基于工程教育認證的機械制造技術課堂教學改革

張春燕

摘 要 以國家教育部工程教育認證要求為準則，分析機械制造技術課程所支撐的畢業要求下的細分指標點。根據機械制造技術課程的知識體系特點，結合以往的課堂教學經驗，探討機械制造技術課堂教學改革方法，旨在推進機械制造技術課堂教學質量的提高。

關鍵詞 工程教育認證；機械制造技術；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）16-0109-03

Abstract Based on the requirements of the ministry of educations engineering education accreditation， this paper analyzes the gradua-tion requirements index points supported by the mechanical manu-facturing technology course. According to the characteristics of the knowledge system of the mechanical manufacturing technology course and the authors experience， this paper discusses the classroom teaching reform in order to improve classroom teaching quality.

Key words engineering education accreditation； mechanical manu-facturing technology； teaching reform

1 引言

《華盛頓協議》是本科工程教育學位國際互認協議，該協議承認簽約國所認證的工程專業培養方案具有實質等效性，認為經任何締約方認證的專業畢業生均達到了從事工程師職業的學術要求和基本質量標準[1]。2016年6月2日11點15分，《華盛頓協議》主席宣布全票通過中國成為《華盛頓協議》第18個正式成員[2]，意味著我國高等工程教育得到了國際標準的認可和肯定，通過工程教育認證的專業畢業生具有國際互認質量標準的“合格證”和將來走向世界的“通行證”。

工程教育認證是指專業認證機構針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證，是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的工程教育質量保障制度[3]。

實施工程教育認證旨在促進高校專業按國際先進理念推動教育教學改革，提高辦學水平和教學質量，加快高校與國際接軌，最終建成國際化大學。課堂的改變是工程教育專業認證的第一步，也是最為關鍵的核心部分[4]。目前，中國一流大學與世界一流大學的質量差距主要表現在“單聲道”的課堂教學模式上，該模式是掣肘一流本科教學質量的最大短板[5]。本文以工程教育認證為契機，以達成國際通認的畢業要求為目標，探討機械制造技術的課堂教學改革方法，促進江蘇科技大學工程教育水平的提高。

2 工程教育認證的基本理念

工程教育認證的核心理念是以學生為中心，以成果為導向，持續改進，培養學生解決復雜工程問題的能力。工程教育認證要求院校和專業從學生達成“培養目標”和“畢業要求”的需要出發，推進本科教學模式的改革，推升教學質量的提高[4]。

培養目標指專業畢業生在畢業后五年左右能夠達到職業和專業成就的總體描述。畢業要求明確指向“解決復雜工程問題”，要求專業畢業生達到1工程知識、2問題分析、3設計/開發解決方案、4研究、5使用現代工具、6工程與社會、7環境和可持續發展、8職業規范、9個人和團隊、10溝通、11項目管理、12終身學習共12條要求。每條要求又有若干個細分指標點：1.1、1.2……1.n～12.1、12.2

……12.n。

江蘇科技大學機械制造技術課程講述的是工程材料、金屬材料熱處理、熱加工、冷加工、機械加工和裝配工藝規程、機械加工質量的分析與控制、先進制造技術等內容，培養學生獲取和綜合運用機械制造技術的能力，為將來能夠獨立分析和解決復雜工程實踐問題打下一定的基礎。對照工程教育認證的12條畢業要求，機械制造技術課程支撐以下六個細分指標點：

1.3 掌握機械設計、機械制造等專業知識，并應用于解決機械設計、制造過程中的復雜工程問題；

2.1 準確識別、判斷機械工程領域中復雜工程問題的關鍵環節和主要影響因素；

3.4 了解機械產品設計開發對社會、健康、安全、法律、文化以及環境等的影響，能夠從工程角度正確處理設計方案實施過程中可能存在的問題，并提出有效的解決辦法或改進措施；

