工程教育专业认证背景下锻造工艺及模具设计课程教学改革探索

杜赵新

摘  要 在工程教育认证背景下，针对“锻造工艺及模具设计”这门专业课程目前存在的问题，从课程教学内容、教学方法和考核方式等方面进行改革探索，探讨如何建立以学生为中心、产出为导向、持续改进为机制的教学体系，促进学生专业素质以及课程教学质量的改进和提升。

关键词 工程教育认证;锻造工艺及模具设计;教学改革;CDIO

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）06-0082-03

Exploration of Teaching Reform of Forging Process and Die De-

sign Course under Background of Engineering Education Pro-fessional Certification//DU Zhaoxin

Abstract This paper explores the contents of course， teaching methods

and evaluation methods of the Forging Technology and Die Design

course based on the background of engineering education certifica-tion and the existing problems. Discussing how to establish a student-

centered， output-oriented and continuous improvement-oriented tea-ching system to improve the professional quality of students and the teaching quality.

Key words engineering education certification; forging process and die design; teaching reform; CDIO

1 前言

中国成为工程教育本科专业国际互认协议《华盛顿协议》的正式会员，表明我国工程教育质量得到国际社会的认可，对于中国工程技术领域应对国际竞争、走向世界具有重要意义。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价[1]。近年来，我国在工程教育实践方面取得较大的进步与发展，但现行的工程教育仍存在教学模式落后、教学内容陈旧、师资力量薄弱以及学生参与度低等诸多问题[2]。

而“锻造工艺及模具设计”课程是内蒙古工业大学材料成型及控制工程专业塑性成形方向学生的必修课，是一门与实践密切结合且服务于生产的课程。课程内容主要涉及实际生产过程中需要的锻造工艺及相应模具设计，内容零散度高、体系繁杂、经验性强。而伴随着工业环境的不断发展，这门课程的教学体系正面临诸多需要改革的问题。同时，基于工程教育专业认证背景，为使教学符合工程專业认证和专业发展需求，必须进行基于以学生为中心、产出为导向、持续改进为机制的课程教学改革。

2 课程现状及面临的问题

“锻造工艺及模具设计”是一门专业性强、与实践紧密结合的专业课程，教学过程主要以教师为中心，单向灌输知识。随着高校工程教育专业认证的开展，课程面临教学内容调整、考核办法落后、教学要求提高等问题。而在工程教育认证背景下，本门课程要求学生具备能够合理运用专业知识进行分析及合理解决专业问题的能力，从根本上说，就是要求学生能将所学用于实践。目前，本门课程教学面临的问题包括：课时压缩，教学内容亟待调整;教学脱离实践，学生综合运用专业知识分析及解决问题的能力有待提升;专业自信度不高，学生缺乏对相关行业规章政策及发展趋势等的认识与了解;教学方法有待改进;考核评价方式落后，不能满足毕业要求。

3 基于工程教育认证需求的改革

教学内容调整  “锻造工艺及模具设计”课程与实践息息相关，是直接服务于生产的一门课程。基于工程教育专业认证背景，以及近年来本门课程教学所面临的问题，教学内容的改革主要有以下两点。

1）课时压缩条件下教学内容调整。新的教学课时相较原有课时缩减八学时，因此需要对教学内容进行调整。调整后的内容以锻造技术为主线，以锻造工艺、模具设计为重点，对相似教学内容进行归纳总结。

2）新形势下的教学内容增加。通过近几年的教学经验总结发现，学生对塑性成形方向的行业发展不了解，对专业存在不自信的现象。对此，基于以学生产出为导向、使学生能够更加适应就业环境的目的，新的教学内容增加以下几方面。

①增加与本专业相关的规章政策、行业发展概况及趋势等。在课堂教学过程中，关于行业发展、行业形势及相关规章政策等相关的教学内容很少甚至缺乏，因而学生对这些内容的了解有限，造成对就业前景的困惑。因此，在占有很少学时的情况下，应向学生提供行业发展、行业形势及相关规章政策等相关方面的信息，增加学生对专业的认识深度。

②增加专业技术在实际生产过程中的应用与分析，将实践引入课堂。在这方面，要求授课教师甚至授课单位增加与相关企业的密切联系，了解企业在专业技术方面的需求与困难，并将这些问题与相关知识点对接、归纳、引入课堂，在课堂上进行分析探讨，加深学生对专业知识的掌握与运用程度。

③介绍行业领域的一些新技术、新应用以及新发展。在近年来的专业实习过程中发现，专业技术在实际生产中的应用日新月异。因此，除在课堂上教授已有教学内容外，还应将行业领域的一些新技术、新应用以及新发展不断加入教学内容，做到持续改进，进而加深学生的专业认知，建立学生的专业自信。

增加工程能力训练教学  在教学过程中除了帮助学生掌握本门课程的专业知识外，还应着重培养学生综合利用专业知识分析及解决专业问题的能力。CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）理念被认为是一种新的工程教育模式，旨在提升学生的工程应用能力，改善就业效果[3]。因此，在本门课程中引入CDIO理念，依据以下两点进行改革。

