機械制造工藝課程質量監控及持續改進研究

摘 要 為提高機械制造工藝課程教學質量，培養符合現代制造業需要的高級專業人才，建立學校、學院和系三級教學質量監控體系，開展課程目標達成情況評價，建立畢業要求達成情況評價機制，同時以持續改進為方法論基石，推動“反饋—改進”良性循環。

關鍵詞 機械制造工藝；課程目標；教學質量監控體系；翻轉課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）20-00-05

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.20.062

0 引言

機械制造工藝作為培養符合現代制造業所需的高級專業人才的關鍵課程，其教學質量直接關系培養大國工匠這一教育任務的落實。機械制造工藝課程以持續改進為方法論基石，堅持走全面、全程、全方位的教學質量監控體系的道路，通過對課程目標達成情況和畢業要求達成情況的監督、反饋、調整與改進，精確把控教學過程中存在的問題和學生在學習過程中遇到的重難點[1]，提高教學質量和學習效率，不斷夯實在培養高級專業人才中的基礎性作用，為持續提升人才培養質量奠定堅實基礎。

1 課程特點

機械制造工藝是一門集綜合性、實踐性、應用性于一體的專業課程，在基礎課與專業課之間起著承前啟后、由理及工的橋梁作用[2]。機械制造工藝課程作為機械工程類的主干基礎課程之一，包括理論教學與實驗教學兩大模塊。其中理論教學內容如圖1所示，而實驗教學則包括實驗報告和課程設計的撰寫。該課程內容涵蓋較寬，涉及的知識面十分廣泛，教學過程對機械專業學生動手能力、分析能力、團隊合作能力和創新思維能力的培養均具有重要作用[3]。因此，結合機械制造工藝課程教學現狀和教學質量監控中存在的問題提出持續改進措施，不斷完善質量監控體系，以實現“反饋—改進”的良性循環，最終實現機械制造工藝課程教學質量的提高。

2 教學質量監控體系

教學質量是高校教學管理工作的核心，而提高教學質量是教學管理工作的重要目標，其核心在于課程建設，因此，構建高校課程質量監控體系隨之成為課程建設的必然要求[4]。機械制造工藝作為機械類專業的必修課程，在向學生傳授理論知識的同時，還必須培養學生的實踐能力。基于此，本文提出一系列的教學質量監控策略。

2.1 建立“三維一體”的教學質量監控體系

從全面、全程、全員的教學質量監控角度出發，堅持以人才培養關鍵環節、受評對象、質量評價主體三個維度為統一整體，建立機械制造工藝課程教學質量監控體系[5]。該體系不僅能夠時時了解并分析學生的學習進度和每個階段中的重難點，將其作為質量監控中的關鍵點，而且能夠通過該體系消除疑點，達到持續改進的效果。此外，該體系還能發現并彌補教師在授課過程中的不足。以該過程中所遇到的各種關鍵點為基礎，不斷改進完善人才培養方案，做到“監督—反饋—調控—改進”的邏輯閉環。

2.2 建立學校、學院和系三級教學質量監控體系

為提高教學質量監控的管理效率，建立學校、學院和系三級監控體系，如圖2所示。以主管教學的副校長和教學事務部為一級監控主體，負責專業人才培養等重大事項的確定。主管教學的副院長為二級監控主體，負責對教學工作的統籌安排、管理和指導。院教學督導小組、教學辦、系主任構成教學質量三級監控主體。系作為教學和管理工作的實際執行者，不僅是人才培養的教育實體，還是教育質量監控的實體[6]，其工作狀態與質量決定著機械制造工藝課程質量的優劣。教學辦與系主任根據需求和監控反饋結果負責制定機械制造工藝教學大綱、培養目標和畢業要求等周期性工作。此外，學生作為教學質量監控的直接受惠者，不僅是質量監控的受評者，更是質量監控的直接評價者，其作用不可忽視。同時，建立課程教學指導委員會、培養方案小組和課程負責人的責任制度。

2.3 課程目標達成情況評價

機械制造工藝課程評價內容包含任課教師提供的考核成績和考核過程中的原始記錄，具體包括平時成績、期末考試成績、實驗報告完成度以及對課程目標達成度的問卷調查。其內容由專業負責人審核，審核要點包括：1）課程目標是否得到教學內容的全面支撐；2）考核內容是否覆蓋支撐課程目標的教學內容；3）課程目標考核內容的比重、評分標準是否符合教學大綱要求。

