工程教育专业认证下机械制造工程学课程教学改革

芦玉梅 唐庆菊 臧建所

[摘 要] 对照工程教育专业认证标准，深入剖析了机械制造工程学课程教学中存在的问题，在以成果导向、以学生为中心、持续改进的基本理念的指导下，对课程的教学目标、教学内容、教学方法、考核机制进行了教学改革，通过这些改革会使学生的工程能力有较大的提高。

[关键词] 工程教育专业认证;教学改革;工程能力

[基金项目] 教育部“新工科”研究与实践项目“面向新工科的机械类专业工程实践教育体系与实践平台构建探索研究”;黑龙江省教育科学“十三五”规划课题“面向新工科建设的机械制造系列课程教学改革研究与实践”（GJC1318096）

[作者简介] 芦玉梅（1973—），女，黑龙江人，副教授，博士，主要从事先进制造技术方面的研究。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）37-0152-02    [收稿日期] 2019-11-28

我国高等院校培养出的工科技术人才总量居世界前列，但我国工程教育还没有使企业和学生满意，主要表现是学生工程意识较弱，实践能力较差[1]。通过开展工程教育专业认证，推进工程教育改革，有利于进一步提高工程教育质量，大大促进了中国工程教育的国际互认，有助于我国未来工程专业毕业生获得国际执业资格。

一、目前机械制造工程學课程存在的问题

机械制造工程学课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课，目前机械制造工程学课程存在一些问题，主要是课程教学大纲对教学的指导性和约束性不强[2];教学理念不适应，缺乏以学生为中心、成果导向的工程教育理念，特别是在课堂教学中表现突出，学生不是课堂“主角”，仍以教师单方面授课为主，学生处于被动听课状态，并且教学主要以传授知识而不是应用知识为主[3]，学生很大程度上对所学内容只是笼统的了解，不能很好地掌握各知识点如何应用，严重影响后续的实践课程。在工程教育专业认证背景下，继续采用传统的教学形式和方法已不能满足工程教育专业认证标准要求。因此，对机械制造工程学课程进行相应改革势在必行。

二、课程目标的确立

课程目标是课程本身要实现的制度化的具体要求，是课程内容设计、过程实施和课程评价的重要依据[4]。工程认证中的课程教学与传统教学的最大不同是细化了课程目标及其工程类专业学生毕业要求的对应关系。根据工程认证的要求，该课程共设6个课程目标：

目标1：掌握机械制造中的基本知识，并能用于解决机械加工工艺规程及其工艺装备的设计问题与方案比较。

目标2：能够应用机械加工精度和机械加工表面质量的相关知识，分析影响零件加工质量的因素，并能找到提高零件加工质量的工艺措施。

目标3：能够根据机械加工工艺规程和机床夹具设计的基本原理，对机械加工工艺规程及其专用夹具设计方案的可行性进行分析和论证。

目标4：能应用机械制造的基本原理和方法，并结合典型工件加工工艺和典型机构，考虑相关影响因素，设计满足特定需求的零件机械加工工艺规程和专用夹具。

目标5：能应用机械制造工程学的基本知识，进行实验方案设计、实验平台搭建，开展实验研究，数据采集及分析处理的基本能力。

目标6：能够运用统计分析的方法，通过数据分析和信息综合，确定工艺系统原始误差对零件加工精度的影响。

这些课程目标分别支撑毕业要求的6个分项指标，即指标点1-3、2-3、3-2、3-3、4-2和4-3。这样实现了毕业要求与课程目标的有效衔接，使对毕业要求达成度的评价顺利转换成对相应课程目标的达成度评价，使课程教学的目标和任务更加明晰，有利于教学工作的开展以及达成度评价方法的制定。

三、教学内容的确立

机械制造工程学课程教学内容涉及面广，由制造系统模块（包括机床、夹具和刀具的基本知识）、机械加工质量模块和机械加工和机械制造装配工艺模块组成。课程的教学内容要面向专业工程教育认证目标，以培养行业认可的复合型工程人才为导向，适当淡化深奥理论知识，增强应用与实践知识，以激发学生的学习兴趣。通过对三大模块中教学内容的设计，使每一教学单元都能支撑一定的课程目标，进而实现对相关毕业要求指标点的支撑。

四、教学方法的突破与创新

大连理工大学副校长李志义教授强调，达成培养目标的重要基础关键是深化课堂教学改革，提高课堂教学质量，教学中要以学生为中心，引导学生积极地进行深入思考。所以本课程在讲授中要求教师根据教学内容，围绕着课程目标的要求，合理安排教学方法。主要采用方法如下：

（一）启发式教学法和演示教学法相结合

针对支撑课程目标1的相关内容，主要采用启发式教学法和演示教学法相结合，比如在讲刀具组成的问题时，先通过车刀实物教具的展示，让学生通过实际观察获得感性知识，然后通过穿插教学知识点的讲解，启发学生思考来印证所传授的知识，从而提高学生的学习兴趣，并很容易让学生对所学知识消化理解。

（二）探究式教学法和案例式教学法相结合

课程目标2主要是培养学生分析问题、解决问题的能力。支撑这部分的教学内容主要采用探究式教学法和案例式教学法相结合。如在讲授积屑瘤现象时，先通过工程案例引入机械加工中的积屑瘤现象，然后结合探究式教学法布置学习任务，让学生自己通过案例讲解、阅读资料等方式了解刀具前刀面上产生积屑瘤的相关知识，然后引导学生思考、分析、讨论积屑瘤产生的条件、对加工过程的影响、形成的原因、最后总结出消除和抑制积屑瘤现象的方法。在此过程中，教师可以适当点拨，指出正确的方向，该教学方法充分发挥了学生学习的主体地位，很好地培养学生分析问题、解决问题的能力。

（三）项目式教学法