模具類學(xué)生工程實(shí)踐能力提升的探索與實(shí)踐

［摘 要］ 針對“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，通過完善實(shí)踐教學(xué)體系、抓好實(shí)踐教學(xué)體系中的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)等有效渠道創(chuàng)造工程實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)；采取線上線下相結(jié)合，利用典型鍛件的生產(chǎn)視頻等優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足之處，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)；強(qiáng)化過程考核力度，增加過程考核因素，提高持續(xù)改進(jìn)效果；以課程體系為主線深挖課程思政元素，提高專業(yè)教育與價(jià)值觀教育同步驅(qū)動(dòng)的實(shí)施效果。通過對近三年課程目標(biāo)達(dá)成值的分析發(fā)現(xiàn)：“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程的持續(xù)改進(jìn)效果較好，提高了模具類學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，進(jìn)一步提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］ 鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)；工程實(shí)踐能力；實(shí)踐教學(xué)；線上線下混合教學(xué)；課程思政

［基金項(xiàng)目］ 2023年度西安建筑科技大學(xué)校級教改重點(diǎn)項(xiàng)目“國家一流專業(yè)建設(shè)背景下材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐與改革”（JG23ZD13）；2022年度西安建筑科技大學(xué)校級課程思政示范課程重點(diǎn)項(xiàng)目“金屬塑性加工工藝學(xué)2”；2024年度西安建筑科技大學(xué)校首批“三百計(jì)劃”課程建設(shè)項(xiàng)目“金屬塑性加工工藝學(xué)2”

［作者簡介］ 劉世鋒（1978—），男，山西太原人，博士，西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院教授，主要從事鋼鐵材料增材制造研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）06-0121-04 ［收稿日期］ 2023-11-06

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，是針對高等教育工程類專業(yè)開展的一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價(jià)［1］。近年來，我國在工程教育實(shí)踐方面取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展。2023年6月，教育部教育質(zhì)量評估中心會(huì)同中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)發(fā)布?xì)v年通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的普通高等學(xué)校本科專業(yè)名單。數(shù)據(jù)顯示，截至2022年年底，全國共有321所普通高等學(xué)校的2 385個(gè)專業(yè)通過了工程教育認(rèn)證［2］。目前，很多專業(yè)致力于繼續(xù)推進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證的準(zhǔn)備工作，包括西安建筑科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)等。

專業(yè)是人才培養(yǎng)的基石，工程教育專業(yè)認(rèn)證是衡量專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段［3］。而課程是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵要素，課程質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量，課程改革對培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程實(shí)踐問題的能力、更好地落實(shí)工程教育專業(yè)認(rèn)證的人才培養(yǎng)理念具有舉足輕重的作用［4］。同時(shí)，2019年，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》提出，把立德樹人成效作為檢驗(yàn)高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)，深入挖掘各類課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育元素，建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代要求的一流本科課程［5］。2020年，教育部等三部門印發(fā)的《“雙一流”建設(shè)成效評價(jià)辦法（試行）》也指出，將立德樹人成效作為根本考察標(biāo)準(zhǔn)，而落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是在課程中有機(jī)融入課程思政元素［6］。工程教育專業(yè)認(rèn)證也十分重視對課程目標(biāo)達(dá)成情況的評價(jià)。

由于模具類課程具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性等特點(diǎn)，對學(xué)生工程實(shí)踐能力的提升水平要求較高。因此，對模具類專業(yè)核心課程“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行改革與探索，并利用課堂教學(xué)，同時(shí)實(shí)施專業(yè)教育與價(jià)值觀教育同步驅(qū)動(dòng)，這對模具類課程的改革具有重要意義，能夠提高工程教育質(zhì)量，推進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證。

一、課程現(xiàn)狀分析

模具工業(yè)是制造業(yè)的重要支柱，是制造各種零部件和成品所必需的關(guān)鍵工具。為順應(yīng)市場需求，國內(nèi)許多高校的模具類專業(yè)都開設(shè)了“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程，并將其作為模具專業(yè)的主干核心課程之一，西安建筑科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)模具方向同樣也開設(shè)了“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”等模具方向的相關(guān)課程。

