工程教育專業(yè)認證背景下機械設(shè)計課程教學方法改革

郝繪坤　馬磊

摘? 要：在工程教育專業(yè)認證的背景下，參照認證標準要求，圍繞“以學生為中心，以產(chǎn)出為導向，持續(xù)改進”的核心理念，以山東協(xié)和學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械設(shè)計課程為研究對象，從建設(shè)思路、課程目標設(shè)計、教學方法改革等方面對該門課程進行教學改革探索與實踐。培養(yǎng)學生自主學習、終身學習的能力和使用現(xiàn)代化工具的能力，使機械設(shè)計專業(yè)的學生具有初步的產(chǎn)品設(shè)計能力，以及分析和解決實際工程問題的能力。

隨著中國成為國際本科工程學位互認協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員，越來越多的高校開始關(guān)注并積極推進具有國際實質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認證。產(chǎn)出導向教育（Outcome-based education，OBE）是由Spady等在1981年提出的一種導向教育或需求教育的教育理念。這種教育理念很好地與《華盛頓協(xié)議》中“工程教育認證”標準相契合，因此，OBE教育理念對工程教育具有綱領(lǐng)性的指導意義。

1? 研究基礎(chǔ)

山東協(xié)和學院工學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（以下簡稱“機設(shè)專業(yè)”）根據(jù)專業(yè)認證要求，對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程體系等進行了系統(tǒng)的改革和落實，于2019年獲批國家級一流專業(yè)。根據(jù)教育部公布的數(shù)據(jù)，機械類專業(yè)是通過工程教育專業(yè)認證最多的一個專業(yè)類，同時隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和新材料等新科技的快速發(fā)展，知識更新及轉(zhuǎn)化應用的速度也不斷加快，對工程技術(shù)人才的知識、能力、素質(zhì)和創(chuàng)新能力等提出了更高、更新的要求，工程教育專業(yè)認證教育改革已成發(fā)展趨勢。因此，需要深入貫徹專業(yè)認證持續(xù)改進理念，以學生為中心，結(jié)合學生學習結(jié)果的反饋，推進課程教學和考核形式的改革，從而不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2? 改革方案

根據(jù)工程教育專業(yè)認證的要求，結(jié)合我校機械設(shè)計專業(yè)培養(yǎng)應用型和復合型人才的培養(yǎng)目標進行“機械設(shè)計”課程體系的改革。課程建設(shè)以工程應用能力培養(yǎng)為主線，依照OBE培養(yǎng)理念，以學生為中心，按照能力本位、任務驅(qū)動思想組織教學，構(gòu)建以實踐為主，以知識為輔，以項目為載體，理論與實踐一體化的課程結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)非機械專業(yè)學生具有初步的機械設(shè)計能力，一定的分析和解決實際工程問題的能力，并通過項目實踐培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。

3? 改革教學方法

以學生學習為中心的結(jié)果導向是工程教育專業(yè)認證的重要理念，其核心要求是課程目標應當明確指向具體的畢業(yè)要求。課題將依據(jù)工程教育專業(yè)認證標準和機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標，結(jié)合社會發(fā)展對機械設(shè)計專業(yè)人才的需要，確立機械設(shè)計課程所支撐的畢業(yè)要求及對應的指標點，使課程目標支撐畢業(yè)要求。

教育是傳授學生知識，培養(yǎng)學生形成正確、積極向上的人生觀和世界觀的過程，如何讓學生樂于學習，把學習當作一種習慣是每位教育工作者都應該思考的問題。鑒于此，使課程逐步形成“課堂教學、實驗教學和網(wǎng)絡(luò)教學”相互交叉、相互融合的立體化教學結(jié)構(gòu)。

優(yōu)化授課思路。結(jié)合當前實際工程問題，使用案例教學或者項目驅(qū)動教學。

將典型的工程案例引入到理論教學課堂上，強調(diào)問題導向，培養(yǎng)逆向思維模式：“授課教師設(shè)問→啟發(fā)學生的思考、分析→小組討論與交流→激發(fā)學生渴求需要解決實際工程問題的知識→授課教師講授解決實際工程問題的知識點”，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。突出工程意識，培養(yǎng)工程設(shè)計思維，為學生在今后的工作和科研中解決復雜工程問題，提供設(shè)計思路。

建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學習平臺。利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段開發(fā)學習平臺，建立習題庫。充分利用網(wǎng)絡(luò)教育資源，通過翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC和混合式教學等網(wǎng)絡(luò)教學手段，以學生為中心，教師提供教學資源并進行輔導性講解為原則，強調(diào)“協(xié)作學習”的重要性。同時利用信息化教學的便利條件，通過制作教學網(wǎng)絡(luò)課件，拓寬知識傳授渠道。

增設(shè)創(chuàng)新性實驗項目。根據(jù)課程目標的需求，增設(shè)仿真實驗項目，培養(yǎng)學生

使用仿真軟件對傳動裝置進行模擬分析的能力。新增齒輪設(shè)計實驗和帶傳動操作實驗，構(gòu)建設(shè)計模型，培養(yǎng)通用工程設(shè)計的設(shè)計思路，為以后工作中臨的各類工程設(shè)計問題提供解決問題的思路和方法，在此過程中潛移默化的融入創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力訓練。

轉(zhuǎn)變授課方式。通過翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC和混合式教學等網(wǎng)絡(luò)教學手段，探索

線上線下混合式授課方式。同時增加前沿知識講座，邀請企業(yè)專家以報告形式介紹數(shù)控技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，不定時推送線上培訓鏈接，拓展學生的專業(yè)知識面，激發(fā)學生的學習動力。

4? 結(jié)語

以高等教育工程專業(yè)認證的評估標準為導向，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求的合格性要求為核心要務，改革機械優(yōu)化設(shè)計課程的教學模式，探索提高學生解決復雜機械工程問題能力的教學新機制，構(gòu)建機械設(shè)計課程OBE教學模式。從人才培養(yǎng)目標的重新定位、課程體系的優(yōu)化配置、師資隊伍配備和辦學條件的配置等方面著手，緊密圍繞學生畢業(yè)能力達成這一要求，培養(yǎng)學習型的專業(yè)教學團隊，建立可持續(xù)的人才培養(yǎng)改進機制，在充分考慮現(xiàn)有條件的情況下，從課程建設(shè)目標、建設(shè)思路、教學方法上進行改革。對機械設(shè)計課程的教學模式進行改進與實踐，使課程教學效果達到工程教育專業(yè)認證要求和機械設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標。

參考文獻

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單位：山東協(xié)和學院

項目類別：2020年度校級教學改革研究立項項目

項目編號：2020BK30

項目名稱：工程教育專業(yè)認證背景下機械設(shè)計OBE教學模式改革研究與實踐