工程教育認證背景下機械制造裝備設計課程教學模式探索與實施

吳國良

【摘 ?要】隨著我國的迅速發展，對于人才的需求在不斷的加大，為全面提高工科專業人才培養質量，提高畢業生就業競爭力和適應就業市場國際化需求，安徽工程大學機械設計制造及其自動化專業自2012起積極推進工程教育專業認證工作，以工程教育專業認證12條畢業要求為基礎，以中國制造2025和地方產業發展需求為導向，面向高端裝備制造業和智能制造，建立符合社會需求的人才培養模式和課程知識體系，全面推進課程教學改革。機械制造裝備設計作為機械設計制造及其自動化專業的主干專業課，圍繞工程教育專業認證倡導的“學生中心理念、產出導向理念、持續改進理念”，在課程內容設置、教學方法、評價機制等方面做了大量改革工作，特別是結合本校生源情況探索出一套行之有效的課程教學模式，提升學生問題分析和設計/開發解決方案能力，具有一定的推廣參考價值。

【關鍵詞】工程教育專業認證;教學模式;探索;實施

引言

機械制造裝備設計是機械設計專業學生必須掌握的一門重要專業課程，是以機械工程材料、機械原理、材料力學、機械設計和機械制造工藝學等為先修課程的基礎上，還要學習金屬切削機床設計、典型部件設計、工業機器人設計、機床夾具設計、物流系統設計和機械加工生產 線總 體 設 計 等 專 業 理 論 知識。這門課程實踐性強，涉及知識面廣，教學內容組織上有很強的針對性和實用性，在教學過程中需要注重對學生解決實際問題能力的培養以及強化學生的工程意識，使學生具備機械制造裝備一般產品的設計能力。湖南工程學院是一所地方應用型大學，培養的是工程應用型人才，機械工程學院著重培養的也是服務生產一線的機械類現場工程師，結合工程教育專業認證標準的要求，切實支撐專業認證和學生能力全面提升為目標，針對調整教學內容、改進教學方法、改變考核模式等方面進行相應的教學改革探索與實踐。

1探索新教學模式的必要性

1）傳統教學模式教學效果差。機械制造裝備設計課程教學內容多，學時少，實踐性強。機械制造裝備設計課程總學時為48學時，講解內容包括機械制造裝備的設計方法、金屬切削機床設計、組合機床設計、金屬切削刀具設計及物料運儲裝置設計。課程改革之前，課程組教師總是抱怨課程學時少、內容多、授課難。以往教師授課是全程灌輸、力求每個知識點都面面俱到，結果是學生對各個知識點掌握都很膚淺，不能將各個知識點有機地結合在一起，難以掌握機械制造裝備設計精髓，再加上其缺乏實踐經驗，導致其設計的機械制造裝備只能是東拼西湊。2）適應工程教育專業認證的要求。工程教育專業認證工作的中心指標是“學生”，認證工作評價的核心是學生的表現和學生能否獲取相應的素質能力，而且必須考慮全體學生。對于課程教學效果，其評價標準為在教學活動完成后學生學到了什么，這和以往更加關注教師教了什么有根本區別。為此，必須探索以學生為中心，能確保學生取得預期學習成果的教學模式。

