工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下項(xiàng)目式教學(xué)改革探索

張涵 楊浩 李慶林

摘要：在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，本文針對(duì)鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)課程目標(biāo)和性質(zhì)對(duì)課程的教學(xué)模式、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式提出改革思路。本文認(rèn)為，針對(duì)一個(gè)具體的復(fù)雜工程問(wèn)題，教師可以項(xiàng)目教學(xué)為主，組織開展教學(xué)改革，徹底貫徹以學(xué)生為中心的工程認(rèn)證教育理念，加強(qiáng)學(xué)生的工程訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)深度學(xué)習(xí)，從而解決大量實(shí)際問(wèn)題，鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。同時(shí)，教師還可圍繞項(xiàng)目式教學(xué)建立多種過(guò)程考核形式，形成持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的良性循環(huán)，合理增加課程難度，拓展課程深度。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式教學(xué)；教學(xué)改革；復(fù)雜工程問(wèn)題；鍛造工藝；過(guò)程評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-7164（2021）03-0126-02

基金項(xiàng)目院本文為2019年蘭州理工大學(xué)高教研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：GJ2019B-40）；2019年蘭州理工大學(xué)示范性項(xiàng)目式教學(xué)課程（項(xiàng)目編號(hào)：269082）；2020年蘭州理工大學(xué)一流本科課程研究成果之一。

2016年6月2日，我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》，被認(rèn)為是中國(guó)高等教育取得的具有里程碑意義的歷史性突破[1]?！度A盛頓協(xié)議》是針對(duì)本科培養(yǎng)而提出的，本科生專業(yè)教育的目標(biāo)著重體現(xiàn)在一個(gè)“本”字，即要求學(xué)生能較好地掌握本門學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專門知識(shí)和基本技能，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國(guó)高等教育的重要組成部分，是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度[2]。它以工程教育國(guó)際接軌為突破口，通過(guò)強(qiáng)化內(nèi)涵發(fā)展提高質(zhì)量，在促進(jìn)教育觀念的更新、標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)的建立、質(zhì)量意識(shí)的強(qiáng)化上發(fā)揮了重大作用。

2018年9月17日，教育部發(fā)布《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》[3]，其中基本原則提到：堅(jiān)持學(xué)生中心，全面發(fā)展。以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為中心，既注重“教得好”，更注重“學(xué)得好”，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能。這和工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念高度一致。

鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)是材料成型及控制工程專業(yè)金屬塑性加工方向的一門專業(yè)必修課。它以金屬塑性成形原理為指導(dǎo)，是研究金屬材料體積成形原理、方法和質(zhì)量控制的技術(shù)科學(xué)。該課程具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，與生產(chǎn)實(shí)踐有著十分緊密的聯(lián)系，是直接服務(wù)于工程的一門學(xué)科，必須加強(qiáng)學(xué)生的工程訓(xùn)練[4]，培養(yǎng)其解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

一、教學(xué)背景與現(xiàn)狀分析

長(zhǎng)期以來(lái)，該課程采用以內(nèi)容為主的傳統(tǒng)授課模式，以教師為授課主體、學(xué)生以聽為主接受知識(shí)灌輸，完全以教師為中心，學(xué)生接受知識(shí)極其被動(dòng)，造成的后果之一就是學(xué)生“考完即忘”，學(xué)習(xí)效果差；鍛造工藝教學(xué)所涉及的章節(jié)內(nèi)容比較分散、抽象[5]。課程教學(xué)應(yīng)該是由教師主導(dǎo)、學(xué)生積極參與共同構(gòu)成的雙方活動(dòng)，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

在工程認(rèn)證核心理念“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”教育理念下[6]，為了提高教學(xué)效果，讓學(xué)生能更好地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，本研究就如何組織好課堂教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)、提高課堂教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行了相關(guān)探索。

二、項(xiàng)目式教學(xué)特點(diǎn)

