工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下機(jī)械制造裝備設(shè)計課程優(yōu)化改革初探

丁原 于淼 于相慧

摘要：機(jī)械制造裝備設(shè)計是機(jī)械工程專業(yè)的一門專業(yè)課，在多年教學(xué)過程中積累下來的傳統(tǒng)教學(xué)方式根深蒂固，本文針對工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，機(jī)械工程培養(yǎng)人才對課程建設(shè)的需要，分析了機(jī)械制造裝備設(shè)計目前各教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題，以符合工程教育專業(yè)認(rèn)證為目標(biāo)，在教學(xué)內(nèi)容、方法等方面做出相應(yīng)改革，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造裝備設(shè)計;教學(xué)改革;工程教育專業(yè)認(rèn)證

工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前國際上通行的關(guān)于工程教育質(zhì)量保證的一種新制度，在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，機(jī)械工程專業(yè)也針對工程認(rèn)證要求，在專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)計劃以及各課程的大綱和教學(xué)方法上都進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，特別是機(jī)械工程的專業(yè)課各教學(xué)環(huán)節(jié)，都應(yīng)符合工程認(rèn)證要求。機(jī)械制造裝備設(shè)計是機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，對所培養(yǎng)學(xué)生今后的就業(yè)綜合能力影響較大，涉及到我國機(jī)械行業(yè)的方方面面，特別是高端機(jī)床行業(yè)、精密制造行業(yè)等，因此，機(jī)械制造裝備設(shè)計課程改革也迫在眉睫，本文從我國對裝備設(shè)計人才需求的角度出發(fā)，以工程教育專業(yè)認(rèn)證為大背景，分析了目前課程存在的問題，在課程內(nèi)容、課堂教學(xué)以及實驗內(nèi)容和考核方式上進(jìn)行嘗試，以培養(yǎng)符合工程認(rèn)證要求的人才。

1教學(xué)中存在問題分析

1.1理論教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)方法單一

機(jī)械制造裝備設(shè)計課程內(nèi)容較多，教師要在單位學(xué)時內(nèi)完成所有教學(xué)任務(wù)，因此，課堂教學(xué)中對諸多知識點的講解密集，這就要求學(xué)生時刻保持注意力，而且要有較好專業(yè)基礎(chǔ)知識才能很好的消化課堂內(nèi)容，造成的學(xué)生的消息效率低，教學(xué)效果不好，學(xué)生對大部分理論課的教學(xué)均感覺枯燥無味。

1.2實驗內(nèi)容缺少對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

目前，本校機(jī)械制造裝備設(shè)計的實驗內(nèi)容包括金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)實驗、機(jī)床精度檢測實驗、工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)及操縱實驗、FMS生產(chǎn)線認(rèn)識實驗，實驗所占比例不高，而且多為認(rèn)知性實驗，實驗過程中學(xué)生通過觀察對裝備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識有限，缺少對學(xué)生創(chuàng)新、動手能力的培養(yǎng)，這有悖于工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求。

1.3案例教學(xué)不足

機(jī)械行業(yè)的發(fā)展較快，人們對機(jī)械制造中裝備的要求也越來越高，不只要求裝備精度高、自動化程度高，還要求裝備重量輕、柔性好，許多傳統(tǒng)的機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)正在被新興的結(jié)構(gòu)驅(qū)動方式所代替，機(jī)械制造裝備設(shè)計中的案例仍以傳統(tǒng)案例為驅(qū)動，缺少新穎性，缺乏對現(xiàn)代裝備發(fā)展的跟蹤，學(xué)生對新型裝備產(chǎn)品的了解片面，因此，機(jī)械制造裝備設(shè)計的課程案例教學(xué)也急待改進(jìn)。

2課程改革思路

2.1教學(xué)方法改革

在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，教育模式與目標(biāo)也發(fā)生了變化，以培養(yǎng)能適應(yīng)工程應(yīng)用與國際認(rèn)可的創(chuàng)新型人才為主。因此，機(jī)械制造裝備設(shè)計的課程教學(xué)各環(huán)節(jié)的改革思路也要緊緊圍繞著工程教育認(rèn)證為原則，在培養(yǎng)人才時注重創(chuàng)新、有獨立思考能力的綜合型人才。傳統(tǒng)授課方式以傳授知識為主，忽略了對綜合素質(zhì)的培養(yǎng)提高。

傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，以教師為主體，學(xué)習(xí)效率低下，因此，在今后的課程教學(xué)過程中，要改變成以學(xué)生為主體，提倡自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自學(xué)能力與創(chuàng)新能力，以實際的項目驅(qū)動教學(xué)，挖掘項目與教學(xué)的關(guān)系，這需要教師不斷的提高充實自己，最終達(dá)到對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