4.1 能夠基于數學、自然科學的基礎理論知識，對與機械工程相關的各類物理和化學現象、材料特性以及工程問題進行分析研究和實驗驗證；

6.3 能夠客觀評價機械新產品、新技術和新工藝的開發和應用對社會、健康、安全、法律以及文化的影響；

7.1 理解環境保護和社會可持續發展的內涵和意義等。

3 機械制造技術課堂教學現狀

機械制造技術課程是機械類及近機械類一門重要的專業基礎課程。多年來，在教師和學生的共同努力下，這門課的課堂教學效果總體來講還是不錯的。隨著學校工程教育認證的開展，經分析發現，課堂教學過程存在與工程教育認證要求不完全吻合的一些方面：教師在課堂上以傳授知識而不是應用知識為主，教學過程中以教師的視角而非以學生的視角講授知識，強調知識的重點、難點、體系結構，學生被動地獲取知識、記憶背誦“考”點（雖然學生能將鑄造、自由鍛、模鍛、焊接、切削加工、定位、夾緊等概念倒背如流，但由于缺乏一定生產實踐，并沒有在腦海中形成一定的感性認識，只留下模糊而抽象的記憶，其實質是根本沒有很好地掌握知識，更談不上能解決加工中復雜的工程問題）；課堂上提出復雜工程問題，促使學生積極參與思考、討論的時間和機會不多；講解工程案例的處理方法時，注重技術性因素來解決工程問題，而對非技術性因素考慮較少，不利于學生綜合素質的培養；課堂考核方法注重學生知識點的記憶、重現，而非學生在課堂上的參與度；學生的課堂“主角”意識不強，教師“喧賓奪主”，互動有限。endprint

4 機械制造技術課堂教學方法改革

課堂教學是我國工程教育認證的“最后一公里軟肋”[6]。面對機械制造技術課堂教學現狀，有必要對課堂教學方式方法進行改革。

結合教學內容和學生的特點，靈活運用多種教學方法，關注學生使用知識而不是簡單地獲取知識

1）探究式教學法。學習各工藝參數對切削力、切削熱的影響時，教師先布置任務，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗等獲取具體因素（切削三要素、切削液的種類和流量、刀具材料與形狀等）對切削力、切削熱的影響數據，然后引導學生思考、分析、討論、總結規律。在此過程中，教師可以適當點撥，指出正確的方向。

2）案例教學法。學習機械加工和裝配工藝規程時，教師將學生分成若干個小組，每個小組分配一個具體零件，以小組為單位，采用討論法或頭腦風暴法，分析具體零件加工過程中的下料方法、定位夾緊方案、加工和裝配工藝規程的制定、尺寸和形位公差的保障措施等，以實際工程案例激發學生靈活使用所學內容。

3）類比法。鑄造、鍛造、焊接、切削加工等章節內容獨立、關系松散，但是經過總結整理，就會發現各章知識體系大致相當，均由工藝基礎理論、實際生產方法、質量分析與控制、發展趨勢等幾部分構成。隨著學習內容的深入，過多的知識點容易讓學生混淆，如把鑄造中分型面的選擇原則套到模型鍛造中分模面的選擇原則中。因此，在課堂教學中，教師應指出當前所學內容與前面所介紹的平行章節知識點的異同，將分散的知識點整合成知識網，方便學生系統地掌握。只有對知識有了整體的掌控，才能在此基礎上厚積薄發，更好地將所學知識應用于解決復雜工程問題中。

4）啟發式教學。在學習機械零件與成形工藝的選擇時，教師和學生一起分析具體機械產品的服役條件，探討該零件應該具備的使用性能，針對零件的結構、材料特性，啟發學生根據所學的工程材料知識進行毛坯的確定，對提出新想法的學生予以肯定和表揚[7]。

5）討論法。在學習鐵碳合金相圖時，請多個學生分別對典型成分鐵碳合金的結晶過程進行分析、講解，在此基礎上歸納、總結出鐵碳合金的成分、組織和性能之間的關系，并解決相關的問題。討論時，教師可做必要的補充和糾正。

除此之外，還有其他教學法，如練習法、演示法、參觀法等。在具體課堂上，教師可根據實際情境需要靈活運用。

基于工程項目，加強分析環節，減少課堂上知識灌輸，有意識加重對非技術因素的關注，引導學生系統思維 機械制造技術課程的內容與工業生產緊密相關，具有實踐性強、理論抽象、內容雜碎等特點。如果教學過程全程離開實際工程項目，按傳統的課程要求填鴨式講解知識點，勢必在學生腦海中只留下一些空洞而籠統的概念。因此，在課堂教學中，教師應以真實生產中的問題為中心，將學生置于工程師處理問題的場景，引導他們分析問題、解決問題。在具體處理事務過程中，教師應有意識克服以往僅考慮技術因素這一不足點，加重對非技術因素的關注，不是單純地追求個別、部分最優技術指標的突破，而是要關注系統中發生多重沖突因素（人、物、經濟、市場、環境、社會、可持續發展等）后，選出系統最優方案。

