面向工程教育認證的機械類專業機械原理教學改革與探索

陳應航，王景琦，陳興強

（蚌埠學院機械與車輛工程學院 安徽 蚌埠 233030）

為了促進我國工程教育深化改革，實現工程教育國際互認，推進我國由制造大國向創新強國轉型升級，專業認證機構針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證，由專門職業或行業協會（聯合會）、專業學會會同該領域的教育專家和相關行業企業專家一起進行，旨在為相關工程技術人才進入工業界從業提供預備教育質量保證。其中產出導向、學生為中心、持續改進是其中最為核心的理念，明確了工程教育改革的方向[1-2]。

《普通高等學校本科教育教學審核評估實施方案（2021―2025 年）》明確提出對教育評價導向中不科學的部分及時進行扭轉，確保人才培養的中心地位和本科教育教學的核心地位。推行OBE 教育理念引導工程教育改革，能解決工程教育人才培養與社會和行業需求脫節的現實問題[3]。在此背景下，借助工程認證契機，以培養具有創新能力的復合型人才為目標的教學改革呼之欲出[4]。

本文以蚌埠學院機械原理課程為例，對教學過程中出現的相關問題展開分析，基于OBE 理念，從教學目標、教學體系、教學手段、考評機制等進行了一系列改革探索與實踐，以提高機械類創新人才的培養質量，更好地服務于國家戰略及社會經濟發展需求。

1 機械原理教學現狀分析

機械原理課程涵蓋了材料力學、高等數學、工程制圖等眾多學科的內容。通過對機構學、機械動力學基本理論和知識技能的學習，提高學生的創新設計和工程實踐能力，為人才培養目標的順利實現打下有力基礎。然而，結合蚌埠學院機械原理授課現狀，調研兄弟院校并查閱文獻資料，研究組發現實踐教學過程中主要存在以下問題：

首先，課程內容與崗位需求脫節。課程所設置的教學目標及能力指標點和畢業要求關聯性不強，滯后于市場和產業發展的需求。其次，授課以填鴨式的講授為主，學生無法深入理解知識點的內涵，缺乏師生互動交流以及對學生獨立思考和自主學習能力的培養。最后，考核評價機制不合理。“平時成績+卷面成績”相結合的考核方式不利于全面、有針對性地對學生的學習過程進行評價，無法以學生產出為導向真正促進學生能力的培養。因此，為了提高機械類創新應用型人才的培養質量，本文結合OBE教育理念，對教育教學改革展開深入探究，更好地服務于國家經濟社會的發展需求。

2 面向工程教育認證的教學目標設計

工程教育認證是專業認證組織就高等學校工程類專業進行的專門認證，確保畢業生得到行業設定標準的認可。結合課程教學與畢業要求間的關聯性，對畢業要求指標點進行明確細化，根據各個畢業要求指標點反向設計教學目標，如表1 所示[5]。

3 面向工程教育認證的教學改革實施方案

基于機械原理實踐教學中存在的問題，文章從構建教學體系、創新教學手段、完善考評機制三個方面，對機械原理課程教學進行優化改革。OBE 理念作為工程教育專業認證的三大核心理念之一，其目標導向建立在學生學習產出的基礎上，體現了以學生為本的思想。

3.1 構建教學體系

基于OBE 理念，面向工程教育認證的教學體系需由畢業要求、教學目標等決定。教學理念不僅局限于教材，還需緊緊圍繞以“學生為中心，以能力為核心”“學習產出為導向”的工程認證思想。結合畢業要求、教學目標、內外評價相互關聯，聚焦課堂教學與工程實踐的緊密結合，形成一套正向支撐、反向設計的教學流程體系，真正實現“教、學、用”的有機結合。

機械原理課程中的大部分理論與概念相對抽象，僅通過理論講解，學生很難深刻理解。因此，教師設計課堂時，抽象的機械結構例題可適當減少，與生活貼近及與工程實際相關的代表性案例可適當增加。亦可引入更多機構的三維模型和視頻動畫，實現真正意義上的“用”教材而非“教”教材。

3.2 創新教學手段

傳統課堂授課的教學方式難以滿足當前教學實際所需。為了提高學生對課堂教學的參與度，尊重學生的差異性，課程組根據本課程特點從以下方面進行改革創新。

3.2.1 充分利用各類網絡教學資源和平臺

不斷創新教學方式方法，如開展與“翻轉課堂”“雨課堂”“MOOC 教學”相結合的混合教學模式[6]。對于易理解、難度較小的知識點講授，采用“翻轉課堂”開展。課前學生根據已有的教學資源自主學習，教師提前了解學生自學過程中遇到的問題。在課堂教學中教師針對這些問題重點講解，引導學生積極發言，讓學生在交流中吸收內化所學知識。

3.2.2 采取以案例為載體的教學形式

課堂講授從實際工程問題展開，并結合科技前沿發展以及教師正在主持或參與的科研項目，將其作為案例穿插到課堂教學中。理論聯系工程實際，啟發學生帶著問題去聽講，通過對具體案例的講解加深學生對理論知識的理解和應用。

3.2.3 將課堂教學和實踐環節相結合

把課程設計、線下多媒體、工程實訓、實驗課等各環節進行集成，充分利用工程訓練中心、實驗室的硬件資源，構建跨空間、融合式的新型教學模式，實現工程創新和設計能力的綜合培養。并結合歷年機械創新設計大賽、節能減排社會實踐與科技競賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、機器人大賽、工程技能競賽等各類比賽，開闊學生視野，提高學生對機械類專業的認同。

3.3 閉環考評機制

基于OBE 理念，人才培養目標達成度評價主要依據兩部分。一是校內評價反饋環節，即通過校、院兩級教學督導聽課、學校質量監控小組教學檢查、同行聽課、學生反饋，考查學生學習效果。二是結合畢業5 年左右校外（用人單位、行業專家、畢業生和家長）的跟蹤情況和社會輿論反饋進行評價。達成度閉環評價機制的基本框架如圖1 所示。

圖1 達成度評價機制的基本框架

4 面向工程教育認證教學改革實踐成效

教學改革實施后，學生學習積極性高漲，工程實踐水平明顯提高。課程組從教學內容、教學過程、教學方法和手段三個主要方面，對學生開展座談會并進行滿意度調查，獲取學生學習效果反饋，反饋結果較過去有較大提升。

學生在本課程學習內容基礎上，充分依托學?，F有資源開展第二課堂的學習。利用課程教學平臺，結合大學生創新創業項目、“互聯網+”大學生創新創業大賽、機器人大賽、節能減排社會實踐與科技競賽及教師科研項目，組建興趣小組、查閱相關文獻、進行分工合作等。經過訓練，學生多次獲得全國先進成圖技術與產品信息建模創新大賽一等獎、安徽省“互聯網+”大學生創新創業大賽一等獎等國家級、省部級獎項，并成功申報多項國家發明專利和實用新型專利。

5 結語

本文從OBE 教學理念出發，構建教學目標與畢業要求的邏輯關系，從機械原理課程的教學體系、教學手段、考評機制等方面提出了具體改革路徑，有效促進了教學目標的達成。實踐結果表明，開展教學改革后不僅提高了機械原理課程的教學質量，而且顯著提升了學生的創新思維、團隊合作意識及工程素養，學生參加各類創新創業和工程建模設計大賽的成績也得到明顯提高，為后續的畢業設計乃至走上工作崗位奠定了堅實的基礎。