“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程作為模具類的專業(yè)核心課程，具有實(shí)踐性強(qiáng)、多學(xué)科滲透的特點(diǎn)。該課程旨在通過理論教學(xué)，使學(xué)生掌握鍛造工藝流程及模具設(shè)計(jì)的基本原理，理解各種鍛造成形技術(shù)概念，了解自由鍛加工過程中金屬變形的微觀與宏觀的基本規(guī)律，以及自由鍛工序特點(diǎn)、鍛件分類、鍛件基本工序分析和自由鍛、模鍛工藝規(guī)程制定等相關(guān)技術(shù)知識(shí)，掌握鍛造模具設(shè)計(jì)，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)鍛造技術(shù)時(shí)運(yùn)用科學(xué)的思維與方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用理論知識(shí)能力和獨(dú)立解決復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐能力；培養(yǎng)學(xué)生具備鍛造職業(yè)道德和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。

“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”等模具類課程的共同特點(diǎn)是多、雜、難且具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，在教學(xué)中存在的主要問題如下。

（一）工程實(shí)踐能力的訓(xùn)練機(jī)會(huì)較少，成果導(dǎo)向的教育理念彰顯不夠充分

成果導(dǎo)向作為工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念，是高等教育教學(xué)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，也是以學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向，追求卓越教育的正確方向［7］。“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程為32學(xué)時(shí)，共包括10章內(nèi)容，課時(shí)較少，而課程教學(xué)內(nèi)容多而雜，使得教師在教學(xué)過程中多將重心放在如何在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)傳授給學(xué)生課程大綱所要求的教學(xué)內(nèi)容，而未有較多的精力注重理論教學(xué)與工程實(shí)踐的緊密結(jié)合。此外，課程教學(xué)內(nèi)容的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度不能得到較好體現(xiàn)；單純的理論授課易使學(xué)生感到課程內(nèi)容抽象、晦澀，難以理解，產(chǎn)生畏難厭學(xué)情緒；學(xué)生由于缺少實(shí)踐機(jī)會(huì)而難以運(yùn)用課堂所學(xué)理論知識(shí)去解決實(shí)際的工程問題。因此，學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用理論知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力均有待進(jìn)一步提高。

（二）課程評價(jià)方式較單一，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的效果仍不夠理想

以往的課程評價(jià)主要考查學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，期末考試占比較大，從而忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)能力的考查，過程考核因素相對比較單一，未能較全面反映課程目標(biāo)的達(dá)成情況。因此，課程難以在此基礎(chǔ)上采取有效措施達(dá)到有效持續(xù)改進(jìn)的目的，導(dǎo)致“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程近幾年的教學(xué)效果提升幅度較小，不夠理想。

（三）專業(yè)教育與價(jià)值觀教育同步驅(qū)動(dòng)的實(shí)施效果欠佳

雖然“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程已經(jīng)融入了一些思政元素，但其深度和數(shù)量均還不夠充分，且存在專業(yè)教育和思政教育融入不深等問題，在一定程度上影響了專業(yè)教育與價(jià)值觀教育同步驅(qū)動(dòng)的實(shí)施效果。

針對在教學(xué)過程中出現(xiàn)的上述三方面問題，圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，開展了“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)改革與探索，以提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用理論知識(shí)能力和工程實(shí)踐能力。

二、課程教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

（一）采取多種有效渠道，創(chuàng)造工程實(shí)踐訓(xùn)練的機(jī)會(huì)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要渠道。因此，在教學(xué)中應(yīng)完善實(shí)踐教學(xué)體系，突出工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。另外，還可以使學(xué)生通過各類實(shí)習(xí)，了解行業(yè)企業(yè)的新工藝、新技術(shù)以及新裝備，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。（1）以提高學(xué)生創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力等為目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)大綱、實(shí)習(xí)指導(dǎo)書等實(shí)踐性教學(xué)文件、規(guī)范性文件的制定及修訂等，完善實(shí)踐教學(xué)體系，并在實(shí)踐教學(xué)的過程中能夠嚴(yán)格執(zhí)行。（2）抓好實(shí)踐教學(xué)體系中的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。