滲入學生素質教育和創新技法的內容 在本課程教學后期，在學生學習先進制造技術時，教師可在課下提前布置查資料和想象作業，激發學生在對該課程的基本知識有了整體掌握的基礎上，研究世界頂級先進技術成功的過程和原因。上課時，鼓勵學生各抒己見，客觀評價已有的先進的制造技術，并大膽設想未來機械制造技術的趨勢及其發展的依據。當然，每個學生都是獨立的個體，學科基礎、認知能力、對未來的設想、興趣愛好等各有差異，有些學生的想法可能在別人眼中很“幼稚”“可笑”“荒唐”“根本不可能”……教師應面向全體學生，尊重每個個體及他們的想法，因材施教，使每個學生的能力得到最大限度發展[8]。同時，也應為學生做出表率，引導學生學會尊重別人和尊重自己，提高學生自身的個人修養和人際交往素養。

多途徑激發學生課堂學習興趣 利用學生心理、生理的規律，課堂上聽、討論、練習、動手實踐等有機結合，創造良好的學習情境，讓學生勞逸結合、吸收（聽課）和釋放（討論）結合、思考問題和解決問題結合，不斷體會到小成功的感覺，自覺地融入課堂教學過程中來，同時也培養了學生團隊合作、自主學習、有效表達等綜合素質。

傳統課堂向翻轉課堂過渡，提升學生的課堂主人意識 傳統課堂上教師一個人占用大部分時間獨白式地講授，教學內容、教學進度全由教師主導，學生被動地聽講、記筆記、回答問題，在課后完成作業、內化知識，學生與教師的交流和反饋并不充分，學生的參與感和自主學習意識不強。這是目前我國高校的主要課堂形式。

翻轉課堂是學生在課下根據自己的學習需求，通過相關的教學軟件、教學視頻選取內容先自學，其學習時間、地點不固定，進程快慢也具有很大的靈活性。對于自己感興趣的或重難點，可以將學習過程重復多次；對于不重要的內容，可以適當快進；對于自己實在不懂得的內容，可以利用在線答疑或教學論壇等形式與教師、同學進行交流[9]。回到課堂上，學生成為主角，主動與同學、教師一起討論、分析、互動、質疑，完成作業和實驗，實現知識的內化和拓展。

翻轉課堂是未來課堂教學的主要模式之一。目前真正實施這種教學模式還存在障礙：較高質量的教學視頻和互聯網絡有待完善；學生還沒完全習慣翻轉課堂模式，對于基礎薄弱、自覺性不高的學生，他們課下不認真自學或根本就不學，課上永遠“沒有疑問”。因此，教師應有意識、有目的地將翻轉課堂的教學方式引入課堂中來。

5 結論

結合工程教育認證的基本理念和對畢業生的要求，分析機械制造技術課堂教學現狀，以工程教育認證為導向，提出該課程的課堂教學改革思路與改革方法，對于提高江蘇科技大學機械制造技術課堂教學質量，促進教學質量得到國際認可，實現國際化人才培養，具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]華盛頓協議及其對我國工程教育的借鑒意義[DB/OL].http：//www.docin.com/p-78378417.html？docfrom=rrela.

[2] 吳巖.把握“六新”，做好認證建設一流本科專業[R].北京：工程教育認證培訓會，2016.

[3]孔凡新，查光成，吳夢陵.以工程認證和審核評估為契機，全面深化專業綜合改革[J].高教學刊，2015（18）：65-66.

[4]陳以一.認真理解認證理念推進專業建設和改革[R].北京：工程教育認證培訓會，2016.

[5]喻瑩.課程目標落實、考核與課堂教學模式改革[R].北京：工程教育認證培訓會，2016.

[6]中國高等教育將真正走向世界：我國工程教育正式加入《華盛頓協議》的背后[DB/OL].[2016-06-03].http：//www.xjedu.gov.cn/xjjyt/jxxw/rdht/2016/98634.htm.

[7]王艷輝.深化課堂教學改革 提高學生全面素質[J].沙洲職業工學院學報，2000（2）：34-36.

[8]王麗敏.《機械基礎》課堂教學中踐行“教學做合一”思想的研究[J].考試周刊，2013（65）：161.

[9]李莉，詹肇麟.《鑄造工藝課程設計》翻轉課堂研究及其教學設計[J].教育教學論壇，2017（2）：177-178.endprint