2工程教育認證背景下機械制造裝備設計課程教學模式

2.1改進教學方法，培養學生的創新能力

根據我校機設專業培養學生的定位是服務生產一線的機械工程師，為了突出專業特色，結合機械制造裝備設計教學內容，進行相應的教學方法改進。由于機械制造裝備設計是幾門課程的濃縮，存在著教學內容多與課時少的矛盾。可以借助課程群的網站等，把教學資料（包括教學 PPT，教學視頻，習題、試卷等內容）提前放到網站中，給學生提供一個自學的平臺，課堂上就可以減少授課教學內容的時間，可以補充一些最新技術發展動態及新型機床設計技術。增加了與學生交流、討論互動的時間，及時了解到學生學習的情況，借機可以傳授學生遇到實際工程問題如何解決。采用提出問題（原設計不足）、分析問題（對策）、解決問題（新設計）三部曲的方法進行授課，講述設計的理念和思路，調動學生的學習積極性，變被動為主動，通過教師的啟發而得出結論。比如在講述夾具的定位元件———支承板，它分為不帶斜槽和帶斜槽兩種，不帶斜槽支承板存在缺陷，如何克服缺陷，想出對策，通過平板式支承板到臺階式支承板的設計，最后到斜槽式支承板的設計，加深了學生對于服務生產一線機械工程師的感性認識，培養了他們創新思維的能力。另外，還可以安排現場教學，特別是對于實踐性要求高的內容，比如第二章的機床主傳動系統設計部分、第五章的機床夾具定位方案、夾緊方案的選取，是需要結合現場討論和動手實踐使實驗內容與課程理論緊密結合。還可以安排企業老師上課，可以選擇教學中的一些內容來實施，比如導軌的設計。或者舉辦學術講座等多種教學方法來進行，增大了課堂信息量，提高了課堂教學質量，豐富了學生的知識面，增強了學生對機械制造過程的感性認識，對學生的創新思維培養和解決復雜問題發揮了積極的作用。

2.2比較教學法在機械制造裝備設計課程教學中的應用

比較教學法一般應用廣泛，不僅可以應用在各個學科當中，而且還可以應用在不同的章節當中，但是這種方法最突出的優點也是它的局限性。你叫教學法最突出的優點就是具有針對性以及對比性，所以在使用的時候對學習內容有一定的前提要求。所以在應用這個方法的時候，就對教師提出了很高的要求。首先要求教師能夠對教學的內容了如指掌，然后就是對內容之間內在聯系的分析。我們就簡單介紹一些比較教學法在機械制造裝備設計課程教學中的應用，其實比較教學法在這門課程中的應用也不算少，但是辦完就簡單的以主傳動系設計和進給傳動系設計這兩節的內容進行分析，通過比較教學法來明確了這兩個不同傳動系的區別與相同點。

2.3教學改革實施效果

經過一段時間的教學改革實踐，效果初顯，課堂上的低頭率降低了，抬頭率和點頭率上來了，大家的積極性得到了提高，課堂上的氣氛也是非常活躍，充分體現出了學生的主體地位，由被動學習轉變為了主動學習。整合優化后的教學內容、教學方法的改進以及采用了新的考核方式，突出了平時學習的重要性，使得個人素質和整體素質以及創新能力都得到了提高，在期末考試成績方面，以前學生的卷面成績及格率低，并入平時成績后，才能及格，分數拉不開，而改革之后，學生的考試成績普通提高，及格率大大提高，并反映出了學生的能力和水平，成績分布上更是得以科學的體現，更趨合理。在課程設計方面，做出的夾具也會增加自己的想法和創新思維，怎樣才能使夾緊更快速和方便，夾具結構不復雜，工藝性好，不再以完成設計任務為主要目的。在課堂教學方面，由于課堂提問和學生參與課堂教學（上臺當老師），增加了學生的自信和體現他們的主體地位，鍛煉了學生的語言表達能力，極大地克服了工科生只會做不會說的缺點。在參加全國、全省的挑戰杯、機械設計創新大賽、大學生工程訓練綜合能力競賽、三維數字化創新設計大賽和各類科技創新立項中，參與人數超過了60%以上，拿獎的人數也相應的增加了不少，國家獎勵和省級一等獎勵都有了歷史性突破。在企業實習時，有的學生會根據自己所學的知識，提出想法，為工廠解決了一些棘手的問題，比如優化工藝和工裝夾具的設計以及專機設計之后投入使用等。

結語

綜上所述，本課程組教師以工程教育專業認證為契機，進一步理清思路，形成以學生為中心、產出為導向并持續改進的教學理念，通過采用翻轉課堂教學徹底改變以往的灌輸型教學模式，形成符合工程教育專業認證理念的成果導向式教學模式。

參考文獻：

[1]中國工程教育專業認證協會.工程教育認證標準（2015版）[S].2015.

[2] 李志義.對我國工程教育專業認證十年的回顧與反思之一：我們應該堅持和強化什么 [J].中國大學教學，2016，（11）：10-16.

（作者單位：浙江三花智能控制股份有限公司）