工程教育專業(yè)認證背景下教學改革實踐與探索*
——以“機械制造實習”課程為例

董萬城 ， 黃 勇 ， 王 蒙 ， 張 巍 ， 郭孟宇

（石河子大學機械電氣工程學院，新疆 石河子 832000）

0 引言

“機械制造實習”是培養(yǎng)大學生動手實踐能力和創(chuàng)新能力的重要教學環(huán)節(jié)[1]，是達成機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學生畢業(yè)要求中相關(guān)能力指標的一門重要實踐課程。對該專業(yè)學生成長為具有正確價值觀和堅定信仰、成為高素質(zhì)工程應用技術(shù)人才的培養(yǎng)目標具有重要的支撐作用。

2018年年底，石河子大學機械電氣工程學院全面啟動機械工程專業(yè)工程教育專業(yè)認證工作，先后對機械制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進行了修訂。在此背景下，課題組緊緊圍繞專業(yè)認證三大理念，對“機械制造實習”課程進行了相關(guān)改革和探索，通過兩輪的教學實踐證明，此次教學改革探索效果明顯，學生滿意度高，符合專業(yè)認證要求和新時代工科人才培養(yǎng)需要，為今后該課程的教學研究奠定了基礎(chǔ)，也為其他工程實踐類課程的教學改革提供了借鑒。

1 教學改革的思路

堅持“成果導向、以學生為中心和持續(xù)改進”三大理念，針對預期達成的課程目標進一步完善教學內(nèi)容，創(chuàng)新教學方法，優(yōu)化教學設(shè)計；突出學生在學習中的主體作用，鼓勵和引導學生運用所學知識自主解決復雜的工程問題，激發(fā)學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性；建立科學合理的考核評價體系，根據(jù)目標達成情況，調(diào)整教學內(nèi)容和方法，推動工程訓練課程持續(xù)改進。

2 教學改革的主要內(nèi)容

2.1 確定課程目標

根據(jù)新的人才培養(yǎng)方案，按照工程教育專業(yè)認證理念，對教學大綱進行修訂和完善。根據(jù)課程性質(zhì)及內(nèi)容確定與培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標點相對應的兩個課程目標[2]。課程目標1：能夠?qū)C械制圖和機械加工的基本知識用于機械零件加工，并通過多種機械加工設(shè)備完成典型工件的加工。課程目標2：通過“機械制造實習”理解并遵守機械工程師應具備的職業(yè)規(guī)范，具有安全意識，對公眾安全、健康和環(huán)境保護履行社會責任。其支撐的畢業(yè)要求指標點如表1所示。

表1 課程目標與所支撐的畢業(yè)要求指標點

2.2 完善教學內(nèi)容

根據(jù)新的教學大綱，尤其針對畢業(yè)要求達成度的評價，明確課程的每個實訓項目對于實現(xiàn)預期“學習產(chǎn)出”的貢獻度，進一步完善教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)，合理安排車、銑、刨、磨、鉗工、焊接、鑄造等主要實習環(huán)節(jié)，在教學工程中增加思政元素。重新編寫課程教案與實訓指導書，為學生提供理論基礎(chǔ)和實訓指導。同時，融合使用多種教學方法，引導和鼓勵學生提出問題、分析問題和解決問題，增加教師與學生的互動，激發(fā)學生的學習潛能[3]。

2.3 改進教學方法

根據(jù)專業(yè)認證理念，在教學過程應堅持以學生為中心。特別是作為一門以學生操作實踐為主的實踐類課程，應更加突出學生的主體地位[4-5]。因此，在此輪教改過程中，更加注重啟發(fā)學生思考和動手操作的教學環(huán)節(jié)，指導老師的理論講授和指導作為輔助教學[6]，在課堂上充分發(fā)揮學生的能動性，將所學工程知識運用于工程實踐。

2.3.1 扎實開展實習動員及安全教育

使學生了解教學大綱，明確學習內(nèi)容、課程目標和考核評價方式。熟知實習過程中的安全風險、安全防范措施，牢固樹立安全意識和應具備的職業(yè)素養(yǎng)[5]。

2.3.2 采用課堂互動教學方法

在每個工種指導老師明確實習內(nèi)容和講授相關(guān)理論后，啟發(fā)學生結(jié)合所學知識進行討論，提出加工工藝方案，制定加工工藝流程。針對實踐中的操作規(guī)程，不僅告訴學生不準怎么做、應該怎么做，還要通過提問、討論的形式，讓學生明白為什么要這么做，從而激發(fā)學生思考，提高學生用所學知識去分析解決實際問題的能力。

2.3.3 豐富教學內(nèi)容

完成課程基本教學內(nèi)容后，增加自主設(shè)計作品環(huán)節(jié)，讓每個學生設(shè)計一個零件，制定加工工藝，并采用所學的加工方法進行加工，拓展學生的設(shè)計和創(chuàng)造能力，提高實踐水平。同時，挖掘?qū)嵺`教學中的思政元素，結(jié)合教學進程穿插講授“中國制造”“工匠精神”等內(nèi)容，使學生在學習專業(yè)知識的同時，激發(fā)學習興趣和鉆研精神。