項(xiàng)目式教學(xué)法以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體，具有目標(biāo)指向多重性、項(xiàng)目周期短、見效快、可控性好、注重理論與實(shí)踐相結(jié)合等特點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生需不斷地根據(jù)“項(xiàng)目”的需求學(xué)習(xí)，變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)地尋求知識(shí)。在整個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)，兩條主線一一對(duì)應(yīng)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程變?yōu)橐粋€(gè)人人參與的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)，它注重的不是最終結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過(guò)程[7]。項(xiàng)目式教學(xué)完全改變了傳統(tǒng)的師生之間角色關(guān)系，真正把學(xué)生置于主體和主導(dǎo)地位，而老師變成了引導(dǎo)者和輔助者[8]。

基于此，該課程教學(xué)改革思路為：以項(xiàng)目式教學(xué)為改革契機(jī)，通過(guò)課程項(xiàng)目的完成，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)，系統(tǒng)地培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

三、項(xiàng)目式教學(xué)在課程中的教學(xué)實(shí)施

在工程教育認(rèn)證理念的課程教學(xué)中，課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)已經(jīng)不再是單純地進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)，不是強(qiáng)調(diào)老師教了什么，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到了什么，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的學(xué)習(xí)、能力的培養(yǎng)、素質(zhì)的提高，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠運(yùn)用鍛造工藝的基本原理分析金屬鍛造成形過(guò)程中存在的問(wèn)題、利用各種工具手段或技術(shù)解決實(shí)際工程問(wèn)題。

（一）教學(xué)具體設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目初始，教師可以布置一個(gè)名為“鍛件加工工藝設(shè)計(jì)與制造”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目最終要拿出一個(gè)有明顯鍛造成形特征的工件。與該項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)有：鍛造的概念，鍛造工藝分類，鍛造原材料的選用與下料方法，金屬鍛前加熱，自由鍛工藝，自由鍛件分類，自由鍛基本工序特點(diǎn)及應(yīng)用等。

綜合考慮學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)、教學(xué)資源狀況等實(shí)際情況，教師應(yīng)在深入把握教材和學(xué)情的基礎(chǔ)之上，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂的教學(xué)效果。從復(fù)雜工程問(wèn)題背景著手，引導(dǎo)學(xué)生將其分解為一個(gè)個(gè)的簡(jiǎn)單問(wèn)題，討論并制定出實(shí)現(xiàn)每一個(gè)小目標(biāo)的方案。教師在項(xiàng)目中起指導(dǎo)作用，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理，信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)，都由學(xué)生負(fù)責(zé)。

（二）具體的實(shí)施過(guò)程

任務(wù)在學(xué)期初即下發(fā)學(xué)生，要求7-9人為一組，教師提出項(xiàng)目的具體實(shí)施要求和條件：完成一個(gè)帶有鍛造成形特征工件的項(xiàng)目。其主要環(huán)節(jié)包括：設(shè)計(jì)資料的收集，項(xiàng)目設(shè)計(jì)分工與協(xié)作，設(shè)計(jì)鍛件，材料的比較與選擇、購(gòu)買必要材料，鍛件鍛造方法的選擇與鍛造方案的確定，設(shè)計(jì)鍛造加工工藝以及明確鍛造工藝流程，鍛件鍛制具體過(guò)程及實(shí)施等。

教師并不指定具體鍛件，項(xiàng)目小組可按要求發(fā)揮想象力，自行選擇鍛件類型，并設(shè)計(jì)鍛件形狀與尺寸。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師在線引導(dǎo)、答疑，并審核鍛件成形的可行性，直到幫助學(xué)生確定具體的項(xiàng)目實(shí)施鍛件及金屬材料，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

選題確定后，項(xiàng)目小組線下多次共同商討，以學(xué)生為主體實(shí)施項(xiàng)目；老師提供與項(xiàng)目相關(guān)的答疑，幫助學(xué)生制定出具體實(shí)施方案。

