基于工程教育专业认证的“机械制造技术课程设计”教学改革研究

张健 辛红敏 聂金泉 李智

纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室 湖北襄阳 441053

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[1]。工程教育认证基于先进的“以学生为中心、以产出为导向和持续改进(OBE)”三大基本理念，促进工程教育体制改革和建设，提高工程教育教学质量，旨在为相关工程技术人才进入工业界从业提供预备教育质量保证[2]。

为了提高车辆工程专业学生的工程实践能力，更好服务襄阳地方经济发展，湖北文理学院车辆工程专业正在积极开展工程教育专业认证工作。本文以“机械制造技术课程设计”为例，将工程教育认证的理念贯穿于课程设计的课程目标、教学内容、教学方法和成绩评定等各环节，实行学生分组协作进行课程设计，强化课程设计过程的引导作用，激发学生的学习主观能动性，着重培养学生的工程实践能力以及团队合作精神，取得了较好的教学效果。

一、课程目标设计

“机械制造技术课程设计”是车辆工程专业的一门专业基础课程。该课程是一门培养学生具备机械工艺规程及辅助工艺装备设计能力的实践课程，对培养学生的工程实践能力具有重要作用。依据我校车辆工程专业培养目标和人才培养方案，结合“机械制造技术课程设计”的课程定位，明确了本门课程支撑的毕业要求，从而确定了三个课程目标。

课程目标1：能制定典型汽车零件的机械加工工艺规程，并具有一定创新意识。

课程目标2：能够从零件加工质量、生产效率和环境安全等对机械加工过程和工艺路线进行分析与评估。

课程目标3：正确绘制毛坯图和工序图，并能够通过图纸和同行业技术人员进行沟通和交流。

课程目标与毕业要求内涵观测点的支撑关系见表1。

表1 课程目标与毕业要求内涵观测点的支撑关系

二、教学内容优化

我校“机械制造技术课程设计”通常安排在三年级下学期期末进行，学生面临紧张的考试周，难以在1周时间内集中精力开展课程设计工作，时间紧、任务重，课程设计质量自然堪忧。

为了支撑毕业要求指标点，根据课程教学目标，重新设计教学内容。将“机械制造技术课程设计”任务分散，引入OBE工程教育理念，采取“五段递进式”(组队选题→毛坯—零件合图→工艺过程卡→工序卡→答辩)的层次化实践教学训练模式，与“机械制造技术”理论课程学习同步，做到两线并行、互为促进。例如，完成机械加工工艺规程的制定学习后，学生须以工艺过程卡为导向，完成课程设计中对应的第三阶段工艺过程设计，并以小组为单位对工艺方案的非技术因素进行设计结果分析。课程的教学设计的准则以学生为中心，突出对学生学习过程的引导作用，重视学生在学习中的主体地位，关注学生专业素质和综合能力的培养。表2所示为教学内容与要求及与课程目标对应关系。

表2 实践教学内容与要求

三、课程考核方式改革

(一)课程考核评价方式及总评成绩构成

课程设计作为车辆工程专业的重要实践教学过程，承担着培养学生工程化思维和实践创新能力的重任。目前，传统的一份终结性报告或一个成绩难以真实有效地评价学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力和水平，更是不利于充分调动学生学习积极性。比如，个别学生实际投入精力不足，但可能凭借最终纸质材料侥幸获得高分，这对认真进行设计和计算的学生不公平。因此，本门课程改变过去一刀切的考核方式，基于OBE理念侧重过程性考核和产出，采用目标分解和多维评价方式，如表3所示。本课程总成绩由四个部分组成，即过程性评价(工艺过程卡，组内互评)、提交的设计资料评价(设计说明书，教师评价)和成果展示评价(设计图，组间互评)和答辩成绩评价，每项均采用百分制打分。其中，工艺过程卡根据课程目标1的内容考核，占总成绩10%；计算说明书根据课程目标1和2的内容考核，占总成绩50%；设计图根据课程目标3的内容考核，占总成绩20%；设计总结根据课程目标3的内容考核，占总成绩20%。

表3 课程考核方式及总评成绩构成表

(二)课程考核评价内容、要求及评定标准

教学评价是检验学生知识掌握程度的一种重要方式[3]。基于工程教育专业认证成果导向的理念，课程考核评价作为课程建设的重要组成部分，引入尺规法对整个过程和相关环节进行逐项分析，并作为后续教学改革和持续改进的关注项。表4为课程考核方式及评价内容、要求及评价标准。

表4 课程考核评价内容、要求及评价标准

结语

“机械制造技术课程设计”是车辆工程专业的重要实践环节，对培养学生工程思维和解决问题能力具有重要作用。通过该课程的学习，学生具备机械工艺规程及辅助工艺装备设计能力，为后续课程和未来从事的机械设计和加工制造工作打下良好的基础。在工程教育背景下，要求根据培养目标反向进行教学大纲设计，从课程目标、教学内容优化、教学评价体系等方面，以学生为中心，对“机械制造技术课程设计”进行教学改革，不断提高课程设计的质量和效果，以支撑毕业要求的达成。