2.3.4 廣泛開展學科和技能競賽

課程結(jié)束后，組織車工、鉗工、鑄工、焊工等技能競賽。結(jié)合實踐教學的考核選拔一批專業(yè)基礎(chǔ)扎實、動手能力強的學生參加全國大學生工程訓練大賽等賽事，培養(yǎng)學生工程專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力[7]。

2.4 建立考核評價體系

專業(yè)認證的OBE 理念非常重要的內(nèi)容之一就是“評估學習產(chǎn)出”[8]，合理設(shè)計并對學生各項能力進行客觀評價是不斷改進課程的重要方式。因此，要根據(jù)專業(yè)教學目標要求，建立基于過程考核的評價體系，制定教學過程評價標準和課程評價體系，讓學生明白“我做得怎么樣”，讓教師清楚“學生學得怎么樣”，為課程持續(xù)改進提供重要依據(jù)。

2.4.1 成績組成

在改革過程中，堅持以學生為中心和成果導向，建立基于過程考核的評價體系，使考核評價更加科學合理。具體考核內(nèi)容和成績組成如下：成績總分（100%）=考勤及課堂紀律（此項只扣分不加分）+理論考核（30%）+金工作品（50%）+安全文明操作（10%）+實習報告（10%）。

理論考核、金工作品、安全文明操作、實習報告四項考核內(nèi)容，其中任意一項出現(xiàn)0分，或漏項缺考無成績，該課程成績?yōu)椴缓细瘛?/p>

2.4.2 考核方式及評價標準

1）理論考核方式及評價標準。根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標組建兩個考試題庫，利用教學平臺采取線上考試的形式對機械制造實習的相關(guān)知識和基本理論以及職業(yè)規(guī)范和安全常識進行考核。其考核評價標準如表2、表3所示。

表2 “機械制造實習”相關(guān)知識和基本理論考核評價標準

表3 職業(yè)規(guī)范和安全常識考核評價標準

2）金工作品考核方式及評價標準。每個實習項目（車、銑、刨、磨、鉗工、焊接、鑄造）在項目實習需按照圖紙獨立完成規(guī)定的機械加工作品，由各指導老師依據(jù)評分細則進行現(xiàn)場打分。其考核評價標準如表4所示。

表4 金工作品考核評價標準

3）安全操作考核方式及評價標準。由各指導老師根據(jù)學生操作情況，依據(jù)評分細則進行現(xiàn)場打分。其安全操作考核評價標準如表5所示。

表5 安全操作考核評價標準

4）實習報告考核方式及評價標準。每個實習項目（車、銑、刨、磨、鉗工、焊接、鑄造）在項目實習結(jié)束后，要求學生按時提交該實習項目的實習報告，由各指導老師依據(jù)評分細則進行評閱。其實習報告考核評價標準如表6所示。

表6 實習報告考核評價標準

3 建立健全教學保障體系

3.1 組建完善的教學管理組織

在學院層面成立教學管理領(lǐng)導機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)和監(jiān)督機構(gòu)，以工訓中心為依托組建基層教學組織。同時，建立了一支專兼結(jié)合、分工協(xié)作的教學運行管理隊伍，實現(xiàn)了對人才培養(yǎng)的全過程有效管理，確保教學管理制度在教學運行過程中得以實施。通過教學運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和分析，實現(xiàn)了對學校教學質(zhì)量保障工作成效的有效監(jiān)測和評價，為進一步改進管理、提升質(zhì)量提供了依據(jù)[9]。

3.2 建立教學過程質(zhì)量監(jiān)控機制

制訂了《本科專業(yè)教學大綱制訂及修訂的補充規(guī)定（試行）》《教學過程質(zhì)量監(jiān)控實施辦法（試行）》《課程材料歸檔工作實施辦法（試行）》等學院教學過程質(zhì)量監(jiān)控制度文件，補監(jiān)控漏洞，讓教師“累”起來，讓學生“忙”起來，建立了教學全過程審批、監(jiān)管、督導、檢查等制度，保障實踐教學的順利實施。同時，為保證教學工程的有效實施和監(jiān)管，建立了課程目標評價方式合理性審核、實踐課程實施計劃審核等審批制度。

3.3 改善實踐教學環(huán)境

為了營造與工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境相近的學習氛圍，學校實習車間采取工廠式的場地設(shè)置和管理模式，在進場規(guī)范、著裝要求、崗位標準和安全生產(chǎn)管理等方面，完全按照企業(yè)標準設(shè)置，使學生在實習過程中沉浸式體驗企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、企業(yè)管理和市場化評價標準，從而培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)、安全意識，以及社會責任感等[10]。同時突出安全管理和安全設(shè)施建設(shè)，采取嚴格的企業(yè)安全生產(chǎn)標準保證教學場地安全和實習的順利開展。

4 結(jié)語

在工程教育專業(yè)認證背景下，“機械制造實習”課程建設(shè)也在不斷改革與完善[7]。通過此次改革與實踐，“機械制造實習”課程更加科學規(guī)范，學生學習主動性大大增強，動手實踐能力明顯提高，大多數(shù)學生能完全獨立完成作品加工。學生安全意識提高，職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感明顯增強，以學生為中心的理念更加明顯體現(xiàn)，為今后該課程的教學研究奠定了基礎(chǔ)，也為其他工程實踐類課程的教學提供了借鑒。