對模具類學(xué)生而言，金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等均為實(shí)踐教學(xué)體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這對于工科學(xué)生培養(yǎng)工程實(shí)踐能力起著非常重要的作用。因此，專業(yè)采用內(nèi)聯(lián)外引，拓展校企合作的廣度與深度，建成洛拖等10余個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，通過實(shí)習(xí)使學(xué)生了解鍛造工藝及設(shè)備、模具設(shè)計(jì)及制造等，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。

在“模具設(shè)計(jì)及制造2”課程設(shè)計(jì)時(shí)，給每名學(xué)生布置一個(gè)典型鍛件，如凸輪軸、法蘭、齒輪坯、連桿、扳手、軌道輪等，要求學(xué)生完成指定鍛件的鍛造工藝路線及模具設(shè)計(jì)工作，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和工程實(shí)踐能力。

長期堅(jiān)持以設(shè)計(jì)類任務(wù)為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主體，如設(shè)置40Cr鉤子扳手的成形工藝及模具設(shè)計(jì)、40MnB汽車連桿成形工藝及模具設(shè)計(jì)、40Cr長齒輪軸鍛造工藝與模具設(shè)計(jì)等一系列具有代表性鍛件的畢設(shè)題目，要求學(xué)生進(jìn)行工藝分析和工藝計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行鍛造模具設(shè)計(jì)，最終提交不少于2萬字的設(shè)計(jì)說明書一本、鍛造模具圖紙一套（包括模具裝配圖、上模和下模）、計(jì)算毛坯圖等，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。

（二）線上線下教學(xué)方式相融合，利用優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足之處

“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程涉及較強(qiáng)的工程實(shí)踐，其內(nèi)容復(fù)雜抽象且具有較強(qiáng)專業(yè)背景。該課程采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，以學(xué)生為中心，在持續(xù)優(yōu)化和完善課程線上教學(xué)資源時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大和完善先進(jìn)企業(yè)的典型鍛件生產(chǎn)視頻數(shù)量和代表性，例如，德國大規(guī)格長軸的自由鍛造工藝過程、日本齒輪坯的鍛造工藝過程等，使學(xué)生對生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝流程有清楚認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)對生產(chǎn)過程的感性認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足之處；增加線上測試題目種類和數(shù)量等多種教學(xué)的方式和手段，使學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)平臺(tái)獲取更多的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，充分發(fā)揮線上教學(xué)資源的優(yōu)勢，并與線下課堂授課相結(jié)合，加深學(xué)生對鍛造工藝原理、工藝流程的理解和認(rèn)識(shí)；采用線上討論和答疑等手段，提高學(xué)生的參與度和積極性，并在學(xué)習(xí)過程中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

（三）加大過程考核的力度和因素，提高持續(xù)改進(jìn)的實(shí)施效果

在課程考核時(shí)，提高過程考核力度，將以前過程考核所占30%的比例提高至50%，既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，又減輕了學(xué)生期末考試的負(fù)擔(dān)。此外，考試題趨向于設(shè)置與生產(chǎn)緊密貼合，同時(shí)能夠考查學(xué)生工程實(shí)踐能力、語言表達(dá)能力和理解分析能力的試題，使評價(jià)結(jié)果更真實(shí)、更全面，這對學(xué)生工程實(shí)踐等綜合素質(zhì)的提高也起著積極的作用。過程考核的因素增多，包括平時(shí)作業(yè)、線上學(xué)習(xí)成績和討論成績，線上成績中在線互動(dòng)占比40%、線上課件和視頻觀看占比30%、線上作業(yè)占比30%。在布置平時(shí)作業(yè)時(shí)，給出一些典型鍛件如汽車連桿、扳手，要求學(xué)生制定工藝流程、進(jìn)行工藝計(jì)算，并進(jìn)行鍛模設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力。

