工程教育專業認證下機械制造工程學課程教學改革

蘆玉梅 唐慶菊 臧建所

[摘 要] 對照工程教育專業認證標準，深入剖析了機械制造工程學課程教學中存在的問題，在以成果導向、以學生為中心、持續改進的基本理念的指導下，對課程的教學目標、教學內容、教學方法、考核機制進行了教學改革，通過這些改革會使學生的工程能力有較大的提高。

[關鍵詞] 工程教育專業認證;教學改革;工程能力

[基金項目] 教育部“新工科”研究與實踐項目“面向新工科的機械類專業工程實踐教育體系與實踐平臺構建探索研究”;黑龍江省教育科學“十三五”規劃課題“面向新工科建設的機械制造系列課程教學改革研究與實踐”（GJC1318096）

[作者簡介] 蘆玉梅（1973—），女，黑龍江人，副教授，博士，主要從事先進制造技術方面的研究。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）37-0152-02? ? [收稿日期] 2019-11-28

我國高等院校培養出的工科技術人才總量居世界前列，但我國工程教育還沒有使企業和學生滿意，主要表現是學生工程意識較弱，實踐能力較差[1]。通過開展工程教育專業認證，推進工程教育改革，有利于進一步提高工程教育質量，大大促進了中國工程教育的國際互認，有助于我國未來工程專業畢業生獲得國際執業資格。

一、目前機械制造工程學課程存在的問題

機械制造工程學課程是機械設計制造及其自動化專業的一門重要專業基礎課，目前機械制造工程學課程存在一些問題，主要是課程教學大綱對教學的指導性和約束性不強[2];教學理念不適應，缺乏以學生為中心、成果導向的工程教育理念，特別是在課堂教學中表現突出，學生不是課堂“主角”，仍以教師單方面授課為主，學生處于被動聽課狀態，并且教學主要以傳授知識而不是應用知識為主[3]，學生很大程度上對所學內容只是籠統的了解，不能很好地掌握各知識點如何應用，嚴重影響后續的實踐課程。在工程教育專業認證背景下，繼續采用傳統的教學形式和方法已不能滿足工程教育專業認證標準要求。因此，對機械制造工程學課程進行相應改革勢在必行。

二、課程目標的確立

課程目標是課程本身要實現的制度化的具體要求，是課程內容設計、過程實施和課程評價的重要依據[4]。工程認證中的課程教學與傳統教學的最大不同是細化了課程目標及其工程類專業學生畢業要求的對應關系。根據工程認證的要求，該課程共設6個課程目標：

目標1：掌握機械制造中的基本知識，并能用于解決機械加工工藝規程及其工藝裝備的設計問題與方案比較。

目標2：能夠應用機械加工精度和機械加工表面質量的相關知識，分析影響零件加工質量的因素，并能找到提高零件加工質量的工藝措施。

目標3：能夠根據機械加工工藝規程和機床夾具設計的基本原理，對機械加工工藝規程及其專用夾具設計方案的可行性進行分析和論證。

目標4：能應用機械制造的基本原理和方法，并結合典型工件加工工藝和典型機構，考慮相關影響因素，設計滿足特定需求的零件機械加工工藝規程和專用夾具。

目標5：能應用機械制造工程學的基本知識，進行實驗方案設計、實驗平臺搭建，開展實驗研究，數據采集及分析處理的基本能力。

目標6：能夠運用統計分析的方法，通過數據分析和信息綜合，確定工藝系統原始誤差對零件加工精度的影響。

這些課程目標分別支撐畢業要求的6個分項指標，即指標點1-3、2-3、3-2、3-3、4-2和4-3。這樣實現了畢業要求與課程目標的有效銜接，使對畢業要求達成度的評價順利轉換成對相應課程目標的達成度評價，使課程教學的目標和任務更加明晰，有利于教學工作的開展以及達成度評價方法的制定。

三、教學內容的確立

機械制造工程學課程教學內容涉及面廣，由制造系統模塊（包括機床、夾具和刀具的基本知識）、機械加工質量模塊和機械加工和機械制造裝配工藝模塊組成。課程的教學內容要面向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，適當淡化深奧理論知識，增強應用與實踐知識，以激發學生的學習興趣。通過對三大模塊中教學內容的設計，使每一教學單元都能支撐一定的課程目標，進而實現對相關畢業要求指標點的支撐。

四、教學方法的突破與創新

大連理工大學副校長李志義教授強調，達成培養目標的重要基礎關鍵是深化課堂教學改革，提高課堂教學質量，教學中要以學生為中心，引導學生積極地進行深入思考。所以本課程在講授中要求教師根據教學內容，圍繞著課程目標的要求，合理安排教學方法。主要采用方法如下：

（一）啟發式教學法和演示教學法相結合

針對支撐課程目標1的相關內容，主要采用啟發式教學法和演示教學法相結合，比如在講刀具組成的問題時，先通過車刀實物教具的展示，讓學生通過實際觀察獲得感性知識，然后通過穿插教學知識點的講解，啟發學生思考來印證所傳授的知識，從而提高學生的學習興趣，并很容易讓學生對所學知識消化理解。

（二）探究式教學法和案例式教學法相結合

課程目標2主要是培養學生分析問題、解決問題的能力。支撐這部分的教學內容主要采用探究式教學法和案例式教學法相結合。如在講授積屑瘤現象時，先通過工程案例引入機械加工中的積屑瘤現象，然后結合探究式教學法布置學習任務，讓學生自己通過案例講解、閱讀資料等方式了解刀具前刀面上產生積屑瘤的相關知識，然后引導學生思考、分析、討論積屑瘤產生的條件、對加工過程的影響、形成的原因、最后總結出消除和抑制積屑瘤現象的方法。在此過程中，教師可以適當點撥，指出正確的方向，該教學方法充分發揮了學生學習的主體地位，很好地培養學生分析問題、解決問題的能力。

（三）項目式教學法