工程教育专业认证背景下机械制造装备设计课程优化改革初探

丁原 于淼 于相慧

摘要：机械制造装备设计是机械工程专业的一门专业课，在多年教学过程中积累下来的传统教学方式根深蒂固，本文针对工程教育专业认证背景下，机械工程培养人才对课程建设的需要，分析了机械制造装备设计目前各教学环节存在的问题，以符合工程教育专业认证为目标，在教学内容、方法等方面做出相应改革，取得了较好的教学效果。

关键词：机械制造装备设计;教学改革;工程教育专业认证

工程教育专业认证是目前国际上通行的关于工程教育质量保证的一种新制度，在工程教育专业认证的大背景下，机械工程专业也针对工程认证要求，在专业的培养目标、培养计划以及各课程的大纲和教学方法上都进行了相应改进，特别是机械工程的专业课各教学环节，都应符合工程认证要求。机械制造装备设计是机械工程相关专业的一门专业必修课，对所培养学生今后的就业综合能力影响较大，涉及到我国机械行业的方方面面，特别是高端机床行业、精密制造行业等，因此，机械制造装备设计课程改革也迫在眉睫，本文从我国对装备设计人才需求的角度出发，以工程教育专业认证为大背景，分析了目前课程存在的问题，在课程内容、课堂教学以及实验内容和考核方式上进行尝试，以培养符合工程认证要求的人才。

1教学中存在问题分析

1.1理论教学内容多，教学方法单一

机械制造装备设计课程内容较多，教师要在单位学时内完成所有教学任务，因此，课堂教学中对诸多知识点的讲解密集，这就要求学生时刻保持注意力，而且要有较好专业基础知识才能很好的消化课堂内容，造成的学生的消息效率低，教学效果不好，学生对大部分理论课的教学均感觉枯燥无味。

1.2实验内容缺少对学生创新能力的培养

目前，本校机械制造装备设计的实验内容包括金属切削机床结构实验、机床精度检测实验、工业机器人结构及操纵实验、FMS生产线认识实验，实验所占比例不高，而且多为认知性实验，实验过程中学生通过观察对装备内部结构的认识有限，缺少对学生创新、动手能力的培养，这有悖于工程教育专业认证的基本要求。

1.3案例教学不足

机械行业的发展较快，人们对机械制造中装备的要求也越来越高，不只要求装备精度高、自动化程度高，还要求装备重量轻、柔性好，许多传统的机械装备结构正在被新兴的结构驱动方式所代替，机械制造装备设计中的案例仍以传统案例为驱动，缺少新颖性，缺乏对现代装备发展的跟踪，学生对新型装备产品的了解片面，因此，机械制造装备设计的课程案例教学也急待改进。

2课程改革思路

2.1教学方法改革

在工程教育专业认证的背景下，教育模式与目标也发生了变化，以培养能适应工程应用与国际认可的创新型人才为主。因此，机械制造装备设计的课程教学各环节的改革思路也要紧紧围绕着工程教育认证为原则，在培养人才时注重创新、有独立思考能力的综合型人才。传统授课方式以传授知识为主，忽略了对综合素质的培养提高。

传统的课程教学中，以教师为主体，学习效率低下，因此，在今后的课程教学过程中，要改变成以学生为主体，提倡自主学习，培养自学能力与创新能力，以实际的项目驱动教学，挖掘项目与教学的关系，这需要教师不断的提高充实自己，最终达到对学生综合能力的培养。

2.2丰富实验内容、增加实验所占比重

正如前文所提到的，本课程目前所开设的实验内容有4个，多为认知性实验，内容虽经典但缺少趣味，不容易引起学生的学习兴趣，教学效果一般。

一、金属切削机床结构实验，为介绍性实验，学生走马观花。在今后的相关实验中你进行如下改变：

（1）改变实验内容。改变原有实验内容，增加数控拆装实验。数控拆装实验是以台式数控车床、数控铣床、数控钻床为实验对象，学生在实验过程中，可以在教师的指导下对机床进行拆装认知，而且可以提高动手能力，提高学习兴趣。

（2）利用可拆装机床进行实际加工。可拆装机床虽然比传统机床的切削功能相差较多，但仍可以完成固定材料的加工，这在一定程度上增强了学生的学习积极性，提高了学习效果。

二、增加新型设备实验项目

（1）3D打印是一种新兴的制造设备，一改从前的加工方式，为制造业带来了新的思路，可以打印一些复杂曲面、复杂形状的结构，而且可以整体是打印，这对工件整体性能是一个有效的提高，因此，在制造装备课程中适当的加入该设备的实验内容是有必要的。

（2）切削仿真分析。传统的教学为纯理论性教学，包括介绍切削方式、切削原理等等，学生对切削的认识不深刻，对切削原理的理解不到位。

2.3举办课程相关竞赛及创建社团

（1）3D创意大赛。该项赛事预计分为两个部分，一是3D打印机结构设计组，该组赛事可以从3D打印机的新结构和概念机设计出发。二是3D新结构组。该组比赛利用台式3D打印机自主设计并打印新结构，对于提高学生的实践动手能力能起到积极的作用。

（2）切削仿真大赛。运用仿真软件在加工之前分析整个加工过程，以获得最优的切削参数、优化后的加工路径等等，对于实际加工有指导意义。

（3）创建两个社团，即3D打印社团和切削仿真社团。由学生自行管理，每年举行一次大赛，实验室平时对社团成员开放，充分利用了学院公共资源。

3青年教师培养

建立职称结构、年龄结构合理的教师团队，尤其是对青年教师的培养。

教学方面：新任教师在正式授课之前，要完成助课、试讲和说课，具备独立授课能力方才可以开始授课，第一年的授课要从实验环节开始，并且参与社团活动和负责竞赛筹备工作。

实践方面：要求课程团队的青年教师成为双师型教师，学习形式可为全脱产或半脱产，实践锻炼实践时间不固定，青年教师完成实践锻炼后，要在课程团队内做阶段汇报，档案汇编成册，建立青年教师导师制，导师为校企双导师，为课程培养合格的课程接班人。

4总结

工程教育专业认证是国际社会和我国发展专业高等教育的大势所趋，培养符合国际认证标准的高级人才，使我国的教育与国际接轨是社会的普遍认识。在这样的大背景下，机械工程专业作为工程教育的核心专业之一更应该积极改变自己。机械制造装备设计作为一门机械工程的主干专业课程，更应在教育教学多方面进行改革优化，尤其是在课程团队建设、教学方式方法改革以及实验实践环节等方面为课程建设及专业建设做贡献，以学生为本，全面提升所培养学生的综合能力。

参考文献：

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[2]樊荣，张秀全.《机械制造装备设计》理论与实践一体化教学模式探索[J].教育现代化，2018，5（23）：105-107

[3]鲍家定.CDIO 工程教育理念下机械制造装备设计实验教学改革策略[J].教育现代化，2018（33）：78-91

作者简介：丁原（1973.5），男，汉族，吉林长春人，博士，副教授，从事机械制造及其自动化相关方向研究。

于淼（1972.3），女，漢族，吉林长春人，博士，教授，从事精密加工与控制技术领域的研究。

于相慧（1965.5），女，汉族，吉林长春人，硕士，副教授，从事机械加工精度检测领域的研究。