基于工程教育專業認證標準的“機械制造工藝學”課程教學改革

謝俊　張明德　鄢然　馬婧華

摘 要 工程教育專業認證對我國工程教育專業培養質量提出了新的要求。為了進一步適應人才國際化的需求，本文提出了基于工程教育專業認證標準的“機械制造工藝學”課程教學改革。以面向應用、重視實踐能力為基本教學目標，提出以成果目標為主線的教學模式，并系統地給出了理論教學和考核方式的實施方案。通過改革，能夠更好地培養學生分析問題、解決問題的能力，能夠讓學生更好地滿足工程專業教育認證對人才培養的需求。

關鍵詞 機械制造工藝學 工程教育專業認證標準 教學改革 成果驅動

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.03.049

Preliminary Study on the Teaching Reform of "Machinery Manufacturing Technology" Course Based on Engineering Education Professional Certification Standard

XIE Jun， ZHANG Mingde， YAN Ran， MA Jinghua

（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）

Abstract Engineering education professional certification puts forward new requirements for the quality of engineering education in China. In order to further adapt to the needs of the internationalization of talents， this paper proposes the teaching reform of the "Machinery Manufacturing Technology" course based on the professional education engineering certification standards. Taking the application-oriented and practical ability as the basic teaching objectives， a teaching model focusing on achievement goals is proposed， and an implementation plan of theoretical teaching and assessment methods is systematically given. Through reforms， students' ability to analyze problems and solve problems can be better cultivated. This will enable students to better meet the needs of professional education certification for talent cultivation.

Keywords Machinery Manufacturing Technology； Engineering Education Professional Certification Standard； teaching reform； achievement driven

我國于2013年6月19日獲得《華盛頓協議》全會全票通過，成為《華盛頓協議》第21個預備成員。[1]加入《華盛頓協議》，意味著我國獲得認證專業的工程教育水準與國際工程教育水準具有實質等效性，[2]也標志著能夠為工程教育類學生提供具有國際互認質量標準的“通行證”和將來走向世界打下基礎；標志著我國工程教育國際化邁向了重大步伐，能夠促進我國工程類產業走出門、走向世界，具有劃時代的意義。

“機械制造工藝學”課程是機械設計制造及其自動化專業體系培養的一門核心課程，在專業課程體系中占有重要地位。[3]通過該課程的系統學習，可以讓學生掌握毛坯到產品的完整工藝過程；能夠對產品的制作進行工藝分析、工藝流程制定、夾具設計、產品的加工及檢驗。該課程是將所學理論知識與生產實際聯系的橋梁，是機械類相關專業學習中必不可少的課程之一。該課程是一門實踐性很強的課程，概念抽象，較難理解。傳統教學大多是以教師課堂教學為主，學生缺少對實際生產過程的了解，很難將理論與實際生產過程相聯系。

因此，傳統教學模式和方法已經很難適應社會當前對工業人才的需求，為了進一步跟上當前人才國際化發展需求，有必要對傳統教學體系和方法進行改革。

1 課程特點及存在的問題

“機械制造工藝學”是機械設計制造及其自動化專業一門專業核心課程。其綜合性強，是一門能夠將所學知識直接用于實際生產的課程。因此，要學好該門課程就要求學生掌握并能綜合應用工程制圖、工程材料、金屬切削原理及刀具、機床設備、機床夾具、互換性等相關知識。盡管學生在學習該課程的時候都完成了前序課程的學習，但很難將理論知識與實際生產過程相對應。通過傳統教學模式的講授，學生幾乎只能達到工程專業教育認證中定義的掌握程度L1（認知） 和L2（理解）級；作為一門專業核心課程，對專業學生的畢業要求十二條的貢獻度非常有限，對專業學生設計、開發解決方案、研究能力、溝通表達、項目管理等方面能力培養幾乎沒有體現，該授課模式所培養出的學生很難滿足工程專業教育認證對人才培養的要求。

工程教育專業認證的理念主要包括以學生為中心、成果導向、持續改進三個方面。如果能以行業認證標準為導向，針對學生的專業基礎水平及接受能力、為學生創造相應的實驗條件，設置科學的時間環節，這有利于學生掌握行業真正需求的專業知識和技能。[4，5]因此，本文將針對“機械制造工藝學”課程特點，提出一套基于工程教育專業認證標準的教學方法。

2 改革與實踐措施

2.1 以成果導向的教學改革

由于“機械制造工藝學”是一門應用型課程，其目的是培養學生將所學理論知識用于實際生產加工過程的能力。因此，在傳授工藝知識點時，以成果導向的教學方式能更好地提高教學效果。主要過程如下：

（1）精心策劃課堂教學，構建課程目標。在課程第一節課便告訴學生本門課的目標，即制定零件的全部工藝過程。將班上學生分成若干小組，每組4～6人，設組長1名，負責小組的日常管理和工作協調。

將準備好的難度適中的工藝題目分配各小組，從第一節課開始便將成果目標的概念灌輸給同學。各小組就以自己小組拿到的零件圖，在課程學習中不斷圍繞實現目標來開展工作。通過不斷的學習，小組內部討論對工件進行工藝分析；根據零件的生產綱領來確定生產類型、選擇零件毛坯及進行工序設計及時間定額計算等工作。教師在各小組工作實施過程中起到組織協調和指導作用，學生是目標完成的主體。

（2）分階段任務指導，注重過程訓練。學生完成成果目標過程中，由于對一些概念或過程理解不夠深刻，容易出現各種錯誤。因此，老師應該注重每一步的完成效果，對各小組每一步的工作進行檢查，指出其存在的問題與不足，并要求各小組自主開展討論，并提出問題修改方案。