“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程支持本專業(yè)畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案中的3.1，畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展中的7.1，畢業(yè)要求8中的8.3。該課程在近三年的達(dá)成情況如表1所示。可以看出，隨著課程過程考核力度和因素的增加，指標(biāo)點(diǎn)3.1即課程目標(biāo)1達(dá)成值由2017級的0.81持續(xù)增加至2019級的0.88；指標(biāo)點(diǎn)8.3即課程目標(biāo)3達(dá)成值由2017級的0.76增加至2018級的0.90，且2019級仍為0.90；指標(biāo)點(diǎn)7.1即課程目標(biāo)2達(dá)成值由2017級的0.83降低至2018級的0.75，但又增加至2019級的0.79，仍需要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)?？傮w來說，經(jīng)過加強(qiáng)過程考核力度和因素后，2018級和2019級的持續(xù)改進(jìn)實(shí)施效果有較大程度的提高，后續(xù)在教學(xué)過程中仍須要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

（四）以課程體系為主線，深入挖掘課程思政元素

“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”作為模具類方向?qū)I(yè)核心課程，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)鍛造技術(shù)時(shí)運(yùn)用科學(xué)的思維與方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合運(yùn)用理論知識(shí)能力和工程實(shí)踐能力。此外，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生具備鍛造職業(yè)道德和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)深入思考、挖掘各章節(jié)思政元素展現(xiàn)形式，例如，在課程第一章《緒論》部分融入增強(qiáng)文化自信的理念，在第三章《鍛造的熱規(guī)范》中融入“保護(hù)環(huán)境，造福后代”的思政點(diǎn)，在第四章《自由鍛造工藝》中融入培養(yǎng)和弘揚(yáng)精益求精的工匠精神的思政點(diǎn)，在第七章《鍛模設(shè)計(jì)》中融入注重科技創(chuàng)新、提高工程實(shí)踐能力的思政點(diǎn)，且在教學(xué)全過程中均融入遠(yuǎn)大理想塑造的思政點(diǎn)，達(dá)到課程思政目標(biāo)的要求。

結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證是高等工科教育的必然趨勢，本文圍繞工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下“鍛造工藝與鍛模設(shè)計(jì)”課程教學(xué)目前存在的主要問題，通過完善實(shí)踐教學(xué)體系、抓好實(shí)踐教學(xué)體系中的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)等多種有效渠道，為學(xué)生創(chuàng)造更多的工程實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)；采取線上線下教學(xué)方式相結(jié)合，彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足之處，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)；強(qiáng)化過程考核力度，增加過程考核因素，提高了近三年持續(xù)改進(jìn)的效果，后續(xù)仍須要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)；以課程體系為主線，提高專業(yè)教育與價(jià)值觀教育同步驅(qū)動(dòng)的實(shí)施效果。通過采取多種措施，提高了模具類學(xué)生的工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，進(jìn)一步提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（課題組成員：王慶娟、魏瑛康、任垚嘉、楊程）

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Exploration and Practice of Improving the Engineering Practice Ability of Students Majoring in Molds： Based on the Background of Engineering Certification

LIU Shi-feng， LIU Ying-ying， WANG Jian-yong， ZHANG Liang-liang

（School of Metallurgical Engineering， Xi’an University of Architecture and Technology， Xi’an，

Shannxi 710055， China）

Abstract： According to the teaching status of “forging technology and forging die design” course， based on the standards of engineering certification and the concept of talent training， the opportunities for engineering practical training are created through improving the practical teaching system， grasping the key teaching links in the practical teaching system and other effective channels; Combining online and offline teaching methods， using high-quality learning resources such as production videos of typical forgings， the shortcomings of theoretical teaching are overcome and the students’ engineering practice ability and comprehensive quality are improved at the same time; the effect of continuous improvement is improved by strengthening the process assessment and increasing the factors of process assessment; the implementation effect of professional education and value education is achieved， taking the curriculum system as the main line and digging deeply into the ideological and political elements of the curriculum. Based on the analysis of the achievement value of the curriculum goal in the past three years， it shows that the implementation effect of continuous improvement is better， which can improve the engineering practice ability and comprehensive quality of the students， and the quality of talent training is further improved.

Key words： forging technology and forging die design; engineering practice ability; practice teaching; online and offline mixed teaching; curriculum ideology and politics