工程教育专业认证下机械制造装备设计课程改革

万林林，伍俏平，邓朝晖

(湖南科技大学 机电工程学院，湖南 湘潭 411201)

工程教育专业认证是当前几乎所有相关高校都予以关注的焦点工作。开展工程教育专业认证，是为了进一步深化中国工程教育改革，建立高校工程专业与一流企业人才培养的双赢体制，使中国工程教育领域与国际化接轨，实现中国与国际工程教育专业间的实质性互认，提升国际竞争力［1］。它带给我们的，一方面是新颖的育人理念，促进高等教育人才培养模式的改革，另一方面则是有助于我国未来工程师“毕业生”获得通行国际的执业资格。对于我国而言，工程教育专业设置占高等教育专业设置的1/3，截至2013年，我国拥有普通高校本科工程专业类在校生近500万人，2014年应届大学毕业生数量达到727万，其中工程专业类毕业生占比超过30%，工程教育专业认证的重要意义不言而喻。

在国际人才市场上，工程学位的互认包括工程教育认证体系和工程教育标准互认两方面的内容。我国于2012年7月对《工程教育专业认证办法》进行了修订，制定了《工程教育认证标准》，其核心理念是工程教育要以学生学习成果为目标导向，通过有力引导，确保工程专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求，这就需要将学生的培养目标和毕业出口导向要求放在极其重要的位置，以此作为合格性指标来评价和推进工程教育工作。具体到专业课程体系设置乃至每门课程的安排，其要求和内容都应把学生放在教学主体地位，围绕学生能力培养，以学生能力的全面提升为目标导向来组织和持续改进。

机械制造装备设计是高等院校机械设计制造及自动化专业本科生必修的一门重要专业课，要求学生在熟练掌握机械原理、机械设计、机械制造工艺与技术、机械传动与控制等前期基础理论课程的前提下，还要学习金属切削机床设计、主轴等典型部件设计、夹具设计、物流系统设计和机械加工生产线总体设计等新的专业理论知识［2］。课程涉及的知识面广，对学生的知识综合运用能力要求较高，实践性和应用性较强，同时所采用的技术与方法伴随工业的进步发展迅速，重点关注学生工程意识的锻炼，使学生了解如何进行机械制造装备的设计，掌握基本的原理和方法，能够进行一定的总体设计和结构设计，为培养学生从事机械制造领域内的设计、研究、开发工作打下必要的基础。对于完善学生的知识体系结构，提高分析和解决实际工程问题的能力具有重要作用。在工程教育专业认证的大背景下，继续采用传统的形式和方法进行机械制造装备设计课程教学已不能满足工程教育专业认证标准要求。因此，为切实支撑专业认证和学生能力全面提升目标的实现，针对教学理念、教学内容、教学方法、评价机制等方面进行相应改革势在必行。

1 机械制造装备设计课程教学现状

机械制造装备设计课程涉及知识面广，强调专业实践性和实用，着重培养学生分析和解决实际工程问题的能力，学生们感觉课程学习难度大，影响课程学习积极性，教学效果难以达到预期。目前存在的问题主要如下:

1)现有教学内容沿袭了传统的体系与架构，知识点面面俱到，没有根据不同类型学校培养目标的侧重点不同而有所区分［3］。缺乏生产实际内容，对于新材料、新工艺、新技术和新装备的介绍不足，不能全面反映本专业的前沿发展现状和趋势，不利于学生的创新思维发展。

2)教学手段与方法相对单一，仍以教师单方面授课为主，不能完全满足教学要求。根据教学大纲安排，课程教学为32学时。教师要在有限的时间内把大量的知识和信息传递给学生，尤其目前普遍采用多媒体教学，更进一步扩大了课堂教学容量，对学生的理解和接受能力提出了更高要求。为追赶进度，学生无暇思考，只能填鸭式被动接受。而一旦某一环节跟不上，则会一步落、步步落，严重挫伤学生学习积极性和自信心。

3)现有授课计划对于实验与实践教学环节安排不足，学生亲自动手操作与动脑思考的机会不多，对于知识的理解仍停留在书本理论的层面，遇到实际问题不能有效应对，违背了课程内容组织强调实践性与实用性的初衷。

