模具類學生工程實踐能力提升的探索與實踐

［摘 要］ 針對“鍛造工藝與鍛模設計”課程的教學現狀，依據工程教育專業認證標準，通過完善實踐教學體系、抓好實踐教學體系中的關鍵教學環節等有效渠道創造工程實踐訓練機會；采取線上線下相結合，利用典型鍛件的生產視頻等優質學習資源，彌補理論教學的不足之處，培養學生的工程實踐能力和綜合素質；強化過程考核力度，增加過程考核因素，提高持續改進效果；以課程體系為主線深挖課程思政元素，提高專業教育與價值觀教育同步驅動的實施效果。通過對近三年課程目標達成值的分析發現：“鍛造工藝與鍛模設計”課程的持續改進效果較好，提高了模具類學生的工程實踐能力和綜合素質，進一步提升了人才培養質量。

［關鍵詞］ 鍛造工藝與鍛模設計；工程實踐能力；實踐教學；線上線下混合教學；課程思政

［基金項目］ 2023年度西安建筑科技大學校級教改重點項目“國家一流專業建設背景下材料成型及控制工程專業教學實踐與改革”（JG23ZD13）；2022年度西安建筑科技大學校級課程思政示范課程重點項目“金屬塑性加工工藝學2”；2024年度西安建筑科技大學校首批“三百計劃”課程建設項目“金屬塑性加工工藝學2”

［作者簡介］ 劉世鋒（1978—），男，山西太原人，博士，西安建筑科技大學冶金工程學院教授，主要從事鋼鐵材料增材制造研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）06-0121-04 ［收稿日期］ 2023-11-06

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎，是針對高等教育工程類專業開展的一種以培養目標和畢業出口要求為導向的合格性評價［1］。近年來，我國在工程教育實踐方面取得了較大的進步與發展。2023年6月，教育部教育質量評估中心會同中國工程教育專業認證協會發布歷年通過工程教育專業認證的普通高等學校本科專業名單。數據顯示，截至2022年年底，全國共有321所普通高等學校的2 385個專業通過了工程教育認證［2］。目前，很多專業致力于繼續推進工程教育專業認證的準備工作，包括西安建筑科技大學材料成型及控制工程專業等。

專業是人才培養的基石，工程教育專業認證是衡量專業人才培養質量的重要手段［3］。而課程是人才培養的關鍵要素，課程質量直接影響著人才培養的質量，課程改革對培養學生解決復雜工程實踐問題的能力、更好地落實工程教育專業認證的人才培養理念具有舉足輕重的作用［4］。同時，2019年，教育部印發《關于一流本科課程建設的實施意見》提出，把立德樹人成效作為檢驗高校一切工作的根本標準，深入挖掘各類課程和教學方式中蘊含的思想政治教育元素，建設適應新時代要求的一流本科課程［5］。2020年，教育部等三部門印發的《“雙一流”建設成效評價辦法（試行）》也指出，將立德樹人成效作為根本考察標準，而落實立德樹人根本任務的關鍵環節就是在課程中有機融入課程思政元素［6］。工程教育專業認證也十分重視對課程目標達成情況的評價。

由于模具類課程具有較強的綜合性和實踐性等特點，對學生工程實踐能力的提升水平要求較高。因此，對模具類專業核心課程“鍛造工藝與鍛模設計”課程進行改革與探索，并利用課堂教學，同時實施專業教育與價值觀教育同步驅動，這對模具類課程的改革具有重要意義，能夠提高工程教育質量，推進工程教育專業認證。

一、課程現狀分析

模具工業是制造業的重要支柱，是制造各種零部件和成品所必需的關鍵工具。為順應市場需求，國內許多高校的模具類專業都開設了“鍛造工藝與鍛模設計”課程，并將其作為模具專業的主干核心課程之一，西安建筑科技大學材料成型及控制工程專業模具方向同樣也開設了“鍛造工藝與鍛模設計”等模具方向的相關課程。

