工程認(rèn)證背景下智能機(jī)械與機(jī)器人課程教學(xué)改革的探索

摘 要：文章研究了基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的智能機(jī)械與機(jī)器人課程教學(xué)質(zhì)量提升策略。通過分析現(xiàn)存問題，調(diào)整課程目標(biāo)、改善教學(xué)條件、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、健全考核方式，以提升學(xué)生參與度。改進(jìn)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系對課程目標(biāo)的整體和個(gè)體達(dá)成情況進(jìn)行定量評估，建立質(zhì)量評價(jià)與持續(xù)改進(jìn)的循環(huán)，落實(shí)“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向及持續(xù)改進(jìn)”的核心理念。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證 智能機(jī)械與機(jī)器人 課程思政

0 引言

在我國經(jīng)濟(jì)向高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期，隨著重大國家戰(zhàn)略的推進(jìn)，對創(chuàng)新型和復(fù)合型技術(shù)人才的需求不斷增加。近年來，各大高校紛紛開展工程教育認(rèn)證工作，聚焦學(xué)生需求和發(fā)展，旨在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的實(shí)踐能力。工程認(rèn)證促進(jìn)高校改革教學(xué)方法、完善教學(xué)體系、提高辦學(xué)質(zhì)量和更新教育理念，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。高校教師需按照工程認(rèn)證要求，在本科教學(xué)中改進(jìn)重點(diǎn)，提升教學(xué)質(zhì)量和針對性[1]。

1 問題分析及研究基礎(chǔ)

1.1 課程目標(biāo)設(shè)置不合理

目前的課程目標(biāo)未能充分滿足工程認(rèn)證的畢業(yè)要求。工程認(rèn)證強(qiáng)調(diào)結(jié)果導(dǎo)向和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此需要調(diào)整教學(xué)目標(biāo)以提升課程質(zhì)量。工程教育的目標(biāo)應(yīng)更加全面，既提供扎實(shí)的理論知識，又提供豐富的實(shí)踐訓(xùn)練。對于《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程，設(shè)定課程目標(biāo)時(shí)容易忽略工程與社會(huì)、職業(yè)規(guī)范等教育目標(biāo)[2]。

1.2 教學(xué)內(nèi)容缺乏工程實(shí)例

教學(xué)內(nèi)容缺乏工程實(shí)例和背景，考核方式不能體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程目標(biāo)。以重慶交通大學(xué)為例，學(xué)校生源覆蓋全國，學(xué)生基礎(chǔ)差異較大。傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生不進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，課堂上難以理解和吸收，學(xué)習(xí)效果不理想，部分基礎(chǔ)差的學(xué)生積極性不高。此外，《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程作為考查課程，僅用課程報(bào)告評價(jià)學(xué)生明顯不符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的理念。以學(xué)生為中心未能體現(xiàn)，教師主導(dǎo)模式導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主性和積極性，部分學(xué)生甚至應(yīng)付課程。

1.3 缺乏“課程思政”指導(dǎo)

缺乏“課程思政”引導(dǎo)下的新工科價(jià)值導(dǎo)向教育。學(xué)生不夠重視“課程思政”教育，認(rèn)為其不如專業(yè)課程有趣，部分知識與未來工作難以關(guān)聯(lián)。當(dāng)大學(xué)生狀態(tài)不佳時(shí)，很難配合教師的教學(xué)工作，增加了理工科課程思政教學(xué)的難度。此外，思政教育在專業(yè)課程中的滲透不到位，機(jī)械類課程與思想政治教育關(guān)聯(lián)較低，使教師難以掌握“課程思政”要點(diǎn)，無法有效融合思政教育與專業(yè)教學(xué)[3]。

