工程教育專業認證背景下鍛造工藝及模具設計課程教學改革探索

杜趙新

摘? 要 在工程教育認證背景下，針對“鍛造工藝及模具設計”這門專業課程目前存在的問題，從課程教學內容、教學方法和考核方式等方面進行改革探索，探討如何建立以學生為中心、產出為導向、持續改進為機制的教學體系，促進學生專業素質以及課程教學質量的改進和提升。

關鍵詞 工程教育認證;鍛造工藝及模具設計;教學改革;CDIO

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）06-0082-03

Exploration of Teaching Reform of Forging Process and Die De-

sign Course under Background of Engineering Education Pro-fessional Certification//DU Zhaoxin

Abstract This paper explores the contents of course， teaching methods

and evaluation methods of the Forging Technology and Die Design

course based on the background of engineering education certifica-tion and the existing problems. Discussing how to establish a student-

centered， output-oriented and continuous improvement-oriented tea-ching system to improve the professional quality of students and the teaching quality.

Key words engineering education certification; forging process and die design; teaching reform; CDIO

1 前言

中國成為工程教育本科專業國際互認協議《華盛頓協議》的正式會員，表明我國工程教育質量得到國際社會的認可，對于中國工程技術領域應對國際競爭、走向世界具有重要意義。工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。工程教育專業認證的核心就是要確認工科專業畢業生達到行業認可的既定質量標準要求，是一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價[1]。近年來，我國在工程教育實踐方面取得較大的進步與發展，但現行的工程教育仍存在教學模式落后、教學內容陳舊、師資力量薄弱以及學生參與度低等諸多問題[2]。

而“鍛造工藝及模具設計”課程是內蒙古工業大學材料成型及控制工程專業塑性成形方向學生的必修課，是一門與實踐密切結合且服務于生產的課程。課程內容主要涉及實際生產過程中需要的鍛造工藝及相應模具設計，內容零散度高、體系繁雜、經驗性強。而伴隨著工業環境的不斷發展，這門課程的教學體系正面臨諸多需要改革的問題。同時，基于工程教育專業認證背景，為使教學符合工程專業認證和專業發展需求，必須進行基于以學生為中心、產出為導向、持續改進為機制的課程教學改革。

2 課程現狀及面臨的問題

“鍛造工藝及模具設計”是一門專業性強、與實踐緊密結合的專業課程，教學過程主要以教師為中心，單向灌輸知識。隨著高校工程教育專業認證的開展，課程面臨教學內容調整、考核辦法落后、教學要求提高等問題。而在工程教育認證背景下，本門課程要求學生具備能夠合理運用專業知識進行分析及合理解決專業問題的能力，從根本上說，就是要求學生能將所學用于實踐。目前，本門課程教學面臨的問題包括：課時壓縮，教學內容亟待調整;教學脫離實踐，學生綜合運用專業知識分析及解決問題的能力有待提升;專業自信度不高，學生缺乏對相關行業規章政策及發展趨勢等的認識與了解;教學方法有待改進;考核評價方式落后，不能滿足畢業要求。

3 基于工程教育認證需求的改革

教學內容調整? “鍛造工藝及模具設計”課程與實踐息息相關，是直接服務于生產的一門課程。基于工程教育專業認證背景，以及近年來本門課程教學所面臨的問題，教學內容的改革主要有以下兩點。

1）課時壓縮條件下教學內容調整。新的教學課時相較原有課時縮減八學時，因此需要對教學內容進行調整。調整后的內容以鍛造技術為主線，以鍛造工藝、模具設計為重點，對相似教學內容進行歸納總結。

2）新形勢下的教學內容增加。通過近幾年的教學經驗總結發現，學生對塑性成形方向的行業發展不了解，對專業存在不自信的現象。對此，基于以學生產出為導向、使學生能夠更加適應就業環境的目的，新的教學內容增加以下幾方面。

①增加與本專業相關的規章政策、行業發展概況及趨勢等。在課堂教學過程中，關于行業發展、行業形勢及相關規章政策等相關的教學內容很少甚至缺乏，因而學生對這些內容的了解有限，造成對就業前景的困惑。因此，在占有很少學時的情況下，應向學生提供行業發展、行業形勢及相關規章政策等相關方面的信息，增加學生對專業的認識深度。

②增加專業技術在實際生產過程中的應用與分析，將實踐引入課堂。在這方面，要求授課教師甚至授課單位增加與相關企業的密切聯系，了解企業在專業技術方面的需求與困難，并將這些問題與相關知識點對接、歸納、引入課堂，在課堂上進行分析探討，加深學生對專業知識的掌握與運用程度。

③介紹行業領域的一些新技術、新應用以及新發展。在近年來的專業實習過程中發現，專業技術在實際生產中的應用日新月異。因此，除在課堂上教授已有教學內容外，還應將行業領域的一些新技術、新應用以及新發展不斷加入教學內容，做到持續改進，進而加深學生的專業認知，建立學生的專業自信。

增加工程能力訓練教學? 在教學過程中除了幫助學生掌握本門課程的專業知識外，還應著重培養學生綜合利用專業知識分析及解決專業問題的能力。CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）理念被認為是一種新的工程教育模式，旨在提升學生的工程應用能力，改善就業效果[3]。因此，在本門課程中引入CDIO理念，依據以下兩點進行改革。