“鍛造工藝與鍛模設計”課程作為模具類的專業核心課程，具有實踐性強、多學科滲透的特點。該課程旨在通過理論教學，使學生掌握鍛造工藝流程及模具設計的基本原理，理解各種鍛造成形技術概念，了解自由鍛加工過程中金屬變形的微觀與宏觀的基本規律，以及自由鍛工序特點、鍛件分類、鍛件基本工序分析和自由鍛、模鍛工藝規程制定等相關技術知識，掌握鍛造模具設計，啟發學生在學習鍛造技術時運用科學的思維與方法，培養學生的創新能力、綜合運用理論知識能力和獨立解決復雜工程問題的工程實踐能力；培養學生具備鍛造職業道德和強烈的社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任。

“鍛造工藝與鍛模設計”等模具類課程的共同特點是多、雜、難且具有較強的綜合性和實踐性，在教學中存在的主要問題如下。

（一）工程實踐能力的訓練機會較少，成果導向的教育理念彰顯不夠充分

成果導向作為工程教育專業認證的核心理念，是高等教育教學設計的出發點，也是以學生學習產出為導向，追求卓越教育的正確方向［7］。“鍛造工藝與鍛模設計”課程為32學時，共包括10章內容，課時較少，而課程教學內容多而雜，使得教師在教學過程中多將重心放在如何在有限教學時間內傳授給學生課程大綱所要求的教學內容，而未有較多的精力注重理論教學與工程實踐的緊密結合。此外，課程教學內容的高階性、創新性和挑戰度不能得到較好體現；單純的理論授課易使學生感到課程內容抽象、晦澀，難以理解，產生畏難厭學情緒；學生由于缺少實踐機會而難以運用課堂所學理論知識去解決實際的工程問題。因此，學生的創新能力、綜合運用理論知識的能力和工程實踐能力均有待進一步提高。

（二）課程評價方式較單一，實現持續改進的效果仍不夠理想

以往的課程評價主要考查學生對知識的掌握情況，期末考試占比較大，從而忽視了對學生學習過程和學習能力的考查，過程考核因素相對比較單一，未能較全面反映課程目標的達成情況。因此，課程難以在此基礎上采取有效措施達到有效持續改進的目的，導致“鍛造工藝與鍛模設計”課程近幾年的教學效果提升幅度較小，不夠理想。

（三）專業教育與價值觀教育同步驅動的實施效果欠佳

雖然“鍛造工藝與鍛模設計”課程已經融入了一些思政元素，但其深度和數量均還不夠充分，且存在專業教育和思政教育融入不深等問題，在一定程度上影響了專業教育與價值觀教育同步驅動的實施效果。

針對在教學過程中出現的上述三方面問題，圍繞工程教育專業認證標準，開展了“鍛造工藝與鍛模設計”課程的教學改革與探索，以提高教學質量，培養學生的創新能力、綜合運用理論知識能力和工程實踐能力。

二、課程教學模式的探索與實踐

（一）采取多種有效渠道，創造工程實踐訓練的機會

實踐教學是培養學生工程實踐能力的重要渠道。因此，在教學中應完善實踐教學體系，突出工程實踐能力的培養。另外，還可以使學生通過各類實習，了解行業企業的新工藝、新技術以及新裝備，培養學生的創新能力和工程實踐能力。（1）以提高學生創新能力、工程實踐能力等為目標，進行實踐教學計劃、實踐教學大綱、實習指導書等實踐性教學文件、規范性文件的制定及修訂等，完善實踐教學體系，并在實踐教學的過程中能夠嚴格執行。（2）抓好實踐教學體系中的關鍵教學環節。

對模具類學生而言，金工實習、認識實習、生產實習及畢業實習、畢業設計等均為實踐教學體系中的關鍵環節，這對于工科學生培養工程實踐能力起著非常重要的作用。因此，專業采用內聯外引，拓展校企合作的廣度與深度，建成洛拖等10余個實習實訓基地，通過實習使學生了解鍛造工藝及設備、模具設計及制造等，提高學生的創新能力和工程實踐能力。