1.4 缺乏教學(xué)質(zhì)量監(jiān)管體系保障

缺乏教學(xué)質(zhì)量保障監(jiān)管體系，無法體現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)措施。目前，《智能機(jī)械與機(jī)器人》教學(xué)質(zhì)量評價(jià)系統(tǒng)存在多種問題，如評價(jià)過程單一、指標(biāo)不全面，難以真實(shí)反映教學(xué)全過程，無法全面衡量課程效果，也無法滿足工程認(rèn)證要求。學(xué)生未能直接參與評價(jià)，導(dǎo)致反饋不夠真實(shí)。此外，當(dāng)前評價(jià)體系依賴結(jié)果性評價(jià)，與工程認(rèn)證的持續(xù)改進(jìn)理念相悖，缺乏對教學(xué)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，使評價(jià)結(jié)果的真實(shí)性和有效性受到質(zhì)疑。教學(xué)質(zhì)量保障體系的缺失阻礙了課程質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

2 課程改進(jìn)措施及目標(biāo)

2.1 重構(gòu)“可衡量”課程目標(biāo)

《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程已重新設(shè)計(jì)教學(xué)框架，優(yōu)化了培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和學(xué)習(xí)成果，以符合國家和行業(yè)需求，并結(jié)合學(xué)校教育定位。課程設(shè)計(jì)注重專業(yè)知識，同時(shí)融入思想政治教育。通過調(diào)研和討論，制定了一套全面評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果的課程目標(biāo)體系。目標(biāo)1：熟悉機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，掌握關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)方法，分析影響設(shè)計(jì)方案的因素。目標(biāo)2：能使用專業(yè)工具和軟件，解決復(fù)雜工程問題。目標(biāo)3：樹立正確三觀，理解個(gè)人在社會(huì)中的地位和作用，認(rèn)識社會(huì)責(zé)任和我國可持續(xù)發(fā)展道路。

2.2 改善教學(xué)條件，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，健全考核方式

在教授《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程時(shí)，應(yīng)深入淺出地介紹工程背景，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生消化專業(yè)知識。例如，僅依靠書本和口頭講述，學(xué)生難以掌握智能小車的安裝，因此需要改善教學(xué)條件，如購買相關(guān)零件進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，這將大幅提升教學(xué)效果。

深化課堂教學(xué)改革措施提升教學(xué)效果，如圖1所示。采用“線上線下結(jié)合”的多維教學(xué)模式，打破課上課下的界限，使學(xué)生更系統(tǒng)地掌握智能機(jī)械與機(jī)器人知識。

《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程的現(xiàn)有考核方式單單以課程報(bào)告來對學(xué)生學(xué)習(xí)情況評價(jià)，缺乏過程性考核明顯不符合工程教育專業(yè)認(rèn)證理念。為了課程考核能體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證課程目標(biāo)，在表1中重新進(jìn)行了課程建設(shè)目標(biāo)與課程考核的關(guān)聯(lián)配置。

為了提升教學(xué)成果，更新了教學(xué)設(shè)施，采用線上線下結(jié)合的多層次教學(xué)方法。課堂利用超星、雨課堂等平臺，將現(xiàn)代技術(shù)融入教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的互動(dòng)性。通過精細(xì)化項(xiàng)目評估，動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生在參與度、投入度、理解和應(yīng)用能力方面的表現(xiàn)，使評價(jià)更精準(zhǔn)實(shí)用，更好地滿足教學(xué)目標(biāo)。

2.3 有機(jī)融合課程思政元素

本課程計(jì)劃以黨的二十大精神為基礎(chǔ)，開展“課程思政”與專業(yè)課程融合研究，如圖2所示。總結(jié)機(jī)械行業(yè)的杰出榜樣和精神，激發(fā)本科生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的強(qiáng)烈愿望，助其樹立遠(yuǎn)大理想[4]。

2.4 教學(xué)質(zhì)量評價(jià)

在工程教育專業(yè)認(rèn)證中，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)過程是關(guān)鍵。為此，提高課程教學(xué)質(zhì)量需要優(yōu)化評價(jià)體系。通過完善的評價(jià)體系，推動(dòng)教學(xué)改進(jìn)，提供系統(tǒng)調(diào)整和工程驗(yàn)證的支持。評價(jià)體系應(yīng)注重多方面反饋，以確保教學(xué)質(zhì)量不斷提升。圖3展示了優(yōu)化后的《智能機(jī)械與機(jī)器人》課程教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系。