評價方法采取以成績為基礎的直接法以及作為輔助支撐的問卷調查間接法。直接法以筆試成績為主，占70%，小設計占10%、平時成績占20%。評價結果為：

由課程組綜合分析課程目標達成情況和存在的問題，對課程目標、教學內容提出持續改進措施[7]，并由專業負責人審核，由培養方案小組審議，指導課程教學改革以及授課方法和授課內容等持續改進。

2.4 課程目標與畢業要求對應關系

課程目標1：要求學生掌握機械制造工藝過程、定位基準、尺寸鏈的設計原理和計算方法，能夠開展機械系統的制造工藝流程設計，通過學習機床裝備、切削原理和夾具的基本知識，能夠合理選擇機床裝備和切削用量，設計或改進專用夾具。課程目標1支持了畢業要求1，即學生能夠基于機械工程相關科學原理和數學模型方法正確表達機械工程領域的復雜工程問題。

課程目標2：要求學生通過理解機械制造工藝設計中工程安全、健康、法律、文化和環境等制約因素的重要作用，能夠在多學科融合背景下進行工程管理和經濟決策。課程目標2支持了畢業要求2，即學生能夠在設計中考慮工程安全、健康、法律、文化和環境等制約因素。

課程目標3：要求學生通過學習機械加工中裝備的幾何誤差、受力變形和熱變形對加工誤差的影響，能夠評判工藝系統的加工能力，并根據不同行業的標準要求理解各類工藝系統的能力特征。課程目標3支持了畢業要求3，即學生要了解與機械工程相關的技術標準體系、知識產權、產業政策和法律法規，理解不同社會文化對工程活動的影響。

課程目標4：要求學生掌握裝配尺寸鏈和裝配方法的選擇原則與應用場合，同時了解先進制造技術，能夠在工藝流程設計中應用新工藝、新方法和新技術。課程目標4支持了畢業要求4，即學生要從環境保護和可持續發展的角度思考專業工程實踐的可持續性。

2.5 畢業要求達成情況評價機制

圖3展示了有關機械制造工藝畢業要求的達成度情況，根據畢業要求達成度評價結果大于0.68為“達成”，表明四條畢業要求均已達成。其中，畢業要求2和畢業要求3在持續改進下達成度得到明顯提高，畢業要求4卻有所下降。基于課程質量監控體系反饋發現，隨著課程學時壓縮，教師在課堂中通常僅選擇重點知識講解。此外，學生之間對知識的理解能力和接受能力參差不齊，部分學生為在短時間內取得較高分數而忽視對知識的全面掌握。

3 持續改進研究

為保證機械專業培養目標和畢業要求的達成，建立完善的監控機制和課程目標達成機制，同時建立評價結果用于專業持續改進制度。專業持續改進機制流程如圖4所示，整體持續改進包括三大層次。

1）培養目標持續改進：基于現代制造業的外部需求和學校對人才培養特色的內部需求，確定專業培養目標，通過畢業五年左右的畢業生的調查反饋，形成培養目標合理性評價，實現培養目標的持續改進。

2）課程目標持續改進：通過對課程教學過程和學生的問卷調查，形成課程目標評價，實現課程目標的持續改進。

3）師資隊伍和支持條件持續改進：根據畢業達成度評價、課程體系合理性評價、課程目標達成評價，實現對師資隊伍和支持條件的持續改進。

課程質量是專業建設和人才培養的有力抓手，是持續改進的核心和需要細化的內容。因此，采用線上線下相結合的教學模式，補充和完善知識體系，拓展知識領域并對專業核心課程積極開展小班化教學改革[8]。同時采用翻轉教學，調動學生的主觀能動性，加深學生對機械制造工藝課程的理解，以提高學生的理論知識水平，不斷提高教學質量。具體課程持續改進措施如下。

3.1 針對課程目標1的持續改進措施

課程目標1達成評價如表1所示。

根據表1數據分析，可以觀察到學生在課程基礎知識點的掌握能力上存在不足，盡管平時作業方面表現較好，但是考試成績存在較大差異。為解決問題，提出一系列持續改進措施，旨在加強工程案例導向教學和翻轉課堂教學模式的結合。

