工程教育专业认证背景下项目式教学改革探索

张涵 杨浩 李庆林

摘要：在工程教育专业认证背景下，本文针对锻造工艺与模具设计课程教学现状，根据课程目标和性质对课程的教学模式、成绩评价方式提出改革思路。本文认为，针对一个具体的复杂工程问题，教师可以项目教学为主，组织开展教学改革，彻底贯彻以学生为中心的工程认证教育理念，加强学生的工程训练，促进学生主动深度学习，从而解决大量实际问题，锻炼学生解决复杂工程问题的能力。同时，教师还可围绕项目式教学建立多种过程考核形式，形成持续改进教学质量的良性循环，合理增加课程难度，拓展课程深度。

关键词：项目式教学；教学改革；复杂工程问题；锻造工艺；过程评价

中图分类号：G642.41文献标识码：A文章编号：1673-7164（2021）03-0126-02

基金项目院本文为2019年兰州理工大学高教研究项目（项目编号：GJ2019B-40）；2019年兰州理工大学示范性项目式教学课程（项目编号：269082）；2020年兰州理工大学一流本科课程研究成果之一。

2016年6月2日，我国正式加入《华盛顿协议》，被认为是中国高等教育取得的具有里程碑意义的历史性突破[1]。《华盛顿协议》是针对本科培养而提出的，本科生专业教育的目标着重体现在一个“本”字，即要求学生能较好地掌握本门学科的基础理论、专门知识和基本技能，重点关注学生的学习效果。工程教育专业认证是我国高等教育的重要组成部分，是国际通行的工程教育质量保障制度[2]。它以工程教育国际接轨为突破口，通过强化内涵发展提高质量，在促进教育观念的更新、标准意识的建立、质量意识的强化上发挥了重大作用。

2018年9月17日，教育部发布《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》[3]，其中基本原则提到：坚持学生中心，全面发展。以促进学生全面发展为中心，既注重“教得好”，更注重“学得好”，激发学生学习兴趣和潜能。这和工程教育专业认证的理念高度一致。

锻造工艺与模具设计是材料成型及控制工程专业金属塑性加工方向的一门专业必修课。它以金属塑性成形原理为指导，是研究金属材料体积成形原理、方法和质量控制的技术科学。该课程具有很强的工程性和实践性，与生产实践有着十分紧密的联系，是直接服务于工程的一门学科，必须加强学生的工程训练[4]，培养其解决复杂工程问题的能力。

一、教学背景与现状分析

长期以来，该课程采用以内容为主的传统授课模式，以教师为授课主体、学生以听为主接受知识灌输，完全以教师为中心，学生接受知识极其被动，造成的后果之一就是学生“考完即忘”，学习效果差；锻造工艺教学所涉及的章节内容比较分散、抽象[5]。课程教学应该是由教师主导、学生积极参与共同构成的双方活动，以培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。

在工程认证核心理念“以学生学习为中心”教育理念下[6]，为了提高教学效果，让学生能更好地将理论与实践相结合，本研究就如何组织好课堂教学与实践环节、提高课堂教学质量，进行了相关探索。

二、项目式教学特点

项目式教学法以项目为主线、教师为引导、学生为主体，具有目标指向多重性、项目周期短、见效快、可控性好、注重理论与实践相结合等特点。在教学过程中，学生需不断地根据“项目”的需求学习，变被动接受知识为主动地寻求知识。在整个项目执行过程中，以学生为主体，教师为引导，两条主线一一对应，将学生的学习过程变为一个人人参与的创造性实践活动，它注重的不是最终结果，而是完成项目的过程[7]。项目式教学完全改变了传统的师生之间角色关系，真正把学生置于主体和主导地位，而老师变成了引导者和辅助者[8]。

基于此，该课程教学改革思路为：以项目式教学为改革契机，通过课程项目的完成，强化学生的工程意识，系统地培养、训练学生解决复杂工程问题的能力。

三、项目式教学在课程中的教学实施

在工程教育认证理念的课程教学中，课程的学习目标已经不再是单纯地进行理论知识学习，不是强调老师教了什么，而是强调学生学到了什么，强调知识的学习、能力的培养、素质的提高，强调学生能够运用锻造工艺的基本原理分析金属锻造成形过程中存在的问题、利用各种工具手段或技术解决实际工程问题。

（一）教学具体设计

在项目初始，教师可以布置一个名为“锻件加工工艺设计与制造”的项目，该项目最终要拿出一个有明显锻造成形特征的工件。与该项目教学内容相关的知识点有：锻造的概念，锻造工艺分类，锻造原材料的选用与下料方法，金属锻前加热，自由锻工艺，自由锻件分类，自由锻基本工序特点及应用等。

综合考虑学生、教学内容特点、教学资源状况等实际情况，教师应在深入把握教材和学情的基础之上，提升学生的学习兴趣，提高课堂的教学效果。从复杂工程問题背景着手，引导学生将其分解为一个个的简单问题，讨论并制定出实现每一个小目标的方案。教师在项目中起指导作用，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生负责。