3 實(shí)施效果分析及持續(xù)改進(jìn)策略

3.1 實(shí)施效果分析

為了實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)目標(biāo)的量化評估，全面優(yōu)化了學(xué)生的出勤、課堂參與、作業(yè)質(zhì)量、課前準(zhǔn)備和思政教育等多個(gè)方面。通過增加互動(dòng)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生成為課堂的主角，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，推動(dòng)課堂教學(xué)從沉默轉(zhuǎn)變?yōu)閷υ?。學(xué)生在課下查閱資料并撰寫論證報(bào)告，打破課上和課下的界限，并在課堂上分享，增加參與度。改善教學(xué)條件和內(nèi)容增加了趣味性，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度。最后，通過引入二十大精神的“課程思政”融合，總結(jié)機(jī)械行業(yè)的杰出榜樣和精神發(fā)展，激發(fā)了本科生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的強(qiáng)烈愿望，幫助他們樹立遠(yuǎn)大理想，成為勇敢追夢人。

3.2 持續(xù)改進(jìn)策略

課程質(zhì)量評價(jià)后的持續(xù)改進(jìn)是工程教育專業(yè)認(rèn)證的重點(diǎn)，也是提升課程質(zhì)量的保證。其內(nèi)容包括建立多維外部評價(jià)機(jī)制；持續(xù)調(diào)整課程目標(biāo)以符合畢業(yè)要求；不斷改善培訓(xùn)目標(biāo)以滿足內(nèi)外需求；通過構(gòu)建課程團(tuán)隊(duì)、同行評價(jià)和學(xué)生評價(jià)等內(nèi)部體系，對課堂進(jìn)行持續(xù)改善，確保達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。以保障教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，使質(zhì)量評價(jià)常態(tài)化，每學(xué)期根據(jù)多維質(zhì)量評價(jià)結(jié)果，按上述機(jī)制進(jìn)行專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)[5]。

4 結(jié)論

本文以工程教育認(rèn)證為背景，在加強(qiáng)機(jī)械工程專業(yè)建設(shè)的同時(shí)，建立了新型人才培養(yǎng)模式，改進(jìn)了智能機(jī)械與機(jī)器人課程的教學(xué)體系，以工程實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，將智能機(jī)械與機(jī)器人課程中抽象的概念和理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際問題，使學(xué)生在課程教學(xué)中掌握解決復(fù)雜工程問題的能力，促進(jìn)了重慶交通大學(xué)機(jī)械類專業(yè)工程教育認(rèn)證的發(fā)展和落實(shí)。

基金項(xiàng)目：重慶交通大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2303018），重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（212065）。

參考文獻(xiàn)：

[1]林佳妮，胡德鑫，夏淑倩，等.新工科研究與實(shí)踐的發(fā)展現(xiàn)狀、成效評價(jià)與未來趨勢[J].高等工程教育研究，2024（02）：38-43.

[2]牛生洋，李光磊，李波，等.工程教育認(rèn)證背景下人才培養(yǎng)模式重構(gòu)探索——以食品科學(xué)與工程為例[J].食品工業(yè)，2023，44（02）：222-224.

[3]李璐，楊婉霞，胡冰，辛尚龍，楊智凱.工程認(rèn)證背景下高校課程教學(xué)質(zhì)量提升策略研究[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，24（06）：49-51+54.

[4]申艷敏，劉文舉，趙培俠，等.工程認(rèn)證背景下“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化工時(shí)刊，2022，36（11）：31-32+44.

[5]宋強(qiáng)，胡亞茹，楊媛，等.“新工科+工程認(rèn)證+雙一流”背景下地方高校材料卓越工程師培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].高教學(xué)刊，2022，8（25）：6-9+13.