（3）項目匯報與總結。在課程最后，要求每個小組根據成果目標實施過程，制作出PPT進行匯報。教師對每個小組的完成情況和質量進行點評，并根據綜合情況給出成績。該成績將作為該門課程最終成績的一部分。

通過成果導向的教學方式，教師傳授的知識就滲透到每一個分析問題與解決問題的過程中，增強了其分析和解決問題的能力。該方式符合應用型課程的學習規律，能很好地發揮學生學習主觀能動性，增強學生動手能力和工程實踐能力。

2.2 理論教學模式的改革

2.2.1 理論講授

“機械制造工藝學”課程中包括很多概念和生產過程中包含的經驗。該部分內容很抽象，學生在沒生產經驗的情況下對其難以理解。因此，理論講授是必不可少的環節。

（1）以目標成果實施過程為線索分解知識教學。為了讓學生在課程教學中充分理解課程知識的應用過程，能更好地完成教學目標，在教學過程中以一些實際零件的加工過程為線索對所涉及知識進行講解，分別從圖紙分析、毛坯選擇、加工方法選擇、機床選擇、刀具選擇、基準確定、工藝路線制定、定位方案確定、切削參數選擇、工藝過程卡和工序卡制作等一系列過程為線索進行理論知識講解，將成果目標的實現的貫穿于整個課堂教學，讓學生從有明確的目標，自始至終都有項目管理和實施的意識，并且清晰地知道所學知識如何在實際生產中進行應用。

（2）以“實例”講解知識難點。在教學過程中，為了充分發揮學生的自主性，將基本概念部分的內容作為作業布置給學生，并讓其進行分組匯報，以在讓其學習理論知識的同時學會如何總結、溝通、交流、匯報的能力。例如：工藝尺寸鏈的計算。在教學過程中可以把尺寸鏈的概念、計算方法等作為作業布置給學生自學。在課堂上老師通過實例對加工基準的不同導致封閉環的不同進行講解，以讓學生更有針對性地去掌握所學知識。

（3）以課堂討論深化知識理解。課堂討論不僅可以提供學生與老師溝通的渠道，更是學生之間探討問題的一個平臺。“討論”不僅可以檢驗學生學習知識的效果，同時還能開拓學生的思維，個性化地發展學生理解問題。例如：講授加工方法選擇的時候，通過課堂討論，學生能夠真正理解各種加工方法的適用環境，各種加工方法的優缺點。而不是單純地機械記憶書上的概念。

2.2.2 教學手段多樣化

隨著現代化教育技術的發展，多媒體教學在課堂教學中應用十分普遍。通過多媒體教學，可以直觀、形象、連續地描述知識過程，使過程和規律簡單化。[1]例如：六點定位原理講解中，通過幻燈片動畫可以清晰、直觀地表現出不同的定位方案對工件自由度的限制效果，對加工質量的影響。以教學錄像來說明，例如研磨、珩磨以及一些如連桿、變速箱等典型零件的工廠實際加工情形?？梢栽谡n堂上彌補一些生產現場的實踐知識。通過生產視頻的穿插說明，提高學生學習熱情，增強所學理論知識的工程性和實踐性。

3 教學考核體系改革

考核一方面是檢驗課程教學效果，更是效果控制的有力保障手段。為適應教學改革，把傳統單一的期末試卷考試改為由考勤及平時成績、項目完成成績、期末考試成績三部分構成。

（1）考勤及平時成績。該部分占總成績的10%，主要用來考查學生的出勤及平時作業的完成情況，同時也是對學生出勤和平時作業完成的一個約束。

（2）成果目標完成成績。該部分占總成績的35%，主要對學生所在小組的成果目標完成情況以及學生在小組中的貢獻度大小來評定。由于成果目標是以小組為單位完成的，因此，為了客觀地評價每個人的成績，老師只負責給定小組完成的平均成績，由小組負責人根據每個人對目標完成的貢獻度定成績，要求小組內各個同學之間的成績至少相差5分。該方法也有利于小組負責人順利完成小組工作安排和協調。

（3）期末考試成績。該部占總成績的55%，主要考察學生對基本知識和原理的掌握情況。

4 結語

針對“機械制造工藝學”課程所具有的理論與實踐并重的特點，提出基于工程教育專業認證標準的實踐教學模式，對課程的教學方案和考核體系進行了大量的改革和實踐。該教學模式充分發揮學生的主觀能動性，讓學生從知識應用的角度來學習知識，有助于學生真正掌握所學知識的精要，以真正達到理解知識、應用知識的效果。同時，在完成小組目標的過程中，可以充分鍛煉學生思考問題、解決問題、溝通交流以及項目管理等相關方面的能力。因此，該教學模式能夠很好地滿足當前工程教育專業認證標準，能夠很好地適應當前人才國際化的發展需求。

參考文獻

[1] 韓鳳霞，鄭軍.基于工程教育專業認證的工程訓練教學的改革[J].實驗技術與管理，2015.32（10）：178-181.

[2] 唐宏賓，吳康雄，杜榮華，等.基于工程教育專業認證標準的機械類專業建設改革[J].教育教學論壇，2015（30）：72-73.

[3] 王新榮.高校工科專業《機械制造工藝學》課程的教學改革與實踐[J].中國高教研究，2003（12）：87-88.

[4] 孫金華，戴彬，孟昭睿.將職業認證引入應用型本科網絡工程專業課程體系研究[J].赤峰學院學報（自然版），2014（4）：144-145.

[5] 唐智松.探究式教學的基本原則[J].中國教育學刊，2001（5）：13-16.