4)考核评价机制单一，一般仍取平时考勤、课堂作业与期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。学生为考勤而到课堂，身在课堂心在外，临近考试就突击死记硬背，不会花时间去主动思考，更不会去深入研究如何应用所学到的机械制造装备的设计原理与方法，极大损害了学生运用所学理论和技术手段综合创新能力的发展。

5)伴随高校扩招，机械设计制造及自动化专业生源规模持续增加，越来越多的青年教师走上讲台，他们虽然储备了足够的理论知识，却在自身实践经验上有所欠缺，而机械制造装备设计课程教学内容设置中的金属切削机床设计和夹具设计等都需要丰富的生产实际经验作为支撑，这在一定程度上影响了课程教学效果。

2 机械制造装备设计教学改革探索

2.1 教学理念的与时俱进

把握工程教育要面向工程实际的基本原则。对于机械制造装备设计过程，不仅仅关注结构与功能原理的实现，也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑，全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力，正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求，要不断更新自身教育理念，与时俱进。

2.2 教学内容的改革与优化

课程教学内容要面向机械设计制造及自动化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，突出学校与学科专业特色，紧随生产与社会的发展，与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则，保留原有教学内容中的经典核心部分，删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容［4］。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色，教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程，对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计，减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程，其它控制方式酌情删减或剔除。

同时教师在授课过程中应结合自身研究方向，增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容，使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识，增强应用与实践，增加实验与实践教育环节时长，以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合，与企业沟通联系，创造机会让学生深入企业生产一线，直观接触与动手实践，深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握，精心组织，讲深讲透，如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计，则可以采取学术讲座的形式加以介绍。

2.3 教学方法的突破与创新

面向工程教育专业认证需求，教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新，以提高教学质量。教学方法要针对工程实际，可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式，培养学生主动学习和团队合作能力，提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势，将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生［5］。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源，使知识直观化、形象化，激发学生学习兴趣，调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知，激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情，在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵，多方搜集资料，以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战，鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。

为训练学生的独立分析与思考能力，教师也在课堂上提出问题或布置课后作业，启发学生去思考并分组讨论，教师再进行归纳总结和点评，让学生能够主动参与学习［6］。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点，有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化，以便于活跃学生思维，增强创新意识。

2.4 考核评价机制的多元化

为检验课程教学效果，考核评价必不可少。在常用的平时考勤、课堂作业与期末考试成绩的考核评价机制基础上进行多元化拓展，以助于提高学生的学习积极性，培养创新态度和意识［7］。针对机械制造装备设计课程教学特点，采取“日常课堂教学考核+创新实践考核+期末闭卷考试”模式。日常课堂教学考核从考勤、课堂讨论、课堂作业等方面进行综合评定，重点考查学生的学习态度、学习纪律性与主观能动性等;创新实践考核结合实验教学进行，考察学生的创新思维和创新能力、实践动手能力等;期末闭卷考试适当增加主观题和应用型试题比重。通过考核评价机制的多元化拓展，全面准确地反映学生学习效果。

3 结语

工程教育专业认证是大势所趋，而工程教育专业认证标准明确了工程教育要把学生放在主体地位，给学生以有力的引导，加强目标导向。机械制造装备设计是机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课，应面向机械设计制造及自动化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，突出学校与学科专业特色，更新教育理念，优化教学内容，创新教育方法与手段，多元化拓展考核评价机制，以学生为本，以学生能力的全面提升为目标来组织和持续改进。

［1］王娜.中国大陆高等工程教育专业认证的发展历程与展望［J］.高等理科教育，2011(1):64－67.

［2］关慧珍，冯辛安.机械制造装备设计［M］.北京:机械工业出版社，2014.

［3］丁江民，魏延刚.面向卓越工程师培养的“机械制造装备设计”专业课的教学改革［J］.教育教学论坛，2013(18):21－23.

［4］危卫华，连小莹.机械制造装备设计课程建设与教学改革探讨［J］.价值工程，2013(27):258－259.

［5］杜晓东，李合琴，张学斌.适应工程教育专业认证标准的工程材料课程教学改革思考［J］.大学教育，2014(2):117－118.

［6］伍俏平，万林林.“现代制造技术”课程教学探讨［J］.当代教育理论与实践，2013(9):76－78.

［7］杨建锋.“机械制造装备设计”多元化课程教学模式探索［J］.中国电力教育，2014(23):54－55.