在“模具設計及制造2”課程設計時，給每名學生布置一個典型鍛件，如凸輪軸、法蘭、齒輪坯、連桿、扳手、軌道輪等，要求學生完成指定鍛件的鍛造工藝路線及模具設計工作，鍛煉和培養學生獨立思考和工程實踐能力。

長期堅持以設計類任務為畢業設計（論文）的主體，如設置40Cr鉤子扳手的成形工藝及模具設計、40MnB汽車連桿成形工藝及模具設計、40Cr長齒輪軸鍛造工藝與模具設計等一系列具有代表性鍛件的畢設題目，要求學生進行工藝分析和工藝計算，并根據計算結果進行鍛造模具設計，最終提交不少于2萬字的設計說明書一本、鍛造模具圖紙一套（包括模具裝配圖、上模和下模）、計算毛坯圖等，提高學生的工程實踐能力和綜合素質。

（二）線上線下教學方式相融合，利用優質學習資源，彌補理論教學的不足之處

“鍛造工藝與鍛模設計”課程涉及較強的工程實踐，其內容復雜抽象且具有較強專業背景。該課程采用線上線下相結合的教學方式，以學生為中心，在持續優化和完善課程線上教學資源時，進一步擴大和完善先進企業的典型鍛件生產視頻數量和代表性，例如，德國大規格長軸的自由鍛造工藝過程、日本齒輪坯的鍛造工藝過程等，使學生對生產現場的工藝流程有清楚認識，增強對生產過程的感性認識，彌補理論教學的不足之處；增加線上測試題目種類和數量等多種教學的方式和手段，使學生通過線上學習平臺獲取更多的優質學習資源，充分發揮線上教學資源的優勢，并與線下課堂授課相結合，加深學生對鍛造工藝原理、工藝流程的理解和認識；采用線上討論和答疑等手段，提高學生的參與度和積極性，并在學習過程中潛移默化地培養學生的綜合素質和工程實踐能力，培養學生的團隊合作意識和創新意識。

（三）加大過程考核的力度和因素，提高持續改進的實施效果

在課程考核時，提高過程考核力度，將以前過程考核所占30%的比例提高至50%，既可以調動學生平時學習的積極性，又減輕了學生期末考試的負擔。此外，考試題趨向于設置與生產緊密貼合，同時能夠考查學生工程實踐能力、語言表達能力和理解分析能力的試題，使評價結果更真實、更全面，這對學生工程實踐等綜合素質的提高也起著積極的作用。過程考核的因素增多，包括平時作業、線上學習成績和討論成績，線上成績中在線互動占比40%、線上課件和視頻觀看占比30%、線上作業占比30%。在布置平時作業時，給出一些典型鍛件如汽車連桿、扳手，要求學生制定工藝流程、進行工藝計算，并進行鍛模設計，培養學生具有一定的工程意識和工程實踐能力。

“鍛造工藝與鍛模設計”課程支持本專業畢業要求3：設計/開發解決方案中的3.1，畢業要求7：環境和可持續發展中的7.1，畢業要求8中的8.3。該課程在近三年的達成情況如表1所示。可以看出，隨著課程過程考核力度和因素的增加，指標點3.1即課程目標1達成值由2017級的0.81持續增加至2019級的0.88；指標點8.3即課程目標3達成值由2017級的0.76增加至2018級的0.90，且2019級仍為0.90；指標點7.1即課程目標2達成值由2017級的0.83降低至2018級的0.75，但又增加至2019級的0.79，仍需要進行持續改進。總體來說，經過加強過程考核力度和因素后，2018級和2019級的持續改進實施效果有較大程度的提高，后續在教學過程中仍須要進行持續改進。

（四）以課程體系為主線，深入挖掘課程思政元素

“鍛造工藝與鍛模設計”作為模具類方向專業核心課程，啟發學生在學習鍛造技術時運用科學的思維與方法，培養學生的創新能力、綜合運用理論知識能力和工程實踐能力。此外，還應培養學生具備鍛造職業道德和強烈的社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業道德和規范，履行責任。因此，在教學過程中應深入思考、挖掘各章節思政元素展現形式，例如，在課程第一章《緒論》部分融入增強文化自信的理念，在第三章《鍛造的熱規范》中融入“保護環境，造福后代”的思政點，在第四章《自由鍛造工藝》中融入培養和弘揚精益求精的工匠精神的思政點，在第七章《鍛模設計》中融入注重科技創新、提高工程實踐能力的思政點，且在教學全過程中均融入遠大理想塑造的思政點，達到課程思政目標的要求。

