工程教育專業認證下機械制造裝備設計課程改革

萬林林，伍俏平，鄧朝暉

(湖南科技大學 機電工程學院，湖南 湘潭 411201)

工程教育專業認證是當前幾乎所有相關高校都予以關注的焦點工作。開展工程教育專業認證，是為了進一步深化中國工程教育改革，建立高校工程專業與一流企業人才培養的雙贏體制，使中國工程教育領域與國際化接軌，實現中國與國際工程教育專業間的實質性互認，提升國際競爭力［1］。它帶給我們的，一方面是新穎的育人理念，促進高等教育人才培養模式的改革，另一方面則是有助于我國未來工程師“畢業生”獲得通行國際的執業資格。對于我國而言，工程教育專業設置占高等教育專業設置的1/3，截至2013年，我國擁有普通高校本科工程專業類在校生近500萬人，2014年應屆大學畢業生數量達到727萬，其中工程專業類畢業生占比超過30%，工程教育專業認證的重要意義不言而喻。

在國際人才市場上，工程學位的互認包括工程教育認證體系和工程教育標準互認兩方面的內容。我國于2012年7月對《工程教育專業認證辦法》進行了修訂，制定了《工程教育認證標準》，其核心理念是工程教育要以學生學習成果為目標導向，通過有力引導，確保工程專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求，這就需要將學生的培養目標和畢業出口導向要求放在極其重要的位置，以此作為合格性指標來評價和推進工程教育工作。具體到專業課程體系設置乃至每門課程的安排，其要求和內容都應把學生放在教學主體地位，圍繞學生能力培養，以學生能力的全面提升為目標導向來組織和持續改進。

機械制造裝備設計是高等院校機械設計制造及自動化專業本科生必修的一門重要專業課，要求學生在熟練掌握機械原理、機械設計、機械制造工藝與技術、機械傳動與控制等前期基礎理論課程的前提下，還要學習金屬切削機床設計、主軸等典型部件設計、夾具設計、物流系統設計和機械加工生產線總體設計等新的專業理論知識［2］。課程涉及的知識面廣，對學生的知識綜合運用能力要求較高，實踐性和應用性較強，同時所采用的技術與方法伴隨工業的進步發展迅速，重點關注學生工程意識的鍛煉，使學生了解如何進行機械制造裝備的設計，掌握基本的原理和方法，能夠進行一定的總體設計和結構設計，為培養學生從事機械制造領域內的設計、研究、開發工作打下必要的基礎。對于完善學生的知識體系結構，提高分析和解決實際工程問題的能力具有重要作用。在工程教育專業認證的大背景下，繼續采用傳統的形式和方法進行機械制造裝備設計課程教學已不能滿足工程教育專業認證標準要求。因此，為切實支撐專業認證和學生能力全面提升目標的實現，針對教學理念、教學內容、教學方法、評價機制等方面進行相應改革勢在必行。

1 機械制造裝備設計課程教學現狀

機械制造裝備設計課程涉及知識面廣，強調專業實踐性和實用，著重培養學生分析和解決實際工程問題的能力，學生們感覺課程學習難度大，影響課程學習積極性，教學效果難以達到預期。目前存在的問題主要如下:

1)現有教學內容沿襲了傳統的體系與架構，知識點面面俱到，沒有根據不同類型學校培養目標的側重點不同而有所區分［3］。缺乏生產實際內容，對于新材料、新工藝、新技術和新裝備的介紹不足，不能全面反映本專業的前沿發展現狀和趨勢，不利于學生的創新思維發展。

2)教學手段與方法相對單一，仍以教師單方面授課為主，不能完全滿足教學要求。根據教學大綱安排，課程教學為32學時。教師要在有限的時間內把大量的知識和信息傳遞給學生，尤其目前普遍采用多媒體教學，更進一步擴大了課堂教學容量，對學生的理解和接受能力提出了更高要求。為追趕進度，學生無暇思考，只能填鴨式被動接受。而一旦某一環節跟不上，則會一步落、步步落，嚴重挫傷學生學習積極性和自信心。

3)現有授課計劃對于實驗與實踐教學環節安排不足，學生親自動手操作與動腦思考的機會不多，對于知識的理解仍停留在書本理論的層面，遇到實際問題不能有效應對，違背了課程內容組織強調實踐性與實用性的初衷。

4)考核評價機制單一，一般仍取平時考勤、課堂作業與期末考試成績作為評價學生學習效果的標準。學生為考勤而到課堂，身在課堂心在外，臨近考試就突擊死記硬背，不會花時間去主動思考，更不會去深入研究如何應用所學到的機械制造裝備的設計原理與方法，極大損害了學生運用所學理論和技術手段綜合創新能力的發展。

5)伴隨高校擴招，機械設計制造及自動化專業生源規模持續增加，越來越多的青年教師走上講臺，他們雖然儲備了足夠的理論知識，卻在自身實踐經驗上有所欠缺，而機械制造裝備設計課程教學內容設置中的金屬切削機床設計和夾具設計等都需要豐富的生產實際經驗作為支撐，這在一定程度上影響了課程教學效果。

2 機械制造裝備設計教學改革探索

2.1 教學理念的與時俱進

把握工程教育要面向工程實際的基本原則。對于機械制造裝備設計過程，不僅僅關注結構與功能原理的實現，也要從經濟性、安全性、環境保護與節能減排等方面將其視為一個系統的工程技術項目來加以考慮，全方位引導學生培養運用所學知識解決實際工程問題的能力，正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。教師對于學生的要求更多地集中在培養學生的學習主動性、對問題的深入探究和鉆研精神以及追求創新的態度和意識。這就對教師本身在知識結構、教育教學技能、教學與管理藝術等方面提出了更高的要求，要不斷更新自身教育理念，與時俱進。