1）由教師依據所學知識點單元，給出某一典型零件，讓學生以鍛造工藝規程為路線，以所掌握的專業知識點為基礎，從而制定相應鍛件的變形工藝，并設計鍛造模具。實施過程以分組模式進行，組內成員既有單獨完成任務，又有團隊共同完成的內容。這樣既能鍛煉與考核學生單獨運用專業知識解決實際問題的能力，又可提高學生的團隊協作能力。

2）針對能力訓練的教學，還應加強教學人員甚至學生與企業之間的聯系與溝通，將企業實際需求以及產品質量等存在的工程問題引入課堂，從而加深學生對專業工程實踐的認知與關聯。因此，增加教學過程中的工程能力訓練，是更加有益于以學生為中心、以產出為導向、以持續改進為機制的教學改革。

教學方法改革? 根據課程特點，教學方法主要采用多媒體教學、案例教學、分組教學等方式。

1）鍛造工藝及模具設計課程涉及較多的鍛造工藝過程，而這些過程在課本中只能以圖片顯示及文字描述形式出現，學生無法直觀了解鍛造工藝動作流程。因此，在教學過程中應采用多媒體教學方法，并且可以將課程中自由鍛、胎膜鍛及模鍛工藝中的各種工藝動作采取動畫方式展示，這樣更方便學生直觀了解各種鍛造工藝的含義。

2）在教學活動中引入案例教學，針對知識點單元，可設置小知識點單元案例和綜合知識點單元案例。如在講授完小知識點單元“影響余量及鍛件公差的因素”后，可布置課堂案例，選取某廠家生產的低速軸，給出其材質、輪廓尺寸、精度等級等參數，要求學生根據鍛件查找鍛件余量及公差等。在這個過程中，需要學生計算鍛件形狀復雜系數、材質系數，并學會鍛件余量及公差的確定方法，既能加深學生對專業知識的掌握程度，又能鍛煉學生的動手能力。而對于一些大的知識點單元，可布置課下任務，主要針對某一具體鍛件的鍛造工藝及模具設計。如給定某一具體自由鍛鍛件，要求學生課下分析零件特點，繪制鍛件圖，確定坯料質量和尺寸，制定變形工藝，選擇鍛造設備，確定鍛造溫度范圍，制定熱處理規范，制定技術條件和檢驗要求，填寫工藝卡片。

3）課下作業任務完成后，在課堂中抽取典型進行討論，采用分組模式進行分析討論，由作業完成組組員描述工藝過程，再由其他組組員分析工藝規程的合理性、優缺點等。通過整個任務的完成，既鍛煉了學生的工程設計能力，又加深了學生對專業知識的掌握程度。

考核辦法改革? “鍛造工藝及模具設計”是一門實踐性和應用性很強的課程，通過單一試卷考核很難反映學生的真實專業水平和能力[4]。而在工程專業教育認證背景下，更強調對學生專業技能的培養。結合課程特點及畢業要求，考核應主要反映學生專業知識掌握程度及應用能力。專業知識可通過課堂表現、作業情況、專業實踐以及期末考試體現。專業能力主要反映學生綜合運用專業知識分析和解決問題的能力，此項內容可以通過作業完成情況以及期末試卷得以體現。因此，本門課程的考核辦法主要增加以下兩方面改革內容。

1）增加學生專業技能考核方面的比重，使學生成績更加能夠反映他們的專業能力水平。以往的考核以期末測試為主，且測試內容主要為對專業知識掌握程度的考核。而改革后的考核成績除了能夠反映學生對專業知識的掌握程度，還能夠在更高程度上體現學生對專業知識的運用能力，因此也更加符合基于CDIO理念的教學模式。

2）在考核辦法中增加學習過程考核與評價，即將考核貫穿整個學習過程[5]。如針對課程某一知識單元內容布置單元測試作業，作業內容主要體現學生對專業知識的利用能力。通過單元測試，既能加固學生專業知識掌握程度，又能提高學生成績及優良率[6]。同時，授課教師還能夠依據單元測試成績掌握學生學習動態，從而調整教學側重，彌補教學過程中的不足。

據此，本門課程考核辦法改革為由出勤、實驗、單元測試及期末測試四部分組成，各部分內容在原有考核辦法的基礎上更注重考查學生的專業技術能力。

4 結語

在工程專業教育認證背景下，傳統的“鍛造工藝及模具設計”課程教學模式已經不能滿足學生的畢業要求。因此，本文主要從教學內容調整、工程能力培養、教學方法及考核辦法等幾個方面進行探索，改革后的教學模式突出體現了以學生為中心、以產出為導向、以持續改進為機制的教學理念，有效提升了學生的專業素質和課程教學質量。■

參考文獻

[1]衛巍.《華盛頓協議》及其對工科院校創新創業教育的啟示[J].中國教育技術裝備，2017（21）：1-2，9.

[2]劉大勇.工程教育認證背景下計算機類專業實踐教學體系改革[J].內江科技，2018（8）：145-146.

[3]BAI J， HU L， LI Y， et al. The progress of CDIO engineering education reform in several China univer-

sities： A review[J].Procedia-Social and Behavioral Sciences，2013（93）：381-385.

[4]呂知清，傅萬堂，金淼，等.“鍛壓工藝及模具設計”實踐性教學改革[J].中國冶金教育，2010（5）：51-53.

[5]王致嫣，毛凱楠.比較視野下高等教育課程考核淺析及改進研究[J].六盤水師范學院學報，2018（4）：107-110.

[6]楊學南.專業課程考核指標體系分析與實踐[J].當代教育實踐與教學研究，2018（9）：107-108.