結語

工程教育專業認證是高等工科教育的必然趨勢，本文圍繞工程教育專業認證背景下“鍛造工藝與鍛模設計”課程教學目前存在的主要問題，通過完善實踐教學體系、抓好實踐教學體系中的關鍵教學環節等多種有效渠道，為學生創造更多的工程實踐訓練機會；采取線上線下教學方式相結合，彌補理論教學的不足之處，培養學生的工程實踐能力和綜合素質；強化過程考核力度，增加過程考核因素，提高了近三年持續改進的效果，后續仍須要進行持續改進；以課程體系為主線，提高專業教育與價值觀教育同步驅動的實施效果。通過采取多種措施，提高了模具類學生的工程實踐能力和綜合素質，進一步提升了人才培養質量。

（課題組成員：王慶娟、魏瑛康、任垚嘉、楊程）

參考文獻

［1］衛巍.《華盛頓協議》及其對工科院校創新創業教育的啟示［J］.中國教育技術裝備，2017（21）：1-2，9.

［2］中國工程教育專業認證協會 教育部教育質量評估中心關于發布已通過工程教育認證專業名單的通告：工程教育認證通告〔2023〕第1號［A/OL］.（2023-06-28）.［2023-09-25］. https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/xwdt/tzgg56/632172/index.html.

［3］劉敬肖，史非，姜淑文，等.基于OBE理念的材料類專業基礎課教學改革與實踐［J］.高教學刊，2021（11）：110-113.

［4］王飛，劉勝輝，崔玉祥.工程教育專業認證背景下的地方工科院校新工科建設的思考［J］.高教學刊，2021（3）：63-66.

［5］教育部.關于一流本科課程建設的實施意見：教高〔2019〕8號［A/OL］.（2019-10-30）［2023-09-25］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

［6］教育部，財政部，國家發展改革委.關于印發《“雙一流”建設成效評價辦法（試行）》的通知：教研〔2020〕13號［A/OL］.（2020-12-15）［2023-09-25］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-03/23/content_5595085.htm.

［7］淳柳，郭月琴，王艷.“雙一流”背景下基于OBE的研究生學術英語教學模式改革與實踐：以中國石油大學（華東）為例［J］.學位與研究生教育，2021（5）：42-47.

Exploration and Practice of Improving the Engineering Practice Ability of Students Majoring in Molds： Based on the Background of Engineering Certification

LIU Shi-feng， LIU Ying-ying， WANG Jian-yong， ZHANG Liang-liang

（School of Metallurgical Engineering， Xi’an University of Architecture and Technology， Xi’an，

Shannxi 710055， China）

Abstract： According to the teaching status of “forging technology and forging die design” course， based on the standards of engineering certification and the concept of talent training， the opportunities for engineering practical training are created through improving the practical teaching system， grasping the key teaching links in the practical teaching system and other effective channels; Combining online and offline teaching methods， using high-quality learning resources such as production videos of typical forgings， the shortcomings of theoretical teaching are overcome and the students’ engineering practice ability and comprehensive quality are improved at the same time; the effect of continuous improvement is improved by strengthening the process assessment and increasing the factors of process assessment; the implementation effect of professional education and value education is achieved， taking the curriculum system as the main line and digging deeply into the ideological and political elements of the curriculum. Based on the analysis of the achievement value of the curriculum goal in the past three years， it shows that the implementation effect of continuous improvement is better， which can improve the engineering practice ability and comprehensive quality of the students， and the quality of talent training is further improved.

Key words： forging technology and forging die design; engineering practice ability; practice teaching; online and offline mixed teaching; curriculum ideology and politics