工程教育认证背景下机械制造装备设计课程教学模式探索与实施

吴国良

【摘  要】随着我国的迅速发展，对于人才的需求在不断的加大，为全面提高工科专业人才培养质量，提高毕业生就业竞争力和适应就业市场国际化需求，安徽工程大学机械设计制造及其自动化专业自2012起积极推进工程教育专业认证工作，以工程教育专业认证12条毕业要求为基础，以中国制造2025和地方产业发展需求为导向，面向高端装备制造业和智能制造，建立符合社会需求的人才培养模式和课程知识体系，全面推进课程教学改革。机械制造装备设计作为机械设计制造及其自动化专业的主干专业课，围绕工程教育专业认证倡导的“学生中心理念、产出导向理念、持续改进理念”，在课程内容设置、教学方法、评价机制等方面做了大量改革工作，特别是结合本校生源情况探索出一套行之有效的课程教学模式，提升学生问题分析和设计/开发解决方案能力，具有一定的推广参考价值。

【关键词】工程教育专业认证;教学模式;探索;实施

引言

机械制造装备设计是机械设计专业学生必须掌握的一门重要专业课程，是以机械工程材料、机械原理、材料力学、机械设计和机械制造工艺学等为先修课程的基础上，还要学习金属切削机床设计、典型部件设计、工业机器人设计、机床夹具设计、物流系统设计和机械加工生产 线总 体 设 计 等 专 业 理 论 知识。这门课程实践性强，涉及知识面广，教学内容组织上有很强的针对性和实用性，在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识，使学生具备机械制造装备一般产品的设计能力。湖南工程学院是一所地方应用型大学，培养的是工程应用型人才，机械工程学院着重培养的也是服务生产一线的机械类现场工程师，结合工程教育专业认证标准的要求，切实支撑专业认证和学生能力全面提升为目标，针对调整教学内容、改进教学方法、改变考核模式等方面进行相应的教学改革探索与实践。

1探索新教学模式的必要性

1）传统教学模式教学效果差。机械制造装备设计课程教学内容多，学时少，实践性强。机械制造装备设计课程总学时为48学时，讲解内容包括机械制造装备的设计方法、金属切削机床设计、组合机床设计、金属切削刀具设计及物料运储装置设计。课程改革之前，课程组教师总是抱怨课程学时少、内容多、授课难。以往教师授课是全程灌输、力求每个知识点都面面俱到，结果是学生对各个知识点掌握都很肤浅，不能将各个知识点有机地结合在一起，难以掌握机械制造装备设计精髓，再加上其缺乏实践经验，导致其设计的机械制造装备只能是东拼西凑。2）适应工程教育专业认证的要求。工程教育专业认证工作的中心指标是“学生”，认证工作评价的核心是学生的表现和学生能否获取相应的素质能力，而且必须考虑全体学生。对于课程教学效果，其评价标准为在教学活动完成后学生学到了什么，这和以往更加关注教师教了什么有根本区别。为此，必须探索以学生为中心，能确保学生取得预期学习成果的教学模式。