2.2豐富實驗內(nèi)容、增加實驗所占比重

正如前文所提到的，本課程目前所開設(shè)的實驗內(nèi)容有4個，多為認(rèn)知性實驗，內(nèi)容雖經(jīng)典但缺少趣味，不容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果一般。

一、金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)實驗，為介紹性實驗，學(xué)生走馬觀花。在今后的相關(guān)實驗中你進(jìn)行如下改變：

（1）改變實驗內(nèi)容。改變原有實驗內(nèi)容，增加數(shù)控拆裝實驗。數(shù)控拆裝實驗是以臺式數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床為實驗對象，學(xué)生在實驗過程中，可以在教師的指導(dǎo)下對機(jī)床進(jìn)行拆裝認(rèn)知，而且可以提高動手能力，提高學(xué)習(xí)興趣。

（2）利用可拆裝機(jī)床進(jìn)行實際加工。可拆裝機(jī)床雖然比傳統(tǒng)機(jī)床的切削功能相差較多，但仍可以完成固定材料的加工，這在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)習(xí)效果。

二、增加新型設(shè)備實驗項目

（1）3D打印是一種新興的制造設(shè)備，一改從前的加工方式，為制造業(yè)帶來了新的思路，可以打印一些復(fù)雜曲面、復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)，而且可以整體是打印，這對工件整體性能是一個有效的提高，因此，在制造裝備課程中適當(dāng)?shù)募尤朐撛O(shè)備的實驗內(nèi)容是有必要的。

（2）切削仿真分析。傳統(tǒng)的教學(xué)為純理論性教學(xué)，包括介紹切削方式、切削原理等等，學(xué)生對切削的認(rèn)識不深刻，對切削原理的理解不到位。

2.3舉辦課程相關(guān)競賽及創(chuàng)建社團(tuán)

（1）3D創(chuàng)意大賽。該項賽事預(yù)計分為兩個部分，一是3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計組，該組賽事可以從3D打印機(jī)的新結(jié)構(gòu)和概念機(jī)設(shè)計出發(fā)。二是3D新結(jié)構(gòu)組。該組比賽利用臺式3D打印機(jī)自主設(shè)計并打印新結(jié)構(gòu)，對于提高學(xué)生的實踐動手能力能起到積極的作用。

（2）切削仿真大賽。運(yùn)用仿真軟件在加工之前分析整個加工過程，以獲得最優(yōu)的切削參數(shù)、優(yōu)化后的加工路徑等等，對于實際加工有指導(dǎo)意義。

（3）創(chuàng)建兩個社團(tuán)，即3D打印社團(tuán)和切削仿真社團(tuán)。由學(xué)生自行管理，每年舉行一次大賽，實驗室平時對社團(tuán)成員開放，充分利用了學(xué)院公共資源。

3青年教師培養(yǎng)

建立職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理的教師團(tuán)隊，尤其是對青年教師的培養(yǎng)。

教學(xué)方面：新任教師在正式授課之前，要完成助課、試講和說課，具備獨立授課能力方才可以開始授課，第一年的授課要從實驗環(huán)節(jié)開始，并且參與社團(tuán)活動和負(fù)責(zé)競賽籌備工作。

實踐方面：要求課程團(tuán)隊的青年教師成為雙師型教師，學(xué)習(xí)形式可為全脫產(chǎn)或半脫產(chǎn)，實踐鍛煉實踐時間不固定，青年教師完成實踐鍛煉后，要在課程團(tuán)隊內(nèi)做階段匯報，檔案匯編成冊，建立青年教師導(dǎo)師制，導(dǎo)師為校企雙導(dǎo)師，為課程培養(yǎng)合格的課程接班人。

4總結(jié)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際社會和我國發(fā)展專業(yè)高等教育的大勢所趨，培養(yǎng)符合國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的高級人才，使我國的教育與國際接軌是社會的普遍認(rèn)識。在這樣的大背景下，機(jī)械工程專業(yè)作為工程教育的核心專業(yè)之一更應(yīng)該積極改變自己。機(jī)械制造裝備設(shè)計作為一門機(jī)械工程的主干專業(yè)課程，更應(yīng)在教育教學(xué)多方面進(jìn)行改革優(yōu)化，尤其是在課程團(tuán)隊建設(shè)、教學(xué)方式方法改革以及實驗實踐環(huán)節(jié)等方面為課程建設(shè)及專業(yè)建設(shè)做貢獻(xiàn)，以學(xué)生為本，全面提升所培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

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作者簡介：丁原（1973.5），男，漢族，吉林長春人，博士，副教授，從事機(jī)械制造及其自動化相關(guān)方向研究。

于淼（1972.3），女，漢族，吉林長春人，博士，教授，從事精密加工與控制技術(shù)領(lǐng)域的研究。

于相慧（1965.5），女，漢族，吉林長春人，碩士，副教授，從事機(jī)械加工精度檢測領(lǐng)域的研究。