工程教育專業認證背景下機械設計課程教學方法改革

郝繪坤　馬磊

摘? 要：在工程教育專業認證的背景下，參照認證標準要求，圍繞“以學生為中心，以產出為導向，持續改進”的核心理念，以山東協和學院機械設計制造及其自動化專業機械設計課程為研究對象，從建設思路、課程目標設計、教學方法改革等方面對該門課程進行教學改革探索與實踐。培養學生自主學習、終身學習的能力和使用現代化工具的能力，使機械設計專業的學生具有初步的產品設計能力，以及分析和解決實際工程問題的能力。

隨著中國成為國際本科工程學位互認協議《華盛頓協議》的正式會員，越來越多的高校開始關注并積極推進具有國際實質等效的工程教育專業認證。產出導向教育（Outcome-based education，OBE）是由Spady等在1981年提出的一種導向教育或需求教育的教育理念。這種教育理念很好地與《華盛頓協議》中“工程教育認證”標準相契合，因此，OBE教育理念對工程教育具有綱領性的指導意義。

1? 研究基礎

山東協和學院工學院機械設計制造及其自動化專業（以下簡稱“機設專業”）根據專業認證要求，對培養目標、畢業要求、課程體系等進行了系統的改革和落實，于2019年獲批國家級一流專業。根據教育部公布的數據，機械類專業是通過工程教育專業認證最多的一個專業類，同時隨著物聯網、大數據、人工智能和新材料等新科技的快速發展，知識更新及轉化應用的速度也不斷加快，對工程技術人才的知識、能力、素質和創新能力等提出了更高、更新的要求，工程教育專業認證教育改革已成發展趨勢。因此，需要深入貫徹專業認證持續改進理念，以學生為中心，結合學生學習結果的反饋，推進課程教學和考核形式的改革，從而不斷提升人才培養質量。

2? 改革方案

根據工程教育專業認證的要求，結合我校機械設計專業培養應用型和復合型人才的培養目標進行“機械設計”課程體系的改革。課程建設以工程應用能力培養為主線，依照OBE培養理念，以學生為中心，按照能力本位、任務驅動思想組織教學，構建以實踐為主，以知識為輔，以項目為載體，理論與實踐一體化的課程結構體系，培養非機械專業學生具有初步的機械設計能力，一定的分析和解決實際工程問題的能力，并通過項目實踐培養學生的工程素養。

3? 改革教學方法

以學生學習為中心的結果導向是工程教育專業認證的重要理念，其核心要求是課程目標應當明確指向具體的畢業要求。課題將依據工程教育專業認證標準和機械設計制造及其自動化專業培養目標，結合社會發展對機械設計專業人才的需要，確立機械設計課程所支撐的畢業要求及對應的指標點，使課程目標支撐畢業要求。

教育是傳授學生知識，培養學生形成正確、積極向上的人生觀和世界觀的過程，如何讓學生樂于學習，把學習當作一種習慣是每位教育工作者都應該思考的問題。鑒于此，使課程逐步形成“課堂教學、實驗教學和網絡教學”相互交叉、相互融合的立體化教學結構。

優化授課思路。結合當前實際工程問題，使用案例教學或者項目驅動教學。

將典型的工程案例引入到理論教學課堂上，強調問題導向，培養逆向思維模式：“授課教師設問→啟發學生的思考、分析→小組討論與交流→激發學生渴求需要解決實際工程問題的知識→授課教師講授解決實際工程問題的知識點”，培養學生分析問題和解決問題的能力。突出工程意識，培養工程設計思維，為學生在今后的工作和科研中解決復雜工程問題，提供設計思路。

建設網絡學習平臺。利用現代信息技術手段開發學習平臺，建立習題庫。充分利用網絡教育資源，通過翻轉課堂、MOOC和混合式教學等網絡教學手段，以學生為中心，教師提供教學資源并進行輔導性講解為原則，強調“協作學習”的重要性。同時利用信息化教學的便利條件，通過制作教學網絡課件，拓寬知識傳授渠道。

增設創新性實驗項目。根據課程目標的需求，增設仿真實驗項目，培養學生

使用仿真軟件對傳動裝置進行模擬分析的能力。新增齒輪設計實驗和帶傳動操作實驗，構建設計模型，培養通用工程設計的設計思路，為以后工作中臨的各類工程設計問題提供解決問題的思路和方法，在此過程中潛移默化的融入創新精神和創新能力訓練。

轉變授課方式。通過翻轉課堂、MOOC和混合式教學等網絡教學手段，探索

線上線下混合式授課方式。同時增加前沿知識講座，邀請企業專家以報告形式介紹數控技術的發展動態，不定時推送線上培訓鏈接，拓展學生的專業知識面，激發學生的學習動力。

4? 結語

以高等教育工程專業認證的評估標準為導向，以培養目標和畢業出口要求的合格性要求為核心要務，改革機械優化設計課程的教學模式，探索提高學生解決復雜機械工程問題能力的教學新機制，構建機械設計課程OBE教學模式。從人才培養目標的重新定位、課程體系的優化配置、師資隊伍配備和辦學條件的配置等方面著手，緊密圍繞學生畢業能力達成這一要求，培養學習型的專業教學團隊，建立可持續的人才培養改進機制，在充分考慮現有條件的情況下，從課程建設目標、建設思路、教學方法上進行改革。對機械設計課程的教學模式進行改進與實踐，使課程教學效果達到工程教育專業認證要求和機械設計專業的培養目標。

參考文獻

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單位：山東協和學院

項目類別：2020年度校級教學改革研究立項項目

項目編號：2020BK30

項目名稱：工程教育專業認證背景下機械設計OBE教學模式改革研究與實踐