1）由教师依据所学知识点单元，给出某一典型零件，让学生以锻造工艺规程为路线，以所掌握的专业知识点为基础，从而制定相应锻件的变形工艺，并设计锻造模具。实施过程以分组模式进行，组内成员既有单独完成任务，又有团队共同完成的内容。这样既能锻炼与考核学生单独运用专业知识解决实际问题的能力，又可提高学生的团队协作能力。

2）针对能力训练的教学，还应加强教学人员甚至学生与企业之间的联系与沟通，将企业实际需求以及产品质量等存在的工程问题引入课堂，从而加深学生对专业工程实践的认知与关联。因此，增加教学过程中的工程能力训练，是更加有益于以学生为中心、以产出为导向、以持续改进为机制的教学改革。

教学方法改革  根据课程特点，教学方法主要采用多媒体教学、案例教学、分组教学等方式。

1）锻造工艺及模具设计课程涉及较多的锻造工艺过程，而这些过程在课本中只能以图片显示及文字描述形式出现，学生无法直观了解锻造工艺动作流程。因此，在教学过程中应采用多媒体教学方法，并且可以将课程中自由锻、胎膜锻及模锻工艺中的各种工艺动作采取动画方式展示，这样更方便学生直观了解各种锻造工艺的含义。

2）在教学活动中引入案例教学，针对知识点单元，可设置小知识点单元案例和综合知识点单元案例。如在讲授完小知识点单元“影响余量及锻件公差的因素”后，可布置课堂案例，选取某厂家生产的低速轴，给出其材质、轮廓尺寸、精度等级等参数，要求学生根据锻件查找锻件余量及公差等。在这个过程中，需要学生计算锻件形状复杂系数、材质系数，并学会锻件余量及公差的确定方法，既能加深学生对专业知识的掌握程度，又能锻炼学生的动手能力。而对于一些大的知识点单元，可布置课下任务，主要针对某一具体锻件的锻造工艺及模具设计。如给定某一具体自由锻锻件，要求学生课下分析零件特点，绘制锻件图，确定坯料质量和尺寸，制定变形工艺，选择锻造设备，确定锻造温度范围，制定热处理规范，制定技术条件和检验要求，填写工艺卡片。

3）课下作业任务完成后，在课堂中抽取典型进行讨论，采用分组模式进行分析讨论，由作业完成组组员描述工艺过程，再由其他组组员分析工艺规程的合理性、优缺点等。通过整个任务的完成，既锻炼了学生的工程设计能力，又加深了学生对专业知识的掌握程度。

考核办法改革  “锻造工艺及模具设计”是一门实践性和应用性很强的课程，通过单一试卷考核很难反映学生的真实专业水平和能力[4]。而在工程专业教育认证背景下，更强调对学生专业技能的培养。结合课程特点及毕业要求，考核应主要反映学生专业知识掌握程度及应用能力。专业知识可通过课堂表现、作业情况、专业实践以及期末考试体现。专业能力主要反映学生综合运用专业知识分析和解决问题的能力，此项内容可以通过作业完成情况以及期末试卷得以体现。因此，本门课程的考核办法主要增加以下两方面改革内容。

1）增加學生专业技能考核方面的比重，使学生成绩更加能够反映他们的专业能力水平。以往的考核以期末测试为主，且测试内容主要为对专业知识掌握程度的考核。而改革后的考核成绩除了能够反映学生对专业知识的掌握程度，还能够在更高程度上体现学生对专业知识的运用能力，因此也更加符合基于CDIO理念的教学模式。

2）在考核办法中增加学习过程考核与评价，即将考核贯穿整个学习过程[5]。如针对课程某一知识单元内容布置单元测试作业，作业内容主要体现学生对专业知识的利用能力。通过单元测试，既能加固学生专业知识掌握程度，又能提高学生成绩及优良率[6]。同时，授课教师还能够依据单元测试成绩掌握学生学习动态，从而调整教学侧重，弥补教学过程中的不足。

据此，本门课程考核办法改革为由出勤、实验、单元测试及期末测试四部分组成，各部分内容在原有考核办法的基础上更注重考查学生的专业技术能力。

4 结语

在工程专业教育认证背景下，传统的“锻造工艺及模具设计”课程教学模式已经不能满足学生的毕业要求。因此，本文主要从教学内容调整、工程能力培养、教学方法及考核办法等几个方面进行探索，改革后的教学模式突出体现了以学生为中心、以产出为导向、以持续改进为机制的教学理念，有效提升了学生的专业素质和课程教学质量。■

参考文献

[1]卫巍.《华盛顿协议》及其对工科院校创新创业教育的启示[J].中国教育技术装备，2017（21）：1-2，9.

[2]刘大勇.工程教育认证背景下计算机类专业实践教学体系改革[J].内江科技，2018（8）：145-146.

[3]BAI J， HU L， LI Y， et al. The progress of CDIO engineering education reform in several China univer-

sities： A review[J].Procedia-Social and Behavioral Sciences，2013（93）：381-385.

[4]吕知清，傅万堂，金淼，等.“锻压工艺及模具设计”实践性教学改革[J].中国冶金教育，2010（5）：51-53.

[5]王致嫣，毛凯楠.比较视野下高等教育课程考核浅析及改进研究[J].六盘水师范学院学报，2018（4）：107-110.

[6]杨学南.专业课程考核指标体系分析与实践[J].当代教育实践与教学研究，2018（9）：107-108.