（二）具体的实施过程

任务在学期初即下发学生，要求7-9人为一组，教师提出项目的具体实施要求和条件：完成一个带有锻造成形特征工件的项目。其主要环节包括：设计资料的收集，项目设计分工与协作，设计锻件，材料的比较与选择、购买必要材料，锻件锻造方法的选择与锻造方案的确定，设计锻造加工工艺以及明确锻造工艺流程，锻件锻制具体过程及实施等。

教师并不指定具体锻件，项目小组可按要求发挥想象力，自行选择锻件类型，并设计锻件形状与尺寸。在这个环节中，指导老师在线引导、答疑，并审核锻件成形的可行性，直到帮助学生确定具体的项目实施锻件及金属材料，让学生充分发挥主观能动性。

选题确定后，项目小组线下多次共同商讨，以学生为主体实施项目；老师提供与项目相关的答疑，帮助学生制定出具体实施方案。

进入车间后，项目小组可以开始锻制一个经过设计的锻件，这一过程也是困难重重。例如，虽然理论上学生对锻前金属加热目的很清楚，但在实践过程中，学生才能够体会到难变形与易变形金属的巨大差异，真正明白加热后的金属材料可锻性会得到明显改善。实验过程中，老师全程在实验场地巡回指导，为在实验中遇到问题的学生答疑或与其商讨解决方案，现场拓展相关理论知识和原理，让学生加强理解。

经过以上项目各环节，学生总结经验教训，开始撰写项目报告书、制作答辩汇报PPT，进行项目答辩。项目将进行全过程影音记录，剪辑小视频形成完整的一个锻件自由锻造生产流程。

（三）建立项目的考核评价

教师应建立并完善锻造工艺与模具设计课程要求的考核评价，围绕项目式教学建立多种过程考核形式，注重和加大过程性考核比例，增加考核内容的丰富性。

由于项目教学环节刚引入课程，与以往课堂理论学习相比，需要学生们花费更多的精力来执行项目，除了需要自学自由锻造工艺相关基本原理和工艺，学生还要多方查找收集资料，甚至要自学课程以外的知识，因此教师应将项目环节占总评成绩的考核权重设置为30%。其中，组内互评成绩30%，小组团体成绩55%，组间互评成绩15%，具体涉及的项目考核内容有：锻件创意、锻制工艺方案设计、影音过程记录、项目研究报告、锻件完成度及外观质量、操作的安全、劳动纪律、项目答辩等。

（四）持续改进

教学不是独立的过程，需要不断持续改进，根据此轮课程项目的教学目标与实际达成的教学效果，教师可以分析整个项目教学过程中的成效与存在的问题，进一步改善教学手段、优化教学设计，针对过程中遇到的情况和问题对下一轮项目实施进行改进，从而不断提升教学质量。

四、结语

本文结合锻造工艺与模具设计课程的基本特点，以项目教学法为指导，有针对性地加大实践教学的力度。项目式教学实踐的教学方式，彻底贯彻以学生为中心的原则，激发学生主动学习的兴趣和潜能，合理增加了课程的难度，拓展了课程的深度。在这种创造性的实践活动中，学生需自行查找收集相关资料，积极思考、运用多种思维方式主动深度学习，解决大量实际问题；能有效地理解和把握该课程要求的知识技能，提升自主学习能力、接纳新知识的学习能力。同时，分组让学生相互合作，能够让学生体验创新的艰辛与乐趣，形成认真负责、敢于探究的实践精神，从而培养分析问题和解决问题的能力。在项目式教学中，学生将亲手完成一件件独一无二的作品，求实严谨、注重细节，体现当代工匠精神。

参考文献：

[1]蒋宗礼.本科工程教育：聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教育，2016：27-30.

[2]中华人民共和国教育部.第一份《中国工程教育质量报告》“问世”[EB/OL]. http：//old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/s5987/201411/178168.html.

[3]中华人民共和国教育部.教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[EB/OL].（2018-10-17）[2020-08-29]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/ 201810/t20181017_351887.html.

[4]杜赵新.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[J].中国教育技术装备，2019（06）：82-83.

[5]吕知清，傅万堂，金淼，钱志平.“锻压工艺及模具设计”实践性教学改革[J].中国冶金教育，2010（05）：51-53.

[6]谭春娇，陈微，赵亮，周海芳，钱程东.工程教育认证理念指导下的教学改革[J].计算机教育，2019（02）：123-126.

[7]朱秀清，周莉，王旭.《项目教学法》指导课程设计教学实践的思考[J].教育教学论坛，2019（11）：149-150.

[8]屈仁雄.德国项目教学的内涵及实施探究[J].南京工业职业技术学院学报，2015（15）：66-68.

（责任编辑：邹宇铭）