2.2 教學內容的改革與優化

課程教學內容要面向機械設計制造及自動化專業工程教育認證目標，以培養行業認可的復合型工程人才為導向，突出學校與學科專業特色，緊隨生產與社會的發展，與相關產業與領域的需求相結合。以此為原則，保留原有教學內容中的經典核心部分，刪減或剔除與專業認證目標不相符合的內容［4］。針對湖南科技大學機械設計制造及自動化專業面向礦山機械、工程機械及數控機床產品設計制造的專業培養特色，教學內容中適當增加礦山機械裝備與工程機械裝備的設計方法與過程，對于金屬切削機床的設計著重講解數控機床的主傳動系設計、進給傳動系設計與典型部件設計，減少普通機床設計相關內容。機床控制系統設計重點介紹數字控制技術原理與設計過程，其它控制方式酌情刪減或剔除。

同時教師在授課過程中應結合自身研究方向，增補介紹反映本專業前沿發展現狀和趨勢的有關新材料、新工藝、新技術和新裝備的內容，使教學內容做到融經典、基礎、實用、前沿于一體。適當淡化教學內容中的深奧理論知識，增強應用與實踐，增加實驗與實踐教育環節時長，以激發學生的學習興趣。可以更多地與企業生產實際相結合，與企業溝通聯系，創造機會讓學生深入企業生產一線，直觀接觸與動手實踐，深入理解機械制造裝備的設計原理與方法。強調對重點和難點的把握，精心組織，講深講透，如金屬切削機床的工作原理、幾何表面成形原理和機床主傳動系設計過程、夾具定位方案的設計與分析等。對于物流系統設計和機械加工生產線的總體設計，則可以采取學術講座的形式加以介紹。

2.3 教學方法的突破與創新

面向工程教育專業認證需求，教師要實現教學方法與手段的不斷突破與創新，以提高教學質量。教學方法要針對工程實際，可以更多地采用案例分析、綜合設計、小組學習、項目訓練等方式，培養學生主動學習和團隊合作能力，提高工程意識和設計技能。教師也要深入研究當前國內外工程教育的發展形勢，將國際上最新的科學思想和科學成果傳遞給學生［5］。在教學過程中教師要有效利用多媒體教學資源，使知識直觀化、形象化，激發學生學習興趣，調動主觀學習積極性。如為使學生對于裝備制造業有清晰的認知，激發學生對于機械制造裝備設計課程學習的熱情，在緒論中詳細介紹制造業與裝備制造業的內涵，多方搜集資料，以詳實的圖片、文字、視頻和數據資料深入透析裝備制造業的地位與作用、我國裝備制造業迄今所取得的成就以及面臨的機遇與挑戰，鼓勵學生為我國裝備制造業的發展與進步貢獻自己的力量。

為訓練學生的獨立分析與思考能力，教師也在課堂上提出問題或布置課后作業，啟發學生去思考并分組討論，教師再進行歸納總結和點評，讓學生能夠主動參與學習［6］。在機械制造裝備設計課程教學中可根據教學難點與重點，有針對性地開展專題討論與專題作業。討論與作業的形式也需多樣化，以便于活躍學生思維，增強創新意識。

2.4 考核評價機制的多元化

為檢驗課程教學效果，考核評價必不可少。在常用的平時考勤、課堂作業與期末考試成績的考核評價機制基礎上進行多元化拓展，以助于提高學生的學習積極性，培養創新態度和意識［7］。針對機械制造裝備設計課程教學特點，采取“日常課堂教學考核+創新實踐考核+期末閉卷考試”模式。日常課堂教學考核從考勤、課堂討論、課堂作業等方面進行綜合評定，重點考查學生的學習態度、學習紀律性與主觀能動性等;創新實踐考核結合實驗教學進行，考察學生的創新思維和創新能力、實踐動手能力等;期末閉卷考試適當增加主觀題和應用型試題比重。通過考核評價機制的多元化拓展，全面準確地反映學生學習效果。

3 結語

工程教育專業認證是大勢所趨，而工程教育專業認證標準明確了工程教育要把學生放在主體地位，給學生以有力的引導，加強目標導向。機械制造裝備設計是機械設計制造及自動化專業的一門重要專業課，應面向機械設計制造及自動化專業工程教育認證目標，以培養行業認可的復合型工程人才為導向，突出學校與學科專業特色，更新教育理念，優化教學內容，創新教育方法與手段，多元化拓展考核評價機制，以學生為本，以學生能力的全面提升為目標來組織和持續改進。

［1］王娜.中國大陸高等工程教育專業認證的發展歷程與展望［J］.高等理科教育，2011(1):64－67.

［2］關慧珍，馮辛安.機械制造裝備設計［M］.北京:機械工業出版社，2014.

［3］丁江民，魏延剛.面向卓越工程師培養的“機械制造裝備設計”專業課的教學改革［J］.教育教學論壇，2013(18):21－23.

［4］危衛華，連小瑩.機械制造裝備設計課程建設與教學改革探討［J］.價值工程，2013(27):258－259.

［5］杜曉東，李合琴，張學斌.適應工程教育專業認證標準的工程材料課程教學改革思考［J］.大學教育，2014(2):117－118.

［6］伍俏平，萬林林.“現代制造技術”課程教學探討［J］.當代教育理論與實踐，2013(9):76－78.

［7］楊建鋒.“機械制造裝備設計”多元化課程教學模式探索［J］.中國電力教育，2014(23):54－55.