1）引入工程案例導向教學，通過真實的工程案例激發學生的學習興趣和動力。這種教學模式讓學生能夠將課堂學到的知識應用到實際問題中，培養學生解決問題的能力和創新思維。

2）采用翻轉課堂教學模式，將課堂上講授的內容轉移到課前自學，而將課堂時間用于討論和解決問題。通過預習的方式，學生可以提前了解課程內容，更好地理解和消化知識，在課堂上與教師和同學進行互動，共同探討和解決問題，加深對知識的理解和記憶。

3.2 針對課程目標2的持續改進措施

課程目標2達成評價如表2所示。

根據表2數據分析，學生在處理綜合性和開放性問題上存在不足，缺乏靈活分析和多樣性解決問題的能力，通常習慣尋求標準答案。為此，提出一系列持續改進措施。

1）優化平時作業的內容，細化評分標準，以便更好地反映學生的綜合能力。通過設計更具挑戰性的作業任務，鼓勵學生運用多個領域的知識綜合性地分析和解決問題。同時更加注重對學生答案多樣性的評價，鼓勵學生提出不同的解決方案和觀點。

2）加強授課環節，增加多樣性的案例分析。將不同章節的知識串聯，幫助學生更好地理解知識的聯系和應用。在案例分析中鼓勵學生提出多樣性的答案和方案，培養學生分析問題、設計方案和優化方案的能力。

3.3 針對課程目標3的持續改進措施

課程目標3達成評價如表3所示。

根據表3數據分析，發現半數以上學生得分低于0.75，表明在分析造成加工誤差的因素時考慮不夠全面，顯示出學生在熟練掌握知識點后難以進行綜合應用的問題。為此，進一步完善平時作業的題目內容和評價細則，重點培養學生的綜合能力。仍有部分學生得分較低且學習積極性不高，因此需要加強對他們的關注。在平時教學過程中，尤其是課后學習階段，應該加強監督和激勵措施，組織學生進行討論和交流。此外，倡導翻轉課堂教學，以增強學生的參與感和緊迫感，并引導學生進行自主學習。

3.4 針對課程目標4的持續改進措施

課程目標4達成評價如表4所示。

根據表4數據分析，發現學生普遍得分較低，表明學生對于新加工技術認知不足，缺乏深入分析的能力。此外，課程目標達成度顯著下降，部分學生只關注課上突出的內容而忽視對知識的全面掌握。為改善此類情況，提出持續改進措施。

1）細化評分標準，加強學生在平時對新加工技術分析的訓練。通過設計具有挑戰性的作業和案例分析，鼓勵學生深入思考問題，并提供詳細的反饋和指導，幫助學生提高分析問題的能力。

2）在授課環節增加新技術應用案例分析，從多個角度分析新技術的利弊和適用范圍，培養學生分析新技術方案的能力。通過引導學生進行討論和辯論，促使學生從不同角度思考問題，加強他們的批判性思維能力。

3）采取差異化對待措施，特別關注那些自主能力較弱的學生。通過加強平時監督，確保學生及時完成學習內容，并提供額外支持和指導，幫助學生克服困難，增強學習效果。

4 結束語

綜上所述，機械制造工藝課程的持續改進使學生能夠更清楚地了解學習的具體目標和方向，筆者所在學院定期座談會上學生的發言可以證明此結論。例如，他們清晰了解未來要在復雜工程項目中發揮作用，所以平時學習中比較注意按照課程和實踐環節的要求，培養工程設計能力和系統實現能力，重視對基礎理論的學習，改變原有死背書本的學習習慣，更好地實現了目標導向的作用。此外，通過課程質量的持續改進和基于教學過程質量評價的持續改進提高教學質量，為更好地實現培養目標奠定了基礎。因此，機械制造工藝注重對課程體系、課程質量等多方面持續而有效的改進，并有效地將課程監控過程結果、課程目標達成評價結果用于專業的持續改進，實現了專業持續改進的閉環。

5 參考文獻

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*項目來源：江蘇省高等教育教改研究課題“面向綜合設計能力提升的‘三重三融五段’式機械類課程體系探索”（項目編號：2021JSJG311）。

作者簡介：張彥，博士，副教授。