)論。比如在講述夾具的定位元件———支承板，它分為不帶斜槽和帶斜槽兩種，不帶斜槽支承板存在缺陷，如何克服缺陷，想出對策，通過平板式支承板到臺階式支承板的設(shè)計，最后到斜槽式支承板的設(shè)計，加深了學生對于服務(wù)生產(chǎn)一線機械工程師的感性認識，培養(yǎng)了他們創(chuàng)新思維的能力。另外，還可以安排現(xiàn)場教學，特別是對于實踐性要求高的內(nèi)容，比如第二章的機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計部分、第五章的機床夾具定位方案、夾緊方案的選取，是需要結(jié)合現(xiàn)場討論和動手實踐使實驗內(nèi)容與課程理論緊密結(jié)合。還可以安排企業(yè)老師上課，可以選擇教學中的一些內(nèi)容來實施，比如導軌的設(shè)計?；蛘吲e辦學術(shù)講座等多種教學方法來進行，增大了課堂信息量，提高了課堂教學質(zhì)量，豐富了學生的知識面，增強了學生對機械制造過程的感性認識，對學生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)和解決復(fù)雜問題發(fā)揮了積極的作用。

2.2比較教學法在機械制造裝備設(shè)計課程教學中的應(yīng)用

比較教學法一般應(yīng)用廣泛，不僅可以應(yīng)用在各個學科當中，而且還可以應(yīng)用在不同的章節(jié)當中，但是這種方法最突出的優(yōu)點也是它的局限性。你叫教學法最突出的優(yōu)點就是具有針對性以及對比性，所以在使用的時候?qū)W習內(nèi)容有一定的前提要求。所以在應(yīng)用這個方法的時候，就對教師提出了很高的要求。首先要求教師能夠?qū)虒W的內(nèi)容了如指掌，然后就是對內(nèi)容之間內(nèi)在聯(lián)系的分析。我們就簡單介紹一些比較教學法在機械制造裝備設(shè)計課程教學中的應(yīng)用，其實比較教學法在這門課程中的應(yīng)用也不算少，但是辦完就簡單的以主傳動系設(shè)計和進給傳動系設(shè)計這兩節(jié)的內(nèi)容進行分析，通過比較教學法來明確了這兩個不同傳動系的區(qū)別與相同點。

2.3教學改革實施效果

經(jīng)過一段時間的教學改革實踐，效果初顯，課堂上的低頭率降低了，抬頭率和點頭率上來了，大家的積極性得到了提高，課堂上的氣氛也是非?；钴S，充分體現(xiàn)出了學生的主體地位，由被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥鲃訉W習。整合優(yōu)化后的教學內(nèi)容、教學方法的改進以及采用了新的考核方式，突出了平時學習的重要性，使得個人素質(zhì)和整體素質(zhì)以及創(chuàng)新能力都得到了提高，在期末考試成績方面，以前學生的卷面成績及格率低，并入平時成績后，才能及格，分數(shù)拉不開，而改革之后，學生的考試成績普通提高，及格率大大提高，并反映出了學生的能力和水平，成績分布上更是得以科學的體現(xiàn)，更趨合理。在課程設(shè)計方面，做出的夾具也會增加自己的想法和創(chuàng)新思維，怎樣才能使夾緊更快速和方便，夾具結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，工藝性好，不再以完成設(shè)計任務(wù)為主要目的。在課堂教學方面，由于課堂提問和學生參與課堂教學（上臺當老師），增加了學生的自信和體現(xiàn)他們的主體地位，鍛煉了學生的語言表達能力，極大地克服了工科生只會做不會說的缺點。在參加全國、全省的挑戰(zhàn)杯、機械設(shè)計創(chuàng)新大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽和各類科技創(chuàng)新立項中，參與人數(shù)超過了60%以上，拿獎的人數(shù)也相應(yīng)的增加了不少，國家獎勵和省級一等獎勵都有了歷史性突破。在企業(yè)實習時，有的學生會根據(jù)自己所學的知識，提出想法，為工廠解決了一些棘手的問題，比如優(yōu)化工藝和工裝夾具的設(shè)計以及專機設(shè)計之后投入使用等。

結(jié)語

綜上所述，本課程組教師以工程教育專業(yè)認證為契機，進一步理清思路，形成以學生為中心、產(chǎn)出為導向并持續(xù)改進的教學理念，通過采用翻轉(zhuǎn)課堂教學徹底改變以往的灌輸型教學模式，形成符合工程教育專業(yè)認證理念的成果導向式教學模式。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會.工程教育認證標準（2015版）[S].2015.

[2] 李志義.對我國工程教育專業(yè)認證十年的回顧與反思之一：我們應(yīng)該堅持和強化什么 [J].中國大學教學，2016，（11）：10-16.

（作者單位：浙江三花智能控制股份有限公司）