模具CAD/CAM课程形成性评价改革探索
——基于工程链驱动的工程认证视角

2020-11-25 03:47郝洪艳孔凡新王鑫
大学 2020年7期
关键词:模具考核工程

郝洪艳,孔凡新,王鑫

(南京工程学院 材料工程学院,江苏 南京211167)

工程教育专业认证是当前国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程师资格和工程教育国际互认的重要基础[1]。工程教育专业认证目前正如火如荼地在国内各高校开展,南京工程学院也在及时跟进,学校已经形成了良好的工程认证氛围,并取得了较好的成效。但在实际的具体课程建设,某些单元节点上还存在着一些小问题,需要在OBE(成果导向教育)理念的指引下加以落实和推进。比如课程的形成性评价推广,项目教学3.0 深层次的推进。

模具CAD/CAM 课程是材料成型及控制工程专业必修课之一,具有多学科交叉、技术性、实践性和应用性强等特点[2]。面对当前工程教育认证的实施,模具CAD/CAM 课程的教学也要与时俱进,因此,有必要对该课程的培养目标、考核内容及考核机制等环节进行改革探索。

一、课程教学现状分析及改革需求

作为长三角地区模具制造领域的主流技术,模具CAD/CAM 技术已逐渐成为普遍使用的技能,因此模具制造业对此类人才的需求量十分巨大,也使得这类技能型人才呈现出供不应求的局面。

1.传统的人才培养教学方式

模具CAD/CAM 高技能工程人才的培养教育方式仍然沿袭着过去轻技能、重理论的传统教学模式,教学内容偏重于CAD/CAM 的原理和方法,尤其是计算机的数据处理和几何建模及优化理论等,而实际的模具CAD/CAPP/CAE/CAM 一体化应用技能人才,CAD/CAM 软件操作技能的教学内容比重偏小。这种方式培养出的人才大多数属于知识型而不是工程型,工程实践能力和创新设计能力不足,解决实际工程问题的能力不够,很难满足模具行业企业的实际需求。

2.课程评价方式分析

课程评价是衡量学生达到学习目的的程度或课程教学改革效果的重要指标。现有课程评价的局限性有以下三点:

(1)课程评价注重结果轻过程。缺乏对教学过程的实时监测、反馈、预警,导致无法客观全面对学生的学习情况进行评价,使教师不能实时了解学生的学习状态和知识掌握程度。

(2)对学生学习效果的评价以期末理论考试成绩为主。这导致学生只注重考试重点内容的死记硬背,而对课程本身缺乏学习动力和兴趣,无法达到本课程的学习目的,更谈不上创新。

(3)现有课程的考核方式:期末考试成绩(70%)+ 平时成绩(30%)。平时成绩的组成主要是考勤、平时表现以及课后作业,对于平时表现的评定随意性较大,导致评价方式不利于持续改进。

二、课程改革实施条件

1.作为课堂实施者教师的基础

近年来,课程团队承担了多个省级及校级高等教育教学教改研究课题,并取得了优秀的成果。通过课题研究培养了一支教育科研的精良队伍,形成了教育科研的良好氛围。课程团队的研究成员中青年教师占有很大比例。由此在专业领域探索“以学生为中心,成果导向,持续改进”这种新教学模式在实际教学中的应用具有较强的基础。

2.实施环境

硬件环境:现有CAD/CAM 专业机房、多媒体投影教室、多功能语音室、数码投影仪与实物展示台等。

研究资料:图书馆在科技文化、教育学等领域有较丰富的图书资料,而且能够通过网络查阅国内外图书和报刊资料。

模具工程项目保障条件:材料成型及控制专业多年来与江苏区域模具行业(企业)一直有着广泛密切的联系,校企深度融合搭建企业真实项目。

学习通为学生营造了一个良好的学习氛围,科学有效地激发学生学习兴趣,充分调动学生学习新知识的主观能动性。

三、课程改革

根据企业毕业生反馈情况和学生问卷调查结果,按照工程教育认证标准,课程应从以下几个方面进行改革:

(一)工程链驱动,整合课程,重构知识节点,实施理实一体化项目教学

与企业实际生产紧密相关的教学内容是完成课程目标的重要保证。由于新的数字化设计制造技术不断出现,作为教师应根据工程教育认证人才培养的目标及时修订人才培养方案和大纲,对教学内容进行完善和总结,以当前企业实际的模具工程项目为工程逻辑重构知识点、构建案例库,并将其融入理论课程和实践训练。

1.以模具工程链为驱动,重构知识节点

加强材料成形CAD 技术和材料成形CAE 技术在模具工程案例中的应用[3],以模具工程项目为主线,将CAD/CAPP/CAE/CAM 一体化理论知识有机结合,使其更具实践性和工程性。

开展理实一体化项目式教学。采用模具工程项目驱动式教学法和任务驱动模式代替传统的讲授式教学,将教师讲授和学生动手实践相结合,改变学生接受知识的方式,变被动为主动,让学生成为学习的主体,教师则根据课程目标事先设计好教学任务,要求所设计的教学任务融入专业理论知识和综合技能训练知识。

2.修订大纲,增加实训教学内容

目前模具CAD/CAM 实训内容只有产品几何建模和数控自动编程,而对于模具数字化设计与制造而言,装配也是其重要环节,因此,增加了零部件装配内容。

3.改革教学方式

以学习通软件平台为基础,采用线上线下混合式教学法,将“基于学习通的翻转课堂”的教学模式应用到模具CAD/CAM 课程教学当中,在该平台上,设置通知、主题讨论、章节测验、作业、教学视频、随堂练习等功能。此外,还将课程涉及的三维模型构建和CAM 自动编程的实例放入该平台,以供学生课后自主学习。使学生成为教学主体,教师为主导,激发学生学习兴趣和主观能动性,从而提高学生解决实际问题能力和创新能力。

(二)采用互动式教学,关注学生差异性[4]

注重学生的个性化发展是工程教育认证标准的基本理念,重视学生的个体差异性,培养出不同层次的高技术人才。这就要求在教学过程时,采用互动式教学,关注学生个体学习情况,及时发现知识掌握欠缺的学生。例如,在上机实训过程中,应用CAD/CAE/CAM 三维软件进行模具三维数字化设计、分析及制造过程中,往往涉及专业综合知识,利用学习通在线教学平台与学生进行交流互动,关注不同学生的反馈,了解学生的学习效果和存在的问题,进而进行个性化指导。

(三)探索建立课程形成性评价机制

按照成果导向理念,在学生学习的每个环节构建学习评价方法,及时掌握学生学习效果动态,并建立反馈机制,根据学生学习效果动态调整教学的内容和方式。

(1)考核方式多元化[5]。采用过程性考核、阶段性考核及终结性考核相结合。过程性考核主要包括考勤、课前随堂练习、课上答题、章节测验、作业及主题讨论等。教师根据学生的答题情况,了解学生的学习情况和知识点掌握程度,有针对性的进行教学干预;阶段性考核主要对规定模具工程项目的集中考核。为培养学生的工程思维和创新能力每道试题都以一个实际的案例来进行考核;终结性考核是以期末考试为实施主体。通过过程性考核及阶段性考核,在课程结束未进行期末考试时,教师已经能掌握学生学习总体效果,即课程目标达成评价基本能形成。

(2)考核人员多元化。改变单一评价主体为多元化评价主体,即由单一教师评价改为教师评价、学生自评及学生互评相结合,使学生成为主动参与者而不是被动受评者。教师评价贯穿整个教学过程,对学生学习状态实施全过程监控。学生自评和学生互评主要用于作业和小组任务评价。

四.结语

本文探索了“以学生为中心,成果导向,持续改进”的教学模式,同时进行了教学方法、教学效果的动态评估与总结,并在此基础上对低年级的培养方案进行了不断完善和优化,最终探索出适应模具等相关专业模具数字化设计制造系列课程的实施方案。总之,利用学习通平台将信息化教学模式应用于模具CAD/CAM 课程中,能有效地实施课程形成性评价。有效地强化了学生的工程实践能力,促进教师教学水平、学术研究水平和工程意识和实践能力的提高,进而推动了学科建设和教学改革。

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