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工程教育认证的机械制造课程教学改革范文

时间:2022-11-26 04:31:04

工程教育认证的机械制造课程教学改革

【摘要】《机械制造工艺》课程作为机械设计制造及其自动化专业的核心课,在工程教育专业认证新的背景下,需要对传统教学方法进行改革和探索。按照工程教育专业认证三大原则,对教学内容、教学手段、考核方式等多方面进行全面改革,解决了长期以来课堂教学与工程教育相脱节的弊端。在教学实践中采用对比法、移植法、跟踪法和总结法等多种分析方法,对课程目标达成度进行定量分析,以便有效地指导后续教学。课程目标达成度的持续改进,进而有力支撑所在专业的毕业要求,达到预期的培养目标。通过统计分析发现,学生发现问题和独立解决复杂工程问题的能力、沟通能力、表达能力及团队协作能力进一步增强。

【关键词】工程教育;专业认证;课程目标;达成度;培养目标

一、引言

近年来,在“中国制造2025”的政策激励下,制造业,尤其是机械制造业迎来了前所未有的大发展,在人才市场上,高质量机械类人才供不应求,而如何培养高质量的机械类人才?是高校必须解决的一项重要任务,也是高等教育发展的社会担当。为解决这一难题,各高校都在积极探索,终于找到了一种行之有效的解决方案———高等工程教育专业认证。1989年,来自美国、爱尔兰、澳大利亚、新西兰、加拿大、英国6个国家的民间工程专业团体发起和签署了《华盛顿协议》。该协议明确工程教育三大原则[1],一是以学生为首要服务对象;二是以产出导向为教育取向;三是持续改进的质量文化。该协议对本科工程学历资格互认,逐渐发展为全球高等工程教育的重要保障机制[2]。2013年6月,我国加入《华盛顿协议》,从此以后,随着我国高等教育规模增长和深入发展,很多高校陆续申请并通过了工程教育专业认证,在人才培养实践中获得了预期效果。在机械类专业人才培养中,《机械制造工艺》课程属于专业核心课,一般开设于本科大三年级,该课程在帮助学生建立和优化专业知识结构、理论联系实际、解决复杂工程问题、支撑毕业要求指标点和人才培养目标等方面都具有重要地位。传统教学是典型的填鸭式教学模式,以教为主,学生缺乏独立学习与团队合作学习能力,不符合工程教育专业认证的理念,需要对传统的教学进行改造。

二、教学大纲的改造

教学大纲是课程教学的纲领性文件,属于顶层设计内容。大纲以工作任务为引领,以四类典型零件(轴、套、齿轮、箱体)工艺规程编制为主线,以相关知识点为支撑,进行设计。大纲研究内容涉及两方面:一方面研究四类典型零件工艺分析和工艺规程制订的方法;另一方面研究装配工艺,撰写装配工艺流程。教学大纲是制订授课计划和考核形式的基础,与传统的教学大纲相比,新增了以下内容。

(一)课程目标与毕业要求关系。课程目标的占比、内容以及与毕业要求指标点的对应关系,能够在宏观上理清三者之间的关系,为后续量化考核和质量文化持续改进提供理论依据。如表1所示。

(二)课程目标考核与评价方式。针对课程目标,制订出其量化评价方式以及成绩分值的分配关系,具体见表2。课程考核结束后,授课教师应对该课程的授课情况及学习效果进行综合评价。该综合评价涵盖了课堂表现、作业、实验、试卷等多个环节。任课教师根据课程目标达成度的实际数据进行统计分析,根据课程目标达成度的高低,进而在后续教学中适当地调整和改进教学方法,持续改进,实现课程目标,提高人才培养质量[4]。

三、教学及实践方法改革

《机械制造工艺》课程与工程实际结合紧密、实用性强。各知识点之间联系紧密,需要在教学方法上积极探索,多种方法有机结合,将知识转化为能力,实现素质教育,提高人才培养质量。

(一)对比法。对比法又称对比实验法。将新的教学方法和实践结果与之前的传统方法相比较,获得有效统计信息,并对信息进行挖掘和分析,指导后续教学。

(二)移植法。由于工程教育专业认证本身是开放的一个系统,因此,从理论上可以采用多种先进教学手段和模式进行教学实践活动,(包括项目化教学、微课、翻转课堂、MOOC等)。在教学设计环节精心准备,在教学实施环节,能够有效地为课堂增加活力和艺术感,教师授课和学生上课能够充分互动和共情,可以在最大程度上激发学生的学习兴趣,提高学习效果,持续提高课程目标的达成度。

(三)跟踪法。选取不同年级学生的《机械制造工艺》课程作为样本,分析其课程目标达成度,进行不同年级间的纵向课程跟踪。选取某班8名不同基础的学生,长期微观跟踪其学业进展状况。统计数据表明,每位学生在工程教育专业认证模式下的学习效果都有不同程度提升,其中基础薄弱的某学生提高最为明显,其1~4周的各项考查指标结果如表3所示。

(四)总结法。总结法是在上述几种方法的基础上,通过课程目标达成度分析,从量化指标上反映学生对该课程的掌握程度,哪些课程目标达成度相对理想,需要继续保持;哪些课程目标达成度不够理想,需要查漏补缺,以便后续改进教学。通过工程教育专业认证要求组织教学和实践,以西京学院机械设计制造及其自动化专业2015级、2016级、2017级《机械制造工艺》课程的目标达成度作纵向比较,如表4所示。4个课程目标的达成度稳中有升,进而有力支撑该专业的毕业要求指标点,达到预期的人才培养目标。

四、结语

针对《机械制造工艺》课程的工程教育专业认证教学改革是一项长期的过程,本文介绍了对比法、移植法、跟踪法、总结法四种方法。通过不同年级该课程的课程目标达成度稳中有升的数据表明,这四种方法不仅能激发学生的学习兴趣,提高学习效率,培养学生的工程能力,而且能够有效地推进工程教育专业认证的进程,提高人才培养质量,实现人才培养目标。

作者:罗杰 党波 邱海飞 周超 单位:西京学院机械工程学院

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