進(jìn)入車間后，項(xiàng)目小組可以開始鍛制一個(gè)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的鍛件，這一過(guò)程也是困難重重。例如，雖然理論上學(xué)生對(duì)鍛前金屬加熱目的很清楚，但在實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生才能夠體會(huì)到難變形與易變形金屬的巨大差異，真正明白加熱后的金屬材料可鍛性會(huì)得到明顯改善。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師全程在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地巡回指導(dǎo)，為在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題的學(xué)生答疑或與其商討解決方案，現(xiàn)場(chǎng)拓展相關(guān)理論知識(shí)和原理，讓學(xué)生加強(qiáng)理解。

經(jīng)過(guò)以上項(xiàng)目各環(huán)節(jié)，學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，開始撰寫項(xiàng)目報(bào)告書、制作答辯匯報(bào)PPT，進(jìn)行項(xiàng)目答辯。項(xiàng)目將進(jìn)行全過(guò)程影音記錄，剪輯小視頻形成完整的一個(gè)鍛件自由鍛造生產(chǎn)流程。

（三）建立項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)

教師應(yīng)建立并完善鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)課程要求的考核評(píng)價(jià)，圍繞項(xiàng)目式教學(xué)建立多種過(guò)程考核形式，注重和加大過(guò)程性考核比例，增加考核內(nèi)容的豐富性。

由于項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)剛引入課程，與以往課堂理論學(xué)習(xí)相比，需要學(xué)生們花費(fèi)更多的精力來(lái)執(zhí)行項(xiàng)目，除了需要自學(xué)自由鍛造工藝相關(guān)基本原理和工藝，學(xué)生還要多方查找收集資料，甚至要自學(xué)課程以外的知識(shí)，因此教師應(yīng)將項(xiàng)目環(huán)節(jié)占總評(píng)成績(jī)的考核權(quán)重設(shè)置為30%。其中，組內(nèi)互評(píng)成績(jī)30%，小組團(tuán)體成績(jī)55%，組間互評(píng)成績(jī)15%，具體涉及的項(xiàng)目考核內(nèi)容有：鍛件創(chuàng)意、鍛制工藝方案設(shè)計(jì)、影音過(guò)程記錄、項(xiàng)目研究報(bào)告、鍛件完成度及外觀質(zhì)量、操作的安全、勞動(dòng)紀(jì)律、項(xiàng)目答辯等。

（四）持續(xù)改進(jìn)

教學(xué)不是獨(dú)立的過(guò)程，需要不斷持續(xù)改進(jìn)，根據(jù)此輪課程項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)與實(shí)際達(dá)成的教學(xué)效果，教師可以分析整個(gè)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中的成效與存在的問(wèn)題，進(jìn)一步改善教學(xué)手段、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，針對(duì)過(guò)程中遇到的情況和問(wèn)題對(duì)下一輪項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行改進(jìn)，從而不斷提升教學(xué)質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)課程的基本特點(diǎn)，以項(xiàng)目教學(xué)法為指導(dǎo)，有針對(duì)性地加大實(shí)踐教學(xué)的力度。項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐的教學(xué)方式，徹底貫徹以學(xué)生為中心的原則，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和潛能，合理增加了課程的難度，拓展了課程的深度。在這種創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生需自行查找收集相關(guān)資料，積極思考、運(yùn)用多種思維方式主動(dòng)深度學(xué)習(xí)，解決大量實(shí)際問(wèn)題；能有效地理解和把握該課程要求的知識(shí)技能，提升自主學(xué)習(xí)能力、接納新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，分組讓學(xué)生相互合作，能夠讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂(lè)趣，形成認(rèn)真負(fù)責(zé)、敢于探究的實(shí)踐精神，從而培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在項(xiàng)目式教學(xué)中，學(xué)生將親手完成一件件獨(dú)一無(wú)二的作品，求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、注重細(xì)節(jié)，體現(xiàn)當(dāng)代工匠精神。

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（責(zé)任編輯：鄒宇銘）