面向工程教育认证的机械类专业机械原理教学改革与探索

陈应航，王景琦，陈兴强

（蚌埠学院机械与车辆工程学院 安徽 蚌埠 233030）

为了促进我国工程教育深化改革，实现工程教育国际互认，推进我国由制造大国向创新强国转型升级，专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证，由专门职业或行业协会（联合会）、专业学会会同该领域的教育专家和相关行业企业专家一起进行，旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证。其中产出导向、学生为中心、持续改进是其中最为核心的理念，明确了工程教育改革的方向[1-2]。

《普通高等学校本科教育教学审核评估实施方案（2021―2025 年）》明确提出对教育评价导向中不科学的部分及时进行扭转，确保人才培养的中心地位和本科教育教学的核心地位。推行OBE 教育理念引导工程教育改革，能解决工程教育人才培养与社会和行业需求脱节的现实问题[3]。在此背景下，借助工程认证契机，以培养具有创新能力的复合型人才为目标的教学改革呼之欲出[4]。

本文以蚌埠学院机械原理课程为例，对教学过程中出现的相关问题展开分析，基于OBE 理念，从教学目标、教学体系、教学手段、考评机制等进行了一系列改革探索与实践，以提高机械类创新人才的培养质量，更好地服务于国家战略及社会经济发展需求。

1 机械原理教学现状分析

机械原理课程涵盖了材料力学、高等数学、工程制图等众多学科的内容。通过对机构学、机械动力学基本理论和知识技能的学习，提高学生的创新设计和工程实践能力，为人才培养目标的顺利实现打下有力基础。然而，结合蚌埠学院机械原理授课现状，调研兄弟院校并查阅文献资料，研究组发现实践教学过程中主要存在以下问题：

首先，课程内容与岗位需求脱节。课程所设置的教学目标及能力指标点和毕业要求关联性不强，滞后于市场和产业发展的需求。其次，授课以填鸭式的讲授为主，学生无法深入理解知识点的内涵，缺乏师生互动交流以及对学生独立思考和自主学习能力的培养。最后，考核评价机制不合理。“平时成绩+卷面成绩”相结合的考核方式不利于全面、有针对性地对学生的学习过程进行评价，无法以学生产出为导向真正促进学生能力的培养。因此，为了提高机械类创新应用型人才的培养质量，本文结合OBE教育理念，对教育教学改革展开深入探究，更好地服务于国家经济社会的发展需求。

2 面向工程教育认证的教学目标设计

工程教育认证是专业认证组织就高等学校工程类专业进行的专门认证，确保毕业生得到行业设定标准的认可。结合课程教学与毕业要求间的关联性，对毕业要求指标点进行明确细化，根据各个毕业要求指标点反向设计教学目标，如表1 所示[5]。

3 面向工程教育认证的教学改革实施方案

基于机械原理实践教学中存在的问题，文章从构建教学体系、创新教学手段、完善考评机制三个方面，对机械原理课程教学进行优化改革。OBE 理念作为工程教育专业认证的三大核心理念之一，其目标导向建立在学生学习产出的基础上，体现了以学生为本的思想。

3.1 构建教学体系

基于OBE 理念，面向工程教育认证的教学体系需由毕业要求、教学目标等决定。教学理念不仅局限于教材，还需紧紧围绕以“学生为中心，以能力为核心”“学习产出为导向”的工程认证思想。结合毕业要求、教学目标、内外评价相互关联，聚焦课堂教学与工程实践的紧密结合，形成一套正向支撑、反向设计的教学流程体系，真正实现“教、学、用”的有机结合。

机械原理课程中的大部分理论与概念相对抽象，仅通过理论讲解，学生很难深刻理解。因此，教师设计课堂时，抽象的机械结构例题可适当减少，与生活贴近及与工程实际相关的代表性案例可适当增加。亦可引入更多机构的三维模型和视频动画，实现真正意义上的“用”教材而非“教”教材。

3.2 创新教学手段

传统课堂授课的教学方式难以满足当前教学实际所需。为了提高学生对课堂教学的参与度，尊重学生的差异性，课程组根据本课程特点从以下方面进行改革创新。

3.2.1 充分利用各类网络教学资源和平台

不断创新教学方式方法，如开展与“翻转课堂”“雨课堂”“MOOC 教学”相结合的混合教学模式[6]。对于易理解、难度较小的知识点讲授，采用“翻转课堂”开展。课前学生根据已有的教学资源自主学习，教师提前了解学生自学过程中遇到的问题。在课堂教学中教师针对这些问题重点讲解，引导学生积极发言，让学生在交流中吸收内化所学知识。

3.2.2 采取以案例为载体的教学形式

课堂讲授从实际工程问题展开，并结合科技前沿发展以及教师正在主持或参与的科研项目，将其作为案例穿插到课堂教学中。理论联系工程实际，启发学生带着问题去听讲，通过对具体案例的讲解加深学生对理论知识的理解和应用。

3.2.3 将课堂教学和实践环节相结合

把课程设计、线下多媒体、工程实训、实验课等各环节进行集成，充分利用工程训练中心、实验室的硬件资源，构建跨空间、融合式的新型教学模式，实现工程创新和设计能力的综合培养。并结合历年机械创新设计大赛、节能减排社会实践与科技竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、机器人大赛、工程技能竞赛等各类比赛，开阔学生视野，提高学生对机械类专业的认同。

3.3 闭环考评机制

基于OBE 理念，人才培养目标达成度评价主要依据两部分。一是校内评价反馈环节，即通过校、院两级教学督导听课、学校质量监控小组教学检查、同行听课、学生反馈，考查学生学习效果。二是结合毕业5 年左右校外（用人单位、行业专家、毕业生和家长）的跟踪情况和社会舆论反馈进行评价。达成度闭环评价机制的基本框架如图1 所示。

图1 达成度评价机制的基本框架

4 面向工程教育认证教学改革实践成效

教学改革实施后，学生学习积极性高涨，工程实践水平明显提高。课程组从教学内容、教学过程、教学方法和手段三个主要方面，对学生开展座谈会并进行满意度调查，获取学生学习效果反馈，反馈结果较过去有较大提升。

学生在本课程学习内容基础上，充分依托学校现有资源开展第二课堂的学习。利用课程教学平台，结合大学生创新创业项目、“互联网+”大学生创新创业大赛、机器人大赛、节能减排社会实践与科技竞赛及教师科研项目，组建兴趣小组、查阅相关文献、进行分工合作等。经过训练，学生多次获得全国先进成图技术与产品信息建模创新大赛一等奖、安徽省“互联网+”大学生创新创业大赛一等奖等国家级、省部级奖项，并成功申报多项国家发明专利和实用新型专利。

5 结语

本文从OBE 教学理念出发，构建教学目标与毕业要求的逻辑关系，从机械原理课程的教学体系、教学手段、考评机制等方面提出了具体改革路径，有效促进了教学目标的达成。实践结果表明，开展教学改革后不仅提高了机械原理课程的教学质量，而且显著提升了学生的创新思维、团队合作意识及工程素养，学生参加各类创新创业和工程建模设计大赛的成绩也得到明显提高，为后续的毕业设计乃至走上工作岗位奠定了坚实的基础。