2工程教育认证背景下机械制造装备设计课程教学模式

2.1改进教学方法，培养学生的创新能力

根据我校机设专业培养学生的定位是服务生产一线的机械工程师，为了突出专业特色，结合机械制造装备设计教学内容，进行相应的教学方法改进。由于机械制造装备设计是几门课程的浓缩，存在着教学内容多与课时少的矛盾。可以借助课程群的网站等，把教学资料（包括教学 PPT，教学视频，习题、试卷等内容）提前放到网站中，给学生提供一个自学的平台，课堂上就可以减少授课教学内容的时间，可以补充一些最新技术发展动态及新型机床设计技术。增加了与学生交流、讨论互动的时间，及时了解到学生学习的情况，借机可以传授学生遇到实际工程问题如何解决。采用提出问题（原设计不足）、分析问题（对策）、解决问题（新设计）三部曲的方法进行授课，讲述设计的理念和思路，调动学生的学习积极性，变被动为主动，通过教师的启发而得出结论。比如在讲述夹具的定位元件———支承板，它分为不带斜槽和带斜槽两种，不带斜槽支承板存在缺陷，如何克服缺陷，想出对策，通过平板式支承板到台阶式支承板的设计，最后到斜槽式支承板的设计，加深了学生对于服务生产一线机械工程师的感性认识，培养了他们创新思维的能力。另外，还可以安排现场教学，特别是对于实践性要求高的内容，比如第二章的机床主传动系统设计部分、第五章的机床夹具定位方案、夹紧方案的选取，是需要结合现场讨论和动手实践使实验内容与课程理论紧密结合。还可以安排企业老师上课，可以选择教学中的一些内容来实施，比如导轨的设计。或者举办学术讲座等多种教学方法来进行，增大了课堂信息量，提高了课堂教学质量，丰富了学生的知识面，增强了学生对机械制造过程的感性认识，对学生的创新思维培养和解决复杂问题发挥了积极的作用。

2.2比较教学法在机械制造装备设计课程教学中的应用

比较教学法一般应用广泛，不仅可以应用在各个学科当中，而且还可以应用在不同的章节当中，但是这种方法最突出的优点也是它的局限性。你叫教学法最突出的优点就是具有针对性以及对比性，所以在使用的时候对学习内容有一定的前提要求。所以在应用这个方法的时候，就对教师提出了很高的要求。首先要求教师能够对教学的内容了如指掌，然后就是对内容之间内在联系的分析。我们就简单介绍一些比较教学法在机械制造装备设计课程教学中的应用，其实比较教学法在这门课程中的应用也不算少，但是办完就简单的以主传动系设计和进给传动系设计这两节的内容进行分析，通过比较教学法来明确了这两个不同传动系的区别与相同点。

2.3教学改革实施效果

经过一段时间的教学改革实践，效果初显，课堂上的低头率降低了，抬头率和点头率上来了，大家的积极性得到了提高，课堂上的气氛也是非常活跃，充分体现出了学生的主体地位，由被动学习转变为了主动学习。整合优化后的教学内容、教学方法的改进以及采用了新的考核方式，突出了平时学习的重要性，使得个人素质和整体素质以及创新能力都得到了提高，在期末考试成绩方面，以前学生的卷面成绩及格率低，并入平时成绩后，才能及格，分数拉不开，而改革之后，学生的考试成绩普通提高，及格率大大提高，并反映出了学生的能力和水平，成绩分布上更是得以科学的体现，更趋合理。在课程设计方面，做出的夹具也会增加自己的想法和创新思维，怎样才能使夹紧更快速和方便，夹具结构不复杂，工艺性好，不再以完成设计任务为主要目的。在课堂教学方面，由于课堂提问和学生参与课堂教学（上台当老师），增加了學生的自信和体现他们的主体地位，锻炼了学生的语言表达能力，极大地克服了工科生只会做不会说的缺点。在参加全国、全省的挑战杯、机械设计创新大赛、大学生工程训练综合能力竞赛、三维数字化创新设计大赛和各类科技创新立项中，参与人数超过了60%以上，拿奖的人数也相应的增加了不少，国家奖励和省级一等奖励都有了历史性突破。在企业实习时，有的学生会根据自己所学的知识，提出想法，为工厂解决了一些棘手的问题，比如优化工艺和工装夹具的设计以及专机设计之后投入使用等。

结语

综上所述，本课程组教师以工程教育专业认证为契机，进一步理清思路，形成以学生为中心、产出为导向并持续改进的教学理念，通过采用翻转课堂教学彻底改变以往的灌输型教学模式，形成符合工程教育专业认证理念的成果导向式教学模式。

参考文献：

[1]中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准（2015版）[S].2015.

[2] 李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一：我们应该坚持和强化什么 [J].中国大学教学，2016，（11）：10-16.

（作者单位：浙江三花智能控制股份有限公司）